protocolul ip

7/25/2019 Protocolul IP

1/12

Referat Reele de CalculatoareT.I.C

An IIParasca Alexandru Constantin

INTERNETUL

PROTOCOLUL IP

1


2/12

Cuprins

I. Introducere

II. Arhitectura re elei

III. Protocolul IP

1. Structura pachetului IP

IV. Bazele diri!rii pachetelor IP

1. Su"re ele i inter#e e

$.Pre#i%ul de re ea

&.Scrierea pre#i%elor de re ea

V. Alocarea adre'elor IP i pre#i%elor de re ea

1.Alocarea pe utiliz!ri

VI.Ciclarea Pachetelor I.P

1.Con(e'tia

$.Redirec ionarea

VII.Con#i(urarea i te'tarea unei re ele I.P locale

1.Al(erea para)etrilot

I.Introducere

2


3/12

Denumirea Internet desemneaz dou lucruri: pe de o parte un protocol de nivel re ea

(Internet Protocol,IP,protocolul Internet), iar pe de alt parte re eaua Internet, care este o re ea

la scar mondial bazat pe protocolul Internet.Acest referat prezint: protocolul Internet (IP), mpreun cu celelalte protocoale de baz ale

Re elelor de tip Internet (!P, D"#, ARP, etc.)$c%teva aspecte administrative le&ate de re eaua

mondial Internet.

1.Arhitectura re elei

!onceptele de baz ale unei re ele bazate pe protocolul Internet. Aceste concepte vor fidetaliate dup cum urmeaz. #erviciul de comunica ie oferit de o re ea Internet este de tip data'

&rame$ n terminolo&ia Internet acestea se numescpachete.

!a orice re ea, o re ea Internet este alctuit din noduri, interconectate ntre ele. ntr'o re eea

Internet, toate nodurile pot ac iona ca noduri nule (adic s fie sursa sau destina ie pentru

comunica ie).#unt numite sta ii (en&l. hosts) nodurile ce nu pot ac iona ca noduri intermediare i

rutere nodurile ce pot ac iiona ca noduri intermediare.

#ta iile sunt n mod uzual calculatoare (P!'uri, mainframe'uri), dispozitive mobile (PDA'

uri), imprimantele de re ea sau alte dispozitive. Remarcam ca s*itc+'urile t+ernet sunt noduri

IP numai dac sunt con&urabile. n acest caz, ele au doar rol de sta ie i doar n scopul de'a putea

fi contactate n vederea confi&urrii. "odurile intermediare sunt pe P!'uri, pe dispozitive

dedicate (rutere dedicate). -e&turile directe pot fi realizate prin linii seriale, linii telefonice cu

modemuri, re ele locale I /0, cablu 1, etc. 2odul de utilizare a fiecrui tip de le&tur

direct de ctre o re ea Internet este standardizat prin standarde au3iliare. 0

Din punctul de vedere al unei re ele Internet, o le&tur direct este orice fel de canal de

comunica ie pe care re eaua de tip Internet o poate folosi.

1Re ele de calculatoare Principii Radu'-ucian -upa

2 4R5! 067/, 889Internet Protocol, Version 6 (IPv6) Specification, 88

3


4/12

5iecare nod este identificat prin una sau mai multe adrese IP. !u e3cep ia unor adrese cu rol

special, o adres IP identific unic un nod. nele noduri, n special cele intermediare, au mai

multe adrese IP asociate.

Adresele IP sunt rareori folosite direct de utilizatorii umani. n locul lor se utilizeaz numele de

domeniu. !oresponden ntre un nume de domeniu i adresa IP se realizeaz cu a;utorul

sistemulul D"# (Domain Name Service),

Protocolul Internet a fost proiectat pentru a asi&ura o toleran a deosebit de mare la pene. Dup

cderea unor noduri sau a unor le&turi, dac mai e3ist totu i un drum ntre dou noduri el va fi

&sit i utilizat n cele din urm. Aceast tolerant la pene vine cu un pre i nu e3ist &aran ii cu

privire la nt%rzierea ma3im n livrarea unui pac+et sau debit minim &arantat$ ba c+iar este

posibil ca un pac+et s fie pierdut complet (acest lucru se poate nt%mpla cu pac+etele surprinsepe drum de o pan, precum i n caz de ncercare mare a re elei), s a;un& n dublu e3emplar sau

dou pac+ete s a;un& la destina ie n ordine invers a trimiterii. ste sarcina nivelelor

superioare s se descurce n aceste condi ii. n acest scop, ntre aplica ie i nivelul re ea este

plasat un nivel intermediar, nivelul transport, cu rolul de'a furniza aplica iei un serviciu mai

potrivit.

II.Protocolul IP

Protocolul Internet (en&l.Internet Protocol i versiunea 7 (care se rsp%nde te

relativ ncet, numit prescurtatIPv6 ) standardizat?a prin 4R5! 067/, 889.6

1.Structura pachetului IP

3 4R5! =8, 89Internet Protocol | DAPA Internet Pro!ram Protocol Specification, 8 p.0


4


5/12

n pac+et IP este alctuit dintr'un antet fi3, un numr variabil de op iuni i, n final, datele

utile. Antetul fi3 con ine datele necesare pentru diri;area pac+etului. !on inutul antetului fi3 este

dat nn tabelele de mai ;os.

"umec%mp

-un&ime(bi i)

Rol

1ersiune 6 valoarea este fi3 :6I@- 6 -un&imea antetului, inclusiv op iunile, n &rupuri de >0

bi i (valoarea minim este , adic 7/ bi i).

-un&ime total ip serviciuIdentificare 7 -un&imea total, antet plus date utile, n octe i.

Rezervat 7 Rezervat pentru e3tinderi ulterioare$ are valoarea /.

ltimul 5ra&ment 2arc+eaz?a ultimul fra&ment sau un pac+etnefra&mentat

Deplasament > Deplasament pentru reasamblarea fra&mentelor.

imp de via impul rmas pn% la distru&erea pac+etuluiProtocol Identi?carea protocolului de nivel superior cruia i

apar in datele utile.

#um de control 7 #uma de control a antetului.

Adres surs >0 Adresa nodului ce a creat pac+etul.Adres destina ie >0 Adresa destinatarului final al pac+etului.

Bp iunile sunt informa ii pentru diri;area pac+etului pentru cazuri mai speciale$ deoarece

aceste informa ii nu sunt necesare dec%t pentru anumite tipuri de pac+ete, ele sunt prezente doar

n pac+etele n care este nevoie de ele.

"ume c%mp -un&ime (bi i) Rol1ersiune 6 1ersiunea protocolului IP. 1aloarea este

fi3: 7!lasa trafic tip serviciu

5Re ele de calculatoare Principii Radu'-ucian -upa

5


6/12

tic+eta flu3 0/-un&ime rest 7 -un&imea pac+etului minus antetul fi3, n

Bcte i.

ip antet urmtor Dac e3ist op iuni, tipul primului antet

op ional$ altfel, protocolul cruia i apar in datele utile.

-imit salturi "umrul ma3im de salturi p%n ladistru&erea pac+etului

Adresa surs 0 Adresa nodului ce a emis pac+etulAdresa destina ie 0 Adresa destinatarului ?nal al pac+etului

Datele utile sunt un ir de octe i asupra cruia protocolul I.P nu impune nici o restric ie, cu

e3cep ia lun&imii. -un&imea ma3im admis de protocol este de 7 octe i (7> octe i

pac+etul ntre&) pentru IPv6 i 7> octe i, inclusiv antetele op ionale, pentru IPv7. ste permis ca unele noduri s nu poat procesa pac+ete n care datele utile sunt mai lun&i de 7 octe i (=7

octe i tot pac+etul) pentru IPv6 i 06/ octe i (0/ octe i tot pac+etul) pentru IPv7 7

III.Bazele diri!rii pachetelor IP

1.Su"re ele i inter#e e

B su"re ea este o mul ime de noduri le&ate direct fiecare cu fiecare. De e3emplu, o re ea

t+ernet construit cu cabluri ma&istral este o subre ea IP. B re ea t+ernet cu +ub'uri sau

s*itc+'uri este de asemenea o subre ea IP.

ntruc%t, din punctul de vedere al calculatorului la care este ata at o plac de re ea, o re ea

t+ernet construit cu cablu ma&istrala se comport identic cu o re ea construit cu +ub'uri sau

s*itc+'uri. !a alt e3emplu, o linie serial construie te o subre ea cu dou calculatoare.

Interfa a de re ea este un concept abstract care desemneaz le&tura dintre un nod i o subre ea.

n cazul n care le&tura direct este realizat de o re ea I /0, interfa de re ea este placa de

ret ea mpreun cu driver'ul ei. 5iecare interfa de re ea are propria adres IP. !a urmare, un

nod ce are nplci de re ea va avea n adrese IP distincte.=


7 4R5! =8, 89Internet Protocol | DAPA Internet Pro!ram Protocol Specification, 8 p >

6


7/12

Are sens s vorbim despre interfe ele mem"re ale unei su"re ele , ca fiind interfe ele prin care

nodurile din subre ea sunt conectate la acea subre ea. Adresele IP dintr'o subre ea sunt adresele

IP ale interfe elor din acea subre ea.

$. Pre#i%ul de re ea

5iecare subre ea are asociat un prefi# de re ea , adic un anumit irde bi i de lun&ime mai

mic dec%t lun&imea unei adrese IP. oate adresele IP ale interfe elor din acea subre ea trebuie s

nceap cu acel prefi3 de re ea. 8

Prefi3ul unei subre ele nu este permis s fie prefi3 al unei adrese IP din afara acelei subre ele. !a

urmare, un prefi3 identific unic o subre ea. #ufi3ul unei adrese, adicp irul de bi i din adres

care nu fac parte din prefi3ul subre elei, l vom numi adresa $n cadrul su"re elei . "umrul de

Ci i ai sufi3ului determint numrul de noduri ce pot fi membre ale subre elei.

Adresele n care sufi3ul este format numai din bit i / sau numai din bi i (a adar dou adrese pentru fiecare subre eea) sunt rezervate i nu pot fi asi&nate nodurilor re elelei.

De e3emplu pentru simplificarea e3emplului vom presupune c adresele IP sunt doar de bi i.

Presupunem c o subre ea ar avea prefi3ul de re ea //. Adresa ////, dac e3ist, trebuie

s desemneze o interfa din acea re ea.

Din subre eaua considerat cu prefi3ul //, pot face parte din adresele, n numr de 0> ,

din intervalul /////E//. Adresele ///// i // sunt rezervate$ rm%n deci 7

adrese ce pot fi asi&nate nodurilor subre elei. /

8 Idem p 32

9 Re ele de calculatoare Principii Radu'-ucian -upa

10 Idem p 278

7


8/12

Ptr elele numerotate reprezint calculatoarele, iar liniile reprezint le&turile directe, fi&urate

aici ca i c%nd ar fi realizate prin cabluri ma&istral. De remarcat c nodul cu numrul > are dou

adrese, //// i ///, c%te una pentru fiecare interfa .

1.Scrierea pre#i%elor de re ea

Prefi3ele de re ea fiind de lun&ime variabil, trebuie precizat at%t valoarea efectiv a

prefi3ului c%t i lun&imea acestuia. 3ist dou nota ii: nota ia cu adresa subre elei i lun&imea

prefi3ului i nota ia cu adresa subre elei i masca de re ea. n nota ia cu adresa i lun&ime,

prefi3ul se completeaz cu zerouri la lun&imea unei adrese IP (adic la >0 de bit i pentru

versiunea 6 i la 0 de bi i pentru versiunea 7)$ rezultatul se nume te adresa de re ea . Adresa de

re ea se

scrie ca i c%nd ar fi o adres IP normal, dup care se scrie (fr spa iu) un caracter slash (F)

urmat de lun&imea prefi3ului scris ca numr n baza /.

3emplul /.7: Prefi3ul IPv6 //'////'//'///'/ se scrie, n nota ia cu adresa de re ea

i lun&ime (nota ie cu slas+) 80.7.80./F8. Prefi3ul //'////'//'///'//'//// se

scrie 80.7.80./F06. De remarcat importan a specicrii lun&imii.

n nota ia cu adresa de re ea i masca de re ea, se scrie mai nt%i adresa de re ea, ca i n cazul

scrierii cu adres i lun&ime, dup care se scrie (cu un slash ntre ele sau n rubrici separate) a a

numita masc% de re ea .

2asca de re ea const dintr'un ir de bi i de lun&imea prefi3ului de re ea urmat de un ir de bi i /, av%nd n total lun&imea unei adrese IP. 2asca de re ea, se scrie ca i c%nd ar fi o adres IP.

"ota ia cu adres i masc se utilizeaz numai pentru IP versiunea 6.

3emplul /.=: Prefi3ul //'////'//'///'/ se scrie, n nota ia cu adresa de re ea i

masca, 80.7.80./F0.0.006./. Prefi3ul //'//////'///'//'//// se scrie

80.7.80./F0.0.0./.

IV. Alocarea adre'elor IP i pre#i%elor de re ea


8


9/12

Alocarea adreselor IP pentru re eaua mondial Internet se realizeaz de ctre Internet

Assi!ned Num"ers Authorit& (IANA). 2ai multe despre alocare se &se te la 4IA"A, 9. De i nu

este actualizat, este instructiv de citit.

1.Alocarea pe utiliz!ri

Adresele IPv6 sunt mpr ite dup cum urmeaz:

Adresele cu prefi3ele /./././F si 0=./././F sunt rezervate. Adresa 0=././., pentru

fiecare nod, desemneaz acel nod, cu alte cuvinte un pac+et destinat adresei 0=././. este

totdeauna livrat nodului curent. Adresa /./././ nseamn adresa necunoscut$ poate fi folosit

doar ca adres surs n pac+ete emise de un nod care ncearc s i fie n propria adres.

Adresele cu prefi3ul 006./././F6 sunt utilizate ca adrese de multicast (a a numita clasa D).

Adresele cu prefi3ul 06/./././F6 sunt rezervate (a a numita clas% ').

Adresele cu prefi3ele /./././F, =0.7././F0 i 80.7././F7 sunt numite adrese private

Aceste adrese pot fi utilizate intern de oricine, fr s fie necesar alocarea la IA"A, ns cu

condi ia ca pac+etele purt%nd astfel de adrese ca surs sau destina ie s nu a;un& n afara

nodurilor &estionate de acea persoan sau institu ie. Aceste adrese se utilizeaz pentru acele

noduri, din re eaua proprie a unei institu iii,care nu au nevoie de acces direct la Internet.

Restul adreselor se aloc normal nodurilor din Internet.

V. Ciclarea pachetelor IP

ste posibil s e3iste (temporar) inconsisten e n tabelele de diri;are. De e3emplu, se poate

ca tabela de diri;are a nodului A s indice nodul C ca nod urmtor pe ruta ctre !, iar tabela

nodului C s indice ca nod urmtor pe ruta ctre ! nodul A. n acest caz, dac A prime te un

pac+et destinat lui ! i'l va trimite lui C, C va pasa pac+etul napoi lui A etc.

Pentru a preveni ciclarea nelimitat a pac+etelor n astfel de cazuri,n antetul IP este prevzut un

c%mp numit timp de via % . 1aloarea acestui c%mp este ini ializat de ctre nodul surs al

pac+etului (valoarea ini ial este de ordinul zecilor) i este sczut cel pu in cu de ctre fiecare

nod prin care trece pac+etul. Dac valoarea a;un&e la /, nodul nu mai trimite mai departe

9


10/12

pac+etul ci l i&nor sau trimite napoi un pac+et I!2P cu tipul time e#ceeded,subtipul time to

live () e#ceeded (rom.Dep% ire timp de via % ) pentru a semnala situa ia. 0

1.Con(e'tia

n &eneral, prin con!estie se n ele&e situa ia n care ntr'un nod intr pac+ete ntr'un ritm mai

rapid dec%t poate nodul s retrimit pac+etele, rezult%nd de aici o func ionare proast a re elei .

n cazul con&estiei, nodul con&estionat poate cere sursei s reduc traficul prin trimiterea ctre

aceasta a unui pac+et I!2P cu tipulsource *uench.

$.Redirec ionarea

n nod, care prime te un pac+et i constat c trebuie trimis mai departe n aceea i subre ea din

care a sosit pac+etul, poate informa sursa pac+etului cu privire la faptul c pac+etul a mers pe orut neoptim. Informarea se face printr'un pac+et I!2P cu tipul redirect.>

VI.Con#i(urarea i te'tarea unei re ele IP locale

1.Ale(erea para)etrilor

n ma;oritatea cazurilor, ntr'o re ea local, subre elele IP, adic le&turile directe ntre

nodurile IP, se realizeaz prin intermediul unor re ele din familia I /0 (t+ernet sau

/0.). Primul lucru ce trebuie stabilitG este alctuirea subre elelor.

n continuare se stabile te, pentru fiecare subre ea IP, prefi3ul de re ea corespunztor. Prefi3ul

fiecrei subre ele trebuie, pe de o parte, s permit alocarea unui numr suficient de adrese


13 Idem p 278

10


11/12

nodurilor din subre ea i, pe de alt parte, s duc la alocarea de adrese dintre adresele alocate de

furnizorul de acces Internet sau dintre adresele rezervate pentru re ele private.

Independen a subre elelor IP de pe acela i 1-A" este limitat de faptul c subre elele parta;eaz

debitul ma3im de transmisie i c un intrus care ar spar&e un calculator ar putea avea acces la

toate subre elele IP stabilite pe 1-A"'ul sau re eaua fizic din care face parte calculatorul spart.

Bi"lio(ra#ie

11


12/12

4R5! =8, 89Internet Protocol | DAPA Internet Pro!ram ProtocolSpecification, 8.

4R5! />6, 8=9Domain names | concepts and facilities, 8=. 4R5! 067/, 889Internet Protocol, Version 6 (IPv6) Specification, 88.

e ele de calculatoare Principii Radu'-ucian -upa e+ele de calculatoare-ector dr. Adrian Runceanu

12

protocolul ip

Documents