31. Сетевой уровень в Интернете. Ip-адреса

В стеке TCP/IP используются три типа адресов: локальные (называемые также аппаратными), IP-адреса и символьные доменные имена.

1. Локальные адреса сетевых устройств (для пересылки пакетов в пределах одной подсети)

mac-адрес, 6 байт

прим: 17-AD-84-E1-A4-18

чтобы посм – в командной строке ipconfig /all

2. Ip-адрес

Тип адресов, на основании которых сетевой уровень передает пакеты в составных сетях.

3. Символьные адреса

www.yandex.ru

Ip адрес

Число, имеющее длину 4 байта, содержащее в себе номер сети и номер узла.

32 бита

11001010. 10110000. 11000000. 00000111 = 200.176.192.7

октет ↑

Классы ip-адресов

1. Класс А

1й бит = нулю, длина номера сети = 1 байту

0

сеть 8 бит номер узла 24 бита

80.|2.172.20 сеть|узел

01010000 00000010 11000000 00100100

1-127 сетей, 2²⁴-2 узлов

2. Класс В

первые 2 бита – 10, длина номера сети = 2 байтам

1

0

сеть номер узла

10010000 00000010 11000000 00100100

144.2.|172.20 сеть|узел

2¹⁴ -2 сетей, 2¹⁰-2 узлов

3. Класс С

первые 3 бита = 110, длина номера сети = 3 байтам

1

1

0

сеть номер узла

11010000 00000010 11000000 00100100

208.2.172.|20 сеть|узел

2²¹-2 сетей, 2⁸-2 узлов

4. Класс D

Номер сети = 1 байт

Используется для multicast рассылки – рассылка нескольким узлам

начинается с 1110

5. Класс E

Начинается с 11110, не используется зарезервирован для будущего применения.

Особые ip-адреса

1. Если адрес состоит из одних нулей, то это означает «тот же самый узел»

2. Если в номере сети одни нули, то считается, что пакет отправляется узлу в той же сети

3. Если одни единицы, то отправляется всем узлам сети (255.255.255.255)

4. Если в номере узла одни нули, то такой пакет отправляется всем узлам указанного номера сети

5. 1-й октет = 127, используется для тестирования сетевого взаимодействия в пределах одной машины

127.0.0.1 loop back (петля)

Маска подсети

Маска – число, которое показывает с помощью единиц биты в ip-адресе, идентифицирующие сеть.

4 байта

11111111 |0000000 00000000 00000000

Номер сети| узел

A 255.0.0.0

B 255.255.0.0

C 255.255.255.0

32. Сетевой уровень в Интернете. Управляющие протоколы Интернета.

Сети, входящие в состав объединенной сети, могут строиться на основе различных сетевых технологий. Каждая сетевая технология вполне достаточна для организации обмена информацией в рамках одной подсети, но не позволяет осуществлять взаимодействие компьютеров данной подсети с компьютерами подсетей, основанных на других технологиях. Это объясняется возможной несовместимостью протоколов и способов адресации, определенных различными технологиями. Поэтому для обеспечения функционирования объединенных сетей требуются средства, представляющие собой "надстройку" над канальным уровнем, позволяющую абстрагироваться от конкретных решений, заложенных в сетевых технологиях. В качестве такой надстройки выступают средства сетевого уровня модели OSI.

3-й уровень сетевой модели OSI – сетевой уровень - предназначен для определения пути передачи данных. Отвечает за трансляцию логических адресов и имён в физические, определение кратчайших маршрутов, коммутацию и маршрутизацию, отслеживание неполадок и «заторов» в сети.

В стандартной модели взаимодействия открытых систем в функции сетевого уровня входит решение следующих задач:

1. -передача пакетов между конечными узлами в составных сетях;

2. -выбор маршрута передачи пакетов, наилучшего по некоторому критерию;

3. -согласование разных протоколов канального уровня, использующихся в отдельных подсетях одной составной сети.

Протоколы сетевого уровня реализуются, как правило, в виде программных модулей и выполняются на конечных узлах-компьютерах, называемых хостами, а также на промежуточных узлах - маршрутизаторах. Функции маршрутизаторов могут выполнять как специализированные устройства, так и универсальные компьютеры с соответствующим программным обеспечением.

Протокол сетевого уровня (англ. Network layer) — протокол 3-его уровня сетевой модели OSI, предназначается для определения пути передачи данных. Отвечает за трансляцию логических адресов и имён в физические, определение кратчайших маршрутов, коммутацию и маршрутизацию, отслеживание неполадок и заторов в сети. На этом уровне работает такое сетевое устройство, как маршрутизатор.

В пределах семантики иерархического представления модели OSI Сетевой уровень отвечает на запросы обслуживания от Транспортного уровня и направляет запросы обслуживания на Канальный уровень.

Протоколы сетевого уровня маршрутизируют данные от источника к получателю и могут быть разделены на два класса: протоколы с установкой соединения и без него.

Протоколы с установкой соединения начинают передачу данных с вызова или установки маршрута следования пакетов от источника к получателю. После чего начинают последовательную передачу данных и затем по окончании передачи разрывают связь.

Протоколы без установки соединения посылают данные, содержащие полную адресную информацию в каждом пакете. Каждый пакет содержит адрес отправителя и получателя. Далее каждое промежуточное сетевое устройство считывает адресную информацию и принимает решение о маршрутизации данных. Письмо или пакет данных передается от одного промежуточного устройства к другому до тех пор, пока не будет доставлено получателю. Протоколы без установки соединения не гарантируют поступление информации получателю в том порядке, в котором она была отправлена, т.к. разные пакеты могут пройти разными маршрутами. За восстановления порядка данных при использовании сетевых протоколов без установки соединения отвечают транспортные протоколы.

Протоколы:

1. Open Systems Interconnection (OSI) Model

2. IPv4/IPv6, Internet Protocol

3. DVMRP, Distance Vector Multicast Routing Protocol

4. ARP, Address Resolution Protocol

5. ICMP, Internet Control Message Protocol

6. IGMP, Internet Group Multicast Protocol

7. PIM-SM, Protocol Independent Multicast Sparse Mode

8. PIM-DM, Protocol Independent Multicast Dense Mode

9. IPsec, Internet Protocol Security

10. IPX, Internetwork Packet Exchange

11. RIP, Routing Information Protocol

12. DDP, Datagram Delivery Protocol

Основным протоколом, использующимся в Интернет, является протокол IP.