IP, İnternet Protokolü (İnternet Protokolü) anlamına gelir ve özellikle bu protokolün 4. versiyonu şu anda en yaygın olanıdır. IPv4, RFC 791 aracılığıyla tanımlanır.
OSI içinde bir ağ (3.) katman protokolüdür. Bu seviye, size hatırlatırım, veri aktarım yolunu belirlemek için tasarlanmıştır.
IPv4, paket anahtarlamayı kullanır. Bu durumda, orijinal iletilen mesaj, ağ üzerinden bağımsız olarak iletilen küçük parçalara (paketlere) bölünür.
Ayrıca, IPv4, paketlerin teslimini veya kopyaların olmadığını garanti etmez. Bu, "en iyi çabayla teslimat" olarak adlandırılır (garantili teslimatın aksine). Buna göre, bu görevler TCP gibi daha üst düzey protokollere aktarılır.
adresleme
IPv4, göndericiyi ve alıcıyı 32 bitlik bir adres kullanarak tanımlar, bu da olası adreslerin sayısını 4,294,967,296 ile sınırlar.Bu sayıdan IPv4, özel (~18M) ve çok noktaya yayın (~270M) olarak adlandırılan özel adres aralıklarını ayırır.
Adresler genellikle dört noktalı ondalık sekizli olarak yazılır, örneğin: 198.51.100.25, C6336419 16 sayısına karşılık gelir.
Genel adres alanını kullanırken, mevcut adresler arasında ayrım yapmak gerekir. yerel yönlendirme gerektirmeyen fiziksel ağlar ve fiziksel olarak başka bir ağda bulunan adresler. İkincisi durumunda, paketler, onları iletmesi gereken yönlendiriciye yönlendirilir.
Standardın ilk sürümlerinde, ilk sekizli ağı tanımlamak için, geri kalanı ana bilgisayarı tanımlamak için kullanıldı. 256 ağın yeterli olmadığı kısa sürede anlaşıldı. Bu nedenle, ağ sınıfları tanıtıldı:
| Sınıf | İlk vuruşlar | Ağ adresi uzunluğu | Ana bilgisayar adresi uzunluğu |
|---|---|---|---|
| A | 0 | 8 | 24 |
| B | 10 | 16 | 16 |
| C | 110 | 24 | 8 |
| D | 1110 | Yok | Yok |
| E | 1111 | Yok | Yok |
| Sınıf | Menzil başlangıcı | Aralık sonu |
|---|---|---|
| A | 0.0.0.0 | 127.255.255.255 |
| B | 128.0.0.0 | 191.255.255.255 |
| C | 192.0.0.0 | 223.255.255.255 |
| D | 224.0.0.0 | 239.255.255.255 |
| E | 240.0.0.0 | 255.255.255.255 |
D Sınıfı çok noktaya yayın için ayrılmıştır, E sınıfı sadece "her ihtimale karşı" ayrılmıştır.
Ağ adresinin uzunluğu ve ana bilgisayar adresinin uzunluğu, adresin ilk bitleri tarafından belirlendi. 1985'ten beri bu da terk edildi. Bunun nedeni, birçok kuruluşun sağladığı C sınıfı ağdan daha fazla adres talep etmesi ve B sınıfı bir ağ almasıdır, ancak B sınıfı ağ, kuruluşun gereksinimlerini defalarca aştı.
Ağ sınıfları bir ağ maskesiyle değiştirildi. Bu, adresin hangi bitlerinin ağ, hangilerinin ana bilgisayar olduğunu gösteren bir bit maskesidir. Standart kurala göre, ağ adresinin her zaman yüksek bitlerde olması için maske soldan sağa doldurulmalıdır. Bu, yalnızca belirtmenizi sağlar ağ adresi uzunluğu, tüm ağ maskesi yerine.
Örneğin, 192.0.2.0/24, ilk 24 bitin (üç sekizli) ağ adresi için olduğu ve geri kalanının ana bilgisayar adresi için olduğu anlamına gelir. /24, 255.255.255.0 ağ maskesine eşdeğerdir.
Ağ maskelerinin kullanımı RFC 1517'de açıklanmıştır.
Çok sayıda standart, özel ihtiyaçlar için farklı adres aralıkları da saklı tutar.
| Menzil | Açıklama | RFC |
|---|---|---|
| 0.0.0.0/8 | Geçerli ağ (kaynak adres) | 6890 |
| 10.0.0.0/8 | özel ağ | 1918 |
| 100.64.0.0/10 | Paylaşılan adres alanı CGN | 6598 |
| 127.0.0.0/8 | geri döngü | 6890 |
| 169.254.0.0/16 | Otomatik yapılandırma | 3927 |
| 172.16.0.0/12 | özel ağ | 1918 |
| 192.0.0.0/24 | IETF Protokol Atamaları | 6890 |
| 192.0.2.0/24 | Belgeler ve örnekler 1 | 5737 |
| 192.88.99.0/24 | ipv6'yı ipv4'e aktar | 3068 |
| 192.168.0.0/16 | özel ağ | 1918 |
| 198.18.0.0/15 | Ağ bant genişliği testi | 2544 |
| 198.51.100.0/24 | Belgeler ve örnekler 2 | 5737 |
| 203.0.113.0/24 | Belgeler ve örnekler 3 | 5737 |
| 224.0.0.0/4 | çok noktaya yayın | 5771 |
| 240.0.0.0/4 | ayrılmış | 1700 |
| 255.255.255.255 | Yayın İsteği | 919 |
Ana bilgisayar adresleri de sıfırlardan (tüm ağı gösterir, ayrılmış) ve birlerden (bu ağ için yayın isteği) oluşan ikili gösterimde ayrılmıştır.
Örneğin, 203.0.113.0 (metin içinde) 203.0.113.0/24 ağı anlamına gelir ve 203.0.113.255, o ağa yapılan bir yayın isteği anlamına gelir.
Paket Formatı
Bir paket bir başlık ve veriden oluşur. IP herhangi bir bütünlük kontrolü anlamına gelmez. Temel protokol (örneğin, Ethernet) zaten veri bağlantısı katmanında ve veri katmanında daha yüksek olanı (örneğin, TCP) bütünlük kontrolleri sağlar.
Sürüm, 4 bit İlk başlık alanı. IPv4'te değer 0010 2'dir, yani. 4. Başlık uzunluğu, 4 bit Başlıktaki 32 bitlik kelimelerin sayısı. Minimum değer, 20 baytlık bir başlık uzunluğuna karşılık gelen 5'tir. Maksimum 15, başlığın uzunluğu 60 bayttır. DSCP veya ToS - hizmet türü, 6 bit VoIP için önceliklendirmeyi belirtir. ECN, 2 bit Ağ tıkanıklığının açık göstergesi için bayrak. Her iki taraftan da destek gerektirir (alma ve iletme). Bu bayrak alındığında, baud hızı düşer. Bayrak desteklenmiyorsa, paketler basitçe bırakılır. Toplam uzunluk, 16 bit Başlık ve veri dahil olmak üzere paketin bayt cinsinden toplam uzunluğu. Minimum uzunluk 20, maksimum uzunluk 65535'tir. Tanımlama, 16 bit Verikatarını benzersiz şekilde tanımlamak için kullanılır. Bir paketi farklı ağlar üzerinden iletilirken daha küçük parçalara bölmek gerekebileceğinden, bu alan aynı pakete ait parçaları tanımlamak için kullanılır. Bayraklar, 3 bit
Bit bayrakları:
- Ayrılmış, her zaman 0
- Parçalamayın. Paketin daha fazla iletilmesi parçalanma gerektiriyorsa, paket atılır.
- Daha fazla parça. Parçalanmış paketler için, sonuncusu hariç tümünde bu bayrak 1'e ayarlanmıştır.
- 1-ICMP
- 6 - TCP
- 17-UDP
Nadiren kullanılmış. Başlık-veri bloklarından oluşur. Seçenek başlığı 8-16 bit uzunluğundadır ve aşağıdaki alanlardan oluşur:
- Seçenek türü, 8 bit - seçeneğin ne olduğunu belirten bir alan. “0” değeri, seçenekler listesinin sonu anlamına gelir. Toplam 26 kod kayıtlıdır.
- Uzunluk, 8 bit - başlık dahil tüm seçeneğin bit cinsinden boyutu. Bazı türlerde seçenekler eksik olabilir.
ARP
IP, mantıksal adresleri tanımlar. Ancak, bir Ethernet ağında paket göndermek için hedef ana bilgisayarın (veya yönlendiricinin) fiziksel adresini de bilmeniz gerekir. ARP protokolü, birini diğerine eşlemek için kullanılır.
ARP (Adres Çözümleme Protokolü), aslında katman 2 ve katman 3 etkileşimi sağlamasına rağmen, OSI modelinde resmi olarak bir ağ (3.) katman protokolüdür. ARP, çeşitli katman 2 ve katman 3 protokol çiftleri için uygulanır.
Protokolün kendisi basit bir istek-yanıt şeması üzerine inşa edilmiştir. Belirli bir örneğe bakalım.
Bir ana bilgisayar, örneğin 198.51.100.1 mantıksal adresli A (198.51.100.0/24 ağda) mantıksal adres 198.51.100.2 ile B ana bilgisayarına bir paket göndermek isterse, bir katman 2 protokolü yayın isteği gönderir (bu durumda Ethernet ) ağ düğümlerine soran kapsüllenmiş bir mesaj ARP ile - mantıksal adresi 198.51.100.2 olan ve düğüm A'nın mantıksal ve fiziksel adreslerini içeren düğümün fiziksel adresi nedir. Düğüm B, istekte kendi mantıksal adresini görmüşse, istekte alınan mantıksal ve fiziksel adreste A düğümüne bir yanıt gönderir. Sorgu sonuçları önbelleğe alınır.
ARP mesajları aşağıdaki yapıya sahiptir:
Fiziksel protokol (HTYPE), 2 bayt Katman 2 protokolü kullanıldı. Ethernet'in tanımlayıcısı 1'dir. Mantıksal protokol (PTYPE), 2 bayt Katman 3 protokolü kullanılır. EtherTypes'a karşılık gelir. IPv4'ün kimliği 0x0800'dir. Fiziksel adres uzunluğu (HLEN), 1 bayt Sekizli olarak fiziksel adres uzunluğu, Ethernet için - 6 Mantıksal adres uzunluğu (PLEN), 1 bayt Sekizli olarak mantıksal adres uzunluğu, IPv4 - 4 Çalışma (OPER), 2 bayt 1 istek için, 2 yanıt için ve protokol uzantıları için diğer birçok seçenek. Gönderenin fiziksel adresi (SHA), HLEN baytları İstekte, istekte bulunanın adresi. Yanıt, istenen düğümün adresini içerir. Gönderenin mantıksal adresi (SPA), PLEN baytları
Hedef fiziksel adresi (THA), HLEN baytları İstekte yoksayıldı. Yanıt, istekte bulunanın adresini içerir. Hedef mantıksal adres (TPA), PLEN baytları
Tipik olarak, ağ düğümleri, IP adreslerini değiştirirken veya açıldıklarında ARP mesajları da gönderir. Bu genellikle, TPA=SPA ve THA=0 olduğunda bir APR olarak uygulanır. Diğer bir seçenek, TPA=SPA ve THA=SHA olan bir ARP yanıtıdır.
Ek olarak, mantıksal bir adres çakışmasını (SPA=0 ile) tespit etmek için ARP kullanılabilir.
L2 adresinden L3 adresi alan InARP (Ters ARP) ve istekte bulunan düğümün L3 adresini alan RARP gibi ters işlemleri gerçekleştiren protokol uzantıları vardır.
RARP, L3 adreslerini otomatik olarak yapılandırmak için kullanıldı. Daha sonra BOOTP ve ardından DHCP ile değiştirilir.
IPv4 ağlarında yönlendirme
IPv4 ağlarındaki temel yönlendirme algoritmasına yönlendirme algoritması denir.
Bir hedef adres D ve bir ağ öneki N varsa, o zaman
- N, geçerli düğümün ağ önekiyle eşleşirse, verileri yerel bağlantı üzerinden gönderin.
- Yönlendirme tablosunda N için bir rota varsa, sonraki atlama yönlendiricisine veri gönderin.
- Varsayılan bir rota varsa, sonraki atlama verilerini varsayılan yönlendiriciye gönderin
- Aksi takdirde, bu bir hatadır.
Yönlendirme tablosu, bu ağlar için ağ adresleri ve sonraki atlama yönlendirici adresleri arasındaki bir eşleştirme tablosudur. Örneğin, 198.51.100.54/24 adresine sahip bir düğüm aşağıdaki yönlendirme tablosuna sahip olabilir: 203.0.113.0/24
| Hedef | geçit | cihaz |
|---|---|---|
| 198.51.100.0/24 | 0.0.0.0 | et0 |
| 203.0.113.0/24 | 198.51.100.1 | et0 |
| 0.0.0.0/0 | 203.0.113.1 | et0 |
Temel olarak rota, verilerin gönderilmesi gereken ağ cihazına da bağlıdır.
Düğüme birden fazla yoldan ulaşılabiliyorsa, daha uzun ağ maskesine sahip yol (yani daha spesifik olanı) seçilir. Yalnızca bir varsayılan rota olabilir.
Örneğin, ana bilgisayar 198.51.100.54/24 bir yönlendirme tablosuna sahiptir:
| Hedef | geçit | cihaz |
|---|---|---|
| 198.51.100.0/24 | 0.0.0.0 | et0 |
| 203.0.113.0/24 | 198.51.100.1 | et0 |
| 203.0.113.224/27 | 198.51.100.5 | et0 |
Veya geçit, farklı IP ağlarına bağlı birkaç IP arabirimine (kendi MAC adresini ve IP adresini içeren) sahip bir ağ düğümüdür; bu, yönlendirme sorununun çözümüne bağlı olarak, göndericiden alıcıya teslim edilmek üzere datagramları bir ağdan diğerine yeniden yönlendirir. alıcı.
Bunlar ya özel bilgisayarlardır ya da çalışması özel bir yazılım tarafından kontrol edilen birkaç IP arabirimine sahip bilgisayarlardır.
IP ağlarında yönlendirme
Yönlendirme, bir cihazdan bir paket almak ve onu bir ağ üzerinden diğer ağlar üzerinden başka bir cihaza iletmek için kullanılır. Ağda yönlendirici yoksa, yönlendirme desteklenmez. Yönlendiriciler trafiği ağlar arasını oluşturan tüm ağlara yönlendirir (yönlendirir).
Bir paketi yönlendirmek için yönlendiricinin aşağıdaki bilgilere sahip olması gerekir:
- Varış noktası
- Uzak ağlar hakkında bilgi edinebileceği komşu yönlendirici
- Tüm uzak ağlar için mevcut yollar
- Her uzak ağa giden en iyi yol
- Yönlendirme bilgilerini koruma ve kontrol etme yöntemleri
Yönlendirici, komşu yönlendiricilerden veya ağ yöneticisinden uzak ağları öğrenir. Yönlendirici daha sonra uzak ağların nasıl bulunacağını açıklayan bir yönlendirme tablosu oluşturur.
Ağ doğrudan yönlendiriciye bağlıysa, paketin bu ağa nasıl yönlendirileceğini zaten bilir. Ağ doğrudan bağlı değilse, yönlendirici statik yönlendirmeyi (yönlendirme tablosundaki tüm ağların konumunun yönetici tarafından manuel girişi) veya dinamik yönlendirmeyi kullanarak uzak ağa erişim yollarını öğrenmelidir (öğrenmelidir).
Dinamik yönlendirme, bir cihazın komşu yönlendiricilerle nasıl etkileşime gireceğini belirleyen bir yönlendirme protokolü sürecidir. Yönlendirici, öğrendiği her ağ hakkındaki bilgileri güncelleyecektir. Ağda bir değişiklik meydana gelirse, dinamik yönlendirme protokolü, değişikliği tüm yönlendiricilere otomatik olarak bildirir. Statik yönlendirme kullanılıyorsa, sistem yöneticisinin tüm cihazlarda yönlendirme tablolarını güncellemesi gerekecektir.
IP yönlendirme, her boyuttaki ağlarda aynı olan basit bir işlemdir. Örneğin, şekil, ana bilgisayar A'nın başka bir ağdaki ana bilgisayar B ile iletişim kurma sürecini adım adım göstermektedir. Örnekte, ana bilgisayar A'nın kullanıcısı, ana bilgisayar B'nin IP adresine ping atıyor. Sonraki işlemler o kadar basit değil, o yüzden bunları daha ayrıntılı olarak ele alalım:
- Komut isteminde, kullanıcı ping 172.16.20.2 yazar. Ana Bilgisayar A, ağ katmanı protokollerini ve ICMP'yi kullanarak bir paket oluşturur.
- IP, Host A'nın IP adresini ve alt ağ maskesini arayarak paketin hedef ağını bulmak için ARP'yi kullanır. Bu, uzak ana bilgisayara yapılan bir istektir, yani. paket yerel ağdaki ana bilgisayara yönlendirilmemiştir, bu nedenle paketin doğru uzak ağa iletilebilmesi için yönlendiriciye yönlendirilmesi gerekir.
- Ana Bilgisayar A'nın yönlendiriciye bir paket göndermesi için, ana bilgisayarın yerel ağa bağlı yönlendirici arabiriminin donanım adresini bilmesi gerekir. Ağ katmanı, yerel ana bilgisayara çerçeveleme ve iletme için paketi ve donanım hedef adresini bağlantı katmanına iletir. Donanım adresini elde etmek için ana bilgisayar, hedefin konumunu ARP önbelleği adı verilen kendi belleğinde arar.
- IP adresine henüz ulaşılmamışsa ve ARP önbelleğinde mevcut değilse, ana bilgisayar 172.16.10.1 IP adresindeki donanım adresini aramak için bir ARP yayını gönderir. Bu nedenle, ilk Ping isteği genellikle zaman aşımına uğrar, ancak diğer dört istek başarılı olur. Adresi önbelleğe aldıktan sonra genellikle zaman aşımı olmaz.
- Yönlendirici yanıt verir ve LAN'a bağlı Ethernet arabiriminin donanım adresini bildirir. Artık ana bilgisayar, paketi yerel ağdaki yönlendiriciye iletmek için tüm bilgilere sahiptir. Ağ katmanı, bağlantı katmanında bir ICMP yankı isteği (Ping) oluşturmak için paketi indirir ve paketi, ana bilgisayarın paketi göndermesi gereken donanım adresiyle doldurur. Paket, ağ katmanı protokol alanında paket tipinin (ICMP) bir göstergesi ile birlikte kaynak ve hedef IP adreslerine sahiptir.
- Bağlantı katmanı, paketin yerel ağ üzerinden gönderilmesi gereken kontrol bilgileriyle birlikte kapsüllendiği bir çerçeve oluşturur. Bu bilgi, kaynak ve hedef donanım adreslerini ve ağ katmanı protokolü tarafından ayarlanan tür alanındaki değeri içerir (IP varsayılan olarak Ethernet_II çerçevelerini kullandığından bu tür alanı olacaktır). Şekil 3, bağlantı katmanında oluşturulan ve yerel medya üzerinden gönderilen bir çerçeveyi göstermektedir. Şekil 3, yönlendirici ile iletişim kurmak için gereken tüm bilgileri gösterir: kaynak ve hedef donanım adresleri, kaynak ve hedef IP adresleri, veriler ve FCS (Çerçeve Kontrol Sırası) alanında bulunan çerçeve CRC sağlama toplamı.
- A sunucusunun bağlantı katmanı, çerçeveyi fiziksel katmana gönderir. Orada, sıfırlar ve birler dijital bir sinyale kodlanır ve ardından bu sinyalin yerel bir fiziksel ağ üzerinden iletilmesi sağlanır.
- Sinyal, çerçeveyi çıkarmak için dijital sinyal girişine senkronize edilen yönlendiricinin Ethernet 0 arayüzüne ulaşır. Yönlendirici arayüzü, çerçeveyi oluşturduktan sonra CRC'yi kontrol eder ve çerçeve alımının sonunda, alınan değeri FCS alanının içeriğiyle karşılaştırır. Ayrıca, parçalanma ve medya çakışmaları için aktarım sürecini kontrol eder.
- Hedefin donanım adresi kontrol edilir. Yönlendirici adresiyle eşleştiğinden, bu veri paketiyle ne yapılacağını belirlemek için çerçeve türü alanı ayrıştırılır. Tip alanı IP'ye ayarlanmıştır, bu nedenle yönlendirici, paketi yönlendirici üzerinde çalışan IP işlemine iletir. Çerçeve kaldırılır. Orijinal paket (ana bilgisayar A tarafından oluşturulur) yönlendirici tarafından arabelleğe alınır.
- IP protokolü, paketin yönlendiricinin kendisine yönlendirilip yönlendirilmediğini belirlemek için paketteki hedef IP adresine bakar. Hedef IP adresi 172.16.20.2 olduğundan, yönlendirici yönlendirme tablosundan 172.16.20.0 ağının doğrudan Ethernet arabirimi 1'e bağlı olduğunu belirler.
- Yönlendirici, paketi arabellekten Ethernet arabirimine iletir 1. Yönlendiricinin, paketi hedef ana bilgisayara iletmek için bir çerçeve oluşturması gerekir. Yönlendirici önce donanım adresinin ağ ile önceki etkileşimler sırasında çözülüp çözülmediğini belirlemek için ARP önbelleğini kontrol eder. Adres ARP önbelleğinde değilse, yönlendirici, IP adresi 172.16.20.2 için donanım adresini aramak için Ethernet 1 arayüzüne bir ARP yayın isteği gönderir.
- Ana Bilgisayar B, ARP isteğine ağ bağdaştırıcısının donanım adresiyle yanıt verir. Yönlendiricinin Ethernet 1 arayüzü artık paketi son hedefine iletmek için ihtiyaç duyduğu her şeye sahiptir. Şekil, yönlendirici tarafından oluşturulan ve yerel fiziksel ağ üzerinden iletilen bir çerçeveyi göstermektedir.
Yönlendiricinin Ethernet 1 arabirimi tarafından oluşturulan bir çerçeve, Ethernet 1'den gelen bir donanım kaynak adresine ve Ana Bilgisayar B'nin ağ bağdaştırıcısı için bir donanım hedef adresine sahiptir, kaynak ve hedef asla değişmez. Paket hiçbir şekilde değiştirilmez, ancak çerçeveler değiştirilir.
- Ana Bilgisayar B çerçeveyi alır ve CRC'yi kontrol eder. Kontrol başarılı olursa çerçeve bırakılır ve paket IP protokolüne iletilir. Hedef IP adresini ayrıştırır. Hedef IP adresi, Ana Bilgisayar B'de ayarlanan adresle aynı olduğundan, IP, paketin hedefini belirlemek için protokol alanını inceler.
- Paketimiz bir ICMP yankı isteği içeriyor, bu nedenle ana bilgisayar B, ana bilgisayar B'ye eşit kaynak IP ve ana bilgisayar A'ya eşit hedef IP ile yeni bir ICMP yankı yanıtı oluşturur. İşlem yeniden başlar, ancak ters yönde. Bununla birlikte, paketin yolu boyunca tüm cihazların donanım adresleri zaten bilinmektedir, bu nedenle tüm cihazlar, arayüzlerin donanım adreslerini kendi ARP önbelleklerinden alabilecektir.
Büyük ağlarda süreç benzerdir, ancak paketin hedef ana bilgisayara giderken daha fazla bölümden geçmesi gerekecektir.
Yönlendirme tabloları
TCP/IP yığınında, yönlendiriciler ve uç düğümler, yönlendirme tablolarına dayanarak, paketi hedef düğüme başarılı bir şekilde teslim etmek için kime ileteceklerine karar verirler.
Tablo, şekilde gösterilen ağ için ağ IP adreslerini kullanan tipik bir yönlendirme tablosu örneğidir.
Yönlendirici 2 için yönlendirme tablosu
Tablo, 116.0.0.0 ağa giden iki yol içerdiğinden, çok yollu bir yönlendirme tablosunu göstermektedir. Tek yollu bir yönlendirme tablosunun oluşturulması durumunda, en küçük metrik değere göre 116.0.0.0 ağa yalnızca bir yol belirtmek gerekir.
Gördüğünüz gibi, tablo farklı parametrelerle birkaç rota tanımlıyor. Yönlendirme tablosundaki bu tür girişlerin her birini aşağıdaki gibi okuyun:
Ağ adresi alanından bir adres ve Ağ maskesi alanından bir maske ile bir ağa paket teslim etmek için, Arayüz alanından IP adresi olan arayüzden Ağ Geçidi adres alanından IP adresine bir paket göndermeniz gerekir. , ve bu teslimatın "maliyeti", Metrikler alanındaki sayıya eşit olacaktır.
Bu tabloda, "Hedef ağ adresi" sütunu, bu yönlendiricinin paketleri iletebileceği tüm ağların adreslerini içerir. TCP/IP yığınında, paket iletme yolunu (sonraki atlamalı yönlendirme) optimize etmek için tek atlamalı yaklaşım benimsenir - her yönlendirici ve uç düğüm, yalnızca bir paket iletim adımının seçilmesinde yer alır. Bu nedenle, yönlendirme tablosunun her satırı, paketin geçmesi gereken yönlendiricilerin IP adresleri dizisi olarak tüm yolu göstermez, ancak yalnızca bir IP adresi - paketin iletilmesi gereken sonraki yönlendiricinin adresi. Paketle birlikte, bir sonraki yönlendirme atlamasını seçme sorumluluğu bir sonraki yönlendiriciye aktarılır. Yönlendirmeye tek aşamalı bir yaklaşım, rota seçimi problemine dağıtılmış bir çözüm anlamına gelir. Bu, bir paketin yolundaki maksimum geçiş yönlendiricisi sayısı sınırını kaldırır.
Bir sonraki yönlendiriciye bir paket göndermek için yerel adresini bilmeniz gerekir, ancak TCP / IP yığınında, dahil edilen ağ türünden bağımsız olarak, evrensel biçimlerini korumak için yönlendirme tablolarında yalnızca IP adreslerini kullanmak gelenekseldir. internette. Bilinen bir IP adresinin yerel adresini bulmak için ARP protokolünü kullanmanız gerekir.
Tek sekmeli yönlendirmenin başka bir avantajı vardır - genellikle son satırı kaplayan hedef ağ numarası olarak varsayılan rota - varsayılanı (0.0.0.0) kullanarak uç düğümlerdeki ve yönlendiricilerdeki yönlendirme tablolarının hacmini azaltmanıza olanak tanır yönlendirme tablosunda. Yönlendirme tablosunda böyle bir giriş varsa, yönlendirme tablosunda olmayan ağ numaralarına sahip tüm paketler, varsayılan satırda belirtilen yönlendiriciye iletilir. Bu nedenle, yönlendiriciler genellikle tablolarında İnternet'teki ağlar hakkında sınırlı bilgi depolar ve diğer ağlar için paketleri varsayılan bağlantı noktasına ve yönlendiriciye iletir. Varsayılan yönlendiricinin paketi omurga ağına ileteceği ve omurgaya bağlı yönlendiricilerin İnternet'in bileşimi hakkında eksiksiz bilgiye sahip olduğu varsayılmaktadır.
Varsayılan rotaya ek olarak, yönlendirme tablosunda iki tür özel giriş bulunabilir - ana bilgisayara özel bir rota için bir giriş ve doğrudan yönlendiricinin bağlantı noktalarına bağlı ağların adresleri için bir giriş.
Ana bilgisayara özel bir yol, bir ağ numarası yerine tam bir IP adresi, yani yalnızca ağ numarası alanında değil, aynı zamanda ana bilgisayar numarası alanında da sıfır olmayan bilgiye sahip bir adres içerir. Böyle bir uçbirim düğümü için yolun, ait olduğu ağın diğer tüm düğümlerinden farklı olarak seçilmesi gerektiği varsayılır. Tablonun tüm ağ N ve N,D adresli bireysel düğümü için farklı paket yönlendirme girişlerine sahip olması durumunda, bir paket N,D düğümüne adreslendiğinde, yönlendirici N,D girişini tercih edecektir.
Yönlendiriciye doğrudan bağlı ağlarla ilgili yönlendirme tablosundaki girişlerin "Metrik" alanında ("bağlı") sıfırları vardır.
Yönlendirme Algoritmaları
Yönlendirme algoritmaları için temel gereksinimler:
- kesinlik;
- basitlik;
- güvenilirlik;
- istikrar;
- Adalet;
- optimallik.
Tek sekmeli yönlendirme için tablolar oluşturmak için çeşitli algoritmalar vardır. Üç sınıfa ayrılabilirler:
- basit yönlendirme algoritmaları;
- sabit yönlendirme algoritmaları;
- Uyarlanabilir yönlendirme algoritmaları.
Yönlendirme tablosunu oluşturmak için kullanılan algoritmadan bağımsız olarak, çalışmalarının sonucu tek bir formata sahiptir. Bu nedenle, aynı ağda, farklı düğümler kendi algoritmalarına göre yönlendirme tabloları oluşturabilir ve daha sonra bu tabloların biçimleri sabit olduğundan, eksik verileri birbirleriyle değiş tokuş edebilir. Bu nedenle, uyarlanabilir bir yönlendirme algoritması kullanan bir yönlendirici, uç düğümün bilmediği bir ağa giden yol bilgisi ile sabit bir yönlendirme algoritması kullanan bir uç düğüm sağlayabilir.
Basit yönlendirme
Bu, veri iletim ağının (DTN) topolojisi ve durumu değiştiğinde değişmeyen bir yönlendirme yöntemidir.
Basit yönlendirme, tipik olarak aşağıdakiler olan çeşitli algoritmalar tarafından sağlanır:
- Rastgele yönlendirme, bir düğümden mesajın düğüme ulaştığı yönler dışında rastgele seçilen herhangi bir yönde iletilmesidir.
- Flooding, bir düğümden mesajın düğüme ulaştığı yön dışında tüm yönlere iletilmesidir. Bu tür yönlendirme, verim düşüşü pahasına kısa bir paket teslim süresini garanti eder.
- Önceki deneyime göre yönlendirme - her paketin geçen düğüm sayısının bir sayacı vardır, her iletişim düğümünde sayaç analiz edilir ve sayacın minimum değerine karşılık gelen yol hatırlanır. Bu algoritma, ağ topolojisindeki değişikliklere uyum sağlamanıza izin verir, ancak uyum süreci yavaş ve verimsizdir.
Genel olarak basit yönlendirme, yönlü paket aktarımı sağlamaz ve düşük verimliliğe sahiptir. Ana avantajı, ağın çeşitli bölümlerinin arızalanması durumunda ağın kararlı çalışmasını sağlamaktır.
Sabit Yönlendirme
Bu algoritma, basit bir bağlantı topolojisine sahip ağlarda kullanılır ve ağ yöneticisi tarafından yönlendirme tablosunun manuel olarak derlenmesine dayanır. Algoritma genellikle büyük ağların omurgaları için de etkili bir şekilde çalışır, çünkü omurganın kendisi, omurgaya bağlı alt ağlara giden paketler için bariz en iyi yollara sahip basit bir yapıya sahip olabilir, aşağıdaki algoritmalar şunları ayırt eder:
- Tek yollu sabit yönlendirme, iki abone arasında tek bir yol oluşturulduğunda gerçekleşir. Böyle bir yönlendirmeye sahip bir ağ, arızalara ve tıkanıklığa karşı kararsızdır.
- Çok Yollu Sabit Yönlendirme - Birden çok olası yol ayarlanabilir ve bir yol seçim kuralı tanıtılır. Bu tür yönlendirmenin verimliliği, yük arttıkça azalır. Herhangi bir iletişim hattı arızalanırsa, yönlendirme tablosunu değiştirmek gerekir, bunun için her iletişim düğümünde birkaç tablo saklanır.
Uyarlanabilir Yönlendirme
Bu, karmaşık topolojilere sahip modern ağlarda yönlendiriciler tarafından kullanılan ana yönlendirme algoritması türüdür. Uyarlanabilir yönlendirme, yönlendiricilerin İnternet'te bulunan ağlar ve yönlendiriciler arasındaki bağlantılar hakkında periyodik olarak özel topolojik bilgi alışverişi yapmasına dayanır. Genellikle, yalnızca bağlantıların topolojisi değil, aynı zamanda verimleri ve durumları da dikkate alınır.
Uyarlanabilir protokoller, tüm yönlendiricilerin ağdaki bağlantıların topolojisi hakkında bilgi toplamasına ve bağlantıların konfigürasyonundaki tüm değişiklikleri hızla işlemesine olanak tanır. Bu protokoller, ağda topolojik bilgileri toplayacak ve genelleştirecek özel yönlendiriciler olmadığı gerçeğiyle ifade edilen doğada dağıtılır: bu çalışma tüm yönlendiriciler arasında dağıtılır, aşağıdaki algoritmalar ayırt edilir:
- Yerel uyarlamalı yönlendirme - her düğüm, iletişim hattının durumu, kuyruk uzunlukları ve bir yönlendirme tablosu hakkında bilgi içerir.
- Küresel uyarlamalı yönlendirme - komşu düğümlerden alınan bilgilerin kullanımına dayalıdır. Bunu yapmak için her düğüm, mesajların geçmesi için geçen süreyi gösteren bir yönlendirme tablosu içerir. Komşu düğümlerden alınan bilgilere dayanarak, tablonun değeri, düğümün kendisindeki kuyruğun uzunluğu dikkate alınarak yeniden hesaplanır.
- Merkezi uyarlanabilir yönlendirme - ağın durumu hakkında bilgi toplayan bazı merkezi düğümler vardır. Bu merkez, yönlendirme tablolarını içeren kontrol paketleri oluşturur ve bunları iletişim düğümlerine gönderir.
- Hibrit uyarlamalı yönlendirme - merkez tarafından periyodik olarak gönderilen bir tablonun kullanımına ve düğümün kendisinden gelen kuyruk uzunluğunun analizine dayanır.
Algoritma göstergeleri (metrikler)
Yönlendirme tabloları, anahtarlama programlarının en iyi rotayı seçmek için kullandığı bilgileri içerir. Yönlendirme tablolarının yapısını karakterize eden nedir? İçerdikleri bilgilerin doğası nedir? Algoritma performansıyla ilgili bu bölüm, bir algoritmanın bir yolun diğerlerine göre tercihini nasıl belirlediği sorusunu yanıtlamaya çalışır.
Yönlendirme algoritmaları birçok farklı metrik kullanır. Rota seçimi için karmaşık yönlendirme algoritmaları, birden çok göstergeye dayalı olabilir ve bunları, sonuç tek bir hibrit gösterge olacak şekilde birleştirir. Yönlendirme algoritmalarında kullanılan metrikler şunlardır:
- Rota uzunluğu.
- Güvenilirlik.
- Gecikme.
- Bant genişliği.
Rota uzunluğu.
Rota uzunluğu, en yaygın yönlendirme ölçüsüdür. Bazı yönlendirme protokolleri, ağ yöneticilerinin her ağ bağlantısına keyfi fiyatlar atamasına izin verir. Bu durumda yol uzunluğu, geçilen her bağlantıyla ilişkili maliyetlerin toplamıdır. Diğer yönlendirme protokolleri bir "atlama sayısı" (atlama sayısı), yani bir paketin ağ ara bağlantı öğeleri (yönlendiriciler gibi) aracılığıyla kaynaktan hedefe giderken yapması gereken geçiş sayısının bir ölçüsünü belirtir.
Güvenilirlik.
Yönlendirme algoritmaları bağlamında güvenilirlik, bir ağdaki her bir bağlantının güvenilirliğini ifade eder (genellikle bir bit/hata oranı olarak tanımlanır). Bazı ağ bağlantıları diğerlerinden daha sık başarısız olabilir. Bazı ağ kanallarının arızaları, diğer kanalların arızalarına göre daha kolay veya daha hızlı ortadan kaldırılabilir. Güvenilirlik derecelendirmeleri atanırken, herhangi bir güvenilirlik faktörü dikkate alınabilir. Güvenilirlik derecelendirmeleri genellikle yöneticiler tarafından ağ bağlantılarına atanır. Kural olarak, bunlar keyfi dijital değerlerdir.
Gecikme.
Yönlendirme gecikmesi, genellikle bir paketin ağlar arasında kaynaktan hedefe seyahat etmesi için geçen süre olarak anlaşılır. Gecikme, ara ağ bağlantılarının bant genişliği, paketin yolu boyunca her yönlendiricinin bağlantı noktasındaki kuyruklar, ağın tüm ara bağlantılarındaki ağ tıkanıklığı ve paketin taşınması gereken fiziksel mesafe gibi birçok faktöre bağlıdır. . Burada birkaç önemli değişkenin bir araya gelmesi nedeniyle gecikme en yaygın ve kullanışlı ölçüttür.
Bant genişliği.
Bant genişliği, herhangi bir kanalın mevcut trafik gücünü ifade eder. 64 Kbps bant genişliğine sahip herhangi bir kiralık hat yerine 10 Mbps Ethernet bağlantısı olan Ceteris paribus tercih edilir. Bant genişliği, bir bağlantının elde edilebilecek maksimum veriminin bir tahmini olmasına rağmen, daha yüksek bant genişliği bağlantılarını geçen rotalar, daha yavaş bağlantılardan geçen rotalardan mutlaka daha iyi olmayacaktır.
Dahili yönlendirme protokolü RIP
Bu yönlendirme protokolü, nispeten küçük ve nispeten homojen ağlar için tasarlanmıştır. Bir rota, hedefe olan bir mesafe vektörü ile karakterize edilir. Her yönlendiricinin, bağlı olduğu ağlara giden birkaç yolun başlangıç noktası olduğu varsayılır. Bu rotaların açıklamaları, rota adı verilen özel bir tabloda saklanır. RIP yönlendirme tablosu, servis verilen her makine için (her rota için) bir giriş içerir. Giriş şunları içermelidir:
- Hedef IP adresi.
- Rota ölçümü (1'den 15'e kadar; hedefe giden adım sayısı).
- Hedefe giden yolda en yakın yönlendiricinin (ağ geçidi) IP adresi.
- Rota zamanlayıcıları.
Periyodik olarak (her 30 saniyede bir), her yönlendirici, doğrudan bağlı olduğu tüm komşu yönlendiricilere yönlendirme tablosunun bir kopyasını yayınlar. Hedef yönlendirici tabloyu arar. Tabloda yeni bir yol varsa veya daha kısa bir rota ile ilgili bir mesaj varsa veya yol uzunluklarında değişiklik meydana geldiyse, bu değişiklikler alıcı tarafından yönlendirme tablosuna kaydedilir. RIP protokolü üç tür hatayı işleyebilmelidir:
Döngüsel rotalar.
Kararsızlıkları bastırmak için RIP, mümkün olan maksimum adım sayısının küçük bir değerini kullanmalıdır (16'dan fazla değil).
Yönlendirme bilgilerinin ağ üzerinde yavaş dağılımı, yönlendirme durumu dinamik olarak değiştiğinde (sistem değişikliklere ayak uyduramadığında) problemler yaratır. Metriğin küçük bir sınır değeri yakınsamayı iyileştirir, ancak sorunu ortadan kaldırmaz.
OSPF bağlantı durumu protokolü
OSPF (Open Shortest Path Firs) protokolü, bağlantı durumu algoritmasının bir uygulamasıdır (1991'de kabul edilmiştir) ve büyük heterojen ağlarda kullanılmaya yönelik birçok özelliğe sahiptir.
OSPF protokolü, diğer yönlendirme bilgisi alışverişi protokollerini korurken IP ağlarındaki yolları hesaplar.
Doğrudan bağlı yönlendiricilere komşu denir. Her yönlendirici, komşusunun hangi durumda olduğunu düşündüğünü takip eder. Bir yönlendirici, komşu yönlendiricilere güvenir ve yalnızca tamamen işlevsel olduklarından emin olduğunda veri paketlerini onlara iletir. Bağlantıların durumunu öğrenmek için komşu yönlendiriciler genellikle kısa HELLO mesajları alışverişinde bulunur.
Bağlantıların durumunu ağ boyunca yaymak için yönlendiriciler farklı türde mesajlar alışverişinde bulunur. Bu mesajlara yönlendirici bağlantıları reklamı denir - yönlendiricinin bağlantıları hakkında bir reklam (daha doğrusu bağlantıların durumu hakkında). OSPF yönlendiricileri yalnızca kendilerinin değil, diğer kişilerin bağlantı duyurularını da değiştirir ve sonunda tüm ağ bağlantılarının durumu hakkında bilgi alır. Bu bilgi, elbette tüm ağ yönlendiricileri için aynı olan ağ bağlantı grafiğini oluşturur.
BGP protokolü
BGP'nin nasıl çalıştığının genel şeması aşağıdaki gibidir. Yönlendirme bilgisi alışverişinde bulunmaya karar veren komşu AS'lerin BGP yönlendiricileri, kendi aralarında BGP bağlantıları kurar ve BGP komşuları (BGP eşleri) haline gelir.
Ayrıca, BGP, mesafe vektörü yaklaşımının bir evrimi olan yol vektörü adı verilen bir yaklaşımı kullanır. BGP komşuları birbirlerine yol vektörleri gönderir (duyurur, duyurur). Yol vektörü, mesafe vektöründen farklı olarak, yalnızca ağ adresini ve ona olan mesafeyi değil, aynı zamanda ağ adresini ve kaynak yönlendiriciden belirtilen ağa giden yolun çeşitli özelliklerini tanımlayan yol niteliklerinin bir listesini de içerir. Aşağıda, kısaca, bu ağa giden ağ adresi ve yol özniteliklerinden oluşan veri kümesini bu ağa giden bir yol olarak adlandıracağız.
BGP Uygulaması
Bir çift BGP komşusu, kendi aralarında bir TCP bağlantısı kurar, port 179. Farklı AS'lere ait komşular birbirlerine doğrudan erişilebilir olmalıdır; aynı AS'den gelen komşular için böyle bir kısıtlama yoktur, çünkü dahili yönlendirme protokolü aynı otonom sistemin düğümleri arasında gerekli tüm yolların kullanılabilirliğini sağlayacaktır.
BGP komşuları arasında TCP aracılığıyla değiş tokuş edilen bilgi akışı, bir dizi BGP mesajından oluşur. Maksimum mesaj uzunluğu 4096 sekizli, minimum 19'dur. 4 çeşit mesaj vardır.
Src="https://present5.com/presentation/3/159928527_437552731.pdf-img/159928527_437552731.pdf-2.jpg" alt="(!LANG:>IP Yönlendirme Protokolü)">!}
Src="https://present5.com/presentation/3/159928527_437552731.pdf-img/159928527_437552731.pdf-3.jpg" alt="(!LANG:>IP adresi l IPv 4 -adresi benzersiz bir 32 bit dizisidir ikili sayılar,"> 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 sürüm l sürüm 4 veya IPv 4 l sürüm 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:>Yapı l IP adresleriyle çalışma kolaylığı için 32- bit dizisi genellikle"> 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:>Alt ağ maskesi l Alt ağ maskesi, aşağıdakilerden oluşan 32 bitlik bir sayıdır: gitmekten"> 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:>Alt ağ maskesi l Alt ağ maskesi, IP'de son derece önemli bir rol oynar adresleme ve"> 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:>Ağ ve ana bilgisayar IP adreslerini atama kuralları yalnızca şunları içerebilir:"> 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:>Ağ ve ana bilgisayar IP adreslerini atama kuralları l ana bilgisayar tanımlayıcısı bir arada ve"> 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 adresleri, kar amacı gütmeyen özel bir şirket tarafından küresel olarak tahsis edilir. ICANN denir"> 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:>Klasik ve sınıfsız IP adresleme">!}
Src="https://present5.com/presentation/3/159928527_437552731.pdf-img/159928527_437552731.pdf-12.jpg" alt="(!LANG:>Geliştirme l Başlangıçta, tüm olası IP adresleri alanı bölündü beş sınıfa"> 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:>Orijinal IP adresleme şemasındaki adres sınıfları Class First Olası bit sayısı v"> 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:>Problems l Gerekli IP adresi aralığını elde etmek için kuruluşlar, bir kayıt formu doldurması istendi,"> 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:>Problem Çözme l Sorunu çözmek için, sınıfsız bir IP adresleme şeması geliştirildi">!}
Src="https://present5.com/presentation/3/159928527_437552731.pdf-img/159928527_437552731.pdf-16.jpg" alt="(!LANG:>Classless Inter. Domain Routing,), CIDR l eksik IP adresi bağlayıcı"> 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 Herhangi bir IP ağındaki olası maksimum düğüm sayısını nasıl hesaplayın? birçok bit"> 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 adresleri l İnternette kullanılan tüm adreslerin kayıt olması gerekir) içinde"> 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 Yönlendirme Temelleri l diğer bilgisayarlar ve ağlarla düzgün iletişim kurmak için, her biri"> 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:>Örnek BİLGİSAYAR l IP adresi - 192. 168. 5. 200 ; l alt ağ maskesi -"> 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:>Örnek Görev: 192.168 adresine bir IP paketi gönderin. 5. 15. l bilgisayar şu anda çalışıyor"> 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:>Onu örnekleyin"> 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:>Örnek 2 Görev: 192.168 adresine bir IP paketi gönderin 10. 20. l Bilgisayar"> 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 ayarlarını yapılandırma ve çalışıp çalışmadığını kontrol etme yolları 1. manuel olarak atamak (kolayca bir hata yapmak"> 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 kontrol ediliyor 1. IPCONFIG /ALL. 2 parametre ve işlevsellik PING 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:>Sorular 1. İşlemi sağlamak için hangi parametreler ve ayarlar gereklidir? TCP protokol yığını /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:>Sorular 1. IP adresi sınıfları nelerdir? belirlendi mi? 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?!}
Protokol RIP (Yönlendirme Bilgi Protokolü) yönlendirme bilgisi alışverişi için en eski protokollerden biridir, ancak bilgisayar ağlarında hala oldukça yaygındır. TCP/IP ağları için bir RIP sürümüne ek olarak, Novell'den IPX/SPX ağları için bir RIP sürümü de vardır.
Bu protokolde tüm ağların numaraları vardır (sayıların oluşturulma şekli ağda kullanılan ağ katmanı protokolüne bağlıdır) ve tüm yönlendiricilerin tanımlayıcıları vardır. RIP protokolü, "mesafe vektörü" kavramını kapsamlı bir şekilde kullanır. Uzaklık vektörü, ağların sayısı ve bunlara atlama cinsinden mesafeler olan bir sayı çiftleri kümesidir.
Mesafe vektörleri, ağ üzerinden yönlendiriciler tarafından yinelemeli olarak yayılır ve birkaç adımdan sonra, her yönlendiricinin ulaşabileceği ağlar ve bunlara olan mesafeler hakkında verileri olur. Herhangi bir ağla bağlantı kesilirse, yönlendirici bu ağa olan mesafeye karşılık gelen vektör öğesine mümkün olan maksimum değeri atayarak bu gerçeği not eder ve bu özel bir anlamı vardır - "bağlantı yok". RIP protokolündeki bu değer 16 sayısıdır.
Şekil 8.1, kimlikleri 1 ila 6 olan altı yönlendiriciden ve doğrudan noktadan noktaya bağlantılarla oluşturulan altı A ila F ağından oluşan bir ağ örneğini göstermektedir.
Pirinç. 8.1. RIP protokolünü kullanarak yönlendirme bilgilerinin değişimi
Şekil, yönlendirici 2'nin topolojik tabanında bulunan ilk bilgileri ve ayrıca RIP protokolünün yönlendirme paketlerinin iki yinelemesinden sonra aynı tabandaki bilgileri gösterir. Belirli sayıda yinelemeden sonra, yönlendirici 2 İnternet'teki tüm ağlara olan mesafeleri bilecek ve hedef ağa paket göndermek için birkaç alternatif seçeneğe sahip olabilir. Örneğimizde hedef ağ D ağı olsun.
D ağına bir paket göndermesi gerektiğinde, yönlendirici rota veritabanına bakar ve hedef ağa en kısa mesafeye sahip bağlantı noktasını seçer (bu durumda, onu yönlendirici 3'e bağlayan bağlantı noktası).
Bağlantıların ve ekipmanın durumundaki değişikliklere uyum sağlamak için her yönlendirme tablosu girişiyle bir zamanlayıcı ilişkilendirilir. Zaman aşımı içinde bu rotayı onaylayan yeni bir mesaj alınmazsa, yönlendirme tablosundan kaldırılır.
RIP protokolünü kullanırken, sezgisel Bellman-Ford dinamik programlama algoritması çalışır ve onun yardımıyla bulunan çözüm optimal değil, optimale yakındır. RIP protokolünün avantajı, hesaplama basitliğidir ve dezavantajları, periyodik olarak yayın paketleri gönderirken trafikteki artış ve bulunan rotanın optimal olmamasıdır.
Şekil 8.2, konfigürasyon değiştirildiğinde RIP protokolü aracılığıyla bir kararsız ağ çalışması durumunu gösterir - yönlendirici M1 ve ağ 1 arasındaki iletişim bağlantısı başarısız olur Bu bağlantı çalışır durumdayken, her yönlendiricinin yol tablosunda ağ numarası 1 ve hakkında bir girişi vardır. buna karşılık gelen mesafe.
Pirinç. 8.2. RIP protokolünü kullanırken kararsız ağ işlemi örneği
Ağ 1 ile bağlantı koptuğunda, yönlendirici M1 bu ağa olan mesafenin 16 değerini aldığını not eder. Ancak, bir süre sonra, yönlendirici M2'den ağ 1'e olan mesafenin 2 atlama olduğunu belirten bir yönlendirme mesajı aldıktan sonra, yönlendirici M1 bu mesafeyi 1 arttırır ve ağ 1'in yönlendirici 2 aracılığıyla erişilebilir olduğunu not eder. Sonuç olarak, ağ 1'e yönelik bir paket, yönlendirici 2'deki ağ 1 girişinin süresi dolana kadar M1 ve M2 yönlendiricileri arasında dolaşacak ve bu bilgiyi yönlendirici M1'i iletecektir. .
Bu gibi durumlardan kaçınmak için, yönlendirici tarafından bilinen ağ hakkındaki yönlendirme bilgileri, geldiği yönlendiriciye iletilmez.
Ağın bağlantılarının veya yönlendiricilerinin durumu değiştiğinde, RIP protokolünü kullanan ağların kararsız davranışına ilişkin başka, daha karmaşık durumlar da vardır.
