Mikä on IP-paketti?
Internet Protocol eli IP on pohjimmiltaan verkkokerroksen protokolla, joka varmistaa, että paketit saavuttavat oikean määränpään. Paketit voidaan usein luonnehtia niiden käyttämän protokollan perusteella. Joten IP-otsikkoa käyttävää pakettia kutsutaan IP-paketiksi.
IP-otsikko sisältää merkittäviä yksityiskohtia, kuten mikä on paketin lähde – IP-osoite, kuinka suuri se on, mikä on kohde-IP-osoite ja kuinka kauan verkkoreitittimien tulee jatkaa, ennen kuin paketti pudotetaan. Se sisältää myös yksityiskohtia, että jos paketti voidaan pirstalla.
Kaikkea tätä lukiessa sinun täytyy miettiä, mikä itse paketti on. Paketti on pohjimmiltaan pieni osa suurta viestiä. Internetin kautta tietokoneverkkoihin lähetettävä tieto jaetaan paketeiksi. Kun tietokone vastaanottaa nämä paketit, ne yhdistetään uudelleen.
Mikä on IP-pakettirakenne?
Internet Protocol (IP) kuuluu Open Systems Interconnection (OSI) -mallin kerrokseen 3 (verkkokerrokseen). Joten se ottaa datakomponentteja kerroksesta 4 (kuljetuskerros) ja jakaa ne paketeiksi. IP-paketti kapseloi yllä olevasta kerroksesta saadun tietoyksikön ja lisää sen omiin otsikkotietoihinsa.
Kapseloitu data tunnetaan myös nimellä IP Payload. IP-otsikossa on kaikki tiedot paketin toimittamiseksi toisessa päässä.
(Kuvan tekijät: tutorialspoint)
IP-otsikko sisältää paljon asiaankuuluvia yksityiskohtia. Nämä sisältävät:
-
Versio: käytetyn IP:n versionumero, kuten IPv4.
-
IHL: IP-otsikon pituus, olipa se IPv4-otsikko tai IPv6.
-
DSCP: Palvelutyyppi nimeltä Differentiated Services Code Point.
-
ECN (Explicit Congestion Notification): Sisältää tietoja reitittimen ruuhkasta.
-
Total Length: IP-paketin koko pituus, mukaan lukien IP-hyötykuorma ja IP-otsikko.
-
Tunnistus: pirstoutuneen IP-paketin tapauksessa kaikilla fragmenteilla on sama tunnistenumero IP-paketin löytämiseksi, johon ne kuuluvat.
-
Liput: Jos IP-paketti on liian suuri, liput kertovat, voidaanko ne pilkkoa segmenteiksi vai ei.
-
Fragment Offset: Ilmoittaa fragmentin tarkan sijainnin IP-paketissa.
-
Time to Live: Jokaiselle paketille asetetaan TTL-arvo, joka ilmoittaa verkolle IP-paketin ylittävien reitittimien lukumäärän.
-
Protokolla: Ilmoittaa verkkokerrokselle, mihin protokollaan paketti kuuluu kohdeisännässä.
-
Otsikon tarkistussumma: Säilyttää koko otsikon tarkistussumman, jota käytetään myöhemmin tarkistamaan, onko paketissa virheitä.
-
Lähdeosoite: Lähettäjän 32-bittinen osoite.
-
Kohdeosoite: Vastaanottimen 32-bittinen osoite.
-
Valinnat: Kenttä, joka on valinnainen ja jota käytetään vain, kun IHL-arvo on > 5.
Miksi käyttää paketteja?
Verkko- tai IP-paketteja käytetään kaikkialla Internetissä, myös verkkosivuilla ja sähköposteissa, tiedon välittämiseen käyttäjien ja vastaanottajien välillä. Tämä menetelmä on melko luotettava, koska se varmistaa, että tietoja ei lähetetä yhdessä suuressa tiedostossa.
Vaikka on mahdollista lähettää tietoja ja tiedostoja Internetin avulla jakamatta niitä pieniksi tietopaloiksi, lähestymistapaa pidetään epäkäytännöllisenä, kun mukana on yli kaksi tietokonejärjestelmää.
Internetiä voidaan kutsua pakettikytkentäverkoksi. Se viittaa verkkolaitteiden kykyyn käsitellä paketteja erikseen. Se tarkoittaa myös, että IP-paketit voivat kulkea eri polkuja, kunnes ne saavuttavat saman määränpään.
Tästä johtuen paketit eri tietokoneista voivat kulkea missä tahansa järjestyksessä samojen johtojen kautta. Tämä mahdollistaa useiden eri yhteyksien tekemisen saman verkkolaitteen kautta samanaikaisesti.
Mitkä ovat IP-paketin kolme osaa?
Verkko/IP-paketti on jaettu kolmeen osaan; otsikko, hyötykuorma ja perävaunu. Kaikki nämä osat sisältävät arvoja, jotka periaatteessa ovat sen attribuutteja:
Verkkopaketin otsikko sisältää lähde- ja kohdeosoitteet, paketin numeron ja protokollan. Lähdeosoite kertoo, mistä paketti tulee, kun taas jälkimmäinen ilmaisee vastaanottavan IP-osoitteen. Jokainen IP-osoitetyyppi sisältää nämä tiedot paketissa.
Jokaisessa paketissa on kaksi numeroa tunnistamista varten. Ensimmäinen ilmaisee kuinka moneen osaan tieto on jaettu, toinen numero ilmaisee yksittäisen paketin paikan osana kokonaisinformaatiota.
Lopuksi protokolla auttaa määrittämään siirrettävän paketin tyypin – verkkosivu, sähköposti, video tai muuta.
2 paketin hyötykuorma:
Hyötykuorma, jota kutsutaan myös dataksi, viittaa verkkopaketin kuljettamaan todelliseen dataan. Tietojen koko voi vaihdella 48 tavusta 4 kilotavuun verkosta riippuen. Hyötykuorma on pohjimmiltaan joko lähteestä tai kohteesta saatua tietoa, koska tiedot poistetaan verkon otsikosta määränpäähän saavuttamisen jälkeen.
3 paketin traileri:
Pakettitrailerin sisältö vaihtelee erityyppisten verkkojen välillä. Yleensä pakettitraileri sisältää joitain bittejä, jotka ilmoittavat vastaanottavalle laitteelle, että se on saavuttanut paketin lopun, sekä CRC (Cyclic Redundancy Check), jonka avulla laite voi määrittää, onko kaikki paketit täysin vastaanotettu.
UKK – IP-paketti
IP-osoite on periaatteessa sarja numeroita, joita käytetään laitteen tunnistamiseen. Sen sijaan IP-paketti sisältää IP-osoitteen sekä IP:n määrittämälle laitteelle tarkoitetun tiedon.
OSI-mallin kerrokseen 3 kuuluva IP hankkii datasegmenttejä kerroksesta 4 ja erottaa ne paketeiksi. Yllä olevasta kerroksesta vastaanotettu tietoyksikkö kapseloi IP-paketin ja lisätään sen otsikkotietoihin. Kapseloitu data tunnetaan myös nimellä IP Payload.
Pakettitoimituksella tarkoitetaan sitä, milloin paketit todella toimitetaan asianmukaisten keskitinreitittimien välillä. Pakettien toimituksen epäonnistumista asianmukaisten keskitinreitittimien välillä kutsutaan pakettihäviöksi.
Ylemmän kerroksen protokollakentän arvo on ICMP.
IP-paketti kapseloidaan Layer 2 -kehykseen ennen kuin se lähetetään fyysisen välineen kautta.
Johtopäätös
Toivomme, että yksityiskohtainen oppaamme antoi sinulle kaikki tarvitsemasi IP-paketteihin liittyvät tiedot. Lähettämäsi suuri määrä dataa saapuu vastaanottajalle tehokkaasti IP-paketin avulla. Samoin kyky vastaanottaa raskaita videoita ja kuvia ilman virheitä on ollut mutkaton näillä paketeilla.
Jokainen IP-paketti on muodostettu asetettuun rakenteeseen ja siinä on kolme osaa, joilla on oma merkitys; Otsikko sisältää muutamia perustietoja paketista, hyötykuorma on varsinaista dataa ja traileri suorittaa tarkistuksia ja ilmoittaa vastaanotetuista tiedoista.
IP-paketin käsitteen ymmärtäminen voi olla hieman monimutkaista, jos et ole tekninen. Joten jos sinulla on kysyttävää, kysy meiltä kommenteissa.