Ou alors passerelle, Un nœud réseau avec plusieurs interfaces IP est appelé (contenant votre adresse MAC et votre adresse IP) connectée à différents réseaux IP, en fonction de la résolution de la tâche de routage. Redirection des datagrammes d'un réseau à un autre pour livrer à partir de l'expéditeur au destinataire.

Représenter soit spécialisé machines informatiquesOu des ordinateurs avec plusieurs interfaces IP dont le travail est géré par des logiciels spéciaux.

Routage dans les réseaux IP

Le routage est utilisé pour recevoir un package d'un périphérique et la transmettre sur le réseau à un autre appareil à travers d'autres réseaux. S'il n'y a pas de routeurs sur le réseau, le routage n'est pas pris en charge. Guide des routeurs (rediriger) trafic vers tous les réseaux composant le réseau combiné.

Pour acheminer le colis, le routeur doit posséder les informations suivantes:

Adresse de rendez-vous
Routeur voisin d'où il peut apprendre sur les réseaux distants
Façons abordables pour tous les réseaux distants
Le meilleur moyen de chaque réseau distant
Méthodes de maintenance et de vérification des informations de routage

Le routeur apprend les réseaux distants des routeurs voisins ou d'un administrateur réseau. Le routeur construit ensuite la table de routage, qui décrit comment trouver des réseaux supprimés.

Si le réseau est connecté directement au routeur, il sait déjà comment envoyer un package à ce réseau. Si le réseau n'est pas directement connecté directement, le routeur doit apprendre (explorer) le chemin d'accès au réseau distant à l'aide de routage statique (saisie par l'administrateur manuellement de tous les réseaux dans la table de routage) ou avec routage dynamique.

Le routage dynamique est le processus de protocole de routage qui détermine l'interaction du dispositif avec des routeurs adjacents. Le routeur mettra à jour des informations sur chaque réseau étudié. Si un changement survient sur le réseau, le protocole de routage dynamique informe automatiquement tous les routeurs sur le changement. Si l'routage statique est utilisé, mettez à jour les tables de routage sur tous les périphériques devront être un administrateur système.

L'acheminement IP est un processus simple qui est identique dans les réseaux de toutes tailles. Par exemple, la figure montre le processus d'interaction pas à pas de l'hôte et de l'hôte à un autre réseau. Dans l'exemple, l'utilisateur hôte demande l'adresse IP ping de l'hôte B. D'autres opérations ne sont pas aussi simples, alors considérez-les plus en détail:

DANS ligne de commande L'utilisateur entre Ping 172.16.20.2. Sur l'hôte et le colis est généré à l'aide d'une couche réseau et de protocoles ICMP.

IP fait référence au protocole ARP pour clarifier le réseau de destination pour l'emballage, afficher l'adresse IP et le masque de sous-réseau hôte. Ceci est une demande à un hôte distant, c'est-à-dire Le paquet n'est pas destiné à l'hôte réseau localPar conséquent, le paquet doit être envoyé au routeur pour rediriger le réseau distant souhaité.
Pour que l'hôte A puisse envoyer le paquet de routeur, l'hôte doit connaître l'adresse matérielle de l'interface de routeur connectée au réseau local. La couche de réseau transmet l'adresse du package et du matériel du niveau de canal de destination pour la fission sur les cadres et l'envoi d'un hôte local. Pour obtenir une adresse matérielle, l'hôte recherche un emplacement de destination dans sa propre mémoire, appelé ARP Cache.
Si l'adresse IP n'a pas encore été disponible et n'est pas présente dans cache arp.L'hôte envoie la diffusion ARP pour rechercher une adresse matérielle par adresse IP 172.16.10.1. C'est pourquoi la première demande de ping est généralement terminée par un délai d'attente, mais quatre autres demandes réussiront. Après la mise en cache, l'adresse du délai d'attente ne se produit généralement pas.
Le routeur répond et rapporte l'adresse matérielle de l'interface Ethernet connectée au réseau local. Maintenant, l'hôte dispose de toutes les informations relatives à l'envoi du package au routeur sur le réseau local. Niveau de réseau descend un paquet pour générer une demande d'écho ICMP (ping) niveau de canal, complétant le paquet avec une adresse matérielle, à travers laquelle l'hôte doit envoyer un package. L'emballage a une adresse IP de la source et de la destination avec une indication du type d'emballage (ICMP) dans le champ de protocole de couche réseau.
Le niveau de canal génère une image dans laquelle l'emballage est encapsulé avec les informations de contrôle requises pour transmettre sur le réseau local. Ces informations incluent des adresses matérielles de la source et de la destination, ainsi que la valeur dans le champ Type, installée par le protocole de la couche de réseau (ce sera un champ de type, car l'IP par défaut utilise des cadres Ethernet_II). La figure 3 montre une trame générée sur le niveau de canal et envoyée sur le support local. La figure 3 montre toutes les informations requises pour interagir avec le routeur: les adresses de la source matérielle et de la destination, les adresses IP de source et de destination, les données et le contrôle. montant CRC Cadre, situé dans le champ FCS (séquence de contrôle de cadre).
Le niveau de canal de l'hôte A transmet une image au niveau physique. Il y a un codage des zéros et des unités dans un signal numérique avec la transmission ultérieure de ce signal sur la locale réseau physique.

Le signal atteint une interface Ethernet du routeur, synchronisée par le préambule du signal numérique pour éliminer le cadre. L'interface de routeur après la construction d'une image vérifie le CRC et à la fin de la réception du cadre compare la valeur obtenue avec le contenu du champ FCS. En outre, il vérifie le processus de transmission pour l'absence de fragmentation et de conflits du transporteur.
L'adresse matérielle de la destination est vérifiée. Comme il coïncide avec l'adresse du routeur, le champ Type de trame est analysé pour déterminer d'autres actions avec ce paquet de données. Le protocole IP est spécifié dans le champ Type, de sorte que le routeur transmet le processus de protocole IP exécutable par le routeur. Le cadre est enlevé. Le paquet source (généré par l'hôte A) est placé dans le tampon de routeur.
Le protocole IP examine l'adresse IP de la destination dans l'emballage pour déterminer si le paquet est dirigé vers le routeur lui-même. Étant donné que l'adresse IP de la destination est 172.16.20.2, le routeur détermine sur sa table de routage, quel réseau 172.16.20.0 est directement connecté à l'interface Ethernet 1.
Le routeur transmet un package de la mémoire tampon à l'interface Ethernet 1. Vous devez créer une image pour envoyer un package hôte de destination. Premièrement, le routeur vérifie son cache ARP afin de déterminer si l'adresse matérielle a été autorisée lors des interactions précédentes avec ce réseau. S'il n'y a pas d'adresses dans le cache ARP, le routeur envoie la demande de diffusion ARP à l'interface Ethernet 1 pour rechercher une adresse matérielle pour l'adresse IP 172.16.20.2.
L'hôte de réagit avec l'adresse matérielle de son adaptateur de réseau À la demande ARP. L'interface Ethernet 1 du routeur a maintenant tout ce dont vous avez besoin pour envoyer un colis au point de réception finale. La figure montre un cadre généré par le routeur et transmis sur le réseau physique local.

Un cadre généré par l'interface Ethernet 1 du routeur a une adresse matérielle de la source à partir de l'interface Ethernet 1 et de l'adresse matérielle de la destination pour l'adaptateur réseau hôte. Il est important de noter que, malgré les modifications, la source et la destination ne changent jamais. . Le paquet n'est en aucun cas modifié, mais les cadres changent.

L'hôte d'acceptation du cadre et vérifie le CRC. Si le chèque est réussi, le cadre est supprimé et le package est transmis au protocole IP. Il analyse l'adresse IP de la destination. Comme l'adresse IP de la destination coïncide avec l'hôte installé dans l'hôte, le protocole IP explore le champ Protocole pour déterminer la cible de package.
Notre paquet contient une demande d'écho ICMP. L'hôte B génère donc une nouvelle réponse ICMP-réponse avec une adresse IP de la source, égale à l'adresse hôte dans et l'adresse IP de la destination, égale à l'adresse hôte A. Le processus est re-commencé, mais dans la direction opposée. Cependant, les adresses matérielles de tous les périphériques situées le long du chemin du package sont déjà connues. Tous les périphériques pourront donc obtenir des adresses matérielles des interfaces des caches propres de l'ARP.

Dans les grands réseaux, le processus survient de la même manière, mais le colis devra passer par plus de sites sur le chemin de l'hôte de destination.

Tables de routage

Les routeurs de pile et les nœuds d'extrémité TCP / IP prennent des décisions sur l'OMS de transmettre un package pour transmettre avec succès le nœud de destination, en fonction des tables de routage dites (tables de routage).

La table est un exemple typique d'une table d'itinéraires utilisant l'adresse IP des réseaux, pour le réseau montré sur la figure.

Table de routage pour routeur 2

La table présente l'assurance multiple de la table de routage, car elle contient deux itinéraires vers le réseau 116.0.0.0. Dans le cas de la construction d'une table de routage d'une heure unique, il est nécessaire de spécifier un seul chemin au réseau 116.0.0.0 sur la plus petite valeur métrique.

Comme il est facile de voir, plusieurs itinéraires avec différents paramètres sont définis dans la table. Lisez chacune une telle entrée dans la table de routage est nécessaire comme suit:

Pour livrer un paquet à un réseau avec une adresse du champ de l'adresse réseau et du masque à partir du champ Masque de réseau, vous avez besoin d'une interface avec une adresse IP du champ d'interface pour envoyer un package par l'adresse IP de l'adresse de l'adresse de L'adresse de la passerelle et le "coût" de cette livraison seront égaux au nombre des métriques de terrain.

Dans ce tableau, les adresses de tous les réseaux que ce routeur peut transmettre des packages dans la colonne "Adresse réseau de destination". La pile TCP / IP adopte l'approche dite en une étape pour optimiser la route de promotion des paquets (routage suivant) - chaque routeur et le nœud de fin participe à la sélection d'une seule étape de transfert de paquets. Par conséquent, dans chaque ligne de routage, la table de routage indique non toute la route en tant que séquence d'adresses IP des routeurs, à travers laquelle le package doit passer, et une seule adresse IP est l'adresse du routeur suivant à laquelle le paquet doit être transféré. . Avec le paquet, le routeur suivant est transféré la responsabilité du choix de la prochaine étape de routage. Une approche en une étape du routage désigne une solution distribuée de la tâche de sélection de route. Il supprime la restriction sur quantité maximale Routeurs de transit sur le chemin du colis.

Pour envoyer le paquet au routeur suivant nécessite une connaissance de son adresse locale, mais la pile TCP / IP dans les tables de routage utilise uniquement des adresses IP pour les sauver format universelne dépend pas du type de réseaux inclus dans les intermédiaires. Pour trouver une adresse locale sur une adresse IP bien connue, vous devez utiliser le protocole ARP.

L'acheminement d'une étape a un autre avantage - il vous permet de réduire le volume de tables de routage dans les nœuds d'extrémité et les routeurs à l'aide de la route par défaut de la voie dite par défaut, qui prend généralement la dernière chaîne de la table de routage. S'il y a une telle entrée dans la table de routage, tous les paquets avec des numéros de réseau manquants dans la table de routage sont transmis au routeur spécifié dans la chaîne par défaut. Par conséquent, les routeurs sont souvent stockés dans leurs tableaux d'informations limitées sur les réseaux Internet, transférant des paquets pour d'autres réseaux sur le port et le routeur utilisé par défaut. Il est entendu que le routeur par défaut transmettra le colis au réseau principal et les routeurs connectés à l'autoroute ont informations complètes sur la composition de l'interset.

En plus de la route par défaut, deux types d'entrées spéciales peuvent être trouvés dans la table de routage - une entrée sur un itinéraire spécifique au nœud et écrire sur les adresses réseau directement connectées aux ports du routeur.

L'itinéraire spécifique au nœud contient une adresse IP complète au lieu du numéro de réseau, c'est-à-dire une adresse ayant une information non nulle non seulement dans le champ Numéro de réseau, mais également dans le champ Numéro de nœud. Il est supposé que pour un tel nœud final, l'itinéraire doit être sélectionné non pas comme pour tous les autres nœuds du réseau auxquels elle se réfère. Dans le cas où la table a des enregistrements différents de la promotion des colis pour l'ensemble de N Network de N et son nœud distinct ayant adresse n, d, lorsqu'un paquet adressé adressé nœud n, dLe routeur préférera l'enregistrement pour N, D.

Les entrées dans la table de routage liée aux réseaux directement connectés au routeur dans le champ "métrique" contiennent des zéros ("connectés").

Algorithmes de routage

Exigences de base pour les algorithmes de routage:

précision;
simplicité;
fiabilité;
stabilité;
justice;
optimalité.

Il existe différents algorithmes pour les tables de construction pour un routage en une étape. Ils peuvent être divisés en trois classes:

algorithmes de routage simples;
algorithmes de routage fixes;
algorithmes de routage adaptatifs.

Indépendamment de l'algorithme utilisé pour créer une table de routage, le résultat de leur travail a un format unique. Grâce à cela, dans le même réseau, divers nœuds peuvent créer des tables de routage dans leurs algorithmes, puis échanger des données manquantes entre elles, car les formats de ces tables sont fixes. Par conséquent, le routeur fonctionnant sur l'algorithme de routage adaptatif peut fournir un noeud final qui applique un algorithme de routage fixe, des informations sur le chemin du réseau sur le réseau, que le nœud final ne sait rien.

Routage simple

Il s'agit d'une méthode de routage qui ne change pas lors de la modification de la topologie et de l'état du réseau de données (SPD).

Un routage simple est fourni par divers algorithmes, dont les suivants sont les suivants:

Le routage aléatoire est le transfert de messages du nœud dans une direction sélectionnée au hasard, à l'exception des instructions pour lesquelles le message est entré dans le nœud.
L'acheminement des avalanches est le transfert de messages du nœud dans toutes les directions, à l'exception de la direction selon laquelle le message est entré dans le nœud. Ce routage garantit un petit temps de livraison de paquet, détérioration de la détérioration bande passante.
Routage vers l'expérience précédente - Chaque paquet a un compteur du nombre de nœuds passés, le compteur est analysé dans chaque nœud de communication et que l'itinéraire correspondant à la valeur minimale du compteur est attribué. Un tel algorithme vous permet de vous adapter au changement de topologie du réseau, mais le processus d'adaptation procède lentement et inefficace.

En général, un routage simple ne fournit pas de transfert de paquet directionnel et a une faible efficacité. Son principal avantage est d'assurer le fonctionnement durable du réseau à la défaillance de différentes parties du réseau.

Routage fixe

Cet algorithme est appliqué dans des réseaux avec une liaison simple et basée sur la compilation manuelle du routage de l'administrateur réseau. L'algorithme fonctionne souvent efficacement pour des ordinateurs de haute gamme, car la ligne principale peut avoir une structure simple avec les meilleurs moyens évidents de suivre les paquets du sous-réseau attaché à l'autoroute, les algorithmes suivants sont distingués:

Le routage fixe à un lit est lorsque le seul chemin est défini entre deux abonnés. Le réseau avec un tel routage est instable aux échecs et aux surcharges.
Plusieurs rouages \u200b\u200bfixes - Plusieurs chemins possibles peuvent être installés et la règle de sélection du chemin est entrée. L'efficacité de ces gouttes de routage avec une charge croissante. Si vous refusez une ligne de communication, vous devez modifier la table de routage, car plusieurs tables sont stockées dans chaque nœud de communication.

Routage adaptatif

C'est le type principal d'algorithmes de routage utilisés par les routeurs dans réseaux modernes avec une topologie complexe. Le routage adaptatif repose sur le fait que les routeurs sont échangés périodiquement par des informations topologiques spéciales sur les réseaux disponibles dans les intercéties, ainsi que des liens entre routeurs. Il est généralement pris en compte non seulement la topologie des liens, mais également leur débit et leur état.

Les protocoles d'adaptation permettent à tous les routeurs de collecter des informations sur la topologie des liens sur le réseau, pratiquant rapidement tous les changements de configuration. Ces protocoles sont distribués de nature, qui est exprimé dans le fait qu'il n'y a pas de routeurs dédiés qui seraient collectés et résumés des informations topologiques: ce travail est distribué entre tous les routeurs, les algorithmes suivants sont distingués:

Routage adaptatif local - Chaque nœud contient des informations sur l'état de la ligne de communication, la longueur de la file d'attente et la table de routage.
Le routage d'adaptation global est basé sur l'utilisation d'informations obtenues à partir de nœuds voisins. Pour ce faire, chaque nœud contient une table de routage, ce qui indique le temps de passage de temps. Sur la base des informations obtenues à partir de nœuds voisins, la valeur du tableau est recalculée en tenant compte de la longueur de la file d'attente du nœud lui-même.
Routage adaptatif centralisé - Il existe un nœud central qui est engagé dans la collecte d'informations sur l'état du réseau. Ce centre génère des paquets de contrôle contenant des tables de routage et les envoie aux nœuds de communication.
L'acheminement adaptatif hybride est basé sur l'utilisation de la table de l'envoi périodiquement au centre et sur l'analyse de la longueur de la file d'attente avec le nœud lui-même.

Indicateurs d'algorithmes (métriques)

Les tables de route contiennent des informations que les programmes de commutation utilisent pour sélectionner le meilleur itinéraire. Qu'est-ce qui se caractérise par la construction de tables de route? Quelle est la caractéristique de la nature des informations qu'ils contiennent? Dans cette section dédiée aux indicateurs d'algorithmes, une tentative a été apportée pour répondre à la question de savoir comment l'algorithme détermine la préférence d'une route par rapport aux autres.

Dans les algorithmes de routage, de nombreux indicateurs sont utilisés. Des algorithmes de routage complexes Lors du choix d'une route peuvent être basés sur une pluralité d'indicateurs, y combinant de manière à ce que le résultat soit un indicateur hybride. Les indicateurs suivants sont répertoriés aux algorithmes de routage:

Longueur de la route.
Fiabilité.
Retard.
Largeur de bande passante.

Longueur de la route.

La longueur de la route est l'indicateur de routage le plus courant. Certains protocoles de routage permettent aux administrateurs de réseau d'attribuer des prix aléatoires pour chaque canal de canal. Dans ce cas, la longueur du chemin est la quantité de dépenses associée à chaque canal, qui a été traversée. D'autres protocoles de routage définissent le "nombre de sauts" (nombre de sauts), c'est-à-dire un indicateur qui caractérise le nombre de passes que l'emballage doit être effectué sur le chemin de la source à la destination via les éléments du réseau combiné (tel que routeurs).

Fiabilité.

La fiabilité, dans le contexte d'algorithmes de routage, fait référence à la fiabilité de chaque canal du réseau (généralement décrite en termes de rapport du ratio Bit / Erreur). Certains canaux de réseau peuvent refuser plus souvent que d'autres. Les échecs de certains canaux de réseau peuvent être éliminés plus facilement ou plus rapides que les autres échecs de canaux. Lors de l'attribution d'estimations de fiabilité, tout facteur de fiabilité peut être pris en compte. Les estimations de fiabilité sont généralement attribuées aux canaux de réseau par les administrateurs. En règle générale, ce sont des valeurs numériques arbitraires.

Retard.

Sous Délai de routage, comprenez généralement la période de temps nécessaire pour déplacer le package de la source à la destination via le réseau combiné. Le délai dépend de nombreux facteurs, y compris la bande passante de la bande passante des canaux intermédiaires du réseau, des files d'attente au port de chaque routeur sur le chemin du package, la surcharge du réseau sur tous les canaux de réseau intermédiaire et la distance physique à laquelle le paquet doit être déplacé. T. K. Voici une conglomération de plusieurs variables importantes, le délai est l'indicateur le plus courant et le plus utile.

Bande passante.

La bande passante fait référence à la puissance existante de tout trafic de canal. Autres choses étant égales, le canal Ethernet 10 Mbps est préféré de toute ligne louée avec une bande passante de 64 kb / s. Bien que la bande passante soit une estimation de la bande passante maximale de canal réalisable, les itinéraires traversant des canaux avec une bande passante plus grande ne seront pas nécessairement meilleurs que les itinéraires qui traversent des canaux moins à grande vitesse.

Protocole de transfert de données TCP / IP

Le réseau Internet, qui est un réseau de réseaux et unification d'un grand nombre de réseaux locaux, régionaux et d'entreprise différents, fonctionne et se développe grâce à l'utilisation d'un seul protocole de transmission de données TCP / IP. Le terme TCP / IP inclut le nom de deux protocoles:

Protocole de contrôle de la transmission (TCP) - Protocole de transport;
Protocole Internet (IP) - Protocole de routage.

Protocole de routage. Le protocole IP fournit une transmission d'informations entre les ordinateurs de réseau. Examiner le travail ce protocole Par analogie avec le transfert d'informations utilisant un courrier régulier. Pour que la lettre vienne à destination, l'enveloppe indique l'adresse du destinataire (par une lettre) et l'adresse de l'expéditeur (à partir de laquelle la lettre).

De même, les informations transmises sur le réseau "sont emballées dans l'enveloppe", sur laquelle "l'adresse IP des ordinateurs de destinataires et de l'expéditeur est écrite, par exemple" au: 198.78.213.185 ", de: 193.124.5.33". Le contenu de l'enveloppe dans le langage informatique est appelé Paquet IP et est un ensemble d'octets.

En train d'envoyer des lettres ordinaires, ils sont d'abord livrés au plus proche de l'expéditeur. bureau de postePuis transmis le long de la chaîne de poste au bureau de poste le plus proche au destinataire. Sur les bureaux de poste intermédiaires, les lettres sont triées, c'est-à-dire qu'il est déterminé à déterminer ce que le prochain bureau de poste doit être envoyé ceci ou cette lettre.

Les paquets IP sur le chemin d'accès de l'ordinateur du destinataire transmettent également de nombreux serveurs Internet intermédiaires sur lesquels une opération est effectuée. routage. À la suite d'un routage, des paquets IP sont envoyés d'un serveur Internet à un autre, approchant progressivement de l'ordinateur du destinataire.

Protocole Internet (IP) Fournit une routage de paquets IP, c'est-à-dire la livraison des informations de l'ordinateur de l'expéditeur à l'ordinateur du destinataire.

Déterminer la voie d'information. La "géographie" d'Internet est nettement différente de la géographie habituelle. La vitesse d'obtention des informations dépend de l'éloignement du serveur Web et du nombre de serveurs intermédiaires et de la qualité des lignes de communication (leur bande passante) par laquelle des informations du noeud sont transmises au nœud.

Nous pouvons simplement vous familiariser avec la voie de transmission d'informations sur Internet. Programme spécial TRACERT.EXE, qui est inclus dans Windows, vous permet de tracer, à travers quels serveurs et qui retardent les informations du serveur Internet sélectionné sur votre ordinateur sont transmis.

Suivez comment l'accès à l'information dans la partie de Moscou d'Internet est en cours de mise en œuvre de l'un des serveurs de recherche les plus populaires. internet russe www.rambler.ru.

Détermination de la voie de transmission d'informations

2. Dans la fenêtre Session MS-DOS En réponse au système d'invitation, entrez la commande.

3. Après quelque temps, la transmission d'informations de traçage apparaîtra, c'est-à-dire une liste de nœuds à travers lesquelles des informations sont transmises à votre ordinateur et le temps de transmission entre les nœuds.

Traquer la route de transfert d'informations montre que le serveur www.rambler.ru vient de nous sur la "distance" de 7 transitions, c'est-à-dire que les informations sont transmises à six serveurs Internet intermédiaires (via les fournisseurs de MTU-Inform et de Demos Moscou). La vitesse de transmission des informations entre les nœuds est suffisamment élevée, une "transition" est dépensée de 126 à 138 ms.

Protocole de transport. Maintenant, laissez-moi imaginer que nous devons envoyer un manuscrit à plusieurs pages par courrier et le colis de messagerie n'accepte pas. L'idée est simple: si le manuscrit n'est pas placé dans une enveloppe de courrier ordinaire, il devrait être démonté pour les draps et les envoyer dans plusieurs enveloppes. Dans le même temps, les feuilles de manuscrits doivent être numérotées de manière à ce que le destinataire sache, dans quelle séquence ces feuilles sont connectées.

Sur Internet, une situation similaire se produit souvent lorsque les ordinateurs échangent des fichiers volumineux importants. Si vous envoyez tout ce fichier entièrement, il peut très longtemps de "obstruer" un canal de communication, le rendre inaccessible d'envoyer d'autres messages.

Pour ne pas arriver ceci, sur l'ordinateur de l'expéditeur, vous devez écraser un fichier volumineux en petites pièces, engourdi et les transporter dans des paquets IP distincts vers l'ordinateur du destinataire. L'ordinateur du destinataire doit collecter fichier original De pièces individuelles dans la séquence correcte.

Protocole de contrôle de transmission (TCP)Autrement dit, le protocole de transport garantit la partition de fichiers à des paquets IP pendant le processus de transmission et l'assemblage des fichiers pendant la réception.

Fait intéressant, pour le protocole IP responsable du routage, ces packages ne sont absolument pas liés les uns aux autres. Par conséquent, le dernier package IP peut facilement dépasser le premier paquet IP. Il se peut que même les voies de livraison de ces packages seront complètement différentes. Toutefois, le protocole TCP va raire le premier package IP et recueille le fichier source dans la séquence correcte.

Détermination du temps de package IP. Exchange Time IP Packages entre ordinateur local et le serveur Internet peut être déterminé à l'aide de l'utilitaire ping, qui fait partie du fonctionnement. systèmes Windows. L'utilitaire envoie quatre paquets IP à l'adresse spécifiée et affiche le temps de transmission total et la réception pour chaque paquet.

Détermination de la détermination du temps de planification IP

1. Connectez Internet, entrez la commande [MS-DOS Session Program].

2. Dans la fenêtre Session MS-DOS En réponse au système d'invitation, entrez la commande.

3. Dans la fenêtre Session MS-DOS Le résultat du signal de test en quatre tentatives est affiché. Le temps de réponse caractérise les paramètres à grande vitesse de la connexion complète des lignes de communication du serveur à l'ordinateur local.

Questions pour la réflexion

1. Qu'est-ce qui assure le fonctionnement holistique du monde réseau informatique L'Internet?

Tâches pratiques

4.5. Tracez la voie d'information de l'un des serveurs de recherche Internet les plus populaires www.yahoo.com, situé dans le segment Internet de l'American ».

4.6. Déterminez le temps de partage de temps de package IP avec le serveur www.yahoo.com.

Protocole de routage interne de rup

Ce protocole de routage est conçu pour des réseaux relativement petits et relativement homogènes. L'itinéraire est caractérisé par un vecteur de distance à la destination. On suppose que chaque routeur est le point de départ de plusieurs itinéraires sur les réseaux avec lesquels il est connecté. Des descriptions de ces itinéraires sont stockées dans une table spéciale appelée itinéraire. La table de routage RIP contient sur chaque machine à main (pour chaque itinéraire). L'enregistrement doit inclure:

Adresse IP de la destination.
Métrique de route (de 1 à 15 ans; nombre d'étapes à la destination).
L'adresse IP du routeur le plus proche (passerelle) sur le chemin de la destination.
Route des minuteries.

Périodiquement (une fois en 30 secondes), chaque routeur envoie une copie de diffusion de sa table d'itinéraire à tous les voisins-routeurs avec ceux qui sont associés directement. Le routeur de destinataire regarde la table. Si la table présente un nouveau chemin ou un message d'itinéraire plus court, ou modifiées les longueurs du trajet, ces modifications sont fixées par le destinataire dans sa table de route. Le protocole RIP doit être capable de gérer trois types d'erreurs:

Itinéraires cycliques.

Pour supprimer l'instabilité de la RIP, la petite valeur du nombre maximal possible d'étapes doit être utilisée (pas plus de 16).

La diffusion lente des informations de route sur le réseau crée des problèmes avec une modification dynamique de la situation de l'itinéraire (le système ne dort pas tel que modifié). La faible valeur limite de la métrique améliore la convergence, mais n'élimine pas le problème.

Protocole des relations OSPF

Protocole OSPF (sapin de cheminements les plus courts ouverts) est une réalisation d'un algorithme d'état de relation (il est adopté en 1991) et de nombreuses fonctionnalités axées sur l'application de grands réseaux hétérogènes.

Le protocole OSPF calcule les itinéraires dans les réseaux IP, tout en maintenant d'autres protocoles d'échange vers les informations de route.

Les routeurs directement liés sont appelés «voisins». Chaque routeur stocke des informations sur quel état est à son avis qu'il y a un voisin. Le routeur repose sur des routeurs adjacents et ne les transmet que des paquets de données uniquement s'il est confiant qu'ils sont pleinement opérationnels. Pour connaître l'état des connexions, les routeurs voisins sont souvent communiqués avec des messages courts courts.

Pour distribuer des connexions sur les données réseau, les routeurs sont échangés par un autre type. Ces messages sont appelés routeurs liens publicité - annonce des liens du routeur (plus précisément, sur l'état des connexions). Les routeurs OSPF sont échangés non seulement par leurs propres annonces étrangères, mais également des annonces étrangères sur les connexions, recevant des informations sur toutes les connexions réseau à la fin. Ces informations sont formées par le graphique des liaisons réseau, qui, naturellement, identiques pour tous les routeurs de réseau.

Protocole BGP

Régime général BGP fonctionne. Les routeurs BGP de l'UA voisin, qui ont décidé d'échanger des informations sur la route, d'établir des connexions via le protocole BGP et de devenir des voisins BGP (pairs BGP).

Le prochain BGP utilise une approche appelée vecteur de chemin, qui est le développement d'une approche de vecteur distant. Les voisins BGP sont envoyés (annoncez, annoncez) les uns des autres vecteurs de chemin (vecteur de chemin). Les chemins de vecteur, contrairement au vecteur de distance, ne contiennent pas seulement l'adresse réseau et la distance à celle-ci, ainsi que l'adresse réseau et la liste des attributs (attributs de chemin) décrivant les différentes caractéristiques de la route du routeur d'expéditeur au réseau spécifié. À l'avenir, pour une brièveté, nous appellerons un ensemble de données composées de l'adresse réseau et des attributs de chemin sur ce réseau, itinéraire vers ce réseau.

Mise en œuvre BGP

Une paire de voisins BGP établit une connexion TCP entre le protocole TCP, le port 179. Les voisins appartenant à différents haut-parleurs doivent être disponibles directement; Il n'existe aucune restriction de ce type pour les voisins d'un haut-parleurs, car le protocole de routage interne garantira toutes les voies nécessaires entre les nœuds d'un système autonome.

Le flux d'informations auxquels BGP voisins via TCP est échangé, consiste en une séquence de messages BGP. Longueur maximale du message 4096 octets, minimum - 19. Il existe 4 types de messages.

IP est déchiffré en tant que protocole Internet (protocole Internet) et spécifiquement la 4ème version de ce protocole est actuellement la plus courante. IPv4 est défini via RFC 791.

Dans le cadre de l'OSI, il s'agit du protocole du niveau du réseau (3ème). Ce niveau, je me rappelle, est destiné à déterminer le chemin du transfert de données.

IPv4 utilise la commutation de paquets. Dans le même temps, le message original transmis est divisé en parties d'une petite taille (paquets), qui sont transmises sur le réseau de manière indépendante.

De plus, IPv4 ne garantit pas la livraison des paquets, ni le manque de doublons. C'est la soi-disant "la meilleure livraison des efforts" (contrairement à la livraison garantie). En conséquence, ces tâches vont à des protocoles de niveau supérieur, par exemple TCP.

Adressage

IPv4 identifie l'expéditeur et le destinataire à l'aide d'une adresse 32 bits, qui limite le nombre d'adresses possibles 4 294 967 296. À partir de cette quantité de réserves IPv4 gammes spéciales Adresses, appelées privées (environ 18 millions) et multidiffusion (environ 270 millions).

Les adresses sont généralement enregistrées sous la forme de quatre octets décimaux à travers un point, par exemple: 198.51.100.25 correspond au nombre C6336419 16.

Lorsque vous utilisez l'espace d'adressage global, il est nécessaire de distinguer les adresses disponibles dans local Réseau physique qui ne nécessite pas de routage et d'adresses physiquement différentes. En cas de ce dernier, les paquets sont envoyés au routeur, ce qui doit les transmettre plus loin.

Dans les premières versions de la norme, le premier OCET a été utilisé pour identifier le réseau, le reste - pour identifier le nœud. Il est devenu évident que 256 réseaux ne suffisent pas. Par conséquent, les classes de réseau ont été introduites:

Classer	Premiers bits	Adresse de longueur du réseau	Nœud de longueur d'adresse
UNE.	0	8	24
B.	10	16	16
C.	110	24	8
RÉ.	1110	N / A.	N / A.
E.	1111	N / A.	N / A.

Classer	Gamme de départ	Fin de portée
UNE.	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
RÉ.	224.0.0.0	239.255.255.255
E.	240.0.0.0	255.255.255.255

La classe D est réservée à une multicast, classe E - juste réservée "juste au cas où."

La longueur de l'adresse réseau et la longueur de l'adresse du nœud ont été déterminées par le premier bit de l'adresse. D'environ 1985, ils ont également refusé. Les raisons de cela sont que de nombreuses organisations ont exigé davantage d'adresses que prévu un réseau de classe C et obtenu un réseau de classe B de classe B, cependant, dépassait parfois les exigences de l'organisation.

Sur le changement de classes de réseau est venu le masque du réseau. Ce masque de bits, qui indique quelles adresses de bits concernent le réseau et qui - au nœud. Selon l'accord standard, le masque doit être rempli de gauche à droite, de sorte que l'adresse du réseau soit toujours dans des bits de senior. Cela vous permet de spécifier uniquement longueur de l'adresse réseau, au lieu du masque de réseau, l'ensemble du réseau.

Par exemple, 192.0.2.0/24 signifie que les 24 premiers bits (trois octets) font référence à l'adresse du réseau et que les autres sont à l'adresse du nœud. / 24 équivalent au masque de réseau 255.255.255.0.

L'utilisation de masques de réseau est décrite dans RFC 1517.

De nombreuses normes réservent également diverses gammes d'adresses pour des besoins spéciaux.

Varier	La description	Rfc
0.0.0.0/8	Réseau actuel (adresse source)	6890
10.0.0.0/8	Réseau privé	1918
100.64.0.0/10	Espace d'adresse partagé CGN	6598
127.0.0.0/8	Boucle	6890
169.254.0.0/16	Autoconfiguration	3927
172.16.0.0/12	Réseau privé	1918
192.0.0.0/24	Affectations de protocole IETF	6890
192.0.2.0/24	Documentation et exemples 1	5737
192.88.99.0/24	Relais IPv6 à IPv4	3068
192.168.0.0/16	Réseau privé	1918
198.18.0.0/15	Test de bande passante de réseau	2544
198.51.100.0/24	Documentation et exemples 2	5737
203.0.113.0/24	Documentation et exemples 3	5737
224.0.0.0/4	Multidiffusion	5771
240.0.0.0/4	Réservé	1700
255.255.255.255	Requête de diffusion	919

Aussi des adresses réservées aux nœuds, dans une représentation binaire composée de zéros (désignant l'ensemble du réseau, réservé) et des unités (Demande de diffusion pour ce réseau).

Par exemple, 203.0.113.0 signifie (dans le texte) Réseau 203.0.1133.0/24 et 203.0.113.255 - une demande de diffusion à ce réseau.

Format de forfait

Le paquet consiste en une en-tête et des données. IP n'implique aucune vérification d'intégrité. Le protocole sous-jacent (disons, Ethernet) fournit déjà une vérification d'intégrité sur le niveau de canal et ce qui précède (par exemple, TCP) est au niveau des données.

Version, 4 bits premier champ d'en-tête. IPv4 a une valeur 0010 2, c'est-à-dire 4. Longueur d'en-tête, 4 bits Nombre de mots 32 bits dans le titre. La valeur minimale 5, qui correspond à la longueur de l'en-tête 20 octets. Maximum - 15, longueur d'en-tête 60 octets. DSCP ou TOS - Le type de service, 6 bits détermine la transaction, par exemple, pour la VoIP. ECN, Drapeau 2 bits Surcharge de réseau explicite. Nécessite un soutien des deux côtés (recevant et transmission). Lors de la réception de cet indicateur, le taux de transfert diminue. S'il n'y a pas de support de FAG, les colis sont simplement supprimés. Longueur complète, 16 bits Longueur complète du paquet en octets, y compris le titre et les données. Longueur minimale - 20, maximum - 65535. Identification, 16 bits sert à une identification unique du datagramme. Étant donné que la transmission sur divers réseaux, il peut être nécessaire de diviser l'emballage en parties plus petites, ce champ est utilisé pour identifier des pièces appartenant à un paquet. Drapeaux, 3 bits

Drapeaux de bits:

Réservé, toujours 0
Ne pas fragmenté. Si la transmission ultérieure de l'emballage nécessite une fragmentation, l'emballage est jeté.
Plus de fragments. Pour les emballages fragmentés, tout le monde, en plus de ces derniers, ce drapeau est défini sur 1.

Décalage, 13 bits Décalage de fragment par rapport au début du datagramme, mesuré en blocs de 64 bits. Le premier fragment a un changement de vitesse 0. Le changement maximum est de 65528 octets, ce qui dépasse longueur maximale Paquet 65515 (en-tête moins 20 octets). Lifetime (TTL), 8 bits Lorsque le paquet passe dans le routeur, ce champ diminue à 1. Si ce champ est égal à zéro, le routeur s'en écarte. Protocole, 8 bits

1 - ICMP
6 - TCP.
17 - UDP.

Le point de contrôle de l'en-tête, 16 bits est considéré comme la somme de 16 bits de mots dans le titre, sauf en fait, la somme de contrôle. Ce montant est également résumé par des blocs de 16 bits jusqu'à ce que celui-ci reste. Ensuite, une négation est ensuite appliquée au résultat. L'adresse de l'expéditeur, 32 bits ici, tout est clair l'adresse du destinataire, 32 bits ici aussi, tout est clair. Options (champ facultatif)

Il est rarement utilisé. Consiste en des blocs de données de titre. L'option Titre a une longueur de 8-16 bits et se compose de champs:

Le type d'option, 8 bits - le champ définissant quelle est l'option. La valeur "0" signifie la fin de la liste des options. Total enregistré 26 codes.
Longueur, 8 bits - la taille de l'option entière dans les bits, y compris le titre. Pour certains types d'options peut être absent.

Arp

IP définit les adresses logiques. Cependant, pour envoyer un package sur le réseau Ethernet, il est également nécessaire de connaître l'adresse physique du nœud cible (ou du routeur). Pour en comparer un avec un autre, le protocole ARP est utilisé.

ARP (protocole de résolution d'adresse) est un protocole formel du niveau du réseau (3ème) dans le modèle OSI, bien que en fait assure en fait l'interaction des 2e et 3e niveaux. L'ARP est mis en œuvre pour diverses paires de protocoles des 2e et 3e niveaux.

Le protocole lui-même est construit sur un simple système de file d'attente. Considérer sur un exemple spécifique.

Si le nœud de réseau, disons avec une adresse logique 198.51.100.1 (dans le réseau 198.51.100.0/224) souhaite envoyer un package de noeud B avec une adresse logique de 198.51.100.2, il envoie une requête de diffusion de second niveau (Dans ce cas, Ethernet) avec des messages encapsulés ARP, demandant des nœuds réseau - Quelle adresse physique au nœud avec une adresse logique de 198.51.100.2 et contenant l'adresse logique et physique du nœud A. Node B, voir sa propre adresse logique. Dans la demande, envoie une réponse au noeud A en fonction de l'adresse logique et physique obtenue. Les résultats de la demande sont mis en cache.

Les messages ARP ont la structure suivante:

Protocole physique (Hute), 2 octets utilisés Protocol 2 niveaux. Ethernet a un identifiant 1. Protocole logique (PTYPE), 2 octets utilisés du protocole 3. Conforme aux types d'étherype. IPv4 a un identifiant 0x0800. La longueur de l'adresse physique (HLEN), une longueur d'octet de l'adresse physique dans les octets, pour Ethernet - 6 Longueur de l'adresse logique (Plen), 1 octet Longueur d'adresse logique dans les octets, pour IPv4 - 4 Fonctionnement (Oper), 2 octets 1 Pour la requête, 2 pour la réponse et de nombreuses autres options pour les extensions de protocole. L'adresse physique de l'expéditeur (SHA), l'octet HLEN dans la requête - l'adresse de la demande. La réponse est l'adresse du nœud demandé. Adresse logique de l'expéditeur (SPA), PLEN OTECT
L'adresse physique du destinataire (THA), l'octet HLEN est ignoré dans la requête. En réponse - l'adresse demandée. Adresse logique du destinataire (TPA), PLEN OTECT

Habituellement, les nœuds de réseau envoient également des messages ARP lors de la modification de l'adresse IP ou lorsqu'ils sont allumés. Ceci est généralement mis en œuvre comme une demande APR, dans laquelle TPA \u003d SPA, et THA \u003d 0. Une autre option est une réponse ARP, dans laquelle TPA \u003d SPA et THA \u003d SHA.

De plus, ARP peut être utilisé pour détecter le conflit d'adresses logiques (tandis que SPA \u003d 0).

Il existe des extensions de protocole qui produisent des opérations inverse, Inarp (Inverse ARP) recevant l'adresse L3 via l'adresse L2 et RARP recevant l'adresse L3 du nœud requérant.

RARP a été utilisé pour les adresses Autoconfiguration L3. Remplacé par la suite par le protocole BOOTP, puis DHCP.

Routage dans les réseaux IPv4

L'algorithme de routage principal des réseaux IPv4 s'appelle l'algorithme de transfert.

S'il y a une adresse cible D et le réseau de préfixe N, alors

Si N coïncide avec le préfixe du réseau de nœuds actuel, envoyez des données de communication locales.
S'il y a un itinéraire pour N dans la table de routage, envoyez les données suivantes au routeur.
S'il y a un itinéraire par défaut, envoyez les données suivantes par défaut du routeur par défaut
Sinon - une erreur.

La table de routage est une table de cartographie des adresses réseau et des adresses suivantes de routeurs pour ces réseaux. Ainsi, par exemple, un nœud avec une adresse 198.51.100.54/24 peut avoir une telle table de routage: 203.0.113.0/24

Destination	Passerelle.	Appareil.
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.

En principe, la route est également attachée à périphérique réseauÀ partir de quelles données doivent être envoyées.

Si le nœud peut être atteint par plusieurs itinéraires, un itinéraire avec un masque de réseau plus long est sélectionné (c'est-à-dire plus spécifique). La voie par défaut ne peut être qu'un.

Par exemple, un nœud 198.51.100.54/24 a une table de routage:

Destination	Passerelle.	Appareil.
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.