IP ნიშნავს ინტერნეტ პროტოკოლს (ინტერნეტ პროტოკოლი) და კონკრეტულად ამ პროტოკოლის მე-4 ვერსია ამჟამად ყველაზე გავრცელებულია. IPv4 განისაზღვრება RFC 791-ით.
OSI-ში ეს არის ქსელის (მე-3) ფენის პროტოკოლი. ეს დონე, შეგახსენებთ, შექმნილია მონაცემთა გადაცემის გზის დასადგენად.
IPv4 იყენებს პაკეტების გადართვას. ამ შემთხვევაში, ორიგინალური გადაცემული შეტყობინება იყოფა მცირე ნაწილებად (პაკეტებად), რომლებიც დამოუკიდებლად გადაიცემა ქსელში.
გარდა ამისა, IPv4 არ იძლევა გარანტიას პაკეტების მიწოდებაზე ან დუბლიკატების არარსებობაზე. ეს არის ეგრეთ წოდებული „საუკეთესო ძალისხმევის მიწოდება“ (გარანტიული მიწოდებისგან განსხვავებით). შესაბამისად, ეს ამოცანები გადადის უფრო მაღალი დონის პროტოკოლებზე, როგორიცაა TCP.
მიმართვა
IPv4 განსაზღვრავს გამომგზავნს და მიმღებს 32-ბიტიანი მისამართის გამოყენებით, რაც ზღუდავს შესაძლო მისამართების რაოდენობას 4,294,967,296-მდე. ამ რიცხვიდან IPv4 ინახავს მისამართების სპეციალურ დიაპაზონს, რომელსაც ეწოდება პირადი (~18M) და მრავალგადაცემა (~270M).
მისამართები ჩვეულებრივ იწერება ოთხ წერტილოვანი ათობითი ოქტეტის სახით, მაგალითად: 198.51.100.25 შეესაბამება რიცხვს C6336419 16 .
გლობალური მისამართების სივრცის გამოყენებისას აუცილებელია განასხვავოთ მისამართები ხელმისაწვდომი ადგილობრივიფიზიკური ქსელები, რომლებიც არ საჭიროებენ მარშრუტიზაციას და მისამართები, რომლებიც ფიზიკურად მდებარეობს სხვა ქსელში. ამ უკანასკნელის შემთხვევაში, პაკეტები მიმართულია როუტერზე, რომელმაც უნდა გადასცეს ისინი.
სტანდარტის პირველ ვერსიებში პირველი ოქტეტი გამოიყენებოდა ქსელის იდენტიფიცირებისთვის, დანარჩენები ჰოსტის იდენტიფიცირებისთვის. სწრაფად გაირკვა, რომ 256 ქსელი საკმარისი არ არის. აქედან გამომდინარე, დაინერგა ქსელების კლასები:
| Კლასი | პირველი სცემს | ქსელის მისამართის სიგრძე | ჰოსტის მისამართის სიგრძე |
|---|---|---|---|
| ა | 0 | 8 | 24 |
| ბ | 10 | 16 | 16 |
| C | 110 | 24 | 8 |
| დ | 1110 | N/A | N/A |
| ე | 1111 | N/A | N/A |
| Კლასი | დიაპაზონის დაწყება | დიაპაზონის დასასრული |
|---|---|---|
| ა | 0.0.0.0 | 127.255.255.255 |
| ბ | 128.0.0.0 | 191.255.255.255 |
| C | 192.0.0.0 | 223.255.255.255 |
| დ | 224.0.0.0 | 239.255.255.255 |
| ე | 240.0.0.0 | 255.255.255.255 |
კლასი D რეზერვირებულია მულტიკასტისთვის, E კლასი მხოლოდ დაჯავშნილია "ყოველ შემთხვევისთვის".
ქსელის მისამართის სიგრძე და ჰოსტის მისამართის სიგრძე განისაზღვრა მისამართის პირველი ბიტით. დაახლოებით 1985 წლიდან ეს ასევე მიტოვებული იყო. ამის მიზეზი ის არის, რომ ბევრმა ორგანიზაციამ მოითხოვა მეტი მისამართი, ვიდრე C კლასის ქსელი იყო მოწოდებული და მიიღეს B კლასის ქსელი. თუმცა, B კლასის ქსელმა არაერთხელ გადააჭარბა ორგანიზაციის მოთხოვნებს.
ქსელის კლასები შეიცვალა ქსელის ნიღბით. ეს არის ბიტმასკი, რომელიც მიუთითებს მისამართის რომელი ბიტი არის ქსელი და რომელი ჰოსტი. სტანდარტული კონვენციის მიხედვით, ნიღაბი უნდა იყოს შევსებული მარცხნიდან მარჯვნივ, ისე, რომ ქსელის მისამართი ყოველთვის იყოს მაღალ ბიტებში. ეს საშუალებას გაძლევთ მიუთითოთ მხოლოდ ქსელის მისამართის სიგრძე, მთელი ქსელის ნიღბის ნაცვლად.
მაგალითად, 192.0.2.0/24 ნიშნავს, რომ პირველი 24 ბიტი (სამი ოქტეტი) არის ქსელის მისამართისთვის, დანარჩენი კი ჰოსტის მისამართისთვის. /24 უდრის ქსელის ნიღაბს 255.255.255.0.
ქსელის ნიღბების გამოყენება აღწერილია RFC 1517-ში.
მრავალი სტანდარტი ასევე იტოვებს მისამართების სხვადასხვა დიაპაზონს სპეციალური საჭიროებისთვის.
| Დიაპაზონი | აღწერა | RFC |
|---|---|---|
| 0.0.0.0/8 | მიმდინარე ქსელი (წყაროს მისამართი) | 6890 |
| 10.0.0.0/8 | კერძო ქსელი | 1918 |
| 100.64.0.0/10 | საერთო მისამართების სივრცე CGN | 6598 |
| 127.0.0.0/8 | loopback | 6890 |
| 169.254.0.0/16 | ავტოკონფიგურაცია | 3927 |
| 172.16.0.0/12 | კერძო ქსელი | 1918 |
| 192.0.0.0/24 | IETF პროტოკოლის დავალებები | 6890 |
| 192.0.2.0/24 | დოკუმენტაცია და მაგალითები 1 | 5737 |
| 192.88.99.0/24 | გადაიტანეთ ipv6 ipv4-ზე | 3068 |
| 192.168.0.0/16 | კერძო ქსელი | 1918 |
| 198.18.0.0/15 | ქსელის გამტარუნარიანობის ტესტირება | 2544 |
| 198.51.100.0/24 | დოკუმენტაცია და მაგალითები 2 | 5737 |
| 203.0.113.0/24 | დოკუმენტაცია და მაგალითები 3 | 5737 |
| 224.0.0.0/4 | Multicast | 5771 |
| 240.0.0.0/4 | დაცულია | 1700 |
| 255.255.255.255 | მაუწყებლობის მოთხოვნა | 919 |
ჰოსტის მისამართები ასევე დაცულია ორობითი წარმოდგენით, რომელიც შედგება ნულებისაგან (აღნიშნავს მთელ ქსელს, რეზერვირებულია) და ერთიდან (მაუწყებლობის მოთხოვნა ამ ქსელისთვის).
მაგალითად, 203.0.113.0 ნიშნავს (ტექსტში) ქსელს 203.0.113.0/24, ხოლო 203.0.113.255 ნიშნავს მაუწყებლობის მოთხოვნას ამ ქსელზე.
პაკეტის ფორმატი
პაკეტი შედგება სათაურისა და მონაცემებისგან. IP არ გულისხმობს რაიმე მთლიანობის შემოწმებას. ძირითადი პროტოკოლი (ვთქვათ, Ethernet) უკვე უზრუნველყოფს მთლიანობის შემოწმებას მონაცემთა ბმულის ფენაზე, ხოლო უფრო მაღალი (მაგალითად, TCP) მონაცემთა ფენაზე.
ვერსია, 4 ბიტიანი პირველი სათაურის ველი. IPv4-ში მნიშვნელობა არის 0010 2, ე.ი. 4. ჰედერის სიგრძე, 4 ბიტი სათაურში 32-ბიტიანი სიტყვების რაოდენობა. მინიმალური მნიშვნელობა არის 5, რომელიც შეესაბამება სათაურის სიგრძეს 20 ბაიტი. მაქსიმალური არის 15, სათაურის სიგრძე 60 ბაიტი. DSCP ან ToS - სერვისის ტიპი, 6 ბიტი განსაზღვრავს პრიორიტეტს, ვთქვათ, VoIP-ისთვის. ECN, 2 ბიტიანი დროშა ქსელის გადატვირთულობის აშკარა მითითებისთვის. საჭიროებს მხარდაჭერას ორივე მხრიდან (მიღება და გადაცემა). როდესაც ეს დროშა მიიღება, ბაუდის სიჩქარე მცირდება. თუ დროშა არ არის მხარდაჭერილი, პაკეტები უბრალოდ იშლება. მთლიანი სიგრძე, 16 ბიტი პაკეტის მთლიანი სიგრძე ბაიტებში, სათაურის და მონაცემების ჩათვლით. მინიმალური სიგრძეა 20, მაქსიმალური სიგრძეა 65535. იდენტიფიკაცია, 16 ბიტი გამოიყენება დატაგრამის ცალსახად იდენტიფიცირებისთვის. ვინაიდან შესაძლოა საჭირო გახდეს პაკეტის დაყოფა უფრო მცირე ნაწილებად სხვადასხვა ქსელში გადაცემისას, ეს ველი გამოიყენება იმ ნაწილების იდენტიფიცირებისთვის, რომლებიც ეკუთვნის იმავე პაკეტს. დროშები, 3 ბიტიანი
ცოტა დროშები:
- დაჯავშნილი, ყოველთვის 0
- ნუ ფრაგმენტებთ. თუ პაკეტის შემდგომი გადაცემა მოითხოვს ფრაგმენტაციას, პაკეტი გაუქმებულია.
- მეტი ფრაგმენტები. ფრაგმენტული პაკეტებისთვის, ყველა, უკანასკნელის გარდა, ეს დროშა დაყენებულია 1-ზე.
- 1-ICMP
- 6 - TCP
- 17-UDP
იშვიათად გამოიყენება. შედგება სათაური-მონაცემთა ბლოკებისგან. ვარიანტის სათაური არის 8-16 ბიტიანი და შედგება შემდეგი ველებისგან:
- ვარიანტის ტიპი, 8 ბიტი - ველი, რომელშიც მითითებულია რა არის ვარიანტი. მნიშვნელობა "0" ნიშნავს პარამეტრების სიის დასასრულს. სულ რეგისტრირებულია 26 კოდი.
- სიგრძე, 8 ბიტი - მთელი ვარიანტის ზომა ბიტებში, სათაურის ჩათვლით. ზოგიერთი ტიპის ვარიანტებისთვის შეიძლება არ იყოს დაკარგული.
ARP
IP განსაზღვრავს ლოგიკურ მისამართებს. თუმცა, Ethernet ქსელში პაკეტის გასაგზავნად, თქვენ ასევე უნდა იცოდეთ დანიშნულების ჰოსტის (ან როუტერის) ფიზიკური მისამართი. ARP პროტოკოლი გამოიყენება ერთის მეორეზე გადასატანად.
ARP (Address Resolution Protocol) ფორმალურად არის ქსელის (მე-3) ფენის პროტოკოლი OSI მოდელში, თუმცა ის რეალურად უზრუნველყოფს ფენების 2 და 3 ფენის ურთიერთქმედებას. ARP დანერგილია სხვადასხვა ფენის 2 და 3 ფენის პროტოკოლის წყვილებისთვის.
თავად პროტოკოლი აგებულია მარტივი მოთხოვნა-პასუხის სქემაზე. მოდით შევხედოთ კონკრეტულ მაგალითს.
თუ ჰოსტს, ვთქვათ A ლოგიკური მისამართით 198.51.100.1 (ქსელზე 198.51.100.0/24) სურს გაგზავნოს პაკეტი B ჰოსტზე ლოგიკური მისამართით 198.51.100.2, ის აგზავნის მე-2 ფენის პროტოკოლის გადაცემის მოთხოვნას (ამ შემთხვევაში Ethernet ) ენკაფსულირებული გზავნილით ARP, რომელიც კითხულობს ქსელის კვანძებს - რა არის კვანძის ფიზიკური მისამართი ლოგიკური მისამართით 198.51.100.2 და შეიცავს A კვანძის ლოგიკურ და ფიზიკურ მისამართებს. კვანძი B, რომელმაც ნახა საკუთარი ლოგიკური მისამართი მოთხოვნაში, აგზავნის პასუხს A კვანძზე მოთხოვნაში მიღებულ ლოგიკურ და ფიზიკურ მისამართზე. შეკითხვის შედეგები ქეშირებულია.
ARP შეტყობინებებს აქვს შემდეგი სტრუქტურა:
ფიზიკური პროტოკოლი (HTYPE), გამოყენებულია 2 ბაიტი ფენის 2 პროტოკოლი. Ethernet-ს აქვს იდენტიფიკატორი 1. ლოგიკური პროტოკოლი (PTYPE), გამოყენებულია 2 ბაიტი ფენის 3 პროტოკოლი. შეესაბამება EtherTypes-ს. IPv4 აქვს ID 0x0800. მისამართის ფიზიკური სიგრძე (HLEN), 1 ბაიტი ფიზიკური მისამართის სიგრძე ოქტეტებში, Ethernet-ისთვის - 6 ლოგიკური მისამართის სიგრძე (PLEN), 1 ბაიტი ლოგიკური მისამართის სიგრძე ოქტეტებში, IPv4 - 4 ოპერაციისთვის (OPER), 2 ბაიტი 1 მოთხოვნისთვის, 2 პასუხისთვის და მრავალი სხვა ვარიანტი პროტოკოლის გაფართოებისთვის. გამგზავნის ფიზიკური მისამართი (SHA), HLEN ბაიტები მოთხოვნაში, მომთხოვნის მისამართი. პასუხი შეიცავს მოთხოვნილი კვანძის მისამართს. გამგზავნის ლოგიკური მისამართი (SPA), PLEN ბაიტი
დანიშნულების ფიზიკური მისამართი (THA), HLEN ბაიტი იგნორირებულია მოთხოვნაში. პასუხი შეიცავს მომთხოვნის მისამართს. დანიშნულების ლოგიკური მისამართი (TPA), PLEN ბაიტი
როგორც წესი, ქსელის კვანძები ასევე აგზავნიან ARP შეტყობინებებს IP მისამართის შეცვლისას ან ჩართვისას. ეს ჩვეულებრივ ხორციელდება APR-ის სახით, სადაც TPA=SPA და THA=0. კიდევ ერთი ვარიანტია ARP პასუხი, რომელშიც TPA=SPA და THA=SHA.
გარდა ამისა, ARP შეიძლება გამოყენებულ იქნას ლოგიკური მისამართის კონფლიქტის გამოსავლენად (SPA=0-ით).
არსებობს პროტოკოლის გაფართოებები, რომლებიც ასრულებენ საპირისპირო ოპერაციებს, InARP (Inverse ARP), რომელიც იღებს L3 მისამართს L2 მისამართიდან და RARP, რომელიც იღებს მოთხოვნის კვანძის L3 მისამართს.
RARP გამოიყენებოდა L3 მისამართების ავტომატური კონფიგურაციისთვის. შემდგომში შეიცვალა BOOTP და შემდეგ DHCP.
მარშრუტიზაცია IPv4 ქსელებში
ძირითადი მარშრუტიზაციის ალგორითმი IPv4 ქსელებში ეწოდება გადამისამართების ალგორითმს.
თუ არის დანიშნულების მისამართი D და ქსელის პრეფიქსი N, მაშინ
- თუ N ემთხვევა მიმდინარე კვანძის ქსელის პრეფიქსს, გაგზავნეთ მონაცემები ლოკალური ბმულით.
- თუ მარშრუტიზაციის ცხრილში არის N-ის მარშრუტი, გაგზავნეთ მონაცემები შემდეგი ჰოპ როუტერზე.
- თუ არის ნაგულისხმევი მარშრუტი, გაგზავნეთ შემდეგი ჰოპ მონაცემები ნაგულისხმევ როუტერზე
- წინააღმდეგ შემთხვევაში, ეს არის შეცდომა.
მარშრუტიზაციის ცხრილი არის რუკების ცხრილი ქსელის მისამართებსა და შემდეგი ჰოპ როუტერის მისამართებს შორის ამ ქსელებისთვის. მაგალითად, კვანძს მისამართით 198.51.100.54/24 შეიძლება ჰქონდეს შემდეგი მარშრუტიზაციის ცხრილი: 203.0.113.0/24
| დანიშნულება | კარიბჭე | მოწყობილობა |
|---|---|---|
| 198.51.100.0/24 | 0.0.0.0 | eth0 |
| 203.0.113.0/24 | 198.51.100.1 | eth0 |
| 0.0.0.0/0 | 203.0.113.1 | eth0 |
ძირითადად, მარშრუტი ასევე დაკავშირებულია ქსელურ მოწყობილობასთან, საიდანაც უნდა გაიგზავნოს მონაცემები.
თუ კვანძთან მისვლა შესაძლებელია მრავალი მარშრუტით, არჩეულია მარშრუტი, რომელსაც აქვს გრძელი ქსელის ნიღაბი (ანუ უფრო კონკრეტული). შეიძლება იყოს მხოლოდ ერთი ნაგულისხმევი მარშრუტი.
მაგალითად, ჰოსტ 198.51.100.54/24-ს აქვს მარშრუტიზაციის ცხრილი:
| დანიშნულება | კარიბჭე | მოწყობილობა |
|---|---|---|
| 198.51.100.0/24 | 0.0.0.0 | eth0 |
| 203.0.113.0/24 | 198.51.100.1 | eth0 |
| 203.0.113.224/27 | 198.51.100.5 | eth0 |
ან კარიბჭე, არის ქსელის კვანძი რამდენიმე IP ინტერფეისით (შეიცავს საკუთარ MAC მისამართს და IP მისამართს), რომლებიც დაკავშირებულია სხვადასხვა IP ქსელებთან, რომელიც მარშრუტიზაციის პრობლემის გადაწყვეტის საფუძველზე გადამისამართებს მონაცემთა გრამას ერთი ქსელიდან მეორეზე, რათა მიიტანოს გამგზავნიდან. მიმღები.
ეს არის ან სპეციალიზებული კომპიუტერი ან კომპიუტერი რამდენიმე IP ინტერფეისით, რომელთა მუშაობას აკონტროლებენ სპეციალური პროგრამული უზრუნველყოფა.
მარშრუტიზაცია IP ქსელებში
მარშრუტიზაცია გამოიყენება პაკეტის ერთი მოწყობილობიდან მისაღებად და ქსელის მეშვეობით სხვა მოწყობილობაზე სხვა ქსელების მეშვეობით გადასაცემად. თუ ქსელში არ არის მარშრუტიზატორები, მაშინ მარშრუტიზაცია არ არის მხარდაჭერილი. მარშრუტიზატორები მიმართავენ (გადამისამართებენ) ტრაფიკს ყველა ქსელში, რომლებიც ქმნიან ინტერნეტ მუშაობას.
პაკეტის მარშრუტირებისთვის როუტერს უნდა ჰქონდეს შემდეგი ინფორმაცია:
- Დანიშნულების მისამართი
- მეზობელი როუტერი, საიდანაც მას შეუძლია შეიტყოს დისტანციური ქსელების შესახებ
- ხელმისაწვდომი ბილიკები ყველა დისტანციურ ქსელში
- საუკეთესო გზა თითოეული დისტანციური ქსელისკენ
- მარშრუტიზაციის ინფორმაციის შენარჩუნებისა და შემოწმების მეთოდები
როუტერი სწავლობს დისტანციური ქსელების შესახებ მეზობელი მარშრუტიზატორებიდან ან ქსელის ადმინისტრატორისგან. შემდეგ როუტერი აშენებს მარშრუტიზაციის ცხრილს, რომელიც აღწერს, თუ როგორ უნდა იპოვოთ დისტანციური ქსელები.
თუ ქსელი პირდაპირ არის დაკავშირებული როუტერთან, მან უკვე იცის, როგორ გადაიყვანოს პაკეტი ამ ქსელში. თუ ქსელი პირდაპირ არ არის დაკავშირებული, როუტერმა უნდა ისწავლოს (ისწავლოს) დისტანციურ ქსელში წვდომის ბილიკები სტატიკური მარშრუტიზაციის გამოყენებით (მართვით შეყვანა მარშრუტიზაციის ცხრილში ყველა ქსელის მდებარეობის ადმინისტრატორის მიერ) ან დინამიური მარშრუტიზაციის გამოყენებით.
დინამიური მარშრუტირება არის მარშრუტიზაციის პროტოკოლის პროცესი, რომელიც განსაზღვრავს, თუ როგორ ურთიერთქმედებს მოწყობილობა მეზობელ მარშრუტიზატორებთან. როუტერი განაახლებს ინფორმაციას თითოეული ქსელის შესახებ, რომელსაც ისწავლის. თუ ქსელში მოხდა ცვლილება, დინამიური მარშრუტიზაციის პროტოკოლი ავტომატურად აცნობებს ყველა მარშრუტიზატორს ცვლილების შესახებ. თუ გამოიყენება სტატიკური მარშრუტიზაცია, სისტემის ადმინისტრატორს მოუწევს მარშრუტიზაციის ცხრილების განახლება ყველა მოწყობილობაზე.
IP მარშრუტიზაცია არის მარტივი პროცესი, რომელიც იგივეა ნებისმიერი ზომის ქსელში. მაგალითად, ფიგურაში ნაჩვენებია ჰოსტის A-ს ეტაპობრივი კომუნიკაცია ჰოსტ B-სთან სხვა ქსელში. მაგალითში, ჰოსტის A-ს მომხმარებელი პინგს უსვამს ჰოსტის B-ს IP მისამართს. შემდეგი ოპერაციები არც ისე მარტივია, ასე რომ, მოდით განვიხილოთ ისინი უფრო დეტალურად:
- ბრძანების სტრიქონში მომხმარებელი აკრიფებს ping 172.16.20.2. ჰოსტი A ქმნის პაკეტს ქსელის ფენის პროტოკოლებისა და ICMP-ის გამოყენებით.
- IP იყენებს ARP-ს პაკეტის დანიშნულების ქსელის გასარკვევად Host A-ის IP მისამართისა და ქვექსელის ნიღბის მოძიებით. ეს არის მოთხოვნა დისტანციური ჰოსტისთვის, ე.ი. პაკეტი არ არის განკუთვნილი ლოკალური ქსელის ჰოსტისთვის, ამიტომ პაკეტი უნდა გადაიტანოს როუტერში, რათა გადამისამართდეს სწორ დისტანციურ ქსელში.
- იმისათვის, რომ A Host-მა გაგზავნოს პაკეტი როუტერზე, მასპინძელმა უნდა იცოდეს ლოკალურ ქსელთან დაკავშირებული როუტერის ინტერფეისის აპარატურის მისამართი. ქსელის ფენა გადასცემს პაკეტს და ტექნიკის დანიშნულების მისამართს ბმულის ფენას ფრედინგის და გადამისამართებისთვის ადგილობრივ ჰოსტში. ტექნიკის მისამართის მისაღებად, ჰოსტი ეძებს დანიშნულების ადგილს საკუთარ მეხსიერებაში, რომელსაც ეწოდება ARP ქეში.
- თუ IP მისამართი ჯერ არ არის მიღწეული და არ არის ARP ქეშში, ჰოსტი აგზავნის ARP გადაცემას, რათა მოძებნოს ტექნიკის მისამართი IP მისამართზე 172.16.10.1. სწორედ ამიტომ, პირველი Ping მოთხოვნა ჩვეულებრივ ამოიწურება, მაგრამ დანარჩენი ოთხი მოთხოვნა წარმატებული იქნება. მისამართის ქეშირების შემდეგ, ჩვეულებრივ, დრო არ არის.
- როუტერი პასუხობს და აცნობებს LAN-თან დაკავშირებული Ethernet ინტერფეისის აპარატურის მისამართს. ახლა მასპინძელს აქვს ყველა ინფორმაცია, რომ გადააგზავნოს პაკეტი როუტერზე ლოკალურ ქსელში. ქსელის ფენა ჩამოაგდებს პაკეტს ICMP echo მოთხოვნის გენერირებისთვის (Ping) ბმულის ფენაზე, ავსებს პაკეტს აპარატურის მისამართით, რომელზეც მასპინძელმა უნდა გაგზავნოს პაკეტი. პაკეტს აქვს წყაროს და დანიშნულების IP მისამართები ქსელის ფენის პროტოკოლის ველში პაკეტის ტიპის (ICMP) მითითებით.
- ბმული ფენა აყალიბებს ჩარჩოს, რომელშიც პაკეტი არის ჩასმული საკონტროლო ინფორმაციასთან ერთად, რომელიც საჭიროა ლოკალურ ქსელში გასაგზავნად. ეს ინფორმაცია მოიცავს წყაროს და დანიშნულების ტექნიკის მისამართებს და მნიშვნელობას ტიპის ველში, რომელიც დაყენებულია ქსელის ფენის პროტოკოლით (ეს იქნება ტიპის ველი, რადგან IP ნაგულისხმევად იყენებს Ethernet_II ჩარჩოებს). სურათი 3 გვიჩვენებს ჩარჩოს, რომელიც გენერირებულია ბმულის ფენაზე და გაგზავნილია ადგილობრივ მედიაზე. სურათი 3 გვიჩვენებს როუტერთან კომუნიკაციისთვის საჭირო ყველა ინფორმაციას: წყაროს და დანიშნულების ტექნიკის მისამართებს, წყაროს და დანიშნულების IP მისამართებს, მონაცემებს და კადრის CRC საკონტროლო ჯამს, რომელიც მდებარეობს FCS (Frame Check Sequence) ველში.
- ჰოსტის A-ს ბმული ფენა აგზავნის ჩარჩოს ფიზიკურ შრეში. იქ ნულები და ერთეულები დაშიფრულია ციფრულ სიგნალად, რასაც მოჰყვება ამ სიგნალის გადაცემა ლოკალურ ფიზიკურ ქსელზე.
- სიგნალი აღწევს როუტერის Ethernet 0 ინტერფეისს, რომელიც სინქრონიზებულია ციფრული სიგნალის პრეამბულასთან ჩარჩოს ამოსაღებად. როუტერის ინტერფეისი ამოწმებს CRC-ს ჩარჩოს აგების შემდეგ და ჩარჩოს მიღების ბოლოს ადარებს მიღებულ მნიშვნელობას FCS ველის შიგთავსთან. ის ასევე ამოწმებს გადაცემის პროცესს ფრაგმენტაციისა და მედია კონფლიქტებისთვის.
- დანიშნულების ტექნიკის მისამართი შემოწმებულია. იმის გამო, რომ იგი ემთხვევა როუტერის მისამართს, ჩარჩოს ტიპის ველი გაანალიზებულია, რათა დადგინდეს, რა უნდა გააკეთოს ამ მონაცემთა პაკეტთან. ტიპის ველი დაყენებულია IP-ზე, ამიტომ როუტერი გადასცემს პაკეტს როუტერზე გაშვებულ IP პროცესს. ჩარჩო ამოღებულია. ორიგინალური პაკეტი (გენერირებული A ჰოსტის მიერ) ბუფერირებულია როუტერის მიერ.
- IP პროტოკოლი უყურებს დანიშნულების IP მისამართს პაკეტში, რათა დაადგინოს, არის თუ არა პაკეტი მიმართული თავად როუტერზე. იმის გამო, რომ დანიშნულების IP მისამართი არის 172.16.20.2, როუტერი თავისი მარშრუტიზაციის ცხრილიდან ადგენს, რომ ქსელი 172.16.20.0 პირდაპირ არის დაკავშირებული Ethernet ინტერფეის 1-თან.
- როუტერი აგზავნის პაკეტს ბუფერიდან Ethernet ინტერფეისში 1. როუტერმა უნდა შექმნას ჩარჩო, რათა გადააგზავნოს პაკეტი დანიშნულ ჰოსტში. როუტერი ჯერ ამოწმებს თავის ARP ქეშს, რათა დაადგინოს, უკვე გადაჭრილია თუ არა ტექნიკის მისამართი ქსელთან წინა ურთიერთქმედების დროს. თუ მისამართი არ არის ARP ქეშში, როუტერი აგზავნის ARP მაუწყებლობის მოთხოვნას Ethernet 1 ინტერფეისში, რათა მოძებნოს ტექნიკის მისამართი IP მისამართისთვის 172.16.20.2.
- ჰოსტი B პასუხობს მისი ქსელური ადაპტერის აპარატურის მისამართით ARP მოთხოვნას. როუტერის Ethernet 1 ინტერფეისს ახლა აქვს ყველაფერი, რაც მას სჭირდება პაკეტის საბოლოო დანიშნულებამდე გადასაგზავნად. სურათზე ნაჩვენებია როუტერის მიერ გენერირებული ჩარჩო და გადაცემული ლოკალური ფიზიკური ქსელით.
როუტერის Ethernet 1 ინტერფეისით გენერირებულ ჩარჩოს აქვს ტექნიკის წყაროს მისამართი Ethernet 1-დან და ტექნიკის დანიშნულების მისამართი Host B-ის ქსელური ადაპტერისთვის. წყარო და დანიშნულება არასოდეს იცვლება. პაკეტი არანაირად არ იცვლება, მაგრამ იცვლება ჩარჩოები.
- ჰოსტი B იღებს ჩარჩოს და ამოწმებს CRC-ს. თუ შემოწმება წარმატებულია, ჩარჩო ჩამოიშლება და პაკეტი გადაეცემა IP პროტოკოლს. ის აანალიზებს დანიშნულების IP მისამართს. იმის გამო, რომ დანიშნულების IP მისამართი იგივეა, რაც B ჰოსტზე დაყენებული მისამართი, IP იკვლევს პროტოკოლის ველს, რათა დადგინდეს პაკეტის დანიშნულება.
- ჩვენი პაკეტი შეიცავს ICMP echo მოთხოვნას, ამიტომ ჰოსტი B წარმოქმნის ახალ ICMP ექო პასუხს წყაროს IP-ით ტოლი ჰოსტ B-ს და დანიშნულების IP-ის ტოლია ჰოსტ A-ს. პროცესი ხელახლა იწყება, მაგრამ საპირისპირო მიმართულებით. თუმცა, პაკეტის გზაზე ყველა მოწყობილობის ტექნიკის მისამართები უკვე ცნობილია, ამიტომ ყველა მოწყობილობას შეეძლება ინტერფეისების აპარატურის მისამართების მიღება საკუთარი ARP ქეშიდან.
დიდ ქსელებში, პროცესი მსგავსია, მაგრამ პაკეტს მოუწევს მეტი სექციის გავლა დანიშნულების ჰოსტისკენ მიმავალ გზაზე.
მარშრუტიზაციის მაგიდები
TCP/IP დასტაში მარშრუტიზატორები და ბოლო კვანძები იღებენ გადაწყვეტილებებს იმის შესახებ, თუ ვის გაუგზავნონ პაკეტი, რათა წარმატებით მიიტანონ იგი დანიშნულების კვანძში, ე.წ. მარშრუტიზაციის ცხრილების საფუძველზე.
ცხრილი არის მარშრუტიზაციის ცხრილის ტიპიური მაგალითი, რომელიც იყენებს ქსელის IP მისამართებს ნახატზე ნაჩვენები ქსელისთვის.
მარშრუტიზაციის მაგიდა როუტერი 2-ისთვის
ცხრილი გვიჩვენებს მრავალ მარშრუტულ მარშრუტიზაციის ცხრილს, რადგან ის შეიცავს ორ მარშრუტს ქსელში 116.0.0.0. ერთი მარშრუტიანი მარშრუტიზაციის ცხრილის აგების შემთხვევაში საჭიროა მხოლოდ ერთი ბილიკის მითითება ქსელში 116.0.0.0 უმცირესი მეტრიკული მნიშვნელობის მიხედვით.
როგორც ხედავთ, ცხრილი განსაზღვრავს რამდენიმე მარშრუტს სხვადასხვა პარამეტრით. წაიკითხეთ თითოეული ასეთი ჩანაწერი მარშრუტიზაციის ცხრილში შემდეგნაირად:
ქსელში პაკეტის მისაწოდებლად, რომელსაც აქვს მისამართი ქსელის მისამართის ველიდან და ნიღაბი ქსელის ნიღბის ველიდან, თქვენ უნდა გაგზავნოთ პაკეტი ინტერფეისიდან IP მისამართით ინტერფეისის ველიდან IP მისამართში Gateway მისამართის ველიდან. , და ასეთი მიწოდების „ღირებულება“ ტოლი იქნება Metrics ველის რიცხვის.
ამ ცხრილში, სვეტი "დანიშნულების ქსელის მისამართი" შეიცავს ყველა ქსელის მისამართებს, რომლებზეც ამ როუტერს შეუძლია პაკეტების გადაგზავნა. TCP/IP სტეკში მიღებულია ეგრეთ წოდებული ერთი ჰოპ მიდგომა პაკეტის გადაგზავნის მარშრუტის ოპტიმიზაციისთვის (next-hop routing) - თითოეული როუტერი და ბოლო კვანძი მონაწილეობს მხოლოდ ერთი პაკეტის გადაცემის საფეხურის არჩევაში. მაშასადამე, მარშრუტიზაციის ცხრილის თითოეული ხაზი არ მიუთითებს მთელ მარშრუტზე, როგორც მარშრუტიზატორების IP მისამართების თანმიმდევრობა, რომლითაც უნდა გაიაროს პაკეტი, არამედ მხოლოდ ერთი IP მისამართი - შემდეგი როუტერის მისამართი, რომელზეც უნდა გადაიცეს პაკეტი. პაკეტთან ერთად, შემდეგი მარშრუტიზაციის ჰოპის არჩევის პასუხისმგებლობა გადადის შემდეგ როუტერზე. მარშრუტიზაციის ერთჯერადი მიდგომა ნიშნავს მარშრუტის შერჩევის პრობლემის განაწილებულ გადაწყვეტას. ეს ხსნის ტრანზიტის მარშრუტიზატორთა მაქსიმალური რაოდენობის ლიმიტს პაკეტის გზაზე.
პაკეტის შემდეგ როუტერზე გასაგზავნად, თქვენ უნდა იცოდეთ მისი ლოკალური მისამართი, მაგრამ TCP/IP დასტაში, მარშრუტიზაციის ცხრილებში ჩვეულებრივია გამოიყენოთ მხოლოდ IP მისამართები მათი უნივერსალური ფორმატის შესანარჩუნებლად, ჩართული ქსელების ტიპისაგან დამოუკიდებლად. ინტერნეტში. ცნობილი IP მისამართის ლოკალური მისამართის მოსაძებნად, თქვენ უნდა გამოიყენოთ ARP პროტოკოლი.
ერთი ჰოპ მარშრუტიზაციას კიდევ ერთი უპირატესობა აქვს - ის საშუალებას გაძლევთ შეამციროთ მარშრუტიზაციის ცხრილების მოცულობა ბოლო კვანძებში და მარშრუტიზატორებში ეგრეთ წოდებული ნაგულისხმევი მარშრუტის გამოყენებით - ნაგულისხმევი (0.0.0.0), როგორც დანიშნულების ქსელის ნომერი, რომელიც ჩვეულებრივ იკავებს ბოლო ხაზს. მარშრუტულ ცხრილში. თუ მარშრუტიზაციის ცხრილში არის ასეთი ჩანაწერი, მაშინ ქსელის ნომრების მქონე ყველა პაკეტი, რომელიც არ არის მარშრუტიზაციის ცხრილში, გადაეცემა ნაგულისხმევ ხაზში მითითებულ როუტერს. ამიტომ, მარშრუტიზატორები ხშირად ინახავენ შეზღუდულ ინფორმაციას ინტერნეტის ქსელების შესახებ თავიანთ ცხრილებში, გადაგზავნიან პაკეტებს სხვა ქსელებისთვის ნაგულისხმევ პორტში და როუტერში. ვარაუდობენ, რომ ნაგულისხმევი როუტერი გადააგზავნის პაკეტს ზურგის ქსელში, ხოლო ხერხემალთან დაკავშირებულ მარშრუტიზატორებს აქვთ სრული ინფორმაცია ინტერნეტის შემადგენლობის შესახებ.
ნაგულისხმევი მარშრუტის გარდა, მარშრუტიზაციის ცხრილში შეგიძლიათ იხილოთ ორი ტიპის სპეციალური ჩანაწერი - ჩანაწერი ჰოსტის სპეციფიკური მარშრუტისთვის და ჩანაწერი ქსელების მისამართებისთვის, რომლებიც პირდაპირ არის დაკავშირებული როუტერის პორტებთან.
ჰოსტის სპეციფიკური მარშრუტი შეიცავს სრულ IP მისამართს ქსელის ნომრის ნაცვლად, ანუ მისამართს, რომელსაც აქვს არანულოვანი ინფორმაცია არა მხოლოდ ქსელის ნომრის ველში, არამედ ჰოსტის ნომრის ველშიც. ვარაუდობენ, რომ ასეთი ტერმინალური კვანძისთვის მარშრუტი უნდა შეირჩეს განსხვავებულად, ვიდრე ქსელის ყველა სხვა კვანძისთვის, რომელსაც ის ეკუთვნის. იმ შემთხვევაში, როდესაც ცხრილს აქვს სხვადასხვა პაკეტის გადამისამართების ჩანაწერები მთელი N ქსელისთვის და მისი ცალკეული კვანძისთვის N,D მისამართით, როდესაც პაკეტი ჩამოდის N,D კვანძის მისამართით, როუტერი უპირატესობას მიანიჭებს N,D ჩანაწერს.
მარშრუტიზაციულ ცხრილში ჩანაწერებს, რომლებიც ეხება როუტერთან პირდაპირ დაკავშირებულ ქსელებს, აქვთ ნულები "მეტრული" ველში ("დაკავშირებული").
მარშრუტიზაციის ალგორითმები
ძირითადი მოთხოვნები მარშრუტიზაციის ალგორითმებისთვის:
- სიზუსტე;
- სიმარტივე;
- საიმედოობა;
- სტაბილურობა;
- სამართლიანობა;
- ოპტიმალურობა.
არსებობს სხვადასხვა ალგორითმები ცხრილების ასაგებად ერთი ჰოპ მარშრუტირებისთვის. ისინი შეიძლება დაიყოს სამ კლასად:
- მარტივი მარშრუტიზაციის ალგორითმები;
- ფიქსირებული მარშრუტიზაციის ალგორითმები;
- ადაპტური მარშრუტიზაციის ალგორითმები.
მარშრუტიზაციის ცხრილის ასაგებად გამოყენებული ალგორითმის მიუხედავად, მათი მუშაობის შედეგს აქვს ერთი ფორმატი. ამის გამო, ერთსა და იმავე ქსელში, სხვადასხვა კვანძებს შეუძლიათ მარშრუტიზაციის ცხრილების აშენება საკუთარი ალგორითმების მიხედვით, შემდეგ კი დაკარგული მონაცემების გაცვლა ერთმანეთთან, რადგან ამ ცხრილების ფორმატები ფიქსირდება. მაშასადამე, როუტერს, რომელიც იყენებს ადაპტირებულ მარშრუტიზაციის ალგორითმს, შეუძლია მიაწოდოს ბოლო კვანძს ფიქსირებული მარშრუტიზაციის ალგორითმის გამოყენებით ბილიკის ინფორმაცია ქსელში, რომლის შესახებაც ბოლო კვანძმა არ იცის.
მარტივი მარშრუტიზაცია
ეს არის მარშრუტიზაციის მეთოდი, რომელიც არ იცვლება, როდესაც იცვლება ტოპოლოგია და მონაცემთა გადაცემის ქსელის მდგომარეობა (DTN).
მარტივი მარშრუტი უზრუნველყოფილია სხვადასხვა ალგორითმებით, რომელთათვის დამახასიათებელია შემდეგი:
- შემთხვევითი მარშრუტი არის შეტყობინების გადაცემა კვანძიდან ნებისმიერი შემთხვევით არჩეული მიმართულებით, გარდა იმ მიმართულებებისა, რომლითაც შეტყობინება მივიდა კვანძში.
- Flooding არის შეტყობინების გადაცემა კვანძიდან ყველა მიმართულებით, გარდა იმ მიმართულებისა, რომლითაც შეტყობინება მივიდა კვანძში. ასეთი მარშრუტი უზრუნველყოფს პაკეტის მიწოდების მოკლე დროს, გამტარუნარიანობის დეგრადაციის ხარჯზე.
- მარშრუტიზაცია წინა გამოცდილებით - თითოეულ პაკეტს აქვს გავლილი კვანძების რაოდენობის მრიცხველი, თითოეულ საკომუნიკაციო კვანძში ხდება მრიცხველის ანალიზი და ემახსოვრება მარშრუტი, რომელიც შეესაბამება მრიცხველის მინიმალურ მნიშვნელობას. ეს ალგორითმი საშუალებას გაძლევთ მოერგოთ ქსელის ტოპოლოგიის ცვლილებებს, მაგრამ ადაპტაციის პროცესი ნელი და არაეფექტურია.
ზოგადად, მარტივი მარშრუტიზაცია არ უზრუნველყოფს პაკეტების მიმართულების გადაცემას და აქვს დაბალი ეფექტურობა. მისი მთავარი უპირატესობაა ქსელის სტაბილური მუშაობის უზრუნველყოფა ქსელის სხვადასხვა ნაწილის გაუმართაობის შემთხვევაში.
დაფიქსირებული მარშრუტიზაცია
ეს ალგორითმი გამოიყენება ქსელებში მარტივი ბმული ტოპოლოგიით და ეფუძნება ქსელის ადმინისტრატორის მიერ მარშრუტიზაციის ცხრილის ხელით შედგენას. ალგორითმი ხშირად ეფექტურად მუშაობს აგრეთვე დიდი ქსელების ხერხემალებზე, რადგან თავად ხერხემალს შეიძლება ჰქონდეს მარტივი სტრუქტურა, აშკარა საუკეთესო გზებით პაკეტებისთვის ქვექსელებისკენ მიმაგრებული ხერხემალზე, შემდეგი ალგორითმები განასხვავებენ:
- ერთგზის ფიქსირებული მარშრუტიზაცია არის, როდესაც ერთი გზა დგინდება ორ აბონენტს შორის. ასეთი მარშრუტირების მქონე ქსელი არასტაბილურია წარუმატებლობისა და გადატვირთულობის მიმართ.
- Multipath Fixed Routing - შესაძლებელია მრავალი შესაძლო ბილიკის დაყენება და ბილიკების შერჩევის წესის დანერგვა. ასეთი მარშრუტის ეფექტურობა მცირდება დატვირთვის მატებასთან ერთად. თუ რომელიმე საკომუნიკაციო ხაზი ვერ ხერხდება, საჭიროა მარშრუტიზაციის ცხრილის შეცვლა, ამისთვის თითოეულ საკომუნიკაციო კვანძში ინახება რამდენიმე ცხრილი.
ადაპტური მარშრუტი
ეს არის მარშრუტიზაციული ალგორითმების ძირითადი ტიპი, რომელსაც იყენებენ მარშრუტიზატორები თანამედროვე ქსელებში რთული ტოპოლოგიით. ადაპტიური მარშრუტირება ეფუძნება იმ ფაქტს, რომ მარშრუტიზატორები პერიოდულად ცვლიან სპეციალურ ტოპოლოგიურ ინფორმაციას ინტერნეტში არსებული ქსელების, ასევე მარშრუტიზატორებს შორის კავშირების შესახებ. ჩვეულებრივ, მხედველობაში მიიღება არა მხოლოდ ბმულების ტოპოლოგია, არამედ მათი გამტარუნარიანობა და მდგომარეობა.
ადაპტური პროტოკოლები საშუალებას აძლევს ყველა მარშრუტიზატორს შეაგროვოს ინფორმაცია ქსელში არსებული ბმულების ტოპოლოგიის შესახებ, სწრაფად დაამუშაოს ყველა ცვლილება ბმულების კონფიგურაციაში. ეს პროტოკოლები განაწილებულია ბუნებაში, რაც გამოიხატება იმაში, რომ ქსელში არ არის გამოყოფილი მარშრუტიზატორები, რომლებიც შეაგროვებენ და განაზოგადებენ ტოპოლოგიურ ინფორმაციას: ეს ნამუშევარი ნაწილდება ყველა მარშრუტიზატორზე, გამოირჩევა შემდეგი ალგორითმები:
- ლოკალური ადაპტაციური მარშრუტიზაცია - თითოეული კვანძი შეიცავს ინფორმაციას საკომუნიკაციო ხაზის მდგომარეობის, რიგის სიგრძისა და მარშრუტიზაციის ცხრილის შესახებ.
- გლობალური ადაპტაციური მარშრუტიზაცია - მეზობელი კვანძებიდან მიღებული ინფორმაციის გამოყენებაზე დაფუძნებული. ამისთვის, თითოეული კვანძი შეიცავს მარშრუტიზაციის ცხრილს, რომელიც მიუთითებს შეტყობინებების გავლის დროს. მეზობელი კვანძებიდან მიღებული ინფორმაციის საფუძველზე, ცხრილის მნიშვნელობა ხელახლა გამოითვლება თავად კვანძში რიგის სიგრძის გათვალისწინებით.
- ცენტრალიზებული ადაპტური მარშრუტიზაცია - არის გარკვეული ცენტრალური კვანძი, რომელიც აგროვებს ინფორმაციას ქსელის მდგომარეობის შესახებ. ეს ცენტრი ქმნის საკონტროლო პაკეტებს, რომლებიც შეიცავს მარშრუტიზაციის ცხრილებს და აგზავნის მათ საკომუნიკაციო კვანძებში.
- ჰიბრიდული ადაპტაციური მარშრუტი - ეფუძნება ცენტრის მიერ პერიოდულად გაგზავნილი ცხრილის გამოყენებას და თავად კვანძიდან რიგის სიგრძის ანალიზს.
ალგორითმის ინდიკატორები (მეტრიკა)
მარშრუტიზაციის ცხრილები შეიცავს ინფორმაციას, რომელსაც გადართვის პროგრამები იყენებენ საუკეთესო მარშრუტის ასარჩევად. რა ახასიათებს მარშრუტიზაციის მაგიდების აგებას? როგორია მათში შემავალი ინფორმაციის ხასიათი? ალგორითმის შესრულების ეს განყოფილება ცდილობს უპასუხოს კითხვას, თუ როგორ განსაზღვრავს ალგორითმი ერთი მარშრუტის უპირატესობას სხვაზე.
მარშრუტიზაციის ალგორითმები იყენებენ მრავალ განსხვავებულ მეტრიკას. მარშრუტის შერჩევის რთული მარშრუტის ალგორითმები შეიძლება დაფუძნდეს მრავალ ინდიკატორზე, მათი გაერთიანებით ისე, რომ შედეგი იყოს ერთი ჰიბრიდული მაჩვენებელი. ქვემოთ მოცემულია მეტრიკა, რომელიც გამოიყენება მარშრუტიზაციის ალგორითმებში:
- მარშრუტის სიგრძე.
- სანდოობა.
- დაგვიანებით.
- გამტარუნარიანობა.
მარშრუტის სიგრძე.
მარშრუტის სიგრძე მარშრუტის ყველაზე გავრცელებული საზომია. მარშრუტიზაციის ზოგიერთი პროტოკოლი საშუალებას აძლევს ქსელის ადმინისტრატორებს დაასახელონ თვითნებური ფასები ქსელის თითოეულ ბმულზე. ამ შემთხვევაში, ბილიკის სიგრძე არის ხარჯების ჯამი, რომელიც დაკავშირებულია თითოეულ ბმულთან, რომელიც გავლილია. სხვა მარშრუტიზაციის პროტოკოლებში მითითებულია "hop count" (ჰოპების რაოდენობა), ანუ პაკეტმა უნდა გააკეთოს გადასვლების რაოდენობა წყაროდან დანიშნულების ადგილზე ქსელის ურთიერთდაკავშირების ელემენტების მეშვეობით (როგორიცაა მარშრუტიზატორები).
სანდოობა.
სანდოობა, მარშრუტიზაციის ალგორითმების კონტექსტში, გულისხმობს ქსელში თითოეული ბმულის საიმედოობას (ჩვეულებრივ, აღწერილია ბიტი/შეცდომის თანაფარდობის თვალსაზრისით). ზოგიერთი ქსელის ბმული შეიძლება უფრო ხშირად ჩავარდეს, ვიდრე სხვები. ზოგიერთი ქსელის არხის გაუმართაობა შეიძლება აღმოიფხვრას უფრო მარტივად ან უფრო სწრაფად, ვიდრე სხვა არხების გაუმართაობა. სანდოობის რეიტინგების მინიჭებისას შეიძლება გათვალისწინებული იყოს სანდოობის ნებისმიერი ფაქტორი. საიმედოობის რეიტინგები ჩვეულებრივ ენიჭება ქსელის ბმულებს ადმინისტრატორების მიერ. როგორც წესი, ეს არის თვითნებური ციფრული მნიშვნელობები.
დაგვიანებით.
მარშრუტიზაციის შეფერხება, როგორც წესი, გაგებულია, როგორც დრო, რომელიც სჭირდება პაკეტს წყაროდან დანიშნულების ადგილზე ინტერნეტის საშუალებით გადაადგილებისთვის. შეყოვნება დამოკიდებულია ბევრ ფაქტორზე, მათ შორის შუალედური ქსელის ბმულების გამტარუნარიანობაზე, რიგებზე თითოეული როუტერის პორტში პაკეტის გზაზე, ქსელის გადატვირთულობაზე ქსელის ყველა შუალედურ ბმულზე და იმ ფიზიკურ მანძილზე, რომლითაც ესაჭიროება პაკეტის გადაადგილება. . იმის გამო, რომ აქ არის რამდენიმე მნიშვნელოვანი ცვლადის კონგლომერაცია, შეყოვნება არის ყველაზე გავრცელებული და სასარგებლო მეტრიკა.
გამტარუნარიანობა.
გამტარუნარიანობა ეხება ნებისმიერი არხის ხელმისაწვდომი ტრაფიკის სიმძლავრეს. Ceteris paribus, 10 Mbps Ethernet ბმული სასურველია ნებისმიერ იჯარით ხაზთან შედარებით 64 Kbps სიჩქარით. მიუხედავად იმისა, რომ გამტარობა არის ბმულის მაქსიმალური მიღწევადი გამტარუნარიანობის შეფასება, მარშრუტები, რომლებიც გადიან უფრო მაღალი გამტარუნარიანობის ბმულებს, სულაც არ იქნება უკეთესი, ვიდრე მარშრუტები, რომლებიც გადიან უფრო ნელი ბმულებით.
შიდა მარშრუტიზაციის პროტოკოლი RIP
ეს მარშრუტიზაციის პროტოკოლი შექმნილია შედარებით მცირე და შედარებით ერთგვაროვანი ქსელებისთვის. მარშრუტს ახასიათებს მანძილის ვექტორი დანიშნულებამდე. ვარაუდობენ, რომ თითოეული როუტერი არის რამდენიმე მარშრუტის საწყისი წერტილი იმ ქსელებთან, რომლებთანაც ის დაკავშირებულია. ამ მარშრუტების აღწერილობები ინახება სპეციალურ ცხრილში, რომელსაც ეწოდება მარშრუტი. RIP მარშრუტიზაციის ცხრილი შეიცავს ჩანაწერს თითოეული სერვისული მანქანისთვის (თითოეული მარშრუტისთვის). ჩანაწერი უნდა შეიცავდეს:
- დანიშნულების IP მისამართი.
- მარშრუტის მეტრიკა (1-დან 15-მდე; ნაბიჯების რაოდენობა დანიშნულების ადგილამდე).
- უახლოესი როუტერის (კარიბჭის) IP მისამართი დანიშნულების ადგილამდე მიმავალ გზაზე.
- მარშრუტის ტაიმერები.
პერიოდულად (ყოველ 30 წამში) თითოეული როუტერი ავრცელებს თავისი მარშრუტიზაციის ცხრილის ასლს ყველა მეზობელ მარშრუტიზატორს, რომლებთანაც ის პირდაპირ არის დაკავშირებული. დანიშნულების როუტერი ეძებს ცხრილს. თუ ცხრილში არის ახალი გზა, ან შეტყობინება მოკლე მარშრუტის შესახებ, ან მოხდა ბილიკების სიგრძის ცვლილებები, ეს ცვლილებები ჩაიწერება მიმღების მიერ მის მარშრუტულ ცხრილში. RIP პროტოკოლს უნდა შეეძლოს გაუმკლავდეს სამი ტიპის შეცდომებს:
ციკლური მარშრუტები.
არასტაბილურობის ჩასახშობად, RIP-მა უნდა გამოიყენოს ნაბიჯების მაქსიმალური რაოდენობის მცირე მნიშვნელობა (არაუმეტეს 16).
მარშრუტიზაციის ინფორმაციის ნელი განაწილება ქსელში ქმნის პრობლემებს, როდესაც მარშრუტიზაციის ვითარება დინამიურად იცვლება (სისტემა არ შეესაბამება ცვლილებებს). მეტრიკის მცირე ზღვრული მნიშვნელობა აუმჯობესებს კონვერგენციას, მაგრამ არ აღმოფხვრის პრობლემას.
OSPF ბმულის სახელმწიფო პროტოკოლი
OSPF (Open Shortest Path Firs) პროტოკოლი არის ბმული მდგომარეობის ალგორითმის იმპლემენტაცია (ის მიღებულ იქნა 1991 წელს) და აქვს მრავალი ფუნქცია, რომელიც ორიენტირებულია დიდ ჰეტეროგენულ ქსელებში გამოსაყენებლად.
OSPF პროტოკოლი ითვლის მარშრუტებს IP ქსელებში, ხოლო ინარჩუნებს მარშრუტიზაციის ინფორმაციის გაცვლის სხვა პროტოკოლებს.
პირდაპირ დაკავშირებულ მარშრუტიზატორებს მეზობლებს უწოდებენ. თითოეული როუტერი თვალყურს ადევნებს, თუ რა მდგომარეობაშია მისი მეზობელი. როუტერი ეყრდნობა მეზობელ მარშრუტიზატორებს და გადასცემს მათ მონაცემთა პაკეტებს მხოლოდ იმ შემთხვევაში, თუ დარწმუნებულია, რომ ისინი სრულად ფუნქციონირებენ. ბმულების მდგომარეობის გასარკვევად, მეზობელი მარშრუტიზატორები საკმაოდ ხშირად ცვლიან მოკლე HELLO შეტყობინებებს.
ქსელში ბმულების მდგომარეობის გასავრცელებლად, მარშრუტიზატორები ცვლიან სხვადასხვა ტიპის შეტყობინებებს. ამ შეტყობინებებს ეწოდება როუტერის ბმულების რეკლამა - რეკლამა როუტერის ბმულების შესახებ (უფრო ზუსტად, ბმულების მდგომარეობის შესახებ). OSPF მარშრუტიზატორები ცვლიან არა მხოლოდ საკუთარ, არამედ სხვა ადამიანების ბმულების განცხადებებს, საბოლოოდ იღებენ ინფორმაციას ქსელის ყველა ბმულის მდგომარეობის შესახებ. ეს ინფორმაცია ქმნის ქსელის კავშირის გრაფიკს, რომელიც, რა თქმა უნდა, ერთნაირია ყველა ქსელის მარშრუტიზატორისთვის.
BGP პროტოკოლი
ზოგადი სქემა, თუ როგორ მუშაობს BGP, ასეთია. მეზობელი AS-ების BGP მარშრუტიზატორები, რომლებიც გადაწყვეტენ მარშრუტიზაციის ინფორმაციის გაცვლას, ამყარებენ BGP კავშირებს ერთმანეთთან და გახდებიან BGP მეზობლები (BGP peers).
გარდა ამისა, BGP იყენებს მიდგომას, რომელსაც ეწოდება ბილიკის ვექტორი, რომელიც არის მანძილის ვექტორული მიდგომის ევოლუცია. BGP მეზობლები ერთმანეთს უგზავნიან (აცხადებენ, აცხადებენ) ბილიკის ვექტორებს. ბილიკის ვექტორი, განსხვავებით მანძილის ვექტორისგან, შეიცავს არა მხოლოდ ქსელის მისამართს და მანძილს, არამედ ქსელის მისამართს და ბილიკის ატრიბუტების სიას, რომლებიც აღწერს მარშრუტის სხვადასხვა მახასიათებლებს წყაროს როუტერიდან მითითებულ ქსელამდე. შემდგომში, მოკლედ, ჩვენ ვუწოდებთ მონაცემთა ნაკრებს, რომელიც შედგება ქსელის მისამართისა და ამ ქსელის ბილიკის ატრიბუტებისაგან, ამ ქსელისკენ მიმავალ მარშრუტზე.
BGP იმპლემენტაცია
BGP მეზობლების წყვილი ამყარებს TCP კავშირს ერთმანეთთან, პორტი 179. მეზობლები, რომლებიც მიეკუთვნებიან სხვადასხვა AS-ებს, უნდა იყვნენ უშუალოდ წვდომა ერთმანეთთან; იგივე AS-ის მეზობლებისთვის ასეთი შეზღუდვა არ არსებობს, რადგან შიდა მარშრუტიზაციის პროტოკოლი უზრუნველყოფს იმავე ავტონომიური სისტემის კვანძებს შორის ყველა საჭირო მარშრუტის ხელმისაწვდომობას.
TCP-ის საშუალებით BGP მეზობლებს შორის გაცვლილი ინფორმაციის ნაკადი შედგება BGP შეტყობინებების თანმიმდევრობისგან. შეტყობინების მაქსიმალური სიგრძეა 4096 ოქტეტი, მინიმალური 19. არსებობს 4 ტიპის შეტყობინება.
Src="https://present5.com/presentation/3/159928527_437552731.pdf-img/159928527_437552731.pdf-2.jpg" alt="(!LANG:>IP მარშრუტიზაციის პროტოკოლი">!}
Src="https://present5.com/presentation/3/159928527_437552731.pdf-img/159928527_437552731.pdf-3.jpg" alt="(!LANG:>IP მისამართი l IPv 4 -მისამართი არის უნიკალური 32 ბიტიანი თანმიმდევრობა ორობითი ციფრები,"> IP-адрес l IPv 4 -адрес - это уникальная 32 разрядная последовательность двоичных цифр, с помощью которой компьютер однозначно идентифицируется в IP сети. (на канальном уровне в роли таких же уникальных адресов компьютеров выступают МАС адреса сетевых адаптеров, невозможность совпадения которых контролируется изготовителями на стадии производства.)!}
Src="https://present5.com/presentation/3/159928527_437552731.pdf-img/159928527_437552731.pdf-4.jpg" alt="(!LANG:>IP ვერსია l ვერსია 4, ან IPv 4 l ვერსია 6 ( IPv6)"> Версии l версия 4 протокола IP, или IPv 4 l версия 6 (IPv 6), в которой IP адрес представляется в виде 128 битной последовательности двоичных цифр. ipv 6 install!}
Src="https://present5.com/presentation/3/159928527_437552731.pdf-img/159928527_437552731.pdf-5.jpg" alt="(!LANG:>სტრუქტურა l 32-მისამართებთან მუშაობის მოხერხებულობისთვის, ა. ბიტის თანმიმდევრობა ჩვეულებრივ"> Структура l Для удобства работы с IP адресами 32 разрядную последовательность обычно разделяют на 4 части по 8 битов (на октеты) l каждый октет переводят в десятичное число и при записи разделяют эти числа точками. l в таком виде (это представление называется «десятичные числа с точками» , или, «dotted decimal notation») IP адреса занимают гораздо меньше места и намного легче запоминаются 192. 168. 5. 200 11000000 10101000 0000101 11001000!}
Src="https://present5.com/presentation/3/159928527_437552731.pdf-img/159928527_437552731.pdf-6.jpg" alt="(!LANG:>ქვექსელის ნიღაბი l ქვექსელის ნიღაბი არის 32-ბიტიანი რიცხვი წასვლის"> Маска подсети l Маска подсети - это 32 разрядное число, состоящее из идущих вначале единиц, а затем - нулей, например (в десятичном представлении) 255. 0 ИЛИ 255. 240. 0.!}
Src="https://present5.com/presentation/3/159928527_437552731.pdf-img/159928527_437552731.pdf-7.jpg" alt="(!LANG:>ქვექსელის ნიღაბი l ქვექსელის ნიღაბი უაღრესად მნიშვნელოვან როლს ასრულებს IP-ში მიმართვა და"> Маска подсети l Маска подсети играет исключительно важную роль в IP адресации и маршрутизации l сеть ARPANet строилась как набор соединенных друг с другом гетерогенных сетей. Для правильного взаимодействия в такой сложной сети каждый участник должен уметь определять, какие IP адреса принадлежат его локальной сети, а какие - удаленным сетям. l здесь и используется маска подсети, с помощью которой производится разделение любого IP адреса на две части: идентификатор сети (Net ID) и идентификатор узла (Host ID). l такое разделение делается очень просто: там, где в маске подсети стоят единицы, находится идентификатор сети, а где стоят нули - идентификатор узла. Например, в IP адресе 192. 168. 5. 200 при использовании маски подсети 255. 0 идентификатором сети будет число 192. 168. 5. 0, а идентификатором узла - число 200. Стоит поменять маску подсети, на число 255. 0. 0, как и идентификатор узла, и идентификатор сети изменятся на 192. 168. 0. 0 и 5. 200, соответственно, и от этого, иначе будет вести себя компьютер при посылке IP пакетов.!}
Src="https://present5.com/presentation/3/159928527_437552731.pdf-img/159928527_437552731.pdf-8.jpg" alt="(!LANG:>ქსელის და ჰოსტის IP მისამართების მინიჭების წესები შეიძლება შეიცავდეს მხოლოდ"> Правила назначения IP-адресов сетей и узлов 1. идентификатор сети не может содержать только двоичные нули или только единицы. Например, адрес 0. 0 не может являться идентификатором сети; 2. идентификатор узла также не может содержать только двоичные нули или только единицы - такие адреса зарезервированы для специальных целей l все нули в идентификаторе узла означают, что этот адрес является адресом сети. Например, 192. 168. 5. 0 является правильным адресом сети при использовании маски 255. 0 и его нельзя использовать для адресации компьютеров, l все единицы в идентификаторе узла означают, что этот адрес является адресом широковещания для данной сети. Например, 192. 168. 5. 255 является адресом широковещания в сети 192. 168. 5. 0 при использовании маски 255. 0 и его нельзя использовать для адресации компьютеров!}
Src="https://present5.com/presentation/3/159928527_437552731.pdf-img/159928527_437552731.pdf-9.jpg" alt="(!LANG:>ქსელის და ჰოსტის IP მისამართების მინიჭების წესები l ჰოსტის იდენტიფიკატორში და"> Правила назначения IP-адресов сетей и узлов l идентификатор узла в пределах одной и той же подсети должен быть уникальным; l диапазон адресов от 127. 0. 0. 1 до 127. 255. 254 нельзя использовать в качестве IP адресов компьютеров. Вся сеть 127. 0. 0. 0 по маске 255. 0. 0. 0 зарезервирована под так называемый «адрес заглушки» (loopback), используемый в IP для обращения компьютера к самому себе. PING 127. 12. 34. 56!}
Src="https://present5.com/presentation/3/159928527_437552731.pdf-img/159928527_437552731.pdf-10.jpg" alt="(!LANG:>l IP მისამართები გამოყოფილია გლობალურად კერძო არაპროფესიული კორპორაციის მიერ მოუწოდა ICANN"> l Распределением IP адресов в мире занимается частная некоммерческая корпорация под названием ICANN (Internet Corporation for Assigned Names and Numbers), а точнее, работающая под ее патронажем организация IANA (Internet Assigned Numbers Authority).!}
Src="https://present5.com/presentation/3/159928527_437552731.pdf-img/159928527_437552731.pdf-11.jpg" alt="(!LANG:>კლასიკური და კლასობრივი IP მისამართი">!}
Src="https://present5.com/presentation/3/159928527_437552731.pdf-img/159928527_437552731.pdf-12.jpg" alt="(!LANG:>განვითარება l თავდაპირველად დაყოფილი იყო შესაძლო IP მისამართების მთელი სივრცე ხუთ კლასად"> Развитие l Первоначальная все пространство возможных IP адресов было разбито на пять классов l принадлежность IP адреса к определенному классу определялась по нескольким битам первого октета l для адресации сетей и узлов использовались только классы А, В и С. l для этих сетей были определены фиксированные маски подсети по умолчанию, равные, соответственно, 255. 0. 0. 0, 255. 0. 0 и 255. 0, которые не только жестко определяли диапазон возможных IP адресов узлов в таких сетях, но и механизм маршрутизации.!}
Src="https://present5.com/presentation/3/159928527_437552731.pdf-img/159928527_437552731.pdf-13.jpg" alt="(!LANG:>მისამართების კლასები ორიგინალური IP მისამართების სქემით Class Bits-ების რაოდენობა. ვ"> Классы адресов в первоначальной схеме IP-адресации Класс Первые Возможное число биты в значения сетей узлов в сети октете первого октета А 0 1 -126 16777214 В 10 128 -191 16384 65534 С 110 192 -223 2097152 254 D 1110 224 -239 Используется для многоадресной рассылки (multicast) Е 1111 240 -254 Зарезервирован как экспериментальный!}
Src="https://present5.com/presentation/3/159928527_437552731.pdf-img/159928527_437552731.pdf-14.jpg" alt="(!LANG:>პრობლემები l IP მისამართების საჭირო დიაპაზონის მოსაპოვებლად ორგანიზაციები იყვნენ სთხოვეთ სარეგისტრაციო ფორმის შევსება,"> Проблемы l Для получения нужного диапазона IP адресов организациям предлагалось заполнить регистрационную форму, в которой следовало указать текущее число компьютеров и планируемый рост компью терного парка в течение двух лет. l с развитием Интернета такой подход к распределению IP адресов стал вызывать проблемы, особенно острые для сетей класса В. l организациям, в которых число компьютеров не превышало нескольких сотен (скажем, 500), приходилось регистрировать для себя целую сеть класса В. l Поэтому количество доступных сетей класса В стало на глазах «таять» , но при этом громадные диапазоны IP адресов (в нашем примере - более 65000) пропадали зря.!}
Src="https://present5.com/presentation/3/159928527_437552731.pdf-img/159928527_437552731.pdf-15.jpg" alt="(!LANG:>პრობლემის გადაჭრა l პრობლემის გადასაჭრელად, კლასობრივი IP მისამართი განვითარდა">!}
Src="https://present5.com/presentation/3/159928527_437552731.pdf-img/159928527_437552731.pdf-16.jpg" alt="(!LANG:>უკლასო ინტერ. დომენის მარშრუტი,) , აკლია CIDR მისამართი სავალდებულოა"> Бесклассовая схема IP-адресации (Classless Inter. Domain Routing,), CIDR l отсутствует привязка IP адреса к классу сети и маске подсети по умолчанию l допускается применение так называемых масок подсети с переменной длиной (Variable Length Subnet Mask, VLSM). l Например, если при выделении сети для вышеуказанной организации с 500 компьютерами вместо фиксированной маски 255. 0. 0 использовать маску 255. 254. 0 то получившегося диапазона из 512 возможных IP адресов будет вполне достаточно. Оставшиеся 65 тысяч адресов можно зарезервировать на будущее или раздать другим желающим подключиться к Интернету. Этот подход позволил гораздо более эффективно выделять организациям нужные им диапазоны IP адресов, и проблема с нехваткой IP сетей и адресов стала менее острой.!}
Src="https://present5.com/presentation/3/159928527_437552731.pdf-img/159928527_437552731.pdf-17.jpg" alt="(!LANG:>l გამოთვალეთ კვანძების მაქსიმალური რაოდენობა ნებისმიერ IP ქსელში, როგორ ბევრი ბიტი"> l Рассчет максимально возможного количества узлов в любой IP сети сколько битов содержится в идентификаторе узла, или, иначе, сколько нулей имеется в маске подсети. l Это число используется в качестве показателя степени двойки, а затем из результата вычитается два зарезервированных адреса (сети и широковещания). l Аналогичным способом легко вычислить и возможное количество сетей классов А, В или С, если учесть, что первые биты в октете уже зарезервированы, а в классе А нельзя использовать IP адреса 0. 0 и 127. 0. 0. 0 для адресации сети.!}
Src="https://present5.com/presentation/3/159928527_437552731.pdf-img/159928527_437552731.pdf-18.jpg" alt="(!LANG:>LANG IP მისამართები l ინტერნეტში გამოყენებული ყველა მისამართი, უნდა დარეგისტრირდეს in"> IP-адреса для локальных сетей l Все используемые в Интернете адреса, должны регистрироваться в IANA, что гарантирует их уникальность в масштабе всей планеты. Такие адреса называют реальными, или публичными (public) IP адресами. l Для локальных сетей, не подключенных к Интернету, регистрация IP адресов, естественно, не требуется, так что, в принципе, здесь можно использовать любые возможные адреса. Однако, чтобы не допускать возможных конфликтов при последующем подключении такой сети к Интернету, RFC 1918 рекомендует применять в локальных сетях только следующие диапазоны так называемых частных (private) IP адресов (в Интернете эти адреса не существуют и использовать их там нет возможности): ¡ 10. 0- 10. 255; ¡ 172. 16. 0. 0- 172. 31. 255; а!}
Src="https://present5.com/presentation/3/159928527_437552731.pdf-img/159928527_437552731.pdf-19.jpg" alt="(!LANG:>IP მარშრუტიზაციის საფუძვლები l სხვა კომპიუტერებთან, ქსელებთან სათანადო კომუნიკაციისთვის თითოეული"> Основы IР-маршрутизации l чтобы правильно взаимодействовать с другими компьютерами и сетями, каждый компьютер определяет, какие IP адреса принадлежат его локальной сети, а какие - удаленным сетям. l если выясняется, что IP адрес компьютера назначения принадлежит локальной сети, пакет посылается непосредственно компьютеру назначения, если же это адрес удаленной сети, то пакет посылается по адресу основного шлюза.!}
Src="https://present5.com/presentation/3/159928527_437552731.pdf-img/159928527_437552731.pdf-20.jpg" alt="(!LANG:>მაგალითი COMPUTER l IP მისამართი - 18205. ლ ქვექსელის ნიღაბი -"> Пример КОМПЬЮТЕР l IP адрес - 192. 168. 5. 200; l маска подсети - 255. 0; l основной шлюз - 192. 168. 5. 1. При запуске протокола IP на компьютере выполняется операция логического «И» между его собственными IP адресом и маской подсети l IP адрес в 32 разрядном виде 11000000 10101000 00000101 11001000; l маска подсети - 11111111 0000; l идентификатор сети - 11000000 10101000 00000101 0000 Т. е. 192. 168. 5. 0 идентификатор собственной сети!}
Src="https://present5.com/presentation/3/159928527_437552731.pdf-img/159928527_437552731.pdf-21.jpg" alt="(!LANG:>მაგალითი დავალება: გაგზავნეთ IP პაკეტი 1619 მისამართზე. 5. 15. ლ კომპიუტერი ასრულებს"> Пример Задача: отправить IP-пакет по адресу 192. 168. 5. 15. l компьютер выполняет операцию логического «И» с IP адресом компьютера назначения и собственной маской подсети. l полученный в результате идентификатор сети назначения будет совпадать с идентификатором собственной сети компьютера отправителя.!}
Src="https://present5.com/presentation/3/159928527_437552731.pdf-img/159928527_437552731.pdf-22.jpg" alt="(!LANG:>მისი მაგალითი"> Пример Так наш компьютер определит, что компьютер назначения находится в одной с ним сети, и выполнит следующие операции: l с помощью протокола ARP будет определен физический МАС адрес, соответствующий IP адресу компьютера назначения; l с помощью протоколов канального и физического уровня по этому МАС адресу будет послана нужная информация.!}
Src="https://present5.com/presentation/3/159928527_437552731.pdf-img/159928527_437552731.pdf-23.jpg" alt="(!LANG:>მაგალითი 2 ამოცანა: გაგზავნეთ IP პაკეტი 169 მისამართზე. 10. 20. ლ კომპიუტერი იქნება"> Пример 2 Задача: отправить IP-пакет по адресу 192. 168. 10. 20. l Компьютер выполнит аналогичную процедуру определения идентификатора сети назначения. l В результате будет получен адрес 192. 168. 10. 0, не совпадающий с идентификатором сети компьютера отправителя. l Так будет установлено, что компьютер назначения находится в удаленной сети, и алгоритм действий компьютера отправителя изменится: 1. будет определен МАС адрес не компьютера назначения, а маршрутизатора; 2. с помощью протоколов канального и физического уровня по этому МАС адресу на маршрутизатор будет послана нужная информация. Дальнейшая судьба IP пакета зависит от правильной настройки маршрутизаторов, объединя ющих сети 192. 168. 5. 0 и 192. 168. 10. 0. важна правильная настройка маски подсети в параметрах IP адресации!!!!}
Src="https://present5.com/presentation/3/159928527_437552731.pdf-img/159928527_437552731.pdf-24.jpg" alt="(!LANG:> IP პარამეტრების კონფიგურაციის გზები და შეამოწმეთ მუშაობს თუ არა ხელით 1. მივანიჭოთ (ადვილად დაუშვით შეცდომა, როცა"> Способами настройки параметров IP и проверка работоспособности 1. назначить вручную (легко ошибиться, при изменении надо перенастраивать, сетевые администраторы полностью контролируют все IP адреса, невозможно работать в крупных корпоративных сетях с мобильными устройствами типа ноутбуков или КПК, которые часто перемещаются из одного сегмента сети в другой) 2. автоматическое получение IP адреса. Специальные серверы, поддерживающие протокол динамической конфигурации узлов (Dynamic Host Con iguration Protocol, DHCP), задача которых состоит f в обслуживании запросов клиентов на получение IP адреса и другой информации, необходимой для правильной работы в сети. Если сервер DHCP недоступен (отсутствует или не работает), то начиная с версии Windows 98 компьютеры самостоятельно назначают себе IP адрес. При этом используется механизм автоматической личной IP адресации (Automatic Private IP Addressing, АРIPA), для которого корпорацией Microsoft в IANA был зарегистрирован диапазон адресов 169. 254. 0. 0 - 169. 254. 255.!}
Src="https://present5.com/presentation/3/159928527_437552731.pdf-img/159928527_437552731.pdf-25.jpg" alt="(!LANG:>IP 1. IPCONFIG /ALL. ფუნქციონირების პარამეტრის შემოწმება 127."> Проверка параметров и работоспособности протокола IP 1. IPCONFIG /ALL. 2. PING 127. 0. 0. 1 3. PING w. x. y. z, где w. x. y. z - IP адрес соседнего компьютера. 4. PING w. x. y. z, где w. x. y. z - IP адрес основного шлюза. 5. PING w. x. y. z, гдеw. x. y. z - IP адрес любого удаленного компьютера.!}
Src="https://present5.com/presentation/3/159928527_437552731.pdf-img/159928527_437552731.pdf-26.jpg" alt="(!LANG:>კითხვები 1. რა პარამეტრები და პარამეტრებია საჭირო ოპერაციის უზრუნველსაყოფად TCP პროტოკოლის სტეკის /IP?2."> Вопросы 1. Какие параметры и настройки обязательны дляобеспечения работы стека протоколов TCP/IP? 2. Что такое IP адрес? Какова его структура? Какиевозможны способы представления IP адресов? 3. Чем отличаются версии 4 и 6 протокола IP? Какие преимущества обеспечит версия 6 протокола IP? Почему возникла необходимость в переходе на версию 6 протокола IP? 4. Что такое маска подсети? Для чего она нужна? 5. В чем заключается смысл разделения IP адреса на идентификаторы сети и узла? Для чего это требуется? 6. Какие IP адреса и маски являются допустимыми, а какие - нет? Почему? 7. В чем различие между классовой и бесклассовой IP адресациями? Каковы их преимущества и недостатки?!}
Src="https://present5.com/presentation/3/159928527_437552731.pdf-img/159928527_437552731.pdf-27.jpg" alt="(!LANG:>კითხვები 1. რა არის IP მისამართის კლასები? განსაზღვრულია? 2."> Вопросы 1. Что такое классы IP адресов? По каким правилам они определяются? 2. Как назначить IP адреса в локальной сети (без выхода в Интернет)? 3. Каковы основные принципы маршрутизации пакетов в локальных и удаленных сетях? 4. Что такое таблица маршрутов (таблица маршрутизации)? Объясните смысл каждой из ее колонок. 5. Как «прописать» в таблице маршрутизации отсутствующий в ней новый маршрут? 6. Что такое динамическая конфигурация узлов? Для чего она нужна? 7. В чем заключается технология автоматической личной IP адресации? 8. Каков типовой алгоритм проверки работоспособности протокола IP?!}
Ოქმი RIP (მარშრუტის ინფორმაციის პროტოკოლი)მარშრუტიზაციის ინფორმაციის გაცვლის ერთ-ერთი უძველესი პროტოკოლია, მაგრამ ის მაინც ძალზე გავრცელებულია კომპიუტერულ ქსელებში. გარდა TCP/IP ქსელების RIP ვერსიისა, ასევე არსებობს RIP ვერსია IPX/SPX ქსელებისთვის Novell-ისგან.
ამ პროტოკოლში ყველა ქსელს აქვს ნომრები (ნომრის ჩამოყალიბების გზა დამოკიდებულია ქსელში გამოყენებული ქსელის ფენის პროტოკოლზე) და ყველა როუტერს აქვს იდენტიფიკატორები. RIP პროტოკოლი ფართოდ იყენებს "დისტანციის ვექტორის" კონცეფციას. მანძილის ვექტორი არის რიცხვების წყვილთა ერთობლიობა, რომლებიც არის ქსელების რიცხვი და მათთან მანძილი ჰოპებში.
მანძილის ვექტორები განმეორებით მრავლდება მარშრუტიზატორებით ქსელში და რამდენიმე ნაბიჯის შემდეგ თითოეულ როუტერს აქვს მონაცემები იმ ქსელების შესახებ, რომელთა მიღწევაც შეუძლია და მათთან დისტანციებზე. თუ რომელიმე ქსელთან კავშირი გატეხილია, მაშინ როუტერი აღნიშნავს ამ ფაქტს, ამ ქსელთან მანძილის შესაბამისი ვექტორული ელემენტისთვის მაქსიმალური შესაძლო მნიშვნელობის მინიჭებით, რომელსაც აქვს განსაკუთრებული მნიშვნელობა - "კავშირი არ არის". ეს მნიშვნელობა RIP პროტოკოლში არის ნომერი 16.
ნახაზი 8.1 გვიჩვენებს ქსელის მაგალითს, რომელიც შედგება ექვსი მარშრუტიზატორისგან ID-ებით 1-დან 6-მდე და ექვსი ქსელი A-დან F-მდე, რომლებიც ჩამოყალიბებულია პირდაპირი წერტილიდან წერტილამდე ბმულებით.
ბრინჯი. 8.1. მარშრუტიზაციის ინფორმაციის გაცვლა RIP პროტოკოლის გამოყენებით
ფიგურაში ნაჩვენებია საწყისი ინფორმაცია, რომელიც შეიცავს როუტერის 2-ის ტოპოლოგიურ ბაზას, ისევე როგორც ინფორმაციას იმავე ბაზაში, RIP პროტოკოლის მარშრუტიზაციის პაკეტების გაცვლის ორი გამეორების შემდეგ. გარკვეული რაოდენობის გამეორების შემდეგ, როუტერ 2 გაიგებს დისტანციებს ინტერნეტის ყველა ქსელამდე და შეიძლება ჰქონდეს რამდენიმე ალტერნატიული ვარიანტი პაკეტის დანიშნულების ქსელში გაგზავნისთვის. მოდით ჩვენს მაგალითში, დანიშნულების ქსელი არის ქსელი D.
როდესაც მას სჭირდება პაკეტის გაგზავნა D ქსელში, როუტერი ეძებს მარშრუტების მონაცემთა ბაზას და ირჩევს პორტს, რომელსაც აქვს ყველაზე მოკლე მანძილი დანიშნულების ქსელამდე (ამ შემთხვევაში, პორტი, რომელიც აკავშირებს მას როუტერ 3-თან).
ტაიმერი ასოცირდება მარშრუტიზაციის ცხრილის თითოეულ ჩანაწერთან, რათა მოერგოს ბმულების და აღჭურვილობის მდგომარეობის ცვლილებებს. თუ ამ მარშრუტის დამადასტურებელი დროის ამოწურვის განმავლობაში ახალი შეტყობინება არ მიიღება, მაშინ ის წაიშლება მარშრუტიზაციის ცხრილიდან.
RIP პროტოკოლის გამოყენებისას მუშაობს ევრისტიკული ბელმან-ფორდის დინამიური პროგრამირების ალგორითმი და მისი დახმარებით ნაპოვნი გამოსავალი არ არის ოპტიმალური, მაგრამ ოპტიმალურთან ახლოს. RIP პროტოკოლის უპირატესობა მისი გამოთვლითი სიმარტივეა, ხოლო ნაკლოვანებები არის ტრაფიკის ზრდა სამაუწყებლო პაკეტების პერიოდული გაგზავნისას და ნაპოვნი მარშრუტის არაოპტიმალურობა.
სურათი 8.2 გვიჩვენებს ქსელის არასტაბილური მუშაობის შემთხვევას RIP პროტოკოლის მეშვეობით, როდესაც კონფიგურაცია იცვლება - როუტერ M1-სა და ქსელს 1-ს შორის საკომუნიკაციო კავშირი ვერ ხერხდება. როდესაც ეს კავშირი მუშაობს, თითოეულ როუტერს აქვს ჩანაწერი მარშრუტების ცხრილში ქსელის ნომერი 1 და მასთან შესაბამისი მანძილი.
ბრინჯი. 8.2. ქსელის არასტაბილური მუშაობის მაგალითი RIP პროტოკოლის გამოყენებისას
როდესაც კავშირი წყდება ქსელ 1-თან, როუტერი M1 აღნიშნავს, რომ მანძილი ამ ქსელამდე მიიღო მნიშვნელობა 16. თუმცა, როუტერ M2-დან მარშრუტიზაციის შეტყობინების მიღების შემდეგ, გარკვეული დროის შემდეგ, რომ მანძილი მისგან ქსელ 1-მდე არის 2 hops, როუტერი M1 ზრდის ამ მანძილს 1-ით და აღნიშნავს, რომ ქსელი 1 ხელმისაწვდომია როუტერის 2-ით. შედეგად, ქსელი 1-ისთვის განკუთვნილი პაკეტი ბრუნავს M1 და M2 მარშრუტიზატორებს შორის, სანამ ქსელში 1 შესვლის ვადა არ ამოიწურება და ის გადასცემს ამ ინფორმაციას როუტერს M1-ს. .
ასეთი სიტუაციების თავიდან ასაცილებლად, როუტერისთვის ცნობილი ქსელის შესახებ ინფორმაცია არ გადაეცემა როუტერს, საიდანაც ის მოვიდა.
არსებობს RIP პროტოკოლის გამოყენებით ქსელების არასტაბილური ქცევის სხვა, უფრო რთული შემთხვევები, როდესაც იცვლება ქსელის ბმულების ან მარშრუტიზატორების მდგომარეობა.
