Ограничения сетей на коммутаторах и их обоснование. Понятие и структура, типы и формы организации составных сетей, функциональное назначение маршрутизаторов. Модель OSI и стек TCP/IP. Закономерности фрагментации IP-пакетов, главные способы адресации.
Аннотация к работе
IP-адресация 1Ограничения сетей на коммутаторах Запрет на альтернативные связи Слабая изолированность сегментов Невозможность фильтрации трафика (кроме запрета MAC-адреса) Негибкая одноуровневая система адресации (MAC ) Несовместимость различных протоколов канального уровня (MTU) 23 Составные сети Составная сеть (интерсеть , internetwork ) - совокупность локальных и глобальных сетей, называемых подсетями, составляющими сетями или просто сетями Для соединения подсетей используются сетевые устройства сетевого уровня - маршрутизаторы (router ) LAN Ethernet LAN Fast Ethernet LAN Ethernet LAN Token Ring WAN frame relay WAN X.25 LAN Token RINGСЕТЕВОЙ уровень Служит для образования единой транспортной системы, объединяющей несколько сетей, в т.ч. использующих различные протоколы нижних уровней , межсетевой адресации и маршрутизации пакетов данных. Примеры: IP, IPX Единица данных - пакет (packet) 4 Network LAYERМОДЕЛЬ OSI и стек TCP/IP 5 Прикладной Представительский Сеансовый Транспортный Сетевой Канальный Физический Модель OSI Прикладной Транспортный Сетевой Уровень сетевых интерфейсов Стек TCP/IP FTP, telnet, SNMP, SMTP, HTTP, TFTP TCP, UDP IP , ICMP Протоколы инкапсуляции и преобразования АДРЕСОВПРОТОКОЛ IP (Internet Protocol) Маршрутизируемый протокол доставки сообщений между узлами составной сети Относится к протоколам «best effort » без установления соединения не дает гарантии надежной доставки пакета Способен выполнять динамическую фрагментацию дейтаграмм при их передаче между сетями с различными максимально допустимыми значениями длины поля данных кадра (MTU ) IP-пакет состоит из заголовка (от 20 до 60 байт) и поля данных (до 65515 байт) - суммарно до 65 535 байт 6Формат IP(v4)-пакета (1) биты 0-3 3-7 8-13 14-15 16-18 19-31 0 Version (IPV4 или IPV6 ) IP Header Length [4 ?Байт ] DSCP (Diffserv Code point ) - тип сервиса по QOS ECN (QOS ) Total length - общая длина пакета, до 65535 [Байт ] 32 Identification - идентификатор фрагментированного пакета (для сборки) Flags Fragment offset - смещение текущего фрагмента от начала [8?Байт ] 0 D M 64 Time to Live (TTL) - время жизни пакета Protocol (номер вышестоящего протокола по IANA ) Header checksum - контрольная сумма по заголовку 96 Source IP-address - IP адрес источника 128 Destination IP-address - IP адрес назначения 160 Options (только если IHL>5 ) - дополнительные параметры 160 (192 ) DATA - данные верхнего уровня 7Формат IP(v4)-пакета (2) Версия (Version) - IPV4 или IPV6 IHL (IP header length ) - длина заголовка в 32-битовых словах (до 60 байт) DSCP (Differentiated Services Code Point, ранее TOS - Type of Service ) - набор флагов QOS (качества обслуживания ) ECN (Explicit Congestion Notification) - параметры QOS Длина пакета - до 65535 [байт ] Идентификатор пакета - идентификатор фрагментации пакетов (один и тот же для всех пакетов фрагментированной дейтаграммы ) Флаги - признаки, связанные с фрагментацией DF (Do not Fragment) - запрет на фрагментацию; MF (More Fragments) - признак последнего пакета фрагментированной дейтаграммы 8Формат IP(v4)-пакета (3) Время жизни (Time to Live, TTL ) - предельный срок, в течение которого пакет может передаваться по сети, в секундах. Уменьшается на 1 каждым маршутизатором Протокол (верхнего уровня ) - идентификатор транспортного протокола (TCP, UDP, ICMP ) Контрольная сумма (Header checksum ) - контрольная сумма по заголовку IP-адреса источника и получателя (Source IP, Destination IP ) Параметры (IP options ) - необязательное поле; используется при отладке сети Выравнивание (Padding ) - заполняется нулями, гарантирует кратность размера заголовка 32 битам 9Фрагментация IP-пакетов Фрагментация - деление поля данных исходного пакета (т.е. инкапсулированной дейтаграммы ) на части и оформление их в виде пакетов меньшего размера - фрагментов Фрагментация выполняется при невозможности передать пакет в следующую по маршруту сеть (превышение MTU ) Сбор исходного пакета осуществляется модулем IP на узле назначения (и никогда на промежуточных маршрутизаторах ) Сборка пакета осуществляется по значениям IP-полей: идентификатор, TTL, флагов DF и MF, смещения 10 Технология MTU, байт DIX Ethernet (II) 1500 Ethernet 802.3 1492 Token Ring (IBM, 16 Mbps) 17914 Token Ring (802.5, 4 Mbps) 4464 FDDI 4352 X.25 576 Значения MTUСПОСОБЫ адресации Unicast - передача сообщения единственному адресату Broadcast - передача сообщения всем доступным адресатам, описываемым общим адресом (широковещательная рассылка) Multicast - передача сообщения нескольким адресатам, описываемым общим адресом 11Адресация в TCP/IP Локальные (аппаратные, физические) адреса - адресация узлов в пределах локальной сети (MAC ) 00 a0 . 173d . bc01 Сетевые (логические, IP ) адреса - однозначная идентификация узла в пределах составной сети 192.168.1.1 Доменные имена - символьные идентификаторы узлов www.stankin.