Эндрю Уэзеролл - Компьютерные сети. 5-е издание

Сообщение АДРЕСАТ НЕДОСТУПЕН (DESTINATION UNREACHABLE) используется, когда маршрутизатор не может обнаружить пункт назначения, или когда пакет с битом DF (не фрагментировать) не может быть доставлен, так как путь ему преграждает сеть с маленьким размером пакетов.

Сообщение ВРЕМЯ ИСТЕКЛО (TIME EXCEEDED) посылается, когда пакет игнорируется, так как его счетчик Время жизни уменьшился до нуля. Это событие является признаком того, что пакеты двигаются по замкнутым контурам или что установлено слишком низкое значение таймера.

Хитрый способ использования этого сообщения, предложенный Ван Джейкобсоном в 1987 году, — утилита traceroute. Она находит маршрутизаторы, расположенные в узлах пути от хоста к адресу назначения. При этом ей не требуется особый уровень поддержки. Метод состоит в отправке на адрес назначения последовательности пакетов с временем жизни 1, 2, 3 и т. д. Маршрутизаторы, на которых счетчики достигают нуля, располагаются в том порядке, в котором пакет проходит их при пересылке. Эти маршрутизаторы послушно отправляют обратно на хост сообщения ВРЕМЯ ИСТЕКЛО. По этим сообщениям хост определяет их IP-адреса и получает информацию о пути. Сообщение ВРЕМЯ ИСТЕКЛО, конечно, предназначалось не для этого. Но вполне возможно, что это самый полезный инструмент отладки сети всех времен.

Сообщение ПРОБЛЕМА ПАРАМЕТРА (PARAMETER PROBLEM) указывает на то, что обнаружено неверное значение в поле заголовка. Это является признаком наличия ошибки в программном обеспечении хоста, отправившего этот пакет, или промежуточного маршрутизатора.

Сообщение ГАШЕНИЕ ИСТОЧНИКА (SOURCE QUENCH) ранее использовалось для усмирения хостов, которые отправляли слишком много пакетов. Хост, получивший такое сообщение, должен был снизить обороты. В настоящее время подобное сообщение редко используется, так как при возникновении перегрузки подобные пакеты только подливают масла в огонь, еще больше загружая сеть. К тому же, не ясно, как на них отвечать. Теперь борьба с перегрузкой в Интернете осуществляется в основном на транспортном уровне; при этом сигналом перегрузки является утеря пакетов. Это будет подробно обсуждаться в главе 6.

Сообщение ПЕРЕАДРЕСОВАТЬ (REDIRECT) посылается хосту, отправившему пакет, когда маршрутизатор замечает, что пакет адресован неверно. Таким образом маршрутизатор предлагает хосту обновить маршрут.

Сообщения ЗАПРОС ОТКЛИКА (ECHO) и ОТКЛИК (ECHO REPLY) посылаются, чтобы определить, достижим ли и жив ли в данный момент конкретный адресат. Получив сообщение ЗАПРОС ОТКЛИКА, хост должен отправить обратно сообщение ОТКЛИК. Эти сообщения используются утилитой ping, которая проверяет, включен ли хост и подключен ли он к Интернету.

Сообщения ЗАПРОС ВРЕМЕННОГО ШТАМПА (TIMESTAMP REQUEST) и ОТКЛИК С ВРЕМЕННЫМ ШТАМПОМ (TIMESTAMP REPLY) имеют то же назначение, но при этом в ответе проставляется время получения сообщения и время отправления ответа. Это сообщение используется для измерения производительности сети.

Сообщения ОБЪЯВЛЕНИЕ МАРШРУТИЗАТОРА (ROUTER ADVERTISEMENT) и ЗАПРОС К МАРШРУТИЗАТОРУ (ROUTER SOLICITATION) позволяют хостам находить близлежащие маршрутизаторы. Хосту необходимо знать IP-адрес хотя бы одного из таких маршрутизаторов, чтобы он мог передавать пакеты за пределы локальной сети.

Кроме перечисленных сообщений определены и другие. Их полный список хранится в Интернете по адресу www.iana.org/assignments/icmp-parameters.

ARP — протокол разрешения адресов

Хотя у каждой машины в Интернете есть один или более IP-адресов, их недостаточно для отправки пакетов. Сетевые карты канального уровня, такие как Ethernet-карты, не понимают интернет-адресов. Например, каждая когда-либо выпущенная сетевая карта Ethernet имеет 48-разрядный Ethernet-адрес. Производители сетевых карт Ethernet запрашивают у IEEE блок адресов, что гарантирует уникальность Ethernet-адресов (это позволяет избежать конфликтов при наличии одинаковых сетевых карт в одной ЛВС). Сетевые карты отправляют и принимают кадры, основываясь на 48-разрядных Ethernet-адресах. О 32-разрядных IP-адресах им ничего не известно.

Таким образом, возникает вопрос: как устанавливается соответствие IP-адресов и адресов уровня передачи данных, таких как Ethernet-адреса? Чтобы понять, как это работает, рассмотрим показанный на рис. 5.52 пример, в котором изображен небольшой университет с двумя сетями /24. На рисунке мы видим две коммутируемые сети Ethernet: одна сеть (CS) на факультете кибернетики, с префиксом 192.31.65.0/24, а другая ЛВС (EE) — с префиксом 192.31.63.0/24 на электротехническом факультете. Они соединены IP-маршрутизатором. У каждой машины сетей Ethernet и у каждого интерфейса на маршрутизаторе есть уникальный Ethernet-адрес (на рисунке — от E1 до E6), и уникальный IP-адрес в сети CS или EE.