Руководство по технологиям объединенных сетей Cisco (953103), страница 119
Текст из файла (страница 119)
ными вычислительными системами, установленными в исследовательских институтах. Для обеспечения связи между неоднородными сетями 0АКРА финансировало исследования Стэндфордского университета, а также компании Во1г, Встанем апо )9еилпап (ВВМ). Результатом их работы стал набор протоколов 1пгегпег, работа над которым завершилась в конце 1970-х гг.
Протокол ТСР/1Р был включен туда позже, вместе с В$0 0И1Х, и с тех пор стал основой !пгегпег и Мог!б ФЫе 'зЧеЬ (%%%). Протоколы 1шегпег (включая но;: ' вые и обновленные протоколы) и политики специфицированы в документах КГС (Кейцезг Рог Сопппепга), которые были опубликованы, рецензированы и проанализированы сообществом !пгегпес. В новых КГС содержатся более подробные описания этих йротоколов. Для того чтобы проиллюстрировать масштабы применения протоколов 1шегпсг, на рис.
35.1 показано большинство протоколов из набора про. токолов )пгегпег и соответствуюшие им уровни модели 031. В данной главе описываются основные элементы и операции этих и других протоколов 1пгегпег. Эталонная ыоааль оя Стек протоколов Метет Рис. 35, б Стек протоколов 1птетет охватывает вее уровни эталонной модели 057 Протокол! Р Протокол РР представляет собой протокол сетевого (3-го) уровня, который содержит информацию об адресации и управляющую информацию для маршрутизации пакетов.
Протокол 1Р описан в КРС 791 и является основным протоколом сетевого уровня в наборе протоколов 1пгегпеь Вместе с протоколом управления передачей (ТСР) протокол 1Р образует основу протоколов 1пгегпеп Протокол !Р имеет две основные функции: обеспечение передачи дейтаграмм по обьединенной сетя методом негарантированной доставки без подтверждения соединения и обеспечение фрагментации и повторной сборки дейтаграмм для поддержки каналов передачи данных с различными размерами максимального передаваемого модуля данных (МТ\3). Формат! Р-пакета 1Р-пакет содержит несколько видов информации (рис. 35.2). Поля!Р-пакета, показанные на рис.
35.2, описаны ниже. ° Веревя. Версия используемого протокола! Р. 580 Часть )г'1. Сетевые протоколы 32 бита Рае. 35.2. /Р-пакет ° Длина 1Р-заголовка (!Р !геаг!ег !епйт)г — !Н1,). Длина заголовка дейтаграммы в 32-разрядных словах. ° Тии службы. Задает требуемый протоколом верхнего уровня способ обработки те- кущей дейтаграммы и присваивает дейтаграммам различные степени важности, ° Общая длина. Длина всего !Р-пакета в байтах, включая данные и заголовок. ° Идентификация.
!!елое число, которое идентифицирует данную дейтаграмму. Это поле используется лля облегчения соединения фрагментов дейтаграмм. ° Флаги. Трехразрядное поле, в котором 2 младших бита управляют фрагментацией. Младший бит определяет, может ли пакет быть фрагментирован, а средний — является ли пакет последним в серии фрагментированных пакетов.
Третий (старший) бит не используется. ° Смещение фрагмента. Позиция данных фрагмента относительно начала данных в исходной дейтаграмме, что позволяет !Р-процессу правильно восстановить исходную дейтаграмму. ° Время существования. Счетчик, который постепенно уменьшается до нуля, после чего дейтаграмма отбрасывается во избежание бесконечного цикла передачи пакетов, ° Протокол. Протокол верхнего уровня, принимающий входящие пакеты после окончании обработки их протоколом !Р. ° Конгрольиая сумма запшовна.
Используется дяя проверки целоспюсти !Р-заголовка. ° Адрес источника. Определяет узел-отправитель. ° Адрес получателя. Определяет принимающий узел. 581 Глава 35. Протоколы !и!егпе1 ° Свойства. Позволяет протоколу 1Р задавать дополнительные операции, та- кие как обеспечение безопасности. ° Данные. Информация верхнего уровня. !Р-адресация Как и в любом протоколе сетевого уровня, схема 1Р-адресации неразрывно связана с процессом маршрутизации 1Р-дейтаграмм по объединенной сети. Каждый (Р-адрес имеет специфические компоненты и соответствует основному формату.
Как будет описано ниже, 1Р-адреса делятся на категории и используются для создания адресов подсетей. Каждому узлу в сети ТСРт!Р присваивается уникальный 32-разрядный логический адрес, который делится на две главные части: номер сети и номер узла. Номер сети определяет сеть и, если сеть является частью 1пгегпе1, должен присваиваться Информационным центром 1пгегпет (1пгегпег Хе!в зг)г 1п1оппайоп Сепгег — 1пгегХ1С). Провайдер служб 1п1егпе1 может получить у 1пгегХ1С блоки сетевых адресов и самостоятельно выделять адресное пространство по мере необходимости.
Номер узла определяет узел в сети и присваивается администратором локальной сети. Формат 1Р-адреса 32-разрядный 1Р-адреспредставляет собой 4 группы по 8 битов, разделенные точками и обычно записываемые в десятеричном формате (так называемая десятичная запись с точками — 1(тягот) г(ес(пта( погапоп). Каждый бит октета имеет двоичный вес (128, 64, 32, 16, 8, 4, 2, 1). Минимальное значение октета равно О, максимальное — 255. Основной формат 1Р-аареса показан на рис. 35.3. 82 бита ч- 8 битов -и а- 8 битов -м и- 8 битов -и и- 6 битов -т десятичная ваиись с точками 204 172 16 , 122 Рис.
35.3. Формам!Р-адреса Классы! Р-адресов !Р-адреса делятся на пять классов: А, В, С, 0 и Е. Для коммерческого использования предназначены только классы А, В, и С. Класс сети определяется первыми слева (старшими) битами. Справочная информация о пяти классах 1Р-адресов представлена в табл. 35.1. На рис. 35.4 показан формат классов коммерческих 1Р-адресов.
Следует обратить внимание на старшие биты в каждом классе. 882 Часть тг'1. Сетевые протоколы ((ТабЛИца 35.1. СПраВОЧНая ИифсрМацня О К)ятИ КЗ)ВССак (р-адрЕСОВг., ~', Класс Формат Назначение Старший Диапазон Количество Максималь1Р- бит адресов битов, ное адреса (биты) сеть/узел количество узлов 7/24 И.Н.Н.Н Несколько О крупных организаций НЛ.Н.Н Средние орга- 1, О низации Н.Н.Н.Н Сравнительно 1,1, 0 мелкие организации Многоадресные 1,1,1, 0 группы (гзРС 1112) — Экспериментал 1,1,1,1 ьный 16777214" (2гв 2) 65543 (2'в-2) 245 (2з-2) 1.0.0.0— 126.0.0.0 А 128.1 — 14/16 191.254.0.0 192.0.1.0 — 2278 223.255.254.0 224.0.0.0 — Не для ком- 239.255.255.255 мерческого использования 240.0.0— 254.255.255.255 о и — номер сети, Н вЂ” номер Узпв.
Один адрес зарезервироеен кок шнровоеещетепьный и еще один -дпл сети Биты 7 24 Узел Узел Клесс А 0 Сеть Узел 1 ((( 1 ((! !28 84 32!6 8 4 2 ! Клесс В ! 0 Сеть Сеть Узел Узел — г « — — 8 — ~' Сеть Сеть Клесс С ! ! О Сеть Узел Рнс. 35.4. мля коммерческого нглольговония доступна 7Р-одрвсо форматов А, д н С Класс адреса легко определить по его первому октету, сравнив это значение с диапазоном классов по слелуюшей таблице. Например, в 1Р-адресе 172.31.1.2 первый октет равен 172.
Поскольку 172 лежит в пределах от 128 до 191, 172.31.1.2 является адресом класса В. На рис. 35.5 представлены диапазоны возможных значений первого октета каждого класса адресов. 583 Глава 35. Протоколы )п1егпе1 !Р-адресация подсети !Р-сети иногда делятся на сети меньшего размера, называемые подсетями. Подсети предоставляют сетевому администратору некоторые преимушества, такие как повы- щенная гибкость, более эффективное использование сетевых адресов и возможность ограничить широковещательные потоки данных (чтобы они не проходили через маршрутизатор). Рис.
35.5. У каждого класса адресов существует свой диоаазон донустииик значений нервого октета Подсети администрируются локально. При этом внешне вся сеть выглядит единой, и ее информация о внутренней структуре извне недоступно. Сетевой адрес может разбиваться на несколько подсетей. Например, в сосшв сети 172.16.0.0 могут входить подсети 172.16,1.0, 172.16.2.0, 172.16.3.0 и 172,16.4.0, (Наличие всех нулей в адресной части узла указывает на то, что это адрес не узла, а сети). Маска 1Р-подсети Адрес подсети создается "заимствованием" битов из поля узла и использованием их для паня подсети. Количество заимствованных битов из поля узла не является постоянным и определяется маской подсети.
На рис. 35.6 показано, как заимствуются биты из поля адреса узла для создания поля адреса подсети. Маски подсети имеют тот же формат и представление, что и 1Р-адреса. Однако в маске подсети во всех разрядах, определяющих зоны сети и подсети, стоит двоичная единица, а во всех разрядах, определяющих поле узла, — двоичный ноль. Пример маски подсети показан на рнс, 35.7. Биты маски подсети должны повторять старшие (первые слева) биты поля узла (рис. 35.8).
Подробнее маски подсети класса В и С будут описаны ниже, Адреса класса А в этой главе не обсуждаются, поскольку они обычно делятся на подсети на границе 8 битов. Для подсетей класса В и С существуют различные типы масок подсети. Стандартная маска подсети лля адреса класса В без подсетей — 255.255.0.0, а маска подсети для адреса 171.16.0.0 класса В, где для подсети отводится 8 битов,— 255.255.255.0. Значение этих 8 битов — 2"-2 (1 — лля сетевого и 1 — для широковещательного адреса) = 254 возможных подсетей по 2"-2 = 254 узла в каждой.
584 Часть Ч. Сетевые протоколы Маска подсети для адреса 192.168.2.0 класса С, где для подсети отводится 5 битов, имеет вид 255.255.255.248. Если для подсети отводится 5 битов, то количество возможных подсетей равно 2'-2 = 31, при этом в каждой из них будет 2'-2 = 6 узлов. При проектировании сетей классов В и С для определения необходимого количества подсетей и узлов, а также выбора соответствующей маски сети можно воспользоваться справочными данными, приведенными в табл. 35.2 и 35.3. ', Таблица Зб;2. Параметры подсетей класса В Количество Маска подсети Количество подсетей Количествоузлов битов , Таблица 36.3. Параметры подсетей'класса С Маска подсети Количество подсетей Количество узлов Количество битов 255.255.255.192 255.255255224 255.255.255.240 255255.255.248 255.255.255.252 62 30 14 6 2 14 30 62 Определение номера сети по маске подсети Маршрутизатор определяет адрес сети (а точнее, подсети). Вначале маршрутизатор извлекает из входяшего пакета 1Р-адрес получателя и восстанавливает маску внутренней подсети.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
