Эндрю Уэзеролл - Компьютерные сети. 5-е издание

Еще одним предметом спора оказался максимальный размер пакета. Обладатели суперкомпьютеров настаивали на размере пакетов, превышающем 64 Кбайт. Когда суперкомпьютер начинает передачу, он занимается серьезным делом и не хочет, чтобы его прерывали через каждые 64 Кбайта. Аргумент против больших пакетов заключается в том, что если пакет размером в 1 Мбайт будет передаваться по линии Т1 со скоростью 1,5 Мбит/с, то он займет линию на целых 5 с, что вызовет слишком большую задержку, заметную для интерактивных пользователей. В данном вопросе удалось достичь компромисса: нормальные пакеты ограничены размером 64 Кбайт, но с помощью дополнительного заголовка можно пересылать дейтаграммы огромного размера.

Еще одним спорным вопросом оказалось удаление контрольной суммы IPv4. Кое-кто сравнивал этот ход с удалением тормозов из автомобиля. При этом автомобиль становится легче и может двигаться быстрее, но если случится что-нибудь неожиданное, то могут быть проблемы.

Аргумент против контрольных сумм состоял в том, что каждое приложение, действительно заботящееся о целостности своих данных, все равно считает контрольную сумму на транспортном уровне, поэтому наличие еще одной на сетевом уровне является излишним (кроме того, контрольная сумма подсчитывается еще и на уровне передачи данных). Более того, эксперименты показали, что вычисление контрольной суммы составляло основные затраты протокола IPv4. Это сражение было выиграно лагерем противников контрольной суммы, поэтому в протоколе IPv6, как мы знаем, контрольной суммы нет.

Вокруг мобильных хостов также разгорелся спор. Если мобильный компьютер окажется на другом конце Земли, сможет ли он продолжать использовать прежний IPv6-адрес, или он должен будет использовать схему с внутренним и внешним агентами? Появилось много желающих создать в протоколе IPv6 явную поддержку мобильных хостов. Эти попытки потерпели поражение, поскольку ни по одному конкретному предложению не удалось достичь консенсуса.

Вероятно, самые жаркие баталии разгорелись вокруг вопроса безопасности. Все были согласны, что это необходимо. Спорным было то, где и как следует реализовывать безопасность. Во-первых, где. Аргументом за размещение системы безопасности на сетевом уровне было то, что при этом она становится стандартной службой, которой могут пользоваться все приложения безо всякого предварительного планирования. Контраргумент заключался в том, что по-настоящему защищенным приложениям подходит лишь сквозное шифрование, когда шифрование осуществляется самим источником, а дешифровка — непосредственным получателем. Во всех остальных случаях пользователь оказывается в зависимости от, возможно, содержащей ошибки реализации сетевого уровня, над которой у него нет контроля. В ответ на этот аргумент можно сказать, что приложение может просто отказаться от использования встроенных в IP функций защиты и выполнять всю эту работу самостоятельно. Возражение на этот контраргумент состоит в том, что пользователи, не доверяющие сетям, не хотят платить за не используемую ими функцию, реализация которой утяжеляет и замедляет работу протокола, даже если сама функция отключена.

Другой аспект вопроса расположения системы безопасности касается того факта, что во многих (но не во всех) странах приняты строгие экспортные законы, касающиеся криптографии. В некоторых странах, особенно во Франции и Ираке, строго запрещено использование криптографии даже внутри страны, чтобы у населения не могло быть секретов от полиции. В результате любая реализация протокола IP, использующая достаточно мощную криптографическую систему, не может быть экспортирована за пределы Соединенных Штатов (и многих других стран). Таким образом, приходится поддерживать два набора программного обеспечения — один для внутреннего использования и другой для экспорта, против чего решительно выступает большинство производителей компьютеров.

Единственный вопрос, по которому не было споров, состоял в том, что никто не ожидает, что IPv4-интернет будет выключен в воскресенье, а в понедельник утром будет включен уже IPv6-интернет. Вместо этого вначале появятся «островки» IPv6, которые будут общаться по туннелям (см. раздел 5.5.3). По мере своего роста, острова IPv6 будут объединяться в более крупные острова. Наконец, все острова объединятся, и Интернет окажется полностью трансформированным.

Так, по крайней мере, выглядел план. Внедрение IPv6 оказалось его ахиллесовой пятой. Этот протокол до сих пор очень мало используется, хотя большинство операционных систем полностью поддерживают его. Как правило, IPv6 применяется в тех случаях, когда оператору какой-либо сети — например, мобильной — требуются дополнительные IP-адреса. Чтобы упростить переход к новому протоколу, было придумано много разных стратегий. Среди них методы автоматической настройки туннелей, обеспечивающих передачу IPv6-пакетов через сеть IPv4, и технологии, позволяющие хостам автоматически находить конечную точку туннеля. Двухстековые хосты поддерживают как IPv4, так и IPv6 и могут выбирать протокол в зависимости от адреса назначения пакета. Эти стратегии помогут ускорить процесс перехода к IPv6, когда он будет неизбежным. Более подробно об этом можно прочитать в книге (Davies, 2008).

5.6.4. Управляющие протоколы Интернета

Помимо протокола IP, используемого для передачи данных, в Интернете есть несколько дополнительных управляющих протоколов, применяемых на сетевом уровне, к которым относятся ICMP, ARP и DHCP. В данном разделе мы рассмотрим их все по очереди, описывая те версии, которые соответствуют IPv4 (так как именно они сейчас широко применяются). У ICMP и DHCP существуют аналогичные версии для IPv6; эквивалентом APR является NDP (Neighbor Discovery Protocol — протокол обнаружения соседей).

ICMP — протокол управляющих сообщений Интернета

За работой Интернета следят маршрутизаторы. Если во время обработки пакета маршрутизатором случается что-то неожиданное, о происшествии сообщается по протоколу ICMP( Internet Control Message Protocol— протокол управляющих сообщений Интернета), используемому также для тестирования Интернета. Протоколом ICMP определено около дюжины типов сообщений. Каждое ICMP-сообщение вкладывается в IP-пакет. Наиболее важные из них приведены в табл. 5.8.

Таблица 5.8.Основные типы ICMP-сообщений

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.