Сетевой уровень

Сети и системы телекоммуникаций

Созыкин А.В.

ИМКН УрФУ 2

План

Место сетевого уровня в модели OSI История создания Сервисы сетевого уровня Задачи сетевого уровня Сетевой уровень в стеке протоколов

TCP/IP

ИМКН УрФУ 3

Место в модели OSI

Физический

Модель OSI Модель TCP/IP

Канальный

Сетевой

Транспортный

Сеансовый

Представления

Прикладной

Сетевых интерфейсов

Сетевой

Транспортный

Прикладной

ИМКН УрФУ 4

Сетевой уровень

Сетевой уровень (network layer) объединяет сети, построенные на основе разных технологий

Винтон Серф, Роберт Кан:Первые выдвинули идею сетевого уровня в

1974«Отцы» ИнтернетаПремия Тьюринга

ИМКН УрФУ 5

Сервисы сетевого уровня

Передача без установления соединенияНет гарантии доставкиПротокол IP

Передача с установлением соединенияГарантия доставки данныхГарантия нужного порядка полученияИспользовалась в телефонных сетях

ИМКН УрФУ 6

Задачи сетевого уровня

Объединение сетей Маршрутизация Качество обслуживания

ИМКН УрФУ 7

Оборудование

Уровень модели OSI Оборудование

Физический Концентратор

Канальный Коммутатор, точка доступа

Сетевой Маршрутизатор

ИМКН УрФУ 8

Маршрутизатор

Маршрутизатор – устройство, объединяющее несколько сетей

Умеет согласовывать различия в сетях Имеет несколько сетевых интерфейсов

и адрес в каждой сети, к которой подключен

ИМКН УрФУ 9

Маршрутизатор

Маршрутизатор 3

Сеть 1

Сеть 3

Сеть 2

Сеть 5Сеть 4

Маршрутизатор 1

Маршрутизатор 2

Маршрутизатор 4

Маршрутизатор 5

IP11 IP12

IP31

IP34

IP33

IP54 IP55

IP45

IP42

IP22

IP23

ИМКН УрФУ 10

Различия сетей

Сервис С установлением соединения (WiMAX) Без установления соединения (Ethernet) Без установки соединения но с отправкой подтверждений (Wi-Fi)

Адресация Разный размер, плоская, иерархическая MAC адрес в Ethernet, IMEI в 3G

Широковещание Поддерживается или нет

Размер пакета (MTU): Ethernet - 1500 WiFi - 2304

ИМКН УрФУ 11

Согласование сетей

Соединения Маршрутизатор принимает пакеты без соединения, а для

отправки устанавливает соединение Адресация:

Глобальные адреса, не зависимые от конкретных технологий

Методы преобразования глобального адреса в локальный (ARP для TCP/IP)

Широковещание: Маршрутизатор отправляет пакеты всем хостам в сети по

индивидуальным адресам

ИМКН УрФУ 12

Фрагментация

Сеть 1,MTU1

Сеть 2,MTU2

Сеть 3,MTU3

Сеть 4,MTU4

ИМКН УрФУ 13

Маршрутизация

Маршрутизация – поиск маршрута доставки пакета между сетями через транзитные узлы – маршрутизаторы

Учет изменений в топологии сети Учет загрузки каналов связи и

маршрутизаторов

ИМКН УрФУ 14

Маршрутизация

ИМКН УрФУ 15

Качество обслуживания

Параметры качества обслуживания: Пропускная способность Задержка Флуктуация Потери

Разным приложениям нужны разные параметры качества

Разные сети могут предоставлять разное качество обслуживания

ИМКН УрФУ 16

Качество обслуживания

Передача файлов:Нужна высокая пропускная способностьНельзя терять и искажать данныеДопускается задержка и флуктуация

АудиоНизкая пропускная способностьДопускаются потери пакетовТребуется низкая задержка и флуктуация

ИМКН УрФУ 17

Подходы к обеспечению качества обслуживания Диспетчеризация пакетов

Резервирование ресурсов

Интегральное обслуживание RFC 2205-2212 Резервирование для потоковой передачи

Дифференцированное обслуживание RFC 2474-75 Разбиение данных на классы

ИМКН УрФУ 18

Дифференцированное обслуживание Срочная пересылка Два класса обслуживания:

Обычный Срочный

Классы определяет отправляющий компьютер

Стандарт RFC 3246, маршрутизаторы поддерживают классы

ИМКН УрФУ 19

Срочная пересылка

Физическая линия связи

Логический канал для обычных пакетов

Логический канал для срочных пакетов

ИМКН УрФУ 20

Дифференцированное обслуживание Гарантированная пересылка

RFC 2597 12 классов обслуживания:

4 приоритета3 класса игнорирования пакетов

Более совершенная схема, чем в срочной пересылке

ИМКН УрФУ 21

Сетевой уровень в TCP/IP

Сетевых интерфейсов

Сетевой

Транспортный

Прикладной

Ethernet WiFi DSL

IP

TCP UDP

HTTP SMTP DNS FTP

ICMP

ARP DHCP

ИМКН УрФУ 22

Протоколы сетевого уровня TCP/IP IP (Internet Protocol) – основной протокол

сетевого уровня, обеспечивает передачу данных ARP (Address Resolution Protocol) – протокол

определения локального адреса по глобальному DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol) –

протокол автоматического назначения IP-адресов компьютерам в сети

ICMP (Internet Control Message Protocol) – управляющий протокол сетевого уровня

ИМКН УрФУ 23

Итоги

Место сетевого уровня в модели OSI История создания Задачи сетевого уровня Сетевой уровень в стеке протоколов

TCP/IP

ИМКН УрФУ 24

Вопросы?