Протокол управления сообщениями Интернета (ICMP)

Запрос метки времени и ответ

Два устройства (хосты или маршрутизаторы) могут использовать запрос метки времени и сообщения запроса, метки времени и ответа, чтобы определить время прохождения "туда и обратно" (round–trip), необходимое для дейтаграммы IP. Он может также применяться, чтобы синхронизировать генераторы в двух устройствах. Формат этих двух сообщений показан на рис. 6.11.

Рис. 6.11. Формат сообщения метки времени – запроса и метки времени - ответа

Три поля метки времени — каждый 32 бита длиной. Каждое поле может содержать число, которое представляет время, измеренное в миллисекундах от полуночи Универсального времени (прежде называемое Значением времени по Гринвичу). (Заметим, что 32 бита могут представлять числа от 0 до 4,294,967,295, но метка времени в данном случае не может превысить 86 400 000 = 24 x 60 x 60 x 1000.)

Источник создает сообщение запроса метки времени. Источник заполняет поле исходной метки времени значением Универсального времени в соответствии с показанием своих часов во время отправления. Другие два поля метки времени заполнены нулями.

Пункт назначения создает сообщение ответа метки времени. Пункт назначения копирует первоначальное значение метки времени с сообщения запроса в то же самое поле в его сообщении ответа. Затем заполняет поле метки времени получения значением Универсального времени по показанию его часов в тот момент времени, когда запрос был получен. Наконец, он заполняет поле метки времени отправления значением Универсального времени по показанию его часов в тот момент времени, в который сообщение ответа отбывает.

Запрос метки времени и сообщения ответа метки времени могут использоваться, чтобы вычислить одностороннее время или время прохождения туда и обратно, требуемое для дейтаграммы, чтобы пройти от источника до пункта назначения и затем опять назад. Формулы следующие:

Время передачи = значение метки времени получения – значение первоначальной метки времени;

Время приема = время возвращения пакета – значение передачи метки времени;

Время прохождения туда и обратно = время передачи + время получения.

Вычисление посылки и получения времени точны, только если часы в источнике и машинах пункта назначения синхронизированы. Однако вычисление прохождения туда и обратно правильно, даже если пара часов не синхронизирована, потому что при вычислении прохождения туда и обратно каждые часы вносят вклад дважды, таким образом аннулируя любую разницу в синхронизации.

Например, учитывая следующую информацию:

Значение первоначальной метки времени: 46;

Значение метки времени получения: 59;

Значение метки времени отправления: 60;

Время прибытия пакета: 67;

мы можем вычислить время прохождения туда и обратно:

Время передачи = 59 – 46 = 13 миллисекунд;

Время получения = 67 – 60 = 7 миллисекунд.

Учитывая фактическое одностороннее время, запрос метки времени и сообщения ответа, метки времени могут также применяться, чтобы синхронизировать часы в двух устройствах, используя следующую формулу:

Разница во времени = метки времени получения – -(исходная метка времени + односторонняя продолжительность времени).

Односторонняя продолжительность времени может быть получена любой, при делении продолжительности времени прохождения туда и обратно на два (если мы уверены, что время посылки равно времени получения) или другими средствами. Например, мы можем сказать, что часы в предыдущем примере на 3 миллисекунды вышли из синхронизации, потому что

Разница во времени = 59 – (46 + 10) = 3.

Запрос маски адреса и ответ

Адрес IP хоста содержит сетевой адрес, адрес подсети и идентификатор хоста. Хост может знать свой полный адрес IP, но он не может знать, какая часть адреса определяет сетевой и адрес подсети и какая часть соответствует идентификатору хоста. Например, хост может знать свой адрес IP на 32 бита как

10011111 00011111 11100010 10101011

Но он не знает, что левые 20 битов — сетевые и адреса подсети, и остающиеся 12 бит — его идентификатор хоста. В этом случае хост нуждается в следующей маске:

11111111 11111111 11110000 00000000

Единицы в маске идентифицируют позицию битов, используемых для сетевого идентификатора (netid) и идентификатора сети (subnetid). Нули идентифицируют позицию битов для хоста (hostid). Например, применяя вышеупомянутую маску к вышеупомянутому адресу, мы имеем

Чтобы получить свою маску, хост посылает сообщение запроса маски адреса маршрутизатору местной сети (LAN). Если хост знает адрес маршрутизатора, он посылает запрос непосредственно маршрутизатору, если не знает, передает сообщение широковещательно. Маршрутизатор, получающий адрес, — сообщение запроса маски — отвечает с сообщением ответа маски адреса, обеспечивая необходимую маску для хоста. Она может быть применена к полному IP-адресу, чтобы получить его адрес подсети.

Формат запроса маски адреса и ответа маски адреса показан на рисунке 6.12. Поле маски адреса в сообщении запроса заполнено нолями. Когда маршрутизатор посылает ответ маски адреса назад хосту, это поле содержит фактическую маску (единицы для netid и subnetid и нули для hostid).

Рис. 6.12. Формат сообщения запрос и ответ маски

Маскировка необходима для станций без дискового накопителя во время запуска.

Когда станция впервые загружается извне, она может запросить свой полный IP-адрес, используя протокол определения сетевого адреса по местоположению – RARP (этот протокол мы рассмотрим далее). После получения своего IP-адреса она может использовать запрос маски адреса и ответ, чтобы узнать, какая часть адреса определяет подсеть.