Информатика и выч. техника \ Корпоративные сети

Протоколы сетевого и транспортного уровня. Стек TCP/IP

Страницы работы

67 страниц (Word-файл)

Скачать файл

Фрагмент текста работы

ПРОТОКОЛЫ СЕТЕВОГО И ТРАНСПОРТНОГО УРОВНЯ. СТЕК TCP/IP

СЕТЕВОЙ УРОВЕНЬ

МАРШРУТИЗАТОР

Сеть2 (адреса 1-10000) Сеть1 (адреса 10001-100000) Сеть3 (адреса 100001-200000)

СЕТЬ 2 адреса 1-10000

СЕТЬ 1 (адреса 10001-100000)

СЕТЬ 3 (адреса 100001-200000)

СТЕК ПРОТОКОЛОВ TCP/IP

RFC 791. “Internet Protocol”.
RFC 1122. “Требования к хостам Интернет – коммуникационные уровни”.
RFC 1123. “Требования к хостам
Интернет – прикладные и служебные протоколы”.

Структура IPv4-адреса

172.17.34.6

IP-адрес 192.168.7.10 Маска сети 255.255.255.0 Шлюз 192.168.7.1

Dynamic Host Configuration Protocol

DHCP-cервер

255.255.255.255

192.168.1.1 255.255.255.0

IP – адресация два стандарта:

IP version 4 (IPv4), c 1983 г., 32-х битный адрес – 192.168.11.1,
232 – 4 294 967 296 адресов;

Формат IPv4-заголовка

• Версия – 4 • Длина заголовка – указатель на окончание заголовка, т.к.заголовок не имеет фиксированной длины • Тип обслуживания: приоритет -3 бита, задержка (D), пропускная способность (T), надежность (R) – по 1 биту, остальное – резерв. Используется при маршрутизации. • Длина датаграммы – указатель на окончание датаграммы, т.к. она не имеет фиксированной длины. • Идентификатор – индивидуальный номер пакета, под которым он пересылается по сети. • Флаги – поле, указывающее на дополнительные действия над пакетом, в частности, фрагментацию. Т.е. будут и еще фрагменты исходного пакета в последующих IP-пакетах. DF – не фрагментировано, MF- еще фрагменты.

• Смещение фрагмента – указатель на размер фрагмента. • TTL (Time to Live) – время жизни пакета. По умолчанию TTL=255, на каждом узле вычитается минимум 1, при TTL=0 пакет удаляется из сети. Необходимо для предотвращения блуждания пакетов по сети и появления паразитного трафика. • Протокол – указатель на протокол транспортного уровня. Используется при маршрутизации. • Контрольная сумма заголовка – вычисляется на основании информации заголовка в процессе его формирования. Важно – в IP нет контроля за правильностью передаваемых пользовательских данных, эта функция возложена на протоколы верхних уровней

• IP-адрес отправителя – адрес узла, с которого был отправлен пакет. • IP-адрес получателя – адрес узла, на который был отправлен пакет. Эти поля используются при маршрутизации. • Опции – факультативное поле. Может содержать дополнительные параметры, такие как секретность, маршрут и т.п. Используется для обеспечения качества обслуживания и защиты информации на сетевом уровне. • Заполнитель – выравнивает длину заголовка до кратной 32 битам. • В конец IP-заголовка может дописываться информация об узлах, через которые этот пакет уже прошел. Это приводит к увеличению размера дейтаграммы в процессе передачи по сети.

Классовая адресация сетей

Применение этого метода не позволяет экономно использовать ограниченный ресурс IP-адресов, поскольку невозможно применение различных масок подсетей к различным подсетям.
Адресация в сетях IP осуществляется на основе классов: первые биты определяют класс сети, а по классу сети можно сказать — сколько бит отведено под номер сети и номер узла. Всего существует 5 классов:
Класс A0адрес сети (7 бит)адрес хоста (24 бита)
Класс B10адрес сети (14 бит)адрес хоста (16 бит)
Класс C110адрес сети (21 бит)адрес хоста (8 бит)
Класс D1110Адрес многоадресной рассылки
Класс E1111Зарезервировано
Особенностью IP является гибкая система адресации. Плата за это — наличие централизованных служб типа DNS.
Адрес состоит из двух частей — номер сети и номер узла в сети. IP-адрес версии 4 имеет длину 4 байта, записывается в виде четырех десятичных чисел, разделенных точками.
Для определения, какие байты принадлежат номеру сети, а какие номеру узла существует несколько подходов.
Одним из подходов был классовый метод адресации.

Нетрудно посчитать, что всего в пространстве адресов IP — 128 сетей по 16777216 адресов класса A, 16384 сети по 65536 адресов класса B и 2097152 сети по 256 адресов класса C, а также 268435456 адресов многоадресной рассылки и 268435456 зарезервированных адресов. С ростом сети Интернет эта система оказалась неэффективной и была дополнена бесклассовой адресацией (CIDR).

Бесклассовая адресация (англ. Classless Inter-Domain Routing, англ. CIDR) — метод IP-адресации, позволяющий гибко управлять пространством IP-адресов, не используя жёсткие рамки классовой адресации. Использование этого метода позволяет экономно использовать ограниченный ресурс IP-адресов, поскольку возможно применение различных масок подсетей к различным подсетям.

Бесклассовая адресация основывается на переменной длине маски подсети (англ. variable length subnet mask, VLSM), в то время, как в классовой (традиционной) адресации длина маски строго фиксирована 0, 1, 2 или 3 установленными октетами.

Классовая адресация

192.168.12.0 mask 255.255.255.0

11000000.10101000.00001100.00000000 11111111.11111111.11111111.00000000

1 1 1 1 1 1 1 1

Бесклассовая адресация

192.168.12.0 mask 255.255.255.224

11000000.10101000.00001100.00000000 11111111.11111111.11111111.11100000

1 1 1 1 1

Маска (oct.) Маска (dec.) кол-во адресов 00000000 0 256 10000000 128 128 11000000 192 64 11100000 224 32 11110000 240 16 11111000 248 8 11111100 252 4 11111111 255 1

255.255.255. … 255.255. … . 000 255. … .000.000

157.60.0.0/16

Свой адрес (src): 192.168.12.1 mask 255.255.255.0

11111111.11111111.11111111.00000000

11000000.10101000.00001100.00000000

1. Адрес назначения (dst): 192.168.12.35

11000000.10101000.00001100.00100011

2. Адрес назначения (dst): 192.168.17.35

В локальную сеть

11000000.10101000.00010001.00100011

На маршрутзатор

AfriNIC – Africa Region
APNIC – Asia/Pacific Region
ARIN - Canada, the United States, and several islands in the Caribbean Sea and North Atlantic Ocean
LACNIC - Latin America
and some Caribbean
Islands
RIPE NCC - Europe, the Middle East, Central Asia, and African countries
located north of the equator

Распределение IP-адресов

Распределение IP-адресов класса A

000/8 Sep 81 IANA - Reserved
001/8 Sep 81 IANA - Reserved
002/8 Sep 81 IANA - Reserved
003/8 May 94 General Electric Company
004/8 Dec 92 Level 3 Communications, Inc. (Updated - Apr 07)
005/8 Jul 95 IANA - Reserved
006/8 Feb 94 Army Information Systems Center
007/8 Apr 95 IANA - Reserved
008/8 Dec 92 Level 3 Communications, Inc. (Updated - Apr 07)
009/8 Aug 92 IBM
010/8 Jun 95 IANA - Private Use See [RFC1918]
011/8 May 93 DoD Intel Information Systems
012/8 Jun 95 AT&T Bell Laboratories
013/8 Sep 91 Xerox Corporation
014/8 Jun 91 IANA - Public Data Network
015/8 Jul 94 Hewlett-Packard Company
016/8 Nov 94 Digital Equipment Corporation
017/8 Jul 92 Apple Computer Inc.
018/8 Jan 94 MIT
019/8 May 95 Ford Motor Company
020/8 Oct 94 Computer Sciences Corporation
021/8 Jul 91 DDN-RVN
022/8 May 93 Defense Information Systems Agency
023/8 Jul 95 IANA - Reserved
024/8 May 01 ARIN - Cable Block (Formerly IANA - Jul 95)
025/8 Jan 95 UK Ministry of Defense (Updated - Jan 06)
026/8 May 95 Defense Information Systems Agency

"Private Use" IP addresses:
10.0.0.0 - 10.255.255.255, (10.0.0.0/8)
192.168.0.0 - 192.168.255.255, (192.168.0.0/16)
172.16.0.0 - 172.31.255.255 (172.16.0.0/12)
"Autoconfiguration" IP Addresses (APIPA):169.254.0.0 - 169.254.255.255 (169.254.0.0/16)
"Loopback" IP addresses:127.0.0.0 - 127.255.255.255
Multicast IP addresses:224.0.0.0 - 239.255.255.255
“Неопределенные” (“все прочие”) адреса:
0.0.0.0 0.0.0.0

IPv6

www.ipv6.com

IPv6-адрес делится на три части:
глобальный префикс Global Routing Prefix (аналог идентификатора сети Network ID в IPv4, присваивается провайдерам, определяется тремя первыми блоками) ;
идентификатор подсети (четвертый блок);
идентификатор интерфейса (аналог Host ID в IPv4) - определяет уникальный адрес хоста в сети. Способы получения уникального 64-разрядного идентификатора интерфейса: настроен вручную, определен сервером DCHP, получен путем преобразования MAC-адреса сетевой карты.
Вместо маски в IPv6 указывается префикс — это количество разрядов, которые определяют часть блоков, отвечающих за Global Routing. Пишется префикс через косую черту после самого адреса.
2001:0 f68:0000:0000:0000:0000:1986:69af/48