Норенков И.П. - Основы автоматизированного проектирования (1060628), страница 17
Текст из файла (страница 17)
Это время периодически корректируется по результату измерения Tv, а именноПопытки повторных передач пакета не могут продолжаться бесконечно, ипри превышении интервала времени, устанавливаемого в пределах 0,5 ... 2,0 мин,соединение разрывается.Поля «Размер окна» имеются в пакетах как прямого, так и обратного соединений, их значения устанавливают узлы, отсылающие пакеты, с учетом размеров буфера, имеющейся информации о перегрузке сети и т.
п. Обычно дляуправления окном используют меньшее из двух значений размера окна. Приэтом узел А может отправлять пакеты с номерами байтов не более у = k + т,если k — размер окна, а в поле «Подтверждение» последнего пришедшего отполучателя В пакета указан номер т следующего ожидаемого байта.бб2.7. Стеки протоколов и типы сетейРазмер окна регулируют следующим образом. Если сразу же послеустановления соединения выбрать завышенный размер окна, что означает разрешение посылки пакетов с высокой интенсивностью, то велика вероятностьпоявления перегрузки определенных участков сети. Поэтому используюталгоритм так называемого медленного старта.
Сначала посылается один пакети при подтверждении его приема окно увеличивается на размер одного пакета(обычно это 512 байт), т. е. теперь можно посылать два пакета. Если вновьприходит положительное подтверждение (потерь пакетов нет), то посылаетсяуже четыре пакета и т. д.
Скорость растет, пока пакеты проходят успешно.При потере пакета или при приходе от протокола управления сигнала о перегрузкесети размер окна уменьшается и далее возобновляется процедура линейногороста размера окна. Медленный старт снижает информационную скорость,особенно при пересылке коротких сообщений, поэтому стараются применятьте или иные приемы его улучшения.Протокол IPСетевой протокол IP — дейтаграммный сетевой протокол, т.
е. протокол безустановления соединения. В дейтаграммных протоколах сообщение разбивается на дейтаграммы. Дейтаграмма — это пакет, передаваемый независимоот других частей одного и того же сообщения в вычислительных сетях с коммутацией пакетов. Дейтаграммы одного и того же сообщения могут передаваться в сети по разным маршрутам и поступать к адресату в произвольнойпоследовательности, что требует дополнительных операций по сборке сообщения из дейтаграмм в узле-получателе. На внутренних участках маршрута контроль правильности передачи не предусмотрен и надежность связи обеспечивается лишь контролем в оконечном узле.К функциям протокола IP относятся фрагментация и сборка пакетов припрохождении через промежуточные сети, имеющие другие протоколы; маршрутизация, т.
е. определение пути прохождения пакета по разветвленной сети;проверка контрольного кода заголовка пакета (правильность передачи всегопакета проверяется на транспортном уровне, т. е. с помощью TCP, в оконечномузле); управление потоком — сброс дейтаграмм при превышении заданноговремени жизни.Структура дейтаграммы в IP (в скобках указано число битов):• версия протокола IP (4) (практически используются версии IPv4 и IPv6);• длина заголовка (4), т.
е. число 32-битных слов в заголовке;• тип сервиса (8);• общая длина (16) информационной части пакета в байтах;• идентификация (16) — порядковый номер дейтаграммы; если вследствиеособенностей промежуточных сетей при маршрутизации требуется разделение дейтаграммы на несколько частей, то номер дейтаграммы идентифицирует принадлежность фрагмента к определенной дейтаграмме;з.672. Техническое обеспечение САПР• место фрагмента в дейтаграмме (16), т. е.
номер фрагмента, который используется при восстановлении дейтаграммы из фрагментов;• время жизни дейтаграммы в сети (8);• тип протокола (8), который используется на транспортном уровне дляобработки инкапсулированного сегмента (TCP, UDP и т. п.);• контрольный код CRC заголовка (16);• адрес источника (32);• адрес назначения (32);• опции (32);• данные (не более 65 356 байт).Приведенная структура заголовка соответствует версии протокола IP, называемой четвертой версией IPv4.
Один из недостатков этой версии — 32-битный размер адреса. Действительно, 32 бита соответствуют 2 32 « 4,3 млрд адресов, а это в связи с бурным ростом числа компьютеров в Internet уже вызываетзатруднения с распределением адресного пространства. Поэтому разработанаи постепенно вводится в действие версия IPv6, в которой применена другаяструктура заголовка и адресации. Как частный случай, в структуре ГРуб-адреса можно разместить 1Ру4-адрес, т. е. сети с протоколами этих версий могутработать совместно. Пока (к 2002 г.) большинство доменов Internet работаетпо протоколу IPv4.Всего в 1Ру4-сети одновременно может быть 216 и 65 тыс.
дейтаграмм сообщения с разными идентификаторами, т. е. за отрезок времени, равный времени жизни дейтаграммы, может быть передано не более 216 дейтаграмм. Этоодин из факторов, ограничивающих пропускную способность сетей с протоколом IP. Действительно, при времени жизни 120 с имеем предельную скорость216/ 120 = 546 дейтаграмм в секунду, что при размере дейтаграммы до 65 тыс.байт дает ограничение скорости приблизительно в 300 Мбит/с (такое же значение одного из ограничений предельной скорости получено выше и для протокола TCP).Время жизни может измеряться как в единицах времени Т, так и в хопах Р(число пройденных маршрутизаторов).
В первом случае контроль ведется позаписанному в заголовке значению Т, которое уменьшается на единицу каждую секунду. Во втором случае каждый маршрутизатор уменьшает число Р,записанное в поле «Время жизни», на единицу. При Т = 0 или при Р = Одейтаграмма сбрасывается.Поле «Опции» рассматривается как необязательное.Адресация в TCP/IPВ протоколах TCP/IP различают два типа адресов. На канальном уровнеиспользуют адреса, называемые физическими. Это шестибайтовые адресасетевых плат, присваиваемые изготовителем контроллеров (как уже отмечалось,каждый изготовитель вместе с лицензией на изготовление получает уникальный диапазон адресов).
На сетевом уровне используют сетевые адреса, иначеназываемые виртуальными или логическими.682.7. Стеки протоколов и типы сетейРазличают понятия сетевых адреса и имени, имеющих цифровое и буквенное выражения соответственно.Сетевой адрес называют IP-адресом.
В IPv4 это четырехбайтовый код, состоящий из двух частей: адреса сети и адреса узла (заметим, что узел, имеющий IP-адрес, называют хостом). Имя характеризует пользователя. Его составляют в соответствии с доменной системой имен. Соответствие междуIP-адресом и IP-именем хоста устанавливается специальной службой имен. ВInternet это DNS (Domain Name Service), в семиуровневой модели ISO — стандарт Х.500.IP-имя, называемое также доменным именем, — удобное для человеканазвание узла или сети. Имя отражает иерархическое построение глобальныхсетей и потому состоит из нескольких частей (аналогично обычным почтовым адресам).
Корень иерархии обозначает либо страну, либо отрасль знаний,например: ш — Россия, us—США, de—Германия, uk—Великобритания, edu—наука и образование, com — коммерческие организации, org — некоммерческиеорганизации, gov—правительственные организации, mil — военные ведомства,net — служба поддержки Internet и т. д. Корень занимает в IP-имени правуюпозицию, левее записываются локальные части адреса и, наконец, перед символом @ указывается имя почтового ящика пользователя. Так, записьnorenkov@wwwcdl.bmstu.ru расшифровывается следующим образом: пользователь norenkov имеет почтовый ящик в сервере wwwcdl организации bmstu встране га.1Ру4-адрес — слово, записываемое в виде четырех частей (побайтно), разделенных точками. Каждые подсеть и узел в подсети получают свои номера,причем для сети можно использовать от одного до трех старших байтов, аоставшиеся байты — для номера узла. Какая часть IP-адреса относится ксети, определяется ее маской, выделяющей соответствующие биты в IP-адресе.
Например, для некоторой сети маска может быть 255.0.0.0, а для ее подсети — 255.255.0.0 и т. д. Тем самым описывается иерархия сетей.Адреса при включении новых хостов в сеть выдает одна из уполномоченных организаций-провайдеров, предоставляющих телекоммуникационные услуги.Провайдер, в частности, обеспечивает включение IP-адреса и соответствующего ему IP-имени в сервер службы адресов DNS. Это означает запись данных о хосте в DIB (Directory Information Base) локального узла DNS.При обращении к сети пользователь, отправляющий сообщение, задаетIP-имя получателя. Поскольку маршрутизация в сети осуществляется по IP-адресам, то с помощью серверов DNS осуществляется перевод указанногоIP-имени в IP-адрес.В локальной сети, где используются шестибайтовые адреса, называемыеМАС-адресами, требуется преобразование IP-имен в MAC-адреса.
Это преобразование выполняется с помощью специального протокола ARP, имеющегосяв стеке TCP/IP. Для этого создаются ARP-таблицы соответствия IP и MACадресов данной сети.692. Техническое обеспечение САПРМаршрутизация в Internet организована по иерархическому принципу. Имеются уровни ЛВС и корпоративных сетей; маршрутных доменов, в каждом изкоторых используются единые протоколы и алгоритмы маршрутизации; административных доменов, каждый из которых соответствует некоторой ассоциации и имеет единое управляющее начало. В маршрутных доменах есть внешниемаршрутизаторы для связи с другими маршрутными или административнымидоменами.Обращение из некоторого узла к другому узлу в Internet (например, изwwwcdl.bmstu.ru по адресу http:// www.eevl.ac.uk) происходит следующим образом.Сначала IP-имя переводится в IP-адрес.
Для этого происходит обращение кместному серверу (bmstu), и если там сведений о сети назначения нет, то происходит переход к серверу следующего, более высокого уровня (ш) и далее поиерархии вниз до получения IP-адреса хоста назначения. В местном DNS-cepвере могут быть сведения об IP-адресах хостов из удаленных доменов, если кним происходят достаточно частые обращения из данного домена.После получения IP-адреса узел-отправитель сравнивает номер своей сети(подсети) с номером сети, указанным в IP-адресе получателя в заголовке пакета. Если номера совпадают, то узел-отправитель с помощью имеющейся вего памяти ARP-таблицы переводит IP-адрес в МАС-адрес, по которому идоставляется пакет средствами канального уровня.
Если в ARP-таблице строки с нужным МАС-адресом не оказалось, то по сети широковещательно, т. е.по всем узлам данной сети, распространяется ARP-запрос. Все узлы вскрывают этот запрос, но только узел, имеющий указанный в запросе IP-адрес, откликается своим МАС-адресом. Далее пакет отправляется адресату, одновременно строка с найденным МАС-адресом заносится в ARP-таблицуузла-отправителя. Если номера сетей не совпадают, то пакет пересылаетсямаршрутизатору, который с помощью своей таблицы определяет, через какойиз своих портов направлять пакет дальше.Как отмечено выше, продолжающийся рост числа узлов в Internet привел кпоявлению версии IPv6 протокола IP.В протоколе IPv6 размер адреса увеличен до 128 бит.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
