Приложение 2. Интернет-протоколы.
Формат сообщений UDP
Единица данных протокола UDP называется UDP-пакетом или пользовательской дейтаграммой (user datagram). UDP-пакет состоит из заголовка и поля данных, в котором размещается пакет прикладного уровня. Заголовок имеет простой формат и состоит из четырех двухбайтовых полей:
- UDP source port – номер порта процесса-отправителя;
- UDP destination port – номер порта процесса-получателя;
- UDP message length – длина UDP-пакета в байтах;
- UDP checksum – контрольная сумма UDP-пакета.
Не все поля UDP-пакета обязательно должны быть заполнены. Если посылаемая дейтаграмма не предполагает ответа, то на месте адреса отправителя могут помещаться нули. Можно отказаться и от подсчета контрольной суммы, однако следует учесть, что протокол IP подсчитывает контрольную сумму только для заголовка IP-пакета, игнорируя поле данных.
Протокол надежной доставки сообщений TCP
В стеке протоколов TCP/IP протокол TCP (Transmission Control Protocol) работает так же, как и протокол UDP, на транспортном уровне. Он обеспечивает надежную транспортировку данных между прикладными процессами путем установления логического соединения.
Формат сообщений TCP
Сообщения протокола TCP называются сегментами и состоят из заголовка и блока данных. Заголовок сегмента имеет следующие поля:
- поле "Порт источника" (SOURS PORT) занимает 2 байта, идентифицирует процесс-отправитель;
- поле "Порт назначения" (DESTINATION PORT) занимает 2 байта, идентифицирует процесс-получатель;
- поле "Последовательный номер" (SEQUENCE NUMBER) занимает 4 байта, указывает номер байта, который определяет смещение сегмента относительно потока отправляемых данных;
- поле "Подтвержденный номер" (ACKNOWLEDGEMENT NUMBER) занимает 4 байта, содержит максимальный номер байта в полученном сегменте, увеличенный на единицу; именно это значение используется в качестве квитанции;
- поле "Длина заголовка" (HLEN) занимает 4 бита, указывает длину заголовка сегмента TCP, измеренную в 32-битовых словах. Длина заголовка не фиксирована и может изменяться в зависимости от значений, устанавливаемых в поле "Опции";
- поле "Резерв" (RESERVED) занимает 6 бит, поле зарезервировано для последующего использования;
- поле "Кодовые биты" (CODE BITS) занимают 6 бит, содержат служебную информацию о типе данного сегмента, задаваемую установкой в единицу соответствующих бит этого поля:
- URG – срочное сообщение;
- АСК – квитанция на принятый сегмент;
- PSH – запрос на отправку сообщения без ожидания заполнения буфера;
- RST – запрос на восстановление соединения;
- SYN – сообщение, используемое для синхронизации счетчиков переданных данных при установлении соединения;
- FIN– признак достижения передающей стороной последнего байта в потоке передаваемых данных.
- поле "Окно" (WINDOW) занимает 2 байта, содержит объявляемое значение размера окна в байтах;
- поле "Контрольная сумма" (CHECKSUM) занимает 2 байта, рассчитывается по сегменту;
- поле "Указатель срочности" (URGENT POINTER) занимает 2 байта, используется совместно с кодовым битом URG, указывает на конец данных, которые необходимо срочно принять, несмотря на переполнение буфера;
- поле "Опции" (OPTIONS) – это поле имеет переменную длину и может вообще отсутствовать, максимальная величина поля 3 байта; используется для решения вспомогательных задач, например, при выборе максимального размера сегмента;
- поле "Заполнитель" (PADDING) может иметь переменную длину, представляет собой фиктивное поле," используемое для доведения размера заголовка до целого числа 32-битовых слов.
Протокол обмена управляющими сообщениями ICMP
Протокол обмена управляющими сообщениями ICMP (Internet Control Message Protocol) позволяет маршрутизатору сообщить конечному узлу об ошибках, с которыми маршрутизатор столкнулся при передаче какого-либо IP-пакета от данного конечного узла.
Управляющие сообщения ICMP не могут направляться промежуточному маршрутизатору, который участвовал в передаче пакета, с которым возникли проблемы, так как для такой посылки нет адресной информации пакет несет в себе только адрес источника и адрес назначения, не фиксируя адреса промежуточных маршрутизаторов.
Протокол ICMP – это протокол сообщения об ошибках, а не протокол коррекции ошибок. Конечный узел может предпринять некоторые действия для того, чтобы ошибка больше не возникала, но эти действия протоколом ICMP не регламентируются.
Каждое сообщение протокола ICMP передается по сети внутри пакета IP. Пакеты IP с сообщениями ICMP маршрутизируются тдчно так же, как и любые другие пакеты, без приоритетов, поэтому они могут теряться. Кроме того, в загруженной сети они могут вызывать дополнительную загрузку маршрутизаторов. Для того чтобы не вызывать лавины сообщений об ошибках, потерях пакетов IP, переносящие сообщения ICMP об ошибках не могут порождать новые сообщения ICMP.