3.2

3.2 Το αυτοδύναμο πακέτο IP (datagram) – Δομή πακέτου

ΘΕΩΡΙΑ

• Είπαμε ότι στο επίπεδο δικτύου λειτουργεί τo πρωτόκολλο IP και τα πακέτα ονομάζονται IP αυτοδύναμα πακέτα ή Datagrams. Άρα το PDU(Μονάδα Μέτρησης Πληροφορίας) στο επίπεδο δικτύου είναι το IP αυροδύναμο πακέτο

• To IP αυτοδύναμο πακέτο έχει την δική του επικεφαλίδα η οποία ονομάζεται IP επικεφαλίδα

• Το μέγιστο μέγεθος αυτοδύναμου πακέτου IP που υποστηρίζει το πρωτόκολλο IPv4 είναι 65535 bytes

• Η μορφή του IP αυτοδύναμου πακέτου την βλέπετε στο παρακάτω σχήμα.

• H IP επικεφαλίδα αποτελείται από 5 λέξεις

• Κάθε λέξη έχει μήκος 32bit ή 4 bytes

• Τα χαρακτηριστικά μίας λέξης είναι: 1) έχει μήκος 32bit, 2) αποτελείται από 1 ή περισσότερα πεδία της IP επικεφαλίδας και 3) είναι κομμάτι της IP επικεφαλίδας

Παρακάτω δίνουμε ένα μικρό ορισμό για κάθε πεδίο της IP επικεφαλίδας:

• Το πεδίο Έκδοση πρωτοκόλλου (version) μήκους 4 bit, δηλώνει την έκδοση του χρησιμοποιούμενου πρωτοκόλλου Διαδικτύου

• Το πεδίο Μήκος επικεφαλίδας (Internet Header Length - IHL) μήκους 4 bit, εκφράζει το μήκος της επικεφαλίδας σε λέξεις των 32 bit (4άδες byte). Το ελάχιστο μήκος είναι 5 λέξεις ή 20 byte και το μέγιστο 15 λέξεις ή 60 byte (=15x4)

• Πεδίο ο Τύπος της Υπηρεσίας (Type of Service) μήκους 8 bit, περιγράφει πώς πρέπει να χειριστεί το πακέτο κάθε κόμβος δίνοντας προτεραιότητα στην ταχύτητα

• Το πεδίο Συνολικό μήκος (Total length) μήκους 16 bit, δίνει το συνολικό μήκος του αυτοδύναμου πακέτου (επικεφαλίδα + δεδομένα) σε byte

• Τα κομμάτια αυτά του αρχικού πακέτου, τα τμήματα, αποτελούν νέα αυτοδύναμα πακέτα. Για να μπορεί το πρωτόκολλο IP να γνωρίζει σε ποιο αρχικό πακέτο ανήκουν, χρησιμοποιεί το πεδίο Αναγνώριση (Identification), μήκους 16 bit

• Για να μπορέσει ο υπολογιστής προορισμού να τα βάλει με τη σωστή σειρά χρησιμοποιείται το πεδίο Σχετική Θέση Τμήματος(ΔΕΤ- Δείκτης Εντοπισμού Τμήματος) (Fragment Offset), μήκους 13 bit, η οποία δείχνει τη σχετική απόσταση του τμήματος από την αρχή του αρχικού πακέτου σε οκτάδες (8x) byte

• Το πεδίο MF (More Fragments), ύπαρξη περισσότερων τμημάτων, όταν είναι ενεργοποιημένη (1) δηλώνει ότι ακολουθούν και άλλα τμήματα ενώ όταν είναι απενεργοποιημένη (0) δηλώνει ότι είναι το τελευταίο τμήμα διασπασμένου πακέτου ή μεμονωμένο πακέτο.

• Το πεδίο DF (Don’t Fragment), απαγόρευση διάσπασης, τίθεται σε τιμή (1), ενώ εάν επιτρέπεται η διάσπαση η τιμή του DF είναι 0

• Το πεδίο Χρόνος Ζωής (Time To Live - TTL) μήκους 8 bit, ξεκινά από τον αποστολέα με μια αρχική τιμή, συνήθως 64, και κάθε δρομολογητής, από τον οποίο διέρχεται το πακέτο, μειώνει την τιμή κατά ένα

• Το πεδίο πρωτόκολλο, μήκους 8 bit, περιέχει μια αριθμητική τιμή η οποία δηλώνει το πρωτόκολλο του επιπέδου μεταφοράς στο οποίο ανήκουν τα δεδομένα που περιέχει το πακέτο IP

• Το πεδίο Άθροισμα Ελέγχου της Επικεφαλίδας (Header Checksum), μήκους 16 bit, διασφαλίζει την ακεραιότητα των τιμών των πεδίων της επικεφαλίδας.

ΘΕΩΡΙΑ

Ένα IP αυτοδύναμο πακέτο απορρίπτεται και δεν φθάνει ποτέ στον προορισμό του όταν:

• το πεδίο DF έχει τιμή 1

• το πεδίο χρόνος ζωής έχει γίνει μηδέν και το πακέτο δεν έχει φθάσει ακόμη στον προορισμό

ΕΠΙΣΗΣ ΣΗΜΑΝΤΙΚA

• To standard(minimum) μήκος της IP επικεφαλίδας είναι 20 bytes ή 5 λέξεις

• Εάν δεν μας αναφέρουν τίποτα για το μήκος της IP επικεφαλίδας, εμείς θεωρούμε σαν δεδομένο το standard μήκος 20 bytes ή 5 λέξεις

• Μπορεί να μας πουν ότι το μήκος της IP επικεφαλίδας είναι 10 λέξεις και να χρειαστεί vα το μετατρέψουμε σε bytes, το οποίο θα είναι 40 Bytes

• Επίσης μπορεί να μας δίνουν το μήκος της επικεφαλίδας σε bytes π.χ. 28 bytes και να χρειασθεί να το μετατρέψουμε σε λέξεις, δηλαδή 7 λέξεις

ΣΥΝΕΧΕΙΑ ΘΕΩΡΙΑΣ

Επίσης σημαντικά θέματα θεωρίας

• Προσέξτε το μικρότερο και το μαγαλύτερο μήκος της IP επικεφαλίδας

• Προσέξτε το μεγαλύτερο μήκος ενός IP αυτοδύναμου πακέτου

• Το πεδίο αναγνώρισης είναι το ίδιο σε όλα τα κομμάτια που έχουν διασπασθεί

• Ένα αρχικό μεγάλο IP πακέτο που βρίσκεται στην πηγή και θέλει να μεταφερθεί στον προoρισμό, εάν δεν χωράει να περάσει ολόκληρο μέσα από τα δίκτυα του επικοινωνιακού υποδικτύου, τότε πρέπει να διασπασθεί σε ένα ή περισσότερα κομμάτια για να μπορέσει να μεταφερθεί στον προορισμό

• Το καθένα από αυτά τα διασπασμένα κομμάτια είναι και αυτά IP αυτοδύναμα πακέτα και μεταφέρονται στον προορισμό ακολουθώντας καθένα την δική του διαδρομή.

• Όταν φθάσουν στον προορισμό αποθηκεύονται σε ένα είδος buffer, έως ότου φθάσουν όλα τα πακέτα.

• Τότε ο προορισμός έχει έναν μηχανισμό και τα τοποθετεί στην σωστή σειρά, ώστε να έχουμε την αρχική πληροφορία

ΣΥΝΕΧΕΙΑ ΘΕΩΡΙΑΣ

Επίσης σημαντικά θέματα για τα πεδία MF και ΔΕΤ(Σχετική Θέση Τμήματος) για ένα IP αυτοδύναμο πακέτο που έχει διασπασθεί π.χ. σε 5 πακέτα:

• Όταν τιμή του ΔΕΤ έχει τιμή 0 και η τιμή του MF είναι 1 σε ένα πακέτο, τότε σημαίνει ότι αυτό το πακέτο είναι το πρώτο από τα 5 πακέτα που έχουν προέλθει από την διάσπαση

• Όταν η τιμή του MF είναι 0 σε ένα πακέτο, τότε σημαίνει ότι αυτό το πακέτο είναι το τελευταίο από τα 5 πακέτα που έχουν προέλθει από την διάσπαση

• Όταν η τιμή του MF είναι 1 σε ένα πακέτο και ο ΔΕΤ έχει κάποια τιμή εκτος του 0, τότε σημαίνει ότι αυτό το πακέτο είναι κάποιο από τα ενδιάμεσα πακέτα, δηλαδή το 2ο, το 3ο ή το 4ο.

ΑΣΚΗΣΗ(1) ΛΥΜΕΝΗ:

Η άσκηση είναι λυμένη και είναι πολύ σημαντική. Κλικ εδώ

ΑΣΚΗΣΗ(2) ΑΛΥΤΗ:

Να την λύσετε και να την στείλετε με e-mail στο isfetsas@sch.gr Κλικ εδώ

ΑΣΚΗΣΗ(3) ΑΛΥΤΗ:

Να την λύσετε και να την στείλετε με e-mail στο isfetsas@sch.gr Κλικ εδώ

ΑΣΚΗΣΗ(4) ΑΛΥΤΗ:

Να την λύσετε και να την στείλετε με e-mail στο isfetsas@sch.gr Κλικ εδώ

ΑΣΚΗΣΗ(5) ΛΥΜΕΝΗ:

Η άσκηση είναι λυμένη και πολύ σημαντική. Κλικ εδώ

ΑΣΚΗΣΗ(6) ΛΥΜΕΝΗ:

Η άσκηση είναι λυμένη και πολύ σημαντική. Κλικ εδώ