Олифер В.Г., Олифер Н.А. - Компьютерные сети. Принципы, технологии, протоколы (4-ое изд.) - 2010 - обработка (953099), страница 161
Текст из файла (страница 161)
Это дает возможность пронумеровать огромное количество узлов: 340 282 366 920 938 463 463 374 607 431 762 211 456. ' В августе 1998 года были приняты пересмотренные версии группы стандартов, определяющих как пбщую архитектуру протокола 1Рчб (КЕС 2460), так и его отдельные аспекты, например, систему ппресацнн (КГС 429!). В42 Глава 18. Дополнительные функции маршрутизаторов 1Р-сетей Масштаб этого числа иллюстрирует, например, такой факт: если разделить это теоретически возможное количество 1Р-адресов между всеми жителями Земли (а их сегодня примерно 6 миллиардов), то на каждого из них придется невообразимо, если не сказать бессмысленно большое количество 1Р-адресов — 5,7 х 1028! Очевидно, что такое значительное увеличение длины адреса было сделано не только и даже не столько для снятия проблемы дефицита адресов.
Главной целью изменения системы адресации было не механическое увеличение адресного просненстэа, а повышения эффективности работы стека ТСРДР в целом. Вместо прежних двух уровней иерархии адреса (номер сети и номер узла) в 1рчб имеется 4 уровня, из которых три уровня используются для идентификации сетей, а один — для идентификации узлов сети. В новой версии не поддерживаются классы адресов (А, В, С, 1), Е), но широко используется технология СП)К. Благодаря этому, а также усовершеьствованной системе групповой адресации и введению адресов нового типа 1Рчб позволяет снизить затраты на маршрутизацию. Произошли и чисто внешние изменения — разработчики стандарта предложили использовать вместо десятичной шестнадцалхзричную форму записи 1Р-адреса.
Каждые четыре шестнадцатеричные цифры отделяются друг от друга двоеточием. Вот как, например, может выглядеть адрес 1Рчб: РЕ1)С:ОА98:0;0:0:0:7654:3210. Для сетей, поддерживающих обе версии протокола (1Рч4 и 1рчб), разрешается задействовать для младших 4 байтов традиционную для 1рч4 десятичную запись: 0:0:0:0:ОгЕРРР:129.144.52.38.
В новой версии 1Рчб предусмотрено три основных типа адресов: индивидуальные адреса, групповые адреса и адреса произвольной рассылки. Мы уже обсуждали назначение этих типов адресов ранее. Тип адреса определяется значением нескольких старших битов адре. са, которые названы префиксом формата.
Индивидуальные адреса делятся на несколько подти нов. Основным подтипом индивидуального адреса является глобальный агрегнруемый уникальный адрес. Такие адреса могут агрегироваться для упрощения маршрутизации. В отличие от уникальных адресов узлов версии 1рч4, которые состоят из двух полей — померз сети и номера узла, — глобальные агрегируемые уникальные адреса 1Рчб имеют болев сложную структуру, включающую шесть полей (рнс.
18.20). Рис. 18.20. Структура глобального агрегируемого уникального адреса е пакете! Рчб Сй Префикс формата ('Рогшах Ргебх, РР) для этого типа адресов имеет размер 3 битв и значение 001. Сй Поле Тй.А (Тор-йяче! Абйгебайоп, Т1.А) предназначено для идентификации сетей св. мых крупных поставщиков услуг. Конкретное значение этого поля представляет собой общую часть адресов, которыми располагает данный поставщик услуг. Сравнительвв небольшое количество разрядов, отведенных под зто поле (13), выбрано специальвв для ограничения размера таблиц маршрутизации в магистральных маршрутизаторы Ркб как развитие стека ТСР/1Р Префиксы лровайперов 45 бит Для конечного абонента 50 бит г — —— ' МАС-адрес .
1 АТМ-карее 1 Телефонный номер ! 1 1Ру4-адрес 1 20:ОА:00:Св:74:05!45 1 Пользователь 1 1 может 1 оргениээавть, ! 1 55 535 сетей 1 ! .ю Рис. 1 б. 21. Пример глобального агрегируемого адреса !ц!яс этот принадлежит поставщику услуг верхнего уровня, у которого все сети имеют гггфвкс 20:ОА/16. Оп может выделить поставщику услуг второго уровня некоторый самого верхнего уровня Интернета. Это поле позволяет перенумеровать 8196 сетей поставщиков услуг верхнего уровня, а значит, число записей, описывающих маршруты между этими сетями, также будет ограничено значением 8196, что ускорит работу . магистральных маршрутизаторов.
Следуюшие 8 разрядов зарезервироваиы иа будущее для расширения при необходимости поля ТЬА. 1) Поле ХЕА (Хехг-1луе! Аййгейа11оп, ХЕА) предназначено для нумерации сетей средних и мелких поставщиков услуг. Значительный размер поля Х1А позволяет путем агрегироваиия адресов отразить многоуровневую иерархию поставщиков услуг. (г Поле Я.А (Яге-1.еуе1 Аййгейайоп, Я.А) предназначено для адресации подсетей отдельного абонента, например подсетей одной корпоративной сети.
П Идентификатор интерфейса является аналогом номера узла в 1ру4. Отличием версии 1Руб является то, что в общем случае идентификатор интерфейса просто совладает с его локальным (аппаратны!и) адресом, а ие представляет собой произвольно назначенный администратором номер узла. Идентификатор интерфейса имеет длину 64 бита, что позволяет поместить туда МАС-адрес (48 бит), адрес конечного узла АТМ (48 бит) или номер виртуального соединения АТМ (до 28 бит), а также, вероятно, даст возможность использовать локальные адреса технологий, которые могут появиться в будущем. Такой подход делает ненужным протокол АгкР, поскольку процедура отображения 1Р-адреса за локальный адрес становится тривиальной — она сводится к простому отбрасыванию старшей части адреса.
Кроме того, в большинстве случаев оэтадает необходимость Ручного конфигурирования конечных узлов, так как младшую часть адреса — идеитификатор интерфейса — узел узнает от аппаратуры (сетевого адаптера и т. п.), а старшую— номер подсети — ему сообщает маршрутизатор. Ргссмотрим пример (рис. 18.21).
Пусть клиент получил от поставщика услуг пул адресов 1Руб, определяемый префиксом 20:ОА:00:С9:74:05/48. Поскольку первые три бита этого в!ела равны 001, это — ггобаеьный агрегируемый уникальный адрес. 644 Глава 1Э. Дополнительные функции маршрутизаторов! Р-сетей диапазон адресов с общим префиксом, образованным его собственным префиксом, а также частью поля ХЬА. Длина поля Х1.А, отводимая под префикс, определяется маской, которую поставщик услуг верхнего уровня также должен сообщить своему клиенту— поставщику услуг второго уровня.
Пусть в данном примере маска состоит из 32 единиц в старших разрядах, а результирующий префикс поставщика услуг второго уровня имеет вид 20:ОА:00:С9/32. В распоряжении поставщика услуг второго уровня остается 16 разрядов поля Х1.А для нумерации сетей своих клиентов. В качестве клиентов могут выступать поставщики услуг третьего и более низких уровней, а также конечные абоненты — предприятия и организации.
Пусть, например, следующий байт (01110100) в поле ХЬА поставщик услуг использовал для передачи поставщику услуг более низкого (третьего) уровня, а тот, в свою очередь, использовал последний байт поля ХЬА для назначения пула адресов клиенту. Таким образом, с участием поставщиков услуг трех уровней был сформирован префикс 20:ОА;00:С9;74:05/48, который получил клиент. Протокол 1ру6 оставляет в полном распоряжении клиента 2 байта (поле ВЬА) для нумерации сетей и 8 байт (поле идентификатора интерфейса) для нумерации узлов. Имея такой огромный диапазон номеров подсетей, администратор получает широкие возможности. Для сравнительно небольшой сети он может выбрать плоскую организацию, назначая каждой имеющейся подсети произвольные неповторяюшиеся значения из диапазона в 65 535 адресов, игнорируя оставшиеся.
В крупных сетях более эффективным способои (сокращающим размеры таблиц корпоративных маршрутизаторов) может оказаться иерархическая структуризация сети на основе агрегирования адресов. В этом случае используется та же технология СП)К, но уже не поставщиком услуг, а администратором корпоративной сети. П1эИМЕЧАНИЕ Очевидно, что при таком изобилии сетей, которое предоставляется клиенту в 1Ртб, совершенно теряет смысл операция использования масок для разделения сетей на подсети, в то время как обратная процедура — объединение подсетей — приобретает особое значение.
Разработчики стандартов 1рт6 считают, что агрегирование адресов является основным способом эффективного расходоваяяя адресного пространства в новой версии протокола 1Р Работа по детализации подтипов адресов протокола 1Руб еще далека от завершения. Сегодня определено назначение только 15 К адресного пространства 1рчб, а оставшаяся часть адресов еще ждет своей очереди, чтобы найти применение для решения одной из многочисленных проблем Интернета. Снижение нагрузки на маршрутизаторы Одной нз основных целей изменения формата заголовка протокола 1руб было снижение накладных расходов, то есть уменьшение объема служебной информации, передаваемой с каждым пакетом.
Для этого в новом протоколе 1Р были введены понятия основного и дополнительных заголовков. Основной заголовок присутствует всегда, а необязательные дополнительные заголовки могут содержать, например, информацию о фрагментации исходного пакета, полный маршрут следования пакета при маршрутизации от источника, информацию, необходимую для защиты передаваемых данных. е4е Ртб как развитие стека ТСРДР Основной заголовок имеет фиксированную длину в 40 байт, его формат показан на рнс. 18.22.
40 байт Рис. 18.22. Формат основного заголовка Поле следующего заголовка соответствует по назначению полю протокола в версии 1Ру4 я содержит данные, определяющие тип заголовка, который следует за данным. Каждый следующий дополнительный заголовок также содержит поле следующего заголовка. Если 1Р-пакет не содержит дополнительных заголовков, то в этом поле будет значение, эзкрепленное эа протоколом ТСР, 1111Р К1Р ОБРР или другим, определенным в стандарте ! Рт4. В предложениях по поводу протокола 1рчб фигурируют пока следующие типы дополнительных заголовков: 12 заголовок маршрутизации — указание полного маршрута при маршрутизации от ис- точника; П заголовок фрагментации — информация, относящаяся к фрагментации 1Р-пакета (поле обрабатывается только в конечных узлах); 0 заголовок аутентификации — информация, необходимая для аутентификации конеч- ных узлов и обеспечения целостности содержимого 1Р-пакетов; Е заголовок системы безопасности — информация, необходимая для обеспечения кон- фиденциальности передаваемых данных путем шифрования и дешифрирования; Я специальные параметры — параметры необходимые для последовательной обработки пакетов на каждом маршрутизаторе; 12 параметры получателя — дополнительная информация для узла назначения.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
