مهندسی اینترنت

مهندسی اینترنت

مفاهيم شبکه سازي و مخابرات داده

اوليهمفاهيم

چيست؟(1) مخابرات دادهارتباط بين دو عنصر شبكه مانند دو سوييچ يا دو ميزبان و •

.سوييچدر مخابرات داده نحوه تبادل اطالعات بر روي يک کانال •

ارتباطي مورد بحث قرار مي گيرد.کانالهاي ارتباطي از دو نوع اختصاصي و اشتراکي تشکيل •

مي شوند.

…

(1) Data Communication

خط اختصاصي(نقطه به نقطه)

دسترسي چندگانه

توضيح: در مخابرات داده نحوه تبادل اطالعات بر روي يک کانال ارتباطي مورد بحث قرار مي گيريد

کانالهاي ارتباطي از دو نوع اختصاصي و دسترسي .چندگانه تشکيل مي شوند

شبكه سازي چيست؟

از يك مبدا به يك يا چند (1)ارسال يك پيغام•.مقصد

.ايجاد بستر الزم براي اينكار•بيش از دو عنصر در امر ارسال و دريافت •

سوييچها و روترهاي بين راهدخيل هستند.

(1) Message

بسته

چيست؟(1)ارتباطات

اطالعات و يا يك ايده ,انتقال يك پيغام•. نوشته و يا رفتار, سيگنال,بصورت صوت

انرژي الزم براي ,نيازمند فضاي انتقال•ارسال سيگنال و پروتكل براي محاوره بين

عناصر است.يك سيستم ارتباطات بايد جوانب مختلفي •

منابع, راندمان استفاده از امنيت, مانندوخرابي را در نظر مقاومت در مقابل خطا

بگيرد.

(1) Communication

تاريخچه ارتباطات داده

: مفهوم سوييچينگ بسته مطرح شد.62-1961بهم وصل شدند. ARPANET: چهار كامپيوتر در شبكه 1969مد.آ: كاربرد پست الكترونيكي بوجود 1972

:1980دهه–PC ,ايستگاهاي كاري و هاLAN .ها بوجود آمدند راه اندازي شد.NSFNET شبكه–

:خصوصي سازي اينترنت آغازشد.1985:كاربرد وب بوجود آمد.1992

به بعد با پا گرفتن کاربردهاي 1992رشد اينترنت از سال خانگي و گسترش کاربردهاي صنعتي بر اساس وب رشد

شديدي را طي کرده است.

اجزا شبكه

يك شبكه كامپيوتري يك سيستم توزيع شده از اجزا زير مي باشد:

: سيم مسي بهم تافته, كابل فضاي انتقال–، فضا .كواكسيال , فيبرنوري

پل, هاب, روتر, : سويچ,عناصر سويچينگ–.دروازه

.اي كاريهايستگاه سرورها, : كامپيوتري,ميزبانها– جهت برقراري ارتباط بين عناصر در پروتكلها:–

سطوح مختلف بايد تعريف شود: در سطح خط .فيزيكي انتقال, در سطح شبكه , درسطح ميزبانها

اجزا شبكه

و نرم شبكه تركيبي از سخت افزار—افزارهاي مختلف براي انجام وظايف

مختلف است.خطوط ارتباطي به دو نوع اختصاصي و —

اشتراكي تقسيم ميشوند.Workstation Workstation

Workstation

Workstation Workstation

Workstation


Workstation


Workstation

(1) Dedicated(2) Shared

خط اشتراکي

خطوط اختصاصي

يک خط اشتراکي مي تواند از نوع نقطه به نقطه يا از نوع دسترسي چندگانه توضيح:باشد. يک خط از نوع دسترسي چندگانه خطي است که چندين فرستنده مي توانند از آن

وظيفه هماهنگي بين فرستنده هاي مختلف MACطريق به ارسال داده اقدام کنند. اليه جهت استفاده از فضاي انتقال به صورت دوره هاي را دارد

انواع خطوط

خطوط اختصاصي از نوع نقطه به نقطه •هستند.

يک خط اشتراکي مي تواند از نوع نقطه به •نقطه يا از نوع دسترسي چند گانه باشد.

يک خط از نوع دسترسي چند گانه خطي •است که چندين فرستنده مي توانند ار

MACطريق آن به ارسال اقدام کنند. اليه وظيفه هماهنگي بين فرستنده هاي مختلف

جهت استفاده از فضاي انتقال بصورت دوره اي را دارد.

چيست؟(1)مالتي پلکس کردن

در خطpوط اشpتراکي، ترافيpک ارسpالي جريانهpاي •عبpوري pاز هpرp خpط بpا هpم تpرکيpب مي شpوند. بpه عpمpل pتpرکpيب pجpرياpنهpاpي ترافيpکp و pتجميpعp آنpهpا بpه p طpخp کpق يpيpطرp ازp هpد کpاحpو pانpيpجرp کpيp نpواpعن

مي کpردن پpلکس ارسpال pمي pشpود، pمpالتي گويند.

ترکيب ترافيpک جريانهpاي مختلpف بايpد بگونpه اي •انجpام pشpود pکpه دpر گيرنpده pامکpان pجداسpازي آنهpا pازيpسpل جداpمpه عpب .pدpباش از هpم وجpود pداشpته

مي Demultiplexingترpافيpک جpريانهpاي مpختلpف گويند.

(1) Multiplexing

Multiplexingانواع روشهاي

پنج روش مالتي پلکس کردن عبارتند از:•(.TDMA و TDMاشتراک زماني سنکرون )–زمppاني – اشppتراک يppا آمppاري کppردن پلکس مالتي

(.SMآسنکرون )(.FDM و FDMA اشتراک فرکانسي )–(.WDMاشتراک طول موج ) –(.CDMA اشتراک کد )–

مBالتي پلکس کBردن آمBاري در مقابBل مBالتي پلکس کBردن بBه روش توضBيح: TDM .ار مي رودBه کBب TDM اBب STDM نيBت, يعBيکي اس TDM التيBنکرون. مBس

آسBنکرون. بنBابراين هBر دو TDM اسBت يعBني ATDMپلکسBينگ آمBاري همBان TDM اBنيم تBاز مي کBاربر بBراي کBره اي بBر دو روش پنجBني در هBتند, يعBهس

جريانهايش را ارسال کند.

انواع شبكه ها- نقطه به نقطه

شبكه محلي با دسترسي چند گانه -

يچئشبكه مبتني بر سو -

شبكه گسترده اينترنت -

ارتباط بين گسترده هايشبكه و يچئمبتني بر سودر شبکه هاي کامپيوترها بطور غير مستقيم و از طريق عناصر واسطه مانند

سوييچها و روترها برقرار ميشود.در شبکه هاي مبتني بر سوييچ و شبکه هاي گسترده ارتباط بين کامپيوترها به طور غيرمستقيم و از طريق توضيح:

.عناصر واسطه مانند سوييچها و روترها برقرار مي شود

انواع شبكه ها

از يک بعد شبکه ها به سه دسته تقسيم مي شوند:شبكه هاي محلي•شبكه هاي وسيع•شبكه هاي بي سيم•شبكه هاي محلي از روش دسترسي چند گانه استفا ده مي •

اعا ت توپولوژي ل بدون ارسال اطهاكنند و مسيريابي در آنبين تجهيزات انجام مي شود.

در شبكه هاي گسترده حوزه جغرافيا يي شبكه وسيع است و •طه به نقطه استفاده مي شود. قاز اتصاالت ن

براي مسيريابي نياز به توزيع اطالعات توپولوژي شبكه مي •باشد.

- شBبکه هBاي محلي از روش دسترسBي چندگانBه اسBتفاده مي کننBد و مسBيريابي در آن بBدون توضBيح: در شBبکه هBاي گسBترده حBوزه جغرافيBايي .ارسBال اطالعBات توپولBوژي بين تجهBيزات انجBام مي شBود

شBبکه وسBيع اسBت و از اتصBاالت نقطBه بBه نقطBه اسBتفاده مي شBود. بBراي مسBيريابي نيBاز بBه توزيBع

شBبکه هBاي شBهري بخش دسترسBي شBبکه هBاي وسBيع را تشBکيل .اطالعBات توپولBوژYي شBبکه مي باشBدبه عنوان مايل آخر اين شبکه ها گاها]( last Mile) مي دهند و MAN (Metropolitan شناخته مي شوند.

Area Network) انندBتر را مي پوشBد ده کيلومBا چنBتر تBد کيلومBدود چنBدوده اي در حBه محBوند کBه مي شBگفت. در شBبکه هBاي بي سBيم ارسBال اطالعBات بصBورت راديBويي انجBام مي گBيرد. شBبکه هBاي بي سBيم مي تواننBد از نBوع محلي، شBهري و يBا وسBيع باشBند. شBبکه هBاي مهBواره اي بعنBوان مثBال از نBوع شBبکه هBاي

وسيع هستند.

سوييچينگ و مالتي پلکسينگ

شبكه ها را مي توان بر حسب تبادل اطالعات بين تجهيزاتدسته بندي كرد:شبكه هاي كامپيوتري

شبكه هاي

ينور

شبكه هاي همه پخشي

)دسترسي چند سوييچينگ بستهگانه(

شبكه هاي مبتني بر سويچ

سوييچينگ مداري

سوييچينگ مدارمجاز

ي

هاي شبكهديتاگرام

شبكه هاي TDM

(1) (2)

(4) (3)

(5)

(6)

(1) circuit switching(2) packet switching (3) optical network(4) time division multiplexing

(5) virtual circuit switching(6) datagram

سوييچينگ طول موج

شpppبکه هpppاي بpppا توضpppيح:دسترسpppppppي چندگانpppppppه، سpوييچينگ مpداري و شpبکه هpاي سpوييچينگ بسpته سpه نpppوع اصpppلي شpppبکه هpppا را

تشکيل مي دهند

سويچينگ مداري چيست؟سوييچينگ مداري داراي مشخصات زير است:

برقرار مسيرثابت وپهناي باند ثابتبين دو طرف ارتباط يك كانال انتقال با •ميشود.

پهناي باند استفاده كانال ايجاد شده فقط توسط طرفين قابل استفاده است.•نشده توسط ساير جريانها قابل استفاده نيست.

طبيعي است قبل از شروع به ارسال اطالعات نياز به برقراري مسير است.•

در سpوييچينگ مpداري، اشpتراک پهنpاي بانpد توسpط چنpد جريpان اغلب بصpورت اشpتراک زمpاني توضpيح:( انجpام مي گpيرد. در اين روش زمpان بpه فpريم هpاي زمpاني تقسpيم مي شpود. هpر TDMسpنکرون)

فpريم زمpاني شpامل تعpدادي بpازه يpا پنجpره زمpاني اسpت. هpر پنجpره زمpاني بpه يpک جريpان تخصpيص داده مي شود. پنجره هاي زماني در هر فريم بطور متناوب تکرار مي شوند

برابpر TDM صpوتي، طpول فpريم هpاي زمpاني در سيسpتم هpاي Kbps 64- بpراي حمpايت از ارتباطpات فريم در ثانيه تکرار مي شود8000 ميکرو ثانيه است. به اين ترتيب 125

z برابر بايت است1هر بازه زماني معموال

اگpppر منظpppور از توضpppيح:کانpال ثpابت اختصاصpي اين

مشخصppي TSباشppد کppه باشppد و ديگppري اسppتفاده

packet switchingنکنpد در چppنين چppيزي نppداريم ولي اگppر بppه معppني رزرو باشppد

صحيح است .

سويچينگ بسته چيست؟اطالعات به واحدهاي كوچك بنام بسته تقسيم مي شود.•بين طرفين وجود ندارد.اختصاصي كانال ثابت •پهناي باند بر حسب نياز به کاربران تخصيص مي يابد.•

A

B

C10 MbsEthernet

1.5 Mbs

45 Mbs

D E

statistical multiplexing

queue of packetswaiting for output

linkدر سpوييچينگ بسpته از مpالتي پلکس کpردن آمpاري توضpيح:

اسpتفاده مي شpود و از انجpا کpه پهنpاي بانpد موجpود بصpورت اشpتراکي توسpط جريانهpاي عبpوري از يpک خpط اسpتفاده

مي شود، امکان ازدحام درون شبکه وجود دارد- زمpان ارسpال بسpته هpاي هpر جريpان از پيش تعpيين شpده نيسpت و بpر حسpب نيpاز بسpته هpا ارسpال مي شpوند. بpراي آنکpه اطالعpات ارسpالي توسpط هpر جريpان ترافيpک بتوانpد از اطالعpات ارسpالي سpاير جريانهpا متمpايز شpود، الزم اسpت هpر بسpته آدرس مبpدأ و مقصpد خpود را در هpدر حمpل مي کنppد. در حاليکppه در سppوييچينگ مppداري شppماره پنجppره زمpاني، مبpدأ و مقصpد ارتبpاط را مشpخص مي کنpد و نيpاز بpه

حمل آدرس شبکه مبدأ و مقصد نيست

زمpان ارسpال توضpيح:بسpته هpاي هpر جريpان از پيش تعppيين شppده نيسppت و بppر حسppب نيpاز, بسpته هpا ارسpال

مي شوند.براي آنکppه اطالعppات ارسppالي توسppط هppر جريpان ترافيpک بتوانpد از اطالعpات ارسpالي سpاير جريانهpا متمpايز شpود, الزم اسpت هpر بسppته آدرس مبppدا و مقصpppد خpppود را در هppدر حمppل کنppد. در حاليکpه در سpوييچينگ مppppداري, شppppماره پنجpره زمpاني, مبpدا و مقصppppد ارتبppppاط را مشppخص مي کنppد و نيpازي بpه حمpل آدرس شpبکه مبpدا و مقصpد

نيست.

از آنجpا کpه پهنpاي بانpد موجpود بصpورت اشpتراکي توضpيح:توسppط جريانهppاي عبppوري از يppک خppط اسppتفاده مي

شود, امکان بروز ازدحام درون شبکه وجود دارد.

سويچينگ بسته به دو نوع تقسيم مي شود::( Datagram)ديتاگرام•

درس شبكه آدر روش ديتاگرام هر بسته حاوي - مقصد است. مبدا و ترمينال

با پردازش آدرس شبكه عبور بستهمسير- تعيين مي بصورت گام به گام مقصد هر بسته

شود. مي گويند.connectionless- به اين روش

.V.C( Virtual Circuit :)سويچينگ مدار مجازي • مسير ارسال همه بسته ها ثا بت .V.Cدر روش -

است و در زمان بر قراري مدار مجازي تعيين مي شود.

هر بسته حاوي يك شماره مشخصه براي مدار - د.ن است كه مسير آنرا تعيين مي ك.V.Cمجازي

مي گويند.connection-oriented- به اين روش

ديتا گرام سويچينگ مداري مجازي و

در هر دو حالت از سوييچينگ بسته استفاده توضيح:مي شود. پهناي باند استفاده نشده توسط يک

کاربر مي تواند توسط ساير کاربران مورد استفاده قرار مي گيرد

با روش VCتشابه روش توضيح: callمداري اين است که هر دو فاز

setup و call releaseدارند .

در روش ديتاگرام, آدرس مبدا را توضيح:به اين دليل مي خواهيم تا اگر بسته به

مقصد نرسد )به دليل آنکه شبکه نتوانسته بسته را به مقصد برساند يا

مبدا آدرس را اشتباه داده(, بتوان پيغام خطا را به مبدا بازگرداند.

ساختار اليه اي شبکه هاي کامپيوتري

از اجزا زير تشكيل شده است:بخشاين OSIمدل اليه اي قسمت اول:

TCP/IP مدل اليه اي قسمت دوم:

سوم: ساختار سلسله مراتبي شبکه هاي قسمتکامپيوتري

قسمت چهارم: مدل اليه اي بر اساس تکنولوژيرتباط بين اليه ها در مدل سلسله قسمت پنجم: ا

مراتبي

پروتكل چيست؟

از مجموعه اي از قراردادها كه است پروتكل عبارت د نن)ما پارامترهاي ارتباط بين دو عنصر قواعد و

هاي نرم افزاري( را تعريف ه چينگ يا پروسيياصرسونع شامل:مي كند

.فرمت و ساختار انواع اطالعات منتقله بين دو عنصر _.و قطع ارتباط مكانيسم برقراري _.روش مسيريابي و پيدا كردن موقعيت مقصد _.نحوه كنترل نرخ ارسال داده و كنترل ازدحام _.نحوه مقابله با خرابي در اطالعات _.پارامترهاي سطح و كيفيت سرويس مورد نياز _

زماني "پروتکل" مفهوم پيدا مي کند که بخواهيم يک رابطه استاندارد توضيح:

ميان دو عنصر تعريف کنيم. آنچه مربوط به يک عنصر است, نياز به استاندارد سازي و پروتکل ندارد.

پروتكل چيست؟

مقايسه پروتكل در ارتباط انسانها و كامپيوترها

Hi

Hi

Got thetime?

2:00

TCP connection req.

TCP connectionreply.

<file>time

مکالمه افراد مکالمه ماشين هابين طرفين براي شروع مکالمه است.( hand shakingدر هر دو حال نياز به مذاکره ) توضيح:

- براي انجام مذاکره نياز به داشتن زبان مشترک بين طرفين است.- عالوه بر زبان مشترک روال مذاکره نيز بصورت قواعدي بايد تعريف شود.

-TCP.يکي از پروتکلهاي مورد استفاده در برقراري ارتباط است

معماري پروتكلها در شبكه هاي كامپيوتري

مدل اليه اي پايه شبكه بريپشته پروتكلها معمارياست:

. بصورت پشته ايها_مجموعه اي از اليه ر ه_وظايف هر اليه توسط يك پروسه انجام مي گيرد.

شماره اليه مربوط تعريف مي شود. پروسه با سوي يك ارتباط بر اساس دو_هر دو پروسه هم سطح در

پروتكل تعريف شده با هم محاوره دارند.نحوه پردازش اطالعات تبادل شده بين _پروتكل فرمت و

entityدو پروسه هم سطح را تعريف مي كند. entity“Network”

پياده سازي يکي از entityهر توضيح:اليه هاست .

interface نوع 3در مدل اليه اي هر اليه دارد :

Interface با اليه باال Interface با اليه پايين Interface با اليه هم سطح خودش در

طرف مقابل

مفهوم پشته از آنجا مي آيد که توضيح:پروتکل هاي مربوط به هر اليه را

بصورت پشته روي يکديگر مي چينيم تا با عبور از اليه هاي مختلف شبکه, در

هر اليه, پروتکل مناسب و خاص همان اليه اجرا شود.

مدل اليه اي

اليه پايين و از خود سرويس ميدهدباالي _هر اليه به اليه سرويس مي گيرد.

تعريف (Service Interface )_بين هر دو اليه يك رابط سرويسمي شود.

_ارتباط بين پروسه هاي هم سطح از ديد اليه هاي پايين شفاف است.

Layer 5

Layer 4

Layer 3

Layer 2

Layer 1

Host 1

Layer 4/5 interface

Layer 3/4 interface

Layer 2/3 interface

Layer 1/2 interface

Layer 5 protocolLayer 5

Layer 4

Layer 3

Layer 2

Layer 1

Host 2

Layer 4 protocol

Layer 3 protocol

Layer 2 protocol

Layer 1 protocol

Physical medium

است . peer-to-peerارتباط دو عنصر هم تراز در دو طرف به صورت توضيح:اطالعاتي را که مي خواهيم بوسيله عنصر هم سطح در سمت ديگر پردازش شود

در هدر قرار مي دهيم .ارتباط به اليه هاي باال و پايين در هدر تعريف نمي شود بلکه توسط توابع نرم

اينکار صورت مي گيرد.service interfaceافزاري و

از ديد هر اليه ارتباط توضيح:مستقيم بين آن اليه در دو طرف

ارتباط وجود دارد و از وجود اليه هاي زيرين بي اطالع است

بسته بندي تو درتو در مدل اليه ايبا و دنباله به بسته هاي ارسالي، در هر اليه، پروسه مبدا با افزودن سرآمد_

پروسه هم سطح خود در طرف گيرنده ارتباط برقرار مي كند.و دنباله و سرآمد و دنباله مخصوص خود را اضافه ميكند _هر اليه سرآمد

حمل مي ياضافه شده توسط اليه هاي باال را عينا در بدنه پيغام ارسالمي گويند. Encapsulation. به اين روش كند

Application

Presentation

Session

Transport

Network

Data link

Physical

Message Sent Message Received

Communication Channel

OS

I L

ayer

ed P

roto

col

Mo

del

اي به آن وارد stream به اليه بااليي سرويس نمي دهد چون اليه بااليي ندارد, بنابراين 7توضيح:اليه است و داده اش را به اليه پايين اش مي data خود, مولد 7اليه نمي شود تا مالتي پلکسش کند.

مي توان گفت مالتي پلکسينگ براي اين اليه عبارت است از دادن "داده" به اليه پايين تر. دهد. بنابراين "جريان داده" نيز نوعي مالتي پلکسينگ است )حالت خاص از مالتي پلکسينگ: دادن يک

جريان ورودي به يک جريان خروجي(.

TCP/IPمدل اليه اي

)مدل مرجع اينترنت(در اين مدل از پنج اليه استفاده مي شود:

.پياده سازي پروسه هاي كاربردي در ميزبانهااليه كاربرد:ن بين پروسه هاي ئارسال انتها به انتهاي مطماليه حمل:

.كاربردي.آدرس دهي در سطح شبكه و مسيريابياليه شبكه:

يه وابسته شبكه:آدرس دهي ترمينالها در سطح شبكه المحلي وساخت فريم هاي مناسب فضاي انتقال

.كنترل دسترسي به فضاي انتقال فيزيكي و.سخت افزار و تجهيزات فيزيكي مخابرات دادهاليه فيزيكي:

با هم OSI سه اليه باالي مدل TCP/IPدر مدل پنج اليه ترکيب شده اند.

وظايف مشترك بين اليه ها

وظايف زير بين همه اليه ها مشترک است:التي پلكس كردنم_

_كنترل خطا_كنترل استفاده از منابع

_ همگام سازي بين فرستنده و گيرنده و كنترل ارسال داده جريان

_آدرس دهي و نامگذاري به منظور شناسايي متناظر پروسه هاي

بصورت گره به گره2 +در سطح اليه بصورت ترمينال به ترمينال3 +در سطح اليهبصورت نرم افزار به نرم افزار 5 و 4 +در سطح اليه

هر اليه يک سري وظايف اصلي دارد ولي همه اليه ها وظايف فوق را به توضيح: صورت مشترک دارند.

مالتي پلکس کردن به معني ترکيب جريانهاي ورودي و ارسال آنها به عنوان يک به اليه باالتري سرويس نمي دهد اين 7جريان خروجي است ، با توجه به اينکه اليه کار را دقيقا به همين معني انجام نمي دهد.

TCP/IPعملكرد شبكه هاي را نشان مي دهد.TCP/IP اي هشكل زير شماي كلي برقراري يك ارتباط از طريق شبكه

اليه هاي مختلف و ارتباط بين آنها در اين شكل نشان داده شده است.

- همچنين ادرسهاي منحصربفرد در سطح - اتصال شبکه نيازمند اتصال فيزيکي دو طرف ارتباط به شبکه است. توضيح:شبکه گسترده مورد نياز است.- يک ارتباط منطقي بين نرم افزارهاي به نرم افزار شبکه متصل مي شود.SAP- نرم افزار کاربردي از طريق

.کاربردي در دو طرف ايجاد مي شود

پروتكلها در اينترنت در شكل زير تعدادي از پروتكلهاي مورد استفاده در اليه هاي

مختلف در اينترنت نشان داده شده اند:علت قBBBرار گBBBرفتن توضBBBيح:

ICMP,IGMP,OSPF,RSVP هBدر الي IP راي اينBBBBه بBBBBت کBBBBاين اس

تعريBف port numberپروتکBل هBا نمي شBود و از فضBاي پروتکBل در

استفاده مي کنند .IPهدر هBا port numberبا توجBه بBه اينکBه

توسBط برنامBه نBويس تعBيين مي شBود سBاير پروتکBل هBاي کBاربردي

قBرار گرفتBه انBد قBابليت TCPدر انعطBBاف و گسBBترش مناسBBبي دارنBد . ) اينهBا را نمي تBوان در

IP.)قرار داد

توضيح:از پروتکلهاي مورداستفاده در شبکه هاي

کامپيوتري مي توان به TCP, IP, UDP, HTTP, FTP,

BGP و RSVP.اشاره کرد

IPپروتكل

Internet Protocol_ بسته ها از بر مبناي روش ديتاگرام براي ارسالBest Effort مدل_

مبدا به مقصد IPبيتي32_مسيريابي بر اساس آدرسهاي

بشكل زير است:IP_فرمت بسته هاي

-IP متغير به بسته ست بايت سرآمد ثابت باضافه يك بخش با طولي باضا فه مي كند.

آدرس دهي در اينترنت

با در اينترنت استفاده مي شود كهA،B،C،D نوع آدرس چهارپيشوندهاي مختلف از هم مشخص مي شوند:

7 24

Class A: 0 Network ID Host ID

14 16

Class B: 1 0 Network ID Host ID

21 8

Class C: 1 1 0 Network ID Host ID

28

Class D (multicast): 1 1 1 0 Multicast address

27

Class E (reserved): 1 1 1 1 unused0

توضيح:در حال حاضر براي آنکه فضاي آدرس بصورت قابل انعطاف و با راندمان بيشتري استفاده در آدرس از اين قواعد پيروي network ID استفاده مي شود. در اين نوع, بخش classlessشود, نوع

بيت و مقدار حداکثر آن به 2نمي کند و مي تواند هر طول دلخواهي داشته باشد )مقدار حداقل آن بستگي دارد(.host IDطول بخش

TCPپروتکل

•TCP.پروتکل اليه حمل است وظيفه اليه حمل تطبيق سرويس ارائه شده •

توسط اليه شبکه با نيازمنديهاي کاربردها است.

غير connectionless يک سرويس IPپروتکل • برروي TCPقابل اتکا ارائه مي کند. پروتکل

IP قرار گرفته و با اجراي الگوريتم پنجره connection-orientedلغزان يک سرويس

به اليه باالي خود ارائه (reliable)قابل اتکا مي کند.

TCPپروتکل

بشکل زير است:TCPهدر پروتکل •

نيازمنديهاي اوليه در طراحي اينترنت

اينترنت ، Cerf & Kahnبر اساس اصول اوليه شبكه سازيزير طراحي شده است: براي تامين نيازهاي

_اتصال شبكه هاي ناهمگون موجود بهم1_مقاومت در مقابل خرابي2_مديريت توزيع شده3_هزينه پايين ارايه سرويس4_سهولت اتصال به اينترنت با حداقل سربار5

نيازمنديهاي جديد در اينترنت

امكان تضمين پهناي باند. 1امكان تضمين كيفيت سرويس در شرايط . 2

تغييرات شديد در منابع آزاد شبكه Mobility حمايت از. 3بندي مبتني بر سياست رامكان پيك. 4

تجهيزات شبكه و ميزبانهابه تغييرات شديد در ترافيك داده همراه با نياز

و تضمين پهناي باند تضمين كيفيت سرويسمعماري اينترنت نسل جديد را مشكل مي سازد.

امروزه اينترنت بخشي از ترافيک درون سازماني را حمل مي کند ، همين مساله توضيح: بودن سرويس را بيشتر کرده است .availableتوجه به امنيت و

مدل سه اليه اي براي معماري شبكه هاي كا مپيوتري بطور وسيع مورد پذيرش واقع -شده است.

تعريف Coreهسته و Distribution و توزيعAccess در اين مدل سه اليه دسترس»»ي-ميشود.

اين مدل از يك ساختار سلسله مراتبي تبعيت ميكند. -

- ساختار سلسله مراتبي شبکه ها2-3

ادامه مدل سه اليه اي –يچينگ بسيار سريع يوظايف اليه هسته: شامل تجهيزات سو

است. اين اليه بخاطر سرعت باال نبايد مسئول پردازش در سطح بسته ) مانند فيلترينگ( باشد.

وظايف اليه توزيع: اين اليه بين اليه دسترسي و هسته قرار مي گيرد و وظيفه

پردازش در سطح بسته را دارد:مجتمع سازي ترافيك _

_ كنترل دسترسي به منابع شبكه VLAN و VPNي _اعمال پردازشها

_ پياده سازي مكانيسمهاي امنيتيوظايف اليه دسترسي: اين اليه برقراري اتصال كاربران به

مجتمع سازي ترافيك خانگي و شبكه را بعهده دارد.سازماني در اين اليه انجام مي شود. مكانيسمهاي تصديق

در اين اليه صورت گ سطح اول بسته نيزنهويت و فيلتريمي پذيرد.

بر اساس تکنولوژيمدل اليه اي

نوري هسته

- سويچينگ توزيع اليهبسته

دسترسي اليه

Streams & Lambda’s

Packets & Flows

Applications & Services

XDSL

Wireless

PSTN

Multiple Access Tech.

IP

ATM FrameRelay

SONET OXC PXC

VPN

Telephony

Application Hosting

Security

Directory Services

تكنولوژيهاي بكار شكل زير سه اليه دسترسي، توزيع و هسته را بر حسبرفته جدا نموده است.

-در هسBBته شBBبکه از توضBBيح:تکنولوژيهBBBاي انتقBBال نBBوري

هBا اسBتفاده Sonet, OXCماننBد مي شود.

- در اليBBBه توزيBBBع تکنولBBBوژي سBوييچينگ بسBته اسBتفاده مي

شود.- در اليBBه دسترسBBي ، شBBبکه هBاي محلي، اتصBاالت بي سBيم

قرار دارند.DSLو خطوط

بخش توزيع اينترنت

شبكه هاي سويچينگ بسته اليه توزيع اينترنت را اين اليه مسئول دسته بندي، تشكيل مي دهند.

مي با ... وتخصيص منابع مسيريابي، فيلترينگ،شد.

نترنت را تشكيل مي دهد.ياين اليه وسيعترين بخش ادر ادامه اين درس بر روي اين اليه تمركز خواهيم

و در عين حال به سمت ميزبان و دسترسي نمودبي سيم نيز توجه خواهد شد.

معماري هسته اينترنتمي شود. هسته اينترنت از شبكه هاي سرعت باالي نوري تشكيل

است. تشكيل شدهSonet نسل اول شبكه هاي نوري از حلقه هاي

ADM

ADM

ADM

ADM

ADM

DCS

ADM

ADM

ADM

ADM

TM

DCSADM

TMADM

ADM

ADM

ADMUPSR

OC-3/OC-12

BLSR/2،/4OC-12/OC-48

Access Rings

Central OfficePoint-to-Point

Linear Add/Drop

Terminal Multiplexers

Add/Drop Multiplexers

Digital Crossconnect

•Static manual configuration•Protection 1:1 ، Fast restoration•Scales up to around 40G•Synchronous operation: delay limited

Sonet- شبکه توضيح:معموال بشکل حلقه

بسته مي شود ولي مي تواند بصورت خطي نيز

بکار رود.ه هاي ق- ارتباط حل

Sonet از طريق Digital Crossconnect ها برقرار

مي شود.

نسل دوم شبكه هاي نوري

استفاده مي كند.WDM نسل دوم شبكه هاي نوري از تكنولوژي_

_WDM.چندين طول موج حامل داده را از طريق يك فيبر ارسال مي كند است.nm 1550 و nm 850 ، nm 1310 _ طول موجهاي اصلي مورد استفاده

است.nm 1 فاصله هر دو طول موج در حد DWDM _در :WDM چه سريع از توسعه تكنولوژيخ_ يك تاري

•Late ‘80s: Very large number of channels predicted•1991 :Broadcast/select networks built ، field tested•1992 :Packet switching investigations•1993 :ARPA begins significant support of optical networking R/D•1994-present: return to simple point-to-point WDM links

•1997 :64x5G up to 7200 km•1997 :100x10G up to 400 km•1998 :1x40G up to 65 km•1998 :32x5G up to 9300km•2000 :128x40G (Alcatel)

بBا WDM- تکنيBک توضBيح:اسBتفاده از طBول موجهBاي نBBوري, اطالعBBات را در يBBک کابBBل نBBوري واحBBد, منتقBBل مي کنBBد. هBBر طBBول مBBوج,

نماينده يک کانال است. ( تکنيک -DWDM (Dense

WDM کBBي extension روي WDM انBBBه امکBBBت کBBBاس

wavelengthانتقال همزمان را در اليBBBه فBBBيزيکي 16 +

فراهم مي آورد.

- امBروزه بيش توضBيح: طBBول مBBوج هBBر 128از

در Gbps 40يBک بBا نBرخ يBBBک فيBBBبر نBBBوري مي

تواند ارسال شود. - ظBرفيت هBر فيBبر بBه بيش از چنBد تBرا بيت بBر

ثانيه رسيده است.

گلوگاه شبكه هاي امروزي,يچينگيسو با رشد نرخ ارسال چينگ راييروند رشد سرعت سو شكل زير

مقايسه مي كند. امكان ارسال در سرعتهاي بسيار باال را فراهم WDM امروزه

شبكه هاي گلوگاه تو سعه,چينگيو تجهيزات سو مي كندمي دهد.بسيار سرعت باال را تشكيل

1997 1998 1999 2000-

Pro

cess

or S

peed

(M

Hz)

WD

M C

apac

ity

(Gb/

s)

1280

1024

768

512

256

1600

1280

960

640

320

0

Moore’s Law

انتقال ظرفيتفيبر

ظرفيت انتقال از توضيح: باال زده switchingظرفيت

است . بنابراين سرعت انتقال بيشتر از سرعت

switching شده است . در شبکه نياز داريم که هم

ترافيک باال ارسال کنيم و داشته switchingهم توانايي

باشيم .

بر اساس قانون مور سرعت پردازنده ها هر توضيح: ماه دو برابر ميشود.18

يچينگ طول موجيسو

يچينگ ، در هسته ييت ظرفيت سودبراي حل مسئله محدويچهاي نوري استفاده مي شود. دو نوع اين ياينترنت از سو

د:ن خوانده مي شوPXC و OXCيچها يسو_OXC.امكان تبديل طول موج وجود دارد :

بندي طول موجها بصورت محلي در ل امكان پيكسسطح هر پورت

وجود دارد. نياز به تبديل سيگنال نوري به الكتريكي و بلعكس

دارد._PXCيچينگ بصورت نوري )فتوني( انجام مي شود.ي : سو

پيكربندي طول و لذا امكان تبديل طول موج نداردموجها بايد در

سطح شبكه انجام شود.

ارتباط بين اليه ها در مدل سلسله مراتبي

از اسpت ممکن مراتpبي سلسpله مpدل هpاي اليpه در تکنولوژي هاي مختلف شبکه سازي استفاده شود.

در شکل زير يک سناريو نشان داده شده است:

دو از يکي توانpد مي فpوق هpاي تکنولpوژي بين ارتبpاط حالت زير را داشته باشد:

Overlay مدل – Peer-to-Peerمدل –

DWDM

SONET

Routing

Traffic Engineering

Optical path w/protection

Capacity

Data

IP

ATM

IP

به بعد, هدف آن 90از دهه توضيح:است که عمليات را تلفيق کنند تا

تعداد اليه ها کمتر شود.

Peer-to-Peerمدل

تکنولpوژي • بpا شpبکه هpر ورودي در ، مpدل اين در يpک از دهي آدرpس فpرمت pو تبpديل عمpل ،pفpمختل

z تبpديل ( ATM بpه IPتکنولpوژي بpه تpکنولpوژيp ديگpرp ) مثالانجpام مي شود.

تبpديل • بpا بعالوه اسpت. بpر زمpان و پيچيpده اينکpار ممpکن pتهpبس اولpيpه pدرpه از pاpطالعpات بخpشpي فpرpمpت

آدرpس مقصpد p zاگpر مpثال بpرود. بين اpز ATMاسpت ، اطالعpاpت p ATMبpهIP pنpداpشpتpه باشpدp، بpا تبpديل بسpته

مpقصد از بين مpي رود.IPآدpرس

Overlayمدل

است.Encapsulationاين مpدل مبتpني بpر روش • بسpته هpاي ارسpالي از يpک شpبکه از درون يpک •

مي داده عبpور دسpتکاري بpدون ديگpر شpبکه سpاخته جديpد هpاي بسpته اينکpار بpراي شpوند.

آpن حمpل Payloadشpده pو بسpته هpاي pاوليpه در مي شود.

:Overlay نقاط ضعف و قوت مدل •+ سادگي پياده سازي.

مقياس پذيري پايين.–تکpرار وظpايف آدرس دهي و مسpيريابي در چنpد اليpه –

)راندمان پايين(.

بسمت Overlayاز مدل سير تحول P2Pمدل

شكل زير روند تغيير در پروتكلهاي هسته شبكه را نشان مي دهد.

مي با شد. روند حركت بسمت كاهش تعداد اليه ها بندي ر امكان يكپارچه سازي پيكGMPLS تكنولوژي

يچينگ بسته را يشبكه هاي نوري با شبكه هاي سوفراهم آورده است.

1999 2000 2001 2002

DWDM

SONET

DWDM

SONET

DataIP w/MPLS

DWDM w/optical XC

Thin SONET

DataIP w/MPLS

DWDM w/optical XC

Data

IP w/GMPLS

Routing

Traffic Engineering

Optical path w/protection

Capacity

Deployment of MPLS and Differentiated Services

Deployment of OXCs

Deployment of GMPLS with RSVP-TE and OSPF-TE

Data

IP

ATM

local ISP

companynetwork

regional ISP

router workstation

servermobile

تصوير اتصال شبکه هاي سازماني به اينترنت كلي اينترنت را نشان اينترنتاتصال به تصوير كلي شکل زير

ميدهد:

توضBBيح:اتصBBال ISP هBBBBBا بBBBBBه

صBBورت سلسBBله مراتBبي اسBت و نحBBBوه ارتبBBBاط آنهBا بBه صBورت

customer-provider يا peer-

to-peer مي باشد.

- بخش عمBده اي توضBيح:از اينBBBBBBBBBBBBBBBBBترنت را ايسBBBBBتگاههاي کBBBBBاري

تشکيل مي دهند.- بخش ديگBBBBBBBBBBBBري از ميزبانهBBا در اينBBترنت را سBBBBرورها تشBBBBکيل مي دهنBد کBه حBاوي اطالعBات مBBBورد نيBBBاز مشBBBتريها

هستند.- اتصBBBال ايسBBBتگاهها و سBBرورها بBBه اينBBترنت از

هBا انجBام مي ISPطريBق شود.

- بخشBي از ايسBتگاهها و سBBرورها نBBيز در شBBبکه هBBBBBاي سBBBBBازماني و از طريBق شBبکه هBاي محلي سBBBBازمان متصBBBBل مي

شوند. هBاي محلي ISP- اتصBال

و شBBبکه هBBاي سBBازماني هBBBاي رده ISPاز طBBBريق

بBاالتر در هسBته اينBترنت برقرار مي شود.

تصوير كلي اينترنت

بخش اصلي تشكيل مي شود:7اتصال به اينترنت از - ميزبان يا ماشين كاربر1-تجهيزات ارتباطي طرف كاربر2 LLC -سرويس دهنده3 هاISP مربوط بهPOP -نقاط4-خدمات كاربر طرف شبكه5سرويس. فراهم کنندگان اصلي ISP -شبكه هاي وسيع6

(Content) -فراهم كنندگان اطالعات7 لزومBا يBک فBراهم کننBده اصBلي حضBور نBدارد . همBه فBراهم کننBدگان سBرويس POPدر نقBاط توضBيح:

هBا عالوه بBر فBراهم ISPبعضBي اوقBات بBه آن داشBته باشBند.connectionدر اينBترنت ممکن اسBت يBک کننBده اصBلي يBک فBراهم کننBده دوم در نظBر مي گيرنBد کBه اگBر ترافيکشBان از حBدي بيشBتر شBد از

نقBاطي اسBت کBه فBراهم کننBدگان اصBلي آنجBا POPدومي اسBتفاده کننBد ) فBراهم کننBده پشBتيبان ( . قرار دارند.

PoP:Point of Present LLC:Local Loop Carrier لBد و تحويBع مي کننBه مجتمBاربران گرفتBک را از کBترافي ISP طحBاي سBه

باالتر مي دهند. ) در قالب مخابرات معني دارد.(

تجهيزات ارتباطي طرف كاربر

مجموعه اي از موارد زير را اين تجهيزات يك ياميشود: شامل

(Kbps 56) دمو_خط تلفن براي ارتباط از طريق م (Kbps 128) از طريق شبكه تلفنيISDN _ارتباط ( Mbps 6 از طريق خط تلفن )DSL _ارتباط

Cable Modem (27 Mbps )_مودم از نوع (Mbps 1 ) _ارسال از طريق خطوط برق

Direct PC (400 Kbps ) _ارتباط مستقيم ماهواره_شبكه محلي

_مسيريابهاي خانگي يا سازمانيش_ ديواره هاي آت

LLC (Local Loop سرويس دهنده هايCarrier )

اين سرويس دهنده ها اتصال كاربر به اولين نقطه شبكه

را برقرار مي كنند. _ شركت هاي تلفني

_ شركتهاي تلويزيون كابلي_شركتهاي با ماهواره هاي مخابراتي

_شركتهاي برق_ شركتهاي ارتباطات سيار

ISP

ISPها و خدمات كاربر طرف شبكه

(Interent Service Provider ) ISP ها خدمات اتصال به اينترنت و خدمات كاربر ,نگ بستهييچيسو

كنند. نقاط مي طرف شبكه را به كاربران ارائه(Point Of Presence) POPنقاط ورودي/ خروجي

ها هستند كه خدماتي مانند تصديق ISPشبكه هاي را ارائه مي دهند. ساير VPN هويت و خدمات

خدمات شامل موارد زير مي با شد: DNS ( Domain Name System) _سرويس )پست الكترونيكي(Email_خدمات

ها, بسته ها را از LLCها( يا به تعبيري ISPتوضيح:- فراهم کنندگان ) (Usenet Newsgroups) _خدمات گروههاي خبري هاي ISP ها هم آنها را به POP مي دهند. POPکاربران مي گيرند و تحويل

شبکه( مي دهند.backboneرده باالتر ) براي اين است که کليت را مي رساند. چون لزوما يک فراهم POP- مفهوم

کننده اصلي وجود ندارد.

ISPشبكه هاي

هpا را ISP مربpوط بpهPOPهpا نقpاط اين شpبكه• بppه ISPو اتصppال يppك مي سppازد بهم متصppل

برقرار ميكند.را ها ISPسايرتكنولوژيهppاي بكppار رفتppه در اين شppبكه هppا •

شpامل ميشpود كpه شpامل محpدوده وسpيعي راشpبكه هpاي , FrameRelay , ATM شpبكه هpاي

شبكه هاي اينترنت شهري مي شود. و نوريدر ادامpه اين قسpمت بpه شpبكه هpاي سpازماني •

نگpاه دقيpق تpري خpواهيم ISP و شpبكه هpايانداخت.

اجزاي شبکه هاي سازماني

ذيال به اجزاء شبکه هاي سازماني در اليه هاي مختلف نگاهي مي اندازيم:

1اليه -2اليه -3اليه -اليه هاي باالتر-

حوزه برخورد

حوزه برخورد

(Collision Domainحوزه تصادم يا برخورد ) در شpبکه هpاي اتpرنت بpه هم متصpل انpد، يpک 1بخشpي از شpبکه کpه در اليpه

تpشpکيلp مي دpهنpد. pاتصpالp pدر اليpه بpرخpوpردp را pزهpوpرين 1حpت pادهpس pا ازpوترهpمپيpال کاpصpات pليpاي محpه pکهpبpش pرpدp .تpسpي اpزpاpکه سpبpکل شpش

( چpندpگpانه انpتقpالpp pاز ppنpوعpp pدستpرpسي pضايpف Multipleطpريpق ppيک Access :ذيردpپ pت ميpورpص pکلpو شpه دpر بpاpينکpرد. اpيpام گpد انجpانpمي تو )

(.Ring يا حلقه )busاز طريق فضاي انتقال مشترک مانند 1.

Wiring Closet( يا .Hubاز طريق عنصري بنام هاب )2.

فضاي انتقال مشترک

فضاي انتقالمشترک

H

مگابيت بر 100 محدوديت فاصله داريم در سرعت collision domainدر توضيح: 10 متر باشد و براي شبکه هاي با سرعت 250ثانيه حداکثر فاصله مي تواند

کيلومتر است.2مگابيت در ثانيه اين فاصله

آن متصpل مي شpوند. بpه تمpام ماشpينها کpه اسpت تقسpيم يpک جعبpه هاب اpسpتفاده pاز هpاب يpک pتوپوpلpوژي سpتpاره اpز نظpر فpيزيpکي pايجpاد مي کنpد کpه از pنظpر ولي p)ا؟pرpچ( pدpميده کpاهش خطpا pلpقابpم پpذيري pرا pدر آسpيpب

عمpل مي کنpد. pبدينگونpهp کpه هpر pفpريم دريpافتي از BUSمنpطقي ماننpد يpک هر پورتp راp روpي پpورت هايp ديگر کپيp ميp کند.

در شpبکه هpاي اتpرنت در صpورت ارسpال همزمpان دو ماشpين در يpک فضpاي يpه pال شpود. pمي اpيجpاد مشpترک، pبرخpورد بpراي MACانpتقpال اتpرنت در

CSMA/CDجلpوگpيريp از اين pمسpئله طpراحي شpده اسpت. اينp اليpهp از نpوع مي باشد.

( برابpر نسpبت تعpداد بسpته هpاي تصpادم collision Rate نpرخ برخpورد )–کرpده بهp تعداpد کلp بستهp هايp ارسpالي درp شبکه اسpت.

نpرخ – يابpد افpزايش برخpورد حpوزه يpک در هpا فرسpتنده تعpداد هرچpه بpرخpورد pبpاالتpر مي رود. انpدازهp حpوزه pبرخpورد pبايpد بگpونpه ايp باشpد کpه

بيشتر نباشد.%10نرخ برخورد از حوالي

(Collision Domainحوزه تصادم يا برخورد)

دارد و آن adapter يک node ندارد, بلکه هر LAN, يک آدرس LAN در شبکه node: در واقع يک MACپروتکل توضيح:adapter يک آدرس LAN دارد. به آدرس LAN با نامهاي physical address و Ethernet address يا MAC address هم اشاره

يک LANآدرس بايت است که بصورت هگزادسيمال نشان داده مي شود.6مي شود. معموال طول اين آدرس adapter دائمي است و در زمان ساخت و توليد, مشخص شده و در ,ROM.آن قرار مي گيرد

توليد مي کند, پس با افزايش تعداد ترمينالها broadcastهر ترمينال بطور پيوسته ترافيک توضيح: هم افزايش مي يابد. از طرفي بر طبق يک قاعده broadcast, حجم ترافيک domainدر يک

% کل ترافيک باشد, بنابراين براي حفظ 10 نبايد بيشتر از broadcastسرانگشتي, حجم ترافيک شکسته شود.broadcast domainاين منظور, الزم است

برخورد حوزه



(Broadcast Domainحوزه همه پخشي ) 2حوزه همpه پخشpي بخشpي از شpبکه اسpت کpه در سpطح اليpه •

بهم متصل هستند. ) مانند سوييچ اترنت( انجام مي گيرد.2اتصال در سطح اليه •( در تمpام ARP )ماننpد بسpته هpاي 2بسpته هpاي همpه پخشpي اليpه •

يک حوزه همه پخشي منتشر مي شوند.% کل ترافيک تجاوز کند.20حجم ترافيک همه پخشي نبايد از •يک حوزه همه پخشي به دو شکل ايجاد مي شود:•

)پلها(.2 اتصال حوزه هاي برخورد به هم از طريق سوييچهاي اليه – .2اتصال کامپيوترها از طريق سوييچهاي اليه –

H

H

H

پخشي همه حوزه

Flat Bridged Network

X

X

X

X

پخشي همه حوزه

Layer 2 switched network

- وقBتي يBBک سBوييچ توضBBيح: داريم, هBBر پBBورت آن 2اليBBه مسBتقل collision domainيBک

, 2اسBBت, يعBBني سBBوييچ اليBBه حBوزه هBاي برخBورد را از هم

جدا مي کند. يBا 3- وقBتي يBک سBوييچ اليBه

روتBر داريم, هBر پBورت آن يBک broadcast domain نيBت, يعBاس

, حBBوزه هBBاي 3سBBوييچ اليBBه همBه پخشBي را از هم جBدا مي

کند.

collision domain هر پورت يک 2توضيح:براي يک سوييچ اليه است .

2سوييچهاي اليه

MAC ( و اليpه Forwarding پروتکpل يpادگيري، ارسpال )2يک سpوييچ اليpه شبکه محلي را پياده سازي مي کند.

z بصpورت سpخت افpزار 2سوييچهاي اليpه هpاي خpاص منظpوره ASLC عمومpا packet forwardingيpک سpخت اpفpزاpر خpاصp منظpوpره بpراpي ASLCعمpلp مي کنpنpد )

(. است3در سطح اليه z بpه صpورت عمpل مي کننpد و لpذا Store-and-forwardاين سpوييچها عمومpا

حpوزpه هpاpي برخpورد راp از هم جpدا مي pکننpد. اينp بpدين معpني اسpتp کpه p ودpف خpختلpم pايpت هpورpي پpوpر رpن بpاpمزمpهp ورpبط pدpوانpت pمي pييچpوpس pکpي

مد pدر توpانpد نpيز pمpي سpويpيچ هر pپوpرت .pدpکنp افتpدريp و pرسالpاFull Duplex وp الpسpار روي pهpر pپpورت pرpب همزمpاpن بpه طpور و کنpد pعمpل

دريافت کند. پpورت 10( بpا يpک سpوييچ 100Base-T پpورت ) 10سئوال: اگpر يpک هpاب

p(100Base-T زايش ميpاف pديpحp هpا چpبکه تpش pذردهيpود، گpن شpايگزيpج )يابد؟

عمpل مي کننpد و ارسpال half-duplexدر حpالت هpاب، تمpام پpورت هpا در مpد همزpمpان امکpان پpذيpر نمpي باشpد. لpذاp کpل pگpذردpهي pشpبکه درp حpد گpذردهي

( pورتpر پp100ه Mbps رpبکه برابpهي شpردpذpگ p،ييچpوpس pالتpت. در حpاس )همpزمpاpن تواpنpد pمي pورتpپp pرpه pو هاpسpت pورتpپp pامpتم گpذردpهي جpمpع

p pاpت تpوpانpد مpي گpذpرpدهpي شpبpکه pذاpل p.دpکنp تpافpدري pوp pالp20=2*10ارس برابر افزايش يابد.

STP(1)حوزه

برابر حوزه همه پخشي است.STPحوزه •اجpرا مي • هpاي محلي در سpطح شpبکه فراگpير درخت پروتکpل

شود تا از ايجاد شدن حلقه جلوگيري شود.اليpه • در سpطح هpا بسpته ارسpال الگpوريتم کpه آنجpا بpدون 2از

اجpراي بpدون گpيرد، انجpام مي توپولpوژي کpل شpبکه از آگpاهي STP z ممکن اسpت يpک فpريم در شpبکه بصpورت چرخشpي متناوبpا

ارسال شود )حلقه(.( در شpبکه Redundant ارتباطpات افزونpه ) STP اجpراي پروتکpل •

z بpراي مقابلpه بpا خpرابي را قطpع مي کنpد. اتصpاالت اضpافه معمpوالدر نظر گرفته مي شوند.

مثال:X

X

X

S1

S2

S3

Blocked

(1) Spanning Tree Protocol

عالوه بBBر پروتکBBل LANدر توضBBيح:STP لBBBپروتک ,learning لBBBا پروتکBBBي

يBBBادگيري را هم اجBBBرا مي کBBBنيم. در دقيقBBا يBBک پروتکBBل learningواقBBع

نيسBت, بلکBه الگBوريتمي اسBت کBه بBا اجBBراي آن بعBBد از مBBدتي يBBک جBBدول

forwarding کيل ميBBBBوييچ تشBBBBدر س شBود کBه مشBخص مي کنBد هBر ترمينBال

روي چه پورتي قرار دارد.اجBBراي اين الگBBوريتم الBBزامي نيسBBت ولي سBبب کBاهش کBارايي مي شBود. در واقBع, در اين صBورت, سBوييچ مBا از نظBBر انجBBام عمليBBات ارسBBال ماننBBد

HUB هBBاوت کBBا اين تفBBود بBBمي ش collision.اتفاق نمي افتد

3در سppppطح اليppppه توضppppيح:روشpهاي ديگpري بpراي جلوگpيري از حلقpppه داريم ولي در سpppطح

را داريم.STP فقط 2اليه

مسيريابي

حوزه هاي همه پخشي داراي محدوديت از نظر حوزه •جغرافيايي و نيز تعداد کامپيوترها در يک حوزه مي باشند.

براي ايجاد شبکه هاي وسيع، شبکه هاي محلي در سطح • بصورت منفرد ايجاد مي گردند. اين شبکه ها از 2اليه

طريق روترها )مسيرياب ها( به هم متصل ميشوند.روترها حوزه هاي همه پخشي را از هم جدا مي کنند )بسته •

از روتر ها عبور نمي کنند(. 2هاي همه پخشي اليه و بر اساس 3ارسال بسته ها در روتر ها در سطح اليه •

انجام ميشود. براي اين منظور هر پورت روتر IPآدرسهاي مستقل وصل شود.IP Subnetبايد به يک

4روترهاي قديمي داراي تعداد پورت محدود )معموال زير •پورت( بودند و بصورت نرم افزاري پياده مي شدند.

3سوييچهاي اليه

روترهpاي سpخت افpزاري هسpتند. بpاالخص ارسpال بسpته هpا 3سوييچ هpاي اليpه •(Packet Forwarding( ورهpاص منظpزار خpخت افpط سpتوس )ASLC ام ميpانج )

شود. مي توانند به جاي روتر استفاده شوند.3سوييچ هاي اليه •زيpاد ) ماننpد سpوييچهاي 3سوييچ هpاي اليpه • پpورت بpا دانسpيته بpاال سpرعت

Cisco 12000 وييچpاي سpک هpاز فابري )Cross bar دادpا تعpد تpتفاده مي کننpاس پpورت بpاال را حمpايت کننpد. همچpنين بpراي عمليpات کنpترلي کpه در نpرم افpزار

سرعت باال استفاده مي شود.RISCانجام مي شود، از پروسسورهاي شpماره پpورت هpاي مبpدأ و مقصpد و گpاه IPسوييچهاي جديpد عالوه بpر آدرس •

را بpراي ترافيpک وب مي تواننpد در نظpر بگيرنpد. اين مسpئله بpراي URLحpتي اسpتفاده مي شpود. امpنيت شpبکه( بpراي ( آتش هpاي ديpواره پيpاده سpازي

تعريpف 5 و 4بعالوه سياسpت ارسpال بسpته هpا نpيز مي توانpد در سpطح اليpه شود.

ها را جدا مي کند يعني هر پورتش يک broadcast domain يا روتر 3سوييچ اليه توضيح:broadcast domain .است

سوييچينگ چند اليه

Multi بpه سpوييچينگ در سpطوح مختلpف اليpه بنpدي •layer switching.گفته مي شود

اليpه • هpاي سpوييچ و روترهpا همpه 3 هpاي حpوزه ,يpک پpورت هpر کننpد. مي جpدا هم از را پخشpي

يpک حpوزه همpه پخشpي مسpتقل است.3سpوييچ اليpه ترافيpک را بين مسpيرهاي مpوازي 3سوييچ هpاي اليpه •

پروpتکلهpاي کpننpد. مي توزpيpع طpول pيکسpان بpا اpيجpاد آن از مسpيريابpي وجpوpد حلقpه راp تشpخيصp و اpجpراي pپروتpکpل بpه pازpني لpذا کننpد pو جلوگpيرpي مي

STP.نيست

يچينگ چند اليهيسو

:2يچينگ اليهيسو در تمام 2ارسال بسته ها بر اساس آدرسهاي بسته هاي چند پخشي اليه_

.پورتها._ حوزه بر خورد را محدود ميكند

را براي محدود كردن حوزه همه پخشيVLAN امكان تعريفمعموال _دارند.

:3يچينگ اليه يسو)محدود( ميكند. قطع3_حوزه همه پخشي را در پورتهاي اليه

2 گروه بندي پورتها در گروههاي ارسال اليه وVLAN _امكان تعريفوجود دارد.

Caching . انجام و3 با تشخيص اليه 3يچينگ سريع در سطح اليه ي_سو_تعداد پورت قابل حمايت بسيار باالتري نسبت به روترهاي نرم افزاري

دارد. سنتي اين امکpان را بpه cachingانجpام عمpل توضpيح:

مي دهppد کppه بppراي هppر يppک از 3سppوييج اليppه مجpزا انجpام IP lookup, يpک forwardingعمليpات

افpزايش مي forwardingندهpد, بنpابراين سpرعت يابد.

مورد آخر, امکان سياست گذاري توضيح: packet به ما مي دهد )3در سطح اليه

filtering و با سوييچ اليه 2(. در سطح اليه , اين امکان را نداشتيم.2

هاISPاتصال به

ارتباط درون سازماني مي تواند بصورت محلي صورت پذيرد.

جهت اتصال به اينترنت, بسته هاي مربوط به شما بايد راه خود را در اينترنت پيدا كرده و به سمت شبكه شما روانه

شوند. مربوط به شما IP شما بايد آدرس هايISPبراي اين منظور

. (advertise) را در سطح اينترنت تبليغ نمايد Multihoming راISP اتصال به اينترنت از طريق بيش از يك

مي گويند. است.BGP هاISP پروتكل مسيريابي مورد استفاده بين

LAN( هاي مجازيVLAN)Virtual LAN

را تعريف مي کند.VLAN کاربرد IEEE 802.1.D استاندارد ••VLAN هpبکه اليpک شpي در يpه پخشpوزه همpتن حpراي شکسpي بp2 روش( L2 Switched ه ميpارائ )

کند. فpيزيکي بpه چنpدين بخش منطقي مي توانpد شکسpته 2 يpک شpبکه اليpه VLAN بpا اسpتفاده از •

شود.z عضpويت VLANهر ترمينpال مي توانpد عضpو يpک يpا چنpد • در سpطح پpورت VLAN باشpد. معمpوال

تعريف مي شود.3 و 2سوييچهاي اليه تعريpف مي شpود. سpوييچ بpه VLANهر پpورت سpوييچهايي کpه بpه ترمينالهpا متصpل انpد عضpو يpک •

(p pفهpاpاضp درpک هpا يpلهpرميناpتp ي ازpافتpريpي دpاpريم هpفVLAN Tag رمتpد. فpمي زن p)VLAN Tag هpب شکل زير است:

قرار دارند روند ارسال به LAN مي گوييم .وقتي دو ترمينال در يک LAN دارد را 2 در سطح اليه forwardingشبکه اي که توضيح:صورت زير است :

.DNS تبديل کنيم IP را به name- ابتدا بايد .ARP را پيدا کنيم MAC بايد IP- از روي اي که بدست مي MAC باشند LAN فرستنده و گيرنده را بدانيم .اگر هر دو در يک MAC براي ساختن فريم بايد 2- در اليه

خودش MAC مي گذاريم گيرنده بسته را بر مي دارد و مي بيند با LANآوريم مربوط به مقصد است . بنابراين فريم را در سطح يکي است استفاده مي کند .

را عبور ARP را پيدا نمي کند . روتر ها MAC مي کنيم ، آدرس ARP مقصد را IP از طريق روتر متصل شده باشند LANاگر دو تا ديگري subnet مي کند اگر يکي نباشند مقصد در and را با آدرس گيرنده mask خودش مطلع است subnetنمي دهند. فرستنده از

بسته باز شده GW مي کند و آدرس را بدست مي آورد و فريم را به مقصد آن مي سازد در ARP را gatewayاست . در اين حالت را پيدا مي کند . يکبار ديگر بسته را ساخته و ارسال مي کند.MAC مي کند و ARP مقصد را IPو

هpاي • بpه سpوييچ Tagفريم تpا ارسpال مي شpوند هpا بين سpوييچ دار مقصpد سpوييpچ در p.ندpبرس بpه VLAN Tagpمقصpد و شpدpه pبرداpشpته

ترمينال تحويل داده مي شود.•VLAN ID (VID) ريم درpر فpويت هpعض VLAN.خص مي کندpا را مشpههسpتند مي توانpد VLANهر فpريم فقpط بpه ترمينالهpايي کpه عضpو همpان •

نباشpند، نمpي تواننpد VLANارسpاpل شpودp. لpذpا ترمpينالهpايي کpهp عضpو pيpک با هم ارتباط برقرار کنند.2در سطح اليه

VLANاتصpاالت بين سpوييچ هpا مي تواننpد فpريم هpاي متعلpق بpه چنpدين •داراpي pاpه pيمpرpفp pهpک pاpرpچ .pدpکنن pلpحم اتصpاpالت tagرا اpين هسpتpند.

VLAN Trunk.خوانده مي شوند منتشpر مي VLANفريم هpاي همpه پخشpي بين ترمينالهpاي عضpو يpک •

شود.هpا را VLAN حمpايت مي کننpد، عضpويت در VLANسوييچهايي کpه از •

هpاي pارسpال محpدوديpت pو مي pکنpنpد پpورتp pنگهpدارpي هpر سpطpح دpر p اسpر اسpبp اpيمهpرpفVLAN هpئلpمسp اين pهpب p.pدpکننp ميp pالpمpاع pرا filtering

pبراساسegress rule و ingress rule.گفته مي شود

LAN( هاي مجازيVLAN)Virtual LAN

VLANعضpو • مختلpف هpاي رنpگ بpا پورتهpاي زيpر شpبکه در مثpال:

VLAN.هاي مختلف هستنداي • قهpوه سpه VLAN Trunkخطpوط هpر عضpو و VLAN

هستند. مختلpف هسpتند VLANارتبpاط بين دو ترمينpالي کpه عضpو دو •

سpطح pاليpه کpه 3دpر تpرتيpب بpديpن .pودpش تpوانpد pبرقpراpر مي فريpمهpاي pارسpالpي بpه pروتpر ارpسpال مي شpوpند و pروتpر آpنهpا را pبpه

ترمينال مقصد مي فرستد.

:VLANفوايد توضيح: است ، در نتيجه ترافيک همه پخشي در سطح شبکه کاهش broadcast domain يک vlan- هر

مي يابد. را فراهم مي کند.load balancing- امکان

ATMشبکه های اصول اولیه

مهاجرت از سویچینک به روتینگ•Control Flowعملیات •افزایش ظرفیت لینک ها•کاهش سربار پردازش در نودها•ATMاستفاده از سلول •

ATM Netwoks

B-ISDN Reference Model

Plan

e Man

agem

ent

Layer M

anag

emen

t

planeControl User plane

Signaling

ATM layer

ClassA

AAL1

Higherlayers

ATM Adaptationlayer

SignalingAAL

ClassB

ClassC

ClassD

AAL2AAL3/4or AAL5

Physical layer

Management plane

ATM switch

ATM subnetwork

cells cells cells

cells

packets packets bitstream bitstream

Services

ATM Adaptation Layer

ATM subnetwork

ATM Networks

ATM Networks

ATM cells

ATM Networks

The AAL converts user information into cells

ATM Networks

User plane layer

ATM Networks

ATM network interfaces

Introduction

ATM Cell Format

bits: 12 16 3 1 8

HEC

CLP

PT

VPI

VCI

information field

5 bytes 48 bytes

bits: 4 8 16 3 1 8

GFC

HEC

CLP

PT

VPI

VCI

information field

5 bytes 48 bytes

(a) ATM cell format for UNI

(b) ATM cell format for NNI

نیازمندیهای کیفیت سرویس در اینترنت

عنوان مطالب

قسمت تشكيل شده است:5ازبخش اين وضعيت ترافيك در اينترنت و نيازمنديهاي آن1 Best Effort محدوديتهاي مدل سرويس2 معرفي كيفيت سرويس3 نيازمنديهاي يك معماري كيفيت سرويس4 اجزا يك معماري كيفيت سرويس5

وضعيت ترافيك در اينترنت ونيازمنديهاي آن

انگيزه را ارايه Best Effort در حال حاضر اينترنت تنها يك نوع سرويس بنام

مي كند.وتضميني در اين مورد كنترل دسترسي به شبكه انجام نميگيرد

نيز به ترافيك پذيرفته شده داده نميشود. كاربردهاي موجود عمد تا انعطاف پذير هستند:

و دورريزي بسته ها را تحمل مي كنند. +تاخير+نرخ ارسال خود را با وضعيت شبكه تنظيم مي كنند.

كاربردهاي جديد در اينترنت قابليت انعطاف كاربردهاي سنتي داده را ندارند.TCPبر مبناي

آيا بايد كاربردها را تغيير داد يا اينترنت را كه بتواند كاربردهاي جديد را حمايت كند؟

انواع كاربردها

oكاربردهاي انعطاف پذير FTP_مانند ترافيك داده و ترافيك

است ولي _حساس به نرخ ارسال نيستند اگر چه نرخ باالتر بهترنها ضروري نيست.آيك نرخ مشخص براي عملكرد فراهم بودن

oكاربردهاي با جريان پيوسته_گاه بنام كاربردهاي بالدرنگ تحمل پذير خوانده مي شوند.

._مانند ترافيك ويديوو پايين براي كارايي قابل قبول شبكه وجود دارد. _يك حد باال

oكاربردهاي بالدرنگ حساس_نيازمند كيفيت سرويس در سطح مشخص و تعريف شده هستند._در صورت فراهم نبودن منابع مورد نياز عملكرد كاربر با اختالل

روبرو ميشود.

Playback كاربردهايoاكثريت كاربردهاي بالدرنگ از نوع Playback .هستندo.هر بسته با تاخير اطالعات بصورت بسته هاي داده از طريق شبكه ارسال ميشود

آماري در سطح شبكه مواجه ميشود.oاينكار تا مدت زمان .با خبر ميكند گيرنده با شروع به دريافت اطالعات آنها را

تعريف شده ادامه مي يابد. سپس گيرنده شروع به نمايش اطالعات به كاربر ميكند.

oPlayback Point ميزان تاخير قابل قبول براي هر بسته را نشان مي دهد. اگر بسته اي پس از زمان تعريف شده براي نمايش اطالعات آن بسته به گيرنده برسد, غير

بال استفاده خواهد بود. ومفيدo .منظور از "تاخیر آماری در سطح شبکه" آن است که میزان تاخیر, ثابت نیست

در variationیعنی هر قدر هم که شبکه در وضعیت خوبی باشد, باز هم با یک تاخیر, در سطح شبکه مواجه هستیم. این تغییرات در تاخیر باعث می شود کاربر اطالعاتش را متغیر ببیند. در حالیکه در این نوع کاربردها کاربر نیاز دارد که صوت

یا تصویر را منظم ببیند و جریان پیوسته ای از اطالعات به او برسد. نتیجه آنکه, این تغییرات باعث بد شدن کیفیت سرویس می شود.

Playback نقطه

شكل زير نمودار معمول توزيع احتمال تاخير در شبكه را نشان ميدهد.

Playback Point در نقطه اي تنظيم مي شود كه امكان تاخير بيش از آن بسيار كم باشد.

Distribution of Deliveries in Time

Tra

nsm

issi

on

Tim

e

Playback Point

Unless It’s Too Late…

Typical Delivery

Application Buffers Datato Ensure Consistency

نيازمنديهاي سرويس Playbackكاربردهاي

مكالمه صوتي, -بخاطر ماهيت بالدرنگ ترافيك و دو طرفه بودن ارتباط مانند1 )سرویسی را حساس به تاخیر تلقی می کنیم که كاربرد حساس به تاخير

اگر دیرتر از زمان مشخصی برسد )یعنی تاخیر بیش از اندازه داشته باشد( در شبكه است. تاخير كمتر هميشه بهتر است.دیگر ارزشی نداشته باشد.(

, گيرنده الزم است در مورد ميزان تاخير در Playback -براي تنظيم نقطه2 در صورتی که برای شبكه اطالعاتي را بصورت دقيق يا آماري داشته باشد.

انعطاف وجود نداشته باشد, شبکه ناچار , playbackتنظیم مناسب نقطه است که خودش را تطبیق دهد, به عبارت دیگر باید از مدل دیگری غیر از

best effort .استفاده شود لذا شبكه مي , قابل تحمل استPlayback Point - تاخير بسته ها تا سطح3

تواند از اين خاصيت جهت اولويت دهي سرويس بسته ها استفاده كند. تر ارسال شوند.د خود هستند بايد زوPlayback بسته هايي كه نزديك نقطه

لذا نقطه,ر محدودي تحمل مي كنندبطو-اكثر كاربردها تلفات بسته را 4Playback نياز نيست خيلي زياد تنظيم شود تا هيچ بسته اي ديرتر وارد

نشود.

انواع كاربردهاي بالدرنگ

كاربردهاي بالدرنگ را از دو ديد مي توان دسته بندي كرد:Aغيرقابل انعطاف . ( rigid)يا قابل انعطاف ( adaptive) بسته به :

بر اساس Playback اين كه آيا كاربرد امكان تنظيم نقطهوضعيت شبكه را دارد.

Bتحمل پذير . (tolerant )يا تحمل ناپذير( intolerant) در مقابل .وقفه هاي كوتاه در سرويس شبكه

در عمل دو بوجود می آيد ولی B و Aچهار حالت از ترکيب فوق وجود دارد:چهار حالت از حالت

- كاربردهاي غير قابل انعطاف و تحمل ناپذير: نيازمند يك سطح 1تضمين شده سرويس است.

نيازمند سرويس با سطح - كاربردهاي قابل انعطاف تحمل پذير:2تضمين قابل انعطاف تري است.

سئوال : چرا دو تركيب ديگر مورد استفاده قرار نمي گيرد؟

بهبود كيفيت سرويس در اينترنت

IETF بهبود امكانات كيفيت سرويس در كاراينترنت را در دست انجام دارد.

ددي در اين رابطه تعريف شده عپروتكلهاي متاست كه شامل موارد زير است:

•Differentiated Service

•Integrated Service

•RSVP

كيفيت سرويس چيست؟

از ديpد كpاربر: عبpارت اسpت از تضpمين سpرويس انتهpا بpه انتهpا • دpر ارتبpاط صpوتي بpرايp كpاpربر مpاننpد تضpميpن تpاpخير بpين دو كpاربر

(VOIP بكهpك شpاي يpه pدروازهp د بينpنpي باpاpمين پهنpا تضpو يp ) . (VPN) خصوصي مجازي

و از ديpد شpبكه: عبpارت اسpت از امكpان اولpويت بنpدي بسpته هpا•تpنظيم رفتpار شpبpكه بpراي اpولpويت هpاي مخpتلpف بpه pتناpسpب نيpاز

.آنها

دو نکته در اين رابطه حائز اهميت است:امكpان تضpمين سpرويس انتهpا بpه انتهpا در صpورتيكه اولpويت •

مناpبع همرpاه باشpد وجود pخواهpد داشت. بندpي با رpزرو pكردنامكانppات فppوق در شppبكه اينppترنت امppروزي وجppود نppدارد و •

افزودن آنها بسادگي امكان پذير نيست.

شكل ترافيك ويديو

منجر به توليد سيگنال با نرخ MPEGنگ ويديو با استاندارد يكدمتغير مي شود. فريمها به دو دسته فريمهاي اصلي و فريمهاي تفاضلي تقسيم مي شوند. فريمهاي تفاضلي نرخ بيت كمتري

نمودار, نشان دهنده تغییرات نرخ ترافیک در توليد مي كنند.زمان است.

Delta Frames

KeyFrame

KeyFrame

شكل ترافيك ويديو

محدوديت پهناي باند موجب كاهش تغييرات نرخ سيگنال و در Playback مقابل افزايش تاخير ارسال مي شود و لذا نقطه

باالتري بايد تنظيم شود.

Delta Frames

KeyFrame

KeyFrame

ترافيك صوت

مانند ويديو است.Playback داراي يك نقطه•نسبت به ويديو دارد کمتری محدوديت تاخير•

چون گوش آدمي حساسيت كمتري به تاخير دارد.

موجب احساس ms 150تاخير بيش از حدود • در ,قطع شدن ارتباط و يا تاخير در پاسخ

شنونده مي شود.در كاربردهاي چند رسانه اي, صوت بايد با ويديو •

از نظر زماني همگام شود.

Best Effort محدوديت هاي مدل سرويس

Best Effortمدل سرويس ها خواهد كرد شبكه سعي خود را براي ارسال سريعتر بسته

ممكن است برخي از بسته ها از بين بروند.,ولي عليرغم اينمدل ديتاگرام سنتي: عدم تضمين مسير- عدم تضمين منابع.اصل برقراري ارتباط بين شبكه هاي گوناگون غير همگن,

موجب رشد ساير ابعاد اقتصاد ميشود. نقش برقراري ارتباط يك گام بجلو است. تضمين سرويس يك كاالي لوكس است.

با استفاده ازTCP كاربردهايي كه نياز به تضمين سالم , مي توانند با ارسال مجدد و تنظيم نرخ ,رسيدن بسته ها دارند

از منابع موجود حداكثر بهره برداري ,ارسال با وضعيت شبكهرا بكنند.

TCPفلسفه طراحي

فرض مي كنيم شبكه اكثرا ترتيب بسته ها را رعايت ميكند.•.فرض ميكنيم بسته ها اكثرا سالم مي رسند مگر در مواقع ازدحام•از بين رفتن بسته ها نشانه آن است كه اين كاربر بيش از ظرفيت •

شبكه از آن مي خواهد استفاده كند و بايد نرخ ارسال خود را كاهش دهد.

Slow-Start مديريت پنجره ازدحام بر اساس مكانيسم هاي•

Fast Retransmit و Fast Recoveryانجام مي شود 1در زمان بروز ازدحام, یکباره پنجره همه جریانها : slow-start- مکانیسم

می شود.شدن, time outدر زمان بروز ازدحام, پس از : fast-retransmit- مکانیسم

به یک مقدار میانگین, تقلیل می دهد.1پنجره همه جریانها را به جای است ولی منتظر fast-retransmitهمان روش : fast-recovery- مکانیسم time out .شدن نمی ماند

TCPرفتار يك ارتباط

را TCP)نرخ ارسال( يك ارتباط شكل زير طول پنجره ازدحامنشان مي دهد.

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

0 10 20 30 40 50

Slow StartExponential Growth

Congestion Avoidance PhaseLinear Growth

farnaz

چنین رفتاری الزام می کند که همیشه Packet Loss داشته باشیم . زیرا اگر چنین اتفاقی رخ ندهد طول پنجره مرتبا افزایش می یابد . با بوجود آمدن Loss سایز پنچره کم می شود و این نشان می دهد که کاربر بیش از ظرفیت شبکه تقاضای ارسال دارد .مکانیسم کنترل rate در TCP هم بر مبنای همین موضوع است . شبکه هیچ وقت منابع را به صورت صریح اعلام نمی کند بلکه این کار را با حذف بسته یا نفرستادن Ack به کاربران اطلاع می دهد.

TCPتاثير عملكرد روترها بر

حذف يك بسته : موجب كاهش نرخ يك ارتباط مي شود.: حذف تعدادي از بسته ها

+ اگpر از ارتباطهpاي مختلpف باشpند, مpوجب همگpام شpدن و افpزايش همزمان آنها و ايجاد ازدحام مي گردد.

Fast Retransmit بpه جpاي Time-out +اگpر از يpك ارتبpاط باشpند, مpوجب مي شود.

تاخير بسpته هpا: بخpاطر انتظpار در صpف ارسpال انجpام ميشpود. اين هpا وp pتpاخيرp دpر ارسpال Ack كpارp مpوجب pتpاخpيرp اpفتpادنp pارسpال

.pشودp يpل مpاpخ ارسpنر pاهشpيجه كpر نتpي و دpبعد pه هايpستpبعلت همزمpان شpدن جریانهpای مختلpف در حpذف تعpدادی از بیت هpا این می باشpد کpه بpا افpزایش

می شpوند و هpمpه ورودیpهpا تشpخیصp ازدحpام Droppترpافیpک جریانpهpای مختلpف در ورpودی بسpته هpا میp دهنpد و pسpایز پنجpرpه خpودp را کم pمی کpننpد، لpذا ازدحpامp کpاهpش می یاpبpد حpال همگی طpول پنجpره هpا pرا pاpفpزایش مpیp دهنpد pو مجpددا ازpدpحpام رخ pمی دpهpد و .p.p.. این pکم و زیpاد شpدنp بpاعpث کpاpهش

راندمان می شود .

علت خراب شدن كيفيت سرويس در اينترنت

: مربوط مي شودTCPبخشي از مشكل به رفتارايجاد موجبSlow Start/ Fast Retransmit + مكانيسم

صفهاي طوالني در گلوگاههاي شبكه ميشود.

بسياري از اوقات طوالني بودن زمان پاسخ مثال در استفاده از وب بخاطر دورريزي پشت سر هم

. شدن است و نه ازدحامTime outو بسته ها

Best Effort آيا مي توان كيفيت سرويس اينترنترا بهبود داد؟

سه نوع راه حل براي اين منظور ارايه شده است:-صف بندي: موجب تاخير انداختن تلفات بسته ميشود به اين اميد كه 1

وضعيت شبكه بهبود يابد. Random Early Discard(RED)روشهايي مانند -مديريت هوشمند بافر:2

و از بين بردن TCPموجب جلوگيري از افزايش زياد نرخ ارتباطهاي )به این صورت تحلیل می شود که از دید هم زماني آنها مي شود.

شبکه تعدادی بسته عبور می کنند و تعدادی عبور نمی کنند اما در عمل همان تعداد بسته هایی که عبور نکرده اند سبب می گردند که

بسته هایی که به مقصد رسیده اند نیز بی ارزش شوند.( : روشهاي متعددي ارائه شده است كه بعدا به آنها TCP-بهبود رفتار 3

خواهيم پرداخت:. Selective Acknowledgement-استفاده از

نت براي وارد م سگ4 از يك سگمنت به TCP-افزايش مقدار اوليه پنجره .Time Out در صورت از بين رفتن بسته بجاي Fast Retransmitشدن به

. در تمام طول ارتباطFast Recovery-ماندن در فاز

farnaz

مورد دوم به این صورت تحلیل می شود که از دید شبکه تعدادی بسته عبور می کنند و تعدادی عبور نمی کنند اما در عمل همان تعداد بسته هایی که عبور نکرده اند سبب می گردند که بسته هایی که به مقصد رسیده اند نیز بی ارزش شوند.

Best Effortمحدوديت هاي مدل

راه حل هاي فوق براي بهبود كيفيت سرويس در اينترنت كافي نيستند:

مانند: استفاده نمي كندTCP_حجم روزافزوني از ترافيك از + Internet Telephony H.323/MBONE(audio/viodes) +

_استفاده وسيع از تجهيزات مياني تاخير در شبكه را افزايش مي دهد:

ش + ديواره هاي آت... Proxy, NAT, + سرورهاي

براي برخي كاربردها اصوال مناسب نيست. TCP_رفتار معمول بسياري از اوقات نياز به افزايش سريع نرخ ارسال نيست

به ها ولي در عين حال نياز به رزرو كردن منابعVPN مانندكاهش تاخير ارسال است.منظور

معرفي كيفيت سرويس

در ارزيابي عملكرد سيستم ها چهار سئوال اساسي پيش مي آيد كه به آنها الزم است پاسخ داده شود:

oHow quickly چه سرعتي به يك درخواست پاسخ : با.داده ميشود

oHow effectively راندمان استفاده از منابع چقدر : است.

oHow fairly منابع موجود چگونه بين درخواستهاي : موازي تقسيم شده است.

oHow well سيستم چگونه با خطا ها و خرابيها روبرو مي : شود.

معيارهاي ارزيابي كيفيت

ليست زير تعدادي از معيارهاي عمومي ارزيابي كيفيت عملكرد يك شبكه را نشان مي دهد:

نهیظرفيت به• است.(utilization )منظور سطح استفاده•گذردهي•نرخ تلفات بسته ها•راندمان•ميزان سربار•تاخير•تغييرات تاخير•زمان پاسخ•عدالت در تخصيص منابع•

پارامترهاي كيفيت سرويس

كيفيت سرويس در دو سطح تعريف مي شود: (Blocking Probability) ت يا ارتباط: نرخ مسدود بودنشس-در سطح ن1

احتمال . دريافت پاسخ مثبت براي برقراري يك ارتباط چقدر است

عريف كيفيت سرويس در ت-در سطح بسته ها: سه پارامتر اصلي براي 2سطح بسته

از: عبارتندتاخير (Delay) ميزان تاخير بر سر راه ترافيك بخاطر صف :

.بندي , پردازش و يا ازدحامتغييرات تاخير (Jitter) بهم ريختن و تغييرات فاصله زماني بين :

چند رسانه یورود بسته ها درگيرنده را نشان مي دهد. كاربردهااي به تغييرات تاخير حساسيت بيشتري دارند.

تلفات: نرخ دورريزي بسته ها بخاطر وقوع ازدحام در شبكه.

دسته بندي روشهاي ارايه كيفيت سرويس

Provisioned QoS منابع شبكه بصورت استاتيك براي يك كالس : ان تخصيص مي يابد.یجرترافيك يا يك

Signalated QoS كاربردها در صورت نياز از شبكه درخواست رزرو : منابع ميكنند.

Per-Flow QoS كيفيت سرويس در سطح يك جريان ترافيك : مشخص تضمين مي شود.

Per-aggregate QoS حمايت از كيفيت سرويس نه براي هر جريان : انها كه تشكيل يك كالس ترافيك را یبلكه براي مجموعه اي از جر

مي دهند بطور جمعي انجام ميشود.

مجموعه بسته هایی که برای یک کاربر ارسال می شوند.: flowتعریف

مجموعه ای از جریانها که نیازمندیهای مشترک دارند.: classتعریف

مشكالت ارايه كيفيت سرويس

تكل اينترنت بدونروساختار پشته پ QoS .ساده است پيچيدگيهاي فراواني را همراه مي آورد.QoSاينترنت با

مي توان با افزايش پهناي باندها مشكل QoS را تا حدي رفع كرد.

حمايت از كيفيت سرويس از طرف ديگر باعثاستفاده بهينه منابع شبكه ميشود.

آيا مي توان مصالحه اي بين پيچيدگي و راند مان انجام به Per-aggregateداد؟ جهت گيري به سمت روشهاي

است.Per- Flow جاي

نيازمنديهاي يك معماري كيفيت سرويس-H1 و H2-H4 دو جريان .مثال ساده زير را در نظر بگيريد

H3خط بين مسيريابهاي R2 و R11.5 با ظرفيتMbps را بطور اشتراكي استفاده مي كنند.

برای انجام اينکار بصورت بهينه بايد چهار اصل اساسی رعايت گردد.

-عالمت گذاري بسته ها1اصل

روشي براي عالمت گذاري بسته ها به منظور اولويت بندي و تمايز بين آنها الزم است.

مربوط به يك مكالمه H1-H3 در مثال فوق اگر ارتباط باشد, FTP مربوط به يك كاربردH2-H4 تلفني و ارتباط

ارسال يك فايل بزرگ مي تواند براي ,بدون الويت دهيمدتي ارتباط صوتي را مختل كند.

-ايزوالسيون ارتباطها از هم2اصل

)ارسال داده بيش از حد يك جريان با رفتار نامتعارفمجاز( نبايد موجب اختالل ساير جريانها بشود. كنترل نرخ ورود ترافيك به شبكه در سطح جريان الزم است

(Policing).

- راندمان استفاده از منابع3اصل

همزمان با ايزوالسيون , بايد استفاده از منابع شبكه نيز با راندمان خوبي انجام شود. براي تامين ايزوالسيون مي توان از

يچينگ مداري استفاده كرد و پهناي باند خط را بين دو یمدل سوجريان بطور ثابت تقسيم كرد ولي اينكار راندمان استفاده از

شبكه را كاهش مي دهد.

- كنترل پذيرش ارتباطها4اصل

شبكه نبايد بيش از ظرفيت ترافيك بپذيرد. كنترل پذيرش ترافيك معموال در سطح ارتباط يا نشست صورت مي

يت فپذيرد. كاربر مشخصات ترافيك و نيازمنديهايي كيسرويس خود را اعالم مي كند و شبكه تصميم مي گيرد آيا

.امكانات الزم براي پذيرش ارتباط را در اختيار دارد يا نه

QoS مثلث

فرستنده ها تمايل به ارسال حجم باالي ترافيكبصورت ناگهاني در هر لحظه دلخواه دارند.

.گيرنده ها انتظار تاخير كم و گذردهي باال دارندفراهم كننده ها (Providers) مي خواهند بيشترين حجم

ترافيك را با حداقل منابع بپذيرند.

معماريهاي کيفيت سرويس در اينترنت

از چهار قسمت بخشاين:تشكيل مي شود

مقدمهساختار سرويس مجتمع

RSVP پروتكلساختار سرويس متمايز

مقدمه

در اينترنتQoSتاريخچه از: تحقيقات اوليه در مورد 90 و اوايل دهه 80اواخر دهه -

در شبكه هاي سوييچينگ بسته انجام گرفت. QoSحمايت از و سپس ATM درQoSبر مبناي تحقيقات انجام گرفته مدل -

ساختار سرويس مجتمع در اينترنت توسعه يافت: بود.QoS و تضمين قطعي Per- flow- تمركز بر روي روش

به بعد تمركز بر روي سرويس هاي متمايز بوده 1998. از سال است:

QoS بوده است. مانند تضمينPer- aggregate- تمركز بر روي روش . هاVPN براي

مدلهاي كيفيت سرويس

سه مدل براي ارايه كيفيت سرويس در اينترنت مطرح بوده است:

Engineered Best Effortمدل -1

Integrated Servicesمدل -2

Differentiated Services مدل -3

Engineered Best Effort مدل

اين روش مبتني بر در نظر گرفتن منابع كافي در شبكه بر _ اساس الگوريتمهاي مهندسي ترافيك است بنحوي كه كيفيت

سرويس دريافتي همه جريانها در حد قابل قبول باشد. ک بهينزد_ درصد استفاده از ظرفيت تمام خطوط بايد در حد

درصد حفظ شود. 50_ هم اكنون اكثر فراهم كنندگان بر اين مبنا عمل مي كنند.

_ اگر ظرفیت استفاده از منابع به میزان تعیین شده نزدیک باید به فکر افزایش منابع باشد. carrierشد

اشکال این روش این است که راندمان استفاده از منابع شبکه پایین است . اگر رشد شبکه در یک حد اشباع شده باشد

ایجاد پهنای باند جدید مفید نیست ، بلکه باید سعی کرد که از پهنای باند موجود به نحو بهینه استفاده گردد.

ساختار سرويس مجتمع

عمل مي كند:Per- Flow QoS _بر مبناي روش را Streaming Video مشخص مانندد هر كاربرد+ مي توان

حمايت كند. بر مبناي محاسبات رياضي فراهم ميشود.QoS+ تضمين برای هر جریان ترافیک مربوط به یک per-flowدر روش

کاربر منابع بطور اختصاصی رزرو می شود.

_ مسايل متعددي جهت بررسي وجود دارد:- پيچيدگي

- گسترش پذيري-نحوه تعرفه بندي

اجزا مدل سرويس مجتمع

ر پاسخ ي زيس مجتمع به چهار سوال اساسيمدل سرو دهد:يم

.- انواع سرويسهاي ارايه شده12-Service Interface يك كاربرد چگونه مي تواند :

سرويس مورد نياز خود را تعريف كند؟ :QoS - نحوه تضمين3

.-نحوه سيگنالينگ درخواست كاربر به شبكه.- نحوه تصميم گيري در مورد پذيرش ارتباط

- پردازش بسته ها: چگونه شبكه تضمين داده شده را 4حمايت

ميكند؟

Integrated Servicesمدل سرويس در

شود:يدر اين مدل سه کالس سرويس تعريف م: Guaranted Service -سرويس تضميني1

.-براي كاربردهاي بالدرنگ غير قابل انعطاف در تمام مسيريابها است.Admission Control -نيازمند

بصورت عددي تضمين ميشود.jitter-مقادير پهناي باند, تاخيرو

: Control Load- سرويس كنترل شده2.-براي كاربردهاي قابل انعطاف

و مشخصات ترافيك را در سطح هر جريان مي توان -پهناي باندتعريف كرد.

است. Admission Control- نيازمند-تضمين داده شده به قوت سرويس تضميني نيست. تضمين عددي

تضمین به controlled loadداده نمي شود. در روش در مورد تاخيرصورت آماری است یعنی وضعیت شبکه را در حالتی نگه می دارد که بار همه خطوط کمتر از مقدار معینی باشد . در بعضی زمانها

را کنترل کرده است loadتاخیر افزایش می یابد ولی از دید کاربر .

. Best Effort- سرويس 3

Service Interface

خود و نيز QoS براي برقراري ارتباط, كاربر ابتدا بايد نيازمنديهايمشخصات ترافيك خود را اعالم كند:

–R-Spec : QoS نرخ ارسال مورد نياز گيرنده را تعريف ميكند. بعنوان مثال و ميزان تاخير قابل قبول.مورد نياز

–T-Specمشخصات ترافيك كاربر را اعالم ميكند. مانند پارامترهاي : leaky bucketشامل نرخ ارسال rو اندازه سطل b.

–R-Spec و T-Specن کاربر و شبکه تبادل ي هستند که بي اطالعاتي دو ش شوند.يم

Service Interface

مورد R-Spec و T-Spec يك پروتكل سيگنالينگ براي حمل براي اين منظور تعريف شده RSVP است. پروتكل نياز

است. روترها بر اين اساس تصميم به پذيرش يا عدم پذيرش ارتباط مي گيرند. شود:يل ميرزرو منابع از سه فاز تشک

نحوه ارايه تضمين تاخير در روترها

تضمين کيفيت سرويس ي از مکانيسم هاييک عادالنه در روترها است. ياستفاده از نوبت ده

:نشان داده شده است كه leaky bucket ترافيك را بر اساس پارمترهاياگر _

,تعريف كنيم( r و b يعني) WFQ عادالنه مانندي يک مکانيسم نوبت دهازو _

, آنگاه:استفاده كنيم روش زمان مجازيب صف برابر است بابسته ها در حداكثر تاخير

b/r.

RSVPپروتكل

بعنوان پروتكل تخصيص منابع در اينترنت تعريف شده است.-اخيرا بعنوان يك پروتكل سيگنالينگ با كاربردهاي مختلف در -

وظايف سيگنالينگ در تا کنوناينترنت بكار گرفته ميشود. انجام مي شده است كه عمدتا ICMP سطح محدود توسط

وظيفه اعالم خطا در اينترنت را انجام مي دهد. را حمل T-Spec وR-Specدرخواستهاي تخصيص منابع شامل -

مي كند.-RSVPكار مسيريابي انجام نمي دهد. پيغامهاي RSVP مانند

مسيريابي ميشود.IPساير بسته ها توسط اليه -RSVPاز چند پخشي (Multicasting) حمايت مي كند. در اين

صورت كار مسيريابي توسط پروتكلهاي مسيريابي چند پخشي انجام مي شود.

RSVPاهداف

ند اينترنتان مConnectionless_ بايد بتواند در شبكه هاي (IP)عمل كند :

+ نبايد بعنوان پروتكل مسيريابي عمل كند.+ بايد بتواند خود را با تغيير مسير ها در اينترنت تطبيق دهد و

با تغيير يافتن مسير ارسال بسته ها دچار مشكل نگردد.

:-بايد از چند پخشي حمايت كند+ گيرنده هاي مختلف ممكنست با هم از نظر ظرفيت دريافت

اختالف داشته باشند.QoSو نيازمندي +پيوستن و خارج شدن از گروه چند پخشي بايد آسان باشد.

+رزرو منابع بايد بصورت جمعي انجام شود.

حجم سربار محدودي داشته باشد. - بايد

RSVPاصول عملكرد

: Stateful_ عملكرد مربوط به مسير عبور حالت هر روتر اطالعات

ده براي آنها و ش منابع رزرو ،RSVP يغامهايپجريانهايي كه مي توانند از منابع رزرو شده

نگهداري مي كنند. مسير عبور را استفاده كنند توسط پروتكل مسير يابي شبكه RSVP پيغامهاي

زير ساخت تعيين مي شود.


: Soft-Stateاستفاده از_ اطالعات حالت فوق داراي زمان انقضا مي باشند و در

نشدن ارتباط قطع شده تلقي و refresh صورت RSVP بنابراين پيغامهاي اطالعات مربوط پاك ميشود.

بايد بصورت پريديك ارسال شوند. در صورت عوض پيغامها از مسير جديد ارسال ميشوند و در ,شدن مسير

مسير قبلي پس از مدتي منابع رزرو شده آزاد خواهند شد.

شاید مهمترین خصوصیت پروتکل soft-stateعملکرد RSVP می باشد که امکان تغییر مسیر فعلی یا پیدا

شدن مسیر بهتر را بدون ایجاد قطعی در سرویس بوجود می آورد.


: receiver-initiated reservation _مبتني بر روش ميزان منابع مورد نياز توسط گيرنده ها اعالم مي شود. تخصيص منابع در مسير برگشت از مقصد

به مبدا انجام مي شود. پيغامهاي درخواست منابع از طرف مقصد به مبدا از همان مسير رفت

Admission Control عبور مي كنند. در هر گامو در صورت عدم موفقيت پيغام انجام ميشود

به مبدا و مقصد ارسال ميشود.اخط

RSVPجايگاه پروتكل

مي نشيند و هم سطحIP بر روي اليه RSVPپروتكل 3 تلقي مي شود كه بخشي از اليهICMP پروتكل

در نظر گرفته مي شود.Upper layer protocols and applications

IP

Link layer modules

ICMP IGMP RSVP

IP service interface

Link layer service interface

RSVPانواع پيغامهاي

.T-Spec از مبدا به سمت مقصد حاويPATH -پيغام .R-Spec از مقصد به سمت مبدا حاويRESV -پيغام در صورت تقاضا توسط گيرنده با Confirmation -پيغام

به Unicast برقراري موفقيت آميز ارتباط بصورتگيرنده ارسال ميشود. . براي قطع ارتباطTEARDOWN -پيغام PATH در صورت عدم موفقيت پيغامERROR -پيغام

.RESV يا

RSVPعملكرد

بصورت پريديك ارسال ميشوند PATHپيغامهاي-شامل

–Sender Template: Data format, Src Address, Src Port–Sender TSpec: Traffic Characteristics. Not changed.–ADSpec: Network path resource/service availability Accumulated along the path.

غام ين پي. ا در پاسخ صادر ميشوند RESVپيغامهاي-ولي نه براي سرويس )براي نوع سرويس تضميني

ر است:ي بشکل زR-specء ي ششامل( كنترل شده–RESV messages carry receiver’s R-spec.–Forwarded via reverse path of PATH.–Queuing delay and bandwidth requirements.–Filter specification (Reservation style): Which transmissions can use the reserved resources?

RSVPعملكرد

نشان داده شده است:RSVPدر شکل زير عملکرد

EdgeRouter

EdgeRouter

Core Router

PATHMessgae

RESVMessage

PATHMessgae

RESVMessage

PATHMessgae

PATHMessgae

RESVMessage

RESVMessage

RSVPمثال از عملكرد

PATH -پيغامهاي

RESV _پيغامهاي

RSVPمسايل مربوط به عملكرد

-در ساختار سرويس مجتمع رزرو منابع در سطح هر 1جريان انجام مي شود. روترها براي هر جريان بايد

حالت نگهداري كنند. اينكار قابليت گسترشتاطالعاRSVP.را با مشكل روبرو مي كند

كردن حالت نيز از مسايلي است كه refresh - سر بار2بايد مد نظر قرار گيرد.

دريافتي از گيرنده هاي RESV - ادغام پيغامهاي3مختلف ) كه همه به يك فرستنده گوش مي دهند(

صورت مي پذيرد تا براي مجموعه گيرنده ها يكبار رزرو منابع صورت پذيرد و نه براي هر گيرنده بطور مجزا.

-نا همگوني گيرنده ها مشكلي ايجاد نمي كند ولي 4 گيرنده ها همگون فرض RSVP اغلب در يك نشست

مي شوند چون عمل رزرو منابع با سهولت بيشتري انجام مي شود. يك راه براي حمايت از ناهمگوني

هر كدام براي يك RSVP ايجاد دو يا چند نشست ,گيرندهنوع از گيرنده ها است.

انواع مدلهاي رزرواسيون

تعريف شده است. به RSVP در(1)سه نوع رزرواسيونانواع رزرواسيون انواع فيلترينگ نيز گفته ميشود.

WildCard(WC)_يا NO Filter فرستنده خاصي تعيين نمي : توسط هر كدام از د پهناي باند رزرو شده مي توان وشود

فرستنده ها در گروه استفاده شود._Fixed Filter (FF) پهناي باند براي فرستنده مشخصي رزرو :

مي شود. براي هر فرستنده بايد رزرواسيون بطور مجزا انجام شود.

_Dynamic Filterيا Shared Explicity (SE) پهناي باند رزرو : شده توسط مجموعه مشخصي از فرستنده ها مي تواند

استفاده شود.

(1 )Reservation style

WC مثال از رزرواسيون

R3, R2,R1_ 2 به ترتيبb, 3b, 4b پهناي باند رزرو مي ,S3كنند كه مي تواند توسط هر يك از فرستنده هاي

S2, S1 .استفاده شود

S1A

S2, S3B

CR1

D R2

R3

4b

3b

4b

4b

FF مثال از رزرواسيون

R1_4 مي خواهدb5 برايb , S1براي S2.رزرو كند _R23 مي خواهدbبراي b , S1 براي S3.رزرو كند

R3_مي خواهد bبراي S1.رزرو كند

S1A

S2, S3B

CR1

D R2

R3

S1:4bS2:5b

S1:3bS3:b

S1:4b

S2:5bS3:b

SEمثال از رزرواسيون

R1_ مي خواهد b رايبS2, S1 بطور مشترك رزرو كند.

R2_3 مي خواهدbبراي S3 , S1 بطور مشترك رزرو كند.

R3_2 مي خواهدbبراي S2 .رزرو كند S1A

S2, S3B

CR1

D R2

R3

(S1,S2):b

(S1,S2,S3):3b

S1:3b

(S2,S3):3b

اطالعات حالت در سوييچها

را ( Fork Tree عكس) Sink Tree _ سوييچها بايد اطالعات مربوط بهنگه دارند.

اطالعات فرستنده ها نيز همراه _ در صورت استفاده از فيلتر , بايدمنابع رزرو شده نگهداري شود.

RESV بايد اطالعات پيغامهايRESV _ براي ادغام پيغامهاي قبلي را نگهداري و در انتهاي Refresh Period دريافتي طي

از تركيب اين پيغامها ساخته و RESVيك پيغام , پريد اين همچنين موجب كاهش سربار RESV ارسال كند. ادغام پيغامهاي

كنترل مي شود.

RSVPمشكالت

وه چند پخشي , بخشي از درخت چند ر در يك گ_پخشي توسط گيرنده هاي مختلف بطور مشترك

استفاده مي شود. كداميك هزينه رزرواسيون در اين بخش را مي پردازد؟

با _براي پايداري, الزم است تغييرات در مسير ارسال . (Path Pinning)سرعت انجام نشود

اينترنتهمانند LAN _ رزرو كردن منابع در شبكه هاي )همانگونه که در اینترنت رزرو منابع انجام می شود(

با دسترسي چندگانه اكثرا امكان پذير نيست. با توجه به تعداد زياد جريانها RSVP _ قابليت گسترش

در هسته شبكه با مشكل روبرو است.

ساختار سرويس متمايز

براي ارايه كيفيت Per-aggregate در ساختار سرويس متمايز از روش_ سرويس استفاده ميشود.

DSC _ ترافيك به چند كالس دسته بندي ميشود هر كالس داراي يك كداست.

مشابه تشكيل يك مجموعه DS _ مجموعه اي از بسته ها با كد(Aggregate).ميدهند

آنها تنظيم ميشود.DS_ رفتار روترها با بسته ها بر اساس كد تعريف ميشود.PHB _ نحوه رفتار روترها با هر كالس ترافيك با

_PHBشامل مكانيسم هايي مانند Service Rate, Service priority Queue Management ,Packet Drop .است

بر خالف روش سرویس مجتمع، در مدل سرویس متمایز منابع برای تک تک جریانها رزرو نمی شود بلکه مدیریت منابع در روترهای هسته شبکه بر

DSحسب کالسهای ترافیک انجام می شود. هر کالس ترافیک با یک کد از بقیه متمایز می شود. این کد معموال در هدر بسته حمل می شود.

(1) Differentiated Service Code(2) Per-hop behavior

پيشنهاد هاي اوليه براي ساختار سرويس متمايز

: Jacobsonتوسط شود.ي تعريف مBest effort و Assured Serviceس كالود– تقسيم مي in-Profile و Out-of-Profile به دو بخشAssured Service ترافيك–

شود. است. يا سرويس كنترل شده در سرويس مجتمعATM درVBR مانند–

: Clarkتوسط شود.يتعريف م Best effort و Premium Service دو كالس– يا سرويس تضميني در سرويس مجتمع ATM در CBR شبيهPremium سرويس –

است.

تركيب دو پيشنهاد فوق:–Two bit Differentiated Service..Priority Service براي P- bit و يك loss priority براي A-bitيك –

Priority : بيت براي 2تكميل پيشنهاد فوق براي استفاده از كالس مختلف 8 بيت در مجموع 3 كالس مختلف مي توان داشت و با 4 بيت 2با –

تعريف مي شود.

ساختار سرويس متمايز تصويب شده IETFدر

سه كالس اصلي ) سه نوع سرويس شبكه ( تعريف مي شود:.1Best Effort ( BE): سرويس معمولي .2Assured Forwarding(AF) سرويس قابل اطمينان :.3Expedited Forwarding (EF): سرويس بالدرنگ

از BE نسبت به AF س ي و سرو AF نسبت به EFسرويس 1.

لويت دارند. ونظر سرويس دهي ا اولويت دارد. loss priority از نظر AFسرويس 2.:هر يك از كالسهاي فوق به زير دسته هايي تقسيم مي شود3.

AF4, AF3, AF2, AF1 و EF2, EF1.

اهداف سرويس متمايز

ها PHB_ ساختار سرويس متمايز يك چهار چوب براي ارايه انواع تعريف مي كند.

براي انواع ترافيك را به PHB چوب امكان پياده سازير_ اين چهاكند و ي ايجاد م,شيوه هاي مختلف توسط فراهم كننده هاي مختلف

لذا يك مدل سرويس قابل انعطافي را تعريف مي كند._ قابليت گسترش از اهداف اصلي اين ساختار است.

_ گر چه اين ساختار ارايه كيفيت سرويس در سطح كالس را در نظر دارد ولي امكان دسته بنديهاي ريزتر درون هر كالس وجود دارد.

كه در صورت استPer-flowيك حالت خاص استفاده از روش برخورد نكردن به مشكل قابليت گسترش امكان استفاده از آن

وجود دارد.نحوه رفتار شبکه از نظر اولویت دهی سرویس diff-serve، PHB در

PHBو تخصیص بافر را برای یک کالس ترافیک تعریف می کند. مربوط به کالسهای مختلف با هم متفاوت است.

اصول كلي سرويس متمايز

_ دسته بندي بسته ها بر اساس اطالعات هدر آنها در شبكه انجام ميشود. سرعت خطوط در ( Edge)ورودي

ورودي شبكه معموال پايين تر است و امكان پردازش دسته بندي وجود دارد.به منظور بسته ها

_ كالس هر بسته با يك برچسب مشخص مي شود. ارايه QoS نوع ،_در هسته شبكه تنها بر اساس برچسب

شده به آن مشخص ميشود. به علت محدود بودن تعداد كالسها اين كار مي تواند با سرعت باال انجام مي شود.

_ اطالعات حالت نگهداري نمي شود و لذا مشكل قابليت گسترش بوجود نمي آيد.

پياده سازي سرويس متمايز

با ترافيك كالسهاي مختلف مي (PHB)_ انواع رفتارهاي مختلف نظر گرفتن يك صف مجزا براي هر كالس پياده سازي تواند با در

شود.

_PHB اولويت هر صف , نرخ سرويس آنبه هر کالس با مربوط .شود مي تواند تعيين آن Packet dropد ترشولصف و

قرار گيرد. TOS مي تواند در بايت IPV.4 در بسته هاي DS _ كد بيت باالي اين بايت براي تعريف 3پيشنهاد شده است كه

بسته ها استفاده شود.( Precedence)اولويت

يك بسته مقدار تعريف نشده داشته باشد, DS_ در صورتي كه كد پيش فرض تلقي مي كنند.PHB با BEروترها آنرا از نوع

MPLS پياده سازي سرويس متمايز با

هر بسته داراي يك بر چسب مستقلMPLS _ در محيط(Tag).است

در نظر گرفته DS_ در فضاي بر چسب سه بيت براي كالس ترافيك تعريف كرد.8شده است. لذا مي توان

معماري سرويس متمايز

اطالعات حالت براي هر جريان نگهداري ,_ تنها روترهاي كناري انجام مي دهند. Policing , Shapingمي كنند و عمل

_ در روترهاي هسته اطالعات در سطح جريان نگهداري نمي شود. لذا مي توان به تعداد بسيار زيادي از جريانها سرويس داد.

و اعمال سياستهاي مديريتي, Admission Control_ براي انجام پيشنهاد شده است كه از Bandwidth Broker (BB) عنصري بنام

اطالعات وضعيت شبكه را در اختيار دارد.,طريق مانيتورينگ براي سيگنالينگ بين كاربر و اولين RSVP_ مي توان از پروتكل

و روترها استفاده كرد ولي براي ايجاد مسير BBروتر و نيز بين از ابتدا به انتها مانند سرويس مجتمع استفاده نخواهد شد.

Edge Router

policy

PHB1

PHB2

Data

Data

Edge Router

سرويس متمايز و مسيريابي با كيفيت سرويس

_ مسيريابي حساس به كيفيت سرويس از ملزومات ارايه سرويس است.

_ براي پذيرش يك جريان بايد در مسير عبور بسته هاي آن ود داشته باشد وگرنه از طرف الگوريتمجمنابع الزم و

Admission Control ,.اين جريان رد خواهد شد براي توزيع اطالعات وضعيت OSPF بر روي توسعه IETF_ در

خطوط بين روترها و محاسبه مسير بر حسب منابع آزاد .براي هر كالس ترافيك فعاليتهايي صورت گرفته است

حجم سربار ,_ مشكل مسير يابي حساس به كيفيت سرويس

و نيز مشكل ناپايداري است. Open Shortest Path Firstهمان الگوریتم ", OSPFمنظور از "

است. در اینجا فقط تغییرات جداول میان روترها مبادله می شود, نه جدول کامل روتینگ.

وظايف ميزبانها و روترهاي كناري در سرويس متمايز

چهار وظيفه اصلي: مربوط ثبت DS د : بر روي هر بسته ك(Classification) _ دسته بنديمي شود.

: حجم ترافيك وارده را اندازه گيري مي كند. ( Metering)_ اندازه گيري : در صورت افزودن حجم ترافيك بر ميزان ) ( Markingي- عالمت گذار

شبكه , بسته هاي اضافه بنحو تعريف در قرارداد كاربر با مي شوند. Markمناسب

Conditioning_ , مي تواند يكي از سه رفتار ارسال بدون وقفه : ريختن بسته را بر حسب سياست گذاري ارسال با تاخير و يا دور

ام شده پياده سازي كند.جان

EFكالس

تضمين مي EF_ يك پهناي باند حداقل براي ترافيك شود.

_ ترافيك كالسهاي ديگر بر روي كيفيت سرويس اين كالس تاثير مخرب ندارند.

عبور Admission Controlاز بايد _ ترافيك پذيرفته شده نمايد.

_ترافيك افزون بر قرارداد معموال حذف مي شود._ مي توان سرويس شبيه خطوط استيجاري ارايه كرد.

ر و تلفات کم يس بالدرنگ با تاخي ارائه سروي- براف شده است.يتعر

: AFكالس

_ چهار زير كالس تعريف شده است. بخشي از پهناي باند و بافر رزرو AF _ براي هر كالس

ميشود. نسبت بهم اولويت نسبي در سرويس دارند.AFi _ كالسهاي

استفاده از مدالهاي AF يك نوع تعريف براي كالسهاي . Bronze, Silver, Goldالمپيك است: سرويس

با در نظر گرفتن WFQ_ پياده سازي صف بندي مي تواند با انجام گيرد. Gold وSilver وزن بيشتر براي سرويس

, سه زير كالس تعريف مي شود كه از AFi_ در هر كالس درون صف مربوطه نسبت بهم متفاوت Loss Priorityنظر

هستند. مي شود. Mark فزون بر قراردادا_ ترافيك AF3نقره ای و AF2بعنوان سرویس طالیی، AF1سرویس

سرویس کالس برنز )مشابه مدالهای المپیک( تلقی می شود.

کالسهاي سرويس متمايز ونگاشت آنها به کاربردها

DSCP marking scheme-An Example

ارايه كيفيت سرويس انتها به انتها

مستقل است.DS Domain_ هر شبكه يك _ در مسير انتها به انتها, يك بسته ممكن است از شبكه هاي مختلف عبور كند._ در هر شبكه ممكن است سرويس متمايز يا سرويس مجتمع پياده شده باشد.

ي انجام مMarking و Admission Control, Classification هر شبکه عمل ي_ در ورودشود.

برای هر کالس انجام می شود resource allocationعمل , diff-serv- در سرویس برای هر جریان. int-servولی در سرویس یک int-servاست ولی statelessیک سرویس , diff-serv- بنابراین سرویس

است. statefulسرویس

ساختار يك مسير ياب با امكانات كيفيت سرويس

_ در چنين مسير يابي بايد امكانات دسته بندي, صف بندي و كنترل پذيرش جريانها وجود داشته باشد.

خالصه

كيفيت سرويس يك نياز چند سطحي در اينترنت است. •ارايه كيفيت سرويس قابل قبول در سطح تعريف شده براي راه اندازي عملياتي سرويسهاي حساس ضروري

است. امروزه بعنوان مبناي سيستم تامين Diff-Servساختار •

كيفيت سرويس در اينترنت پذيرفته شده است. عالوه بر پياده سازي Diff-Servروترها با امكا نات •

، بايد مكانيسم RSVP وMPLSپروتكلهاي مورد نياز مانند (CBQ) مانند صف بندي مبتني بر كالس QoSهاي كنترل

، مديريت بافر عادالنه (WFQ)، نوبت دهي منصفانه (FBA) و كنترل ترافيك (Policing) .را نيز پياده نمايند

IP Switching , MPLS

IP يچينگيفلسفه سو

انگيزه ها•ظرفيت محدود روتر.–مشکل بودن مهندسي ترافيک.–مطpرح اسpت و از کيفيت سpرويس پشpتيباني ”best effort“ فقpط –

نمي شود.

ايده کليدي• به جز مشکل در اجرا وجود ندارد.IP مشکلي با –

تغيير فلسفه اي•تغيpير از ” زمpاني کpه مي توانيpد مسpيريابي انجpام دهيpد، زمpاني کpه –

باpيpد سpوpييچينpگ اpنجpام دهيpد“ pبpه ” زpمpانيp کpه ميp توانpيpد سpوييچينگ p.“يدpم دهpانجا pيابي pمسير pه بايدpيد، زماني کpده pانجام

ATM رويIPمدل - يچينگ بستهيسو (overlay)

بدون تغيير مي مانند.ATM و IPاليه هاي • براي ديگري فعاليت مي کند.2يک اليه به عنوان اليه •آمpدن پروتکلهpاي • بpاعث بوجpود بpه ديگpري پيچيpدگي نگاشpت يکي

متعددي شد:RFC1483, RFC1577, NHRP, ROLC, LANE, MPOA!!!

ATM Cloud

IPOverlay Model

Overlay مشكل قابليت گسترش مدل

.OSPF و PNNIاجراي موازي دو پروتکل مسيريابي: •داراي • مجpازي کpه n2توپولpوژي اسpت منطقي ارتبpاط n دادpتع

مشpکل قpابليت گسترش.نقpاطي اسpت کpه بايpد بهم متصpل شpوند راه حل ها :•

: تمام سوييچ ها را به روتر تبديل مي کند )اساليد بعد(.IPسوييچينگ ––MPLS هر سوييچ را به : LSR.تبديل مي کند

IP يچينگ بسته-مدليسو Switching

cacheبسته های عبوری را یکبار مسیریابی می کنیم, در یک جدول نگهداری می کنیم, از این به بعد برای بسته های بعدی که می آیند

از این جدول استفاده می کنیم.

Router at edge

IP Switching يچهاي تبديل به روتر شدهيسو IP Navigator

Tag SwitchingVNS

ARIS(IBM)CSR

اجBBراي پروتكلهBBا مسBBتقيما بBBر روي سBBخت • .افزار

بدين تBرتيب از دوبBاره كBاري در اسBتفاده از دو •ريابي, يدرس دهي, مسBBآسيسBBتم متفBBاوت

تخصيص منابع و غيره جلوگيري مي شود.

Multiprotocol Label SwitchingIPانقالب •forwardingتفکيک کنترل از•همگرايي تکنولوژY هاي •

connection-oriented connectionlessو

Multiprotocol Label Switchingاست . هر جا connection lessداشته باشیم سرویس routingهر جا

forwarding بر اساسlabel داشته باشیم سرویسconnection oriented . است

z بر روي سخت IPاجراي پروتکل هاي کنترلي مستقيما forwarding ولي با تفکيک مسير يابي ازATMافزار

Route once at edge

Switch in the middle(LSR)

آنچه در شکل به عنوان LSR

مشخص شده, ادغام سوییچها و روترها,

واحد است. deviceدر یک

IP SwitchingIP Navigator

Tag SwitchingVNSARISCSR

:MPLSمعایب یک الیه به - 1

شبکه اضافه شده.

- روتر ناچار 2را MPLSاست

بفهمد.

isiran

معایب MPLS :1- یک لایه به شبکه اضافه شده.2- روتر ناچار استMPLS را بفهمد.

MPLS نحوه كار .در ورودي شبكه به هر بسته يك برچسب تعلق مي گيرد هر برچسب(Label) نماينده يك مسير از پيش تعيين شده

است. بنابر اين ، عمل تعيين مسير يك بار در ورودي شبكه .( connection-oriented control )انجام مي گيرد

، درون شبكهLSR ها بسته هاي برچسب خورده را بدون نياز .( forwarding )يچ مي كننديبه مسيريابي سو

به روترهای جدید که امکانMPLS ،دارندLSR .می گویند

MPLS نحوه كار

پردازش پيچيده• header matchطوالني ترين •

مسيريابي کردن در جدول

پردازش ساده- header

- index lookup of LIB

- label swapping

پردازش پيچيده• header -

match طوالني ترين • کردن در جدول مسيريابي

Router LSR

packet

packet

packet packet

L3

L2بوسBيله مسBيريابي جدول مسBBيريابي هBBاي پروتکBBل

ساخته مي شود

•LIB اختهBس زيBر مBوارد بويسBله مي شود:

مسBير • جBدول از بااسBتفاده يابي

بوسBيله پروتکBل هBاي توزيBع بBر •چسب

MPLSبدون MPLSبا

این است که در طول label swapping- منظور از •مسیر می تواند مقدار لیبل تغییر کند.

کردن در جدول match- "طوالنی ترین longest prefixمسیریابی" یعنی استفاده از تکنیک

match . پیشوندها را به ترتیب نزولی در جدول matchمسیریابی قرار می دهیم تا طوالنی ترین

را, اول پیدا کند.

یکی است, یعنی جدول LFIBبا LIB- مفهوم forwarding .برحسب برچسب تشکیل شده است

مقايسه چند حالت- در روش اول )شکل باالی صفحه(, روتینگ سنتی نشان داده شده است.

انجام می گیرد و دیگر نیازی به forwarding فقط 2- در روش سوم, در الیه مسیریابی نیست.

Layer 3 Routing (OSPF, BGP)Layer 3 Forwarding


IP over ATM VCs

Layer 2 Routing (e.g.PNNI)Layer 2 Forwarding

Layer 3 Forwarding


MPLS

Layer 2 Forwarding Layer 3 Forwarding

Legacy Routing

FEC تعريف- MPLS نحوه كار

•FEC ورتpک صpه يpا بpا آنهpر بpط روتpه توسpا کpه اي از پکت هpر مجموعpزي رفتار مي شود.

پکت هpايي کpه بpراي آدرس هpاي پيشpوندي متفpاوتي معين شpده انpد، بpه روتpر • مpعادلp رpفتار ميp شود.FECخرpوpجي pنگاشتp ميp pشوند وp بpا آنهpاp به pعنوpان

سpنتي • توانpد IPمسpيريابي مي FEC دpمقص آدرس براسpاس را MPLS بسازد که قابليت انعطاف بيشتري را فراهم مي سازد.

فرد زده مي ه يك برچسب منحصر بFECبر روي بسته هاي متعلق به هر شود.

47.160.5.12/8

AS 300

207.66.81.144/17

140.5.192.5/19

MPLS Cloud

isiran

- مجموعه بسته هایی که پیشوندهایشان متفاوت است ولی نگاشت آنها یکسان است, یک برچسب می خورند. - وقتی یک بسته برچسب خورد, یعنی تا آخر راه باید برود و نمیتواند وسط راه بیرون بیاید. روترهای میانی فقط برچسب را نگاه می کنند و به داخل بسته کاری ندارند.

- در شکل اسالید قبل, سه شبکه مختلف نشان داده •شده. فلش ضخیم تر مسیر یکسانی است که به این

آدرس داده شده. LSP- همیشه سعی می کنیم تا جایی که امکان دارد •

کمتر و بزرگتری در پهنای باندی که در اختیار داریم تعریف کنیم تا راندمان استفاده از پهنای باند, بیشتر

شود.- مجموعه بسته هایی که پیشوندهایشان متفاوت است •

ولی نگاشت آنها یکسان است, یک برچسب می خورند. - وقتی یک بسته برچسب خورد, یعنی تا آخر راه باید •

برود و نمیتواند وسط راه بیرون بیاید. روترهای میانی فقط برچسب را نگاه می کنند و به داخل بسته کاری

ندارند.

تشكيل جداول- MPLS نحوه كار LIB

برچسب ها داراي معني محلي مي باشند.• تغيير مي کنند.hopبرچسب ها در هر •

روتر در لبه و سوييچ در هستهروتر سمت چپ در )MPLSروترهای ورودی به شبکه

و روتر انتهایی )روتر سمت , ingress routerشکل( را می نامیم. فقط این egress routerراست در شکل( را

را انجام می دهند و در IP forwardingروترها عمل هسته این شبکه, تنها عمل سوییچینگ انجام می شود.

IP ForwardingLABEL SWITCHINGIP Forwarding

IP IP #L1 IP #L2 IP #L3 IP

MPLS نحوه كارمیان روترهاست. بعد handshakingعمل معمولی , helloارسال سیگنالهای و پس از آنکه از وجود هم باخبر شدند, اطالعات , helloاز رد و بدل کردن

می دهند.توپولوژی شبکه را به همدیگر

UDP-Hello

UDP-Hello

TCP-open

TIM

E

Label requestIP

Label mapping#L2

Initialization(s)

MPLSنحوه كار

•MPLS هpاي اليpل هpواع پروتکpر روي انpرا مي شود:2 بpاج –ATM دpب درفيلpبرچس :VPI/VCI رايندpدر س ATM.ه استpرار گرفتpق –Frame Relay دpب درفيلpبرچس :DLCIرايندpدر س FR .ه استpرار گرفتpق –PPP/LAN رايندpس :“shim ” رايندهايpدر بين س L2 و L3 هpرار گرفتpق

است.( PPP: Point-to-Point)

PDU TCP IP MPLS Shim PPP/Ethernet

Network layer Link layer

برچسب هاي تو در تو LSPبزرگ داریم و درون آن چند LSP- یعنی یک

کوچکتر.سطح تودرتویی را نشان , EXP (Exponential- فیلد )

ها و هم تونلها میتوانند تودرتو LSPمی دهد. هم باشند. چنpدين برچسpب تpودر تpو مي توانpد وجpود داشpته ” shim“در سpرايند

هpا مي توانpد بصpورت تpو در تpو )سلسpله LSPباشpد. بpدين تpرتيب مراتبي( ايجاد شوند.

PDU TCP IP MPLS Shim PPP/Ethernet

Level 1Label

Level 4Label

Level 2Label

Level 3Label

Tag (20 bits) EXP* (3) Stack (1) TTL (8)

Network layer

Label Header set to IP TTL value

Link layer

Label Distribution Protocols (LDP)

•Label Distribution دpدي يpک مجpاور روترهpاي کpه سpازد مي مطمئن دارد <-> نگاشت برچسبFECعمومي از

موجpود Label Distributionبراي• مسpيريابي پروتکلهpاي از تpوان مي اpسpتpفادهp pکpرد وp يpا اينکpه پروpتpکpل pمخصوpصpي بpرايp توpزيpع برpچسpب ماننpد

LDP.را بکار برد

Routing Table

Address Prefix Next Hop47.0.0.0/8 LSR B

Routing Table

Address Prefix Next Hop47.0.0.0/8 LSR B

Label Information Base

Label In FEC Label Out17 47.0.0.0/8 XX

LSR A LSR BLSR C

Label Information Base

Label In FEC Label OutXX 47.0.0.0/8 17

For 47.0.0.0/8 use label 17

IP Packet 47.80.55.3

label distribution می تواند برای MPLSدر • RSVPو یا از BGP یا از LDPاز پروتکل

استفاده شود.های آن, از مسیریابی extentionیا LDPدر •

بر مبنای نیازهای کیفیت explicitبه روش سرویس, حمایت می شود. ولی دو پروتکل

ردوبدل piggybackدیگر, لیبلها را به روش می کنند.

Label Switchedمسيرهاي

Label SwitchedPaths (Hop by Hop)

LSR ورودي هاي

Egress LSR

پکت هاي ورودي کالس بندي شده، برچسب خورده

• MPLS، LSP رpاي زيpاز راهه بpه وسpيله يکي را هpا setup :ميکند

• Hop-by-Hop routing • Explicit Routing

Label SwitchedPaths (Explicit Routing)

بخواهد بسته ای MPLS nodeزمانی که یک •دیگر بفرستد, partner MPLS nodeرا به یک

روترهای پی در پی و , nodeولی این دو نباشند, یک hop-by-hopمتوالی در یک مسیر

تونل بین آنها ایجاد می شود.

Multiprotocolهر دوي باال و پايين :P

oint

-to-

poin

t

Eth

erne

t

Fra

me

Rel

ay

AT

M

FD

DI

IPv6 IPv4 IPX AppleTalk

Label Switching

Network LayerProtocols

Link LayerProtocols

•MPLS.بر روي اليه هاي لينک چندگانه اجرا مي شود –ATM برچسب درفيلد :VPI/VCI در سرايند ATM.قرار گرفته است –Frame Relay برچسب درفيلد :DLCIدر سرايند FR .قرار گرفته است–PPP/LAN رايندpس :“shim ” رايندهايpدر بين س L2و L3.ه استpرار گرفتpق

MPLS ساخته شده بر روي IPاستاندارد استفاده می شود MPLSاز backboneبه عنوان WANعمدتا در شبکه های

زیرا در آنجاست که پهنای باند گران است و مصرف باید بهینه گردد.

وغBيره سBاخته مي شود.RIP وIS-IS و OSPF, آنطBور کBه بوسBيله forwarding destination-basedجداول •نشان داده شده است. IP routingدر این شکل روش معمولی •

47.1

47.247.3

Dest Out

47.1 147.2 2

47.3 3

1

23

Dest Out

47.1 147.2 2

47.3 3

Dest Out

47.1 147.2 2

47.3 3

1

23

1

2

3

IP FORWARDING با استفاده از HOP-BY-HOPکنترل

مفروض, چگونه مسیرش را IPدر این شکل نشان داده شده که بسته ای با آدرس پیدا می کند.

47.1

47.247.3

IP 47.1.1.1

Dest Out

47.1 147.2 2

47.3 3

1

23

Dest Out

47.1 147.2 2

47.3 3

1

2

1

2

3

IP 47.1.1.1

IP 47.1.1.1IP 47.1.1.1

Dest Out

47.1 147.2 2

47.3 3

MPLS Label Distribution

IntfIn

LabelIn

Dest IntfOut

3 0.40 47.1 1

IntfIn

LabelIn

Dest IntfOut

LabelOut

3 0.50 47.1 1 0.40

47.1

47.247.3

12

3

1

2

1

2

3

3IntfIn

Dest IntfOut

LabelOut

3 47.1 1 0.50 Mapping: 0.40

Request: 47.1

Mapping: 0.50

Request: 47.1

بر اساس آدرس مقصد و لیبل, داده شده اند. forwardingدر این شکل, جداول از یک طرف, یک درخواست به آدرس مقصد فرستاده می شود و از طرف مقابل,

لیبلها ساخته شده و به فرستنده اطالع داده می شوند.

Label Switched Path (LSP)

IntfIn

LabelIn

Dest IntfOut

3 0.40 47.1 1

IntfIn

LabelIn

Dest IntfOut

LabelOut

3 0.50 47.1 1 0.40

47.1

47.247.3

1

2

31

2

1

2

3

3IntfIn

Dest IntfOut

LabelOut

3 47.1 1 0.50

IP 47.1.1.1

IP 47.1.1.1

- در این شکل نشان داده شده که بسته ای با •آدرس مفروض, چگونه با استفاده از جدول,

مسیرش را پیدا می کند. - در ابتدا, با مراجعه به جدول می بیند که •

است, پس برچسب می زند و LSPشروع یک ایجادشده, بسته را ارسال می LSPاز طریق

کند.- در انتهای مسیر, برچسب از روی بسته •

IPبرداشته می شود و بصورت یک بسته معمولی, تحویل داده می شود.

Documents

مهندسی اینترنت