Подякувати Студентському архіву довільною сумою
Admin
26.02.2023 12:38
Дякуємо, що користуєтесь нашим архівом!
Відповіді до теоретичних питань
Інформація про навчальний заклад
ВУЗ:
Національний університет Львівська політехніка
Інститут:
Не вказано
Факультет:
Не вказано
Кафедра:
Не вказано
Інформація про роботу
Рік:
2024
Тип роботи:
Державний іспит
Предмет:
Глобальні інформаційні мережі
Частина тексту файла (без зображень, графіків і формул):
Глобальні інформаційні мережі
EMBED Visio.Drawing.6
1. Структура глобальної мережі. Абоненти глобальної мережі.
PBX – офісна автоматична телефонна станція, UNI – інтерфейс „користувач-мережа”, NNI – інтерфейс „мережа-мережа”, S – комутатор, К – комп’ютер, R – маршрутизатор, MUX – мультиплексом.
Таким чином кінцеві вузли ГМ більш різноманітні, ніж в ЛМ.
Всі пристрої виробляють дані для передачі глобальній мережі і тому є для неї пристроями DTE (Data Terminal Equipment). ЛМ, яка приєднана до ГМ маршрутизатором або віддаленим мостом, відділена цим пристроєм. Тому для ГМ вона представлена єдиним пристроєм DTE – портом маршрутизотора або моста.
Оскільки кінцеві вузли ГМ повинні передавати дані по каналу певного стандарту, то кожен пристрій DTE необхідно обладнати пристроєм типу DCE (Data Circuit terminating Equipment), який забезпечує необхідний протокол фізичного рівня даного каналу.
В залежності від типу каналу для зв’язку з каналами ГМ використовується DCE трьох основних типів:
модем – для роботи з віддаленими та комутованими аналоговими каналами;
пристрої DSU/CSU – для роботи з цифровими виділеними каналами;
термінальні адаптери (ТА) – для роботи з цифровими каналами мережі типу ISDN.
Пристрої DTE та DCE узагальнено називають обладнанням, як розміщується на території абонента ГМ або CPE (Customer Premises Equipment).
В ГМ звичайно строго описане і стандартизовано інтерфейс „користувач-мережа”. Це необхідно для того, щоб користувачі могли без проблем підключатись до мережі за допомогою комунікаційного обладнання довільного виробника, який виконує стандарт UNI для конкретної технології (наприклад, для технології Х.25). Протоколи взаємодії комутаторів в середині ГМ NNI стандартизуються не завжди. Вважається, що організація, яка створює ГМ, повинна мати свободу дій, щоб самостійно вирішувати як повинні взаємодіяти внутрішні вузли мережі між собою. Пле якщо стандарт NNI приймається, то у відповідності з ним організується взаємодія всіх комутаторів мережі, а не тільки тих, що на кордонах мережі.
2. Глобальна мережа Internet. Основні принципи організації.
Призначення Internet – це об’єднання окремих локальних, регіональних та глобальних мереж в единий інформаційний простір.
Фрагмент мережі Internet
SHAPE \* MERGEFORMAT Глобальна мережа LAN
LAN Хост - ПК
Глобальна мережа
Регіональна мережа
LAN
Хост ПК
Хост ПК
Особливості інтернет – це те, що в ньому не має ієрархії. Всі ПК підключення до мережі рівноцінно. Об’єднання десятки міліонів різних типів. Знайти для них спільну мову це досить складна задача. Вона вирішується дякуючи створеній системі протоколів взаємодії ПК. Основою цієї системи є 20 основних протоколів.
ІР (Internet Protocol) – виконує функціє мережного рівня моделі OSI, міжмережний протоколю
TSP (Transmission Control Protocol) – протокол керування передачею – виконує функції транспортного рівня моделі OSI.
Протоколи ІР організовує розбиття повідомлень на електронні пакети, маршрутизує пакети, що відправляються, обробляє пакети які приймаються. Цей протокол керує протокол даних, обробляє помилки і гарантує, що інф пакета отрималась всім і всі і те, що вони зібрані в потрібному порядку.В отримувача перевіряється кожен пакет, чи не відбулося спотворення інформації припередачі. Всі пакети одного довгого повідомлення збираються разом, перевіряється наявність всіх пакетів, і якщо, то вони об’єднуються в одне єдине повідомлення. Якщо пакет спотворено або втрачено виконується запит його пакетів. Оскільки повідомлення відновлюється тільки після відправлення всіх споживаних пакетів, послідовність їх відновлень значення не мають.
Ці протоколи створюють стек TCP/IP. На їх основі створено багато мережних, прикладних, сервісних протоколів, серед яких слід відмітити:
FTP (Fib Transfer Protocol) – протокол передачі файлів.
Talnet – протокол віддаленого доступу, тобто дистанційного виконання команд на віддаленому каналі (компутері).
SMTF (Simple Mail Transfer Protocol) – протокол пересилки електронної пошти.
НТТР (Hyper Text Transfer Protocol) – протокол передачі гіпертексту (текст з посиланням). Використовується при передачі у світовій глобальній інформаційній мережі.
NNTP (Network News Transfer Protocol) – протокол передачі новин чи організації темконференцій.
Ці протоколи формують в мережі відповідні прикладні процеси, а задача протоколу ТСР – забезпечила передачу даних між цими процесами. Одночасно в мережі може виконуватись декілька процесів. Для того щоб протокол ТСР міг їх розрізнити, вони ідентифікуються номерами, що називається номерами порта. За деякими процесами номер порта жорстко закріплено – наприклад порт 21 – процес передачі файлів ftp. 23 – процес віддаленого доступу до файлів telnet.Номер порта ІР адреса утворюють сокет, якої одночасно визначає процес, що виконується в мережі. Спілкування користувачів в інтернет виконується або на базі ОС UNIX при чому часто використовується текстовий інтерфес, або в середовищі Windows, для якого існують прикладні програми роботи з усіма технологіями і сервісами інтернет які мають простий і графічний інтерфейс. В середовищі UNIX для кодування викрористовується код КОІ-8, а у Windows коди в стандартах ANSI.
3. Основні сервіси Internet. Їх призначення.
Серед всіх глобальних мереж найбільш відома Internet. В останній час швидко зростає кількість локальних і територіальних мереж що підключаються до співдружності мереж Internet. Темпи зростання носять експоненціальний характер. Популярність Internet визначається наявністю простого у використанні програмного забезпечення, відпрацьованої технології міжмережевого обміну і великої кількості інформаційного матеріалу який можна знайти у Internet. Близько 80% ресурсів М знаходяться у США, саме цей сектор Internet задає основні тенденції його розвитку. Все це дозволяє говорити не просто організацію ТСР/IP мереж та підключення їх до Internet, але і про організацію централізованого обслуговування клієнтів в рамках інформаційних технологій Internet. Ці інформаційні технології називаються сервісами Internet.
Найбільша частина трафіка Internet приходиться на сервіс FTP (File Transfer Protocol). Цей протокол призначений для переміщення файлів з одного комп’ютера на інший. Таку популярність цього сервісу можна пояснити тим, що все більшу популярність отримує практика β-тестування програмних продуктів з використанням мережі Internet. Сучасні дистрибутиви – це файли об’ємом до десятків Mb, і тільки трафік FTP може передати таку кількість інформації за прийнятний час.
Сервіс WWW (World Wide Web). Об’єм трафіка наближається до трафіка FTP. Відбувається це головним чином за рахунок використання графіків, а також за рахунок переходу на режим обміну інформації в рамках тривалої сесії.
Електронна пошта E-mail. Зараз по пошті можна передавати як текстову, так і двійкову інформацію, якими є програми, графічні образи, відео матеріали та звукозапис.
Telnet – це режим доступу до інформаційних ресурсів в режимі емуляції віддаленого терміналу. Таких інформаційних ресурсів багато. Один з найбільш простих способів переносу локальних інформаційних систем в технологію Internet, оскільки він не вимагає переробки баз даних та програмного забезпечення, яке використовується при доступі. Його популярність росте за рахунок того, що існуючі сервіси обміну графічною інформацією та пошуку втрачають актуальність і їх функції бере на себе Web. Ще один аспект – це ефективність використання мережі різними сервісами. Вони використовують транспорт TCP/IP з різною ефективністю. FTP використовує транспорт TCP досить ефективно. http – базовий протокол Web робить це не ефективно. До 70% ресурсів іде не на інформаційний обмін, а на службовий трафік.
4. Проблеми, які виникають при підключенні до Internet.
Організація мережі ТСР/IP
Підключення локальної або корпоративної мережі до Internet
Проблема маршрутизації.
Отримання доменного імені, оскільки запам’ятати числові адреси – задача важка, а із врахуванням числа комп’ютерів в мережі вона практично не розв’язується , а по доменному імені завжди можна добратись до інформаційних ресурсів конкретної організації.
обмін електронною поштою як всередині деякої організації, так і з адресатами за її межами.
Організація інформаційного обслуговування на базі технології Internet, які переходять в технологію Intrаnet.
Проблема безпеки мережі TCP/IP.
5. Можливі варіанти підключення до Internet.
Підключення локальної мережі ТСР/IP до Internet виконується через провайдера. Як правило, це той самий провайдер у якого був отриманий блок адрес для локальної мережі. Треба визначити який номер локальної мережі, яка під’єднується, буде виконувати функції шлюзу, тобто пристрою через який з’єднуються 2 мережі. Все частіше функції шлюзу беруть на себе маршрутизатори. Вони розпізнають багато різних протоколів і направляють пакети інформації з одної мережі в іншу. Задача підключення локальної мережі не є простою, якщо тільки це не мережа розподілена в просторі, не WAN (Wide Area Network). Якщо ж це WAN мережа, тоді проблема підключення до Internet має 2 направлення:
Власне підключення різних сегментів мережі до Internet.
Організація мережі підприємства засобами Internet.
При підключенні сегментів для кожного з них треба виконати весь комплекс робіт, а саме отримати блок адрес, зконфігурувати комп’ютер кожної з мереж, організувати збір статистики. При організації мережі компанії, розподіленої на значній площі, засобами Internet треба забезпечити надійну маршрутизацію, своєчасний обмін інформацією і захист цієї інформації від несанкціонованого доступу. Окрім того треба організувати інформаційне обслуговування, єдине для всіх частин такої розподіленої структури. Розуміння способів обміну даними через Internet важливе і в тому випадку, коли організують віртуальні локальні мережі на базі протоколів відмінних від TCP/IP, але коли протоколи TCP/IP використовується в якості засобу транспорту вихідних повідомлень з одного сегменту мережі в інший.
6. Структура модулів, що реалізують протоколи сімейства TCP/IP у вузлі мережі.
При розгляді процесів міжмережевої взаємодії завжди використовуються стандарти ISO. Ці стандарти об’єднані назвою семи рівневі моделі OSI. В цій моделі обмін інформацією представляється у вигляді стеку. В моделі визначено все – від стандарту фізичних з’єднань мереж до протоколів обміну прикладного програмного забезпечення.
7. Application Layer
6. Presentation Layer
5. Session Layer
4. Transport Layer
3. Network Layer
2. Data Layer
1. Physical Layer
Фізичний рівень Протоколи RS232C, V35, IEEE802.3
Канальний рівень. SLIP, PPP, NDIS
Мережевий рівень IP (Internet Protocol) Визначається відправник і отримувач.
Транспортний рівень.
TCP ( Transport Control Protocol)
UDP (User Datagramm Protocol)
Якщо 3й рівень визначає правила відправки інформації, то транспортний рівень відповідає за цілісність тих даних, які доставляються.
Рівень сесії.
Цей рівень визначає стандарти взаємодії між собою прикладного програмного забезпечення. Це може бути деякий проміжний стандарт даних або правила обробки інформації.
Представницький рівень.
Або рівень обміну даними з прикладними програмами. Відбувається перетворення даних з проміжного формату сесії у формат даних прикладних програм. В Internet це перетворення покладено на прикладні програми.
Прикладний рівень.
Цей рівень визначає протоколи обміну даними конкретних прикладних програм . В Internet до цього рівня відносяться протоколи FTP, Telnet, http,…
Взагалі стек протоколів ТСР відрізняється від класичного стеку OSI.
5. Рівень прикладних програм
4. Транспортний рівень TCP,UDP
2. Рівень Internet ІР, ARP
1. Рівень доступу до мережі
В цій схемі на рівні доступу до мережі розташовуються всі протоколи доступу до фізичних пристроїв. Вище розташовані протоколи міжмережевого обміну. Ще вище основні транспортні протоколи, які окрім того що збирають пакети в повідомлення ще і визначають якій прикладній програмі необхідно відправити дані або від якої прикладної програми необхідно відправити дані або прийняти.
Над транспортним рівнем розташовані протоколи прикладного рівня, які використовуються прикладними програмами для обміну даними. Схема модулів, яка реалізує протоколи сімейства ТСР/ІР в конкретному вузлі мережі має вигляд:
NFS
RPS
Telnet
FTP
TFT
DNS
RIP
UDP
TCP
SLIP
ARP
Fnet
IP
PPP
Стек IP
Ethernet
Modem
Modem
Рівень прикладних програм
Транспортний рівень
Мережевий рівень
Канальний рівень
Фізичний рівень
7. Інкапсуляція в протоколах TCP/IP.
Це спосіб упаковки даних, які представляються у форматі одного протоколу у форматі іншого протоколу, наприклад упаковка ІР пакета в кадр Ethernet або ТСР сегмента в ІР пакет. Якщо у випадку інкапсуляції ІР в Ethernet мова іде про розміщення пакета ІР в якості даних кадра Ethernet, а у випадку інкапсуляції ТСР в ІР відбувається розміщення ТСР сегмента в якості даних в ІР пакет, то при передачі даних по комутуємим каналам відбувається поділення або нарізка пакетів на пакети SLIP або на фрейми РРР.
Приклад: Інкапсуляція протоколів верхнього рівня в протоколи ТСР/ІР.
Блок даних пакета протокола
При роботі з такими прикладними програмами як FTP або Telnet утворюється стек протоколу з використанням модуля ТСР.
При роботі з прикладними програмами які використовують транспортний протокол UDP, наприклад NFS (Network File System) використовується інший стек де замість модуля ТСР буде використовуватись модуль UDP.
При обслуговуванні блочних потоків даних модулі ТСР, UDP і драйвер ENET працюють як мультиплекс ори , тобто перенаправляють дані з одного входу на декілька виходів і навпаки. Так драйвер ENET може направити кадр або модулю ІР або модулю ARP, в залежності від того , який тип вказано в заголовку кадру.Модуль ІР може направити ІР пакет або модулю ТСР або модулю UDP, що визначається типом протоколу в заголовку кадру. Отримувач UDP датограми або ТСР повідомлення визначається на підставі значення параметра “порт” в заголовку датограми або повідомлення. Всі ці значення прописуються в заголовку повідомлення модулями на тому комп’ютері, який відправляє інформацію. Оскільки схема протоколів – це дерево , то до його кореня веде тільки 1 шлях, при проходженні якого кожен модуль доставляє свої дані в заголовок блока. Комп’ютер, який приймає цей пакет виконує демультиплексування у відповідності з цими відмітками. Технологія Internet підтримує різні фізичні середовища, найбільш поширене – Ethernet. В останній час набуває поширення підключення окремих комп’ютерів до мережі через ТСР стек по комутуємим телефонним каналам. Набувають поширення нові магістральні технології Frame Relay, ATM і тому розвиваються засоби по інкапсуляції ТСР в ці протоколи.
8. Протокол IP. Основні функції.
Є найважливішим у всій ієрархії протоколів ТСР/ІР. Саме він використовується для керування розсилкою ТСР/ІР пакетів по Internet. Серед різних функцій, покладених на ІР, виділяють такі:
Визначення пакета, який є базовим поняттям та одиницею передачі даних в Internet.
Визначення адресної схеми, яка використовується в мережі Internet.
Передача даних між канальним рівнем (рівнем доступу до мережі) та транспортним рівнем, тобто мультиплексування транспортних датограм у фрейми канального рівня.
Маршрутизація пакетів по мережі, тобто передача пакетів від одного шлюза до іншого з метою передачі пакета комп’ютеру – отримувачу.
Нарізка та зборка із фрагментів пакетів транспортного рівня.
Головна особливість протоколу ІР – це відсутність орієнтації на фізичні або віртуальні з’єднання , а це означає, що перш ніж посилати пакет в мережу модуль ОС, який реалізує ІР, не перевіряє можливість встановлення з’єднання, тобто ніякої керуючої інформації окрім тої, що міститься в пакеті ІР, по мережі не передається. ІР не перевіряє цілісності інформації, а це відносить його до протоколів ненадійної доставки. Цілісність перевіряє протокол транспортного рівня ТСР або прикладного рівня. Таким чином вся інформація про шлях, по якому повинен пройти пакет, береться із самої мережі в момент проходження пакета. Ця процедура називається маршрутизація, на відміну від комутації, яка використовується для попередньо встановленого маршруту проходження даних по якому ці дані відправляються.
Принцип маршрутизації є одним з факторів, який забезпечує гнучкість мережі Internet, її перевагу у порівнянні з іншими мережевими технологіями. Тобто треба аналізувати кожний пакет, який приходить через шлюз або маршрутизатор і на це витрачаються ресурси, але при не стійкій роботі мережі пакети можуть пересилатися за різними маршрутами і потім збиратись в одне повідомлення.
9. Протокол ІСМР. Призначення. Основні повідомлення.
Він використовується для розсилки інформаційних і керуючих повідомлень. Бувають такі повідомлення:
Flow control – якщо приймаючий комп’ютер може бути шлюз або реальний отримувач не встигає переробляти інформацію то таке повідомлення призупиняє відправку пакетів по мережі.
Detecting unreachable destination – якщо пакет не може досягнути місця призначення, то шлюз який не може доставити пакет, повідомляє про це відправника пакета.
Redirect routing – це повідомлення посилається в тому випадку, якщо шлюз не може доставити пакет, але в нього є альтернативна адреса іншого шлюзу.
Checking remote hast (ICMP Echo Massage) – в цьому випадку використовується ІСМР ехоповідомлення, якщо необхідно перевірити наявність стека ТСР/ІР на віддаленому комп’ютері, то на нього посилається повідомлення цього типу. Як тільки система отримає це повідомлення, вона негайно підтверджує його отримання. Ця можливість широко використовується в Internet, на її основі працює команда ping.
При відправленні пакета через Internet встановлюється значення поля Time of Live – послідовно від 1 до 30. Це поле визначає кількість шлюзів через які може пройти ІР пакет. Якщо ця кількість вичерпана, то посилається ІСМР пакет. ІСМР пакет посилається на той шлюз, де відбувається обнуління цього поля. Програма, яка називається Traceroute спочатку встановлює значення цього поля в 1. Цій одиниці відповідає найближчий шлюз. Потім встановлюється в 2, їй відповідає наступний шлюз. Якщо пакет дійшов до отримувача, то повертається повідомлення Detecting unreachable destination. Тобто пакет передається на транспортний рівень, а на ньому нема обслуговування запитів програми Traceroute.
10. Протокол транспортного рівня UDP.
З протоколів стеку ТСР/ІР. Цей протокол дозволяє прикладній програмі передавати свої повідомлення по мережі з мінімальними витратами які пов’язані з перетворенням протоколів рівня прикладних програм. Але в цьому випадку прикладна програма сама повинна забезпечити підтвердження того, що повідомлення доставлено за місцем призначення. Заголовок UDP повідомлення має такий вигляд:
Порт заголовку визначають протокол UDP як мультиплексом, який дозволяє збирати повідомлення від прикладних програм і відправляти їх на рівень протоколу. При цьому прикладна програма використовує певний порт. Прикладні програми, які взаємодіють через мережу можуть відображати різні порти, що і відображає заголовок пакету. Можна виділити 216 портів, перші 56 закріплені за загальноприйнятими мережевими сервісами.
Length – загальна довжина повідомлення
Check Sum – контроль цілісності даних
Прикладна програма, яка використовує UDP повинна сама піклуватись про цілісність даних, аналізуючи Length і Check Sum. Окрім того при обміні даними по UDP прикладна програма повинна сама піклуватись про контроль доставки даних адресату. Звичайно це досягається за рахунок обміну підтвердженнями про доставку між прикладними програмами.
11. Протокол транспортного рівня TCP.
Якщо для прикладних програм контроль якості передачі даних по мережі має значення, то в цьому випадку використовується ТСР. Він є надійно орієнтований на з’єднання та потік.
Формат пакету ТСР:
В ТСР як і в UDP є порти. В другому слові визначено номер пакета в послідовності пакетів, яка складає все повідомлення. Третє слово – це слово підтвердження. Надійність ТСР полягає в тому, що джерело даних повторює їх посилку якщо тільки не отримає в певний проміжок часу підтвердження від адресата про їх успішне отримання. Цей механізм називається Positive Acknowledgment with Retransmission (PAR). Інформаційна одиниця, яка пересилається в термінах ТСР називається сегмент. Існує поле контролю суми. Якщо при пересиланні дані будуть пошкоджені, то за контрольною сумою, модуль який виконує декапсуляцію сегмента зможе виявити наявність пошкодження.
Якщо дані не були пошкоджені, то вони пропускають на зборку повідомлення прикладні програми, а джерелу відправляється підтвердження.
12. Handshake в протоколі TCP.
Орієнтація на з’єднання визначається тим, що перш ніж відправити сегмент з даними модуль ТСР джерела і отримувача обмінюються керуючою інформацією. Такий обмін називається handshake.
В ТСР використовується трьохфазне handshake.
Джерело встановлює з’єднання з отримувачем, посилаючи йому пакет з прапорцем який називається синхронізація послідовності номерів SYN (Synchronize Sequence Numbers). Номер послідовності визначає номер пакета послідовності прикладної програми. Базовим номером не обов’язково має бути 0 або 1. Але всі інші номера будуть використовувати їх в якості бази, що дозволяє збирати пакет в правильному порядку.
SHAPE \* MERGEFORMAT Джерело
1)
3)
SYN
Отримувач
2)
SYN, ASK
ASK data
Отримувач відповідає номером в полі підтвердження отримання SYN і цей номер відповідає номеру, встановленому джерелом. Окрім того в полі “номер послідовності” може також повідомлятись номер, який був запитаний джерелом.
Джерело підтверджує, що прийнято сегмент отримувача і відправляє першу порцію даних. Після встановлення з’єднання джерело відправляє данні отримувачу і очікує від нього підтвердження про їх отримання, потім знову посилає дані і т.д. поки це повідомлення не завершиться. Кінець повідомлення тоді, коли в полі прапорців встановлюється біт FIN, який означає що даних більше нема.
13. Технологія „вікна” в протоколі TCP.
Потоковий характер протоколу ТСР визначається тим, що сигнал SYN визначає стартовий номер для відліку переданих байтів, а не пакетів. Це означає, що якщо SYN було встановлено в 0 і було передано 200 байт, то номер встановлений в наступному пакеті буде 201 а не 2.
Потоковий характер протоколу та вимога підтвердження отримання даних породжують проблему швидкості передачі даних. Для її розв’язання використовується вікно “Window”. Ідея його застосування така: треба передавати дані, не очікуючи підтвердження про їх отримання. Це означає, що джерело передає деяку кількість даних рівня Window без очікування підтвердження про їх отримання і після цього припиняє передачу і очікує підтвердження. Якщо воно отримує підтвердження тільки на частину переданих даних, то почне передачу з номера наступного за підтвердженням.
1
51
101
151
201
251
301
351
SYN=0
Біжучий сегмент
Отримуємо підтвердження
Вікно
Сегмент
Встановлено вікно в 200 байт. Це означає, що біжучий сегмент – це сегмент із зміщенням відносно біжучого значення SYN = 200. Але після передачі цього вікна модуль ТСР джерела отримав підтвердження на отримання тільки перших 100 байт. Тому знову передача буде починатись із 101 байта, а не 251. Протокол ТСР для обміну даними використовує такі прикладні програми як Telnet, FTP, HTTP(WWW).
14. Принципи побудови ІР – адрес.
ІР адреси визначені в тому самому стандарті, що і протокол ІР. Самі адреси є тою базою, на якій базується доставка повідомлень через мережу ТСР/ІР. ІР адреса – це 4х бітова послідовність . кожна точка доступу до мережевого інтерфейсу має свою ІР адресу. ІР адреса складається з двох частин: адреси мережі і номера хоста.
host
144.206. 160.32
Під хостом розуміють 1 комп’ютер підключений до мережі. Останнім часом це поняття трактується ширше: це може бути і принтер з мереженою картою, Х – термінал і взагалі любий пристрій, який має свій мережевий інтерфейс.
Існує 5 класів ІР адрес:
Класи відрізняються кількістю біт, які відводяться на адресу мережі і адресу хоста в мережі. Адреси класу А використовуються в великих мережах загального користування. Адреси класу В використовуються в мережах середнього розміру. Адреси класу С – з невеликою кількістю комп’ютерів , адреси класу D – для звертання до груп комп’ютерів, адреси класу Е зарезервовані на випадок ситуацій для розширення адресного поля.
Серед усіх ІР адрес є декілька зарезервованих для спеціальних потреб:
Всі нулі – даний вузол мережі
Номер мережі / всі нулі - дана ІР мережа. Використовується для посилок повідомлень всім комп’ютерам даної мережі.
Всі нулі / номер вузла – вузол в даній локальній мережі
Всі одиниці – всі вузли в даній локальній ІР мережі. Використовується для широкомовних посилок, наприклад для запитів адрес. Реальні адреси виділяються організаціям, яки надають ІР послуги, а вони вже виділяють конкретні адреси з тої множини, яка їм надана.
Номер мережі / всі одиниці – всі вузли у вказаній ІР мережі
127.0.0.1 - “петля”. Ця адреса призначена для тестування програм і взаємодії процесів в рамках одного комп’ютера. В більшості в файлах настройки ця адреса обов’язково має бути вказана, інакше система при запуску зависне. Наявність петлі дуже зручне з точки зору використання мережевих прикладних програм в локальному режимі для їх тестування і при розробці інтегрованих систем. Тобто зарезервованою є вся мережа з адресою 127.0.0.0. Ця мережа класу А не описує жодну реальну мережу.
15. Підмережі в Internet. Принципи організації.
Важливим елементом розподілу адресного простору Internet є підмережі. Підмережа - це підмножина мережі, яка не пересікається з іншими під мережами, а це означає, що мережа організації може бути розбита на фрагменти, кожен з яких буде складати підмережу. Реально кожна підмережа відповідає фізичній локальній мережі, наприклад сегменту Ethernet. Підмережі придумані для того, щоб зняти обмеження фізичних мереж на кількість вузлів в них та обмеження на максимальну довжину кабелю в сегменті мережі. Наприклад сегмент мережі тонкий Ethernet має довжину 185м. і включає до 32 вузлів, а найменша мережа класу С – з 254 вузлів. Щоб досягнути цієї цифри треба об’єднати декілька фізичних сегментів мережі. Зробити це можна або за допомогою фізичних пристроїв (хапів, комутаторів, концентраторів, репіторів) або за допомогою комп’ютерів – шлюзів. В першому випадку розподіл на підмережі не вимагається, оскільки фізично мережа виглядає як одне ціле, а при використанні шлюзу мережа розбивається на підмережі. Наприклад:
SHAPE \* MERGEFORMAT Підмережа
144.206.130.0
Підмережа
144.206.160.0
144.206.130.138
144.206.130.3
144.206.130.137
Шлюз
144.206.160.32
144.206.160.40
144.206.160.33
Тут зображено фрагмент мережі класу В яка має адресу 144.206.0.0. складається з 2х підмереж. Машина – шлюз з’єднує ці підмережі. Шлюз має 2 мережевих інтерфейси і 2 ІР адреси.
16. Проблеми, які виникають при створенні підмереж в Internet.
Розбивати мережу на підмережі не обов’язково. Можна використовувати адреси мереж з іншого класу з більшою або меншою кількістю вузлів. Але виникають такі незручності:
в мережі яка складається з 1-го сегмента Ethernet весь адресний пул мережі не буде використаний оскільки для мережі класу С з 254 можливих адрес можна використати лише 32.
Всі комп’ютери за межами організації, яким дозволено доступ до комп’ютерів мережі даної організації повинні знати шлюзи для кожної з мереж. Структура мережі стає відкритою в зовнішній світ. Довільні зміни структури мережі можуть викликати помилки маршрутизації. При використанні підмереж зовнішнім комп’ютерам треба знати тільки шлюз всієї мережі організації, а маршрутизація всередині мережі організації – це її внутрішня справа.Розбиття мережі на підмережі використовує ту частину ІР адреси, яка закріплена за номерами хостів. Адміністратор мережі може замаскувати частину ІР адреси і використати її для призначення номерів підмереж.
17. Використання „масок” при адресації підмереж в Internet.
Номера хостів
Це мережа класу В. Перші 2 байти задають адресу мережі і не приймають участі в розділенні на підмережі. Номер підмережі задається 3-ма старшими бітами 3-го байта ІР адреси. Така маска дозволяє отримати 8 цифр, але №000 і №111 для адресації підмереж використовувати не можна, тому можемо задати тільки 6 підмереж. Номер цієї підмережі 101 = 5. для нумерування комп’ютерів в підмережі можна використовувати 13 бітів, які залишилися після маскування, це 8190 вузлів.
Якщо взяти маску 255 255 255 0 то це дозволяє розбити мережу класу В на 254 підмереж і в кожній підмережі 254 вузли.
Але підмережі створюють ряд проблем. Відбувається втрата адрес, але не з причини фізичних обмежень, а з причини самого принципу побудови адрес підмереж. Через це всі комбінації адрес хоста в середині підмережі які б можна було б взяти з номерами “всі нулі” і “всі одиниці” треба викинути. Чим більше маска підмережі, тобто чим більше місця відводиться під адресу хоста, тим більше втрат. Треба вибирати: придбати ще одну підмережу або поміняти маску.
18. Передача пакетів в одній підмережі мережі класу В з одним шлюзом.
Протокол ІР не орієнтован на з’єднання тому рішення про направлення пакета на той або інший мережевий інтерфейс приймається шлюзом в момент проходження через нього пакета. Таке рішення приймається на підставі таблиці маршрутів, яка є на кожному комп’ютері, який підтримує стек протоколів ТСР/ІР.
SHAPE \* MERGEFORMAT 144.206.130.137
Підмережа
144.206.130.0
3
Підмережа
144.206.160.0
144.206.130.138
144.206.130.3
Шлюз між під мережами (V)
144.206.160.32
144.206.160.40
144.206.160.33
шлюз
1
2
(*)
Internet
Розглянемо шлях комп’ютера від комп’ютера 1 до комп’ютера 2. припустимо, що такого звертання від 1 до 2 ще не було. В рамках такого обміну комп’ютеру досить знати тільки ІР адресу з якою має відбутись зв’язок. Перед тим як відправити пакет, модуль ARP 1го комп’ютера перевірить чи існує відповідність між ІР адресою отримувача і фізичною адресою довільного інтерфейсу, включеного в локальну мережу. В нашому випадку такої відповідності ще нема. Тому в мережу буде відправлений широкомовний запит на отримання фізичної адреси за заданою ІР адресою. У відповідь комп’ютер 2 повідомляє свою адресу, після чого пакет буде відправлено в мережу. В полі фізичної адреси у фреймі протокола канального рівня буде вказано адресу 2-го комп’ютера. Ця процедура аналогічна процедурі мережі Ethernet.
19. Передача пакетів в різних підмережах мережі класу В з одним шлюзом
Протокол ІР не орієнтован на з’єднання тому рішення про направлення пакета на той або інший мережевий інтерфейс приймається шлюзом в момент проходження через нього пакета. Таке рішення приймається на підставі таблиці маршрутів, яка є на кожному комп’ютері, який підтримує стек протоколів ТСР/ІР.
SHAPE \* MERGEFORMAT 144.206.130.137
Підмережа
144.206.130.0
3
Підмережа
144.206.160.0
144.206.130.138
144.206.130.3
Шлюз між під мережами (V)
144.206.160.32
144.206.160.40
144.206.160.33
шлюз
1
2
(*)
Internet
Тепер відправимо пакет з комп’ютера 1 в комп’ютер 3. Оскільки комп’ютер 3 знаходиться в іншій підмережі, ми не отримаємо відповіді на широкомовний запит. Для того щоб виконати зв’язок і відправити пакет, в описі маршрутів пакетів завжди є ІР адреса на яку треба відправити пакети по замовчуванню, якщо нема іншого способу їх розсилки. Це адреса шлюзу. Для комп’ютера 1 це 144.206.160.32. Фізична адреса цього інтерфейса отримується так же, як і для комп’ютера 2, але в цьому випадку буде невідповідність: ми посилаємо на адресу 144.206.130.138, а відповідає 144.206.160.32. Модуль ІР машини – шлюза визначає що це не його адреса вказана в ІР пакеті і після цього ІР модуль шлюза приймає рішення про подальшу відправку пакета. Модуль ІР ніколи не відправляє пакет назад. Тому відбувається пошук потрібного інтерфейса і через нього знову розсилається широкомовний запит ARP. В нашому випадку такий запит поверне для ІР адреси 144.206.130.138 фізичну адресу комп’ютера 3 і пакет який знаходиться в шлюзі буде відправлений за цією адресою. Якщо пакет відправляється в Internet , то шлюз не знайде фізичної адреси машини і знову буде вимушений скористатись адресою розсилки по замовчуванню. Тобто пакет попадає на шлюз 144.206.130.3 і тут буде вирішуватись, що з ним робити далі.
20. Архітектура шлюзу. Приклад.
SHAPE \* MERGEFORMAT UDP
ТСР
ARP
ENET
ARP
ENET
IP
144.206.130.137
144.206.160.32
08:00:10:99:АС:54
08:00:39:00:2F:C3
В цій схемі на рівні доступу до мережі розташовуються усі протоколи доступу до фіз. пристроїв. Вище розташовані протоколи між мережного обміну IP, ARP, та інші. Ще вище основні транспортні протоколи TCP, UTP які окрім збору пакетів в повідомлення ще і визначають якій прикладній програмі необхідно відправити дані або від якої прикладної програми необхідно дані прийняти . Ще вище розташов. прикладний рівень, який використовується прикладними програмами для обміну даними. Таблиця ARP створюється для кожного інтерфейса. Для отримання таких таблиць можна використовувати команду arp де в якості аргумента треба вказати ім’я інтерфейса. Модуль ІР для шлюза є спільним, спільною є таблиця маршрутів. Саме вона і використовується модулем для перенаправлення пакетів на інтерфейс.
21. Структура програмного забезпечення для підтримки стека протоколів TCP/IP.
Протокол ТСР для обміну даними використовує такі прикладні програми як Telnet, FTP, HTTP(WWW).
telnet - протокол емуляції термінала, який забезпечує підтримку віддаленого доступу в Internet та Intranet. telnet - так само називається програма в UNIX, яка обслуговує ці сеанси роботи. telnet має і свій власний набір команд, які керують власне цією програмою, тобто сеансом зв'язку, його параметрами, відкриттям нових, закриттям відкритих і т.ін. Ці команди подаються з командного режиму telnet, в який можна перейти, натиснувши так звану escape-послідовність клавіш, яка повідомляється при досягненні віддаленої машини.
Сеанс забезпечується сумісною роботою програмного забезпечення віддаленої ЕОМ і Вашої. Прикладна програма складається з двох компонентів, що взаємодіють між собою: програми-клієнта, що виконується на комп'ютері, з якого виконується запит на обслуговування, і програми-серевера, яка виконується на комп'ютері, що надає таку послугу. Мережа, яка реалізує засоби протоколів TCP або UDP, є середовищем, через яку ці програмні модулі взаємодіють між собою. Програма-клієнт, виконання якої почалось у Вашій системі, коли Ви набрали команду telnet, повинна:
1)встановити мережеве з'єднання із сервером за допомогою протоколу TCP; 2) прийняти від Вас вхідні дані в будь-якій зручній формі; 3) перетворити ці дані в стандартний формат і відправити їх серверу; 4) прийняти від сервера вихідні дані в стандартному форматі; 5) переформатувати отримані вихідні дані для відображення на екрані Вашого термінала. Програма-сервер виконується на комп'ютері, який надає послугу; якщо програма-сервер не працює, послуга недоступна. Якщо програма-сервер готова приймати запити, то вона виконує наступні дії: 1) інформує мережеве програмне забезпечення про те, що вона готова до встановлення з'єднання; 2) очікує запиту в стандартному форматі; 3) обслуговує цей запит; 4) відправляє результати назад програмі-клієнту в стандартному форматі; 5) очікує на наступний запит.
FTP-архіви є одними з основних ресурсів Internet. Фактично, це розподілений депозитарій текстів, програм, фільмів, фотографій, аудіозаписів та іншої інформації, що зберігаються у вигляді файлів на різних комп'ютерах у всьому світі.
Протокол FTP (File Transfer Protocol - Протокол передачі файлів) призначений для переміщення файлів з одного комп'ютера в інший. При цьому немає значення, де ці комп'ютери розташовані, як вони з'єднані між собою, і навіть те, чи працюють вони в одній операційній системі. Якщо обидва комп'ютери використовують протокол FTP і мають доступ до Internet, можна пересилати файли за допомогою програми ftp.
Інформація в FTP-архівах поділяється на три категорії:
1) захищена інформація, режим доступа до якої визнається її власником і дозволяється за спеціальною угодою із споживачем; до цього виду ресурсів відносяться комерційні архіви, закриті національні та міжнародні некомерційні ресурси, приватна некомерційна інформація із спеціальними режимами доступа; 2) інформаційні ресурси обмеженого використання, до яких відносяться програми класу shareware; до даного класу можуть входити ресурси обмеженого часу використання або обмеженого часу дії (тобто користувач може використовувати цю версію на свій страх і ризик, але ніхто не буде надавати йому підтримки; 3)вільно розповсюджувані інформаційні ресурси або freeware, якщо мова йде про програмне забезпечення; до цих ресурсів відноситься все, що можна вільно отримати по мережі без спеціальної реєстрації - це може бути документація, програми, та інше.
Одним з найвідоміших сервісів Інтернет є система WWW - World Wide Web. Перші згадування про WWW відносяться до 1991 року, коли вона була розроблена в Европейському центрі ядерних досліджень CERN в Женеві (Швейцарія). Web є інтеграцією інструментарія і даних в рамках загального формату, основаного на гіпертекстовій технології. Оболонка Web стала на сьогодні одним з основних інструментів, що формують образ Інтернет. Система Web базується на методі зв'язування слів або фраз з аналогічною інфомаціїєю, що знаходиться в тому ж самому або іншому документах. Оскільки останні можуть бути розташовані на різних серверах, ці зв'язки формують "павутиння" (web) перехресних посилань, що описують шляхи доступу до інформації у мережі Інтернет. Гіпертекст - це текст із вставленими в нього словами (командами) розмітки, що посилаються на інші місця цього тексту, інші документи, графічні зображення і т. ін. Під час читання такого тексту (у відповідній програмі, що його обробляє і виконує відповідні посилання або дії) користувач бачить підсвічені (виділені) в тексті слова або фрази. Якщо навести на них курсор миші, то висвічується об'єкт, на який посилається це слово або фраза, наприклад, інший параграф цієї ж глави цього ж тексту. В WWW по ключових словах можна перейти у зовсім інший текст з іншого документа, увійти в деяку програму, провести деяку дію та ін. В Інтернет в контексті WWW можна отримувати доступ до будь-якого Інтернет-сервісу,
22. Статична маршрутизація. Мінімальна маршрутизація.
В принципі, можлива робота без застосування протоколів маршрутизації. Це статична маршрутизація. В цьому випадку таблиця маршрутів будується з допомогою команди ifconfig, яка вписує рядки, які відповідають за розсилку повідомлень в локальній мережі і команди route, яка використовується для внесення змін вручну. Існує так звана мінімальна маршрутизація, яка виникає тоді, коли локальна мережа не має виходу в Internet і не складається з підмереж. В цьому випадку достатньо виконати команду ifconfig для інтерфейса lo і інтерфейса Ethernet, і цього буде досить.
…/usr/paul>ifconfig lo inet 127.0.0.1
…/usr/paul>ifconfig ed1 inet 144.226.43.1 netmark 255.255.255.0
В таблиці маршрутів з’являться тільки ці 2 рядки, але оскільки мережа обмежена і пакети не треба відправляти в інші мережі, то модуль ARP буде справлятись з доставкою пакетів по мережі. Якщо мережа підключена до Internet, то в таблицю маршрутів треба ввести ще 1 рядок – адресу шлюзу. Робиться це командою:
route<команда><мережа або хост><шлюз><метрика>
В полі <команда> вказана команда роботи з таблицею маршрутів. Це такі команди:
add – добавити маршрут
delete – вилучити маршрут
gem – отримати інформацію про маршрут
В полі <мережа або хост> вказана адреса відправки пакета.
В полі <шлюз> вказана ІР адреса, через яку треба відправляти пакети, які призначені хосту або мережі з попереднього поля.
Поле <метрика> визначає відстань кількості шлюзів, які пройде даний пакет якщо його відправити за даним маршрутом.
Наприклад застосування коман...
Ділись своїми роботами та отримуй миттєві бонуси!
0%
Оголошення від адміністратора