IP Paket Başlığı: Biçim, Alanlar
Bryce Leo
⚡ Akıllı Özet
IP başlığı, her IP paketinin başına yerleştirilen ve sürüm, başlık uzunluğu, toplam uzunluk, yaşam süresi, protokol, sağlama toplamı ve yönlendiricilerin veri iletmek için okuduğu kaynak ve hedef adresleri gibi alanları içeren meta veridir.
IP başlığı nedir?
IP başlığı, bir IP paketinin başında yer alan meta bilgilerdir. IP sürümü, paketin uzunluğu, kaynak ve hedef gibi bilgileri gösterir.
IPv4 başlık formatı 20 ila 60 bayt uzunluğundadır ve yönlendirme ve teslimat için gerekli bilgileri içerir. Sürüm, Başlık Uzunluğu, Toplam Uzunluk, Tanımlama, Bayraklar, Sağlama Toplamı, kaynak IP adresi ve hedef IP adresi gibi alanlardan oluşur. Bu alanlar birlikte, gerekli temel verileri sağlar. transmit Paketin bir sunucudan diğerine güvenilir bir şekilde iletilmesini sağlar.
IPv4 Başlık Bileşenleri/Alanları
Aşağıdaki diyagram, her alanın doğru konumunda ve bit genişliğinde çizildiği eksiksiz IPv4 başlık formatını göstermektedir:
Aşağıda IP paket başlığının çeşitli bileşenleri/alanları yer almaktadır:
- Sürüm: İlk IP başlığı alanı 4 bitlik bir sürüm göstergesidir. IPv4'te bu dört bitin değeri 0100 olarak ayarlanmıştır; bu da ikili sistemde 4'ü gösterir. Yönlendirici belirtilen sürümü desteklemiyorsa, paket düşürülür.
- İnternet Başlığı Uzunluğu: İnternet Başlık Uzunluğu (kısaca IHL), 4 bit boyutundadır. Ayrıca HELEN (Başlık Uzunluğu) olarak da adlandırılır. Bu IP bileşeni, başlıkta kaç adet 32 bitlik kelime bulunduğunu gösterir.
- Servis tipi: Hizmet Türü, Farklılaştırılmış Hizmetler olarak da adlandırılır. Code Nokta veya DSCP. Bu alan, veri akışı veya VoIP aramaları için hizmet kalitesiyle ilgili özellikler sağlar. İlk 3 bit öncelik bitleridir. Ayrıca bir veri paketinin nasıl işlenmesi gerektiğini de belirtir.
- Toplam uzunluk: Toplam uzunluk bayt cinsinden ölçülür. Bir IP veri paketinin minimum boyutu 20 bayt, maksimum boyutu ise 65,535 bayttır. HELEN ve Toplam Uzunluk, veri yükünün boyutunu hesaplamak için kullanılabilir. Tüm sunucuların 576 baytlık veri paketlerini okuyabilmesi gerekmektedir. Ancak, bir veri paketi ağdaki sunucular için çok büyükse, parçalama yöntemi yaygın olarak kullanılır.
- Kimlik: Tanımlama, bir IP veri paketinin parçalarını benzersiz bir şekilde tanımlamak için kullanılan bir alandır. Bazıları bu alanı, paket için bilgi eklemek gibi başka amaçlar için kullanmayı önermiştir. tracing.
- IP Bayrakları: Bayraklar, parçaları kontrol etmenize ve tanımlamanıza yardımcı olan üç bitlik bir alandır. Olası yapılandırmalar şunlardır: Bit 0 ayrılmıştır ve sıfıra ayarlanmalıdır; Bit 1 parçalama yapılmaması anlamına gelir; ve Bit 2 daha fazla parça anlamına gelir.
- Parça Ofseti: Parça Ofseti, belirli bir veri paketindeki belirli bir parçanın önündeki veri bayt sayısını temsil eder. 8 baytlık birimler halinde belirtilir ve maksimum değeri 65,528 bayttır.
- Yaşama zamanı: Bu, veri paketinin internet sisteminde kalabileceği maksimum süreyi gösteren 8 bitlik bir alandır. Her veri paketi işlendiğinde, TTL değeri bir azaltılır. TTL değeri sıfıra ulaştığında, paketlerin sonsuza dek iletilmemesi için veri paketi atılır. TTL değeri 0 ile 255 arasında olabilir.
- Protokol: Bu IPv4 başlık alanı, veri paketinin son kısmında hangi internet protokolünün taşındığını belirtir. Örneğin, 6 sayısı TCP'yi, 17 sayısı ise UDP protokolünü belirtmek için kullanılır.
- Başlık Sağlama Toplamı: Bir sonraki bileşen, başlıkta herhangi bir hata olup olmadığını kontrol etmek için kullanılan 16 bitlik bir başlık sağlama toplamı alanıdır. IP başlığı, sağlama toplamı değeriyle karşılaştırılır. Başlık sağlama toplamı eşleşmediğinde, paket atılır.
- Kaynak adresi: Kaynak adresi, IPv32 paketi için kullanılan kaynağın 4 bitlik adresidir.
- Varış noktası: Hedef adres de 32 bit boyutundadır ve alıcının adresini saklar.
- IP Seçenekleri: Bu, IPv4 başlığının isteğe bağlı bir alanıdır ve IHL (İnternet Başlık Uzunluğu) değeri 5'ten büyük olduğunda kullanılır. Güvenlik, kayıt rotası, zaman damgası ve benzeri seçeneklerle ilgili değerler ve ayarlar içerir. Seçenekler listesi genellikle Seçenekler Listesinin Sonu (EOL) işaretçisiyle sona erer.
- Veri: Bu alan, verileri IP katmanına ileten protokol katmanından gelen verileri saklar.
IPv4 Başlık Uzunluğu Nasıl Hesaplanır?
İnternet Başlık Uzunluğu (IHL) alanı, yönlendiriciye başlığın tam olarak ne kadar uzun olduğunu söyler, böylece başlığın nerede bittiğini ve verinin nerede başladığını bilir. Alan yalnızca 4 bit genişliğinde olduğundan, uzunluğu doğrudan bayt cinsinden saklamaz. Bunun yerine, başlığı her biri 4 bayta eşit olan 32 bitlik kelimeler halinde sayar.
IHL değerini bayta dönüştürmek için 4 ile çarpın:
- minimum: Uluslararası insancıl hukukta izin verilen en küçük değer 5'tir, dolayısıyla 5 × 4 = 20 bayt. Bu, seçenek içermeyen bir başlıktır.
- Maksimum: En büyük IHL değeri 15'tir, dolayısıyla 15 × 4 = 60 bayt. Ek 40 bayt isteğe bağlı alanları içerir.
Bir örnek üzerinden açıklayalım. Eğer bir paket 6 IHL değeriyle gelirse, başlık uzunluğu 6 × 4 = 24 bayt olur; bu da standart 20 baytlık başlığın ardından 4 baytlık seçeneklerin bulunduğu anlamına gelir. Yükün boyutunu bulmak için,tracToplam Uzunluk alanından başlık uzunluğunu alın. Eğer Toplam Uzunluk 1,500 bayt ve başlık 24 bayt ise, yük 1,500 − 24 = 1,476 bayt olur.
Bu hesaplama, parçalama sırasında önemlidir çünkü bir yönlendiricinin, ağın maksimum sınırını aşmadan her bir parçanın ne kadar veri taşıyabileceğini hesaplamak için başlık boyutunu bilmesi gerekir. Transmission Birim (MTU).
IPv4 ve IPv6 Başlıkları Arasındaki Fark
IPv6 başlığı, IPv4 başlığına göre daha basit ve daha hızlı işlenebilir olacak şekilde yeniden tasarlandı. Sabit bir uzunluk kullanır ve nadiren kullanılan seçenekleri ayrı uzantı başlıklarına taşır, böylece yönlendiriciler paketleri hat hızında iletebilir. Aşağıdaki tablo, iki başlığı alan alan karşılaştırmaktadır:
| Özellik | IPv4 Başlığı | IPv6 Başlığı |
|---|---|---|
| Başlık boyutu | 20 ila 60 bayt (değişken) | 40 bayt (sabit) |
| Alanların sayısı | 13 alan artı seçenekler | 8 alan |
| Adres uzunluğu | 32 bit kaynak ve hedef | 128 bit kaynak ve hedef |
| Başlık sağlama toplamı | Mevcut | çıkarıldı |
| Parçalanma alanları | Temel başlıkta (Tanımlama, Bayraklar, Ofset) | Parça uzantısı başlığına taşındı. |
| Seçenekler | Başlığın içinde taşınıyor | Uzantı başlıklarında taşınır |
| Uzunluk alanı | Toplam Uzunluk (başlık artı veri) | Yük Uzunluğu (sadece yük) |
IPv6, sağlama toplamını ve değişken uzunluklu seçenekleri kaldırdığı için, başlığı daha az alan içerir ve her atlamada yeniden hesaplama yapılmadan donanımda işlenebilir.
IP Başlığının Önemi
IP başlığındaki her alan, yönlendiricilerin ve sunucuların aralarında kalıcı bir bağlantı olmadan bir paketi birçok ağ üzerinden iletebilmesi için mevcuttur. Paket anahtarlamanın çalışmasını sağlayan şey başlıktır.
- Yönlendirme: Hedef adres, her yönlendiriciye paketi nereye ileteceğini söylerken, kaynak adres ise yanıtların ve hata mesajlarının geri dönmesine olanak tanır.
- Döngü önleme: "Yaşam Süresi" alanı her atlamada azaltılır, böylece yanlış yönlendirilmiş bir paket internette sonsuza kadar dolaşmak yerine atılır.
- Doğru protokole göre teslimat: Protokol alanı, alıcı ana bilgisayara veri yükünü TCP, UDP veya başka bir protokol üzerinden mi ileteceğini bildirir.
- Integrity ve yeniden birleştirme: Sağlama toplamı, başlığı bozulmaya karşı korur ve Kimlik, Bayraklar ve Parça Ofseti alanları, parçalanmış bir veri paketinin doğru sırada yeniden oluşturulmasına olanak tanır.
Ağ mühendisleri için bu alanları okumak... TCP / IP Paket yakalama, genellikle kayıp paketleri, yönlendirme döngülerini ve yanlış yapılandırılmış ayarları teşhis etmenin en hızlı yoludur. IP adresleri.
