Версияуказывает версию протокола IP (версия IPv4-0100 или
IPv6-0110);
ДлиназаголовкаIP-пакета указывает значение длины заголовка, измеренное в 32-битовых словах (обычно пять слов);
Дифференцированные сервисызадают приоритетность пакета и вид критерия выбора маршрута;
Общая длина указывает общую длину пакета с учетом заголовка и поля данных и составляет 65 535 байтов. При передаче по сетям различного типа длина пакета выбирается с учетом максимальной длины пакета протокола канального уровня, несущего IP-пакеты;
Идентификация, Флаг, Смещениеиспользуются при фрагментации пакетов;
Срокжизни задается источником передачи пакета и является счетчиком количества маршрутизаторов, через которые прошел пакет. По истечении времени жизни пакет аннулируется. Позволяет удалить зацикленные пакеты в случае неправильной настройки сети;
Протокол указывает, какому протоколу верхнего (транспортного) уровня надо передать данные пакета. Обычно используются значения ICMP (1), TCP (6) и UDP (17);
Контрольнаясумма рассчитывается по всему заголовку;
Адресисточника и Адресназначения имеют одинаковые длину (32
бита) и структуру;
Параметры являются необязательным полем и используются только при отладке сети. Это поле состоит из нескольких подполей. В этих подполях можно указывать точный маршрут прохождения маршрутизаторов, маршрутизаторы, помещать данные системы безопасности, а также временные отметки;
В Заполнение (Резерв) может быть добавлено несколько байт для выравнивания заголовка пакета по 32-битной границе.
Каждое устройство в сети должно быть уникально представлено с помощью адреса. В IPv4-сетях этот адрес представлен в виде 32-битного двоичного числа. Эти адреса входят в состав заголовка IP-пакета.
IP-адрес состоит из двух логических частей:
номера подсети (ID подсети) – сетевая часть;
номера узла (ID хоста) в этой подсети – узловая часть.
Чтобы записать номер подсети, в поле номера узла в IP-адресе ставят нули. Чтобы записать номер узла, в поле номера подсети ставят нули.
Пример– 192.168.10.0 – номер сети; 0.0.0.10 – номер узла.
Для определения сетевой и узловой частей в IP-адресе используют отдельный 32-битный шаблон – маскуподсети (рисунок 7).
Большинству людей сложно понять и запомнить строку из 32 бит, поэтому вместо двоичной системы для представления IPv4-адресов используется десятичный формат с разделительными точками. При этом каждый байт (октет) имеет значения в виде десятичного числа от 0 до 255.
Рисунок 7 – Структура IPv4-адреса
В маске подсети биты, определяющие номер сети, установлены в единицы (1), а биты, определяющие номер хоста, – в нули (0).
Адрес сети получается путем поразрядного логического умножения разрядов IP-адреса и маски (рисунок 8).
Рисунок 8 – Побитовая операция И
Длина префикса – это еще один способ представления маски подсети. Длина префикса означает количество бит, установленных на единицу (1) в маске подсети. Она обозначается наклонной чертой вправо (/), после которой идет набор единиц. Например, если маска подсети 255.255.255.0, то в двоичной версии маски подсети количество непрерывно следующих единиц справа налево равно 24, поэтому длина префикса составляет 24 бита или /24. Для нашего примера эта запись имеет вид 192.168.10.0/24. Префикс и маска подсети – это разные способы представления сетевой части адреса.
В IPv4-сети узлы могут обмениваться данными одним из следующих трех способов:
Одноадресная передача– процедура отправки пакета с одного узла на отдельный узел.