IP

Internetový protokol ( IP , doslova „internetový protokol“) je směrovatelný protokol síťové vrstvy zásobníku TCP/IP . Právě IP se stal protokolem, který sjednotil jednotlivé počítačové sítě do World Wide Web . Nedílnou součástí protokolu je síťové adresování (viz IP adresa ).

Vlastnosti

IP kombinuje síťové segmenty do jediné sítě a zajišťuje doručování datových paketů mezi libovolnými uzly sítě prostřednictvím libovolného počtu mezilehlých uzlů ( směrovačů ). Podle síťového modelu OSI je klasifikován jako protokol síťové vrstvy . IP nezaručuje spolehlivé doručení paketu na místo určení - zejména pakety nemusí dorazit v pořadí, v jakém byly odeslány, duplikovány (přijdou dvě kopie téhož paketu), mohou být poškozeny (obvykle poškozené pakety jsou zničeny) nebo nedorazí vůbec. Záruku bezchybného doručování paketů poskytují některé protokoly vyšší úrovně - transportní vrstva modelu sítě OSI - např. TCP , které jako transport využívají IP.

Fragmentace IP paketů

Když je paket IP doručen, prochází různými doručovacími kanály. Může nastat situace, kdy velikost paketu překročí možnosti uzlu komunikačního systému. V tomto případě protokol poskytuje možnost rozdělení paketu na úrovni IP během doručení. Balíček tak přijde konečnému příjemci ve formě několika balíčků, které je nutné před další analýzou sestavit do jednoho. Schopnost rozdělit paket a poté jej znovu sestavit se nazývá fragmentace IP.

Protokol poskytuje možnost zakázat fragmentaci konkrétního paketu. Pokud takový paket nelze přenést přes celý komunikační segment, je zničen a odesílateli je odeslána ICMP zpráva o problému .

Verze 4

Moderní internet používá IP verzi 4, známou také jako IPv4. V této verzi IP je každému hostiteli v síti přiřazena IP adresa 4 oktety (4 bajty ). V tomto případě jsou počítače v podsítích spojeny společnými počátečními bity adresy . Počet těchto bitů společných pro danou podsíť se nazývá maska ​​podsítě (dříve byl adresní prostor rozdělen do tříd  - A, B, C; třída sítě byla určena rozsahem hodnot nejvyšší oktetu a určil počet adresovatelných uzlů v této síti, nyní se používá beztřídní adresování ).

Verze 6

Od roku 1996 je uvedena do provozu šestá verze protokolu - IPv6 , která umožňuje oslovit mnohem větší počet uzlů než IPv4. Adresní prostor IPv6 je 2128 . Takto velký adresní prostor byl zaveden kvůli hierarchickým adresám (to zjednodušuje směrování). Zvětšený adresní prostor však učiní NAT zbytečným. Klasické použití IPv6 (po síti /64 na účastníka; používá se pouze unicastové adresování) poskytne možnost využití více než 300 milionů IP adres na jednoho obyvatele Země. Tato verze se vyznačuje zvýšenou adresovou kapacitou, vestavěnou schopností šifrování a některými dalšími funkcemi.[ co? ] . Dlouhý přechod z IPv4 na IPv6 je pro operátory a dodavatele softwaru náročný na práci a nelze jej dokončit přes noc. Na podzim roku 2013 bylo na internetu přes 14 000 sítí IPv6 . Pro srovnání, do poloviny roku 2010 bylo v adresním prostoru IPv4 více než 320 000 sítí, ale sítě v IPv6 jsou mnohem větší než v IPv4.

Balíček

IP paket  je formátovaný blok informací přenášený po počítačové síti , jehož struktura je definována protokolem IP. Připojení k počítačové síti, která nepodporují pakety IP, jako jsou tradiční spojení bod-bod v telekomunikacích, jednoduše přenášejí data jako sekvenci bajtů , znaků nebo bitů . Pomocí formátování paketů může síť přenášet dlouhé zprávy spolehlivěji a efektivněji.

Verze 4 (IPv4)

• Verze – pro IPv4 musí být hodnota pole 4.
• IHL - (Internet Header Length) Délka hlavičky IP paketu ve 32bitových slovech (dword). Právě toto pole označuje začátek datového bloku ( anglicky  payload  - payload) v balíčku. Minimální platná hodnota pro toto pole je 5.
• Délka paketu - (Total Length) délka paketu v oktetech , včetně hlavičky a dat. Minimální platná hodnota pro toto pole je 20, maximální je 65 535.
• Identifikátor - (Identification) hodnota přidělená odesílatelem balíku a určená k určení správného pořadí fragmentů při sestavování balíku. U fragmentovaného balíčku mají všechny fragmenty stejný identifikátor.
• 3 příznakové bity. První bit musí být vždy nula, druhý bit DF (nefragmentovat) určuje, zda lze paket fragmentovat, a třetí bit MF (více fragmentů) udává, zda je tento paket posledním v řetězci paketů.
• Fragment Offset - (Fragment Offset) hodnota, která určuje pozici fragmentu v datovém toku. Posun je dán počtem osmibajtových bloků, takže pro převod na bajty je potřeba tuto hodnotu vynásobit 8.
• Time to Live ( TTL ) je počet směrovačů, kterými může tento paket projít. Jak router prochází, toto číslo se snižuje o jednu. Pokud je hodnota tohoto pole nula, paket MUSÍ být zahozen a odesílateli paketu MŮŽE být odeslána zpráva Time Exceeded ( ICMP typ 11 kód 0).
• Protokol – Identifikátor síťového protokolu další úrovně udává, který protokol paket obsahuje, jako je TCP, UDP nebo ICMP (viz čísla protokolu IANA a RFC 1700 ). V IPv6 se nazývá „Další záhlaví“ .
• Kontrolní součet záhlaví - (kontrolní součet záhlaví) se vypočítá v souladu s RFC 1071

Verze 6 ( IPv6 )

• Verze – pro IPv6 by hodnota pole měla být 6.
• Traffic class - určuje prioritu provozu ( QoS , class of service ).
• Označení proudu je jedinečné číslo, které je stejné pro homogenní proud paketů.
• Payload Length - Délka dat v oktetech (hlavička IP paketu se nebere v úvahu).
• Další hlavička - určuje typ rozšířené hlavičky ( angl.  IPv6 extension ), která následuje. V poslední rozšířené hlavičce pole Další hlavička určuje typ transportního protokolu ( TCP , UDP atd.) a určuje další zapouzdřenou vrstvu.
• Počet skoků je maximální počet směrovačů , kterými může paket projít. Při průchodu routerem se tato hodnota sníží o jedničku a při dosažení nuly je paket zahozen.

Viz také

• IPv5
• IP adresa
• ip (utilita pro Unix)
• ping
• localhost (127.0.0.1): zpětná smyčka
• IP přes poštovní holuby
• Vícenásobné adresování

Poznámky

Odkazy

• RFC 791  - IP specifikace.
• RFC 1918  - Přidělování adres pro soukromé sítě.
• RFC 3330  - Speciální rozsahy adres v IPv4.