intersieci – protokoły warstwy sieciowej i transportowej tcp/ip - cd
DESCRIPTION
Wykład 4. Intersieci – protokoły warstwy sieciowej i transportowej TCP/IP - cd. Przedmiot: Sieci komputerowe. Ryszard Wiatr. Trasowanie IP - wybór ścieżki w intersieci, po której będzie przesyłany pakiet. R5. R2. R1. R6. N. O. R3. R. trasa do innych - PowerPoint PPT PresentationTRANSCRIPT
Intersieci – protokoły warstwy sieciowej i transportowej
TCP/IP - cd.
Ryszard Wiatr
Przedmiot: Sieci komputerowe
Wykład 4
Trasowanie IP - wybór ścieżki w intersieci, po której będzie przesyłany pakiet
N OR1
R2
R3
R
R6
R5
K
R1
R2
trasa do innychsieci i komputerów
trasa do innychsieci i komputerów
Trasowanie - komputer musi zdecydować, czy posłać datagramy do rutera R1 czy do R2
Trasowanie:
Dostarczanie bezpośrednie:przesyłanie datagramu między dwoma maszynamiw ramach tej samej sieci fizycznej- nie wymagane pośrednictwo ruterów- wspólny prefiks adresowy identyfikujący sieć
Dostarczanie pośrednie:nadawca i adresat są w różnych sieciach fizycznych,więc musi być pośrednictwo ruterów- tablice tras IP: informacje o możliwych adresatach i trasach do nich- potrzeba minimalizacji (ukrywania) informacji w tablicach tras
Rutery w intersieci TCP/IP to struktura połączonych elementów, współpracującychze sobą.Datagramy IP są przesyłane między kolejnymi ruterami, aż trafią do ruteramogącego dostarczyć je bezpośrednio
Trasowanie etapami
Każda pozycja w tablicy tras to para:
N - adres sieciR - adres rutera
(next hop)
Adres IPdocelowej sieci
Adres IPnastępnego rutera
w drodze do tej sieci
Tablice tras IP przechowują informacje i możliwych adresatach i trasach do nich
Ograniczanie (ukrywanie) informacji do trasy intersieci- przechowywanie informacji jedynie o adresach docelowych sieci a nie komputerów
Sieć20.0.0.0
P
R
T
Sieć10.0.0.0
Sieć30.0.0.0
Sieć40.0.0.0
10.0.0.12
20.0.0.12
20.0.0.23
30.0.0.23 40.0.0.34
30.0.0.34 20.0.0.0 bezpośrednio
30.0.0.0
10.0.0.0
40.0.0.0
bezpośrednio
20.0.0.12
30.0.0.34
sieć trasa do niej
Tablica tras dla rutera R
Trasowanie etapami
Trasy domyślne:
- jeżeli docelowej sieci nie ma w tablicy tras, pakiet kierowany jest do rutera domyślnego (bramy domyślnej)- korzystne w przypadkach komputerów mających tylko jeden ruter łączący z resztą intersieci
Trasy specyficzne:
- określane przez administartorów sieci lokalnych w celu kontrolowania wykorzystania sieic, wykonywania testów, sprawy bezpieczeństwa, usuwanie błędów w tablicach tras
Z zawartości datagramuustal adres IP odbiorcy - D
oraz prefix sieci - N
N jest równe adresowiktórejś z sieci
bezpośrednio przyłączonych
Dostarcz datagramdo adresata D
za pośrednictwem tej sieci
Dostarcz datagramdo nastepnego etapupodanego w tablicy
Tablica zawiera trasęspecyficzną dla komputera D
Tablica zawieratrasę do sieci N
Dostarcz datagramdo nastepnego etapupodanego w tablicy
Tablica zawieratrasę domyślną
Dostarcz datagramdo rutera domyślnegopodanego w tablicy
Zgłoś błąd trasowania
tak
tak
tak
tak
nie
nie
nie
nie
Algorytm wybieraniatrasy dla datagramu
ICMP (Internet Control Message Protocol)
przesyłanie komunikatów kontrolnych (sprawdzających)
przesyłanie komunikatów o błędach
przyczyny błędów:
- błędy linii komunikacyjnych i procesorów- odłączenie czasowe lub stałe docelowej maszyny od sieci- wyczerpanie czasu życia pakietu- przeciążenie ruterów
powiadamianie jedynie pierwotnego nadawcy
Nagłówek ICMP Dane ICMP
Nagłówek datagramu Część datagramu z danymi
Nagłówek ramki Część ramki z danymi
Dwa poziomy kapsułkowania komunikatu ICMP
Pole Protokół datagramu zawiera watość 1 - identyfikacja datagramujako komunikatu ICMP
Wartość w polu typ Typ komunikatu ICMP
03458
1112131415161718
odpowiedź z echemodbiorca nieosiągalnytłumienie nadawcyzmień trasowanieeprośba o echoprzekroczenie terminu datagramuproblem z parametrami datagramuprośba o czasodpowiedź z czasemprośba o informacjęodpowiedź z informacjąprośba o maskę adresowąodpowiedź z maska adresową
Znaczenia niektórych wartości pola typ w komunikacie ICMP
Wartość w polu typ Typ komunikatu ICMP
0123456789
101112
sieć nieosiągalnawęzeł nieosiągalnyprotokół nieosiągalnyport nieosiągalnykonieczna fragmentacja (ust. Nie)błąd trasy nadawcynieznana siec odbiorcynieznany węzeł odbiorcywęzeł nadawcy odizolowanykomun. z siecią odbiorcy zabronionakomun. z węzłem odbiorcy zabronionasieć niedostępna dla takiej usługiwęzeł niedostępna dla takiej usługi
Znaczenia wartości pola kod w komunikacie ICMP
Typ (8 lub 0) Kod Suma kontrolna
Identyfikator Numer kolejny
Opcjonalne dane
..........
0 8 16 31
Format komunikatów ICMP „prośba o echo” i „odpowiedź z echem”ping
Odpowiedź zawiera kopię ewentualnych danych zawartych w prośbie
Typ (3) Kod (0-12) Suma kontrolna
Nagłówek i pierwsze 64 bity datagramu
..........
0 8 16 31
Format komunikatów ICMP „odbiorca nieosiągalny”
Nieużywane (równe 0)
Przyczyny nieosiągalności:- czasowe nie działanie sprzętu- podanie przez nadawcę nieistniejącego odbiorcy- nieznajomość trasy przez ruter
Typ (4) Kod (0) Suma kontrolna
Nagłówek i pierwsze 64 bity datagramu
..........
0 8 16 31
Format komunikatów ICMP „tłumienie nadawcy”
Nieużywane (równe 0)
Komunikat ten to prośba o zmniejszenie liczby wysyłanych datagramów
Typ (5) Kod (0-3) Suma kontrolna
Nagłówek i pierwsze 64 bity datagramu
..........
0 8 16 31
Format komunikatów ICMP „zmień trasowanie”
Intersieciowy adres rutera
Wartość w polu KOD Znaczenie
0123
zmień trasowanie datagramów do siecizmień trasowanie datagramów do węzłazmień trasowanie datagramów o danym typiee obsługido siecizmień trasowanie datagramów o danym typie obsługido węzła
Rutery znają poprawne trasy. Węzły rozpoczynają pracę z minimum wiadomościo trasach, a o nowych trasach dowiadują się od ruterów
Typ (12) Kod (0-1) Suma kontrolna
Nagłówek i pierwsze 64 bity datagramu
..........
0 8 16 31
Format komunikatów ICMP „problem z parametrami”
Intersieciowy adres rutera
Typ (13 lub 14) Kod (0) Suma kontrolna
Identyfikator Numer kolejny
Czas początkowy
Czas otrzymania
0 8 16 31
Format komunikatów ICMP „prośba o czas” i „odpowiedź z czasem”
Czas odesłania
Typ (17 lub 18) Kod (0) Suma kontrolna
Identyfikator Numer kolejny
Maska adresowa
0 8 16 31
Format komunikatów ICMP „prośba o maskę adresową”i „odpowiedź z maską adresową”
Rozszerzenia adresowe dla podsieci
W oryginalnym mechanizmie adresowania IP każda sieć fizyczna ma unikalny adres.Problemy związane z szybkim rozrastaniem się intersieci:
ogromna administracja wspomagająca zarządzanie adresami sieci
bardzo duzy rozmiar tras tablic w ruterach
bliskie wyczerpanie się przestrzeni adresowej
Rozszerzenia adresacji IP zaradzające tym problemom (minimalizacja liczby sieci):
„niewidoczne” rutery
proxy ARP
standardowe podsieci IP
adresowanie bezklasowe
K1 K1 K1
K1 K1 K1
R
Sieć główna
Sieć ukryta
Metoda pośrednie ARP (proxy ARP) odwzorowywania prefixu sieciowegoadresu IP na dwa adresy fizyczne
Sieć ukryta widziana jest przez sieć główną jako pojedynczy adres IP (rutera),czyli jest w całości traktowana jako pojednyczny komputer w sieci głównej
NAT – Network Adress Translation
Translacja adresów sieciowych
Mechanizm który był odpowiedzią na szybko kurczący sią zakres adresów IP
Przydzielenie (np. firmie) jednego (lub maksymalnie kilku) adresów IP
Wewnątrz firmy każdy komputer otrzymuje unikatowy adres IP do komunikacji wewnętrznej
Gdy pakiet opuszcza firmę odbywa się translacja adresu (NAT)
3 zakresy adresów prywatnych10.0.0.0 – 10.255.255.255/8172.16.0.0 – 172.31.255.255/12192.168.0.0 – 192.168.255.255/16
Adresowanie z uwzględnieniem podsieci (trasowanie z podsieciami)
Zewnętrznaintersieć
K1 K2
K3 K4
R
128.10.0.0
Sieć 128.10.3.0
Sieć 128.10.4.0
128.10.3.1 128.10.3.2
128.10.4.1 128.10.4.1
Połączenie między wszystkimi lokalnymi podsieciami a pozostałą intersieciąma jeden adres IP
Część identyfikująca sieć Część lokalna
Sieć fizyczna KomputerCzęść identyfikująca sieć
Podział adresu IP (32-bitowego) w mechanizmie oryginalnymi
rozszerzenie tego mechanizmu o podział części lokalnej
R1
R2 R3
R4 R5
Sieć 1
Sieć 2 Sieć 3
Sieć 4 Sieć 5
Na zewnątrz - do intersieci
Przykład podziału sieci lokalnej na podsieci fizyczne, np. podziału sieci klasy B na ......
Maska podsieci
Maska podsieci, maska adresu - liczba służąca do wyodrębnienia w adresie IPczęści sieciowej od części hosta.
Po wykonaniu iloczynu bitowego maski i adresu IP komputera mamy otrzymać adres IP całej sieci, do której należy ten komputer.
Model adresowania w oparciu o maski adresów wprowadzono w odpowiedzi na niewystarczający podział adresów na klasy A, B i C.
Pozwala on w elastyczny sposób dzielić duże dowolne sieci na mniejsze podsieci.
np.
11111111 11111111 11111111 00000000
11111111 11111111 00011000 01000000
Uwzględnienie podsieci w algorytmie trasowania
Pozycja w tablicy tras:
N - adres sieciR - adres rutera
(next hop)M - maska podsieci