Protocol d'Internet
Aquesta entrada o secció sobre el tema dels protocols de xarxa no menciona les fonts necessàries o els que hi són presents són insuficients . |
Internet Protocol ( IP ), en telecomunicacions i tecnologia de la informació , és un protocol de xarxa , que s’ocupa de l’adreçament / encaminament , pertanyent al conjunt de protocols d’Internet TCP / IP en què es basa el funcionament d’ Internet .
Descripció
Es tracta d’un protocol d’ interconnexió de xarxa ( Inter - Net working Protocol ), classificat al nivell de xarxa (3) del model ISO / OSI , creat per interconnectar xarxes heterogènies en termes de tecnologia, rendiment, gestió, per tant implementat per sobre d’altres protocols de capa de connexió . , com Ethernet o ATM . És un protocol de paquets sense connexió i millor esforç , que no garanteix cap fiabilitat de la comunicació en termes de control d’errors , control de flux i control de congestió , que en canvi es pot aconseguir mitjançant protocols de transport de nivell superior (nivell 4), com TCP .
Actualment s’utilitzen dues versions del protocol IP, la versió original 4 i la versió més recent 6 , que neixen de la necessitat de gestionar millor el nombre creixent de dispositius ( hosts ) connectats a Internet .
Tasques i funcions
La tasca principal de l'IP és l'adreçament i encaminament ( commutació ) entre subxarxes heterogènies, que a nivell local utilitzen el seu propi adreçament, normalment basat en l' adreça física o l'adreça MAC i els protocols de capa de connexió de dades (2) del model ISO. (per exemple, Ethernet , Token Ring , Token Bus ). Per fer-ho, cal assignar un nou pla d’adreçament al qual han de complir totes les subxarxes per comunicar-se i interoperar -se: aquest pla està representat pel protocol IP. De fet, això implica:
- l’assignació a cada terminal que ho sol·licita (és a dir, es connecta a la xarxa d’Internet) d’una nova adreça diferent, associada de forma única a l’adreça MAC local, anomenada adreça IP (mitjançant protocols RARP , BOOTP o DHCP );
- la definició dels mètodes o procediments destinats a identificar el camí de xarxa per interconnectar dues subxarxes qualsevol durant una comunicació entre l' amfitrió d'origen d'una determinada subxarxa i l'amfitrió destinatari d'una altra subxarxa a la qual pertany l'adreça IP. El coneixement d’aquest camí de xarxa implica al seu torn l’assignació i el coneixement de l’adreça IP a cada commutador (enrutador) que connecta la xarxa de l’amfitrió emissor amb la de l’amfitrió destinatari, és a dir, per tant, el coneixement de la seqüència de tots els encaminadors de totes les subxarxes per creuar.
En essència, per tant, IP representa el "cola" que uneix totes les diferents subxarxes heterogènies, en el nivell d'adreçament / encaminament, el que els permet el diàleg o intercanvi d'informació entre ells, és a dir de interfuncionament (interconnexió) o la interoperabilitat en termes de transmissió. En lloc d'això, continua sent la tasca de les subxarxes individuals encarregar-se de l'encaminament, a través dels protocols de capa 2 local, cap al següent commutador si la xarxa local creuada només és una xarxa de trànsit al llarg del camí cap a una altra subxarxa de destinació o encaminar-se al MAC local de l'amfitrió destinatari, a la qual s'associa l'adreça IP del destinatari, si la subxarxa és la subxarxa final resolent l'adreça IP de l'amfitrió en una adreça MAC mitjançant el protocol ARP . Des d’aquest punt de vista (que coincideix amb el naixement i el desenvolupament històric d’Internet) parlem habitualment d’integració en l’ arquitectura lògica-protocol de les subxarxes del protocol IP.
En general, per tant, l’encaminament d’Internet pot ser directe (o local) ( reenviament directe ) si només s’ha de creuar una subxarxa física, és a dir, l’amfitrió destinatari forma part de la mateixa subxarxa que l’amfitrió d’origen o indirecte ( reenviament indirecte ) si cal creuar més d'una subxarxa, és a dir, si l'amfitrió receptor no pertany a la mateixa subxarxa que l'amfitrió d'origen. Com s’ha dit anteriorment, aquest darrer tipus d’adreces no és més que una successió d’encaminament directe.
Fins i tot si l’adreçament indirecte no és res més que una successió d’encaminament directe a través dels protocols de transport local de la capa 2, en general per operar una adreça de capa 3 només a través de les adreces MAC, fins i tot si aquestes són úniques per a cada terminal amfitrió, no seria be era possible perquè no donen vida a un pla d’adreçament jeràrquic, és a dir, les adreces MAC, l’assignació de les quals és pseudo-aleatòria, no es poden agrupar en subxarxes amb el mateix prefix identificatiu que les adreces Host_IP. En altres paraules, hi hauria considerables problemes d’ escalabilitat en la implementació de taules d’encaminament indexades no per identificadors de subxarxa (Net_ID), sinó per cada adreça MAC existent.
adreça IP
Dins d’una xarxa IP, a cada interfície connectada a la xarxa física se li assigna una adreça única.
L'adreça IP s'assigna adequadament a la interfície (per exemple, una targeta de xarxa ) i no a l' amfitrió , ja que és aquesta la que està connectada a la xarxa. Per exemple, un enrutador té diverses interfícies i cadascuna requereix una adreça IP.
Adreces IP i noms DNS
Les adreces IP són números i, per tant, no són fàcils de recordar per a la majoria dels humans. El problema es fa encara més greu amb IPv6 que té una cadena d’adreces de 128 bits en lloc dels 32 habituals d’IPv4. Per aquest motiu, un nom simbòlic DNS s’associa sovint a una adreça IP.
Adreces IP i adreces MAC
Els protocols de connexió, al nivell 2 del model ISO / OSI , s’adrecen als ordinadors mitjançant l’ adreça MAC .
Quan s’utilitza IP en una xarxa local, a cada equip també se li ha d’assignar una adreça IP per permetre-li comunicar-se amb ordinadors fora de la seva xarxa local.
La correspondència entre l'adreça IP i l'adreça MAC es gestiona a través del protocol ARP , que permet conèixer l'adreça MAC d'un equip donada la seva adreça IP mitjançant una consulta distribuïda.
L'assignació d'una adreça IP a un ordinador pot ser manual o automatitzada mitjançant protocols com DHCP o els obsolets BOOTP i RARP .
Paquet IP
Al paquet IP, és a dir, la seva PDU també anomenada datagrama , els camps més importants són:
- Longitud de la capçalera: longitud de la capçalera;
- Longitud total : longitud total del paquet IP;
- TOS : gestió de prioritats i QoS;
- Número de protocol : aquest camp indica quin protocol d'alt nivell s'ha utilitzat per crear la informació emmagatzemada a la part de dades del paquet;
- Temps de vida : temps de vida del paquet. El TTL és un número que es decrementa cada vegada que el paquet IP passa per un node de xarxa fins que arriba a zero. Si el TTL arriba a zero significa que el paquet no ha pogut arribar a la seva destinació i que ha estat descartat per evitar una càrrega innecessària del trànsit; s’utilitza per evitar possibles bucles d’encaminament infinits.
- Identificació : identifica de manera única tots els fragments d’un paquet;
- Fragment Offset : indica el nombre de bytes de dades presents al paquet que l’ha precedit. Si el fragment és el primer o únic, és igual a 0;
- Suma de comprovació de capçalera : suma de comprensió en complement d'1;
- Adreça IP d'origen : adreça IP del remitent;
- Adreça IP de destinació : adreça IP del destinatari;
- Encoixinat : bits de farciment (0) per realinear els múltiples de 32 bits;
- Dades : dades a enviar ( càrrega útil ).
Operació
Amfitrió
Un amfitrió és un equip que utilitza una xarxa IP. Un amfitrió sol tenir una interfície activa, configurada amb una adreça IP (configurada manualment o rebuda mitjançant protocols automàtics com DHCP o PPP ). Aquesta adreça es caracteritza per una màscara de subxarxa , que permet calcular si una altra adreça IP pertany a la mateixa subxarxa o no. A més, la capa IP es configura amb l'adreça IP de la passarel·la .
Encaminament
Extreient l’adreça IP del paquet (datagrama IP), posant l’adreça IP i la màscara de subxarxa I obteniu l’adreça Net_Id que identifica la subxarxa de destinació: si aquesta adreça coincideix amb la de la interfície del router, hi ha un encaminament directe dins la mateixa subxarxa després de la resolució IP / MAC mitjançant protocol ARP , si en canvi el Net_ID calculat no correspon a cap interfície del router cap a les respectives subxarxes interconnectades, després de l’adreçament obtingut consultant la taula d’encaminament , tenim l’ encaminament indirecte, és a dir , l’encaminador utilitza l’ encaminament directe (local) de nivell 2 a través del protocol ARP per enviar el paquet a la passarel·la o al següent encaminador ( següent salt ) que procedirà mitjançant salts d’encaminament successius a la subxarxa de destinació, sempre seguint la informació d’encaminament continguda a les taules d’encaminament de els respectius routers, al seu torn creats i actualitzats d de forma inamica mitjançant protocols d’encaminament .
Dividir l’encaminament en dues parts diferenciades, l’encaminament per subxarxa (Net_Id) i l’encaminament final per l’amfitrió (Host_Id), forma part del pla jeràrquic d’encaminament segons la IP i té bàsicament motius d’implementació pràctica i eficiència: de fet, no seria possible només encaminar paquets segons tota l'adreça IP (o fins i tot l'adreça MAC) de l'amfitrió, ja que les taules d'encaminament no serien gestionables pels processos de processament dels encaminadors. A això s’afegeix el fet que les adreces IP Host_Id sovint s’assignen dinàmicament.
Passarel·la o enrutador
Aquests dispositius tenen diverses interfícies i enllacen diferents subxarxes juntes, reenviant paquets IP d'un a l'altre. Per decidir sobre quina interfície enviar un paquet rebut, cerquen l'adreça de destinació del paquet en una taula d'encaminament, que en casos no trivials es gestiona dinàmicament mitjançant un o més protocols d'encaminament .
Veure la configuració IP
La majoria dels sistemes operatius ofereixen solucions, a través d’ intèrprets d’ ordres o aplicacions dedicades, fins i tot gràfiques, per veure la configuració IP del vostre ordinador. Alguns exemples de línia d'ordres són:
- Windows:
- ipconfig
- Get-NetIPConfiguration (a PowerShell )
- Linux:
- ifconfig (obsolet)
- ip
Articles relacionats
Enllaços externs
- ( EN ) RFC 791 - Especificació del protocol d'Internet
- ( EN ) RFC 1918 - Assignació d'adreces per a internets privats
| Control de l'autoritat | GND ( DE ) 4482590-0 |
|---|
