5.4. Protocollo Internet IP

Il Protocollo IP (Internet Protocol) elaborato dal Dipartimento della Difesa degli Stati Uniti, abbastanza simile alla specifica ISO 8473 relativa al protocollo senza connessione CLNP, consente lo scambio di dati tra due computer host senza alcuna impostazione preliminare della chiamata. Poiché IP è un protocollo senza connessione è possibile che i datagrammi vadano persi prima di completare l'intero tragitto.

IP non è dotato di meccanismi di sicurezza: non prevede la correzione degli errori né il controllo se i datagrammi sono persi, duplicati o giunti in ordine errato.

Tutti questi inconvenienti vengono risolti dal protocollo TCP appartenente allo strato superiore.

Il protocollo IP supporta l'operazione di frammentazione che consiste nella suddivisione di una PDU in unità più piccole poiché non tutte le reti adottano la stessa dimensione per la PDU. La dimensione di una PDU va da 128byte (X.25) a 1500byte (Ethernet).

Tutte le reti prevedono una dimensione massima per la PDU denominata unità di trasmissione massima MTU.

Si mostra nella tabella 3 il datagramma IP. Fra parentesi è indicato il numero di bit impegnato dal relativo campo.

Legenda:

• La versione identifica il tipo di IP.
• Il tipo di servizio consente di impostare le funzioni di qualità del servizio.
• La lunghezza totale si riferisce al datagramma comprensivo dell'intestazione.
• L'identificatore viene utilizzato con i campi degli indirizzi per identificare in modo univoco la PDU da frammentare.
• Il flag è utilizzato nelle operazioni di frammentazione.
• Lo scostamento del frammento indica a quale frammento della PDU appartiene il datagramma.
• Il tempo di durata (TTL=Time To Live) indica quanto tempo un datagramma può vivere in Internet.
• Il campo protocollo individua il protocollo dello strato superiore del ricevitore che deve elaborare il datagramma.
• Il checksum dell'intestazione serve ad effettuare il controllo degli errori nell'intestazione.
• Indirizzo di origine e di destinazione identificano i relativi computer e le reti collegate direttamente ad essi.
• Il campo opzioni viene utilizzato per richiedere servizi supplementari.
• Il campo riempimento viene utilizzato per dare al datagramma un allineamento a 32 bit.
• Il campo dati contiene i dati dell'utente.

IP è un protocollo di strato di rete che svolge le funzioni di:

• indirizzamento;
• instradamento;
• frammentazione;
• aggregazione.

Il principale servizio di IP è il trasferimento delle unità informative PDU. Esso è inaffidabile poiché la consegna della PDU non è garantita: il pacchetto può essere perso, non consegnato o fuori sequenza. Il datagramma, trasferendosi di rete in rete, può essere frammentato, cioè ulteriormente suddivido, per poi essere ricomposto quando giunge a destinazione. Le procedure di frammentazione e di aggregazione da parte di IP devono essere in grado di segmentare il pacchetto in un numero arbitrario di unità che, giunte a destinazione, devono poter essere ricomposte nella forma originaria.

L'instradamento può essere diretto o indiretto. Nel primo caso il mittente e il destinatario del pacchetto appartengono alla stessa sottorete; non viene coinvolto alcun gateway.

Nel secondo caso il mittente e il destinatario del pacchetto appartengono a sottoreti diverse. I gateway delle varie sottoreti fanno da ponte al pacchetto che si muove dal mittente al destinatario.

5.5. Protocollo ICMP

Il protocollo IP non è in grado di individuare o correggere gli errori ma si affida al Protocollo dei Messaggi di Controllo di Internet avente sigla ICMP, residente nel computer host o nel gateway.

Tale protocollo viene utilizzato per fornire messaggi di errore, di stato e amministrativi.

ICMP è impiegato tra gli host o i gateway quando i datagrammi non possono essere consegnati, quando un gateway dirige il traffico su percorsi più brevi o quando un gateway non ha sufficiente memoria per conservare ed inoltrare dati.

ICMP comunica all'host se una destinazione è irraggiungibile, crea e gestisce messaggi per segnalare il superamento del tempo massimo TTL ed esegue delle funzioni di modifica per determinare se l'intestazione IP è errata.

Una delle funzioni, denominata PING, consiste nella richiesta di eco inviata a un qualsiasi indirizzo IP; l'host o il gateway sollecitato risponde all'unità richiedente. Questo servizio consente di verificare se ci sono problemi sulla rete, se la destinazione è attiva e disponibile senza effettuare alcun trasferimento dati.