IP мрежи и интернет принципи

Автори: Оливие Алфанд, Анджей Дуда, Франк Русо, Мацей Корчински

и тяхното решение !

1.1 Основни понятия

интернет

Взаимовръзката на рутери и комуникационни връзки позволява комуникация между хостове и сървъри.

Как да комуникираме всяка двойка хостове или сървъри ?

Можем да покрием големи области с комуникационни връзки на дълги разстояния и частична мрежа от рутери и комуникационни връзки.

1.1.2 Превключване на пакети

Фигура 2: Превключване на пакети

Какъв е принципът на превключване на пакети ?

Фигура 3: Превключване на съобщения срещу превключване на пакети

1.1.3 Какво представлява Интернет ?

Фигура 4: Интернет

Какво е интернет хост?

1.1.4 Изпълнение на протокола

  • бит/s - b/s, kb/s = \ (10 ​​^ 3 \) b/s, Mb/s = \ (10 ​​^ 6 \) b/s, Gb/s = \ (10 ^ 9 \) b/s;
  • kb/s означава 1000 b/s, а не 1024 b/s, 1 kB/s = 1000 байта/s = 8000 b/s.

\ (D = T_p + T_t + T_w \), където

\ (l \) е разстоянието и \ (v \) е скоростта на разпространение на сигнала:

  • \ (v = 2,3 \ по 10 ^ 8 \) m/s за медни кабели;
  • \ (v = 2 \ по 10 ^ 8 \) m/s за стъкло (оптични влакна);
  • \ (v = 3 \ по 10 ^ 8 \) m/s, скорост на светлината във вакуум (сателити).

Полезно правило за изчисляване на времето за разпространение е да се брои \ (5 \ mu s \) на км, например времето за разпространение за разстоянието от 10 000 километра е 50 ms.

\ (11 \ по 0,8 + 25 = 33,8 \) ms

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

\ (\ бета = C \ пъти RTT \) [бита],

\ (1 \) Mb/s \ (\ по 100 \) ms \ (= 10 ^ 5 \) бита \ (= 12500 \) байта.

1.2 Интернет протокол (IP)

1.2.1 IPv4 адреси

Фигура 6: Ниво 3 - IP взаимовръзка

Как да идентифицирате домакин в Интернет ?

По своя IPv4 или IPv6 адрес.

129.88.30.11 и 129.88.30.12
|| 129.88.30 || = 8 + 8 + 8 = 24 бита.

1.2.1.2 CIDR (безкласово междудоменно маршрутизиране)
1.2.1.4 Мрежова маска
1.2.1.5 Адресни класове

Клас A -/8 адресен диапазон от 0.0.0.0 до 127.255.255.255, Клас B -/16 адресен диапазон от 128.0.0.0 до 191.255.255.255, Клас C -/24 адресен диапазон от 192.0.0.0 G 223.255.255.255 .

Има и два други класа:

192.168.255.255, BSD: 192.168.0.0

Какъв е обратният адрес? Пример ?

127.x.x.x, пример: 127.0.0.1

10/8, 172.16/12, 192.168/16

1.2.2 Пакетно реле

Тази част обяснява как рутерите предават пакети въз основа на адресите на местоназначението.

1.2.2.1 Таблица за маршрутизиране

За да препраща пакети, възел (хост или рутер) се нуждае от информация за следващ рутер (следващ хоп) където трябва да изпрати пакет, така че да стигне до местоназначението.

A маршрутна таблица предоставя тази информация в следната форма:

Можете да проверите таблицата за маршрутизиране с команда като netstat в Unix или маршрут в Windows.

Какво е пътят ?

какво е a следващ хоп ?

Рутерът, към който възел трябва да препрати пакет, за да следва маршрут.

Адрес: 0.0.0.0 маска: 0.0.0.0

1.2.2.2 Таблица на физическите интерфейси

Можете да проверите таблицата на физическите интерфейси с командата ifconfig на Unix и ipconfig на Windows.

1.2.2.3 Алгоритъм за препредаване на пакети

Хостовете и маршрутизаторите следват правилата по-долу, за да препращат пакет с destAddr като адрес на местоназначение:

Да предположим, че destAddr е адресът на местоназначението на пакета, който ще бъде предаден, destinationAddr е адрес в таблицата за маршрутизиране.

Какво е маршрут за гости ?

1.2.3.1 Заглавни полета

Заглавката на IPv4 пакет има следните полета:

Защо поле дължина на заглавката ?

Заглавката на пакета може да съдържа променлив брой опции, така че се нуждаем от неговата дължина.

The обща дължина на опаковката - дължина на заглавката.

Как възелът знае кой протокол да използва за обработка на полезен товар ?

Стойността на полето на протокола.

1.2.3.2 Опции за заглавието
1.2.3.3 MTU (Maximum Transfer Unit), максималният размер на предаване
1.2.3.4 Раздробяване

L: Дължина, I: ID, MF: Още Фрагмен флаг, От: Offset

  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)

Рутерите и хостовете използват протокола ICMP, за да съобщят за грешка при обработката на пакети: пакет може да не достигне местоназначението си, маршрутизатор да изпусне пакет поради TTL = 0 или когато рутер уведоми хост за „изпращане на трафик на по-кратък маршрут.

Основни ICMP съобщения:

Други ICMP съобщения:

1.2.4 Протокол за разрешаване на адреси (ARP)

1.2.4.1 Формат на ARP съобщението
1.2.4.2 Алгоритъм на протокола ARP

Заявката за ARP е изпратена

# + BEGIN_важно Получен ARP пакет

Можем ли да научим MAC адреса на всеки хост в интернет, използвайки ARP ?

Ако хостът трябва да изпрати пакет до рутер, трябва ли да намери и MAC адреса на рутера?

Да, хостът получава IP адреса на следващия хоп от таблицата за маршрутизиране и той трябва да намери съответния му MAC адрес, използвайки ARP.