IP-hálózatok és internetes alapelvek

Szerzők: Olivier Alphand, Andrzej Duda, Franck Rousseau, Maciej Korczynski

és a megoldásuk is !

1.1 Fő fogalmak

ip-hálózatok

Az útválasztók és a kommunikációs kapcsolatok összekapcsolása lehetővé teszi a gazdagépek és a szerverek közötti kommunikációt.

Hogyan lehet kommunikálni bármely gazdagép vagy szerver párral ?

Nagy területeket lefedhetünk távolsági kommunikációs kapcsolatokkal, valamint az útválasztók és kommunikációs kapcsolatok részleges hálójával.

1.1.2 Csomagváltás

2. ábra: Csomagváltás

Mi az alapelve csomagváltás ?

3. ábra: Üzenetváltás vs. csomagváltás

1.1.3 Mi az Internet ?

4. ábra: Internet

Mi az internetes gazdagép?

1.1.4 A protokoll teljesítménye

  • bit/s - b/s, kb/s = \ (10 ​​^ 3 \) b/s, Mb/s = \ (10 ​​^ 6 \) b/s, Gb/s = \ (10 ^ 9 \) b/s;
  • kb/s 1000 b/s, és nem 1024 b/s, 1 kB/s = 1000 bájt/s = 8000 b/s.

\ (D = T_p + T_t + T_w \), ahol

\ (l \) a távolság és \ (v \) a jel terjedési sebessége:

  • \ (v = 2,3 \ x 10 ^ 8 \) m/s rézkábelekhez;
  • \ (v = 2 \ x 10 ^ 8 \) m/s üveg (optikai szálak) esetében;
  • \ (v = 3 \ x 10 ^ 8 \) m/s, a fény sebessége vákuumban (műholdak).

Hasznos ökölszabály a terjedési idő kiszámításához az, hogy \ (5 \ mu s \)/km-t számolunk, például a 10 000 kilométeres távolság terjedési ideje 50 ms.

\ (11 \ szer 0,8 + 25 = 33,8 \) ms

\ (2-szer 0,8 + 10-szer 8 + 50 = 131,6 \) ms

\ (\ beta = C \ szorozza meg az RTT-t) [bit],

\ (1 \) Mb/s \ (\ szor 100 \) ms \ (= 10 ^ 5 \) bit \ (= 12500 \) bájt.

1.2 Internet protokoll (IP)

1.2.1 IPv4 címek

6. ábra: 3. szint - IP összekapcsolás

Hogyan lehet azonosítani a gazdagépet az interneten ?

IPv4 vagy IPv6 címével.

129.88.30.11 és 129.88.30.12
|| 129.88.30 || = 8 + 8 + 8 = 24 bit.

1.2.1.2 CIDR (Classless Interdomain Routing)
1.2.1.4 Netmask
1.2.1.5. Címosztályok

A osztály -/8 címtartomány 0,0.0.0 és 127.255.255.255 között, B osztály -/16 címtartomány 128.0.0.0 és 191.255.255.255 között, C osztály -/24 címtartomány 192.0.0.0 és 223.255.255.255 között .

Két másik osztály is létezik:

192.168.255.255, BSD: 192.168.0.0

Mi a visszacsatolási cím? Példa ?

127.x.x.x, példa: 127.0.0.1

10/8, 172.16/12, 192.168/16

1.2.2 Csomag relé

Ez a rész elmagyarázza, hogy az útválasztók hogyan továbbítják a csomagokat a célcímek alapján.

1.2.2.1 Útválasztási táblázat

Csomagok továbbításához egy csomópontnak (gazdagépnek vagy útválasztónak) információra van szüksége a következő útválasztó (következő ugrás), ahová csomagot kell küldenie, hogy elérje a célt.

A útválasztási táblázat ezeket az információkat a következő formában nyújtja:

Ellenőrizheti az útválasztási táblázatot egy olyan paranccsal, mint a netstat a Unix-on vagy az útvonal a Windows-on.

Mi az az út ?

mi az a következő ugrás ?

Az útválasztó, amelyhez egy csomópontnak továbbítania kell egy csomagot az útvonal követése érdekében.

Cím: 0.0.0.0 maszk: 0.0.0.0

1.2.2.2. A fizikai interfészek táblázata

A fizikai interfészek tábláját az ifconfig paranccsal vizsgálhatja meg a Unix-on, az ipconfig pedig Windows rendszeren.

1.2.2.3 Csomagküldő algoritmus

A házigazdák és az útválasztók az alábbi szabályokat követve továbbítják a DestAddr csomaggal rendelkező csomagot:

Tegyük fel, hogy a destAddr az átvitelre kerülő csomag célcíme, a destinationAddr az útválasztási táblázatban szereplő cím.

Mi a vendégút ?

1.2.3.1 Fejlécmezők

Az IPv4 csomag fejlécében a következő mezők találhatók:

Miért éppen egy mező fejléc hossza ?

A csomag fejléce változó számú opciót tartalmazhat, ezért szükségünk van a hosszára.

A a csomag teljes hossza - fejléc hossza.

Hogyan tudja egy csomópont, hogy mely protokollt használja a hasznos terhelés feldolgozásához ?

A protokoll mező értéke.

1.2.3.2 Fejléc opciók
1.2.3.3 MTU (Maximum Transfer Unit), a legnagyobb átviteli méret
1.2.3.4 Töredezettség

L: Hossz, I: ID, MF: Több töredék jelző, Of: Eltolás

  1. L = 980, I = 567, MF = 1, Of = 0
  2. L = 460, I = 567, MF = 0, Of = 120
1.2.3.5 ICMP (Internet Control Message Protocol)

Az útválasztók és a gazdagépek az ICMP protokoll segítségével jelentik a hibát a csomagok feldolgozásában: előfordulhat, hogy egy csomag nem éri el a célját, az útválasztó a TTL = 0 miatt dobja el a csomagot, vagy amikor egy útválasztó értesíti a gazdagépet, hogy "rövidebb ideig küldjön forgalmat" útvonal.

Fő ICMP üzenetek:

Egyéb ICMP üzenetek:

1.2.4 Címfeloldási protokoll (ARP)

1.2.4.1 ARP üzenetformátum
1.2.4.2 ARP protokoll algoritmus

ARP kérés elküldve

# + BEGIN_fontos ARP csomag érkezett

Megtudhatjuk-e az internet bármelyik gazdagépének MAC-címét az ARP használatával ?

Ha a gazdagépnek csomagot kell elküldenie egy útválasztóra, akkor meg kell találnia az útválasztó MAC-címét is?

Igen, a gazdagép megkapja a következő ugrás IP-címét az útválasztási táblából, és meg kell találnia a megfelelő MAC-címet az ARP segítségével.