Руководство по технологиям объединенных сетей Cisco (953103), страница 10
Текст из файла (страница 10)
Ячейка 53 байт Рис. П П. Обаянии ячейка состоит из двух комконеитов Глава 1. Основные понятия теории объединенных сетей Покет представляет собой модуль данных, который передается от источника к получателю на сетевом уровне. Пакет состоит из заголовка (и, возможно, трейлера) сетевого уровня и из данных верхнего уровня. Заголовок и трейлер содержат управляюшую информацию, предназначенную для обработки на сетевом уровне системы- получателя.
Данные, переданные с верхних уровней, инкапсулируются между заголовком и трейлером сетевого уровня. Основные компоненты пакета сетевого уровня показаны на рис. 1.10. Модуль данных (дага цпй) представляет собой базовый термин, обозначающий различные блоки информации. Примерами таких модулей могут служить модули данных служб (Бепчсе Вата (Зп!г — ЯН!), модули данных протокола (Ргогосо! Оага \Зп!г — Р!З(З) и модули данных протокола моста (Вг!две Ргогосо! (Зата (Зп!г — ВРО(З). Модули БОНЗ являются модулями данных протоколов верхнего уровня, которые определяют запрос на обслуживание протоколом более низкого уровня.
Модулем РАН) в терминологии ОБ! называется паке~. Модули ВР0(З используются алгоритмом связующего дерева в качестве сообщений приветствия (йе!!о шсяяакез). Иерархия сетей по стандарту 180 Крупные сети обычно имеют иерархическую структуру. Иерархическая организация имеет такие преимушества, как простота управления, гибкость и сокращение персдачи лишних данных.
Международная организация по стандартизации (1птегпайопа! Огйап!айаг!оп Гог В!алдан)!хаг!оп — 1Ю) ввела некоторые терминологические соглашения для обозначения элементов сети. В атом разделе будут даны определения следующих ключевых терминов: конечная система (ЕБ), промежуточная система (1Б), зона и автономная система (АБ). Конечяая система (Епд Бух!ею — ЕБ) представляет собой сетевое устройство, которое пе выполняет маршрутизации или других функций перенаправления данных, Обычно к конечным системам относятся такие устройства, как терминалы, персональные компьютеры и принтеры.
Промежуточная система (!пгсппеейаге $узгеш — !б) представляет собой сетевое устройство, осуществляющее маршрутизацию или другие функции перенаправления данных. Обычно к промежуточным устройствам относят такис устройства, как маршрутизаторы, коммутаторы и мосты. Существует два вида сетевых промежуточных систем; внутридоменные и мсждоменные. Внутридомснные Б осуществляют обмен данными с устройствами внутри одной автономной системы, а межломенные — как внутри своей автономной системы, так и с другими автономными системами.
Зона (агеа) представляет собой логическую группу сетевых сегментов и подключенных к ним устройств. Зоны являются подразделениями автономных систем. Автономная система (Ацтопопюцв Бувгеш — Аб) представляет собой набор сетей, администрируемых совместно и использующих одну и ту же стратегию маршрутизации. Автономные системы делятся па зоны.
Иногда автономные системы АБ называются доменами. Иерархически организованная сеть и ес компоненты показаны на рис. !.12. Сетевые службы„ориентированные на соединение, и службы, не требующие подтверждения соединения Обычно транспортныс протоколы делятся на соединения, требующие подтверждения, и соединения, не требующие его. Службы, ориентированные на соединение, прежде чем передавать данные, должны сначала установить соединение с требуемой службой. Службы, не требующие подтверждения соединения, могут пересылать данные без предварительной установки соединения.
Как правило, службы, ориентированные на соеди- 6О Часть !. Основы теории объединенных сетей панис, прслоставляктг некоторую гарантию доставки, тогда как службы, нс трсбую цис полтвсрждсния сослинс~ия, нс могут этого гарантировать. рис. Л/2 <<амлрнснтм иериркнч«кой с<а<к Служба, ориентированная на соединение. работает в три этапа: устаналливаст сосдинснис, псрсласт ланныс и ликвидирует соединение. При установкс сослинения конечные узлы могут зарсзсрвировать ресурсы лля этого сосдинсния. Они также могут провсстн псрсговоры и установить опрслслснныс критсрии псрсдачи ланпых.
напримср размср окна, как это лсластся при использовании сослинспий протокола ТСР. Именно рсзсрвированис рссурсов иногда используется для атак типа "отказ в обслуживании" (Осп<а! О< Всгт1сс — 00зй Атакуюшая систсма посыласт большое количество запросов на установку сослннсния, но нс разрываст эти соединения. В рсзультатс на атакуемом компьютсрс всс ресурсы оказываются зарсзсрвировапы лля незаконченных сослннсний, и при попытке установить настояШес соелинснис оказывается. что лля этого пс хватаст ресурсов. Этап псрсдачи ланных начипас<ся в тот момснт, когда по установтсннок<у сослинснию начинается пересылка самих данных.
Во время передачи данных большинство служб, ориснгированных на сослинснис. словит за гсм, побы пакеты нс пропадали, и если эго всс жс с.<учаегся, то запрашивает их повторную псрслачу, Как правило. протоколы отвсчаюг такжс за расположенис принятых пакстов в правильной послсловатсльности, прсжлс чсм ланныс булут псрсланы вышс но стоку протоколов. Когда передача данных окончсна.
консчныс узлы разрывают сослинснис и освобожлают зарсзсрвированныс л.<я него ресурсы. Сстсвыс службы. ориснтированныс на сосдинснис. аызывают в сети большую нагрузку, чсм службы. нс трсбуюшис полтвсрждсния сослинспия, так как нсрвым трсбуется провссти псрсговоры для установки сослинсния, псрслать данные или ликвилиро<гать Глава 1. Основные понятия теории объединенных сетей соелинение, а вторым лостаточно просто о~править данные, не загрукая сеть созданием и ликвидацией соединений.
Каждый из этих способов передачи находит свое применение в объединенных сетях. Адресация в объединенных сетях Челссетевые адреса (тгегпвпиог)с асЫгвввев) идентифицируют устройства отлельно или в качестве членов некоторой группы. Схема адресации зависит от используемого семейства протоколов и уровня 03!. Широко используются три вида межсетевых адресов: алреса каначьного уровня, адреса управления доступом к носителю, или МАС- адреса (Мед(а Асеева Сон!го! — МАС), и адреса сетевого уровня.
Адреса канального уровня Адрес канаяыюго уровня уникальным образом илентифицирует каждое физическое соединение устройства с сетью. Такие адреса иногда называют физическими или алларагвными адресами. Адреса канального уровня обычно образуют линейное пространство адресов. Они заранее и. как правило, жестко привязаны к определенному устройству. Конечные системы обычно имеют только одно физическое соединение с сетью, и слеловательно, только олин алрес канала передачи данных.
Маршрутизаторы и лругие межсетевые устройства чаше всего имеют несколько физических сетевых соединений и, соответственно, несколько адресов канала передачи данных. На рис. !.!3 пока~дно, как интерфейсы устройства уникальным образом илентифицируются адресом канала передачи данных.
Интерфейс Рис. К !3. Каясдыи инсвсрфсйс усляроисмва уиикхынныи оариголл идснмифииируется идресол~ киниян- ного уровня 62 Часть!. Основы теории объединенных сетей МАС-адреса Адреса управления доступом и среде передачи (Мегйа Ассезт Сопгго1 — МАС) состоят из набора адресов канального уровня. МАС-адреса идентифицируют сетевые устройства в локальных сетях с использованием адреса канального уровня согласно стандарту 1ЕЕЕ МАС. Как и большинство адресов канала передачи данных, МАС- адреса уникальны для каждого интерфейса локальной сети ЕАХ.
Отношения между МАС-адресами, адресами канала передачи данных и подуровнями канального уровня согласно стандарту 1ЕЕЕ показаны на рис. 1.14. МАС-адреса являются 48-разрядными и записываются в виде 12-значного шестнадцатеричного числа. Первые 6 шестнадцатеричных цифр, которые определяются стандартом 1ЕЕЕ, идентифицируют производителя или поставщика и поэтому являются уникальным идентификатором организации 10тяап)хаГ)опайу 1)п)г)ае 1бепйбег — 01Л).
Последние 6 шестнадцатеричных цифр содержат серийный номер интерфейса или другое значение, опредсляемое стандартом указанного производителя. МАС-адреса иногда называют проигитмми адресами (Вигпеб-1п А~Ыггзз — В)А), так как они находятся в постоянной памяти 1йОМ) и копируются оттуда в оперативную память 1йАМ) при инициализации интерфейсной платы. Формат МАС-адреса показан на рис. 1.15.
Адреса напального уровня Адреса МАС Риг. 1.14. Взаимосвязь МАС-адресов, адресов канального уровня и капельник подуровней согласно стандарту 1ЕЕЕ 24 бнт 24 бит Адрес МАС Риг. 1.1Д МАС-адрес представляет собой уникальное шггтнадиатгричног число ез Глава 1. Основные понятии теории объединенных сетей Преобразование адресов Поскольку для маршрутизации пакетов в объединенных сетях используются, как правило, сетевые адреса, возникает необходимость в их преобразовании в МАС-адреса. На сетевом уровне определяется сетевой адрес станции-получателя, однако при передаче по физической сети необходимо использование МАС-адреса.
Различные наборы протоколов используют разные методы такого преобразования, но наиболее популярным методом является использование протокола преобразования адресов (Адйезз Ксво!шюп Ргоюсо! — АКР). В различных наборах протоколов применяются разные методы определения МАС- адреса устройства.
Наиболее часто используются слелуюшие методы: протокол АКР, преобразующий сетевые адреса в МАС-адресах и протокол приветствия, позволяющий сетевым устройствам распознавать МАС-адреса других сетевых устройств. МАС-адреса либо внедряются в адрес сетевого уровня, либо генерируются по особому алгоритму. Протокол лреобразавалия адресов (Ай(гсзз Кезо!шюп Рпяосо! — АКР) представляет собой метод преобразования адресов, используемый в наборе протоколов ТСР/1Р. Когда сетевому устройству требуется отправить данные другому устройству в той же сети, он использует лля этого сетевые адреса источника и получателя данных.