ما هي رؤوس IP؟

تتضمن جميع حركة المرور على الإنترنت رؤوس IP ، والتي تسمح لحزم البيانات بمعرفة مكان السفر.تحتوي رؤوس IP على معلومات مثل إصدار IP وطول الحزمة والمصدر وعنوان IP الوجهة.

يمكن أن يكون فهم رؤوس IP مفيدًا لأي شخص يعمل مع تكوينات الشبكة أو مشكلات اتصال استكشاف الأخطاء وإصلاحها.أدناه ، سنقوم بتفكيك المكونات الرئيسية لرأس IP ونشرح كيفية عملها.

ما هو رأس IP؟

رأس IP هو جزء من المعلومات المرفقة بكل حزمة من البيانات التي تسير عبر الإنترنت.يساعد الحزمة على الانتقال إلى وجهتها المقصودة من خلال تضمين تفاصيل محددة ، مثل:

• إصدار IP: يعرض بروتوكول الإنترنت الذي يتم استخدامه (على سبيل المثال ، TCP ، UDP ، IPv4 ، IPv6).

• طول الرأس: يحدد حجم الرأس في بايت.

• IP المصدر: عنوان IP الذي نشأت منه الحزمة.

• IP الوجهة: عنوان IP المستهدف للحزمة ، مثل عندما تكون ترقي عنوانًا محددًا (على سبيل المثال ، xxx.xxx.xxx.xxx).

انهيار حقول رأس IP

يحتوي رأس IP على العديد من الحقول التي توفر معلومات حيوية لتوجيه حزم البيانات ومعالجتها.فيما يلي انهيار لحقول IPv4 وما يمثلونه:

1. إصدار: يحدد إصدار بروتوكول IP (على سبيل المثال ، IPv4 أو IPv6).هذا يساعد أجهزة التوجيه والأجهزة على تفسير الرأس بشكل صحيح.
2. طول الرأس: يشير إلى حجم الرأس.هذا يتيح لجهاز الاستلام معرفة أين ينتهي الرأس وتبدأ البيانات.
3. نوع الخدمة (TOS): يساعد على إعطاء الأولوية للحزمة بناءً على نوع حركة المرور ، مثل إعطاء تفضيل للبيانات في الوقت الفعلي مثل الفيديو أو VoIP عبر تصفح الويب العادي.
4. الطول الإجمالي: يحدد حجم الحزمة الكاملة ، بما في ذلك كل من الرأس والحمولة (البيانات التي يتم إرسالها).
5. تعريف: معرف فريد لشظايا الحزمة.يساعد هذا الحقل في إعادة تجميع الحزم المجزأة في الوجهة.
6. أعلام: السيطرة أو تحديد الشظايا.واحدة من أكثر الأعلام شيوعًا هي علامة عدم شظية (DF) ، والتي تمنع تقسيم الحزمة إلى قطع أصغر.
7. إزاحة الشظايا: يشير إلى المكان الذي ينتمي إليه جزء في تسلسل الحزمة ، مما يساعد على إعادة تجميع الحزم بالترتيب الصحيح.
8. حان الوقت للعيش (TTL): يحدد الحد الأقصى لعدد القفزات التي يمكن أن تأخذها الحزمة قبل التخلص منها.هذا يمنع الحزم من الدوران إلى ما لا نهاية في الشبكة.
9. بروتوكول: يحدد البروتوكول المستخدم في جزء البيانات من الحزمة.تشمل البروتوكولات الشائعة TCP و UDP و ICMP.
10. اختبارات الرأس: يستخدم لتكسير الأخطاء في الرأس للتأكد من أنه لم يتم إفساده أثناء الإرسال.
11. عنوان IP المصدر: عنوان IP للمرسل.
12. عنوان IP الوجهة: عنوان IP للمستلم المقصود.
13. الخيارات (اختيارية): تستخدم لأغراض مختلفة ، مثل الأمن أو تصحيح الأخطاء ، على الرغم من أن هذا الحقل نادرًا ما يستخدم في الشبكات الحديثة.

رؤوس IPv4 مقابل IPv6

في حين أن IPv4 و IPv6 يخدمان نفس الغرض من نقل الحزم ، إلا أنهما يختلفان في بنيتها وقدراتها.

• رأس IPv4: يستخدم عنوان 32 بت ، مما يحد من عدد العناوين المتاحة.رأسه أكثر تعقيدًا ، مع العديد من الحقول مثل الأعلام ، وإزاحة الشظية ، والتحقق.
• رأس IPv6: يقدم عنوان 128 بت ، وهو زيادة كبيرة في عدد العناوين المتاحة.رأسها أكثر تبسيطًا ، مما يلغي بعض الحقول مثل Checksum لتحسين الأداء.يتضمن IPv6 أيضًا دعمًا لتقنيات الجيل التالي مثل البث المتعدد و IP للهاتف المحمول.

الخداع والأمان في رؤوس IP

في بعض الشبكات ، يوجد مخاطر تحرير IP ، وهو عندما يقوم شخص ما بزوير عنوان IP المصدر لإخفاء هويته.ومع ذلك ، فإن خداع IP غير ممكن على شبكتنا لأننا نستخدم ميزة أمان تسمى Checksum.

• Checksum: هذه قيمة يتم حسابها وإضافتها إلى رأس IP عند إنشاء الحزمة.عندما تصل الحزمة إلى وجهتها ، يتم التحقق من الشيكومات لضمان عدم العبث بالمعلومات الموجودة في الرأس.هذا يضمن سلامة البيانات ويمنع خداع IP

المشكلات المتعلقة برأس IP الشائعة

هناك بعض المشكلات الشائعة الناجمة عن رؤوس IP:

• TTL Expiry: إذا وصل حقل TTL إلى الصفر قبل وصول الحزمة إلى وجهتها ، يتم التخلص من الحزمة.
• أخطاء التجزئة: في بعض الأحيان ، يجب تقسيم الحزم إلى شظايا أصغر لإرسالها ، ولكن إذا فشل التجميع ، فقد تفسد البيانات.
• التوجيه الخاطئة: يمكن أن تؤدي عناوين IP المصدر أو الوجهة غير الصحيحة إلى حزم ضائعة أو خاطئة ، مما يؤدي إلى فاشلة اتصالات.

استكشاف أخطاء مشكلات رؤوس IP

لتفقد رؤوس IP واستكشاف الأخطاء وإصلاحها ، يمكنك استخدام أداة مثل TCPDump.يتيح لك TCPDUMP التقاط وحركة حركة الشبكة وتحليلها ، مما يجعلها موردًا قيما لتشخيص مشاكل الاتصال.

مثال على استخدام TCPDUMP:

فيما يلي مثال على كيفية التحقق من رأس IP أثناء تثبيت خادم باستخدام TCPDUMP:

sudo tcpdump -i eth0 -n icmp

يلتقط هذا الأمر حركة مرور بروتوكول رسالة التحكم في الإنترنت (ICMP) (شائع الاستخدام لـ PING) على واجهة شبكة محددة.

استكشاف الأخطاء وإصلاحها مع TCPDump

يمكن استخدام TCPDUMP لاستكشاف مختلف مشكلات الشبكة ، مثل:

• اتصالات خادم الويب: تحقق من أن الحزم تصل إلى الخادم الصحيح وأن يتم إرسال الردود.
• قضايا SSH: تحقق مما إذا كان يتم إرسال حزم SSH واستلامها بشكل صحيح عند محاولة الاتصال بخادم.

باستخدام TCPDUMP ، يمكنك الغوص بشكل أعمق في مشكلات الاتصال ، وتحليل رؤوس IP ، وفهم تدفق حركة المرور عبر شبكتك بشكل أفضل.

يمكن أن يساعد فهم رؤوس IP وكيفية تحليلها باستخدام أدوات مثل TCPDUMP بشكل أفضل في استكشاف مشكلات الشبكة.سواء كنت تشخص مشكلات مع اتصال خادم الويب أو التحقق من حزمة IP ، فإن معرفة أساسيات رؤوس IP ستساعدك على التنقل في هذه المهام بثقة.