Net2 (Контрольная работа 1), страница 2

Групповая маршрутизацияВещание по обратному пути (RPF) и обрезка (prining)1. Каждому хосту пакеты доставляют без циклов2. Маршрутизаторы через которые нет путей к нужным хостам шлют сообщения обрезки3. Результирующее дерево – дерево соединений минимальной стоимости от источника кгруппе интересующих хостовВ IPv4 сети класса D специально выделены для групповой адресации.ПротоколыIGMP (Internet Group Management Protocol RFC3376)Протокол сетевого уровняМежду хостом и непосредственно подсоединенным маршрутизаторомХосты подписываются/запрашивают получать пакеты определенной группы9Маршрутизаторы периодически опрашивают хосты к каким группам они хотели бы бытьподключеннымиЕсли отклика нет, то членство в группе прекращается по time_out (soft-state)DVMRP (Distance Vector Multicast Routing Protocol (RFC 1075))Первый протокол групповой маршрутизации в ИнтернетИспользует RPB + обрезка: Когда маршрутизатор получает пакет, он пересылает его на всеинтерфейсы, кроме исходного.

Если в зоне ответственности маршрутизатора нет членовмультикаст-группы, тогда маршрутизатор посылает обратно сообщение об исключении,отсекая ненужные (не имеющие членов) ветки дерева рассылки.PIMПротокол независимой групповой маршрутизацииДва режима: dense и sparseo Dense (RFC 3973) – аналогичен DVMRPo Sparse (RFC 4601) – через точки rendezvouse, через которые пакеты достигаютнебольшого количества деревьев соединенийГрупповая маршрутизация на практике используется реже, чем ожидалосьпо большей части коммуникации индивидуализированыранние реализации были неэффективнысегодня в основном используются для IP TV и быстрой рассылкииспользуется отдельными приложениями46.

Маршрутизация по соединяющему деревуEthernet коммутаторы "маршрутизируют" пакеты. Коммутатор строит соединяющее дерево, вдолькоторого передаются пакеты.Что делает коммутатор:1. Анализирует заголовок каждого поступающего кадра2. Если DA (destination address) есть в таблице коммутации, то передать на надлежащий портвыход3. Если DA нет в таблице коммутации, разослать кадр по всем портам за исключением того,по которому он пришел4. Пополнение таблицы коммутации за счет изучения адресов SA (source address)поступающих пакетовТопология коммутаторов - граф.Протокол STP (scanning tree protocol) находит подграф, в котором все вершины соединены безциклов. К любому коммутатору есть путь, а циклов нет.STP распределенный протокол определяет, какой из коммутаторов - корень дерева, и какимпортам разрешено рассылать кадры вдоль дерева.Выбираем корень.

Кадр коммутируется на тот порт, который ведет от корня с наименьшимчислом скачков (hop).10После включения в сеть каждый считает себя root-ом. Каждый начинает посылать по всем портамконфигурационные BPDU пакеты (фреймы протокола управления сетевыми мостами,базирующиеся на реализации STP, содержащие ID отправителя, ID корня, расстояние ототправителя до корня и т.д.) раз в 2 секунды. Если коммутатор получает BPDU с идентификаторовBridge ID меньшим, чем собственный, то прекращает генерировать свои и начинаетретранслировать BPDU с этим идентификатором.

В итоге в сети остается только один коммутатор,который продолжает генерировать и передавать собственные BPDU. Он и становится корневым(root bridge). Остальные ретранслируют BPDU корневого, добавляя в них собственныйидентификатор и учитывая счетчик пути. Для каждого сегмента сети, к которому присоединеныдва и более портов коммутаторов, происходит определение destinated port - порта, через которыйBPDU, приходящие от корня, попадают в этот сегмент.

После этого все порты в сегментах, ккоторым присоединены 2 и более портов коммутаторов, блокируются за исключением root port иdestinated port. Корневой мост продолжает посылать свои Hello BPDU раз в 2 секунды.47. Адресация в интернетАдрессация на сетевом, канальном, транспортном уровне + протоколы преобразованияадресов.00....0 - данный хост00.....0_Хост - хост данной сети11....1 - вещание на локальную сетьСеть_11...1 - вещание на удаленную сеть127.<любые значения> - кольцевая проверка линии224.0.0.1 - все хосты в данной сети224.0.0.2 - все маршрутизаторы данной сети11224.0.0.5 - все OSPF-маршрутизаторы данной сети (open shortest path first, протоколдинамисеской маршрутизации224.0.0.6 - все выделенные OSPF маршрутизаторы в данной сетиCIDR (classless inter-domain routing) - метод IP-адресации, позволяющий управлять пространствомадресов без жестких рамок классовой адресации.IPv6: расширено адресное пространство (128-разрядный адрес), улучшен механизм вариантов,автоматическое назначение адресов, улучшена гибкость групповой адресации, поддержкараспределения ресурсов (вместо поля "тип" можно отмечать пакеты, принадлежащие кконкретному потоку данных, и для которых отправитель требует специальной обработки.Hope-by-hope расширение: расширение заголовка для специальной обработки пакета.Маршрутизирующее расширение: информация для маршрутизатора от источникаРасширение фрагментации: содержание информации о фрагментации и сборкесообщенияИдентифицирующее расширение: предоставляет информацию о подлинности отправителяРасширение для получателя, расширение о конфидециальностиEthernet адрессация:SFD (start frame delimiter), CRC (cyclic redundancy check)Адрес 48-разрядный (присваивается производителем).

47 разряд - признак локальности. 48 групповая адрессация.ARP протокол - отображает адреса 3 уровня на уроветь 2. Принцип запрос-ответ. Запросырассылаются лавиной на канальном уровне. Ответ тому, кто запрашивал. Струкрура пакета:12RARP - протокол сетевого уровня OSI, выполняет обратное отображение адресов.DHCP (dynamic host configuration protocol) - протокол для автоматического получения хостами IPадресов и других параметров, необходимых для работы в сети TCP/IP. Модель клиент-сервер.Структура DCHP сообщений:13Номера портов приложений: 16-битный номер.Заранее известные: 1-1023 + IANA (internet assigned numbers authority).1024-5000 динамически назначаются.

Свыше 5000 - незарегистрированные.Порт работает только с одной программой. Порт уникален на компьютере и данимическиназначается. По умолчанию приложению выдается порт с произвольным номером. Принеобходимости приложение может запросить определенный номер порта.TCP и UDP разные пулы портов.Определение номера порта отправителя (получателя ответя): при подключении по TCPопределяется клиентом произвольно, либо используются обратные номера портов в UDP (зависитот реализации).48.

Управление доступом к среде передачи: EthernetСтатическое предоставление канала:Мультиплексирование (частотное, временное) не эффективно из-за нерегулярности траффика.Статическое разделение на подканалы неэффективно при предположении о постоянстве числапользователей в среднем.Оценка среднего времени задержки кадра:C (бит/сек) - скорость канала, 1/µ (бит/кадр) - среднее для экспоненциального распределениядлины кадра, λ (кадр/сек) - средняя скорость поступления кадров, N - кол-во очередей.Вывод: одна очередь с быстрым обслуживанием лучше, чем много медленных.Динамическое предоставление канала:14Модель из многих независимых станций. Канал один и доступен всем.

Но возникают коллизии.Непрерывное время, передача может начаться в любой момент, нет единых часов. Времяразбивается на дискретный интервалы - слоты. Кадр начинает передаваться только в началеслота. Станция должна определить, свободен ли канал перед тем, как его использовать.Состояние канала неизвестно, пока он не используется.ALOHA (протокол множественного доступа): Семейство протоколов для неконтролируемогоиспользования одного канала множеством пользователей.Чистая ALOHA:Пользователи порождают кадры по закону Пуассона со средним N кадров за время кадра.Вероятность k попыток передачи за время кадра распределена по закону Пуассона со средним G.Тогда пропускная способность S=G*P0, PO - вероятность отсутствия коллизий.

Для обнаруженияколлизии требуется 2t времени.Максимальная проп. способность 18% (при G=0.5)Слотированная ALOHA:Время разбивается на слоты. Кадр ждет новый временной слот, после чего передается в течениеОДНОГО слота (формулы такие же, но без двоек). Если есть коллизия, то она обнаруживаетсяпрежде, чем закончится слот. Следовательно, пропускная способность в 2 раза выше.CSMA/CD (carrier sense multiple access with collision detector):Основная идея - станции должны определять коллизии не по окончанию кадра, а намногораньше. Если канал занят, то посылается jam signal (уведомление о том, что канал нельзяиспользовать).

Повтор через случ. промежуток t.Период состязаний 2t (слотированная ALOHA)Стандарты Ethernet:15MAC-адрес: <бит broadcast (1)><бит local (1)><22 бита (OUI)><24 бита (от производителя)>IEEE 802.3:При коллизии время разбивается на слоты, соответствующие наибольшему временираспространению сигнала в оба конца. Алгоритм двоичной экспоненциальной задержки: припервой коллизии станции случайно выбирают 0 или 1 слот для ожидания. Если опять коллизия, товыбор происходит от 0 до 2^i - 1, i - порядковый номер коллизии. При i=10 рост прекращается.

Приi=16 ethernet контроллер сообщает об ошибке.IEEE 802.2: LLC - управление логическим каналомОпределяет единый интерфейс и формат для сетевого уровня для 802.x. Образует верхнийуровень канального протокола. Передает кадры либо дэйтаграммным способом, либо с помощьюпроцедур с установлением соединения и восстановлением кадров. Обуспечивает дуплексныйканал. В режиме с установлением соединения использует алгоритс скользящего окна.LLC1 - установление соединения, без подтверждения. LLC2 - установление соеданение иподтверждение. LLC3 - без соединения, с подтверждением.Fast Ethernet:10x увеличение пропускной способности сегментов, мохранение метода случайного доступаCSMA/CD, сохранение формата кажра Ethernet, пддержка традиционных сред передачи данных витая пара и опто-волоконный кабель.16Gigabit Ethernet:17.