Src="https://present5.com/presentation/3/159928527_437552731.pdf-img/159928527_437552731.pdf-2.jpg" alt="(!LANG:>IP Routing Protocol">!}

Src="https://present5.com/presentation/3/159928527_437552731.pdf-img/159928527_437552731.pdf-3.jpg" alt="(!LANG:>IP-cím l Az IPv 4 -cím egyedi 32 bites sorozat bináris számjegyekből,"> IP-адрес l IPv 4 -адрес - это уникальная 32 разрядная последовательность двоичных цифр, с помощью которой компьютер однозначно идентифицируется в IP сети. (на канальном уровне в роли таких же уникальных адресов компьютеров выступают МАС адреса сетевых адаптеров, невозможность совпадения которых контролируется изготовителями на стадии производства.)!}

Src="https://present5.com/presentation/3/159928527_437552731.pdf-img/159928527_437552731.pdf-4.jpg" alt="(!LANG:>IP-verzió l-es verzió 4 vagy IPv 4 l-es verzió IPv6)"> Версии l версия 4 протокола IP, или IPv 4 l версия 6 (IPv 6), в которой IP адрес представляется в виде 128 битной последовательности двоичных цифр. ipv 6 install!}

Src="https://present5.com/presentation/3/159928527_437552731.pdf-img/159928527_437552731.pdf-5.jpg" alt="(!LANG:>Struktúra l Az IP-címekkel való munka kényelme érdekében a32- bitsorozat általában"> Структура l Для удобства работы с IP адресами 32 разрядную последовательность обычно разделяют на 4 части по 8 битов (на октеты) l каждый октет переводят в десятичное число и при записи разделяют эти числа точками. l в таком виде (это представление называется «десятичные числа с точками» , или, «dotted decimal notation») IP адреса занимают гораздо меньше места и намного легче запоминаются 192. 168. 5. 200 11000000 10101000 0000101 11001000!}

Src="https://present5.com/presentation/3/159928527_437552731.pdf-img/159928527_437552731.pdf-6.jpg" alt="(!LANG:>Alhálózati maszk l Az alhálózati maszk egy 32 bites szám menni"> Маска подсети l Маска подсети - это 32 разрядное число, состоящее из идущих вначале единиц, а затем - нулей, например (в десятичном представлении) 255. 0 ИЛИ 255. 240. 0.!}

Src="https://present5.com/presentation/3/159928527_437552731.pdf-img/159928527_437552731.pdf-7.jpg" alt="(!LANG:>Alhálózati maszk l Az alhálózati maszk rendkívül fontos szerepet játszik az IP-ben megszólítás és"> Маска подсети l Маска подсети играет исключительно важную роль в IP адресации и маршрутизации l сеть ARPANet строилась как набор соединенных друг с другом гетерогенных сетей. Для правильного взаимодействия в такой сложной сети каждый участник должен уметь определять, какие IP адреса принадлежат его локальной сети, а какие - удаленным сетям. l здесь и используется маска подсети, с помощью которой производится разделение любого IP адреса на две части: идентификатор сети (Net ID) и идентификатор узла (Host ID). l такое разделение делается очень просто: там, где в маске подсети стоят единицы, находится идентификатор сети, а где стоят нули - идентификатор узла. Например, в IP адресе 192. 168. 5. 200 при использовании маски подсети 255. 0 идентификатором сети будет число 192. 168. 5. 0, а идентификатором узла - число 200. Стоит поменять маску подсети, на число 255. 0. 0, как и идентификатор узла, и идентификатор сети изменятся на 192. 168. 0. 0 и 5. 200, соответственно, и от этого, иначе будет вести себя компьютер при посылке IP пакетов.!}

Src="https://present5.com/presentation/3/159928527_437552731.pdf-img/159928527_437552731.pdf-8.jpg" alt="(!LANG:>A hálózati és gazdagép IP-címek hozzárendelésének szabályai csak"> Правила назначения IP-адресов сетей и узлов 1. идентификатор сети не может содержать только двоичные нули или только единицы. Например, адрес 0. 0 не может являться идентификатором сети; 2. идентификатор узла также не может содержать только двоичные нули или только единицы - такие адреса зарезервированы для специальных целей l все нули в идентификаторе узла означают, что этот адрес является адресом сети. Например, 192. 168. 5. 0 является правильным адресом сети при использовании маски 255. 0 и его нельзя использовать для адресации компьютеров, l все единицы в идентификаторе узла означают, что этот адрес является адресом широковещания для данной сети. Например, 192. 168. 5. 255 является адресом широковещания в сети 192. 168. 5. 0 при использовании маски 255. 0 и его нельзя использовать для адресации компьютеров!}

Src="https://present5.com/presentation/3/159928527_437552731.pdf-img/159928527_437552731.pdf-9.jpg" alt="(!LANG:>Hálózati és gazdagép IP-címek hozzárendelésének szabályai l egy állomáson belül és"> Правила назначения IP-адресов сетей и узлов l идентификатор узла в пределах одной и той же подсети должен быть уникальным; l диапазон адресов от 127. 0. 0. 1 до 127. 255. 254 нельзя использовать в качестве IP адресов компьютеров. Вся сеть 127. 0. 0. 0 по маске 255. 0. 0. 0 зарезервирована под так называемый «адрес заглушки» (loopback), используемый в IP для обращения компьютера к самому себе. PING 127. 12. 34. 56!}

Src="https://present5.com/presentation/3/159928527_437552731.pdf-img/159928527_437552731.pdf-10.jpg" alt="(!LANG:>l IP-címet globálisan egy magán nonprofit vállalat oszt ki ICANN-nak hívják"> l Распределением IP адресов в мире занимается частная некоммерческая корпорация под названием ICANN (Internet Corporation for Assigned Names and Numbers), а точнее, работающая под ее патронажем организация IANA (Internet Assigned Numbers Authority).!}

Src="https://present5.com/presentation/3/159928527_437552731.pdf-img/159928527_437552731.pdf-11.jpg" alt="(!LANG:>Klasszikus és osztály nélküli IP-címzés">!}

Src="https://present5.com/presentation/3/159928527_437552731.pdf-img/159928527_437552731.pdf-12.jpg" alt="(!LANG:>Fejlesztés l Kezdetben a lehetséges IP-címek teljes terét felosztották öt osztályba"> Развитие l Первоначальная все пространство возможных IP адресов было разбито на пять классов l принадлежность IP адреса к определенному классу определялась по нескольким битам первого октета l для адресации сетей и узлов использовались только классы А, В и С. l для этих сетей были определены фиксированные маски подсети по умолчанию, равные, соответственно, 255. 0. 0. 0, 255. 0. 0 и 255. 0, которые не только жестко определяли диапазон возможных IP адресов узлов в таких сетях, но и механизм маршрутизации.!}

Src="https://present5.com/presentation/3/159928527_437552731.pdf-img/159928527_437552731.pdf-13.jpg" alt="(!LANG:>Címosztályok az eredeti IP-címzési sémában Osztály első bitek lehetséges száma v"> Классы адресов в первоначальной схеме IP-адресации Класс Первые Возможное число биты в значения сетей узлов в сети октете первого октета А 0 1 -126 16777214 В 10 128 -191 16384 65534 С 110 192 -223 2097152 254 D 1110 224 -239 Используется для многоадресной рассылки (multicast) Е 1111 240 -254 Зарезервирован как экспериментальный!}

Src="https://present5.com/presentation/3/159928527_437552731.pdf-img/159928527_437552731.pdf-14.jpg" alt="(!LANG:>Problémák l Az IP-címek szükséges tartományának beszerzéséhez a szervezetek kérik a regisztrációs űrlap kitöltését,"> Проблемы l Для получения нужного диапазона IP адресов организациям предлагалось заполнить регистрационную форму, в которой следовало указать текущее число компьютеров и планируемый рост компью терного парка в течение двух лет. l с развитием Интернета такой подход к распределению IP адресов стал вызывать проблемы, особенно острые для сетей класса В. l организациям, в которых число компьютеров не превышало нескольких сотен (скажем, 500), приходилось регистрировать для себя целую сеть класса В. l Поэтому количество доступных сетей класса В стало на глазах «таять» , но при этом громадные диапазоны IP адресов (в нашем примере - более 65000) пропадали зря.!}

Src="https://present5.com/presentation/3/159928527_437552731.pdf-img/159928527_437552731.pdf-15.jpg" alt="(!LANG:>Problémamegoldás l A probléma megoldására osztály nélküli IP-címzési séma fejlesztették ki">!}

Src="https://present5.com/presentation/3/159928527_437552731.pdf-img/159928527_437552731.pdf-16.jpg" alt="(!LANG:>Classless Inter. Domain Routing,) , IP-cím CIDR kötés"> Бесклассовая схема IP-адресации (Classless Inter. Domain Routing,), CIDR l отсутствует привязка IP адреса к классу сети и маске подсети по умолчанию l допускается применение так называемых масок подсети с переменной длиной (Variable Length Subnet Mask, VLSM). l Например, если при выделении сети для вышеуказанной организации с 500 компьютерами вместо фиксированной маски 255. 0. 0 использовать маску 255. 254. 0 то получившегося диапазона из 512 возможных IP адресов будет вполне достаточно. Оставшиеся 65 тысяч адресов можно зарезервировать на будущее или раздать другим желающим подключиться к Интернету. Этот подход позволил гораздо более эффективно выделять организациям нужные им диапазоны IP адресов, и проблема с нехваткой IP сетей и адресов стала менее острой.!}

Src="https://present5.com/presentation/3/159928527_437552731.pdf-img/159928527_437552731.pdf-17.jpg" alt="(!LANG:>l Számítsa ki a csomópontok maximális lehetséges számát bármely IP-hálózatban, hogyan sok bit"> l Рассчет максимально возможного количества узлов в любой IP сети сколько битов содержится в идентификаторе узла, или, иначе, сколько нулей имеется в маске подсети. l Это число используется в качестве показателя степени двойки, а затем из результата вычитается два зарезервированных адреса (сети и широковещания). l Аналогичным способом легко вычислить и возможное количество сетей классов А, В или С, если учесть, что первые биты в октете уже зарезервированы, а в классе А нельзя использовать IP адреса 0. 0 и 127. 0. 0. 0 для адресации сети.!}

Src="https://present5.com/presentation/3/159928527_437552731.pdf-img/159928527_437552731.pdf-18.jpg" alt="(!LANG:>LANG IP-címek l Minden interneten használt címet regisztrálni kell ban ben"> IP-адреса для локальных сетей l Все используемые в Интернете адреса, должны регистрироваться в IANA, что гарантирует их уникальность в масштабе всей планеты. Такие адреса называют реальными, или публичными (public) IP адресами. l Для локальных сетей, не подключенных к Интернету, регистрация IP адресов, естественно, не требуется, так что, в принципе, здесь можно использовать любые возможные адреса. Однако, чтобы не допускать возможных конфликтов при последующем подключении такой сети к Интернету, RFC 1918 рекомендует применять в локальных сетях только следующие диапазоны так называемых частных (private) IP адресов (в Интернете эти адреса не существуют и использовать их там нет возможности): ¡ 10. 0- 10. 255; ¡ 172. 16. 0. 0- 172. 31. 255; а!}

Src="https://present5.com/presentation/3/159928527_437552731.pdf-img/159928527_437552731.pdf-19.jpg" alt="(!LANG:>IP-útválasztás alapjai l a megfelelő kommunikációhoz más számítógépekkel és hálózatokkal minden egyes"> Основы IР-маршрутизации l чтобы правильно взаимодействовать с другими компьютерами и сетями, каждый компьютер определяет, какие IP адреса принадлежат его локальной сети, а какие - удаленным сетям. l если выясняется, что IP адрес компьютера назначения принадлежит локальной сети, пакет посылается непосредственно компьютеру назначения, если же это адрес удаленной сети, то пакет посылается по адресу основного шлюза.!}

Src="https://present5.com/presentation/3/159928527_437552731.pdf-img/159928527_437552731.pdf-20.jpg" alt="(!LANG:>Példa: SZÁMÍTÓGÉP l IP-cím - 192.0 .5 1620 l alhálózati maszk -"> Пример КОМПЬЮТЕР l IP адрес - 192. 168. 5. 200; l маска подсети - 255. 0; l основной шлюз - 192. 168. 5. 1. При запуске протокола IP на компьютере выполняется операция логического «И» между его собственными IP адресом и маской подсети l IP адрес в 32 разрядном виде 11000000 10101000 00000101 11001000; l маска подсети - 11111111 0000; l идентификатор сети - 11000000 10101000 00000101 0000 Т. е. 192. 168. 5. 0 идентификатор собственной сети!}

Src="https://present5.com/presentation/3/159928527_437552731.pdf-img/159928527_437552731.pdf-21.jpg" alt="(!LANG:>Példa feladat: küldjön IP-csomagot a 192. címre 5. 15. l a számítógép teljesít"> Пример Задача: отправить IP-пакет по адресу 192. 168. 5. 15. l компьютер выполняет операцию логического «И» с IP адресом компьютера назначения и собственной маской подсети. l полученный в результате идентификатор сети назначения будет совпадать с идентификатором собственной сети компьютера отправителя.!}

Src="https://present5.com/presentation/3/159928527_437552731.pdf-img/159928527_437552731.pdf-22.jpg" alt="(!LANG:>Példa rá"> Пример Так наш компьютер определит, что компьютер назначения находится в одной с ним сети, и выполнит следующие операции: l с помощью протокола ARP будет определен физический МАС адрес, соответствующий IP адресу компьютера назначения; l с помощью протоколов канального и физического уровня по этому МАС адресу будет послана нужная информация.!}

Src="https://present5.com/presentation/3/159928527_437552731.pdf-img/159928527_437552731.pdf-23.jpg" alt="(!LANG:>2. példa Feladat: küldjön IP-csomagot a 612-es címre 10. 20. l A számítógép fogja"> Пример 2 Задача: отправить IP-пакет по адресу 192. 168. 10. 20. l Компьютер выполнит аналогичную процедуру определения идентификатора сети назначения. l В результате будет получен адрес 192. 168. 10. 0, не совпадающий с идентификатором сети компьютера отправителя. l Так будет установлено, что компьютер назначения находится в удаленной сети, и алгоритм действий компьютера отправителя изменится: 1. будет определен МАС адрес не компьютера назначения, а маршрутизатора; 2. с помощью протоколов канального и физического уровня по этому МАС адресу на маршрутизатор будет послана нужная информация. Дальнейшая судьба IP пакета зависит от правильной настройки маршрутизаторов, объединя ющих сети 192. 168. 5. 0 и 192. 168. 10. 0. важна правильная настройка маски подсети в параметрах IP адресации!!!!}

Src="https://present5.com/presentation/3/159928527_437552731.pdf-img/159928527_437552731.pdf-24.jpg" alt="(!LANG:> IP-beállítások konfigurálása és működésének ellenőrzése 1. manuálisan hozzárendelés (könnyű hibázni, amikor"> Способами настройки параметров IP и проверка работоспособности 1. назначить вручную (легко ошибиться, при изменении надо перенастраивать, сетевые администраторы полностью контролируют все IP адреса, невозможно работать в крупных корпоративных сетях с мобильными устройствами типа ноутбуков или КПК, которые часто перемещаются из одного сегмента сети в другой) 2. автоматическое получение IP адреса. Специальные серверы, поддерживающие протокол динамической конфигурации узлов (Dynamic Host Con iguration Protocol, DHCP), задача которых состоит f в обслуживании запросов клиентов на получение IP адреса и другой информации, необходимой для правильной работы в сети. Если сервер DHCP недоступен (отсутствует или не работает), то начиная с версии Windows 98 компьютеры самостоятельно назначают себе IP адрес. При этом используется механизм автоматической личной IP адресации (Automatic Private IP Addressing, АРIPA), для которого корпорацией Microsoft в IANA был зарегистрирован диапазон адресов 169. 254. 0. 0 - 169. 254. 255.!}

Src="https://present5.com/presentation/3/159928527_437552731.pdf-img/159928527_437552731.pdf-25.jpg" alt="(!LANG:>IP 1 ellenőrzése. IPCONFIG /ALL. P 2ING paraméterek 127."> Проверка параметров и работоспособности протокола IP 1. IPCONFIG /ALL. 2. PING 127. 0. 0. 1 3. PING w. x. y. z, где w. x. y. z - IP адрес соседнего компьютера. 4. PING w. x. y. z, где w. x. y. z - IP адрес основного шлюза. 5. PING w. x. y. z, гдеw. x. y. z - IP адрес любого удаленного компьютера.!}

Src="https://present5.com/presentation/3/159928527_437552731.pdf-img/159928527_437552731.pdf-26.jpg" alt="(!LANG:>Kérdések 1. Milyen paraméterek és beállítások szükségesek a működés biztosításához a TCP protokoll verem /IP?2."> Вопросы 1. Какие параметры и настройки обязательны дляобеспечения работы стека протоколов TCP/IP? 2. Что такое IP адрес? Какова его структура? Какиевозможны способы представления IP адресов? 3. Чем отличаются версии 4 и 6 протокола IP? Какие преимущества обеспечит версия 6 протокола IP? Почему возникла необходимость в переходе на версию 6 протокола IP? 4. Что такое маска подсети? Для чего она нужна? 5. В чем заключается смысл разделения IP адреса на идентификаторы сети и узла? Для чего это требуется? 6. Какие IP адреса и маски являются допустимыми, а какие - нет? Почему? 7. В чем различие между классовой и бесклассовой IP адресациями? Каковы их преимущества и недостатки?!}

Src="https://present5.com/presentation/3/159928527_437552731.pdf-img/159928527_437552731.pdf-27.jpg" alt="(!LANG:>Kérdések 1. Mik azok az IP-címosztályok? meghatározva? 2."> Вопросы 1. Что такое классы IP адресов? По каким правилам они определяются? 2. Как назначить IP адреса в локальной сети (без выхода в Интернет)? 3. Каковы основные принципы маршрутизации пакетов в локальных и удаленных сетях? 4. Что такое таблица маршрутов (таблица маршрутизации)? Объясните смысл каждой из ее колонок. 5. Как «прописать» в таблице маршрутизации отсутствующий в ней новый маршрут? 6. Что такое динамическая конфигурация узлов? Для чего она нужна? 7. В чем заключается технология автоматической личной IP адресации? 8. Каков типовой алгоритм проверки работоспособности протокола IP?!}

Vagy átjáró, egy több IP-interfésszel rendelkező (saját MAC-címet és IP-címet tartalmazó) különböző IP-hálózatokhoz kapcsolódó hálózati csomópont, amely az útválasztási probléma megoldása alapján átirányítja a datagramokat egyik hálózatról a másikra, hogy azok a küldőtől a befogadó.

Ezek vagy speciális számítógépek, vagy több IP interfésszel rendelkező számítógépek, amelyek működését speciális szoftverek vezérlik.

Útválasztás IP-hálózatokban

Az útválasztás arra szolgál, hogy egy csomagot fogadjon az egyik eszközről, és egy másik hálózaton keresztül továbbítsa azt egy másik eszközre. Ha nincsenek útválasztók a hálózaton, akkor az útválasztás nem támogatott. Az útválasztók a forgalmat az összes hálózatra irányítják (átirányítják), amely az internetet alkotja.

Egy csomag továbbításához az útválasztónak a következő információkkal kell rendelkeznie:

• Cél címe
• Szomszédos útválasztó, ahonnan tanulhat a távoli hálózatokról
• Elérhető elérési utak az összes távoli hálózathoz
• A legjobb útvonal minden távoli hálózathoz
• Az útválasztási információk karbantartásának és ellenőrzésének módszerei

Az útválasztó a távoli hálózatokról a szomszédos útválasztóktól vagy a hálózati rendszergazdától tanul. Az útválasztó ezután létrehoz egy útválasztási táblázatot, amely leírja a távoli hálózatok megtalálását.

Ha a hálózat közvetlenül csatlakozik az útválasztóhoz, akkor már tudja, hogyan kell a csomagot a hálózathoz irányítani. Ha a hálózat nem csatlakozik közvetlenül, az útválasztónak meg kell tanulnia (meg kell tanulnia) a távoli hálózat elérési útvonalait statikus útválasztással (az összes hálózat helyének kézi bevitele az útválasztási táblázatban) vagy dinamikus útválasztással.

A dinamikus útválasztás egy útválasztási protokollfolyamat, amely meghatározza, hogy az eszköz hogyan kommunikál a szomszédos útválasztókkal. Az útválasztó frissíti az információkat minden hálózatról, amelyet megtanul. Ha változás történik a hálózatban, a dinamikus útválasztási protokoll automatikusan értesíti az összes útválasztót a változásról. Ha statikus útválasztást használ, a rendszergazdának frissítenie kell az útválasztási táblákat az összes eszközön.

Az IP-útválasztás egy egyszerű folyamat, amely bármilyen méretű hálózaton ugyanaz. Például az ábra lépésről lépésre mutatja be az A állomás folyamatát, amely egy másik hálózaton kommunikál a B gazdagéppel. A példában az A gazdagép felhasználója megpingeli a B gazdagép IP-címét. A következő műveletek nem olyan egyszerűek, ezért nézzük meg őket részletesebben:

• A parancssorba a felhasználó beírja a ping 172.16.20.2 parancsot. Az A gazdagép egy csomagot generál hálózati rétegprotokollok és ICMP használatával.

• Az IP az ARP-t használja, hogy megtudja a csomag célhálózatát az A gazdagép IP-címének és alhálózati maszkjának megkeresésével. Ez egy kérés a távoli gazdagéphez, azaz. a csomagot nem a helyi hálózaton lévő gazdagépnek szánják, ezért a csomagot az útválasztóhoz kell irányítani, hogy a megfelelő távoli hálózatba továbbítsák.
• Ahhoz, hogy az A gazdagép csomagot küldjön az útválasztónak, a gazdagépnek ismernie kell a helyi hálózathoz csatlakoztatott útválasztó interfészének hardvercímét. A hálózati réteg átadja a csomagot és a hardver célcímét a kapcsolati rétegnek keretezés és továbbítás céljából a helyi gazdagépnek. A hardvercím megszerzéséhez a gazdagép megkeresi a cél helyét a saját memóriájában, az úgynevezett ARP-gyorsítótárban.
• Ha az IP-címet még nem sikerült elérni, és nincs benne az ARP-gyorsítótárban, akkor a gazdagép ARP üzenetszórást küld, hogy megkeresse a hardvercímet a 172.16.10.1 IP-címen. Ez az oka annak, hogy az első Ping-kérés általában időtúllépéssel jár, de a másik négy kérés sikeres lesz. A cím gyorsítótárazása után általában nincs időtúllépés.
• A router válaszol és jelenti a LAN-hoz csatlakoztatott Ethernet interfész hardvercímét. Most a gazdagép minden információval rendelkezik ahhoz, hogy továbbítsa a csomagot a helyi hálózat útválasztójához. A hálózati réteg ledobja a csomagot, hogy egy ICMP-visszhang kérést (Ping) generáljon a kapcsolati rétegben, kiegészítve a csomagot azzal a hardvercímmel, amelyre a gazdagépnek küldenie kell a csomagot. A csomagnak van forrás- és cél IP-címe, valamint a csomag típusának (ICMP) jelzése a hálózati réteg protokoll mezőjében.
• A kapcsolati réteg egy keretet képez, amelyben a csomag a helyi hálózaton keresztül elküldendő vezérlőinformációkkal együtt be van zárva. Ez az információ tartalmazza a forrás és a cél hardvercímét, valamint a hálózati réteg protokollja által beállított típus mezőben lévő értéket (ez lesz a típus mező, mivel az IP alapértelmezés szerint Ethernet_II kereteket használ). A 3. ábra a kapcsolati rétegben generált és a helyi médián keresztül elküldött keretet mutat be. A 3. ábra az útválasztóval való kommunikációhoz szükséges összes információt mutatja: forrás és cél hardvercímek, forrás és cél IP-címek, adatok, valamint az FCS (Frame Check Sequence) mezőben található keret CRC ellenőrző összege.
• Az A gazdagép kapcsolati rétege elküldi a keretet a fizikai rétegnek. Ott a nullákat és egyeseket digitális jellé kódolják, majd ezt a jelet továbbítják a helyi fizikai hálózaton.

• A jel eléri az útválasztó Ethernet 0 interfészét, amely szinkronizálva van a digitális jel preambulumával a keret kibontásához. A router interfésze a keret felépítése után ellenőrzi a CRC-t, és a keret vétel végén összehasonlítja a kapott értéket az FCS mező tartalmával. Ezenkívül ellenőrzi az átviteli folyamatot töredezettség és médiakonfliktusok szempontjából.
• A célállomás hardvercíme ellenőrzésre kerül. Mivel megegyezik az útválasztó címével, a rendszer elemzi a kerettípus mezőt, hogy meghatározza, mit kell tenni ezzel az adatcsomaggal. A típus mező IP-re van állítva, így a router továbbítja a csomagot a routeren futó IP folyamatnak. A keret eltávolításra kerül. Az eredeti (az A gazdagép által generált) csomagot az útválasztó puffereli.
• Az IP-protokoll a csomagban lévő cél IP-címét vizsgálja annak meghatározására, hogy a csomag magához az útválasztóhoz van-e irányítva. Mivel a cél IP-címe 172.16.20.2, az útválasztó az útválasztási táblázatából megállapítja, hogy a 172.16.20.0 hálózat közvetlenül csatlakozik az 1. Ethernet interfészhez.
• Az útválasztó továbbítja a pufferelt csomagot az 1. Ethernet interfészhez. Az útválasztónak keretet kell alkotnia, hogy továbbítsa a csomagot a célállomáshoz. Az útválasztó először ellenőrzi az ARP-gyorsítótárát, hogy megállapítsa, hogy a hardvercímet már feloldották-e a hálózattal való korábbi interakciók során. Ha a cím nem található az ARP-gyorsítótárban, az útválasztó ARP szórási kérést küld az Ethernet 1 interfésznek, hogy megkeresse a 172.16.20.2 IP-cím hardvercímét.
• A B gazdagép a hálózati adapterének hardvercímével válaszol az ARP-kérésre. A router Ethernet 1 interfésze most már mindent tartalmaz, ami a csomag végső rendeltetési helyére történő továbbításához szükséges. Az ábrán az útválasztó által generált és a helyi fizikai hálózaton keresztül továbbított keret látható.

Az útválasztó Ethernet 1 interfésze által generált keretnek van egy hardverforrás címe az Ethernet 1-től és egy hardver célcíme a B gazdagép hálózati adapterének. A forrás és a cél soha nem változik. A csomag semmilyen módon nem módosul, de a keretek módosulnak.

• B gazdagép fogadja a keretet és ellenőrzi a CRC-t. Ha az ellenőrzés sikeres, a keret eldobásra kerül, és a csomag átkerül az IP protokollhoz. A cél IP-címét elemzi. Mivel a cél IP-címe megegyezik a B gazdagépen beállított címmel, az IP megvizsgálja a protokollmezőt a csomag célállomásának meghatározásához.
• Csomagunk ICMP-visszhang kérést tartalmaz, így a B gazdagép új ICMP-visszhang-választ generál, amelynek forrás IP-címe megegyezik B gazdagéppel, cél IP-je pedig A gazdagéppel. A folyamat újraindul, de az ellenkező irányba. A csomag útvonalán lévő összes eszköz hardvercíme azonban már ismert, így minden eszköz a saját ARP-gyorsítótárából szerezheti be a hardver interfész címét.

A nagy hálózatokban a folyamat hasonló, de a csomagnak több szakaszon kell keresztülmennie a célállomáshoz vezető úton.

Útválasztó táblák

A TCP/IP veremben az útválasztók és a végcsomópontok úgynevezett útválasztási táblák alapján döntenek arról, hogy kinek továbbítsák a csomagot, hogy sikeresen kézbesítsék a célcsomóponthoz.

A táblázat az ábrán látható hálózat hálózati IP-címeit használó útválasztási táblázat tipikus példája.

Útválasztó táblázat a Router 2-hez

A táblázat egy többútvonalas útválasztási táblázatot mutat, mivel két útvonalat tartalmaz a 116.0.0.0 hálózathoz. Egyútvonalas útválasztási tábla építése esetén csak egy elérési utat kell megadni a hálózathoz 116.0.0.0 a legkisebb metrikaérték szerint.

Amint látható, a táblázat több útvonalat határoz meg különböző paraméterekkel. Olvasson el minden ilyen bejegyzést az útválasztási táblázatban a következők szerint:

Ahhoz, hogy egy csomagot a Hálózati cím mezőből címmel és a Hálózati maszk mezőben lévő maszkkal a hálózatba kézbesítsen, csomagot kell küldenie az interfészről az Interfész mezőből az IP-címmel az Átjáró cím mezőjébe. , és az ilyen kézbesítés „költsége” megegyezik a Metrics mezőben szereplő számmal.

Ebben a táblázatban a "Célhálózati cím" oszlop tartalmazza az összes olyan hálózat címét, amelyre ez az útválasztó csomagokat tud továbbítani. A TCP/IP veremben az úgynevezett egyugrásos megközelítést alkalmazzák a csomagtovábbítási útvonal optimalizálására (next-hop routing) – minden útválasztó és végcsomópont csak egy csomagátviteli lépés kiválasztásában vesz részt. Ezért az útválasztási táblázat minden sora nem jelzi a teljes útvonalat azon útválasztók IP-címeinek sorozataként, amelyeken keresztül a csomagnak át kell haladnia, hanem csak egy IP-címet - a következő útválasztó címét, amelyre a csomagot továbbítani kell. A csomaggal együtt a következő útválasztási ugrás kiválasztásának felelőssége átszáll a következő útválasztóra. Az útválasztás egyugrásos megközelítése az útvonalválasztási probléma elosztott megoldását jelenti. Ez megszünteti a csomag útjának maximális számának korlátozását.

Ahhoz, hogy csomagot küldjön a következő útválasztónak, ismernie kell a helyi címét, de a TCP / IP-veremben az útválasztási táblákban szokásos, hogy csak az IP-címeket használják az univerzális formátum megőrzése érdekében, függetlenül a benne lévő hálózatok típusától. az interneten. Egy ismert IP-cím helyi címének megtalálásához az ARP protokollt kell használnia.

Az egyugrásos útválasztásnak van egy másik előnye is - lehetővé teszi az útválasztási táblák mennyiségének csökkentését a végcsomópontokban és útválasztókban az úgynevezett alapértelmezett útvonal használatával - alapértelmezett (0.0.0.0) célhálózati számként, amely általában az utolsó sort foglalja el. az útválasztási táblázatban. Ha van ilyen bejegyzés az útválasztási táblában, akkor az összes olyan hálózati számmal rendelkező csomag, amely nem szerepel az útválasztási táblázatban, az alapértelmezett sorban megadott útválasztóhoz kerül. Ezért az útválasztók gyakran korlátozott információkat tárolnak táblázataikban az interneten található hálózatokról, és az alapértelmezett portra és útválasztóra továbbítják a csomagokat más hálózatok számára. Feltételezzük, hogy az alapértelmezett útválasztó továbbítja a csomagot a gerinchálózathoz, és a gerinchálózathoz csatlakozó útválasztók teljes információval rendelkeznek az internet összetételéről.

Az alapértelmezett útvonalon kívül kétféle speciális bejegyzés található az útválasztási táblázatban - egy bejegyzés a gazdagép-specifikus útvonalhoz, és egy bejegyzés az útválasztó portjaihoz közvetlenül kapcsolódó hálózatok címeihez.

A gazdagép-specifikus útvonal a hálózatszám helyett egy teljes IP-címet tartalmaz, vagyis olyan címet, amely nem csak a hálózatszám mezőben, hanem a gazdagépszám mezőben is tartalmaz nullától eltérő információt. Feltételezzük, hogy egy ilyen terminálcsomópont esetében az útvonalat másként kell kiválasztani, mint a hálózat összes többi csomópontja esetében, amelyhez tartozik. Abban az esetben, ha a táblázat különböző bejegyzésekkel rendelkezik a csomagok továbbítására a teljes N hálózatra és annak egyedi N,D címmel rendelkező csomópontjára, amikor az N,D csomóponthoz címzett csomag érkezik, a router a bejegyzést részesíti előnyben. N,D számára.

Az útválasztási táblázatban az útválasztóhoz közvetlenül kapcsolódó hálózatokra vonatkozó bejegyzések nullák ("csatlakozva") a "Metric" mezőben.

Útválasztási algoritmusok

Az útválasztási algoritmusok alapvető követelményei:

• pontosság;
• egyszerűség;
• megbízhatóság;
• stabilitás;
• Igazságszolgáltatás;
• optimalitás.

Különféle algoritmusok léteznek az egyugrásos útválasztáshoz szükséges táblák létrehozására. Három osztályba oszthatók:

• egyszerű útválasztási algoritmusok;
• rögzített útválasztási algoritmusok;
• adaptív útválasztási algoritmusok.

Az útválasztó tábla felépítéséhez használt algoritmustól függetlenül a munkájuk eredménye egyetlen formátumú. Emiatt ugyanabban a hálózatban a különböző csomópontok saját algoritmusuk szerint építhetnek útválasztási táblákat, majd kicserélhetik egymással a hiányzó adatokat, mivel ezeknek a tábláknak a formátuma rögzített. Ezért egy adaptív útválasztási algoritmust használó útválasztó egy rögzített útválasztási algoritmust használó végcsomópontot biztosíthat olyan hálózat elérési útjával, amelyről a végcsomópont nem tud.

Egyszerű útválasztás

Ez egy olyan útválasztási módszer, amely nem változik, amikor az adatátviteli hálózat (DTN) topológiája és állapota megváltozik.

Az egyszerű útválasztást különféle algoritmusok biztosítják, amelyek jellemzően a következők:

• A véletlenszerű útválasztás az üzenet továbbítása egy csomóponttól bármely véletlenszerűen kiválasztott irányba, kivéve azokat az irányokat, amelyekben az üzenet a csomóponthoz érkezett.
• Az elárasztás az üzenet átvitele egy csomóponttól minden irányba, kivéve azt az irányt, amelyben az üzenet a csomóponthoz érkezett. Az ilyen útválasztás rövid csomagszállítási időt garantál, az átviteli teljesítmény romlása árán.
• Útválasztás korábbi tapasztalatok alapján - minden csomagnak van egy számlálója az átadott csomópontok számáról, minden kommunikációs csomópontban elemzi a számlálót, és megjegyzi a számláló minimális értékének megfelelő útvonalat. Ez az algoritmus lehetővé teszi a hálózati topológia változásaihoz való alkalmazkodást, de az adaptációs folyamat lassú és nem hatékony.

Általában az egyszerű útválasztás nem biztosít irányított csomagátvitelt, és alacsony a hatékonysága. Fő előnye a hálózat stabil működésének biztosítása a hálózat különböző részeinek meghibásodása esetén.

Fix Routing

Ezt az algoritmust egyszerű hivatkozási topológiájú hálózatokban használják, és az útválasztási tábla hálózati rendszergazdája általi manuális összeállításán alapul. Az algoritmus gyakran hatékonyan működik nagy hálózatok gerincein is, mivel maga a gerinchálózat egyszerű felépítésű lehet, és nyilvánvalóan a legjobb útvonalak a gerinchez csatolt alhálózatokhoz vezető csomagok számára, a következő algoritmusok különböztethetők meg:

• Egyútvonalú rögzített útválasztásról akkor beszélünk, ha két előfizető között egyetlen út jön létre. Az ilyen útválasztással rendelkező hálózat instabil a hibákkal és a torlódásokkal szemben.
• Többutas rögzített útválasztás – Több lehetséges elérési út is beállítható, és útválasztási szabály kerül bevezetésre. Az ilyen útvonaltervezés hatékonysága a terhelés növekedésével csökken. Ha valamelyik kommunikációs vonal meghibásodik, módosítani kell az útválasztási táblát, ehhez minden kommunikációs csomópontban több tábla kerül tárolásra.

Adaptív útválasztás

Ez az útválasztó algoritmusok fő típusa a modern, összetett topológiájú hálózatokban. Az adaptív útválasztás azon alapul, hogy a routerek időszakonként speciális topológiai információkat cserélnek az interneten elérhető hálózatokról, valamint a routerek közötti kapcsolatokról. Általában nem csak a hivatkozások topológiáját veszik figyelembe, hanem azok átviteli sebességét és állapotát is.

Az adaptív protokollok lehetővé teszik az összes útválasztó számára, hogy információkat gyűjtsön a hálózatban lévő hivatkozások topológiájáról, és gyorsan feldolgozza a hivatkozások konfigurációjában bekövetkezett összes változást. Ezek a protokollok természetükben elosztottak, ami abban nyilvánul meg, hogy a hálózatban nincsenek dedikált útválasztók, amelyek a topológiai információkat gyűjtenék és általánosítanák: ez a munka az összes útválasztó között megoszlik, a következő algoritmusokat különböztetik meg:

• Helyi adaptív útválasztás – minden csomópont információt tartalmaz a kommunikációs vonal állapotáról, a sorhosszról és egy útválasztási táblázatról.
• Globális adaptív útválasztás - a szomszédos csomópontoktól kapott információk felhasználásán alapul. Ehhez minden csomópont tartalmaz egy útválasztási táblát, amely jelzi az üzenetek áthaladásának idejét. A szomszédos csomópontoktól kapott információk alapján a tábla értéke újraszámításra kerül, figyelembe véve magában a csomópontban lévő sor hosszát.
• Központosított adaptív útválasztás – van néhány központi csomópont, amely információkat gyűjt a hálózat állapotáról. Ez a központ útválasztási táblákat tartalmazó vezérlőcsomagokat állít elő, és elküldi azokat a kommunikációs csomópontoknak.
• Hibrid adaptív útválasztás - a központ által időszakosan küldött tábla használatán, valamint magától a csomóponttól származó sor hosszának elemzésén alapul.

Algoritmusmutatók (metrikák)

Az útválasztási táblázatok olyan információkat tartalmaznak, amelyeket a kapcsolóprogramok használnak a legjobb útvonal kiválasztásához. Mi jellemzi az útválasztó táblák felépítését? Milyen jellegűek a bennük található információk? Ez az algoritmus teljesítményéről szóló rész arra a kérdésre próbál választ adni, hogy egy algoritmus hogyan határozza meg az egyik útvonal preferenciáját a többihez képest.

Az útválasztási algoritmusok sok különböző mérőszámot használnak. Az útvonal kiválasztásához szükséges összetett útválasztási algoritmusok több mutatón is alapulhatnak, kombinálva azokat oly módon, hogy az eredmény egy hibrid indikátor legyen. A következők az útválasztási algoritmusokban használt metrikák:

• Útvonal hossza.
• Megbízhatóság.
• Késleltetés.
• Sávszélesség.

Útvonal hossza.

Az útvonal hossza az útválasztás leggyakoribb mértéke. Egyes útválasztási protokollok lehetővé teszik a hálózati rendszergazdák számára, hogy tetszőleges árakat rendeljenek az egyes hálózati kapcsolatokhoz. Ebben az esetben az útvonal hossza az egyes bejárt hivatkozásokhoz kapcsolódó költségek összege. Más útválasztási protokollok meghatároznak egy "ugrásszámot" (ugrások számát), vagyis azt az áthaladások számát, amelyeket egy csomagnak meg kell tennie a forrástól a célig a hálózati összekapcsolási elemeken (például útválasztókon) keresztül.

Megbízhatóság.

A megbízhatóság az útválasztási algoritmusokkal összefüggésben a hálózat minden egyes kapcsolatának megbízhatóságára utal (általában bit/hiba arányban írják le). Egyes hálózati kapcsolatok gyakrabban hibázhatnak, mint mások. Egyes hálózati csatornák hibái könnyebben vagy gyorsabban kiküszöbölhetők, mint más csatornák meghibásodásai. A megbízhatósági besorolások hozzárendelésénél bármilyen megbízhatósági tényező figyelembe vehető. A hálózati kapcsolatokhoz általában a rendszergazdák rendelnek megbízhatósági besorolást. Ezek általában tetszőleges digitális értékek.

Késleltetés.

Az útválasztási késleltetés általában az az idő, amely alatt egy csomag eljut a forrástól a célig az interneten keresztül. A késleltetés sok tényezőtől függ, beleértve a közbenső hálózati kapcsolatok sávszélességét, a sorokat az egyes útválasztók portjainál a csomag útvonala mentén, a hálózati torlódást a hálózat összes közbenső kapcsolatán, és attól a fizikai távolságtól, ameddig a csomagot át kell helyezni. . Mivel itt számos fontos változó halmaza van, a látencia a leggyakoribb és leghasznosabb mérőszám.

Sávszélesség.

A sávszélesség bármely csatorna elérhető forgalmi teljesítményére utal. Ceteris paribus, a 10 Mbps sebességű Ethernet kapcsolat előnyben részesít minden 64 Kbps sávszélességű bérelt vonalat. Bár a sávszélesség egy kapcsolat maximális elérhető átviteli sebességének becslése, a nagyobb sávszélességű kapcsolatokat áthaladó útvonalak nem feltétlenül jobbak, mint a lassabb kapcsolatokat áthaladó útvonalak.

TCP/IP kommunikációs protokoll

Az Internet, amely hálózatok hálózata, és számos különböző helyi, regionális és vállalati hálózatot egyesít, egyetlen TCP / IP adatátviteli protokoll használatának köszönhetően működik és fejlődik. A TCP/IP kifejezés két protokoll nevét tartalmazza:

• Transmission Control Protocol (TCP) - szállítási protokoll;
• Az Internet Protocol (IP) egy útválasztási protokoll.

Útválasztási protokoll. Az IP-protokoll biztosítja az információátvitelt a hálózaton lévő számítógépek között. Tekintsük ennek a protokollnak a működését a hagyományos levelezéssel történő információtovábbítás analógiájával. Annak érdekében, hogy a levél célba érjen, a borítékon fel kell tüntetni a címzett címét (akinek a levél) és a feladó címét (akitől a levél származik).

Hasonlóképpen a hálózaton keresztül továbbított információ "borítékba van csomagolva", amelyre "írják" a címzett és a küldő számítógépének IP-címét, például "Címzett: 198.78.213.185", "From: 193.124.5.33". A boríték tartalmát számítógépes nyelven ún IP-csomaggalés bájtok halmaza.

A közönséges levelek továbbítása során először a feladóhoz legközelebb eső postahivatalba kézbesítik, majd a postaláncok mentén továbbítják a címzetthez legközelebbi postahivatalba. A közbülső postahivatalokon a leveleket válogatják, vagyis meghatározzák, hogy az adott levelet melyik postára kell továbbítani.

A fogadó számítógéphez vezető IP-csomagok számos közbenső internetes szerveren is áthaladnak, amelyeken a műveletet végrehajtják. útvonalválasztás. Az útválasztás eredményeként az IP-csomagok az egyik internetes szerverről a másikra kerülnek, fokozatosan közelítve a fogadó számítógéphez.

Internet Protokoll (IP) biztosítja az IP-csomagok útválasztását, azaz az információ eljuttatását a küldő számítógéptől a fogadó számítógéphez.

Az információ áthaladásának útvonalának meghatározása. Az internet "földrajza" jelentősen eltér az általunk megszokott földrajztól. Az információszerzés sebessége nem a webszerver távolságától függ, hanem a köztes szerverek számától és a kommunikációs vonalak minőségétől (sávszélességüktől), amelyeken keresztül az információ csomóponttól csomópontig továbbítódik.

Az internetes információs útvonallal egészen egyszerűen megismerkedhet. A Windowshoz tartozó speciális tracert.exe programmal nyomon követhető, hogy mely szervereken és milyen késleltetéssel továbbítják az információkat a kiválasztott internetes szerverről a számítógépre.

Nézzük meg, hogyan valósul meg az információhoz való hozzáférés az internet „Moszkva” részében az orosz internet www.rambler.ru egyik legnépszerűbb keresőkiszolgálójához.

Az információáramlás útjának meghatározása

2. Az ablakban MS-DOS munkamenet válaszul a rendszer kérésére, hogy adja meg a parancsot.

3. Egy idő után megjelenik az információátvitel nyoma, vagyis azon csomópontok listája, amelyeken keresztül az információ a számítógéphez kerül, valamint a csomópontok közötti átvitel időpontja.

Az információátviteli útvonal nyomon követése azt mutatja, hogy a www.rambler.ru szerver 7 ugrásnyi távolságra van tőlünk, azaz hat közbenső internetes szerveren (a moszkvai szolgáltatók, az MTU-Inform és a Demos szerverein keresztül) továbbítják az információkat. ). A csomópontok közötti információátvitel sebessége meglehetősen magas, egy "átmenet" 126-138 ms-ig tart.

szállítási protokoll. Most képzeljük el, hogy egy többoldalas kéziratot kell postán küldenünk, de a posta nem fogad el csomagokat és csomagokat. Az ötlet egyszerű: ha a kézirat nem fér be egy rendes postai borítékba, akkor ívekre kell válogatni és több borítékban elküldeni. Ugyanakkor a kézirat lapjait számozni kell, hogy a címzett tudja, milyen sorrendben kell ezeket a lapokat a későbbiekben összeilleszteni.

Az interneten gyakran előfordul hasonló helyzet, amikor a számítógépek nagy fájlokat cserélnek. Ha egy ilyen fájlt teljes egészében küld el, akkor az hosszú időre "eltömítheti" a kommunikációs csatornát, így elérhetetlenné válik más üzenetek küldésére.

Ennek elkerülése érdekében a küldő számítógépen egy nagy fájlt apró részekre kell bontani, meg kell számozni és külön IP-csomagokban továbbítani a fogadó számítógépre. A fogadó számítógépen a megfelelő sorrendben össze kell állítania a forrásfájlt az egyes részekből.

Transmission Control Protocol (TCP), azaz a szállítási protokoll biztosítja a fájlok IP-csomagokra való felosztását az átvitel során és a fájlok összeállítását a fogadás során.

Érdekes módon az útválasztásért felelős IP-protokoll esetében ezek a csomagok teljesen függetlenek egymástól. Ezért az utolsó IP-csomag könnyen megelőzheti az első IP-csomagot. Előfordulhat, hogy ezeknek a csomagoknak a szállítási útvonalai is teljesen eltérőek lesznek. A TCP azonban megvárja az első IP-csomagot, és a megfelelő sorrendben újra összeállítja a forrásfájlt.

Az IP-csomagok cseréjének időpontjának meghatározása. A helyi számítógép és az internetes szerver közötti IP-csomagcsere időpontja a Windows operációs rendszerhez tartozó ping segédprogrammal határozható meg. A segédprogram négy IP-csomagot küld a megadott címre, és megjeleníti az egyes csomagok teljes átviteli és vételi idejét.

Az IP-csomagcsere idejének meghatározása

1. Csatlakozzon az internethez, írja be a [Programs-MS-DOS Session] parancsot.

2. Az ablakban MS-DOS munkamenet válaszul a rendszer kérésére, hogy adja meg a parancsot.

3. Az ablakban MS-DOS munkamenet a jel négy próbálkozásos teszt-áthaladásának eredménye jelenik meg. A válaszidő a szervertől a helyi számítógépig tartó kommunikációs vonalak teljes láncának sebességparamétereit jellemzi.

Elgondolkodtató kérdések

1. Mi biztosítja az Internet globális számítógépes hálózatának holisztikus működését?

Gyakorlati feladatok

4.5. Kövesse nyomon az információ útvonalát a www.yahoo.com egyik legnépszerűbb internetes keresőkiszolgálójáról, amely az internet "amerikai" szegmensében található.

4.6. Határozza meg az IP-csomagok cseréjének idejét a www.yahoo.com szerverrel.

Az IP az Internet Protocol (Internet Protocol) rövidítése, és jelenleg ennek a protokollnak a 4. verziója a legelterjedtebb. Az IPv4 meghatározása az RFC 791-en keresztül történik.

Az OSI-n belül ez egy hálózati (3.) rétegbeli protokoll. Emlékeztetlek arra, hogy ez a szint az adatátvitel útját hivatott meghatározni.

Az IPv4 csomagváltást használ. Ebben az esetben az eredeti továbbított üzenetet kis részekre (csomagokra) osztják, amelyeket egymástól függetlenül továbbítanak a hálózaton.

Ezenkívül az IPv4 nem garantálja a csomagok kézbesítését vagy a duplikátumok hiányát. Ez az úgynevezett „legjobb erőfeszítés teljesítése” (szemben a garantált teljesítménnyel). Ennek megfelelően ezek a feladatok magasabb szintű protokollokba, például TCP-be kerülnek.

Megszólítás

Az IPv4 egy 32 bites cím segítségével azonosítja a küldőt és a címzettet, ami 4 294 967 296-ra korlátozza a lehetséges címek számát. Ebből a számból az IPv4 speciális, privát (~18M) és multicast (~270M) címtartományokat tart fenn.

A címeket általában négy pontozott decimális oktettként írják fel, például: 198.51.100.25 a C6336419 16 számnak felel meg.

A globális címtér használatakor különbséget kell tenni a benne elérhető címek között helyi olyan fizikai hálózatok, amelyek nem igényelnek útválasztást, és olyan címek, amelyek fizikailag egy másik hálózaton találhatók. Utóbbi esetében a csomagok a routerhez kerülnek, amelynek tovább kell adnia azokat.

A szabvány első verzióiban az első oktett a hálózat, a többi a csomópont azonosítására szolgált. Gyorsan világossá vált, hogy a 256 hálózat nem elég. Ezért a hálózatok osztályait vezették be:

Osztály	Első ütemek	Hálózati cím hossza	A gazdagép címének hossza
A	0	8	24
B	10	16	16
C	110	24	8
D	1110	N/A	N/A
E	1111	N/A	N/A

Osztály	Tartomány indítása	Tartomány vége
A	0.0.0.0	127.255.255.255
B	128.0.0.0	191.255.255.255
C	192.0.0.0	223.255.255.255
D	224.0.0.0	239.255.255.255
E	240.0.0.0	255.255.255.255

A D osztály a multicast számára van fenntartva, az E osztály csak "csak abban az esetben".

A hálózati cím hosszát és a gazdagép címének hosszát a cím első bitjei határozták meg. Körülbelül 1985 óta ezt is felhagyták. Ennek oka az, hogy sok szervezet több címet igényelt, mint amennyit a C osztályú hálózat biztosított, és B osztályú hálózatot kapott, a B osztályú hálózat azonban sokszorosan meghaladta a szervezet követelményeit.

A hálózati osztályokat hálózati maszk váltotta fel. Ez egy bitmaszk, amely jelzi, hogy a cím mely bitjei hálózati és melyek gazdagépek. Alapesetben a maszkot balról jobbra kell kitölteni, hogy a hálózati cím mindig a magas bitekben legyen. Ez csak megadását teszi lehetővé hálózati cím hossza, a teljes hálózati maszk helyett.

Például a 192.0.2.0/24 azt jelenti, hogy az első 24 bit (három oktett) a hálózati cím, a többi pedig a gazdagép címe. A /24 a 255.255.255.0 hálózati maszknak felel meg.

A hálózati maszkok használatát az RFC 1517 írja le.

Számos szabvány különböző címtartományokat is lefoglal a speciális igényekhez.

Hatótávolság	Leírás	RFC
0.0.0.0/8	Jelenlegi hálózat (forráscím)	6890
10.0.0.0/8	privát hálózat	1918
100.64.0.0/10	Megosztott címtér CGN	6598
127.0.0.0/8	loopback	6890
169.254.0.0/16	Automatikus konfigurálás	3927
172.16.0.0/12	privát hálózat	1918
192.0.0.0/24	IETF protokoll hozzárendelések	6890
192.0.2.0/24	Dokumentáció és példák 1	5737
192.88.99.0/24	Az ipv6 továbbítása az ipv4-re	3068
192.168.0.0/16	privát hálózat	1918
198.18.0.0/15	Hálózati sávszélesség tesztelése	2544
198.51.100.0/24	Dokumentáció és példák 2	5737
203.0.113.0/24	Dokumentáció és példák 3	5737
224.0.0.0/4	Multicast	5771
240.0.0.0/4	fenntartott	1700
255.255.255.255	Közvetítési kérés	919

A gazdagép címek szintén le vannak foglalva, bináris ábrázolásban, amely nullákból (a teljes hálózatot jelöli, fenntartva) és egyesekből (szórási kérés ehhez a hálózathoz) áll.

Például a 203.0.113.0 (a szövegben) a 203.0.113.0/24-es hálózatot jelenti, a 203.0.113.255 pedig egy üzenetszórási kérést jelent az adott hálózathoz.

Csomag formátum

Egy csomag fejlécből és adatokból áll. Az IP nem jelent integritás-ellenőrzést. Az alapul szolgáló protokoll (mondjuk az Ethernet) már az adatkapcsolati rétegben, a magasabb protokoll (mondjuk a TCP) pedig az adatrétegben biztosítja az integritás ellenőrzését.

Verzió, 4 bites Az első fejléc mező. Az IPv4-ben az érték 0010 2, azaz. 4. Fejléc hossza, 4 bit A fejlécben található 32 bites szavak száma. A minimális érték 5, ami 20 bájtos fejléchossznak felel meg. A maximum 15, a fejléc hossza 60 bájt. DSCP vagy ToS – szolgáltatás típusa, 6 bit Meghatározza a prioritást mondjuk a VoIP számára. ECN, 2 bites Jelző a hálózati torlódás kifejezett jelzésére. Mindkét oldalról támogatást igényel (vétel és adás). Amikor ez a zászló érkezik, az adatátviteli sebesség csökken. Ha a zászló nem támogatott, a csomagokat egyszerűen eldobja. Teljes hossz, 16 bit A csomag teljes hossza bájtban, beleértve a fejlécet és az adatokat. A minimális hossz 20, a maximális hossza 65535. Azonosítás, 16 bit A datagram egyedi azonosítására szolgál. Mivel szükség lehet arra, hogy egy csomagot kisebb darabokra bontsanak, amikor különböző hálózatokon továbbítják, ez a mező az azonos csomaghoz tartozó darabok azonosítására szolgál. Zászlók, 3 bites

Bit zászlók:

1. Fenntartva, mindig 0
2. Ne töredezzen. Ha a csomag további továbbítása töredezettséget igényel, a csomag eldobásra kerül.
3. Még több töredék. Töredezett csomagok esetén az utolsó kivételével mindegyiknél ez a jelző 1-re van állítva.

Offset, 13 bit A töredék eltolása a datagram elejéhez képest, 64 bites blokkokban mérve. Az első töredék eltolása 0. A maximális eltolás 65528 bájt, ami meghaladja a 65515-ös maximális csomaghosszt (levonva a 20 bájtos fejlécet). Time To Live (TTL), 8 bit Ha egy csomag áthalad egy útválasztón, ez a mező 1-gyel csökken. Ha ez a mező nulla, a router elveti. Protokoll, 8 bites

• 1-ICMP
• 6 - TCP
• 17-UDP

Fejléc ellenőrző összege, 16 bit A fejlécben lévő 16 bites szavak összegét veszi figyelembe, kivéve magát az ellenőrző összeget. Ezt az összeget is 16 bites blokkokban összegzik, amíg egy marad. Ezután a negációt bitenként alkalmazzuk az eredményre. Feladó címe, 32 bit Itt minden világos A fogadó címe, 32 bit Itt is minden világos. Opciók (nem kötelező mező)

Ritkán használt. Fejléc-adatblokkokból áll. Az opció fejléce 8-16 bit hosszú, és a következő mezőkből áll:

• Opció típusa, 8 bit – egy mező, amely megadja, hogy mi az opció. A „0” érték az opciók listájának végét jelenti. Összesen 26 kód van regisztrálva.
• Hossz, 8 bit – a teljes opció mérete bitben, beleértve a fejlécet is. Előfordulhat, hogy bizonyos típusú opciók nem állnak rendelkezésre.

ARP

Az IP logikai címeket határoz meg. Ahhoz azonban, hogy csomagot küldhessen Ethernet hálózaton, ismernie kell a célállomás (vagy útválasztó) fizikai címét is. Az ARP protokoll az egyik egymáshoz való leképezésére szolgál.

Az ARP (Address Resolution Protocol) formálisan egy hálózati (3.) rétegbeli protokoll az OSI modellben, bár valójában a 2. és 3. réteg interakcióját biztosítja. Az ARP különféle 2. és 3. rétegbeli protokollpárokhoz van implementálva.

Maga a protokoll egy egyszerű kérés-válasz sémára épül. Nézzünk egy konkrét példát.

Ha egy gazdagép, mondjuk A 198.51.100.1 logikai címmel (a hálózaton 198.51.100.0/24) csomagot akar küldeni a B hosztnak 198.51.100.2 logikai címmel, akkor egy 2. rétegű protokoll broadcast kérést küld (ebben az esetben Ethernet). ) beágyazott üzenettel ARP megkérdezi a hálózati csomópontokat - mi a 198.51.100.2 logikai címmel rendelkező csomópont fizikai címe, amely tartalmazza az A csomópont logikai és fizikai címét. B csomópont, miután a kérésben saját logikai címét látta, választ küld az A csomópontnak a kérésben kapott logikai és fizikai címre. A lekérdezések eredményei a gyorsítótárban vannak.

Az ARP üzenetek szerkezete a következő:

Fizikai protokoll (HTYPE), 2 bájt Használt 2. rétegbeli protokoll. Az Ethernet azonosítója 1. Logikai protokoll (PTYPE), 2 bájt 3. rétegbeli protokoll használt. Megfelel az EtherTypes-nek. Az IPv4 azonosítója 0x0800. Fizikai cím hossza (HLEN), 1 bájt Fizikai cím hossza oktettben, Ethernet esetén - 6 logikai cím hossza (PLEN), 1 bájt logikai cím hossza oktettben, IPv4 esetén - 4 működés (OPER), 2 bájt 1 kérésnél, 2 a válaszért, és sok más lehetőség a protokollbővítményekhez. Feladó fizikai címe (SHA), HLEN bájtok A kérésben a kérelmező címe. A válasz tartalmazza a kért gazdagép címét. A küldő logikai címe (SPA), PLEN bájt
Cél fizikai címe (THA), HLEN bájtok figyelmen kívül hagyva a kérésben. A válasz tartalmazza a kérelmező címét. Cél logikai címe (TPA), PLEN bájt

Jellemzően a hálózati csomópontok ARP-üzeneteket is küldenek IP-címük megváltoztatásakor vagy bekapcsolásakor. Ezt általában APR-ként valósítják meg, ahol TPA=SPA és THA=0. Egy másik lehetőség az ARP válasz, amelyben TPA=SPA és THA=SHA.

Ezenkívül az ARP használható logikai címütközés észlelésére (SP=0 esetén).

Vannak protokollbővítmények, amelyek a fordított műveleteket hajtják végre, az InARP (Inverse ARP), amely egy L2-címből kap egy L3-címet, és a RARP, amely a kérelmező csomópont L3-címét.

A RARP-t az L3 címek automatikus konfigurálására használták. Ezt követően BOOTP, majd DHCP váltotta fel.

Útválasztás IPv4 hálózatokban

Az IPv4 hálózatok alapvető útválasztási algoritmusát továbbítási algoritmusnak nevezik.

Ha van D célcím és N hálózati előtag, akkor

• Ha N megegyezik az aktuális csomópont hálózati előtagjával, küldjön adatokat a helyi linken keresztül.
• Ha van útvonal N számára az útválasztási táblázatban, küldjön adatokat a következő ugrású útválasztónak.
• Ha van alapértelmezett útvonal, küldje el a következő ugrásos adatokat az alapértelmezett útválasztónak
• Ellenkező esetben ez egy hiba.

Az útválasztási tábla egy leképezési táblázat a hálózatok hálózati címei és a következő ugrású útválasztó címei között. Így például egy 198.51.100.54/24 címmel rendelkező csomópont a következő útválasztási táblázattal rendelkezhet: 203.0.113.0/24

Rendeltetési hely	Átjáró	eszköz
198.51.100.0/24	0.0.0.0	eth0
203.0.113.0/24	198.51.100.1	eth0
0.0.0.0/0	203.0.113.1	eth0

Alapvetően az útvonal is ahhoz a hálózati eszközhöz van kötve, amelyről az adatokat küldeni kell.

Ha a csomópont több útvonalon is elérhető, akkor a hosszabb hálózati maszkot tartalmazó útvonalat (azaz a pontosabbat) választjuk. Csak egy alapértelmezett útvonal lehet.

Például a 198.51.100.54/24 gazdagépnek van egy útválasztási táblázata:

Rendeltetési hely	Átjáró	eszköz
198.51.100.0/24	0.0.0.0	eth0
203.0.113.0/24	198.51.100.1	eth0
203.0.113.224/27	198.51.100.5	eth0