модель tcp

Содержание

Слайд 2

IP-сети Модель TCP/IP прикладной представления данных сеансовый транспортный физический канальный сетевой

IP-сети

Модель TCP/IP

прикладной

представления данных

сеансовый

транспортный

физический

канальный

сетевой

7
6
5
4
3
2
1

Модель ISO/OSI

прикладной

транспортный

сетевой

физический

канальный

Уровень
подсетей

TCP/IP – название стека протоколов, также

используется
как название технологии.

Примеры
протоколов

IP

TCP, UDP

Любые сетевые
технологии

HTTP, DNS,
SMTP, POP3,
FTP и т.д.

Слайд 3

Протокол IP (Internet Protocol) В настоящее время – версия 4 (IPv4),

Протокол IP (Internet Protocol)

В настоящее время – версия 4 (IPv4), тестируется

версия 6 (IPv6 или IPng).
Переход обусловлен переходом с 32-разрядной адресации на 128-разрядную.

Задачи IP: передача датаграмм (они же IP-пакеты), формальное описание
структуры, порядок формирования заголовка. Реализован на сетевом уровне.
Не гарантирует надежную доставку.
Не управляет потоком данных, не выявляет и не исправляет ошибки данных
(проверяются только заголовки).
Не оптимизирует маршрут.

IP-пакеты имеют различную длину, максимальный размер 65535 байт.
Размер заголовка IPv4 минимум 20 байт (см. рис.).
IP-пакеты также называют датаграммами.

Важно –на сетевом уровне связь без установления соединения. Такой режим
называется датаграммным.

Слайд 4

Причины популярности IP ☺ HTTP, FTP, SMTP, SNMP и т.д. ТСР,

Причины популярности IP ☺

HTTP, FTP, SMTP, SNMP и т.д.
ТСР, UDP
IP
Ethernet, SDH,

ATM, DWDM…
Слайд 5

Инвариантность относительно технологий канального уровня. Инвариантность относительно протоколов прикладного уровня. Перенос

Инвариантность относительно технологий канального уровня.
Инвариантность относительно протоколов прикладного уровня.
Перенос функции контроля

за состоянием данных пользователя на верхние уровни (транспортный).
Отлаженные механизмы обеспечения алгоритмов обеспечения политик обслуживания.
Стандартизация протоколов управления (SNMP, ICMP).
Обработка на маршрутизаторах только заголовков.
Слайд 6

Данные Данные Данные Данные SMTP SMTP SMTP TCP TCP Процесс формирования

Данные

Данные

Данные

Данные

SMTP

SMTP

SMTP

TCP

TCP

Процесс формирования датаграммы

Данные

SMTP

TCP

IP

IP

инкапсуляция

Заголовок и концевик кадра технологии канального уровня,
например, Ehternet

Датаграмма
или

IP-пакет

Может быть другой протокол
прикладного уровня,
этот взят для примера

Или UDP – все зависит
от протокола
прикладного уровня

Слайд 7

Жизненный цикл датаграммы Формирование датаграммы: расчет контрольной суммы, конструирование заголовка Определение

Жизненный цикл датаграммы

Формирование датаграммы: расчет контрольной суммы, конструирование заголовка
Определение адреса узла-получателя
Определение

ближайшего маршрутизатора
На каждом маршрутизаторе:
- вычисляется контрольная сумма заголовка;
- проверяется значение TTL (при необходимости пакеты отбрасываются);
- определяется следующий ближайший маршрутизатор;
- при необходимости производится фрагментация.
5. На узле-получателе проверяется контрольная сумма заголовка и количество
фрагментов, производятся необходимые перезапросы при повреждении или потере
датаграмм

Важно: при добавлении информации о IP-адресах пройденных
узлов-маршрутизаторов или шлюзов длина датаграммы увеличивается

Слайд 8

Формат IP-заголовка

Формат IP-заголовка

Слайд 9

Версия – 4 или 6 Длина заголовка – указатель на окончание

Версия – 4 или 6
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.
Слайд 10

Смещение фрагмента – указатель на размер фрагмента. TTL (Time to Live)

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
Слайд 11

IP-адрес отправителя – адрес узла, с которого был отправлен пакет. IP-адрес

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 датаграммы в процессе передачи по сети.
Слайд 12

Адресация в IP-сетях Основные определения Имя сетевого устройства – уникальный идентификатор,

Адресация в IP-сетях

Основные определения
Имя сетевого устройства – уникальный идентификатор, взаимосвязан с

адресом.
Адрес:
-физический, или МАС-адрес, назначается сетевой плате, программно или аппаратно,
анализируется на физическом уровне.
-логический или IP-адрес, назначается программно устройству. Анализируется
на сетевом уровне. Связан с МАС-адресом посредством протокола ARP.
Маршрут – указание системе о доставке информации к точке назначения.

Структура IP-адреса

1 октет = 8 бит=1 байт, следовательно, может принимать значения
от 0 до 255 включительно

Слайд 13

Пример IP-адреса: в десятичной форме: 195.15.27.37 в двоичной форме: 11000011.00001111.00011011.00100101 Зарезервированы:

Пример IP-адреса:
в десятичной форме: 195.15.27.37
в двоичной форме: 11000011.00001111.00011011.00100101
Зарезервированы:
0 и

255 под маску
1 под широковещательный адрес (например, 195.15.27.1 – сообщение отсылается всем устройствам подсети)
Маска – способ обозначать количество машин в подсети.
Пример маски: 255.255.255.0
В двоичной форме:
11111111 11111111 1111111 00000000
Важно: единицы в маске идут подряд
Слайд 14

Классовая система адресации Разработана для разделения сетей на подсети, позволяет ускорить

Классовая система адресации

Разработана для разделения сетей на подсети, позволяет ускорить процесс

обнаружения узла.
Форматы IP-адресов:
A
B
C
D
E

0

1

0

0

1

1

0

1

1

1

1

1

1

1

Широковещательный адрес

зарезервировано

сеть

сеть

сеть

сеть

узел

сеть

узел

узел

узел

узел

сеть

узел

Слайд 15

Диапазоны адресов по классам A: 1.0.0.0 -126.0.0.0 B: 128.1.0.0. – 191.255.0.0

Диапазоны адресов по классам

A: 1.0.0.0 -126.0.0.0
B: 128.1.0.0. – 191.255.0.0
C: 192.0.1.0 –

223.255.255.0
D: 224.0.0.0 – 239.255.255.255
E: 240.0.0.0 – 255.255.255.254
Специальные адреса:
192.168.*.* - маскарадный адрес (адрес для внутреннего пользования в локальной сети, используется совместно с prоxy);
127.0.0.0 – означает пересылку на это же устройство.
Сеть.сеть.сеть.1 – широковещательный адрес в указанной сети
0.0.0.узел – адрес компьютера в этой сети, используется при инициализации ПО
Слайд 16

Бесклассовая адресация Причина перехода к бесклассовой адресации – неравномерность распределения IP-адресов.

Бесклассовая адресация

Причина перехода к бесклассовой адресации – неравномерность распределения IP-адресов. Оказалось,

что количество небольших сетей (класса С) гораздо больше, чем предполагалось.
Для организации бесклассовой адресации используется маска сети.

Маска: 11111111 11111111 11111111 1111 0000

Или в десятичной форме: 255.255.255.240 / 28

Неизменяемая часть (подсеть)

Изменяемая
часть
(узел)

Количество единиц
в маске