Пар 3. Адресация узлов

Каждому узлу КС ставится в соответствие адрес, уникально определяющий его в пределах всей сети.

Адрес узла назначения добавляется узлом – отправителем к отправляемому сообщению

Коммутационные узлы могут руководствоваться этим адресом при выборе пути дальнейшей пересылки.

Узел-получатель, сверяет адрес в полученном сообщении со своим собственным адресом, чтобы убедиться в том, то сообщение было предназначено именно ему.

Узел может иметь одновременно несколько адресов:

1. Числовой МАС- адрес, обязательный(00:12:А4:17:FF:АF)

2. Числовой IP-адрес. Необязательный

3. Символьный доменный адрес, необязательный.

МАС- адрес называется физическим адресом узла, т.к. это адрес сетевого адаптера ПК, он:

- встраивается в адаптер компанией изготовителя.

- уникальный и постоянный для каждого адаптера

Адаптер передает данные в сеть в виде кадров (последовательность битов определенной длины). МАС- адрес автоматически встраивается в кадр и распознается в пришедшем кадре самим адаптером.

Сетевой адаптер работает только с МАС – адресами.

Сетевой IP-адрес.

Дополнительно к МАС –адресу узел может иметь IP-адрес длиной 32 бита (4 байта):

0001010 0000001 00000010 11100000

Записывают такой адрес не в двоичном виде, а виде 4-х десятичных числе, разделенных точками

10.1.1.33

Каждое число не более 255

В отличие от недельного МАС – адреса в IP – адресе выделяются две части:

- слева- сетевая часть

- справа – хост часть

Адрес подсети (сети)

Адрес узла в подсети (хост-часть)

Адрес сети может быть переменной длины, поэтому запись IP – адреса ПК заканчивается указанием длины левой сетевой части:

90.0.0.202/29

29- указывает, что 29 бит – адрес сети назначения, и последние 3 бита – номер ПК в этой сети.

В перспективе предполагается переход с адресации IPv4 на адресацию IPv6, с длной адреса не 4, а 16.

Если бы ПК в сети имели бы только МАС – адреса, то коммутирующие узлы, должны были бы знать как доставить сообщение любому узлу, что в условия интернета не возможно.

Если узлы имеют доп. IP- адреса, то коммутирующая узлами достаточно знать как достичь нужной подсети

Данные передаются только между коммутирующими узлами и не попадают узлам др подсетей, т.е. локализирует трафик

Сеть, использующая IP- адресацию IP – сеть (например, интернет и большинство локальных сетей)

IP- адрес назначается узлу:

1. Либо вручную, администратором сети в настройках устройства такой адрес, называется статическим, он в каждом сеансе связи будет один и то же

2. Либо программно сетевой службой DHCP (при вкл. ПК его DHCP- клиент выдает запрос DHCP- серверу сети на получение IP- адреса)

В этом случае ПК будет иметь динамический IPадрес.

Публичные или приватные IP

Все IP адреса делятся на 2 группы:

1. Зарезервированные для использования в интернет (публично)

2. Зарезервированные для исп только ЛВС(приватные)

Пограничный узел (маршрутизатор или шлюз), связывающий ЛВС с приватными адресами и глобальную сеть, не присылает сообщение с адресом за пределом ЛВС.

Что бы узнать свой IP- адрес, надо ввести в командной строчке команду

Отметим, что пограничный узел (маршрутизатор), принадлежит одновременно двум сетям. И со стороны ЛВС порт маршрутизатора имеет приватный адрес, который ему присвоил админ ЛВС, а порт со стороны интернет – публичный адрес, который ему присваивает админ провайдера.

Чтобы узлы с приватными адресами могли взаимодействовать с узлами в интернет, на пограничном узле, в исходящих от узлов сообщениях происходит

1. Замена приватных адресов узлов на публ адрес пограничного узла,

2. И замена номеров процессов – клиентов в узлах, на номера процессоров пограничного узла

Все замены фиксируются в пограничном узле.

Сервер в интернете считает, что он взаимодействует с пограничным узлом и его процессами и посылает ему сообщения.

Пограничный узел, получая сообщения из интернета, заменяет свой IP – адрес на приватные адреса узлов сети и номера процессов и пересылает сообщения узлами.

Описанная технология называется NAT/PAT(трансляция сетевых адресов и портов) а пограничный узел NAT-узлом. IP

Nat/pat выполняет важные функции:

1. Позволяет сэкономить IP-адреса транслируя несколько внутренних IP адресов в один внешний публичный IP адрес. По такому принципу построено большинство сетей в мире: на офис выделяется 1 публичный IP адрес, за которым работают и получают доступ узлы с приватными IP адресами.

2. Позволяет предоставить или ограничить обращение снаружи ко внутренним узлам, внутрь пропуская только пакеты, поступающие в ответ на обращение изнутри.

ICANN

При построении сетей, составляющих интернет (например сетей провайдеров), им выдаются строго определенные диапазоны адресов, назначенные международной организацией ICANN.

Провайдер- организация, которая имеет выход в интернет и предоставляет платные услуги для подключения в интернет.

Для подключ корпоративной сети IP

Символьные адреса.

С технической т.з. интернет построен на основе ай пи-адресов, но для удобства наряду с ай пи- адресом админ-р сети может дть сети символьное имя.

В интернет символьные имена называются доменными.

В отличие от ай па адреса в интернет доменный адрес для ПК не обязателен

Домен – это множество ПК, нах-ся в зоне ответственности 1-го сервера с заданным именем, администрируемое администратором домена, т.е. некоторая область сети.

Домен:

1. Может входить в домен более высокого уровня

2. Может вкл в себя домены более низкого уровня

Т.о. доменный адрес узла имеет иерархическую структуру.

Читается доменный адрес узла справа – налево, имена доменов отделяются др от др точками, их число неограниченно.

Вставить картинку.

Имена доменов нижних уровней задаются произвольно

Имена доменов верхнего (первого) уровня задаются:

- имя России RU (тк рунет)

Тремя буквами по типу деятельности организации.

Соm коммерческих огр

Edu образование

Gov правительственных орг

Система доменных имен DNS

Для определения о доменному имени ПК его ай пи – адреса в интернет поддерживается система взаимодействующих ДНС-серверов, которые хранят базу соответствий символьное имя ай пи-адрес.

Доменное имя любого сервера интернет должно быть зарегистрировано на каком-либо ДНС-сервере.

Пользователи адресуют ПК символьным именем, которые автоматически заменяют в сообщениях, передаваемых по сети, на числовые номера ай пи-адресов.

Пар 4. Модель OSI (взаимодействие открытых систем)

Это уникальный стандарт на взаимодействие двух систем (ПК) через КС, обеспечивающий производителей аппаратного и программного обеспечения правилами разработки, соблюдение которых гарантирует совместимость различных средств при сетевом взаимодействии.

Основные положения:

1.в каждом ПК сети, должна сущ система управления для взаимодействия с др ПК сети.

2. данные для передачи по сети и пришедшие из сети должны пройти 7 уровней обработки.

Каждый уровень проводит обработку данных в соответствии с опред протоколом как при приеме так и при передаче

В узле-передатчике данные на пути от 7-го уровня до 1-го проходят процесс инкапсуляции: каждый уровень снабжает данные их своим заголовком, а так же служебной инф, предназначенной для такого же уровня в узле-приемнике.

В узле-приемнике на пути от 1-го до 7-го каждый уровень считывает предназначенную ему инф, в соответствии с ней обрабатывает данные и убирают ее. 7-го уровня достигают данные, освобожденные от всей служебной инф нижестоящих уровней.

Процедура взаимодействия двух узлов описана в виде набора правил (стандарт)

Правила, определяющие последовательность и формат сообщений, которые обмениваются сетевые компоненты, лежащие на одном уровне, но на разных узлах, называются ПРОТАКОЛОМ.

Правила, опред последовательность и формат сообщений, которые обмениваются сетевые компоненты, лежащие на соседних уровнях одного узла, называются ИТЕРФЕЙСОМ.

(ВСТАВИТЬ КАРТИНКУ)

Функции уровней OSI

Прикладной-7

обеспечивает взаимодействие сети и пользователя, проверяет права доступа в сеть, по сути представляет собой набор программ для поддержки сетевых сервисов (почты, удаленного доступа, ввв)

представительный -6

Согласовывает синтаксис данных при взаимодействии двух прикладных процессов: преобразует данные внешнего формата во внутренний, шифрует и расшифровывает данные.

Сеансовый -5.

Обеспечивает управлением диалогом между приложениями, работающими на разных ПК: фиксирует, какая из сторон яв-ся активной в настоящий момент, предоставляет средства синхронизации, вставляет контрольные точки в длинные передачи.

Транспортный -4

Представлен для обеспечения надежной доставки данных без ошибок и потерь: при передачи разбивает их на пакеты, пакеты нумерует, в каждом фиксирует номера процессов портов, которые осущ диалог. При приеме собирает из пакетов документ

Сетевой-3.

Представлен для определения пути (маршрута) передачи данных узлами сети\сетями, отвечает за определение кратчайшего маршрута, отслеживает неполадки в сети, каждому пакету приписывает ай пи адрес узла назначения.

Канальный-2

Опред МАС-адрес следующего узла, которому следует передать кадры, разбивает пакеты на кадры в соответствии с некоторым стандартом и снабжает каждый кадр МАС-адресом.

Физический -1

Отвечает за передачу битов по каналу связи, формирует электрические\радио сигналы с опред. характеристиками.

Каждый уровень работает по своим собственным протоколам. При смене топологии сети, заме оборудования в узле сети могут измениться протоколы трех нижних уровней:

1) Физический

2) Канальный

3) Сетевой

Поэтому данные уровни называются СЕТЕЗАВИСИМЫЕ.

Протоколы верхних уровней прикладной, представительный, сеансовый не изм при смене тех-ой реализации сети, поэтому эти уровни наз-ся СЕТЕНЕЗАВИСИМЫМИ.

Транспортный уровень яв-ся промежуточным, ОН СКРЫВАЕТ ВСЕ ДЕЛАЛИ ФУНКЦИЯНИРОВАНИЯ

Разные уровни оперируют информационными единицами:

1) Прикладной

2) Представительный

3) Сеансовый (данными (сообщениями))

4) Транспортный

5) Сетевой (пакеты)

6) Канальный ----кадрами

7) Физический ---- битами

Примеры протоколов

В зависимости от того, какие процессы (например сервер и соответствующий ему клиент) взаимодействует в узлах, на прикладном уровне используются:

HTTP – протокол передачи гипертекстовых документов для взаимодействия web-сайтов

POP3 – для приема эл. почты(IMAP)

SMTP – для отправки почты от пользователей к серверам и между серверами для дальнейшей пересылки к получателю

FTP – для работы с FTP-сервером

TELET – для удаленного доступа к узлу или ПК

DNS – для определения соответствия доменный адрес –ай пи адрес и др.

На представительном

SSL, который обеспечивает секретность обмена

На транспортном

TCP – обеспечить надежную защиту (безошибочно и гарантированно) доставку прикладных данных от процесса к процессу.

UDP – ненадежный протокол, используется для доставки коротких сообщений

На сегодня

Используемый протокол во всех узлах – IP

На канальном

Протокол разрешения адресов ARP: по IP –адресу пакета определяется МАС-адрес ПК, которому надо передать данные (соседние точка –точка)

На физическом уровне в локальныхсетях

FDDI Ethernet

Протоколы верхних уровней реализованы как правило программно те во взаимодействии узлах работают взаимодействующие процессы.

При этом серные процессы протокола запускаются под стандартными номерами, о которых известно процессам – клиентам, эти номера называются ПОРТАМИ.

Серверные процессы для поддержки:

HTTP -80 порт

SMTP – 25

DNS – 53

И ТД

благодаря этим сообщениям в частности любой браузер может обратиться к веб-серверу удаленного узла.

Протоколы нижних уровней часто реализуется комбинацией программных и аппаратных средств (сетевыми платами, адаптерами)

В коммуникационных устройствах (хабах, свитчах, роутерах..) в зависимости от типа устройства также изменяются встроенные средства, реализующие тот или иной набор протоколов.

СТЕК протоколов

Исторически сложилось так, что в разных узлах сети могут функционировать разные наборы протоколов.

Иерархически организованный набор сетевых протоколов, достаточный для организации взаимодействия узлов в сети наз-ся СТЭКОМ.

Наиболее популярны:

TCP\IP

IPX\SPX

ВО всех стеках на нижних уровнях – физически и канальном, - используют одни и те же протоколы Ethernet FDDI и ряд других, которые позволяют задействовать все всех сетях одну и ту же аппаратуру

Однако протоколы исп-мые на верхних узлах

Стек ТСР\ай пи (модель изернет)

Используется для связи ПК в сети интернет а так же в огромном кол-ве ай пи –сетей

4 уровня:

1: прикладной (7+6 ур модели OSI) реализует доступ пользователя и сетевым служба представление и кодирование данных

3: транспортный (5+4) управляет сеансом связи между прикладными процессам, например, между браузером и веб-сервером, контролирует надежность доставки данных.

2: сетевой (3) определяет маршрут передачи данных отвечает за ай пи-адресацию.

1: уровень доступа к каналу связи отвечает за подготовку и мас-адресацию кадров за работу со средой передачи данных.

КОНЕЦ 1-ой ЧАСТИ

ПОДГОТОВКА К ТЕСТУ.

Дата добавления: 2013-12-14