Internet Protocol

IP (vid angl. Internet Protocol; <>, <>) -- protokol merezhevogo rivnia dlia peredavannia datagram mizh merezhami.

IP-protokol -- naiposhirenisha realizatsiia iierarkhichnoyi skhemi merezhevoyi adresatsiyi. Vikoristovuvanii v merezhi Internet, protokol vidpovidaie za adresatsiiu paketiv, ale ne vidpovidaie za vstanovlennia z'iednan', ne ie nadiinim i dozvoliaie realizuvati til'ki negarantovanu dostavku danikh. Termin <> (angl. connectionless) oznachaie, shcho protokol dlia vzaiemodiyi ne potrebuie vidilenogo kanalu, iak tse vidbuvaiet'sia pid chas telefonnoyi rozmovi i ne isnuie protseduri vikliku pered pochatkom peredachi danikh mizh merezhevimi vuzlami. Protokol IP vibiraie naiefektivnishii shliakh z chisla dostupnikh na osnovi rishen' priiniatikh protokolom marshrutizatsiyi. Vidsutnist' nadiinosti i negarantovana dostavka ne oznachaie, shcho sistema pratsiuie pogano abo nenadiino, a vkazuie lish na te, shcho protokol IP ne dokladaie niiakikh zusil', shchob pereviriti chi buv paket dostavlenii za priznachenniam. Tsi funktsiyi delegovani protokolam transportnogo ta vishchikh rivniv. Transportnii riven' takozh vidpovidaie za zbirku paketiv u povidomlennia v potribnii poslidovnosti.

Informatsiia, prokhodiachi vniz po rivniam modeli OSI, na kozhnomu rivni pevnim chinom obrobliaiet'sia protokolami ts'ogo rivnia. Na maliunku mozhna pobachiti, iak na merezhnomu rivni dani inkapsuliuiut'sia vseredinu paketiv, inodi nazvanikh deitagrammami (datagramami).

Protokol IP rozpiznaie format zagolovka paketa (adresnu chastinu ta inshu sluzhbovu informatsiiu vkliuchno), ale ne analizuie i ne pikluiet'sia pro faktichni dani. Vin priimaie i peredaie bud'-iaki dani, peredani protokolami verkhnikh rivniv.

Zagolovok i khvist freimu vidkidaiut'sia i zaminiuiut'sia novimi shchorazu pri prokhodzhenni paketom marshrutizatora. Prichina v tomu, shcho bloki informatsiyi drugogo rivnia (freimi) vikoristovuiut'sia dlia lokal'noyi dostavki paketiv, u toi chas iak bloki tret'ogo rivnia (paketi) priznacheni dlia naskriznoyi peredachi danikh zgidno z skhemoiu marshrutizatsiyi.

Ethernet-freimi drugogo rivnia priznacheni dlia roboti vseredini shirokomovnikh domeniv z priznachenimi kozhnomu merezhnomu pristroiu MAC-adresami. Freimi drugogo rivnia inshikh tipiv, iak napriklad poslidovni dvokhtochkovi z'iednannia abo Frame relay rozpodilenikh merezh (merezh WAN), vikoristovuiut' svoiu vlasnu skhemu adresatsiyi drugogo rivnia. Printsipovim ie te, shcho nezalezhno vid vikoristovuvanoyi skhemi adresatsiyi drugogo rivnia, vsi voni rozrobleni dlia vikoristannia vseredini odnogo shirokomovnogo domenu drugogo rivnia. Pri prokhodzhenni kriz' pristrii tret'ogo rivnia informatsiia drugogo rivnia zminiuiet'sia.

Protsesi, vikonuvani pristroiami tret'ogo rivnia, proiliustrovani na maliunku sprava.

Iz freimu, shcho prikhodit' na interfeis routera, vitiagaiet'sia MAC-adresa i pereviriaiet'sia, adresovanii tsei paket bezposeredn'o iakomus' vuzlu chi interfeisu, chi vin ie shirokomovnim (tsia protsedura vikonuiet'sia vsima pristroiami vseredini domenu kolizii). V bud'-iakomu z tsikh vipadkiv paket bude obrobleno, v inshomu -- vidkinuto, oskil'ki vin adresovanii inshomu vuzlu v domeni kolizii. Takim chinom, domen kolizii -- rozpodilene seredovishche peredachi danikh, v iakomu pristroyi pratsiuiut' v rezhimi konkurentsiyi. Na osnovi znachennia, shcho zberigaiet'sia v poli kontrol'noyi sumi, za dopomogoiu tsiklichnogo zbitkovogo kodu (Cyclical Redundancy Check -- CRC), shcho buv viluchenii z khvosta otrimanogo freimu, pereviriaiet'sia chi buli dani poshkodzheni. Iakshcho perevirka daie pozitivnii rezul'tat -- freim vidkidaiet'sia. U vipadku negativnogo rezul'tatu, zagolovok i khvist freimu vidkidaiut'sia i paket peredaiet'sia na tretii riven'. Dali vikonuiet'sia perevirka, chi bulo paket adresovano marshrutizatoru, chi potribna podal'sha marshrutizatsiia na shliakhu do mistsia priznachennia. Paketi, adresovani routeru iak IP-adresa otrimuvacha, maiut' adresu odnogo z iogo interfeisiv. U takikh paketiv vidaliaiet'sia zagolovok i voni peredaiut'sia na chetvertii, transportnii riven'. Iakshcho paket potrebuie marshrutizatsiyi, IP-adresa punktu priznachennia paketu porivniuiet'sia z zapisami v tablitsi marshrutizatsiyi. Iakshcho znaideno tochnu vidpovidnist' abo isnuie standartnii marshrut, -- paket vidpravliaiet'sia na interfeis, shcho vkazano v tablitsi marshrutizatsiyi. Koli paket komutuiet'sia na vikhidnii interfeis, nove znachennia CRC dodaiet'sia u khvist freimu i, v zalezhnosti vid tipu interfeisu (Ethernet, Frame relay abo poslidovnii), paketu dodaiet'sia vidpovidnii zagolovok. Pislia chogo freim peresilaiet'sia v inshii shirokomovnii domen na shliakhu do kintsevogo punktu priznachennia.

Vishche mi rozglianuli iak paketi tret'ogo rivnia staiut' danimi drugogo rivnia ta inkapsuliuiut'sia u freimi. Analogichno, IP-paketi skladaiut'sia z danikh verkhn'ogo rivnia ta IP-zagolovku. Za spetsifikatsiieiu protokolu, paket maie buti ne bil'shii za 65535 bitiv (z zagolovkom ta danimi vkliuchno).

• Versiia (Version) -- 4-bitove pole, shcho opisuie vikoristovuvanu versiiu protokolu IP. Vsi pristroyi zobov'iazani vikoristovuvati protokol IP odniieyi versiyi, pristrii shcho vikoristovuie inshu versiiu bude vidkidati paketi.
• Dovzhina IP-zagolovku (IP header Length -- HLEN) -- 4-bitove pole, shcho opisuie dovzhinu zagolovku paketu v 32-bitovikh blokakh. Tse znachennia -- tse povna dovzhina zagolovku z vrakhuvanniam dvokh poliv zminnoyi dovzhini.
• Tip obslugovuvannia (Type of Service -- TOS) -- 8-bitove pole, shcho vkazuie na stupin' vazhlivosti informatsiyi, shcho privlasnena protokolom verkhn'ogo rivnia.
• Zagal'na dovzhina (Total Length) -- 16-bitove pole, shcho opisuie dovzhinu paketu v baitakh, iz zagolovkom ta danimi vkliuchno. Dlia togo shchob virakhuvati dovzhinu bloka danikh, potribno vid povnoyi dovzhini vidniati znachennia polia HLEN.
• Identifikatsiia (Identification) -- shistnadtsiatibitove pole, shcho zberigaie tsile chislo, iake opisuie danii paket. Tse chislo iavliaie soboiu poslidovnii nomer.
• Praportsi (Flags) -- 3-bitove pole, v iakomu dva molodshikh bita kontroliuiut' fragmentatsiiu paketiv. Pershii bit viznachaie chi bulo paket fragmentovano, a drugii chi ie tsei paket ostannim fragmentom v seriyi fragmentiv.
• Zmishchennia fragmentatsiyi (Fragment Offset) -- 13-bitove pole, shcho dopomagaie zibrati razom fragmenti paketiv. Tse pole dozvoliaie vikoristovuvati 16 bitiv v sumi dlia praporiv fragmentatsiyi.
• Chas zhittia (Time-to-Live -- TTL) -- 8-bitove pole -- lichil'nik, v iakomu zberigaiut'sia poslidovno zmenshuvane znachennia kil'kosti proidenikh vuzliv (routeriv, shcho yikh shche inodi v ts'omu vipadku nazivaiut' khopami (hops)) na shliakhu do mistsia priznachennia. U vipadku koli lichil'nik proidenikh khopiv dorivniuvatime nuliu -- paket bude vidkinuto, takim chinom poperedzhuiet'sia neskinchenna tsiklichna peresilka paketiv.
• Protokol (Protocol) -- 8-bitove pole, shcho vkazuie na te, iakii protokol verkhn'ogo rivnia otrimaie paket, pislia zavershennia obrobki IP-protokolom. Napriklad TCP abo UDP.
• Kontrol'na suma zagolovku (Header Checksum) -- 16-bitove pole, shcho dopomagaie pereviriti tsilisnist' zagolovku paketu.
• IP-adresa vidpravnika (Source IP address) (adresant, sors, vidpravnik) -- 32-bitove pole, shcho zberigaie IP-adresu vuzla-vidpravnika.
• IP-adresa otrimuvacha (Destination IP adress) (adresat, dest, otrimuvach) -- 32-bitove pole, shcho zberigaie adresu vuzla priznachennia (otrimuvacha).
• Optsiyi (Options) -- pole zminnoyi dovzhini, shcho dozvoliaie protokolu IP realizuvati pidtrimku riznikh optsii, zokrema zasobiv bezpeki.
• Pidkladka (Padding) -- pole, shcho vikoristovuiet'sia dlia vstavki dodatkovikh nuliv, dlia garantuvannia kratnosti IP-zagolovku 32 bitam.
• Dani (Data) -- pole zminnoyi dovzhini (64 Kbit maks.), shcho zberigaie informatsiyi dlia verkhnikh rivniv.

IP-paket skladaiet'sia z danikh protokolu verkhn'ogo rivnia i zagolovku, shcho maie opisanu vishche strukturu. Khocha osnovnoiu chastinoiu zagolovku ie adresi vidpravnika i priznachennia, same inshi chastini zagolovku robliat' protokol takim nadiinim i gnuchkim. Informatsiia, shcho zberigaiet'sia v poliakh zagolovku zadaie dani paketu i priznachena dlia protokoliv verkhnikh rivniv.

• OSI
• VoIP
• SCTP
• TCP/IP
• marshrutizator

• Komp'iuterni merezhi: [navchal'nii posibnik] / A. G. Mikitishin, M. M. Mitnik, P. D. Stukhliak, V. V. Pasichnik. -- L'viv: <>, 2013. -- 256 s. ISBN 978-617-574-087-3
• Burov Ie. V. Komp'iuterni merezhi: pidruchnik / Ievgen Viktorovich Burov. -- L'viv: <>, 2010. -- 262 s. ISBN 966-8340-69-8

• Internet
• Protokoli merezhevogo rivnia

• Statti bez vinosok
• Usi statti bez vinosok
• Storinki, shcho vikoristovuiut' magichni posilannia RFC
• Storinki, shcho vikoristovuiut' magichni posilannia ISBN