Лекция 08.05.2013

Краткое описание протоколов семейства ТСР/IP с расшифровкой аббревиатур ARP (Adress resolution protocol, протокол определения адресов):

Конвертирует 32-разр. ИП адреса в физические адреса вычислителной сети, например 48-разр. Адреса Ethernet.

FTP (file transfer protocol) – файл передачи данных, позволяет передавать файлы с одного компьютера на другой с использованием ТСР-соеди7нения. В TFTP для пересылки файлов применяются UDP, а не ТСР (Trivial file transfer protocol).

ICMP (intrnet control message protocol, протоков управляющих сообщений интернет): позволяет ИП-маршрутизаторам пересылать сообщения об ошибках и управляющую информацию другим ИП-маршрутизаторам и главным компьютерам сети. ИЦМП-сообщения передаются в виде полей данных ИП-дейтаграмм и обязательно должны реализовываться во всех вариантах ИП.

IGMP (int. Group Management protocol, протокол управления группами интернет): позволяет ИП-дейтаграммам распространяться в циркулярном режиме среди компьютеров, которые принадлежат к соответствующим группам.

IP – низкоуровневый протокол, который направляет пакеты данных по отдельным сетям, связанным вместе с помощью маршрутизаторов для формирования интернет или интрасети. Данные передаются в форме пакетов, называемых ИП-дейтаграммами.

RAPR (reverse address resolution protocol, протокол обратного преобразования адресов) – преобразует физические сетевые адреса в ИП-адреса.

SMTP (simple mail transfer protocol, обмен электронной почтой)- определяет формат сообщений, которые СМТП-клиент, работающий на одном компьютере, может использоваться для пересылки электронной почты на СМТП-сервер, запущенный на другом компьютере.

TCP – протокол управления передачей, ориентирован на работу с подключениями и передаёт данные в виду потоков байтов. Данные пересылаются пакетами – ТСР-сегментами, - которые состоят из заголовков ТСП и данных. ТСП – надёжный протокол, потому что в нём используются контрольные суммы для проверки целостности данных и отправка подтверждений, чтобы гарантировать, что переданные данные приняты без искажений.

UDP (User datagram protocol, протокол пользовательских дейтаграмм) – не зависит от подключений, который передаёт данные пакетами, называемыми УДП-дейтаграммами. УДП – ненадёжный протокол, поскольку отправитель не получает информацию, показывающую, была ли в действительности принята дейтаграмма

Сетевой порт – условное число от 1 до 65535, указывающее, какому приложению предназначен пакет.

Согласно ИП, в каждом пакете присутствуют ИП адреса узла-источника и ИП адрес узла-назначения. В ТСР пакетах дополнительно указываются порт источника и порт назначения. Узел назначения, получив пакет, смотрит на порт назначения и передает пакет соответствующему у себя приложению.

Таким образом, сервер:

– слушает на определённом порту, заранее известном клиенту

- занимает этот порт всё время, пока не завершит работу

- об ИП адресе и номере порта клиента узнаёт из приглашения, посланного клиентом.

Клиент:

- заранее знает ИП адрес и порт сервера

- выбирает у себя произвольный порт, который освобождает после окончания соединения

- посылает приглашение к соединению

Маршрутизация в ТСP\IP.

Маршрутизация – процесс:

3) Определения пути передачи данных от узла-отправителя к узлу-получателю через промежуточный узлы;

4) Последующего перенаправления пакета.

Самые сложный процесс в сетях с коммутацией пакетов.

Состоит из:

-расчёт таблицы маршрутизации;

-анализ ИП-адреса получателя в заголовке пакета

По таблице маршрутизации:

-отсылка пакета на следующий узел

В основе ВСЕХ протоколов маршрутизации лежит один из двух алгоритмов нахождения кратчайшего пути:

-алгоритм Беллмана-Форда

-алгоритм Дейкстры.

Типы маршрутизации:

-по взаимодействию с другими узлами:

-внутренняя – для связи внутри одной крупной сети (корпоративной или зоновой)

- внешняя – для связи между различными независимыми сетями)

-по типу обслуживания: ориентирована или нет на показатели качества обслуживания, т.е. маршрутизирует ли трафик в зависимости от его типа. Также называется QoS-маршрутизацией.

-по критерию определения длины маршрута:

-по наименьшему числу шагов

-по наименьшему времени доставки

- по совокупности критериев (число шагов, ширина полосы пропускания, надежность и т.п.)

Таблицы маршрутизации хранятся и рассчитываются на маршрутизаторах, по принципам формирования разделяются на:

-статические: прописываются вручную системным администратором, изменяются по мере необходимости вручную. Таким образом, подходят для небольших сетей.

-динамические: изменяются регулярно в автоматическом режиме, зависят от текущего состояния сети. Используются в крупных сетях, например, региональных.

-центральных статических таблиц: таблиц маршрутизации рассчитываются на центральном узле, после чего рассылается узлам-получаетлям в статическом виде

Протоколы внутренней маршрутизации.

Общее название протоклов внутренней маршрутизации: IGP – interior gateway protocol.

Общие свойства:

3) В случае наличия нескольких маршрутов с одинаковыми метриками, обычно выбирается один. Для обеспечения возможности использования остальных в качестве обходных требуется дополнительная настройка.

4) В силу различия технологий и топологий один и тот же маршрутизатор может использовать различные протоколы для связи в рамках домашней сети с остальными внутренними маршрутизаторами и для взаимодействия с другими сетями.

RIP (routing information protocol) – наиболее активно используется в небольших сетях (ограничение на количество маршрутизаторов – 15 во избежание образования петель). В основе лежит алгоритм Беллмана-Форда. Маршрутизатор посылает обновление каждые 30 с. Обновление – это сообщение, содержащее ИП-адрес подсети и расстояние до неё(определяется по числу узлов). Если в течение 180 с. не приходит обновление на маршрут, то он считается недействительным.

Недостатки: 1. Ограничение на размер сети, 2. Использование в качестве критерия количества узлов, что может привести к образованию сетей.

Проблемы перехода к QoS-маршрутизации.

-необходимость учитывать не только количество переходов, но и другие параметры сети (задержки, пропускную способность, интенсивность трафика и прочее)

-необходимость маршрутизировать трафик в зависимости от типа и приоритета

-необходимость поддержки балансировки нагрузки

OSPF – разработка IETF. Основан на алгоритме Дейкстры. Пртокол, который моет использоваться и для внутренней, и для внешней маршрутизации

IS-IS – разработка ITU-T. Основан на алгоритме Дейкстры. Функционально аналогичен OSFP. Исторически так сложилось, что используется достаточно редко.

OSFP – open shortest path first.

В качестве критерия используется стоимостную метрику, включающую в себя такие показатели, как скорость передачи, надежность, ширина полосы пропускания, задержка, количество узлов.