Поэтому протоколы сетевого уровня и выше инвариантны к сетевой физической среде. |
Опубликован: 03.02.2017 | Доступ: свободный | Студентов: 2270 / 610 | Длительность: 14:10:00
Тема: Сетевые технологии
Лекция 6:
Сетевой уровень модели OSI
Краткие итоги лекции 6
- Объединение нескольких локальных сетей в глобальную (распределенную, составную) WAN сеть происходит с помощью устройств и протоколов сетевого Уровня 3 модели OSI.
- Наиболее распространенными устройствами межсетевого взаимодействия сетей, подсетей и устройств являются маршрутизаторы.
- Основными сетевыми протоколами всемирной сети Интернет являются IPv4, IPv6.Они функционируют без предварительного установления соединения между источником и получателем сообщения и без подтверждения доставки сообщения (дейтаграммный метод).
- Дейтаграммный способ доставки создает сравнительно небольшую нагрузку на сеть, поэтому является оптимальным.
- Функции надежности доставки возложены на протоколы более высокого уровня, в частности на протокол TCP транспортного уровня.
- Сетевые протоколы определяют формат пакета, логические адреса узла источника и назначения, прокладывают маршрут пакета на основе имеющихся таблиц маршрутизации.
- Приоритет передаваемого пакета IPv4 определяет поле заголовка "Дифференцированные сервисы" (DS), которое ранее называлось "Тип сервиса" (ToS). В пакетах IPv6 это поле называется "Класс трафика" (TC).
- Новое поле IPv6 "Метка потока" (FL) позволяет идентифицировать различные транспортные потоки без декапсуляции сегмента транспортного уровня. При этом маршрутизаторы могут передавать пакеты сообщения реального времени (аудио- и видеоинформация) вдоль одного и того же пути.
- Пакеты большого размера протоколом IPv4 фрагментируются, у них задается идентификационный номер. Протокол IPv6 пакеты не фрагментирует, эта функция передана конечным узлам.
- Вместо поля "Время жизни" (TTL) протоколаIPv4, в заголовке IPv6 имеется поле "Ограничения переходов" (HL) cаналогичными функциями. Время жизни уменьшается на 1 при прохождении каждого маршрутизатора.
- Пакет протокола IPv6 включает фиксированный заголовок и может содержать необязательные дополнительные (расширенные) заголовки.
- Адрес назначения и источника информации протокола IPv4 длиной 4 байта (32 двоичных разряда). Адрес назначения и источника информации протокола IPv6 длиной 16 байт (128 двоичных разрядов). При передаче пакетов по сети адреса источника и назначения остаются неизменными.
- Шлюзом по умолчанию называется входной интерфейс маршрутизатора, через который пакеты из локальной сети пересылаются в удаленные сети. То есть, это интерфейс, через который все пакеты из локальной сети будут передаваться в удаленные сети.
- Протокол IPv6 обеспечивает переадресацию частных адресов в общедоступные (публичные) и обратно без использования транслятора NAT. При большом количестве публичных адресов нет необходимости их экономии.
- Маршрутизатор оценивает доступные пути к адресату назначения и выбирает наиболее рациональный маршрут на основе определенного критерия - метрики.
- Маршрутизатор ретранслирует пакет, продвигая его с входного интерфейса на выходной, для чего использует сетевую часть адреса назначения и обращается к таблице маршрутизации.
- В таблице маршрутизации обычно задаются: источник созданного маршрута, адрес сети назначения, административное расстояние, значение метрики, адрес следующего перехода, выходной интерфейс.
- Если в таблице маршрутизации не создан путь к сети назначения пакета, то маршрутизатор отбрасывает такой пакет. Однако на маршрутизаторе можно сконфигурировать маршрут по умолчанию. Интерфейс, через который пересылаться пакеты с неизвестными адресами, называется шлюзом последней надежды.
- Таблицы маршрутизации создаются и поддерживаются либо статически (администратором), либо динамически, за счет использования протоколов маршрутизации.
- Администратор может конфигурировать статические маршруты и поддерживать таблицы маршрутизации вручную. Однако большинство таблиц маршрутизации создается и поддерживается динамически, за счет использования протоколов маршрутизации, когда маршрутизаторам автоматически обмениваться информацией о сетевой топологии друг с другом.
- Функционирование маршрутизатора происходит под управлением операционной системы IOS.
- Конфигурационный файл хранится в NVRAM, откуда загружается в оперативную память. Он содержит команды и параметры для управления потоком трафика. Конфигурационный файл задает сетевые протоколы и протоколы маршрутизации, которые определяют наилучший путь для пакетов к адресуемой сети.
Вопросы
- Какие устройства объединяют LAN в распределенную составную сеть?
- Какие сетевые протоколы используются в сети Интернет?
- Почему дейтаграммный способ доставки является оптимальным?
- Что обеспечивает надежность доставки при использовании дейтаграммных сетевых протоколов?
- На основании чего маршрутизатор ретранслирует пакет, продвигая его с входного интерфейса на выходной?
- Что служит оценкой наилучшего пути к адресату назначения?
- Какие поля заголовка IPv4, IPv6 определяют приоритет пакета?
- Для чего введено новое полеIPv6 "Метка потока" (FL)?
- Почему протокол IPv6 не фрагментирует пакеты? На кого возложена эта функция?
- Какое поле, вместо "Время жизни" (TTL) протокола IPv4, введено в заголовке IPv6?
- Какую информацию содержат необязательные дополнительные (расширенные) заголовки IPv6?
- Какой размер адреса назначения и источника протокола IPv6?
- Почему в сетях протокола IPv6 не используется транслятор NAT?
- Как формируются таблицы маршрутизации?
- Какие основные параметры содержит таблица маршрутизации?
- Что означает термин адрес следующего перехода (next hop)?
- Что означает термин Шлюз по умолчанию?
- Какие параметры содержит таблица марщрутизации?
- Для чего узлы должны создавать и поддерживать собственную локальную таблицу маршрутизации?
Упражнения
- Поясните, с использованием какой линии создается конфигурационный файл, и где он может сохраняться.
- Изобразите схему составной сети из четырех маршрутизаторов, последовательно соединенных через FastEthernet интерфейсы. Обозначьте интерфейсы. Укажите, МАС-адреса каких интерфейсов будут использоваться в качестве адресов источников и адресов назначения в передаваемых кадрах при их прохождении через каждый маршрутизатор.
- Укажите основные параметры таблицы маршрутизации маршрутизатора В ( рис. 6.5), для чего используйте распечатку.
- Поясните, какие параметры можно посмотреть на каждом конечном узле по команде ipconfig /all.