Upload
cameran-barrett
View
65
Download
7
Embed Size (px)
DESCRIPTION
اصول مهندسي. اينترنت. HTTP. SOCKET PROGRAMMING. HTTP. TCP/IP. OSPF. HTTP. WEB. Fundamentals of Internet Engineering Volume No.1. www.IrPDF.com. اصول مهندسي اينترنت. گردآوري و تاليف : مهندس احسان ملکيان. شناسنامه درس. نام درس: اصول مهندسي اينترنت - PowerPoint PPT Presentation
Citation preview
85مهر
85مهر
اصول مهندسي اينترنت
مهندس احسان گردآوري و تاليف : ملکيان
85مهر
اصول مهندسي نام درس:اينترنت
مهندس احسان نام مؤلف:ملكيان
هنگامه رضايي – ويراستاران:دكتر شكيبا ضيايي
نص انتشارات:
3 تعداد واحد:
7 الي 1 فصل فصلهاي مرجع درس:
مهندسي كامپيوتر رشته تحصيلي:)نرم افزار(
كامپيوترگروه آموزشي:
دكتر داود طراح اساليدهاي خالصه درس: كريم زادگان مقدم
شناسنامه درس
85مهر
معماري كامپيوتر – نياز مهندسي اينترنت:دروس پيشسيستمهاي عامل
اختيارينوع درس: 30تعداد كل ساعات تدريس: 10تعداد جلسات تدريس:
جايگاه درس در رشته كامپيوتر
85مهر
رئوس مطالب يادگيري
هاي کامپيوتري مفاهيم شبکه
هاي کامپيوتري کاربردهاي شبکه•
افزار شبکه سخت•
ها بندي شبکه دسته•
روشهاي برقراري ارتباط دو •ماشين در شبکه
OSIاي اليه مدل هفت•
TCP/ IPاي مدل چهاراليه•
85مهر
هاي مفاهيم شبكهفصل اول: كامپيوتري
: هدفهاي آموزشي
مفهوم شبکه و کاربردهاي آن•
سخت افزار شبکه•
انواع سوئيچينگ•
طراحي شبکه و اصول اليه بندي•
از سازمان OSI مدل هفت اليه اي •استاندارد جهاني
TCP/IP مدل چهاراليه اي •
85مهر
كامWپWيWWوتWWWWWWWWري هاي شبكWWWWWWWWهاي از كامپيوترهWWWWWWاي مجمWWWWWWوعه
اسWWت كWWه بWWه نحWWوي بWWا مسWWتقل مبادلWWWهيكWWWديگر اطالعWWWات و داده
نمايند. مي
استقالل كامپيوترها
کارکردن هر ماشين به تنهايي در صورت نبودن
در شبکه
تبادل داده
رد و بدل نمودن داده بدون توجه به نوع
کانال انتقال
85مهر
هاي كامپيوتري كاربردهاي شبكه
اشتراك منابع
هاي جغرافيايي در تبادل حذف محدوديتها داده
ها كاهش هزينه
باال رفتن قابليت اعتماد سيستمها
افزايش كارايي سيستم
85مهر
خدمات معمول در شبكه
دسترسي به بانكهاي اطالعاتي راه دور
پست الكترونيكي
خدمات انتقال فايل
ورود به سيستم از راه دور
گروههاي خبري
جستجوي اطالعات مورد نياز
تبليغات
تجارت الكترونيكي
بانكداري الكترونيكي
سرگرمي و محاوره
هاي مجالت و روزنامهالكترونيكي
محاوره مستقيم و چهره به چهره از راه دور
85مهر
كنفرانس از راه دور
يافتن اشخاص مورد نظر در جهان
نگار از طريق شبكه تلفن ودور
راديو از طريق شبكه
آموزش از راه دور
ارائه مدون اطالعات فني و علمي
اخبار مربوط به هنر ، ورزش ، سياست ، تجارت و…
كاريابي و اشتغال
درمان از راه دور
خريد و فروش روزمره با استفاده از كارت اعتباري
هاي خيريه انجمن
مشاوره از راه دور
85مهر
از ديدگاهتکنولو
ژي شبکه هايانتقال
پخش فراگير
شبکه هاي
نقطه به نقطه
دسته بندي سخت افزار شبکه هاي کامپيوتري
از ديدگاه
مقياس LAN -شبکه هاي1 بزرگي
MAN -شبکه هاي2
WAN -شبکه هاي3
85مهر
شبکه پخش (Broadcastفراگير)
انتقال اطالعات از طريق فيزيکييک کانال
مشترک توسط تمام ايستگاهها
هاي پخش معايب شبكهفراگير - مديريت پيچيده 1
کانال
- امنيت کم2
- کارآيي پايين3
85مهر
point to) شبکه هاي نقطه به نقطهpoint)
يک کانال فقط و فقطوجود دوفيزيکي و مستقيم بين
ماشين در شبکه
85مهر
شبکه محلي LAN فواصل جغرافيايي - 1
محدود )حداکثر تا چند کيلومتر(
- تعداد ايستگاهها کم2
- کوتاه بودن طول 3کانال انتقال
LANمحاسن شبکه هاي
باال ارسال نرخ , نرخ خطاي پايين,افت سيگنال كم. 1بودن طول ناچيWز به دليل كوتاه خير انتشار بسيWارأو ت
كانال
محدود بودن تعداد به علتشبكه آسانتر . مديريت2ايستگاهها
شبكه. اندازي اين نوع نصب و راهپايين هزينه. 3
85مهر
BUS
STAR
RING
هاي محلي انوع شبكه
85مهر
اتصال تمام ايستگاهها از ☻فيزيکي طريق يک کانال
مشترک
سادگي در نصب و راه اندازي ☻بودن و ارزان
توپولوژي Busخطي -
توپولوژي خطي - Bus
85مهر
اتصال ايستگاهها در يک ساختار حلقوي به ☻يکديگر
يکطرفه بودن ارتباط هر ايستگاه با ايستگاه ☻بعدي خود
دريافت بسته هاي اطالعاتي توسط تمام ☻ايستگاههاي بين مسير دو ايستگاه غير مجاورجهت انتقال اطالعات بين آن دو
ايستگاه
( Ring- توپولوژي حلقه)
85مهر
اتصال تمام ماشينهاي شبکه توسط ☻يک گره مرکزي
گره مرکزي ميتواند سوئيچ سريع يا ☻( ويا کامپيوتر باشد.Hubهاب )
(Star)- توپولوژي ستاره
85مهر
براي ايجاد شبكه در سطح يك منطقه وسيع درحد يك شهWر يا تصال چندين شبكه محلي ، از
شود . اين شWبكه استفWاده مWيMANشبكه هاي تكنولوژي و توپولوژي مشابه با شبكه
زياد كانال معموال از محلي دارد. بدليل طول شود. فيبر نوري استفاده مي
هاي بين شهري شبكه (MAN)
85مهر
پياده سازي در گستره جغرافيايي يک کشور يا جهان☻
اتصال شبکه هاي محلي و بين شهري☻
ساختار ناهمگون☻
( WAN )گسترده هاي شبكه
توپولوژيهاي مختلف شبکه هاي محلي
تنوع در سخت افزار و نرم افزار ماشينهاي موجود دراين شبکه ها
85مهر
سوييچ عناصر خطوط ارتباطي ياكانالها
زير ساخت ارتباطي بخش دو WAN در شبكWه
با خطوط انتقال ☻ بWاال پهناي باند
ارتباط برقرار کننده ☻سوييچ عناصر
مسيريابها: کامپيوترهاي ويژه اي که پس از دريافت بسته, با درنظرگرفتن
مقصد آن, کانال خروجي مناسب براي انتقال بسته به مقصد را انتخاب مي
نمايند.
85مهر
شبکه هاي بي سيم(Wireless)
يجاد شبکه اي با وجود ايستگاههاي متحرکا☻ استفاده در مکانهايي که کابل کشي در آن مقرون به ☻
صرفه و يا عقالني نيست.
استفاده: موارد
شبکه ☻ نوع اين اندازي راه و نصب بودن ساده
مزايا
رخ ارسال و دريافت ن☻پايين
نرخ خطا نسبتاz باال ☻
امنيت اطالعات کم ☻
معايب
85مهر
روشهاي برقراري ارتباط دو ماشين در شبکه
- سوئيچينگ مداري1
Circuit Switching
سوئيچينگ پيام - 2
Message Switching
سوئيچينگ بسته و سلول -3
Packet Switching / Cell Switching
85مهر
سوئيچينگ مداري -1
Circuit Switching
لزوم برقراري اتصال فيزيکي بين مبدأ و مقصد جهت انتقال اطالعات
نياز به زمان قابل توجهي براي برقراري ارتباط بين فرستنده ☻ و گيرنده
عدم امکان برقراري ارتباط توسط ماشينهاي ديگر با دو ☻ماشين فرستنده و گيرنده هنگام اشغال بودن کانال توسط
دو ماشين
معايب
85مهر
سوئيچينگ پيام -2
Messeage Switching
☻ مختص انتقال دادهاي ديجيتال
☻ اتصال دائمي هرايستگاه با مرکز سوئيچ خود
اضافه نمودن اطالعات الزم به داده ها قبل از ارسال آن به مرکز سوئيچ توسط ☻ ايستگاه فرستنده
دريافت کامل پيام توسط هر مرکز سوئيچ و انتخاب کانال خروجي مناسب بر اساس ☻ آدرس
گيرنده موجود در داده
85مهر
مشکل سوئيچينگ پيام
محدوديت عدمپيام طول
باال بودن حافظه هاي موجود درهر مرکز ☻ سوئيچ
ارسال مجدد داده ها در صورت خرابي ☻ يک بيت در پيام
☻ تأخيرزياد در رسيدن پياممزايا
☻ بسيار سريع و کارآمد
☻ عدم اشغال کانال
باال بودن حافظه هاي موجود درهر مرکز ☻ سوئيچ
ارسال مجدد داده ها در صورت خرابي يک ☻ بيت در پيام
☻ تأخير زياد در رسيدن پيام
85مهر
شکستن پيام توسط ايستگاه فرستنده و بسته به قطعات کوچکتري به نام
ارسال هر بسته به همراه اطالعات الزم براي بازسازي آن به طور جداگانه به
مراکز سوئيچ
سوئيچينگ بسته و سلول -3
Packet / Cell Switching
85مهر
مقايسه دو روش سوئيچينگ پيام وبسته/ سلول
مجموع تأخير کمتر در روش سوئيچينگ بسته نسبت به روش سوئيچينگ پيام☻
نياز به فضاي حافظه کمتر و قابل تأمين در هر مرکز سوئيچ در روش ☻ سوئيچينگ
بسته
عدم تأثير خرابي يک بسته در کل پيام ارسالي و نياز به ارسال مجدد فقط ☻ همان بسته
85مهر
تأخير انتشار
سوئيچينگ پيام
A B C
تأخير انتظار پردازش
85مهر
B C DA
سوئيچينگ بسته
85مهر خير در روشهاي أنبندي تازمسوئيچنگ پيام و بسته
B C DA
سوئيچينگ پيام
B C DA
سوئيچينگ بسته
85مهر
طراحي شبکه ها و اصول اليه بندي
چگونگي ارسال و دريافت بيتهاي اطالعات☻
(تبديل بيتها به يک سيگنال متناسب با کانال انتقال) ☻ ماهيت انتقال
خطا و وجود نويز در كانالهاي ارتباطي☻ها پيدا كردن بهترين مسير و هدايت بسته☻
تقسيم يك پيام بزرگ به واحدهاي كوچكتر و ☻ بازسازي پيام
طراحي مكانيزمهاي حفظ هماهنگي بين مبدأ و ☻ مقصد
ها زدحام ، تداخل و تصادم در شبكها ☻
در قابل توجه برخي از مسائل ها طراحي شبكه
85مهر
انواع ارتباط ميان دو ايستگاه
:Simplex ارتباط يكطرفه- ☻ يكطرف هميشه گيرنده و يكطرف هميشه فرستنده
Half duplex ☻ -رتباط دوطرفه غيرهمزماناتوانند فرستنده باشند و هم هر دو ماشين هم مي
گيرنده ولي نه بصورت همزمان
Full duplex ارتباط دوطرفه همزمان - ☻ مانند خطوط ماكروويوارتباط دو طرفه همزمان
85مهر
Physical layer اليه فيزيكي ☻
Data link layerها اليه پيوند داده ☻
Network layer اليه شبكه ☻
Transport layer اليه انتقال ☻
Session layerاليه جلسه ☻
Presentation layer اليه ارائه ) نمايش ( ☻
Application layerاليه كاربرد ☻
ISO از سازمان استاندارد جهاني OSIاي مدل هفت اليه
85مهر
OSIاي مدل هفت اليه
85مهر
Physical اليه فيزيکيLayer
انتقال بيتها به صورت سيگنال الکتريکي و ارسال ☻ آن بر روي کانال
☻ بيتواحد اطالعات :
☻ ظرفيت كانال فيزيكي و نرخ ارسال ☻ نوع مدوالسيون
☻ چگونگي كوپالژ با خط انتقال مسائل مكانيكي و الكتريكي مانند نوع كابل، باند فركانسي، نوع
☻رابط )كانكتور( كابل
پارامترهاي قابل : توجه
85مهر
- Data Link Layer پيوند داده اليه
وظايف :ها روي يك كانال انتقال بدون دادهبه مقصد رساندن •
ستفاده از مكانيزمهاي كشف و كنترل ا با خطا و مطمئنخطا.
اطالعات ارسالي از اليه باالتر به واحدهاي شكستن •از ابتدا و انتهاي آن و مشخص نمودن استاندارد و كوچكتر
.Delimiterهاي خاصي بنام طريق نشانهكشف خطا از طريق اضافه كردن بيتهاي كنترل خطا •كنترل جريان يا تنظيم جريان ارسال فريمها •
)مكانيزمهاي هماهنگي بين مبدأ و مقصد(ها به فرستنده دادهناعالم وصول يا عدم رسيد •وضع قراردادهائي براي جلوگيري از تصادم سيگنالهاي •
تعريف MASاي بنام ارسالي )اين قراردادها در زيراليهشده است(
افزار اليه فيزيكي كنترل سخت•
85مهر
اليه شبكه
و ارسال بصورت بسته سازماندهي اطالعات •ها اليه پيوند دادهبه انتقال مطمئن جهت
تعيين مسيWر هWر بستWه ارسWالي بWراي رسيدن •به مقصد
جلوگيري از ازدحام و ترافيك در بين مسيريابها •و سوئيچها
اختصWاص آدرسWهWاي مشخص و استاندارد بWراي •هر بستة آماده ارسال
اين اليه بدون اتصال است. •
85مهر
اليه انتقال
ها براي اطمينان از ارسال يك بسته ويژه قبل از ارسال بسته •آمادگي گيرنده براي دريافت اطالعات
شدن يا هاي ارسالي براي جلوگيري از گم گذاري بسته شماره •ها ارسال دوباره بسته
هاي ارسالي حفظ ترتيب جريان بسته•هاي مختلفي كه روي يك ماشين واحد اجرا دهي پروسه درسآ •
شوند. ميهاي اطالعاتي كوچكتر تقسيم پيامهاي بزرگ به بسته•هاي اطالعاتي و تشكيل يك پيام كامل بازسازي بسته•هاي كوچكتر جهت بازسازي گذاري بسته شماره• تعيين و تبيين مكانيزم نامگذاري ايستگاههاي موجود در شبكه•
85مهر
Session Layer اليه جلسه
برقراري و مديريت يك •جلسه
شناسائي طرفين• مشخص نمودن اعتبار •
پيامهاها اتمام جلسه• حسابداري مشتريها•
اليه ارائه )نمايش(
سازي فايل فشرده•هاي رمزنگاري براي ارسال داده•
محرمانه رمزگشائي•هنگام تبديل كدها به يكديگر •
دو ماشين از استفادهاستانداردهاي مختلفي براي متن
85مهر
Application Layer اليه كاربرد
تعريف استانداردهائي نظير :هاي الكترونيكي انتقال نامه • انتقال مطمئن فايل• دسترسي به بانكهاي •
اطالعاتي راه دور مديريت شبكه• انتقال صفحه وب•
OSI مدل
85مهر
روند حذف و اضافه شدن سرآيند در هر اليه
85مهر
TCP/IPمدل چهاراليه اي
85مهر
نامهاي معادل در برخي از كتب ها اليه
اليه سرويسهاي كاربردياليه كاربرد
Application layer
ميزبان به ميزبان ارتباط اليه (Host to Host)
انتهائي عناصر ارتباط اليه (End to End Connection)
اليه انتقالTransport layer
اليه اينترنت اليه ارتباطات اينترنت
اليه شبكهNetwork layer
(Host to Network) اليه ميزبان به شبكه اليه رابط شبكه
اليه دسترسي به شبكه
Network Interface
هاي مدل اليهTCP/IP
85مهر
انWWداز و افزارهWاي راه افزار، نرم هWاي اسWتاندارد سWخت تعريWف اليهپWروتWكلWهاي شبWكه در اين اليه.
شWWوند، تعريWWف ميTCP/IPپروتكلهWWائي كWWه در اليWWه اول از مWWدل توانند مبتني بر ارسال رشته مي
بيت يا مبتني بر ارسال رشته بايت باشند.
: اليه TCP/IPاليه اول از مدل واسط شبكه
هWWاي اطلWاعWWاتي در ايWWن بستWهIPهاي بسWته •اليه
روي شWWبكه از مبWWدأ تWWا IPهاي هWWدايت بسWWته •باشد مقصد كه اين عمل از نوع بدون اتصال مي
ويWژگي ارسWال چندپخشWي يعWني ارسWال يWك يWا •چنWد بسWته اطالعWاتي بWه چنWWدين مقصWWد گونWاگون
شده در قالب يك گروه سازماندهيشWوند پروتكلهWائي كWه در اين اليWه اسWتفاده مي •
عبارتند از:IP , IGMP , BOOTP , ARP , RARP , RIP , ICMP و . .
: اليه شبكهTCP/IPاليه دوم از مدل
85مهر
اليه انتقال :TCP/IPاليه سوم از مدل
با گرا و مطمئWن سرويس اتصال از طWريق يWكبرقراري ارتباط يا ميزبان.يي ماشينهاي انتها
هاي هاي تحويلي به اين اليه توسط برنامه دادهارسال و يا دريافت كاربردي و از طريق توابع سيستمي
: اليه كاربردTCP/IP اليه چهارم از مدل
گيرد در قالب خدماتي كه در اين اليه صورت ميپروتكلهاي استاندارد زير
شود : به كاربر ارائه ميسازي ترمينال شبيه
FTP انتقال فايل يا مديريت پست الكترونيكي
خدمات انتقال صفحات ابرمتني
85مهر
پروتكلهاي رايج در اليه ها
85مهر
فصل دوم: اليه واسط شبكه
اليه شبكه و مسائل خطوط انتقال داده
استانداردهاي انتقال روي خطوط نقطه به نقطه
پروتكل SLIP
پروتكل PPP
استانداردهاي انتقال در شبكه هاي با كانال مشترك
IEEE 802.3 CSMA/CD
IEEE 802.4 Token Bus
IEEE 802.5 Token Ring
IEEE 802.6 DQDB
IEEE 802.11 Wireless LAN
: هدفهاي آموزشي
85مهر
اليه واسط شبکه(1
تبديل کانال داراي خطا به يک خط مطمئن و بدون ☻ خطا
☻ فريم بندي اطالعات
ساختمان داده اي است درون فيلد داده ☻ فريمها
با وجود تغيير شبکه و IPعدم تغيير بسته ☻تغييرات مداوم فريم
IPبسته
شماي يك شبكه فرضي
85مهر
کانالهاي انتقال
وظيفه سخت افزار انتقال در اليه واسط انتقال بيتهاي داده بر روي کانال فيزيکي شبکه:
بدون توجه به نوع و محتواي دادها
خطوط تلفن•
فيبرهاي نوري•
شدة بافته سيمهاي به هم •زوجي
محور كابلهاي هم •)كواكسيال(
اي كانالهاي ماهواره •
كانالهاي راديويي •
امواج طيف نوري •
85مهر
ه سيمهاي به هم بافته شد :زوجي
•UTP : يك زوج سيم معمولي بههم بافته شده
• STP يك زوج سيم معمولي به : به همراه يك هم بافته شده
پوشش آلومينيمي بر روي آنها جهت كاهش اثر نويزهاي
محيطي بر روي سيم
(a) Category 3 UTP.(b) Category 5 UTP.
:محور )كواكسيال( كابلهاي هم :در انواع مختلف مانند
Tick Coaxial اهم ضخيم50كابل كواكس Cable
Thin Coaxial اهم نازك50كابل كواكس Cable
( اهم معمولي75كابل كوآكس
85مهر
در باندهاي اي : كانالهاي ماهواره: مانندفركانسي مختلف
C باند •
Ku باند •
Ka باند •
موده موده و چند در انواع مختلف مثل فيبر تك : فيبرهاي نوري
شامل نور مادون قرمز: امواج طيف نوري
UHF ، VHF شامل باندهاي فركانسي مختلف مثل : كانالهاي راديويي
85مهر
پيچيده نسبتا
پيچيده بسيار
پيچيده
متوسط
ساده
ساده
پياده سازي
نسبتا گران
گران
متوسط
متوسط
ارزان
ارزان
قيم ت
زياد
متوسط
بسيار كم
كم
متوسط
زياد
خطا
كانالهاي ماهواره
حدود جند صد مگا هرتز
در همه جا تحت پوشش
كانالهاي حدود جند مگا هرتزراديويي
در جايي كه كابل كشي عقاليي نيست مناسب
مي باشد .
فيبرهاي بهترين كاراييحدود جند گيگا هرتزنوري
كابلهاي حدود جند صد كواكس
مگاهرتز
متوسط ) حدود جند زوج سيمصد مگاهرتز ( ده تا
براي فواصل كوتاه مناسب است
خطوط تلفن معمولي
از قبل وجود دارد (4KHzحدود كم )
توضيحپهناي باند نوع كانال
برخي از كانالهاي انتقال مشخصاتهمقايس
85مهر
:پهناي باند
توانايي و ظرفيت كانال در ارسال اطالعات با بيت در هر ثانيهBنرخ
:رابطه شانون
C=B.log2(1+S/N)
C ظرفيت كانال بر حسب : بيت بر ثانيه
S متوسط توان سيگنال : Nمتوسط توان نويز : B پهناي باند كانال بر حسب :
هرتز
85مهر
تقسيم پهناي باند يك كانال بين چند ايستگاه مالتي پلكس يا تسهيم :
FDM Frequency Divisionتسهيم در ميدان فركانس يا •Multiplexing
TDM Time Divisionتسهيم در ميدان زمان يا •Multiplexing
FDM: تقسيم پهناي باند فركانسي به N تعداد ايستگاه موجود در Nباند مجزا )
شبكه(
TDM: تقسيم زمان به بازه هاي كوچك )ارسال اطالعات بر روي كانال توسط هر
ايستگاه فقط در بازه زماني مشخص(
85مهر
و FDMموارد كاربرد روشهاي TDM:
تعداد ايستگاهها ثابت و •محدود
ارسال حجم ثابت و دائمي •داده توسط هر ايستگاه بر
روي كانال
TDM
85مهر
FDM
85مهر
هاي خطا در شبكهانواع كامپيوتري
نويز حرارتي•
شوك هاي •الكتريكي
نويز كيهاني•
روشهاي كشف خطا اضافه كردن بيت •
توازن به داده ها
Checksum روش •
كدهاي كشف خطاي •CRC
85مهر
بيت توازن
ساده ترين روش كشف خطا•
اضافه نمودن يك بيت توازن به ازاي هر •بايت از اطالعات
انتخاب بيت توازن به گونه اي كه مجموع • هميشه زوج يا فرد باشد1تعداد بيتهاي
روش در صورتي موثر است كه تعداد اين • خطاهاي رخ داده زوج نباشد
01101001 :بايت اصلي 1 0110100 بيت توان فرد
Odd Parity Even Parity 0 01101001 زوجبيت توان
85مهر
Checksum روش
تمام بايتهاي يك فريم (XOR) جمع •ارسالي توسط فرستنده و ايجاد بايت
Checksum
صورتي قادر به كشف خطا اين روش در •است كه تعداد خطاهاي رخ داده در بيتهاي
هم ارزش زوج نباشد
كدهاي كشف خطايCRC
CRC (Cyclic Redundancy محاسبه تعدادي بيت كنترلي به نام •Check)
به ازاي مجموعه اي از بيتها و اضافه شدن به انتهاي فريم
مبناي كار : تقسيم چند جمله اي•
85مهر
استانداردهاي انتقال روي خطوطنقطه به نقطه
:SLIP Serial Line IPپروتكل ( 1 •
PPP : Point to Pointپروتكل ( 2 •
روش كار:
ارسال عالمت مشخصه يك بايتي 1.0xC0روي خط توسط ايستگاه
انتقال داده بر روي خط2.
0xC0 ارسال مجدد عالمت مشخصه 3.جهت مشخص نمودن انتهاي فريم
SLIP( پروتكل 1
Flag Data (Payload) Flag
قالب هر فريم
0xC0 0xC0 ها داده
85مهر
SLIP پروتكلمعايب
عدم وجود كد كشف خطا در اين پروتكل•
درون IP قرار گرفتن فقط بسته هاي •فيلد داده فريم
عدم پشتيباني بسياري از سيستم عاملها •از اين پروتكل
ثابت و شناخته IP لزوم داشتن آدرسهاي •شده براي هر دو ايستگاه برقراركننده
ارتباط
عدم تأييد و احراز هويت كاربر •برقراركننده ارتباط در اين پروتكل
پروتكلي بسيار سريع به دليل نداشتن فيلدهاي سرآيند اضافي
85مهر
مراحل برقراري ارتباط از طريق خط :سريال نقطه به نقطه
شماره گيري به كمك مودم •
اتصال تلفن توسط مودم طرف مقابل •
بين طرفينLCP تبادل بسته هاي اطالعاتي كنترلي •
o فريم هاي LCP حاوي اطالعات پارامترهاي PPPپروتكل
جهت تنظيم پارامترهاي اليه NCP تبادل بسته هاي •باالتر
آغاز مبادله فريمها•
فاز مذاكره
Negotiation
85مهر
قالب فريم پروتكل ) 2PPP
AddressField
• zمقدار فيلد تماما 1
آدرس فراگير •
85مهر
Protocol
مشخص كننده آنكه بسته درون فيلد داده .مربوط به چه پروتكلي در اليه باالتر است
مقدار اين فيلد در مورد فريمهاي عادي = •00000011
دهنده آن است كه اين فريم نشان • و نيازي به ارسال شده نيست گذاري شماره توسط طرفين براي فريمها ACKپيغام
نمي باشد
Control Field
Checksum
2 به طور پيش فرض •بايتي
جهت كشف خطاهاي •احتمالي در فريم
85مهر
Payload
سايز پيش فرض اين • بايت1500فيلد =
بسته مربوط به اليه •باالتر در اين فيلد قرار
مي گيرد
ESTABLISH
AUTHENTICATE
BOTH SIDE AGREE ON OPTIONS
DEAD
NETWORK
OPEN
TERMINATE
NCPCONFIGURATION
DONE
Carrier Detect
Failed
Carrier Dropped
Failed
مراحل برقراري و ختم يك ارتباط در PPP پروتكل
85مهر
LCPبسته هاي مهم
Link Control Protoco
Protocol Reject I Rشود. ايد كه تشخيص داده نمي پروتكلي را تعيين كرده
Discard Request I Rلطفاz اين بسته را نديده بگيريد. )حذف كنيد.(
Echo Reply I R(Echo Request پس فرستاده شد! )پاسخ بستة بسته
Echo Request I Rلطفاz عيناz همين بسته را پس بفرستيد!
Code-Reject I Rشود. تقاضايي رسيده است كه شناسايي و فهم نمي
Terminate Ack I Rموافقت براي قطع ارتباط و كانال
Terminate Request I Rتقاضا براي خاتمه و قطع ارتباط
Configure Reject I Rبرخي از پارامترها قابل بحث و توافق نيستند.
Configure Nack I Rها پذيرفته نشد. برخي از پارامترها و گزينه
Configure Ack I Rكند كه تمامي پيشنهادات پذيرفته شد. مشخص مي
Configure Request I Rكند. ها و مقادير را براي تنظيم ، پيشنهاد مي ليستي از گزينه
نام بسته جهت عملكرد
I : پيشنهاددهن
ده
R پاسخ :دهنده
85مهر
استانداردهاي واسط شبكه هاي محلي با كانال اشتراكي(3
استانداردهاي انتقال اطالعات بر روي كانال مشترك و مديريت كانال
IEEE 802.Xاستانداردهاي سري
1-3 )IEEE 802.3 : هاي استاندارد شبكه محلي باس
تعريف اين استاندارد براي شبكه هاي كانال مشترك با توپولوژي باس•
/ CSMA/CD : Carrier Sense Multiple Access مديريت كانال به روش •Collision Detection
85مهر
:CSMA/CDروش
گوش دادن ايستگاه متقاضي ارسال فريم به كانال•
در صورت آزاد بودن كانال آغاز ارسال فريم•
اشغال بودن كانال توسط ايستگاه ديگر منتظر •شدن تا اتمام ارسال و در صورت آزاد شدن كانال شروع
ارسال فريم احتمال تصادم سيگنال به دليل منتظر بودن ايستگاههاي ديگر جهت ارسال فريم
جهت كشف سريع تصادم : گوش دادن به كانال هنگام •ارسال فريم تا در صورت بروز تصادم ارسال فريم
متوقف گردد
مواجه شدن ايستگاه آغاز كننده ارسال با تصادم •توليد عدد تصادفي توسط ايستگاه و توقف ارسال فريم
به مدت عدد تصادفي و گوش دادن به خط
توليد سيگنال نويز روي كانال هنگام آگاهي هر ايستگاه •از تصادم جهت اطالع ايستگاههاي ديگر
85مهر
IEEE 802.3راندمان كانال در استاندارد
•F طول فريم بر حسب بيت : •B پهناي باند كانال : •C سرعت انتشار : •L طول كانال : •e (2.718) : عدد نپرين .....
1
1+ 2 e.B.L
C.F
راندمان =كانال
كاهش طول فريم كاهش راندمان •كانال
افزايش طول كانال كاهش راندمان •كانال
افزايش نرخ ارسال كاهش راندمان •كانال
85مهر
IEEE 802.3 مشخصات فيزيكي استاندارد
مگابيت بر ثانيه 10سرعت : •كدينگ : “منچستر” •_ و + V 0.85سطوح ولتاژ : • اهم يا زوج سيم50كانال : كابل كواكس • متر با كابل كوآكس 500حداكثر طول كانال : •
100 متر با كابل كوآكس نازك و 185ضخيم و متر با زوج سيم.
85مهر
2 )IEEE 802.4 : محلي توكن استاندارد شبكه هايباس
سازي يك حلقة مجازي بر روي يك ، پياده هدف اصلي•اي كه تصادم بر روي شبكه با توپولوژي باس به گونه
كانال بوجود نيايد
طبق يك روش از كانالهمة ايستگاهها استفاده • هنگام بروز تصادم زمان تلف شدهحذف يافته و سازمان
زمان انتظار براي استفاده از كانال و ارسال تخمين • ايستگاه در شبكه موجود و فعال باشد و nاگر ) فريم
ثانيه از كانال را Tهر ايستگاه فقط حق استفادة حداكثر n.Tداشته باشد ، در باالترين حد� ترافيك ، تاخير حداكثر
(ثانيه خواهد بود.
85مهر
روش كار: خود آدرس ايستگاه چپ و راست مطلع بودن هر ايستگاه از •
در حلقه ارسال يك فريم كنترلي به نام توكن به ايستگاه بعدي در حلقه •
بعد از اتمام ارسال فريم توسط ايستگاه مجوز ارسال فريم بر روي كانال در صورت داشتن فريم •
كنترلي توكنعدم بروز تصادم •
12 3 4 5
6
26 31 2 4 53 4 5
5 7
حلقه مجازي بر روي شبكه باس
85مهر
:IEEE 802.4 مشخصات استاندارد
پياده سازي بسيار پيچيده•
زمانسنج جهت كنترل و 10 نياز به حداقل •نظارت بر استاندارد
اهم تلويزيون 75 نوع كانال : كابل كوآكس •
باالترين و 6 و 4 ، 2 ، 0سطوح اولويت وجود •6اولويت سطح
85مهر
3- IEEE 802.5 استاندارد شبكه هاي : محلي حلقه
مختص توپولوژي حلقه•
دريافت فريمهاي داده از ايستگاه •قبلي و ارسال آنها به ايستگاه بعدي
دريافت فريم ارسالي هر ايستگاه •توسط آن ايستگاه در نهايت
تقويت و انتقال فريم توسط •ايستگاههاي مياني
ايجاد تأخير حداقل يك بيت هنگام •انتقال يك فريم توسط هر ايستگاه
حاالت ممكن هر ايستگاه:•
حالت ارسال•
حالت شنود•
حالت غيرفعال•
D
85مهر
MAU
MAU Muiti Access :شبكه حلقه باUnit
مختل شدن كل حلقه در صورت خراب شدن يكي از ايستگاهها در شبكه حلقوي
MAUاستفاده از ابزار راه حل:
MAU اتصال تمام كابلهاي شبكه از طريق •
هنگام خرابي يك ايستگاه، ورودي و خروجي آن ايستگاه • اتصال كوتاه مي گردد.MAUتوسط
85مهر
مقايسة سه استاندارد معرفي شده براي شبكه هاي محلي
IEEE 802.3 - CSMA/CD
در قطعيت و روال منظمعدم وجود •دسترسي به كانال
و در بار پايين وجود تأخير بسيار كم •راندمان كانال مناسب
در بار باال به دليل راندمان پايين •افزايش تصادم
در سرعت باال و كاهش راندمان كانال •كاهش طول فريم
فريمها و سطوح اولويت عدم وجود •ارسال صوت و تصوير در آن
اندازي اين نوع نصب و راه هزينة كم •شبكه
1
85مهر
در IEEE 802.3 نسبت به استاندارد تري منظم وجود روال•دسترسي به كانال. ارسال همزمان و بالدرنگ اولويت بندي فريمها و امكان •
ر در اولويت باالصوت و تصويو آنالوگ بودن در اولويت باال د استاندار پيچيده بودن •
قسمتي از سخت افزار با راندمان بهترو از كانال در بار باال استفاده صحيحتر •راي فريمهاي با طول كوتاه. براندمان پائين •سيستمهاي بالدرنگجهت قابل استفاده •
IEEE 802.4 – Token Bus
2
85مهر
تصادم. و عدم امكان سخت افزار كامالz ديجيتال • فيبر نوري. ياكابلهاي زوج سيم استفاده از •امكان ارسال براي فريمها و اولويت بندي •
اولويت باالبا همزمان و بالدرنگ صوت و تصويركم شدن فريمهاي كوتاه بدون قابليت ارسال •
راندمان كانال بصورت بحراني% 100در بار باال. ) نزديك بسيار عالي راندمان •
) روي كل شبكه برايستگاه ناظر تأثير عملكرد بد •) حداقل معادل .در بار پايين وجود تأخير ناچيز •
بيت (24زمان
IEEE 802.5 – Token Ring
3
85مهر
IEEE 802.6 - DQDB : استاندارد شبكة بين شهري
بهترين كانال انتقال براي شبكه بين شهري = فيبر •نوري
مبتني بر دو رشته فيبر نوريDQDB استاندارد •
ل كيلومتر با نرخ ارسا160وسعت پوشش ناحيه اي به •44.736Mbps شبكة مبتني بر اين استاندارددر
برقراري ارتباط بين ايستگاهها از طريق دو رشته فيبر •نوري با طول بسيار زياد به نام باس
بايتي به طور دائم 53 توليد سلولهاي مشخص و ثابت •توسط ماشينهاي مولد سلول
يكطرفه بودن مسير و جهت ارسال اطالعات در هر يك •از باسها
تقويت و ارسال بيتهاي سلول دريافتي به قطعه بعدي •1باس توسط هر ايستگاه
2باس
A B C D E F
مولدماشينسلول
ماشين مولد سلول
85مهر
IEEE 802.11 – Wireless Lan : استاندارد شبكه هاي بي سيم
ايستگاههاي متحرك انتقال داده ها توسط •)همانند كامپيوترهاي كيفي( در ب�رد محدود
UHF) در حد� چند ده متر ( روي باند
در محدودة وجود تعدادي ايستگاه ثابت •ارتباط آنها نيز با اي ) سازي چنين شبكه پياده
سيم است.( ايستگاههاي متحرك بي
پهناي باند كانال بين يك تا دومگابيت بر ثانيه •ستگاههاي توان انتقال ثابت و محدود اي•
متحرك ) يعني ب�رد سيگنال تمام ايستگاهها يكسان است (
به دليل پراكندگي تصادفي ايستگاهها ، •فقط تعداد محدودي از ايستگاههاي متحرك در
Cمحدودة برد يكديگر هستند. B D
E
L1 L2
RA
پراكندگي اتفاقي ايستگاهها سيم در شبكة بي
85مهر
عمليات دست تكاني
انجام عمليات دست تكاني قبل از ارسال روي كانال توسط ايستگاهها IEEE 802.11در استاندارد
بايتي توسط RTS (Request To Send) 30 ارسال فريم كوتاه ارسال كننده فريم د ر محدوده برد خود
شامل : آدرس گيرنده، فرستنده و طول فريم ارسالي RTSفريم
در صورت آماده بودن گيرنده ) (CTS Clear To Sendارسال فريم در پاسخ
را احساس مي كند به فرستنده RTSهر ايستگاهي كه سيگنال بدون CTSنزديك است در نتيجه بايد به مدت كافي صبر كند تا
تصادم به فرستنده برگردد.
نزديك است و بايد گيرندهشنود به را ميCTSهر ايستگاهي كه به اندازة مدت انتقال فريم داده صبر كند تا انتقال فريم تمام
به همة ايستگاهها اعالم CTS و RTSشود. ) طول فريم در (شود مي
85مهر
از طرف RTS ارسال فريم B به Aايستگاه
از طرف CTS برگشت فريم A به Bايستگاه
85مهر
متغير بودن توپولوژي شبكه•
انجام مسيريابي جهت برقراري ارتباط بين •ايستگاههايي كه در محدوده برد يكديگر نيستند
CTS و RTSحين ارسال فريمهاي وقوع تصادم در•
IEEE 802.11 استاندارد
85مهر
در شبکه IPفصل سوم: اليه اينترنت
مفاهيم اليهIP
تشريح پروتکل و بسته هاي IP
آدرس دهي ماشينها و کالسهاي آدرس
الگوهاي زير شبکه
پروتکلICMP
پروتکلهاي ARP,RARP,BOOTP
: هدفهاي آموزشي
85مهر
هدايت بسته هاي اطالعاتي از شبکه اي به شبکه هاي ديگر
IPاليه
MACآدرسهاي
آدرسهاي قابل تعريف در اليه اول )اليه فيزيکي( جهت ☻ انتقال فريمها روي کانال
وابسته به ساختار شبکه ☻
پروتکل SLIPدرآدرس MACفيلد
نداردوجود
پروتکل شبکه CSMA/CDدر)Ethernet( MAC = 6آدرس
بايت
85مهر
بي نظمي در شبکه هاي مختلف
تنوع توپولوژي و پروتکلها
تفاوت در روشهاي آدرس دهي
تعريف آدرسهاي جهاني و استاندارد براي تمامي ايستگاهها
ساختار يکسان بسته قرارگرفته درون فيلد داده از فريم
هر شبکه
عدم وابستگي بسته به نوع شبکه و سخت افزار
بسته IP
واحد اطالعاتي که درون فيلد داده از فريم فيزيکي قرار نمي کند تغييرگرفته و با عبور از يک شبکه به شبکه ديگر .
85مهر
IPآدرس
آدرس جهاني و مشخص کننده ماشين به صورت يکتا و فارغ از ساختار شبکه اي
((Routerمسيرياب
ماشيني با تعدادي ورودي و خروجي
دريافت بسته هاي اطالعاتي از ورودي وهدايت و انتخاب کانال خروجي مناسب بر
اساس آدرس مقصد
مسيرياب
85مهر
اليه اينترنت (Network)
خطوط ارتباطي با پهناي باند ) : ( Backboneستون فقرات ) نرخ ارسال ( بسيار باال و مسيريابهاي بسيار سريع و
هوشمند در قسمت زيرشبکه
زير ساخت : Subnet) زيرشبکه )ارتباطي شبکه ها
85مهر
قرارداد حمل و تردد بسته هاي اطالعاتي •
مديريت و سازماندهي مسيريابي صحيح •بسته ها از مبدأ به مقصد
:IPپروتکل
به IPواحد اطالعات که به صورت يکجا از اليه اليه انتقال تحويل داده مي شود يا بالعکس اليه انتقال آنرا جهت ارسال روي شبکه به
تحويل داده و ممکن است شکسته IPاليه شود.
ديتاگرام
85مهر
قالب بسته IP
85مهر
Versionفيلد
چهار بيت
مشخص کننده نسخه پروتکل IPشماره Version= 0100 IP پروتکل 4نسخه
شماره IPپروتکل 6نسخه
IHL (IP Header Length)فيلد
چهار بيتي
مشخص کننده طول کل سرآيند بسته بر بيتي32مبناي کلمات
حداقل مقدار فيلد IHP 5 عدد
85مهر
Type of seviceفيلد
بيتي8 فيلد
مشخص کننده درخواست سرويس اي توسط ماشين ميزبان از مجموعه ويژه
زيرشبکه براي ارسال ديتاگرام
P2 P1 P0 D T R - -
بسته تقدم تأخير توان خروحي
قابليت
اطمينان
بالاستفاده
بخشهاي :فيلد
تعيين کننده اولويت بسته
IP
توسط 1قراردادن عدد ماشين ميزبان در اين بيتها جهت انتخاب مسير مناسب
توسط مسيريابها
85مهر
Total Lengthفيلد
بيتي16فيلد
مشخص کننده طول کل بسته IP مجموع اندازه ( سرآيند و ناحيه داده(
حداکثر طول کل بسته IP 65535بايت
Identification فيلد بيتي16 فيلد
مشخص کننده شماره يک ديتاگرام واحد
85مهر
Fragment Offsetفيلد
بيت) :DF (( Don’t Fragmentالف
هيچ IPبا يک شدن اين بيت در يک بستهمسيريابي اجازه قطعه قطعه نمودن
بسته را ندارد
بيت) :MF (More Fragment )ب
MF=0 : مشخص کننده آخرين قطعهIP از يک ديتاگرام
MF=1 : وجود قطعات بعدي از يک ديتاگرام
Fragment offsetج) o 13بيتي o نشان دهنده شماره ترتيب هر قطعه ازيک
ديتاگرام شکسته شدهo 8192 حداکثرتعداد قطعات يک ديتاگرام
85مهر
TimeToLiveفيلد
بيتي8 فيلد
مشخص کننده طول عمر بستهIP
حداکثر طول عمر بسته IP = 255
فيلد پروتکل
نشان دهنده شماره پروتکل اليه باالتر متقاضيارسال ديتاگرام
بيتي8 فيلد
85مهر
Header Ckecksum فيلد
بيتي16 فيلد •
کشف خطاهاي احتمالي در •IPسرآيند هر بسته
روش محاسبه كد كشف خطا:
جمع كل سرآيند يه صورت دو بايت دو بايت
حاصل جمع به روش مكمل يك منفي مي گردد
Headerقرارگرفتن عدد منفي حاصله در فيلد Ckecksum
85مهر
Source Addressفيلد
بيتي32فيلد •
مشخص کننده آدرس ماشين مبدأ•
Destinationفيلد Address• بيتي32فيلد
ماشين IP مشخص کننده آدرس •مقصد
85مهر
Payloadفيلد
قرارگرفتن داده هاي دريافتي از اليه باالتر دراين فيلد
Option فيلد اختياري
بايت40حداکثر •
محتوي اطالعات جهت يافتن مسير •مناسب توسط مسيريابها
85مهر
آدرسها در اينترنت و اينترانت
شناسايي تمام ابزار شبکه )ماشينهاي ميزبان, مسيريابها, چاپگرهاي IPشبکه ( در اينترنت با يک آدرس
IPآدرس
بيتي 32 •
مشخص کننده IPپرارزشترين بايت آدرس •کالس آدرس
به صورت چهار عدد IP نوشتن آدرسهاي •دهدهي که با نقطه از هم جدا شده اند جهت
سادگي نمايش
85مهر
به قسمتهاي :IPآدرس بيت32تقسيم
آدرس ماشين/ آدرس زيرشبکه/ آدرس شبکه
A کالس
IPآدرس کالسهايE کالس
D کالس
C کالس
کالسB
85مهر
15
آدرسهاي کالسA
0مقدرا پرارزشترين بيت = •IP بيت از يک بايت اول = مشخصه آدرس 7 • بايت باقيمانده مشخص کننده آدرس 3 •
ماشين ميزبان 127 بايت پرارزش در محدوده صفر تا•
0
Network ID = 7 Bit
01.0.0.0 to127.255.255.255 Network Host ID0
32 bits
85مهر
Network Host ID
B کالس
10مقدار دو بيت پرارزش = •
بيت از دو بايت سمت چپ = آدرس 14 •شبکه
دو بايت اول از سمت راست = آدرس •ماشين ميزبان
192.0.0.0 to239.255.255.255
Network ID = 14 Bit
Host ID Network ID10
32 bits
85مهر
C کالس
مناسب ترين و پرکاربرد ترين کالس از •IPآدرسهاي
110 مقدار سه بيت پرارزش = •
بيت از سه بايت سمت چپ = 21 •مشخص کننده آدرس شبکه
بيت سمت چپ = آدرس ماشين ميزبان8 •
240.0.0.0 to247.255.255.255 Network ID Host ID110
32 bits
85مهر
1110
Multicast Address32 bits
D کالس
1110 مقدار چهار بيت پرارزش = •
تعيين آدرسهاي چند مقصده بيت =28•) آدرسهاي گروهي (
کاربرد = عمليات رسانه اي و چند پخشي•
85مهر
E کالس
مقدار پنج بيت پرارزش = •11110
Unused Address Space
11110
32 bits
85مهر
آدرسهاي خاص
با پنج گروه از آدرسها IPدر بين تمام کالسهاي آدرس نمي توان يک شبکه خاص را تعريف و آدرس دهي نمود.
0.0.0.0آدرس آدرس خاص
.NetID 255آدرس
آدرس 255.255.255.255
XX.YY.ZZ127.آدرس HostID. 0آدرس
85مهر
:0.0.0.0آدرس
خودش مطلع نيست اين آدرس را IPهر ماشين ميزبان كه از آدرس .كند بعنوان آدرس خودش فرض مي
:HostID. 0آدرس
رود كه ماشين ميزبان ، آدرس مشخصة اين آدرس زماني به كار مياي كه بدان متعلق است را نداند. در اين حالت در قسمت شبكهNetID مقدار صفر و در قسمت HostID شمارة مشخصة ماشين خود
.دهد را قرار مي
0
85مهر
:255.255.255.255آدرس
ارسال پيامهاي فراگير براي تمامي ماشينهاي ميزبان بر روي جهت .كننده به آن متعلق است شبكة محلي كه ماشين ارسال
:.NetID 255آدرس
ارسال پيامهاي فراگير براي تمامي ماشينهاي يك شبكة راه دور جهت. كه ماشين ميزبان فعلي متعلق به آن نيست
: xx.yy.zz.127آدرس
شود و آدرس بسيار اين آدرس بعنوان “آدرس بازگشت” شناخته مي. باشد مفيدي براي اشكالزدايي از نرم افزار مي
85مهر
ICMP: Internet Control Message Protocolپروتکل
بررسي انواع خطا و ارسال پيام براي مبدأ •بسته در صورت بروز خطا و اعالم نوع خطا
يك سيستم گزارش خطا•
IP درون بسته ICMPقرارگرفتن پيام •
ICMP Header
IP Header Payload
ICMP Message
MAC Header
Data Field (Payload)
85مهر
بيت 32
Data
Parameters
Type Code Checksum
قالب پيام ICMP
مشخص كننده نوع پيام: Typeفيلد
مشخص كننده كد زيرنوع:Codeفيلد
جهت سنجش اعتبار و درستي :Checksumفيلد ICMPبسته
85مهر
Destination Unreachableپيام) 1
ICMPانواع پيامهاي
عدم تشخيص آدرس توسط •مسيرياب و يا زير شبكه
نرسيدن بسته به مقصد به هر علت•
Internet Header + 64 bits of Original Data Datagram
Unused
Type=3 ?= Code Checksum
23
22
21
20
19
18
17
16
15
14
13
12
11
10
9 8
در دسترس نبودن شبكه : 0مورد نظر
در دسترس نبودن ماشين :1ميزبان
عدم تعريف پروتكل :2موردنظر
85مهر
Internet Header + 64 bits of Original Data Datagram
Unused
Type=11 ?= Code Checksum
Time Exceeded( پيام2
ارسال پيام به فرستنده بسته جهت آگاهي از اتمام طول عمر بسته و
حذف آن توسط مسيرياب
اتمام زمان حيات . = بسته
اتمام زمان بازسازي =1قطعات يك ديتاگرام
85مهر
Parameter Problem( پيام 3
نشان دهنده وجود مقدار نامعتبر در يكي IPاز فيلدهاي سرآيند بسته
Unused
Type=12
Internet Header + 64 bits of Original Data Datagram
Pointer
0= Code Checksum
85مهر
Type=4 0= Code Checksum
Unused
Internet Header + 64 bits of Original Data Datagram
Source Quench پيام( 4
IPتقاضاي كاهش نرخ توليد و ارسال بسته هاي از ماشين ميزبان
85مهر
Redirect پيام( 5وجود اشكال در
مسيريابي
Internet Header + 64 bits of Original Data Datagram
Gateway Internet Address
Type=5 ?= Code Checksum
اي كه آدرس آن مشخص شده تغيير مسير به شبكه = 0 .است
تغيير مسير به ماشيني كه آدرس آن مشخص شده = 1.است
اي كه آدرس آن مشخص شده تغيير مسير به شبكه = 2مشخص شده سرويس ويژة درخواستي جهت تأميناست
Type of serviceدر فيلد
تغيير مسير به ماشيني كه آدرس آن مشخص شده = 3مشخص شده سرويس ويژة درخواستي جهت تأميناست
Type of service در فيلد
85مهر
Echo Request , Echoپيامهاي ( 6Reply
: موجود و قابل دسترس بودن يك ماشين Echo Request پيام خاص
در شبكه توسط مسيرياب
Echo: پاسخ مقصد مبني بر دريافت پيام Echo Replyپيام Request
Identifier Sequence NumberData
Type=? 0= Code Checksum
Echo : براي مشخص كردن پيام 8Request
: براي مشخص كردن پيام 0Echo Reply
85مهر
Timestamp Request و Timestamp Reply پيامهاي( 7
Type=? 0=Code Checksum
Identifier Sequence Number
Originate Timestamp
Receive Timestamp
Transmit Timestamp
: براي مشخص كردن پيام 13Timestamp Request
: براي مشخص كردن پيام 14Timestamp Reply
زمان دريافت Timestamp Requestدريافت كننده پيام و زمان ارسال بسته را نيز مشخص مي كند.
85مهر
ARP : Address Resolutionپروتكل Protocol
روي كانال انتقالIP بي معنابودن آدرسهاي •
ماشين مقصد و نياز به IP دانستن آدرس • جهت ارسال بسته داشتن آدرس فيزيكي آن
:ARP وظيفه پروتكل •
ارسال بسته فراگير روي كل شبكه محلي • ماشين مورد نظر قرار IPكه در آن آدرس
موجود در IPدارد. پاسخ ماشين با آدرس بسته ارسالي و ارسال آدرس فيزيكي خود
ARPبراي ارسال كننده بسته
85مهر
، قرار مي گيرد IP كه روي پروتكل ICMPبرخالف پروتكل عمل پروتكل الية فيزيكي مستقيماz بر روي ARPپروتكل
ساخته شده و درون فيلد ARPكند؛ يعني يك بستة ميداده از فريم الية فيزيكي قرار گرفته و روي كانال
. شود ارسال مي
ARP Layout
MAC Header Data Field (Payload)
درون فريم الية فيزيكيARP چگونگي قرار گرفتن يك پيام
85مهر
ساختار پيامهايARP
Hardware Type
Protocol Type
Hardware Address Length
Protocol Address Length
Operation Code
Source Hardware Address
Source IP Address
Destination Hardware Address
Destination IP Address
85مهر
RARP : Reverse Address Resolution پروتكلProtocol
داند وليكن ايستگاه آدرس فيزيكي مورد نظرش را مي • داند را نمي آنIP آدرس
ارسال يك بسته فراگير روي خط •
كنند حمايت ميRARPايستگاههايي كه از پروتكل تمامي •دهند، در صورتي كه هاي مربوطه را تشخيص مي و بسته
آدرس فيزيكي خودشان را درون بسته ببينند در پاسخ به RARP Reply خود را در قالب يك بستةIPآن، آدرس
گردانند. برمي
Local Broadcast از نوع فراگير محليRARP, ARP هاي بستهتوجه:شوند و فقط در هستند و بالطبع توسط مسيريابها منتقل نمي
.كنند محدوده شبكه محلي عمل مي.
85مهر
BootP پروتكل
روي چند IP كه يك آدرس گاهي نياز است • شبكه محلي جستجو شود كه در اين حالت
RARP جوابگو نيست .
داشتن آدرس فيزيكي ماشين مورد نظر و • ان در شبكه هاي IPنياز به پيداكردن آدرس
محلي ديگر
در اين پروتكلUDPهاي استفاده از بسته •
85مهر
مفاهيم اوليه مسيريابي الگوريتم هاي مسيريابي LS الگوريتم هاي مسيريابي بردار
-DV- فاصله مسيريابي سلسله مراتبي پروتکل RIP پروتکل OSPF پروتکل BGP
فصل چهارم : مسيريابي در شبکه اينترنت
: هدفهاي آموزشي
85مهر
مفاهيم اوليه (1مسيريابي ابزاري است براي برقراري ارتباط دو يا مسيرياب:چند شبکه
مجموعه مسيريابها و کانالهاي زيرساخت ارتباطي:فيزيکي ما بين آنها
روشهايي براي پيدا کردن :الگوريتم هاي مسيريابيمسيري بهينه ميان دومسيرياب به گونه اي که هزينه
.کل مسير به حداقل برسد
تباطي يك رزيرساخت اشبكة فرضي
A
B C
E
F
D
5 5
3
3 1
1
1
2
2
2
مسيرياب
85مهر
برخي اصطالحات کليدي در مسيريابي
:MACآدرسهاي
آدرسWهاي اليWه فWيزيکي جهت انتقWال فريمهWا •بر روي کانال
انWدازه آدرس وابسWته بWه پروتکWل و توپولWوژي •شبکه
آدرسWهاي • تغيWير MAC اتيWاطالع بسWته هاي هنگام عبور از مسيريابهاي موجود در مسير
:IPآدرسهاي
آدرسهاي جهاني و منحصر به فرد •
مشWخص کننده يWک ماشWين فWارغ از نWوع سWخت •افزار و نرم افزار آن
بسWته هWاي اطالعWاتي IP ثWابت بWودن آدرسWهاي •هنگام عبور از مسيريابهاي موجود در مسير
:IPبسته
واحد اطالعاتي با اندازه محدود•
85مهر
:توپولوژي شبكه
مجموعه مسيريابها و كانالهاي فيزيكي •ما بين آنها در زيرساخت ارتباطي يك
شبكه
متغير با زمان•
ترافيك شبكه:
تعداد متوسط بسته هاي اطالعاتي •ارسالي و يا دريافتي روي يك كانال در
واحد زمان
:Hopگام يا متغير با زمان•گام = عبور بسته از يك مسيرياب • تعداد مسيريابهاي موجود در مسير يك بسته = تعداد •
Hop Countگام =
:Congestionازدحام يا بيشتر بودن تعداد متوسط بسته هاي ورودي به يك
مسيرياب از تعداد متوسط بسته هاي خروجي
:Deadlockبن بست پايان طول عمر بسته ها
85مهر
روشهاي هدايت بسته هاي اطالعاتي در شبکه هاي (1-1کامپيوتري
Virtual روش مدار مجازي الف(Circuit (VC)
Datagram روش ديتاگرام ب(
VC خصوصيات روش
ارسال بسته هاي اطالعاتي بدون نياز به اطالع از • VC مبدأ و مقصد و فقط داشتن شماره IPآدرسهاي
جهت ارسال بسته
عدم اجراي الگوريتم مسيريابي جهت هدايت •بسته هاي اطالعاتي از مبدأ به مقصد
دريافت بسته به ترتيب ارسال شده در مقصد•
عدم احتمال گم شدن بسته ها در عمل مسيريابي •در شبكه
85مهر
application
transportnetworkdata linkphysical
application
transportnetworkdata linkphysical
1. Initiate call 2. incoming call
3. Accept call4. Call connected5. Data flow begins 6. Receive data
vc روش
85مهر
خصوصيات روش ديتاگرام
مبدأ IP ارسال بسته هاي اطالعاتي با استفاده از آدرسهاي •و مقصد در شبكه
انجام مسيريابي جداگانه براي هر بسته •
توزيع و هدايت بسته ها روي مسيرهاي متفاوت بر اساس •شرايط توپولوژيكي
و ترافيكي لحظه اي شبكه
امكان دريافت بسته بدون ترتيب ارسال شده در مقصد•
لزوم نظارتهاي ويژه بر گم شدن و يا تكراري بودن بسته •در اليه هاي باالتر
85مهر
application
transportnetworkdata linkphysical
application
transportnetworkdata linkphysical
1. Send data 2. Receive data
Datagramروش
85مهر
انواع الگوريتمهاي مسيريابي
ايستا
گيري و از ديدگاه روش تصميمالف(ميزان هوشمندي الگوريتم
پويا
آوري و از ديدگاه چگونگي جمعب( زيرساخت ارتباطي اعاتطل پردازش
شبكه
سراسري / متمركز
غيرمتمركز
85مهر
الگوريتم ايستا
عدم توجه به شرايط توپولوژيكي و ترافيك •لحظه اي شبكه
جداول ثابت مسيريابي هر مسيرياب در طول •زمان
الگوريتم هاي سريع• تنظيم جداول مسيريابي به طور دستي در •
صورت تغيير توپولوژي زيرساخت شبكه تغيير مسيرها به کندي در اثناي زمان•
الگوريتم پويا
به هنگام سازي جداول مسيريابي به •صورت دوره اي بر اساس آخرين وضعيت
توپولوژيكي و ترافيك شبكه تغيير سريع مسيرها• تصميم گيري بر اساس وضعيت فعلي •
شبكه جهت انتخاب بهترين مسير ايجاد تأخيرهاي بحراني هنگام ×
تصميم گيري بهترين مسير به جهت پيچيدگي الگوريتم
85مهر
الگوريتم سراسري
اطالع كامل تمام مسيريابها از همبندي •شبکه و هزينه هر خط
Link State (LS)الگوريتم هاي •
الگوريتم غير متمركز محاسبه و ارزيابي هزينه ارتباط با •
مسيريابهاي همسايه )مسيريابهايي كه به صورت مستقيم و فيزيكي با آن در ارتباط
هستند( ارسال جداول مسيريابي توسط هر •
مسيرياب در فواصل زماني منظم براي مسيريابهاي مجاور
پيچيدگي زماني كم•Distance Vector هاي الگوريتم•
85مهر
(FloodingAlgorithm) ( روش ارسال سيل آسا 3-1
سريعترين الگوريتم براي ارسال •اطالعات به مقصد در شبكه
جهت ارسال بسته هاي فراگير و كنترلي •مانند اعالم جداول مسيريابي
مشكل روش سيل آسا
ايجاد حلقه بينهايت و از •كارافتادن شبكه
85مهر
BC
DE
A
حلقه هاي بينهايت در روش سيل آسا
راه حل رفع مشكل حلقه بينهايت
( قراردادن شماره شناسايي براي هر بسته1Selective Flooding
( قراردادن طول عمر 2براي بسته ها
85مهر
الگوريتم هايLS
- شناسايي مسيريابهاي 1مجاور
- اندازه گيري هزينه2
LS- تشكيل بسته هاي 3
روي LS- توزيع بسته هاي 4شبكه
- محاسبه مسيرهاي جديد5
شناسايي مسيريابهاي -1 مجاور
Hello ارسال بسته خاصي به نام بسته سالم •Packetتوسط مسيرياب به تمام خروجي ها
پاسخگويي مسيريابهاي متصل از طريق كانال • IPفيزيكي مستقيم به بسته ارسالي و اعالم آدرس
خود به مسيرياب
درج اطالعات بسته هاي پاسخ در جدول مسيرياب•
85مهر
گيري اندازه2 هزينه -
خWروجي • خطWوط از يWك هWر تWأخير انWدازه گيري مسيرياب توسط خود مسيرياب
روي تمWام Echo Packet ارسWال بسWته خWاص بWه نWام •خطوط خروجي خود
ارسWال • بWا بسWته گيرنWده مسWيريابهاي تمWام پاسWخ Echo Replyبسته
اگWر مسWيرياب موظWف باشWد كWه بWا دريWافت بسWتة •Echo ، دWخ بدهWه آن پاسWرعت بWه سWوبت و بWارج از نWخ
اين بسWWته فقWWط تWWاخير ”“زمWWان رفت و برگشWWتفWيزيكي بين دو مسWيرياب را بWه عنWوان معيWار هزينWه
.كند مشخص مي
با استفاده از زمان سنج و اندازه گيري اين زمان • و درج در جدول توسط 2تقسيم آن مقدار بر عدد
مسيرياب
85مهر
تشكيل - 3پس از جمع آوري LSتشكيل بسته LS هاي بسته
اطالعات الزم از مسيريابهاي مجاور شامل:
آدرس جهاني مسيرياب توليدكنندة الف(بسته
هاي يك شمارة ترتيب )تا بستهب(هاي جديد تشخيص داده تكراري از بسته
شوند.( طول عمر بسته )تا اطالعات بسته ، ج(
زمان انقضاي اعتبار داشته باشد.( آدرس جهاني مسيريابهاي مجاور و د(
هزينة تخميني
شبك LSبسته هاي يك از زيرساخت فرضي هيك
شماره فيلدطول ترتيب فيلد
عمر
85مهر
LSهاي توزيع بسته- 4 روي شبكه
به روش سيل LS ارسال بسته هاي •آسا
وجود شماره ترتيب براي هر بسته •جهت جلوگيري از بروز حلقه تكرار
در نظرگرفتن طول عمر براي هر •بسته جهت رفع مشكل دريافت
بسته هاي تكراري
LS احراز هويت ارسال كننده بسته •در مسيريابها جهت جلوگيري از
آلودهLSبسته هاي
85مهر
مسيرهاي همحاسب- 5 جديد
تشكيل ساختمان داده گراف زيرشبكه جهت •انتخاب بهترين مسير بين دو گره هنگام
از تمام مسيريابهاي LSدريافت بسته هاي شبكه
استفاده از الگوريتم دايجكسترا جهت يافتن •بهترين مسير بين دو گره
(Dijkstra Shortest Path Algorithm)
*C( i , j ) بيانگر هزينه خط ميان گره i تا j .است هرگاه همسايگاني در مجاورت گره وجود نداشته باشند
C( i , j ).بينهايت تلقي مي شود .V هزينه فعلي مسير ميان مبدا تا گره D(v)*
*P(v) گره اي که در طول مسير از مبدا تا Vدرست قبل از V .واقع شده
*N مجموعه گره هايي که عبور از آنها کم هزينه برآورد گشته است.
85مهر
Dijkstra’s Algorithm
85مهر
يا DVالگوريتمهاي بردار فاصله
يكي از روشاي پويا در مسيريابي •
ARPA مورد استفاده در شبكه •
استفاده در مسيريابهاي كوچك•
DV نامهاي متفاوت روش •
RIP پروتكل •
- Bellman الگوريتم مسيريابي •Ford
– Ford الگوريتم مسيريابي •Fulkerson
Distance Vector Routing الگوريتم •
85مهر
DVاصول كار روش
بWا • فWيزيكي صWورت بWه كWه را خطWوطي محاسWبه مسيريابهاي ديگر دارد و درج در جدول مسيريابي
هزينWة خطWوطي كWه مسWيرياب بWا بينهWايت درنظرگWرفتن • آنها در ارتباط مستقيم نيست
ارسWWال • سWWتون هزينWWه از جWWدول مسWWيريابي بWWراي توسWط هWاي زمWاني مشWخص، در بازه مسWيريابهاي مجWاور
)“يعWني فقWط بWراي مسWيريابهائي كWه بWا آن هWر مسWيريابدريWافت اطالعWات در ارتبWاط اسWت نWه تمWام مسWيريابها ”(.
اي ثانيهTدر فواصل جديد ا زمسيريابهاي مجاور در
مسWيريابي • جWدول نمWودن هنگWام بWه پس از دريWافت جWWداول مسWWيريابي از مسWWيريابهاي مجWWاور ، طبWWق يWWك
الگوريتم بسيار ساده
85مهر
Jجدول مسيريابي مربوط به مسيرياب
زيرساخت ارتباطي يك شبكة فرضي
با دوازده مسيرياب
يا بردار فاصلهDVالگوريتمهاي
85مهر
DVمشكل عمده پروتكلهاي
هنگام خرابي يك مسيرياب يا يك عدم همگرايي سريع جداول مسيريابي شمارش تا بينهايت = مشكل كانال ارتباطي
: راه حل
هايش بدهد خواهد اطالعاتي را به همسايه وقتي يك مسيرياب ميهزينه رسيدن به آنهايي را كه قطعاz بايد از همان مسيرياب بگذرند را
(كنند اعالم مي )يا. كند اعالم نمي
85مهر
مسئله شمارش تا بينهايت
به خبرهاي خوب واکنش سريع ولي به خبرهاي بد .واکنش کندي نشان مي دهد
85مهر
هرگاه مسيريابي از زيرشبکه خارج شود هرکدام از ساير مسيرياب هاي .فعال احساس مي كنند از طريق ديگري مسيري بهتر به آن وجود دارد
مسئله شمارش تا بينهايت
85مهر
Hierarchical مراتبي مسيريابي سلسلهRouting
رشد شبكه و زيادشدن شبكه هاي محلي و مسيريابها، افزايش حجم جداول مسيريابي و زيادشدن زمان الزم
خيرهاي أتجهت تعيين مسير يك بسته و درنتيجه ايجاد كارآيي شبكهو كاهش بحراني
ناحيه” ام نمراتبي ، مسيريابها در گروههايي به در مسيريابي سلسلهRegion “نواحي” و ” شوند. هر مسيرياب فقط بندي مي دسته
شناسد و هيچ اطالعي از مسيريابهاي درون ناحية خود را مي .مسيريابهاي درون نواحي ديگر ندارد
85مهر
مراتبيمسيريابي سلسله
1ناحيه 2ناحيه
85مهر مراتبي جدول مسيريابي در روشهاي سلسلهه اندازهمقايس
تعداد ناحيه
Regions
تعداد دسته
Clusters
تعداد حوزه
Zones
تعداد مسيرياب
تعداد ركورد در
جدول
مراتب بدون سلسلهDVمسيريابي 1 - - 720 720
مراتب با سلسلهDV مسيريابيسطحي دو
24 - - 30 53
مراتب با سلسلهDV مسيريابيسطحي سه
9 8 - 10 25
مراتب با سلسلهDVمسيريابي سطحي سه
9 5 4 4 19
مشكل روش سلسله مراتبي
به دليل مشخص نبودن كل توپولوژي زيرشبكه براي هر مسيرياب :
ارسال بسته به يك ممكن است مسير انتخابي جهت بهينه نباشد. درون يك ناحيهمسيرياب خاص
صرفه جويي در اندازه جداول مسيريابي: مراتبي روشهاي سلسلهمزيت استفاده از
85مهر
مسيريابي در اينترنت
و Autonomous هاي خودمختWWار شWWبكهاي از اينWWترنت مجمWWوعه.اند مستقل” است كه به نحوي به هم متصل شده”اي اسWت شWبكه،شWود ناميWده مي zASشWبكة خودمختWار كWه اختصWارا
كWه تحت نظWارت و سرپرسWتي يWك مجموعWه يWا سWازمان خWاص شود. مثالz يك دانشگاه پياده و اداره مي
تواند بر روي شبكة تحت نظارت خود مسئول شبكة خودمختار ميتك اجزاي شبكه تواند بر روي تك داشته باشد يعني مي”“حاكمي�ت
، طراحي ، سيستم عامل )ماشينهاي ميزبان(، توپولوژي كل شبكههاي محلي و نوع زيرساخت ارتباطي و طريقة اتصال شبكه
.پروتكل مسيريابي اعمال نفوذ كرده و نظرات خود را پياده نمايد
85مهر
مسيريابي در شبكه هاي خود مختار
در درون يWك شWبكة خودمختWار بيشWتر تWابع IP هاي مسWيريابي بسWتهپارامترهWايي نظWير سWرعت و قابWل اعتمWاد بWودن الگWوريتم مسWيريابي
. است
: Border Gateway هاي مرزي دروازهمسيريابهايي كه ارتباط دو شبكة خودمختار متفاوت را برقرار
اي از طريق آنها انجام شبكه كنند و تمامي ارتباطات بين ميشود مي .
Interior Gateway هWWWWWWWWاي مWWWWWWWWرزي دروازهمسWWيريابهايي كWWه ارتبWWاط دو شWWبكة خودمختWWار متفWWاوت را برقWWرار
.شود اي از طريق آنها انجام مي شبكه كنند و تمامي ارتباطات بين مي
مسيريابهاي مرزي و ساختار ارتباطي بين آنها تابع قواعد •“مسيريابي بروني”
مسيريابهاي داخلي تابع الگوريتمهاي “مسيريابي دروني” •مرزي
BGPمسيريابهاي = مسيريابهاي مرزي •
85مهر متصل به همASمثالي از چهار شبكة
مسيريابهاي مرزي
1 اگر يك ماشين ميزبان در شبكة : مثالاي براي ماشين ديگر در شبكة بخواهد بسته
بفرستد سه مرحله مسيريابي الزم است:4 تا رسيدن 1مسيريابي در درون شبكة •
بسته به مسيرياب مرزيمسيريابي روي خطوط ارتباطي •
4اي تا رسيدن به شبكة شبكه بين تا رسيدن به 4مسيريابي درون شبكة •
ماشين مقصد
85مهر
Routing Information : در مسيريابي درونيRIP پروتكلProtocol
(1982 اولين پروتکل مسيريابي دروني )•
DV مبتني بر الگوريتم بردار فاصله •
معيار هزينه = تعداد گام•
هWر • مسWيريابي جWداول مبادلWه بين 30 يكبWار ثانيWه مسيريابهاي مجاور
15 حداكثر تعداد طول مسير = •
پروتكWل • از شWماره UDPاسWتفاده پWورت و جهت 250 مبادله جداول مسيريابي
85مهر
routed
Routing
table
IPجداول مسيريابي در اليه دوم جهت مسيريابي بسته هاي مبادله جداول و عمليات به هنگام سازي توسط برنامه كاربردي اليه چهارم
در الية RIP پروتكل كاربرد
Application
Layer
IP Layer
Transport Layer(UDP)
Host To Nework
Application Layer
IP Layer
Transport Layer(UDP)
Host To Nework
routed
Routing
table
routed
Routing
table
85مهر
RIP قالب پيامها در پروتكل
….
Metric (Hop Count )
Must be zero for Internet
Must be zero for Internet
IP Address
Address Family Reserved ( 0 )
Command Version Reserved ( 0 )
32
85مهر
Open Shortest Path First در مسيريابي درونيOSPF پروتكل
RIP با OSPF مقايسه پروتكل
بWراي محاسWبة بهWترين LS الگWوريتم اسWتفاده از •مشWكل و عWدم وجWود RIPمسWير بWر خالف پروتكWل
“شمارش تا بينهايت”
توانWايي در نظWر گWرفتن چنWدين معيWار هزينWه در •RIPبرخالف پروتكل انتخاب بهترين مسير
حجم بWار و ترافيWك يWك مسWيرياب در نظرگWرفتن • RIPبWر خالف پروتكWل در محاسWبة بهWترين مسWير
جWداول مسWيريابي و در هنگWام همگWرايي سWريع خرابي يك مسيرياب
انتخWاب مسWير مناسWب بWراي يWك بسWته بWر اسWاس • Typeفيلد با توجه به سرويس درخواستينوع
of Service در بستة IP بر خالف پروتكل RIP
85مهر
RIP با OSPF مقايسه پروتكل
هاي ارسWالي بWراي يWك مقصWد تمWام بسWته هWدايت نكWردن •ها از بسWته و ارسWال درصWدي روي بهWترين مسWير،خWاص
Wيرهاي در رتبWر 3و 2 هروي مسWنظ از ... و هزينWه، بWر Load Balancing = موازنه = RIP خالف پروتكل
بWWWرخالف مراتبي پشWWWتيباني از مسWWWيريابي سلسWWWله • RIPپروتكل
قبWول• عWدم هWر مسWيريابها جWداول مسWيريابي توسWط آن كنندة هويت ارسالبدون احراز مسيرياب
RIP بWرخالف پروتكWل IP اسWتفاده مسWتقيم از پروتكWل • در اليه انتقال(UDP) استفاده از پروتكل
85مهر
بWه • مختWار خWود شWبكه يWك تقسWيم تمWWام اطالع و ناحيWWه تعWWدادي از ناحيWWه يWWك درون مسWWيريابهاي هزينWWه و ناحيWWه هم مسWWيريابهاي در آن ذخWيره و آنهWا بين ارتبWاط
جدول
تمWWام • بWWراي جWWداول ارسWWال زمانهWاي در ناحيWه هم مسWيريابهاي
بهنگام سازي
مراتب مسيريابي در سلسله OSPF پروتكل
مسيريابهاي مرزيبرقراركننده ارتباط نواحي
1ناحيه 2ناحيه 3ناحيه
+ مجموعه مسيريابهاي مرزي + سيريابهاي خارج از هر ناحيه
ساختار ارتباطي بين اين مسيريابها
85مهر
The Exterior Gateway Routing Protocol پروتكل مسيريابي بروني : BGP پروتكل
• : اينWترنت الگوريتمهWاي مسWيريابي بين شWبكه هاي خWود مختWار در BGP
مبادلWه • بWه جWاي بين BGPهWا در پروتكWل جWداول مسWيريابي و هزينه فهرسWتي از مسWيرهاي كامWل بين هWر دو ، ارسWال مسWيريابهاي مجWاور
هاي مسيرياب در شبكه براي مسيريابهاي مجاور در بازه
اي ) بدون تعيين هزينه ( ثانيهTزماني
85مهر
ساختار فرضي از ارتباط بين BGP مسيريابهاي
از مسيريابهاي مجاورD در مورد مسيرياب Fدريافت اطالعات توسط مسيرياب
تعيين مسير Bرسيده از
تعيين مسير Gرسيده از
تعيين مسير Iرسيده از
تعيين مسير Bرسيده از
85مهر
الگوريتمهائي كه در تبادل اطالعات با همسايگان مسيرهاي كامل :رسانند يمرا به اطالع يكديگر
zمانند مشكل “شمارش تا بينهايت” را نخواهد داشت : اوال .BGPپروتكل
z هاي توانند بر روي كل مسير ، بررسي مسيريابهاي ديگر مي : ثانياامنيتي ، اقتصادي ، سياسي و ملي انجام دهند و بر اساس اين
تبادل اطالعات مسيريابي ) فهرست مسيرها( در پروتكل BGP مانند پروتكلپارامترها مسير مناسب را انتخاب نمايند.BGPدر قالب پيام
انواع پيام تعريف شده در پروتكل BGP:
OPEN پيام 1.
KEEPALIVEپيام 2.
NOTIFICATIONپيام 3.
UPDATE پيام 4.
85مهر
فصل پنجم : اليه انتقال در شبکه اينترنت
مفاهيم اليه انتقال
مفهوم پورت و سوکت
تشريح پروتکلTCP
روش برقراري ارتباط در پروتکل TCP
روش کنترل جريان داده ها در پروتکل TCP
زمان سنجها و عملکرد آنها در پروتکلTCP
پروتکلUDP
: هدفهاي آموزشي
85مهر
پروتکلهاي اليه انتقال
TCP
Transmisson Control
Protocol
UDP
User Datagram Protocol
85مهر
هWدايت و مسWيريابي بسWته هاي اطالعWاتي • از يک ماشين ميزبان به ماشين ديگر
وجWود • بWه احتمWالي مشWکالت حWل عWدم در مسير IPآمده براي بسته هاي
IPاليه
فWراهم آوردن خWدمات سازماندهي شWده, مبتWني •برنامه هWWاي بWراي عامWWل, سيسWWتم اصWWول بWر
کاربردي در اليه باالتر
IPجبران کاستي هاي اليه •
اليه انتقال
85مهر
کاستي هاي IPاليه
عدم تضمين درآماده بودن •ماشين مقصد جهت دريافت
بسته
برقWراري يWک ارتبWاط و اقWدام بWه •همWاهنگي بين مبWدأ و مقصWد قبWل
از ارسال هر گونه داده
راهکارهاي TCP پروتکل
o عدم تضمين در به ترتيب رسيدن بسته هاي متوالي و داده ها و صحت
آنها
o رايWرتيب بWماره تWراردادن شWق داده ها
o دWک تنظيم کشWف 16 بيWتي بررسWي مجWدد خطWا در مبWدأ و آن در مقصWد جهت اطمينWان از
صحت داده ها
85مهر
عدم تنظيم سرعت ارسال و تحويل بسته ها
عدم تمايز در دريافت بسته هاي Duplicationتکراري در مقصد )
Problem)
قرار دادن شماره ترتيب در بسته ارسالي
استفاده از الگوريتم پويا جهت تنظيم مجموعه زمانسنجها
عدم توزيع بسته ها بين پروسه هاي مختلف اجرا شده
بر روي يک ماشين واحد
قراردادن آدرس پورت پروسه فرستنده و گيرنده در سرآيند بسته ارسالي
کاستي هاي IPاليه
راهکارهاي TCP پروتکل
85مهر
شماره شناسايي مشخص کننده هر پروسه براي برقراري يک ارتباط با پروسه ي ديگر بر روي شبکه
آدرس پورت
Port Protocol Use21 FTP File transfer23 Telnet Remote login25 SMTP E-mail69 TFTP Trivial File Transfer Protocol79 Finger Lookup info about a user80 HTTP World Wide Web
110 POP-3 Remote e-mail access119 NNTP USENET news
شماره پورتهاي استاندارد
85مهر
آدرس سوکت
و آدرس پورت مشخص کننده يک پروسه يکتا و واحد IPزوج آدرس بر روي هر ماشين در دنيا
)IP Address: Port Number(= Socket Address
193.142.22.121 : 80مثال
85مهر
ساختار بسته هاي پروتکلTCP
TPDU = Transport Protocol Data Unit = بسته توليد شده در اليه انتقال =TCPقطعه
85مهر
بسته پروتکل TCP
85مهر
Sourceفيلد Port• بيتي 16 فيلد
آدرس پورت پروسه مبدأ•
DestinationPortفيلد
بيتي16 فيلد •
آدرس پورت پروسه •مقصد
Sequenceفيلد Number
بيتي32 فيلد •
آخرين بايت شماره ترتيب مشخص کننده •قرارگرفته شده در فيلد داده از بسته جاري
85مهر
بيتي4فيلد • بيتي32برمبناي کلمات TCP مشخص کننده طول سرآيند بسته • 5 حداقل مقدار = • TCP تعيين کننده محل شروع داده ها در بسته •
TCPHeaderLenghtفيلد
AcknowledgementNumberفيلد
بيتي32 فيلد •
مشخص کننده شماره ترتيب بايتي که •فرستنده بسته منتظر دريافت آن است
85مهر
URG
ACK
PSH
RST
SYN
FIN
بيتهايFlag6بيتي
URGبيت
بيت بالاستفاده جهت استفاده درآينده 6
بيت بالاستفاده6
نشان دهنده معتبر بودن مقدار موجود در فيلد 1مقدار فيلد = Urgent Pointer
نشان دهنده نا معتبربودن مقدار موجود در فيلد 0مقدار فيلد = Urgent Pointer
85مهر
URG
ACK
PSH
RST
SYN
FIN
ACK بيت
نشان دهنده معتبر بودن 1مقدار فيلد = Acknowledgement مقدار موجود در فيلد
Number
PSH( (PUSH بيت
نشان دهنده تقاضاي 1مقدار فيلد = فرستنده اطالعات از گيرنده اطالعات جهت
بافرنکردن داده هاي موجود در بسته و تحويل سريع بسته به برنامه هاي کاربردي به منظور انجام
پردازشهاي بعديRSTبيت
نشان دهنده قطع ارتباط به صورت يکطرفه و ناهماهنگ1مقدار فيلد =
85مهر
SYN بيت
تغيير مقدار اين فيلد جهت برقراري ارتباط توسط ماشين
روند برقراي ارتباطTCP
توسط شروع SYN=1 و =0ACKتنظيم بيتهاي الف( تقاضاي بدون داده )TCPکننده ارتباط در يک بسته
(Connection Requestبرقراري ارتباط =
در صورت ACK=1 و SYN=1 تنظيم بيتهايب(قبول طرف دريافت کننده بسته تقاضاي
برقراري ارتباط به برقراري ارتباط
85مهر
مشخص کننده قطع و پايان ارسال اطالعات هنگام اتمام نمودن مقدار اين بيت 1داده هاي ارسالي توسط طرفين با
هنگام ارسال آخرين بسته
نمودن مقدار اين فيلد توسط هر دو 1قطع کامل ارتباط: ماشين فرستنده و گيرنده
نمودن مقدار اين فيلد توسط يکي از 1قطع ارتباط يکطرفه: طرفين ارتباط
بيتFIN
مشخص کننده مقدار ظرفيت خالي فضاي بافر گيرنده
Windows Sizeفيلد
85مهر
Checksumفيلد بيتي16 فيلد •
حاوي کد کشف •خطا
طريقه محاسبه کد کشف خطا
بيتي ) منهاي 16 به قالبهاي TCP تقسيم کل بسته •( Checksum قسمت
ايجاد يک سرآيند فرضي و تقسيم آن به صورت • بيتي16کلمات
و منفي 1 جمع تمامي کلمات در مبناي مکمل • و قرارگرفتن 1نمودن عدد حاصل در مبناي مکمل
Checksumعدد حاصل در فيلد
بيتي موجود در 16جمع کل کلمات 0 + سرآيند فرضي = TCPبسته
عدم بروز خطا در حين ارسال داده ها
85مهر
Source IP Address
Destination IP Address
00000000 00000110 TCP Segment Length
ساختار سرآيند فرضي
ماشين مبدأIP بيت آدرس 32 •
ماشين مقصدIP بيت آدرس 32 •
بيتي کامالz صفر8 يک فيلد •
بيتي پروتکل که براي 8 فيلد •TCP = 6پروتکل
= TCP Segment Length فيلد •TCPطول کل بسته
85مهر
فيلدOption•فيلد اختياري
شامل مقدار حداکثر طول بسته•
قراردادن کدهاي بي ارزش در •اين فيلد به جهت آنکه طول بسته
باقي بماند4ضريبي از
Urgent Pointerفيلد
اشاره گر به موقعيت داده هاي TCPاضطراري موجود در بسته
85مهر
TCPروش برقراري ارتباط در پروتکل
روش دست تکاني سه مرحله اي
مرحله اول:
خالي از داده از طرف شروع کننده ارتباط با TCPارسال¾ يک بسته •درون فيلد شماره x و قراردادن عددACK=0 و SYN=1بيتهاي
ترتيب
اعالم شروع ترتيب داده هاي • به ماشين x+1ارسالي از
طرف مقابل
پيشگيري از مساوي بودن •شماره ترتيب داده هاي
به xارسالي با انتخاب مقدار صورت تصادفي
85مهر
روش دست تکاني سه مرحله اي
: مرحله دوم
ارسال بسته اي رد تقاضاي برقراري ارتباط: • RST=1خالي با بيت
ارسال بسته قبول تقاضاي برقراري ارتباط: •از طرف گيرنده بسته خالي با مشخصات زير
تقاضا:
SYN = 1 بيت•
ACK = 1بيت •
• Acknowledgement = x+1
• Sequence Number = y
85مهر
روش دست تکاني سه مرحله اي
:مرحله سوم
تصديق شروع ارتباط از طرف شروع کننده ارتباط با :قراردادن مقادير زير در بيتهاي
•SYN = 1
• ACK = 1
•Acknowledgement Number = y + 1
• Seq. No = x + 1
85مهر
مراحل دست تكاني سه مرحله اي براي برقراري ارتباط
TCPدر پروتكل
SYN=1
Sequence Number=x1
SYN=1, ACK=1 Sequence Number=y
Sequence Number=x+1
SYN=1, ACK=1 Sequence Number=x+1
Ack.Number=y+1
2
3
85مهر
روند خاتمه ارتباط TCP
از طرف FIN = 1 با بيت TCP ارسال بسته •درخواست کننده اتمام ارسال
موافقت طرف مقابل با اتمام ارتباط •يکطرفه و ادامه ارسال داده توسط آن
قطع ارتباط دو طرفه با يک نمودن مقدار • در آخرين بسته ارسالي و تصديق پايان FINبيت
ارتباط از طرف مقابل
85مهر
کنترل جريان در پروتکل TCP
TCPاستفاده از بافر جهت کنترل جريان داده ها در پروتکل •
بافرشدن داده ها قبل از ارسال به برنامه کاربردي اليه •باالتر
امکان عدم دريافت و ذخيره داده ها توسط برنامه کاربردي •اعالم حجم فضاي آزاد درمهلت مقرر و پرشدن بافر
به طرف TCP درهنگام ارسال بسته Windowبافر در فيلد مقابل
ايجاد يک ساختمان داده خاص به ازاي هر ارتباط برقرارشده •TCP و نگهداري اطالعاتي ازآخرين وضعيت ارسال و دريافت
TCB ساختمان داده بلوک نظارت بر انتقال = =جريان داده ها = Transmission Control Block
85مهر
نام متغير توضيح
ها متغيرهاي نظارت بر ارسال دادهSND.UNA آن Ackشمارة ترتيب آخرين بسته اي كه ارسال شده ولي هنوز پيغام
برنگشته است.
SND.NXT شمارة ترتيب آخرين بايت كه داده ها از آن شماره به بعد در بستة بعدي كه بايد ارسال شود.
SND.WND ميزان فضاي آزاد در بافر ارسال
SND.UP شمارة ترتيب آخرين داده هاي اضطراري كه تحويل برنامة كاربردي شده است.
SND .WL1
SND.WL2
SND.PUSH شمارة ترتيب آخرين داده هايي كه بايد آني به برنامة كاربردي گسيل (Push.شود )
SND.ISS مقدار اولية شمارندة ترتيب داده هاي دريافتي كه در حين ارتباط بر شود. روي آن توافق مي
ها متغيرهاي نظارت بر دريافت دادهRCV.NXT شمارة ترتيب آخرين بايت در بستة بعدي كه از آن شماره به بعد انتظار
دريافت آنرا دارد.
RCV.WND ميزان فضاي آزاد در بافر دريافت
RCV.UP شمارة ترتيب آخرين داده هاي اضطراري كه براي برنامة طرف مقابل ارسال شده است.
RCV.IRS مقدار اولية شمارندة ترتيب داده هاي ارسالي كه در حين ارتباط بر شود. روي آن توافق مي
متغيرهاي ساختمان دادهTCP
85مهر
فرستنده گيرنده
فضاي بافرگيرنده
4 Kbyte
ميخوانداز بافر 2KB گيرنده
مثال روند کنترل جريان در پروتکل TCP
Window Size=0 فرستنده متوقفشودمي
Kbyte 2 ارسالداده
1 ارسالKbyte داده
اzفرستنده مجددشوداحيا مي
Window Size=2048
Window
Size=2048
Kbyte 2 ارسالداده
85مهر
زمان سنجها در TCPپروتکل
TCPTimer به TCPوابستگي عملکرد صحيح پروتکل استفاده درست از زمان سنجها
زمان سنجها
Retransmission Timer
Keep- Alive Timer
Persistence Timer
Quite Timer
Idle Timer
85مهر
Retransmission Timer زمان سنج
مقصWد, پروسWه بWراي بسWته ارسWال و ارتبWاط برقWراري از پس و RTزمان سWنجي ) تنظيم و فعWال مي گWردد بWا مقWدار پيش فWرض )
شWروع بWه شWمارش معکWوس مي نمايWد کWه اگWر در مهلت مقWرر پيغWام ( نرسWيد رخWداد انقضWاي زمWان تکWرار روي داده و AckدريWافت بسWته )
ارسال مجدد بسته صورت گيرد.
Retransmission
Timeout Event
85مهر
- عمل ارسال مجدد يک بسته چند بار بايد 1تکرارشود؟
مقدار پيش فرض زمان سنج چه مقدار -2باشد؟
بسيار ساده است اما Retransmission Timerعملکرد اين زمان سنج مشکل در اينجاست که:
روشهاي وفقي و بهترين راه تنظيم زمان سنج : پويا
85مهر
RTTnew=RTTold+4*DnewDnew=.Dold+(1-).(RTTold-M)
=7/8 تواند صفر باشد. ميD همقدار اولي
يک زمان سنج به ازاي ارسال ب( تنظيمهر بسته و اندازه زمان رفت و برگشت
Mپيغام دريافت بسته =
الف( ايجاد يک متغير حافظه يه نام RTT و مقداردهي آن هنگام برقراري
TCPيک ارتباط
الگوريتم Jacobson
ج( بهنگام شدن مقدار پيش فرض :زمان سنج از رابطه
85مهر
Keep- Alive Timer
تبWادل • عWدم و اطالعWات ارسWال توقWف بWاز بWودن ارتبWاط داده علي رغم فعWال و
TCP
دليWل • بWه طWرفين از يکي ارتبWاط قطWع خرابي سخت افزاري و يا نرم افزاري
بازگشت پيغام دريافت از طرف مقصد
باز و فعال TCP ارتباط است
ت هج
ن ز اي
مايت
تحال
و د
عدم بازگشت پيغام دريافت
قطع ارتباط به صورت يکطرفه و آزاد نمودن تمام بافرها
خالي از داده از طرف فرستنده TCPارسال بسته -Keepاطالعات براي مقصد با استفاده از زمان سنج
Alive Timer 45تا 5پيش فرض بين )زمان( ثانيه
85مهر
=Window Size مقدار فضاي بافر آزاد يکي از طرفين ارتباط صفر )•( متوقف شدن پروسه طرف مقابل 0
خWالي شWدن مقWداري از فضWاي بWافر پWر شWده بعWد از مWدتي •اعالم آزادشWدن فضWاي بWافر جهت احيWاي پروسWه بلوکWه و متوقWف شWده
توسط سيستم عامل و شروع و ادامه ارسال پروسه متوقف شده
Persistence Timer
در فواصل زماني منظم با استفاده از زمان TCPارسال بسته پس از آزاد شدن فضاي بافر براي Persistence Timerسنج
پروسه بلوکه شده جهت احيا و ادامه ارسال داده توسط آن
85مهر
Quite Timer
با شماره پورت خاص تا مدت TCPهنگام بسته شدن يک ارتباط مقدار پيش تعيين مي نمايد )Quite Timerزمان معيني که زمان سنج
( هيچ پروسه اي اجازه استفاده از شماره ثانيه120 تا 30فرض = پورت بسته شده را ندارد.
سرگردان هاي بسته رسيدن جهت در موجود يافته پايان ارتباط از ناشي
مقصد به شبکه
Idle Timer
اگر تالش براي تکرار ارسال يک بسته بيش از حد متعارف انجام شود را بصورت يکطرفه رها کرده و قطع مي نمايد. TCPارتباط
ثانيه است.360مقدارمعمول آن
85مهر
UDPپروتکل
(Connectionless) پروتکل بدون اتصال•
پروتکل ساده و سريع •
TFTP وDNS کاربرد در سيستم هاي •
ارسال بسته به مقصد بدون اطمينان
ازبرقراري ارتباط و آماده بودن ماشين
مقصد
UDPبسته
85مهر
فيلدهاي بسته UDP
UDPLengthفيلد
SourcePortفيلد بيتي16فيلد •
مشخص کننده آدرس پورت •پروسه مبدأ
DetinationPortفيلد
بيتي16 فيلد •
مشخص کننده آدرس پورت •پروسه مقصد
بيتي16 فيلد •
بر حسب بايت )شامل UDP طول بسته •سرآيند و داده ها(
85مهر
UDPChecksumفيلد
بيتي16 فيلد •
اين • در کWد کشWف خطWا درج فيلد
فيلWد اختيWاري )جهت ارسWال •ديجيتWال صWدا و تصWوير مقWدار
تمام بيتها صفر (
= پروسه هايي که عمليات آنها مبتني UDPمناسبترين کاربرد پروتکل بريک تقاضا و يک پاسخ مي باشد.
DNS سيستم :مانند
85مهر
Little Edition وBig Editionماشينهاي
ماشين هايي که ابتدا : Big Endianماشين هاي بايت پرارزش و سپس بايت کم ارزش را ذخيره
SUNمي کنند مثل کامپيوترهاي سري
ماشين هايي که ابتدا بايت کم : little Endianماشين هاي ارزش و سپس بايت پرارزش را ذخيره مي کنند مثل
و پنتيوم80X86کامپيوترهاي شخصي با پردازنده سري
85مهر
ابتدا در حافظه و ارسال از طريق سخت IPتشکيل بسته هاي Big ارسالي از يک ماشين IPافزار شبکه دريافت بسته
Endian ماشين به يکLittle Endian و يا برعکس تعويض بايتها و فاقد ارزش بودن محتوي بسته دريافتي
را مبنا Big Endian ، استاندارد ماشين هاي TCP/IPپروتکل قرار داده است
85مهر
و اصول مديريت DNSفصل ششم: سرويس دهنده هاي نام حوزه SNMPشبکه
اصول سرويس دهنده هاي نام
مفهوم نام حوزه و سلسله مراتب نام
روشهاي جستجو در سرويس دهنده هاي نام
پرس و جوي تکراري
پرس و جوي بازگشتي
پرس و جوي معکوس
ساختار بانک اطالعاتي در سرويس دهنده هاي نام
قالب پيام در سرويس دهنده هاي نام حوزه
اصول مديريت شبکه در اينترنت
اصول پروتکل SNMP
: هدفهاي آموزشي
85مهر
DNS و SNMP
85مهر
Domain Nameسرويس دهنده نامهاي حوزه )System)
آدرسها در دنياي واقعي = آدرسهاي اينترنت = آدرسهاي نمادين = نام حوزه
www.ibm.comمانند:
ترجمه آدرسهاي نمادين به آدرسهايIP معادل در يک فايل به IP - تعريف تمام نامها و آدرسهاي روش متمرکز:(1
hosts.txtنام
IP جهت ترجمه يک نام نمادين به آدرس hosts.txt - استفاده از فايل معادل آن توسط تابع مترجم نام موجود در هر ماشين ميزبان
کاربرد در شبکه ARPANET
و شبکه هاي کوچک و داخلي
85مهر
2 )DNS :يا سيستم نامگذاري حوزه
روشي سلسله مراتبي•
نامهWاي • بWه مربWوط اطالعWاتي بانWک توزيWع آنها در کل شبکه اينترنتIPنمادين و معادل
1984 معرفي اين سيستم در سال •
کاربرد در شبکه هاي بزرگ مانند اينترنت•
روش ترجمه نام در DNS
توسWط Name Resolver فراخWواني تWابع تحليلگWر نWام •برنامه کاربردي
پارامتر ورودي تابع تحليلگر نام آدرس نمادين •
)بسWته درخواسWت( بWه آدرس يWک UDP ارسWال بسWته • )بWه صWورت پيش فWرض مشWخص DNSسWرويس دهنده
مي باشد( توسط تابع
معWادل بWا آدرس نمWادين از طWرف IP تحويWل آدرس •سرويس دهنده به تابع تحليلگر
آدرس • تحويWWل IP اربرديWWک برنامWWWه بWWه درخواست کننده
85مهر
نام حوزه
نWام • بWه بخشWهايي از حWوزه نWام تشWکيل سطح
. تفکيک سطحها در نام حوزه با عالمت •يWک • بWه حWوزه نWام از سWطح هWر اشWاره
قسمت از بانک اطالعاتي توزيع شده
سWمت • سWطوح از حWوزه نWام يWک تحليWل نمWWودن پيWWدا جهت چپ بWWه راسWWت
سرويس دهنده متناظر
www.yahoo.com مثال :
www.president.ir
85مهر
هفت حوزه عمومي .Com
موسسات اقتصادي و تجاري
commercial
.edu
موسسات علمي يا دانشگاهي
educational
.gov
آژانسهاي دولتي آمريکا
government
.int
سازمانهاي بين المللي
international
.mil
سازمانهاي نظامي دنيا
military
.net
ارائه دهندگان خدمات شبکه
Network Service provider
.org
سازمانهاي غير انتفاعي
organization
85مهر
حوزه هاي عمومي و حوزه هاي کشوري
هاي حوزهعمومي
هاي حوزهکشوري
85مهر
روشهاي جستجو در سرويس دهنده هاي نام
Iterative پرس و جوي تکراري •Query
Recursive پرس و جوي بازگشتي •Query
Reverse Query پرس و جوي معکوس •
85مهر
حجم عمده عمليات بر عهده سرويس دهنده محلي•
بWه عنWوان نقطWه شWروع توسWط سWرويس دهنده Root داشWتن آدرس ماشWين •محلي
بعWد از دريWافت تقاضWاي تبWديل نWام توسWط سWرويس IP ترجمWه نWام بWه آدرس •دهنده محلي و ارسال آن به تقاضا کننده در صورت امکان
سطح باال جهت ترجمه نامDNSدر غير اين صورت ارسال يک تقاضا براي •
معWرفي آدرس ماشWين ديگWر بWه سWرويس دهنWده محلي جهت ترجمWه نWام •مورد نظر توسط سرويس دهنده سطح باال
ارسWال تقاضWا از طWرف سWرويس دهنده محلي بWه سWرويس دهنده معWرفي •شده در مرحله قبل
صWورت • اين غWير در نWام سWرويس دهنده توسWط حWوزه نWام ترجمWه برگرداندن آدرس سرويس دهنده سطح پايين تر به سرويس دهنده محلي
نهايي DNS توسط IP ادامه اين روند تا ترجمه نام حوزه به آدرس •
پرس و جوي تکراري
85مهر
Local
Name
Server
Query for address of .Com name server
Referral to .Com NameServer
Query of address of microsoft.com Server
Root
.Com .edu
Microsoft.com
4
2
6
5
IP Address
Resolver
Res
olve
r
Qu
ery
Query of address www.microsoft.com
Resp
onse
1
Root
Name
Server
.Com
Name
Server
Referral to microsoft.com Name Server
Microsoft.com
Name
Server
3
8
7
پرس و به روش www.microsoft.comترجمه نام تكراريجوي
85مهر
پرس و جوي بازگشتي
روش • بWه نWام تبWديل تقاضWاي ارسWال UDP هWب سWرويس دهنده محلي از طWرف تWابع سيسWتمي تحليWل
نام
در صWورت موجود بWودن IP برگردانWدن مقWدار معWادل •در بانك اطالعاتي مربوط به سرويس دهنده محلي
معWادل • نبWود صWورت در IP كWبان در حWوزه نWام تقاضWاي ارسWال محلي، سWرويس دهنده اطالعWاتي ترجمWه آدرس توسWط خWود سWرويس دهنده بWه سWرويس
دهنده سطح باالتر
توسWط • تWرتيب همين بWه آدرس ترجمWه پيگWيري سWرويس دهنده هاي سWطوح مختلWف و بWه دسWت آوردن
معادلIPآدرس
در روش پرس وجWWوي بازگشWWتي ماشWWين سWWرويس دهندة محلي اين مراحWل متWوالي را نمي بينWد و هيچ كWاري جWز ارسWال تقاضWاي ترجمWة يWك آدرس برعهWده نWدارد و پس از ارسWال تقاضWا بWراي سWرويس دهندة سWطح بWاال منتظWر
خواهد ماند.
85مهر
Root
Name
Server
.com
.edu
Root
8
3 6
Microsoft.com
.Com
Name
Server
Microsoft.com
Name
Server
Local
Name
Server
Resolver
Res
olve
r
Qu
ery
Resp
onse
Query foraddress of .com name
server
IP Address
Qu
eryfor add
ress
of ww
w.m
icrosoft.com
Resp
onse for
add
ress of w
ww
.microsoft.com
2
54
7
1
پرس و جوي به روش www.microsoft.comترجمه نام بازگشتي
85مهر
پرس و جوي معکوس
يWك ماشWين و نيWاز بWه پيWدا كWردن نWام نمWادين معWادل بWا IPداشWتن آدرس •DNSآن توسط سرويس دهنده
انجام يك جستجوي وقت گير و كامل جهت پيدا نمودن نام نمادين •
روش كار:
ارسال يك تقاضا توسط سرويس دهنده محلي براي •DNS متناظر با شبكه اي كه مشخصه آن در آدرس IP
موجود است .
مربوط به شبكه DNS ارسال تقاضاي مربوطه توسط •به سرويس دهنده هاي متناظر با هر زير شبكه
IP برگرداندن نام نمادين حوزه معادل با آدرس •
85مهر
ساختار بانک اطالعاتي سرويس دهنده هاي نام
اجزاي سرويس دهنده نام
پروسه سرويس دهنده
بانک اطالعاتي
85مهر
دهنده پروسه سرويس
تقاضاهاي ترجمة نام از پردازش جهتبرنامة اجرايي •پاسخ مناسب براي تقاضادهندهو ارسال ماشينهاي ديگر
جهت قالب هر تقاضا در شبكة اينترنت استانداردبودن •فارغ از ارسال تقاضا و دريافت پاسخ توسط هر ماشين
آنساختار و سيستم عامل
85مهر
بانك اطالعاتي
در بانك داده هاي الزم براي تحليل يك نام نمادين ذخيره•اطالعاتي
ساختار بانك اطالعاتي در سرويس دهنده هاي يكسان نبودن •گوناگون
= RR = بانك ركوردهاي منبع = فايل بانك اطالعاتي •Resource Records
RRفايل
جهت باالبردن حافظة اصلي نگهداري در •سرعت جستجو
فايل متني•
در نظرگرفتن زمان اعتبار براي هر •ركورد درون فايل
85مهر
Domain Name
Time to live
Type ValueClass
RRنمونه هاي ساختا ر كوردهاي فايل
Domain Name
Type Class Time to Live
Length Value
85مهر
Domain Name
نام حوزه يا نام مربوط به يك مشخص كننده ماشين )نام نمادين(
Time to Live
ركورد )بر مدت اعتبار دهندهنشان حسب ثانيه(
zثانيه86400مقدار فيلد معموال
Class
اين فيلد مشخص مي كند كه ماهي�ت نام نمادين مربوط به چه شبكه اي است
ركورد مربوط به يك نام در شبكة IN كالس اينترنت
CHAOSكالس
Hesiodكالس
85مهر
Type
نوع مشخص كننده ركورد
DNSانواع ركوردهاي اصلي در بانك اطالعاتي
85مهر
;Authoritative data for cs.vu.nlcs.vu.nl. 86400 IN SOA star boss (952771,7200,2419200,86400)
cs.vu.nl. 86400 IN TXT “Faculteit wiskunde en informatica”cs.vu.nl. 86400 IN TXT “Virje universiteit Amsteradam”
cs.vu.nl. 86400 IN MX 1 zephyr.cs.vu.nl.cs.vu.nl. 86400 IN MX 2 top .cs.vu.nl.
flits.cs vu.nl. 86400 IN HINFO SUN UNIXflits.cs vu.nl. 86400 IN A 130.37.231.165flits.cs vu.nl. 86400 IN A 192.31.231.165
flits.cs vu.nl. 86400 IN MX 1 flits.cs.vu.nlflits.cs vu.nl. 86400 IN MX 2 zephyr .cs.vu.nl
flits.cs vu.nl. 86400 IN MX 3 top.cs.vu.nlwww.cs.vu.nl. 86400 IN CNAME star.cs.vu.nl
ftp.cs.vu.nl. 86400 IN CNAME zephyr.cs. vy.nl
rowboat IN A 130.37.56.201 IN MX 1 rowboat IN MX 2 zephyr
little-sister IN A 130.37.62.23 IN HINFO Mac MacOS
laserjet IN A 192.31.231.216 IN HINFO “HP LaserJet IIISi Proprietary”
دهندة نام در يك سرويسRR فايلنمونه
85مهر
Header
Question
Answer
Authority
Additional
قالب پيامهاي پرس وجو در هاي نام دهنده سرويس
بخش سرآيند پيام •بخش پرسش •خش پاسخ • بخش اطالعات •
ناحيهبخش اطالعات •
اضافي
85مهر
فيلدهاي بخش سرآيند پيام
85مهر
فيلدهاي بخش پيامپرسش
85مهر
فيلدهاي بخش پاسخ ، اطالعات ناحيه و بخش اطالعات اضافي
85مهر
Domain Name
Type Class Time to Live
Length Value
RDATA
RDLENGTH
TTL
CLASS
TYPE
NAME
15 14
13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0
جاسازي يك ركورد در يك پيام ارسالي از نمونه دهندة نام سرويس
85مهر
اي بر مديريت شبكه مقدمه
لزوم بكارگيري پروتكلهاي شبكه
نظارت بر وضعيت شبكه و اجزاي آن و همچنين توانايي اعمال مديريت بر روي ماشينهاي ميزبان و اجزاي يك
زيرشبكه )شامل مسيريابها ، پلها و ... (
جهت اليه كاربرددر نرم افزارهاي مديريت شبكه پياده سازيسخت افزار شبكهاز پروتكل هاي مديريت مستقل نمودن
توجه
85مهر
تعريف استاندارد مبادله اطالعات الزم براي نظارت و مديريتبين ماشينها و مدير شبكه
تعريف استاندارد نظارت و كنترل و همچنين تعريف اطالعاتمديريتي
معماري پروتكلهاي مديريت شبكه
استانداردهاي مديريت شبكه
•CMOT •RMON •SNMPv
85مهر
SNMP مدل
Simple Network Management Protocol
يك شبكة خودمختار به تقسيم عناصر :چهار ردة
نودهاي تحت مديريت 1.
ايستگاههاي مديريت2.
اطالعات مديريت 3.
قرارداد مديريت 4.A
Bridge
ماشين ميزبان
ايستگاه مدير
مسيريابBچاپگر شبكه
A
A
SNMP Protocol
SNMP اجزاي مدل مديريت در
85مهر
نودهاي تحت - 1 مديريت
يامل ماشينهاي ميزبان، مسيريابها، پلها، چاپگرها و هر ماشين ش•كه بتواند اطالعاتي از وضعيت خود، به ايستگاههاي مدير ارسال
.نمايد و از فرامين آنها تبعيت كند
يك نود تحت مديريت بايد قادر به اجراي¾ پروسة كاربردي •SNMPنمايندگي باشد. در اين حالت به آن ايستگاه SNMP گفته
مي شود.
هر نود تحت مديريت ممكن است در كنترل چند ايستگاه مديريت •باشد كه هر يك از اين ايستگاههاي مدير، سطوح دسترسي متفاوتي
.به آن ايستگاه دارند
85مهر
2 ايستگاههاي مديريت -
مراكز مديريت شبكه•
شامل كامپيوترهاي همه منظوره • مديريتجهترم افزار الزم ن
اطالعات مديريت-3
مشخص كننده وضعيت فعلي ايستگاه )توصيف وضعيت ايستگاه توسط متغيرهاي وضعيت در حافظه(
85مهر
قرارداد مديريت -4
جهت برقراري ارتباط ايستگاه مدير با روشي استاندارد و مستقل و تغيير حالت اشياء )متغيرهاي وضعيت(نمايندگيها به منظور تقاضاي
آنها در صورت لزوم
استانداردهاي مديريت دادهلزوم ايجاد
مجموعة استانداردي از متغيرها براي توصيف وضعيت وجود هر نود تحت مديريت ) از قبيل ميزان ترافيك ورودي و
خروجي ، نرخ خرابي بسته هاي داده ، وضعيت اجزاي مرتبط .و ... (
85مهر
مجموعة اطالعات مديريتي و ساختار پياده سازي آن = MIB
Management پايگاه دادة اطالعات مديريتيInformation Base
MIBاستاندارد
مسWتقل • از پروتكلهWاي مWديريت شبكه
امكWان تغيWير پروتكWل مWديريت ، •MIBبدون نياز به تغيير
گروه از اشياء10 شامل •
x تفادهWWديريت سWWاي مWWپروتكلهشWWWWبكه از اطالعWWWWات مWWWWديريتي
يكسان
85مهر
در MIB-II گروههاي اشياء اينترنت
85مهر
ASN.1 زبان توصيفي
استانداردي جهت تعريف متغيرهاي حالت و اشياء •
:ASN.1 دو مجموعه استاندارد •
يك نوع زبان توصيف اشياء كه توسط كاربر قابل استفاده است. •
براي مبادلة اطالعات بين ايستگاههايي كه از يك روش كدگذاري • پشتيباني مي كنند.SNMPپروتكل
85مهر
SNMPانواع پيغامهاي
SNMP) )ساده مديريت شبكه پروتكل
وجWWود دليWWل در يWWك پروتكWWل انWWواع مختلفي از دسWWتوراتبه اضWافه كWردن بWه جهت پيچيWدگي زيWاد و در نتيجWه مWديريت شWبكه
براي هر نوع عملياتي دستورات جديد
ذخWيره و فرمانهWا تمWامي عمليWات واسWتفاده از روش واكشWي SNMP در پروتكل متغيرهاي حالت
85مهر
بخشهاي پيغام SNMP
SNMP شماره نسخة پروتكل1.
يك شناسه كه گروه ايستگاههاي تحت نظارت يك 2..مدير را مشخص مي كند
بخش داده كه به چند واحد داده تقسيم مي شود. 3.
SNMP-Message ::= SEQUENCE { version INTEGER { version-1 (0) }, community OCTET STRING, data ANY }
ASNقالب پيغام به زبان
85مهر
نويسي تحت شبكه اينترنتفصل هفتم: برنامه
Socket Programming
انواع سوكت و مفاهيم آنها مفهوم سرويس هنده /مشتري توابع مورد استفاده در برنامه سرويس دهنده توابع مورد استفاده در برنامه مشتري معرفي زبان جاوا آشنايي با اپلت
: هدفهاي آموزشي
85مهر
روال برقراري ارتباط بين دو برنامه از :راه دور
مشخص IPالف( درخواست برقراري ارتباط با كامپيوتري خاص با و برنامه اي روي آن كامپيوتر با آدرس پورت مشخص =
)(socketدرخواست فراخواني تابع سيستمي
در صورت برقراري )(recv و )(sendب( مبادله داده ها با توابع ارتباط
)(closeج( اتمام ارتباط با فراخواني تابع
85مهر
انواع سوكت و امفاهيم آنه
Connection اسوكتهاي اتصال گر= سوكتهاي نوع استريم •Oriented
سوكتهاي بدون اتصال= سوكتهاي نوع ديتاگرام•Connectionless
لزوم TCPسوكتهاي نوع استريم مبتني بر پروتكل تكاني ها به روش دست قبل از مبادله داده يك اتصالبرقراري
اي مرحله سه
مبادله داده UDPسوكتهاي نوع ديتاگرام مبتني بر پروتكل تضميني عدم ويبدون نياز به برقراري هيچ ارتباط و يا اتصال
ها ها و ترتيب داده ها، صحت داده بررسيدن داده
85مهر
سوكتهاي نوع ديتاگرام
كاربرد:
و انتقال صدا و تصوير يا سيستم
DNS
سوكتهاي نوع استريم
كاربرد:
FTP پروتكل انتقال فايل
پروتكل انتقال صفحات ابرمتنHTTP
پروتكل انتقال نامه هايSMTPالكترونيكي
85مهر
سWوكت يWك مفهWوم انWتزاعي از تعريWف ارتبWاط در سWطح •نويسي برنامه
نويس برنWامه اعالم آمWادگي جهت مبادلWه داده هWا نوسWط •بWه سيسWتم عامWل بWدون درگWير شWدن بWا جزئيWات پروتكWل
TCP اWي UDP ادWايج تقاضWاي فضWا و منWابع مWورد نيWاز و از سيستم عاملجهت برقراري يك ارتباط
socket سوكت
85مهر
سرويس دهنده / مشتري
:تعريف عمومي
مشتري(clientپروسه ايست نيازمند اطالعات : (:(serverسرويس دهنده (
پروسه اي است براي به اشتراك گذاشتن اطالعات و تحويل اطالعات به مشتري
85مهر
Server Side برنامه سمت سرويس دهنده
دهنده نصب ميشود و اي است كه روي ماشين سرويس برنامهمنتظر است تا تقاضائي مبني بر برقراري يك ارتباط دريافت
كرده و پس از پردازش آن تقاضا ، پاسخ مناسب را ارسال سرويس دهنده شروع نمايد بنابراين در حالت كلي برنامه
.كننده يك ارتباط نيست
85مهر
Client Side برنامه هاي سمت مشتري
ابر نيWWاز، اقWWدام بWWه درخواسWWت بنWW برنامWWه هWWاي سWWمت مشWWتريمي نمايند.اطالعات
تعWداد مشWتريها روي ماشWينهاي متفWاوت يWا حWتي روي يWك ماشWين تواند متعدد باشد مي
در و ليكن معمWوالz تعWداد سWرويس دهنWده هWا يكي اسWت .)مگر سيستم هاي توزيع شده(
Client Server
Request For Information
Returned Information
ارتباط بين سرويس دهنده و مشتري
85مهر
دهندهالگوريتم كار برنامه سمت سرويس
:()Socketالف) از UDP )يا TCPاعالم درخواست ارتباط و تعيين نوع آن )ا
سيستم عامل با اين تابع سيستمي
:)(Bindب( نسبت دادن يك آدرس پورت سوكتي كه باز كرده ايم
:Listen()ج) با اين تابع به سيستم TCPاعالم شروع پذيرش تقاضاهاي ارتباط
TCPعامل و تعين حداكثر تعداد پذيرش ارتباط
()Accept: د) با استفاده از اين تابع از تقاضاي معرفي يكي از ارتباطات معلق
سيستم عامل
)(Send(),recv: ه)مبادله داده
()Close:و( قطع ارتباط دو طرفه ارسال و دريافت
قطع يك طرفه يكي از عمليات ارسال يا دريافت ()Shutdown:ز(
85مهر
الگوريتم كار برنامه سمت مشتري
(الف()Socket: ايجاد يك سوكت )مشخصه يك ارتباط (
(ب()Connect: تقاضاي برقراري ارتباط با سرويس دهنده
(ج()Send(),recv:ارسال و دريافت داده ها
(د()Close:. قطع ارتباط بصورت دو طرفه :Shutdown)( قطع ارتباط بصورت يك طرفه.
85مهر
توابع مورد استفاده در برنامه سمت سرويس دهندهTCP( مبتني بر)
socketتابع ()
Bind() تابع
Accept() تابع
Listen() تابع
Send(),recv() توابع
Close(),shutdown() توابع
85مهر
Connect()تابع
socketتابع ()
Send(),recv() توابع
Close(),shutdown() توابع
(TCP توابع مورد استفاده در برنامه مشتري )مبتني برپروتكل
85مهر
امكانات زبان جاوا
جاوا زباني است شيئ گرا، ساده، ايمن، قابل حمل، توانمند در حمايت از برنامه هاي چند ريسماني با
معماري خنثي:c,c++تفاوت هاي زبان جاوا با زبانهاي
اشاره گرها• استراكچرها و يونيون ها• توابع • وراثت چندگانه• رشته ها ••goto •Operator overloading تبديل خودكار نوع •آرگومانهاي خط فرمان • شيئ گرايي • مفسر زمان اجراي جاوا •
85مهر
Appletاپلت
گWيرد ريزبرنامWه يWا برنامWة كWوچكي اسWت كWه درون يWك صWفحة وب قWرار مي •اينWترنت قابWل دسترسWي بWوده و بWه عنWوان بخشWي دهندة و روي يWك سWرويس
.شود از يك سند وب بر روي ماشين مشتري اجرا مي
برنامWة اجWرايي اسWت و بWراي اجWرا در محيWط مرورگWر در نظWر گرفتWه شWده •تا قابليتهايي كه صفحات وب ندارند از طريق آنها فراهم شود.
درون صWWفحة وب تعريWWف مي شWWوند ولي APPLET هWWا بWWا برچسWWب اپلت • آيند فايلي خارجي به حساب مي
85مهر
اپلت يك اجراي راه دو
اجرانمودن اپلت داخل يك مرورگر سازگار با جاوا مثل •Netscape Navigator
Applet Viewerاستفاده از •
محدوديتهاي اپلت
عدم دسترسي به سيستم فايل جز در موارد •محدود
عدم توانايي در فراخواني و اجراي برنامه در •ماشين اجراكننده آن