Вероятно, многие из нас обращали внимание на параметр TTL в запущенной команде ping. Расшифровывается TTL как Time to live.
Время жизни пакета это предельное число итераций, которое пакет данных может совершить до своего исчезновения. Выражаясь не так официально, TTL — это число «прыжков» от устройства к устройству, которое может совершить пакет.
Строго говоря, TTL это не только про пакеты данных. Время жизни имеют и другие вещи, например, DNS-записи на серверах. Поэтому не связывайте понятие TTL только с пакетами данных.
Возвращаясь к теме статьи, объясним предназначение времени жизни пакета. Дело в том, что данные в сети имеют свойство зацикливаться, что создаёт своего рода «мусорный» трафик. Поскольку количество «прыжков» между узлами у пакетов ограничено, они не смогут «бродить» по сети вечно.
На самом деле, изначально предполагалось, что TTL пакетов будет измеряться в секундах. Так что это должно было быть время в буквальном смысле слова. Однако позже от этой концепции отказались в пользу простого числа «прыжков» или хопов (hop). На каждом промежуточном узле это число уменьшается на единицу (по умолчанию, хотя настройки можно выставить иначе). Если число «прыжков» у пакета истекло, а адресата он так и не достиг, этот пакет уничтожается, а адресату направляется сообщение о необходимости повторной отправки данных (Time Exceeded). Учтите, что коммутаторы оставшееся число «прыжков» не изменяют, так как действуют на канальном уровне (более низком) модели OSI, а не сетевом.
Время жизни пакета задаётся в соответствующем поле в заголовке IPv4-пакета. В стандарте IPv6 используется уже другое поле Hop Limit. Максимально возможное значение TTL равно 255. В большинстве популярных операционных систем (macOS, Linux, Android, iOS и т.д.) TTL=64. В Windows по умолчанию TTL=128.
TTL и интернет-провайдеры
Достаточно интересно используют TTL пакетов интернет провайдеры для обнаружения несанкционированного подключения устройств. Способ массово стал использоваться со временем распространения мобильного интернета и устройств, которые могут этот интернет не только потреблять, но и раздавать другим (смартфоны, планшеты).
Как это выглядит на практике? Если Вы пользуетесь мобильным интернетом со смартфона, то тот отправляет TTL=64, но, если раздать с него Wi-Fi, то TTL подключенных устройств будет изменяться на единицу. Нагляднее это можно проследить на схеме ниже.
Таким образом, оператор видит, что TTL «прыгает» с 64 до 63, а то и до 127 (если это ноутбук с Windows), и делает вывод, что в сеть выходит не одно устройство, а больше. В зависимости от условий предоставления связи, это может привести к блокировке.
Мы не будем в этой статье рассматривать способы обхода блокировок. Скажем лишь, что значение TTL по умолчанию можно изменить. Возьмём для примера Windows. Если вы запустите ping localhost, то увидите, что, как и говорилось ранее, TTL=128.
Для изменения установленного по умолчанию значения TTL нам нужно открыть редактор реестра, пройти в ветку HKEY_LOCAL_MACHINE\SYSTEM\CurrentControlSet\services\Tcpip\Parameters и отредактировать (или создать, если его нет) параметр DefaultTTL. Если у вас 64-битная версия ОС, то тип параметра будет QWORD (64 бита), если 32-битная версия ОС, то тип DWORD (32 бита). Система исчисления — десятичная, а значение можете задать от 1 до 255. Например, 65. Тогда пакеты данных, пройдя через раздающий Wi-Fi смартфон, будут выдавать TTL=64.
После этого перезагрузите компьютер. Снова запустив ping localhost, можно увидеть, что значение TTL изменилось.
Отдельно стоит упомянуть протокол IPv6. Если вы его используете, то нужная вам в реестре ветка: HKEY_LOCAL_MACHINE\SYSTEM\CurrentControlSet\services\TCPIP6\Parameters.
О том, как провернуть подобную настройку в Ubuntu, читайте в статье по этой ссылке.
Статьи по теме: