Upload
yanka
View
44
Download
1
Embed Size (px)
DESCRIPTION
Wykład 4. Intersieci – protokoły warstwy sieciowej i transportowej TCP/IP - wprowadzenie. Przedmiot: Sieci komputerowe. Ryszard Wiatr. Intersieć - połączenie sieci między sobą. Ruter (bramka intersieciowa) - komputer, który ma połączenie z dwiema - PowerPoint PPT Presentation
Citation preview
Intersieci – protokoły warstwy sieciowej i transportowej
TCP/IP - wprowadzenie
Ryszard Wiatr
Przedmiot: Sieci komputerowe
Wykład 4
Sieć 1 Sieć 2R
Intersieć - połączenie sieci między sobą
Ruter (bramka intersieciowa) - komputer, który ma połączenie z dwiema sieciami, należy do obydwóch i tworzy ich połączenie sieci fizycznych w intersieć
Ruter identyfikuje pakiety w sieci 1 przeznaczone dla węzłów w sieci 2 i przesyła je tam,identyfikuje pakiety w sieci 2 przeznaczone do węzłów w sieci 1 i przesyła je tam.
Jest węzłem w każdej z łączonych sieci
Sieć 1 Sieć 2R1 Sieć 3R2
Ruter R1 identyfikuje w sieci 1 pakiety przeznaczone zarówno do sieci 2 jak i do sieci 3
Do podejmowania decyzji, gdzie należy skierować pakiet,rutery używają informacji na temat docelowej sieci, a nie maszyny
inersieć inersieć
komputerykomputery
ruter
siećfizyczna
Użytkownik postrzega intersieć jako pojedynczą, wirtualną sieć
ARPANETSieć
z krążącymznacznikiem
R R
ETHERNET
Intersieć łączy sieci o różnych technologiach i róznych protokołachwarstw fizycznych (różnych ramkach)
Warstwa fizyczna
Warstwa łącza danych
Warstwa sieciowa
Warstwa transportowa
Warstwa sesji
Warstwa prezentacji
Warstwa aplikacji
Warstwa aplikacji
Warstwa dostępudo sieci
Warstwa transportowa
Warstwa sieciowa(Internetu)
TelnetFTP
HTTPSMTPPOP
DNSNFS
SNMPRIP
TCP UDP
IP ICMP
ARP
CSMA/CDEthernet
SLIPPPP
Token RingFDDI
inne…
Modelwarstwowy
ISO/OSI
Stos protokołów Niektóre protokołystosowane w Internecie
Protokół IP (Internet protocol) - 3 warstwa, sieciowa, modelu OSI zapewnia międzysieciowy transport danych, izoluje warstwy aplikacji od warstwy fizycznej
Protokół TCP (Transmission Control Protocol) - 4 warstwa, transportowa, modelu OSI uzupełnia mechanizmy sieciowe warstwy 3 o niezawodność i integralność danych na całej długości połączenia; gwarantuje dostarczanie pakietów wolne od błędów i w odpowienim uszeregowaniu
Zwykle występują razem jako zespół protokołów TCP/IP
Identyfikatory komputerów:
nazwy - określają, czym maszyna jest
adresy - określają, gdzie maszyna jest
trasy - określają, jak do niej dotrzeć
np.www.pwsztar.edu.pl - wygodne dla użytkownika193.193.92.215 - wygodne dla oprogramowania i
protokołów
Standard adresowania w zespole protokołów TCP/IP:
Każdy węzeł intersieci TCP/IP ma przydzielony unikalny adres IP
jest on używany przy wszystkich operacjach wymiany informacjiz konkretnym węzłem
adres IP wyraża się 32-bitową liczbą całkowitą
adres IP określa zarówno konkretną sieć w intersieci, jak i konkretny węzeł w tej sieci
(a więc nie określa komputera, ale przyłączenie do sieci, np. rutermoże mieć wiele adresów IP - inny dla każdego połączenia z inną siecią)
0 ids idm
1 ids idm
ids idm
adres rozsyłania grupowego
do wykorzystania w przyszłości
0
0
0
0
1 1
1
1
1
1
1
1 1
0 1 2 3 8 16 24 31
Klasa A
Klasa B
Klasa C
Klasa D
Klasa E
Główne postacie adresów IP
same zera
same zera
127
komputer
same jedynki
sieć same jedynki
cokolwiek
Dany kompuer
Komputer w danej sieci
Ograniczone rozgłaszanie(sieć lokalna)
Ukierunkowane rozgłaszanie
Pętla zwrotna
Konwencje specjalnych form adresów IP
Niektóre wady systemu adresowania IP
Po przeniesieniu komputera do innej sieci jego adres IP musi ulec zmianie
Po przekroczeniu granicznej ilości komputerów w sieci jej klasa musi ulec zmianie
Trasa pakietu wysyłanego do maszyny z wieloma adresami zależy do użytego adresu
RKomp.
1Komp.
2
Sieć 1
Sieć 2
I1
I3
I2
I5I4
Zapis IP w postaci dziesiętnej
np. 10000000 00001001 000011101 00000110 = 128.9.29.6
klasa adres najniższy adres najwyższy
ABCDE
0.1.0.0128.0.0.0192.0.1.0224.0.0.0240.0.0.0
126.0.0.0 191.255.0.0 223.255.255.0 239.255.255.255 247.255.255.255
zakresy dla poszczególnych klas:
Protokół ARP (Address Resolution Protocol)
docelowo komunikacja przeprowadzana jest przy pomocy sieci fizycznycho różnych technologiach
ARP to odwzorowywanie adresów IP na adresy fizyczne
w końcowym etapie drogi pakietu ostatni ruter musiustalić fizyczny adres komputera docelowego w końcowej sieci
na każdym etapie należy ustalić adres fizyczny rutera
A B
A B
Rozgłaszanie prośbyARP zawierającej IB
B wysyła do Aodpowiedź ARPzawierającąparę (IB, PB)
Protokół ARP
address resolution protocol
np.komputer A chce ustalić adres fizyczny komputera B
Rodzaj sprzętu Rodzaj protokołu
Dł. dla sprzętu Dł. dla protokołu Operacja
Adres IP nadawcy (oktety 0-1)
Adres sprzętowy odbiorcy (oktety 2-5)
Adres IP odbiorcy (oktety 0-3)
Adres sprzętowy nadawcy (oktety 0-3)
Adres sprzętowy nadawcy (oktety 4-5)
Adres IP nadawcy (oktety 2-3) Adres sprzętowy odbiorcy (oktety 0-1)
Format protokołu ARP
Przykład formatu komunikatu ARP/RARP dla sieci Ethernet:
Rodzaj sprzętu - wartośc 1 dla EthernetRodzaj protokołu - wartość 080016 dla adresów IP
Operacja - 1 - prośba ARP2 - odpowiedź ARP3 - prośba RARP4 - odpowiedź RARP
0 8 16 24 31
NAGŁÓWEK RAMKI CZĘŚĆ RAMKI Z DANYMI
Komunikat ARP
Kapsułkowanie komunikatu ARP w fizycznej ramce sieci
Ramki Ethernetu zawierające komunikaty ARP mają pole typu równe 080616
A B C D
A B
Protokół RARP
reverse address resolution protocol
np.komputer A rozgłasza zapytanie RARP wskazując na siebie jako odbiorcę
B C D
Komputery uprawnione do usługi RARP wysyłaja odpowiedź bezpośrednio do A
Pozyskiwanie własnego adresu IP w przypadku komputerów bezdyskowych
Komputery wykorzystują adresy fizyczne przy adresowaniu komunikatów RARP
wersja dł. nagł. typ obsługi długość całkowita
identyfikacja znaczniki przesunięcie fragmentu
czas życia TTL protokół suma kontrolna nagłówka
adres IP nadawcy
adres IP odbiorcy
opcje (jeżeli trzeba) uzupełnienie
DANE
.............
Format datagramu IP
0 4 8 16 19 24 31
O S Ppierwszeństwo nie używane
0 1 2 3 4 5 6 7
Struktura pola TYP OBSŁUGI datagramu IP
Określa sposób, w jaki datagram ma być obsłużony
Pierwszeństwo: wartość 3-bitowa od 0 (mały stopień ważności) do 7 (sterowanie siecią
bit O - prośba o krótkie czasy oczekiwania
bit S - prośba o przesyłanie szybkimi łączami
bit P - prośba o dużą pewność przesyłania
podpowiedzi dlaalgorytmówtrasowania}
Format datagramu intersieci, cd.
nagłówek ramki część ramki z danymi
nagłówek datagramu część datagramu z danymi
Kapsułkowanie datagramu
16-bitowe pole „długość” datagramu ogranicza jego długość do 216 = 65535 oktetów
pole typu w ramce Ethernet, gdy ramka przenosi datagram IP, ma wartość 080016
R1 R2
Węzeł A Węzeł B
Sieć 1 Sieć 3
Sieć 2
MTU=620
MTU=1500 MTU=1500
MTU (maximum transfer unit)
Fragmentacja pakietów - podział pakietu na jednostki mniejsze, przy przechodzeniu przez sieć o małym MTU
nagłówekdatagramu
nagłówekfragmentu 1
nagłówekfragmentu 2
nagłówekfragmentu 3
dane1
600 oktetówdane2
600 oktetówdane3
200 oktetów
dane1
dane2
dane3
Fragment 1przesunięcie 0
Fragment 2przesunięcie 600
Fragment 3przesunięcie 1200
ustawiony bit„więcejfragmentów”{
przykład fragmentacji datagramu o 1400 oktetach danych, dla sieci oMTU = 620
Kontrola fragmentacji pakietu przy pomocy pól datagramu IP:
Pole Identyfikacja:liczba całkowita jednoznacznie identyfikująca datagram,pole skopiowane z nagłówka oryginału datagramu do fragmentów
Pole Znaczniki:
Pole Przesunięcie fragmentu:
przesunięcie z oryginału datagramu dla danychprzenoszonych za pomocą tego fragmentu;wyrażane w jednostkach 8-oktetowych (dla zaoszczędzenia miejscaw nagłówku), począwszy od przesunięcia 0
bit „nie fragmentuj” - ustawiony na 1 nie pozwala na fragmentacjębit „dalsze fragmenty” - określa czy to dane ze środka datagramu
czy z ostatniego fragmentu
Format datagramu intersieci, cd.
Czas życia TTL (time to live) - zmniejsza się o 1 podczas przechodzenia przez każdy ruter i liczbe sekund na ruterze przy przec.
Protokół: - określa, który protokół wyższego poziomu został użyty do utworzenia treści w polu Dane
Suma kontrolna nagłówka - sprawdzenie ew. przekłamań w nagłówku, dodaniedo siebie elementów nagłówka przy uzyciu arytmetyki uzupełnienia do 1
Adres IP nadawcy: 32 bity
Adres IP odbiorcy: 32 bity
Wersja - informacja o wersji protokołu IP, któa była stosowana przy tworzeniu datagramu, 4 bity
Długość nagłówka - długość nagłówka datagramu, mierzona w słowach32-bitowych, 4 bity
Długość całkowita - długość całości datagramu, wyrażona w oktetach, 16 bitów
Format datagramu intersieci, cd.
numer opcjiklasa opcji
Format datagramu intersieci, cd.
Opcje datagramów w sieci:
kopiuj
0 1 2 3 4 5 6 7 oktetkoduopcji
Klasa opcji znaczenie 0 kontrola datagramów lub sieci 1 zarezerwowane do przyszłego użytku 2 poprawianie błędów i pomiary 3 zarezerwowane do przyszłego użytku
0
Klasa opcji Numer opcji Długość Opis
0
0
0
0
0
0
2
0
2
3
7
8
9
4
-
11
zm.
zm.
4
zm.
zm.
Koniec listy opcji - używane, gdy opcjenie kończą się z końcem nagłówka
Ograniczenia związane z bezpiecz.I obsługą
Swobodne trasowanie wg nadawcy -do prowadzenia datagramukresloną ścieżką
Zapisuj trasę - używana dośledzenia trasy
Identyfikator strumienia
Rygorystyczne trasowanie wg nadawcydo prowadzenia datagramuokresloną ścieżką
Datownik - używana do zapisywaniaczasów wzdłuz ścieżki
Niektóre możliwe opcje IP
KOD (7) DŁUGOŚĆ WSKAŹNIK
PIERWSZY ADRES IP
DRUGI ADRES IP
..............................................
0 8 16 24 31
Format datagramu intersieci, cd.
Opcja zapisywania trasy
KOD (137) DŁUGOŚĆ WSKAŹNIK
ADRES IP PIERWSZEGO ETAPU
ADRES IP DRUGIEGO ETAPU
..............................................
0 8 16 24 31
Format datagramu intersieci, cd.
Opcja trasowania wg nadawcy
Trasowanie :
- rygorystyczne: kolejne adresy na liście określają dokładnie ścieżkęktórą datagram musi przebyć
- swobodne: dozwolone przeskoki między kolejnymi adresami z listy
KOD (137) DŁUGOŚĆ WSKAŹNIK
PIERWSZY ADRES IP
PIERWSZY ZNACZNIK
..............................................
0 8 16 24 31
Format datagramu intersieci, cd.
Opcja „zapisuj czas”
PRZEPEŁNIENIE ZNACZNIKI