Полный курс лекций 2009-го года (1130357), страница 69
Текст из файла (страница 69)
При передаче сообщения группе делаетсявсе возможное, чтобы каждый член группы получил сообщение, однако это не гарантируется.Поддерживается два типа групповых адресов: постоянные и временные. Примеры постоянныхгрупповых адресов:§224.0.0.1 - все системы в данной ЛВС.§224.0.0.2 - все маршрутизаторы в данной ЛВС.§224.0.0.5 - все OSPF-маршрутизаторы в данной ЛВС.§224.0.0.6 - все выделенные OSPF-маршрутизаторы в данной ЛВС.Временные группы должны создаваться специальным образом и специальным образом удаляться.Каждый процесс на машине может запросить аппаратуру присоединиться к определенной группе илипокинуть ее. Когда последний процесс на машине покинет группу, то эта группа более не представлена наэтом хосте. Каждый хост следит, какие группы на нем представлены.Групповая адресация реализуется специальным групповым маршрутизатором, который можетразмещаться отдельно от обычного маршрутизатора. Раз в минуту каждый групповой маршрутизаторрассылает через канальный уровень запрос всем хостам ЛВС указать, каким группам принадлежат ихпроцессы.
Эти запросы и ответы на них регулируются IGMP-протоколом (Internet Group ManagementProtocol), который очень похож на ICMP. Он описан в RFC 1112.5.5.9. CIDR - бесклассовая маршрутизация внутри доменаПопулярность Интернета обернулась против него. Не стало хватать адресов. В 1987 году считалось,что 100 000 сетей - это очень много и что это число будет достигнуто не скоро. Оно было превзойдено в1996 году. Проблема в том, что адреса выделяются классами.
Многие организации не используют всегодиапазона адресов, выделенного им класса.Класс В, наиболее часто используемый, слишком велик для многих организаций. На основеимеющегося опыта видно, что было бы неплохо, если бы класс С имел не 256 машин, а 1024.Другая проблема - взрывообразный рост таблиц маршрутизации. Маршрутизатор не должен знать окаждой машине в сети, но должен знать о каждой сети. На сегодня выделено полмиллиона адресов классаС, следовательно, в таблице маршрутизации должно быть не менее полумиллиона элементов, каждый изкоторых показывает, как достичь той или иной сети.Кроме этого, многие из алгоритмов маршрутизации требуют, чтобы маршрутизаторы периодическиобменивались своими таблицами.
Чем больше эти таблицы, тем больше шансов, что при передаче онибудут повреждены и переданы не верно.Выход - увеличение иерархии интернет-адресов. Указывать страну, область, город, район, машину.Однако 32 бит не хватит. Кроме того, Лихтенштейн, например, будет иметь столько же адресов, сколько иСША.Таким образом, каждое решение несет свои проблемы.
В настоящее время широко распространяетсярешение на основе протокола CIDR, описанного в RFC 1519. Его идея основана на том, что на сегодня неиспользовано более 2 миллионов сетей класса С, поэтому по запросу организации можно выделятьнесколько последовательных сетей класса С, так чтобы покрыть требуемое число машин. Например, еслиорганизация заявляет 2000 машин, можно выделить ей 8 последовательных сетей класса С, что даст 2048машин.В соответствии с этим были изменены правила определения места для адресов класса С. Мир былподелен на четыре зоны, и каждой зоне выделена часть адресов класса С.1.194.0.0.0 - 195.255.255.255 - Европа2.198.0.0.0 - 199.255.255.255 - Северная Америка3.200.0.0.0 - 201.255.255.255 - Центральная и Южная Америка4.202.0.0.0 - 203.255.255.255 - Азия и Тихий ОкеанТаким образом, каждый регион получил 32 миллиона адресов для раздачи, а 320 миллионов адресовкласса С с 204.0.0.0.
по 223.255.255.255 зарезервированы на будущее. Это существенно упростило работус таблицами маршрутизации. Например, любой маршрутизатор, получив адрес в диапазоне 194.0.0.0 по195.255.255.255 знает, что его надо переслать одному из европейских маршрутизаторов.5.5.10. IPv6Появление новой версии протокола IP (IPv6, в настоящее время используется IPv4) обусловленоцелым рядом причин. Одна из основных - стремительный рост всемирной сети Интернет.
Фундаментальнымпринципом построения сетей на основе протокола IP, необходимым для правильной маршрутизации идоставки пакетов, является уникальность сетевых адресов, т.е. каждый IP-адрес может принадлежатьтолько одному устройству. На сегодняшний день остались невыделенными около 1 400 000 000 адресов извозможных 4 294 967 296, то есть примерно 30%, чего должно хватить на несколько лет, а может быть иболее. Дефицит адресов пока выражается в основном в том, что, по выражению одного из сетевых гуру,адрес класса A не смог бы получить и сам Господь Бог.
Таких адресов может существовать всего 128(формат: 0, адрес сети - 7 бит, адрес хоста - 24 бита), но каждый из них содержит 16 777 216 адресов.Однако появившиеся в последнее время новые устройства для доступа в Интернет и развитие цифровоготелевидения, которое собирается превратить каждый телевизор в интернет-устройство, могут быстроисчерпать имеющиеся запасы неиспользованных адресов.Если в компьютерных сетях для выхода в Интернет могут применяться технологии типа NAT (NetworkAddress Translation, — преобразование сетевого адреса), при которой для взаимодействия с окружающейсредой используется всего несколько уникальных адресов, предоставляемых, возможно, провайдером, авнутри локальной сети адресация может быть достаточно произвольной, то для сетевого телевизора этотспособ не подходит, так как каждому устройству требуется свой уникальный адрес.Рисунок 5-54.
Заголовок пакета IPv6Кроме всего прочего, новые возможности предъявляют к протоколам сетевого уровня, каковымявляется IP, совершенно новые требования в части легкости получения и смены адресов, полностьюавтоматического конфигурирования (представьте себе домохозяйку, настраивающую DNS своеготелевизора). Если новый протокол не появится своевременно, то фирмы-провайдеры начнут внедрять своисобственные, что может привести к невозможности гарантированного соединения «всех со всеми».Открытый протокол, удовлетворяющий требованиям необходимого адресного пространства, легкостиконфигурирования и маршрутизации, способный работать совместно с имеющимся IPv4, поможетсохранить способность к соединению между собой любых устройств, поддерживающих IP, при наличииновых возможностей, которые основаны на анализе использования IPv4.Кроме того, остается еще одна проблема: уникальность адреса вовсе не означает, что устройствобудет правильно функционировать. Адреса нужны в первую очередь не для того, чтобы «всехпересчитать», а для правильной маршрутизации при доставке пакетов.
Таким образом, длябеспрепятственного роста Интернета необходимо не только наличие свободных адресов, но иопределенная методика их выделения, позволяющая решить проблему масштабируемости. Сведение кминимуму накладных расходов на маршрутизацию является сегодня одной из основных проблем, и ееважность будет возрастать в дальнейшем по мере роста Сети. Просто присвоить устройству адреснедостаточно, необходимо еще обеспечить условия для правильной маршрутизации с минимальныминакладными расходами.Рисунок 5-55. Заголовок пакета IPv4 (для сравнения)В настоящее время только одна известная технология, а именно, иерархическая маршрутизация,позволяет за счет приемлемых технических издержек обеспечить доставку пакетов в сети размерами сИнтернет.
Технология иерархической маршрутизации заключается в разбиении всей сети на более мелкиеподсети, маршрутизация в которых производится самостоятельно. Подсети, в свою очередь, могутразбиваться на еще более мелкие, и т.д. В результате образуется древовидная структура, причем вкачестве узлов выступают маршрутизаторы, а в качестве листьев - оконечные устройства-хосты. Путь,который проделывает пакет, передаваемый от одного листа до другого, может быть длиннее, чем при инойтопологии, но зато он всегда может быть рассчитан с наименьшими издержками. Некоторую аналогиюможно провести с телефонными номерами — первым идет код страны, за ним код города, а затемсобственно номер, состоящий, в свою очередь, из кода АТС и собственно номера абонента.История нового протокола восходит к концу 1992 года.
Именно тогда IETF (Internet Engineering TaskForce — рабочая группа по технической поддержке Интернет) приступила к анализу данных, необходимыхдля разработки нового протокола IP. К концу 1994 года был утвержден рекомендательный стандарт иразработаны все необходимые для реализации протокола вспомогательные стандарты и документы.IPv6 является новой версией старого протокола, разработанной таким образом, чтобы обеспечитьсовместимость и «мягкий» переход, не приуроченный к конкретной дате и не требующий одновременныхдействий всех участников. По некоторым прогнозам, совместное существование двух протоколов будетпродолжаться до десяти и более лет.
Учитывая то обстоятельство, что среди выделенных типов адресовIPv6 имеется специальный тип адреса, эмулирующий адрес IPv4, можно ожидать относительно спокойногоперехода, не сопровождающегося крупными неудобствами и неприятностями. Фактически на одномкомпьютере могут работать оба протокола, каждый из которых подключается по мере необходимости.Рисунок 5-56. Provider-Based Unicast Address - адресация единственногоабонента, основанная на адресе провайдераОднако использование старых адресов не является выходом из положения, поэтому протокол IPv6предусматривает специальные возможности по присвоению новых адресов и их замене без вмешательства(или при минимальном вмешательстве) персонала.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
