Главная Случайная страница


Категории:

ДомЗдоровьеЗоологияИнформатикаИскусствоИскусствоКомпьютерыКулинарияМаркетингМатематикаМедицинаМенеджментОбразованиеПедагогикаПитомцыПрограммированиеПроизводствоПромышленностьПсихологияРазноеРелигияСоциологияСпортСтатистикаТранспортФизикаФилософияФинансыХимияХоббиЭкологияЭкономикаЭлектроника






Адресация в IP-сетях. Система разрешения имен

Типы адресов: физический (MAC-адрес), сетевой (IP-адрес) и символьный (DNS-имя)

Каждый компьютер в сети TCP/IP имеет адреса трех уровней:

  • Локальный адрес узла, определяемый технологией, с помощью которой построена отдельная сеть, в которую входит данный узел. Для узлов, входящих в локальные сети - это МАС-адрес сетевого адаптера или порта маршрутизатора. Эти адреса назначаются производителями оборудования и являются уникальными адресами.
  • IP-адрес, состоящий из 4 байт, например, 109.26.17.100. Этот адрес используется на сетевом уровне. Он назначается администратором во время конфигурирования компьютеров и маршрутизаторов. IP-адрес состоит из двух частей: номера сети и номера узла. Номер сети может быть выбран администратором произвольно, либо назначен по рекомендации специального подразделения Internet, если сеть должна работать как составная часть Internet. Обычно провайдеры услуг Internet получают диапазоны адресов у подразделений NIC, а затем распределяют их между своими абонентами.

 

Номер узла в протоколе IP назначается независимо от локального адреса узла. Деление IP-адреса на поле номера сети и номера узла - гибкое, и граница между этими полями может устанавливаться весьма произвольно. Узел может входить в несколько IP-сетей. В этом случае узел должен иметь несколько IP-адресов, по числу сетевых связей. ТоIP-адрес характеризует не отдельный компьютер или маршрутизатор, а одно сетевое соединение.

  • Символьный идентификатор-имя, например, SERV1.IBM.COM. Этот адрес назначается администратором и состоит из нескольких частей, например, имени машины, имени организации, имени домена. Такой адрес, называемый также DNS-именем, используется на прикладном уровне, например, в протоколах FTP или telnet.

В глобальных сетях, где есть несколько подсетей. Адресация по физическому адресу не дает возможности объединения узлов под сети, те она не такая гибкая

31 №сети №узла
IP адрес 32-разрядный

max кол-во 32 - 4 млрд адресов, но реально 2 млрд (уже исчерпаны). Каждую из 4х частей запоминают отдельно и разделяют точкой (192.36.18.14). адрес 32х разрядный, 2ный. Старшая часть разрядов IP адреса – номер сети, а младшая – номер узла сети.

  • Если адрес начинается с 0, то сеть относят к классу А, и номер сети занимает один байт, остальные 3 байта интерпретируются как номер узла в сети. Сети класса А имеют номера в диапазоне от 1 до 126. (Номер 0 не используется, а номер 127 зарезервирован для специальных целей, о чем будет сказано ниже.) В сетях класса А количество узлов должно быть больше 216 , но не превышать 224.
  • Если первые два бита адреса равны 10, то сеть относится к классу В и является сетью средних размеров с числом узлов 28 - 216. В сетях класса В под адрес сети и под адрес узла отводится по 16 битов, то есть по 2 байта.
  • Если адрес начинается с последовательности 110, то это сеть класса С с числом узлов не больше 28. Под адрес сети отводится 24 бита, а под адрес узла - 8 битов.
  • Если адрес начинается с последовательности 1110, то он является адресом класса D и обозначает особый, групповой адрес - multicast. Если в пакете в качестве адреса назначения указан адрес класса D, то такой пакет должны получить все узлы, которым присвоен данный адрес.
  • Если адрес начинается с последовательности 11110, то это адрес класса Е, он зарезервирован для будущих применений.

DNS (Domain Name System) - это распределенная база данных, поддерживающая иерархическую систему имен для идентификации узлов в сети Internet. Служба DNS предназначена для автоматического поиска IP-адреса по известному символьному имени узла. Протокол DNS является служебным протоколом прикладного уровня. Если данные о запрошенном соответствии хранятся в базе данного DNS-сервера, то он сразу посылает ответ клиенту, если же нет - то он посылает запрос DNS-серверу другого домена, который может сам обработать запрос, либо передать его другому DNS-серверу. Все DNS-серверы соединены иерархически, в соответствии с иерархией доменов сети Internet. Каждый хост в сети Internet однозначно определяется своим полным доменным именем

Основным назначением DHCP является динамическое назначение IP-адресов. DHCP может поддерживать и более простые способы ручного и автоматического статического назначения адресов.

 

  1. Структура заголовка IP-пакета

IP-пакет состоит из заголовка и поля данных. Заголовок, как правило, имеющий длину 20 байт, имеет следующую структуру

Поле Номер версии, занимающее 4 бит, указывает версию протокола IP. Сейчас повсеместно используется версия 4 (IPv4), и готовится переход на версию 6.

 

Поле Длина заголовка IP-пакета занимает 4 бит и указывает значение длины заголовка, измеренное в 32-битовых словах. Обычно заголовок имеет длину в 20 байт (пять 32-битовых слов), но при увеличении объема служебной информации эта длина может быть увеличена за счет использования дополнительных байт в поле Опции.

Поле Тип сервиса занимает один байт и задает приоритетность пакета и вид критерия выбора маршрута. Первые три бита этого поля образуют подполе приоритета пакета (Precedence), Приоритет может иметь значения от самого низкого - 0 (нормальный пакет) до самого высокого - 7 (пакет управляющей информации). Маршрутизаторы и компьютеры могут принимать во внимание приоритет пакета и обрабатывать более важные пакеты в первую очередь. Поле Тип сервиса содержит также три бита, определяющие критерий выбора маршрута. Реально выбор осуществляется между тремя альтернативами: малой задержкой, высокой достоверностью и высокой пропускной способностью. Установленный бит D (delay) говорит о том, что маршрут должен выбираться для минимизации задержки доставки данного пакета, бит Т - для максимизации пропускной способности, а бит R - для максимизации надежности доставки. Зарезервированные биты имеют нулевое значение.

Поле Общая длина занимает 2 байта и означает общую длину пакета с учетом заголовка и поля данных. Максимальная длина пакета ограничена разрядностью поля, определяющего эту величину, и составляет 65 535 байт, однако в большинстве хост-компьютеров и сетей столь большие пакеты не используются. При передаче по сетям различного типа длина пакета выбирается с учетом максимальной длины пакета протокола нижнего уровня, несущего IP-пакеты.

Поле Идентификатор пакета (Identification) занимает 2 байта и используется для распознавания пакетов, образовавшихся путем фрагментации исходного пакета. Все фрагменты должны иметь одинаковое значение этого поля.

Поле Флаги занимает 3 бита и содержит признаки, связанные с фрагментацией. Установленный бит DF (Do not Fragment) запрещает маршрутизатору фрагментировать данный пакет, а установленный бит MF (More Fragments) говорит о том, что данный пакет является промежуточным фрагментом. Оставшийся бит зарезервирован.

Поле Смещение фрагмента: занимает 13 бит и задает смещение в байтах поля данных этого пакета от начала общего поля данных исходного пакета, подвергнутого фрагментации. Используется при сборке/разборке фрагментов пакетов при передачах их между сетями с различными величинами MTU. Смещение должно быть кратно 8 байт.

Поле Время жизни занимает один байт и означает предельный срок, в течение которого пакет может перемещаться по сети. Время жизни данного пакета измеряется в секундах и задается источником передачи. Если параметр времени жизни станет нулевым до того, как пакет достигнет получателя, этот пакет будет уничтожен. Время жизни можно рассматривать как часовой механизм самоуничтожения. Значение этого поля изменяется при обработке заголовка IP-пакета.

Идентификатор Протокол верхнего уровня занимает один байт и указывает, какому протоколу верхнего уровня принадлежит информация, размещенная в поле данных пакета.

Контрольная сумма занимает 2 байта и рассчитывается только по заголовкуПри вычислении контрольной суммы значение самого поля «контрольная сумма» устанавливается в нуль. Если контрольная сумма неверна, то пакет будет отброшен, как только ошибка будет обнаружена.

 

Поля IP-адрес источника и IP-адрес назначения имеют одинаковую длину - 32 бита - и одинаковую структуру.

Поле Опции является необязательным и используется обычно только при отладке сети. Это поле состоит из нескольких подполей, каждое из которых может быть одного из восьми предопределенных типов.

Поле Выравнивание используется для того, чтобы убедиться в том, что IP-заголовок заканчивается на 32-битной границе. Выравнивание осуществляется нулями.

 

  1. Маршрутизаторы, использование масок постоянной длинны.

Ответ:

Маршрутизатор – устройство, используемое в компьютерных сетях передачи данных, которое принимает решения о пересылке пакетов сетевого уровня их получателю. Чаще всего маршрутизатор использует таблицу маршрутизации и адрес получателя. Выделяя эту информацию, он определяет по таблице маршрутизации путь, по которому следует передать данные и направляет пакет по этому маршруту.

Основная цель применения маршрутизаторов - объединение разнородных сетей и обслуживание альтернативных путей. Чаще всего маршрутизатор использует таблицу маршрутизации и адрес получателя. Выделяя эту информацию, он определяет по таблице маршрутизации путь, по которому следует передать данные и направляет пакет по этому маршруту. Алгоритм маршрутизации усложняется, когда в систему адресации узлов вносятся дополнительные элементы – маски (32х разрядное 2е число, старшие разряды которого установлены в «1», кол-во «1» определяет кол-во бит в адресе, используемых для указания № сети).

Маршрутизатор характеризуется колличеством пакетов обрабатываемых в единицу времени.

Маршрутизаторы делятся на классы:

1) Начального уровня – от 20000 пакетов в секунду и буфером до 16 Мб;

2) Среднего уровня – от 100000 пакетов/сек и буф до 64 Мб;

3) Высокого уровня – от 106 пакетов/сек и буф до 512 Мб;

4) Магистральные – от 107 пакетов/сек и буф до 1024 Мб.

Маршрутизация – способ определения оптимального пути передачи информации, от одного узла к другому, при наличии нескольких путей передачи информации.

Существуют алгоритмы маршрутизации:

1. Векторный – маршрутизатор определяет расстояние до выбранной сети и передает туда, где растояние меньше.

2. Статический – исключает дополнительные возможные пути и оставляет по одному, где расстояние минимально и оставляет выход по умолчанию.

3. Динамический – отличается от статического тем, что через какой-то промежуток времени происходит обновление таблицы.

Маска – 32-х разрядное двоичное число, старшие разряды которого устанавленны в единицу, колличество единиц определяет колличество бит в адресе используемых для указания номера сети.

Если сеть очень большая, то ее удобно разбить на под сети, что бы избавиться от широковесщательных пакетов. При использовании масок постоянной длинны сеть разбивается на равные подсети.

В этом есть как свои плюсы, так и минусы:

«+» - одна маска на всю подсеть;

«-» - при разбиении одной сети на 4 подсети из 16000 узлов используются только 2 (для соединения маршрутизатора с модемом), не рациональное использование сети.

 

Последнее изменение этой страницы: 2016-08-11

lectmania.ru. Все права принадлежат авторам данных материалов. В случае нарушения авторского права напишите нам сюда...