Файл: 8.doc

Несколько однобитовых полей, следующих за полем смеще­ния данных, используются для обработки блока данных TCP. Бит срочности URG обозначает, что указатель срочности сообщения

274 Глава 10______________________________________

содержит значащую информацию. Указатель срочности представ­ляет собой поле 16 битов, идентифицирующее смещение в поле данных пользователя, которое содержит срочные данные. Бит под­тверждения АСК указывает на присутствие подтверждения в поле номера подтверждения и уведомляет приемное устройство о том, что этот номер подтверждает ранее полученные последовательно­сти. Бит внеочередной обработки PSH аналогичен биту срочно­сти. Он уведомляет принимающий главный компьютер о том, что полученный блок данных должен обрабатываться немедленно. Бит восстановления RST вызывает восстановление сеанса. Обычно это означает, что все очереди, связанные с сеансом, отключаются и все присоединенные счетчики и таймеры устанавливаются в нуль. Бит синхронизации SYN используется, когда устанавливается логиче­ское соединение, и указывает на то, что порядковые номера долж­ны быть синхронизированы. Бит завершения FIN указывает на то, что данных для посылки больше нет и сеанс должен быть закрыт. Затем сеанс должен быть завершен, а ресурсы освобождены для дру­гого сеанса.

Поле окна (16 битов) используется в течение установления сеанса. Стороны должны согласовывать, какое число блоков дан­ных может быть послано до подтверждения. Это число называется размером окна и определяется размером очереди и объемом обра­ботки данных, уже полученных от других сеансов. Размер окна не может быть изменен после того, как сеанс установлен.

Поле контрольной суммы (checksum), длиной 16 битов ис­пользуется для контроля ошибок в заголовке, а также в пользова­тельских данных. В следующем параграфе будет показано, что в IP контрольная сумма не контролирует пользовательские данные IP, а проверяет только заголовок.

Поле опций может содержать самую разную информацию, например, максимальный размер ТСР-дейтаграммы. В конце за­головок дополняется нулями до размера, кратного 32-битовому слову

В заключение данного параграфа предлагается тезисное опи­сание некоторых процедур протокола TCP.

Соединение устанавливается с помощью команды OPEN с аргументами в виде IP-адреса и номера порта удаленного процес­са. Команда OPEN используется в обоих случаях: когда процесс намерен передавать информацию и когда он ожидает поступления информации. Процедура установления соединения использует специальный

Протоколы Интернет 275

флаг синхронизации SYN и состоит из трех тактов квити­рующих сообщений, позволяющих синхронизировать потоки дан­ных. Завершение соединения осуществляется обменом пакетами, содержащими команду FIN.

Для проверки того, что все данные, переданные на уровень TCP, отправлены, существует функция «проталкивания пакета» — PUSH-функция. Назначение этой функции и PUSH-флага состо­ит только в «проталкивании» данных к пользователю, минуя меха­низм кэширования и не производя никаких дополнительных груп­пировок или других действий над данными.

Механизм присвоения порядкового номера каждому переда­ваемому пакету данных и проверки подтверждения доставки ана­логичен уже рассмотренным ранее в этой книге подобным меха­низмам. Этот механизм позволяет протоколу TCP работать с по­врежденными, потерянными, дублированными или поступивши­ми с изменением порядка следования пакетами.

10.3. Протоколы udf и icmp

Протокол дейтаграмм пользователя UDP (user datagram pro­tocol) относится к протоколам без установления логического со­единения и предназначен для обмена дейтаграммами между про­цессами компьютеров, входящих в единую сеть с коммутацией па­кетов.

В отличие от протокола TCP, в протоколе UDP отсутствует подтверждение приема блоков данных, что делает UDP намного проще, чем TCP, но относительно менее надежным. Данное об­стоятельство не представляет опасности для таких применений как электронная почта и некоторые функции сетевого управления, когда мощные механизмы обеспечения надежности протокола TCP не требуются и когда протоколы верхнего уровня могут компенси­ровать недостатки UDP. Преимущество протокола UDP состоит в том, что он требует минимум установок и параметров для соедине­ния двух процессов между собой и, если не требуется большого объема обработки, блоки данных могут быть посланы и приняты с очень малым временем задержки.

Структура заголовка UDP представлена на рис. 10.3 и гораздо проще, чем в TCP. Отсутствие подтверждений исключает из заго­ловка порядковые номера и поля номера подтверждения или воз­можности обработки срочных данных.

276 Глава 10______________________________________

Рис. 10.3 Заголовок UDP

Существуют номера порта-отправителя (source port) и порта назначения (destination port), поля длины (length) и контрольной суммы (checksum). Поле порта-отправителя может, если нужно, содержать номер порта, из которого был отправлен пакет (напри­мер, если отправитель ожидает ответа). Если это поле не исполь­зуется, оно заполняется нулями. Поле длины содержит сведения о длине дейтаграммы (в байтах), включая заголовок и данные. Ми­нимальная длина равна 8. Поле контрольной суммы UDP-пакета содержит побитное дополнение 16-битовой суммы 16-битовых слов (аналогично TCP).

Больше ничего не требуется. Очевидно, именно это позволя­ет принимающим главным компьютерам обрабатывать блоки дан­ных гораздо быстрее, так как все, что требуется — это передать при­нятые блоки данных соответствующему приложению, идентифи­цируемому номером порта.

Могут возникать ситуации, когда при передаче дейтаграммы возникают ошибки, о которых необходимо сообщить отправите­лю или другому хост-компьютеру. Для передачи этих сообщений или информации служебного характера предназначен протокол передачи управляющих сообщений ICMP (Internet Control Message Protocol). Как и протоколы TCP и UDP, протокол ICMP использу­ет IP в качестве протокола нижнего уровня, однако по своей струк­туре и назначению ICMP является частью IP, рассматриваемого в следующем параграфе.

На рис. 10.4 показана структура заголовка ICMP-пакета. Дан­ному заголовку ICMP предшествует обычный IP-заголовок без поля опций (Options) и выравнивания (Padding), а поля TOS=0, Protocol=l.

Различные типы сообщений ICMP определяются полем «типа», которое показывает, почему генерировалось сообщение ICMP, например, «destination unreachable» (пункт назначения не­досягаем). Для протокола определено 13 типов сообщений. Поле «код заголовка» также носит служебный характер и обеспечивает дополнительную информацию об ошибке, расширяя иерархию

Протоколы Интернет 277

сообщений данного типа. ICMP по нескольку раз в день пользуются администраторы сетей и разработчики сетевого программного обес­печения, поскольку на его основе работают такие популярные ути­литы, как пакетный межсетевой щуп PING (packet internetwork grou­per) и TRACEROUTE, позволяющая просматривать путь маршру­тизации пакета от пользователя до удаленного хост-компьютера.

Рис. 10.4. Заголовок ICMP

Обычно шлюзы генерируют сообщение ICMP с исходящим хост-компьютером в качестве получателя. Это означает, что про­граммное обеспечение ICMP, находящееся в шлюзах, является бо­лее сложным, чем находящееся в хост-компьютерах.

Следует подчеркнуть, что ICMP не обеспечивает обнаруже­ние ошибок для IP, а является просто средством, используемым IP для передачи сообщений об ошибках хост-компьютерам.