IP yönlendirme protokolü. ağ yönlendirme. Bilgi akış yolunun belirlenmesi

TCP/IP iletişim protokolü

Bir ağlar ağı olan ve çok sayıda farklı yerel, bölgesel ve kurumsal ağı birleştiren İnternet, tek bir TCP/IP veri aktarım protokolünün kullanılması sayesinde işler ve gelişir. TCP/IP terimi iki protokolün adlarını içerir:

• İletim Kontrol Protokolü (TCP) - taşıma protokolü;
• İnternet Protokolü (IP) bir yönlendirme protokolüdür.

Yönlendirme protokolü. IP protokolü, bir ağdaki bilgisayarlar arasında bilgi aktarımı sağlar. Bu protokolün işleyişini, normal posta kullanarak bilgi aktarımına benzeterek ele alalım. Mektubun gideceği yere ulaşması için zarfın üzerinde alıcının (mektubun kime olduğu) adresi ve göndericinin (mektubun kimden geldiği) adresi belirtilir.

Benzer şekilde, ağ üzerinden iletilen bilgiler, alıcının ve göndericinin bilgisayarlarının IP adreslerinin "yazıldığı" "bir zarf içine paketlenir", örneğin, "Kime: 198.78.213.185", "Kimden: 193.124.5.33". Zarfın içeriğine bilgisayar dilinde denir. IP paketi ile ve bir bayt kümesidir.

Olağan mektupların iletilmesi sürecinde, önce gönderene en yakın postaneye teslim edilir ve daha sonra postaneler zinciri boyunca alıcıya en yakın postaneye aktarılır. Ara postanelerde mektuplar sıralanır, yani belirli bir mektubun sonraki hangi postaneye gönderilmesi gerektiği belirlenir.

IP paketleri alıcı bilgisayara giderken de işlemin yapıldığı çok sayıda ara internet sunucusundan geçer. yönlendirme. Yönlendirmenin bir sonucu olarak, IP paketleri bir İnternet sunucusundan diğerine gönderilir ve yavaş yavaş alıcı bilgisayara yaklaşır.

İnternet Protokolü (IP) IP paketlerinin yönlendirilmesini, yani bilginin gönderici bilgisayardan alıcı bilgisayara teslim edilmesini sağlar.

Bilgi geçiş yolunun belirlenmesi.İnternetin "coğrafyası", alıştığımız coğrafyadan önemli ölçüde farklıdır. Bilgi edinme hızı, Web sunucusunun uzaklığına değil, ara sunucuların sayısına ve bilginin düğümden düğüme iletildiği iletişim hatlarının (bant bant genişliği) kalitesine bağlıdır.

İnternetteki bilgi yolunu oldukça basit bir şekilde tanıyabilirsiniz. Windows ile birlikte gelen özel tracert.exe programı, seçilen İnternet sunucusundan bilgisayarınıza hangi sunucular aracılığıyla ve hangi gecikmeyle bilgilerin iletildiğini izlemenizi sağlar.

İnternetin "Moskova" bölümünde, Rus İnterneti www.rambler.ru'nun en popüler arama sunucularından birine bilgiye erişimin nasıl gerçekleştirildiğini görelim.

Bilgi akış yolunun belirlenmesi

2. Pencerede MS-DOS oturumu komutu girmek için sistem istemine yanıt olarak.

3. Bir süre sonra, bir bilgi iletimi izi, yani, bilgilerin bilgisayarınıza iletildiği düğümlerin bir listesi ve düğümler arasındaki iletim süresi görünecektir.

Bilgi aktarım yolunun izlenmesi, www.rambler.ru sunucusunun bizden 7 atlama "mesafesinde" olduğunu, yani bilgilerin altı ara İnternet sunucusu aracılığıyla (Moskova sağlayıcıları MTU-Inform ve Demos sunucuları aracılığıyla) iletildiğini gösteriyor. ). Düğümler arasında bilgi aktarım hızı oldukça yüksektir, bir "geçiş" 126'dan 138 ms'ye kadar sürer.

taşıma protokolü.Şimdi, posta yoluyla çok sayfalı bir el yazması göndermemiz gerektiğini, ancak postanenin koli ve koli kabul etmediğini hayal edin. Fikir basit: eğer yazı normal bir posta zarfına sığmıyorsa, sayfalara ayrılmalı ve birkaç zarf içinde gönderilmelidir. Aynı zamanda, alıcının bu kağıtların daha sonra hangi sırayla birleştirileceğini bilmesi için makalenin sayfaları numaralandırılmalıdır.

İnternette, benzer bir durum genellikle bilgisayarlar büyük dosyaları değiş tokuş ettiğinde ortaya çıkar. Böyle bir dosyayı bütünüyle gönderirseniz, iletişim kanalını uzun süre "tıkayabilir" ve diğer mesajların gönderilmesi için erişilemez hale gelebilir.

Bunun olmasını önlemek için gönderici bilgisayarda büyük bir dosyayı küçük parçalara bölmek, numaralandırmak ve ayrı IP paketlerinde alıcı bilgisayara taşımak gerekir. Alıcı bilgisayarda, kaynak dosyayı tek tek parçalardan doğru sırayla birleştirmeniz gerekir.

İletim Kontrol Protokolü (TCP), yani aktarım protokolü, aktarım sırasında dosyaların IP paketlerine bölünmesini ve alınması sırasında dosyaların birleştirilmesini sağlar.

İlginç bir şekilde, yönlendirmeden sorumlu IP protokolü için bu paketler birbiriyle tamamen ilgisizdir. Bu nedenle, son IP paketi yol boyunca ilk IP paketini geçebilir. Bu paketlerin teslimat yolları bile tamamen farklı olabilir. Ancak TCP, ilk IP paketini bekleyecek ve kaynak dosyayı doğru sırada yeniden bir araya getirecektir.

IP paketlerinin değişim zamanının belirlenmesi. Yerel bilgisayar ile İnternet sunucusu arasındaki IP paketi alışverişinin zamanı, Windows işletim sisteminde bulunan ping yardımcı programı kullanılarak belirlenebilir. Yardımcı program belirtilen adrese dört IP paketi gönderir ve her paket için toplam iletim ve alım süresini gösterir.

IP paket değişim zamanının belirlenmesi

1. İnternete bağlanın, [Programlar-MS-DOS Oturumu] komutunu girin.

2. Pencerede MS-DOS oturumu komutu girmek için sistem istemine yanıt olarak.

3. Pencerede MS-DOS oturumu dört denemede sinyalin test geçişinin sonucu görüntülenecektir. Yanıt süresi, sunucudan yerel bilgisayara kadar tüm iletişim hatları zincirinin hız parametrelerini karakterize eder.

Yansıma için sorular

1. Küresel bilgisayar ağı İnternet'in bütünsel işleyişini sağlayan nedir?

pratik görevler

4.5. İnternetin "Amerikan" bölümünde yer alan en popüler İnternet arama sunucularından www.yahoo.com'dan bilgi yolunu izleyin.

4.6. www.yahoo.com sunucusu ile IP paketlerinin değiş tokuş zamanını belirleyin.

5.4.1. Dahili ve harici İnternet yönlendirme protokolleri

Günümüzün paket anahtarlamalı ağlarında kullanılan yönlendirme protokollerinin çoğu, İnternet'e ve onun öncülü ARPANET'e dayanmaktadır. Amaçlarını ve özelliklerini anlamak için öncelikle terminolojiye ve protokol türlerine damgasını vuran internetin yapısını tanımakta fayda var.

İnternet başlangıçta çok sayıda mevcut sistemi birbirine bağlayan bir ağ olarak inşa edildi. En başından beri, yapısı ayırt edildi omurga ağı (bakım omurga ağı), ve omurgaya bağlı ağlar olarak kabul edildi otonom sistemler (otonom sistemler, AS). Omurga ağı ve otonom sistemlerin her birinin kendi yönetimi ve kendi yönlendirme protokolleri vardı. Özerk sistem ve İnternet isim alanı farklı amaçlara hizmet eden farklı kavramlar olduğu vurgulanmalıdır. Otonom bir sistem, yönlendirmenin bir kuruluşun genel idari kontrolü altında gerçekleştirildiği ağları birleştirir ve bir etki alanı, bir kuruluşun genel idari kontrolü altında benzersiz sembolik adların atandığı bilgisayarları (muhtemelen farklı ağlara ait) birleştirir. Doğal olarak, bir kuruluş bu işlevlerin her ikisini de yerine getiriyorsa, belirli bir durumda özerk bir sistemin kapsamı ve bir ad alanı çakışabilir.

İnternet ağ mimarisinin genel şeması, Şek. 5.25. Aşağıda, geleneksel İnternet terminolojisi ile uyumlu kalmak için yönlendiricilere ağ geçitleri olarak değineceğiz.

Otonom bir sistem içinde ağlar ve alt ağlar oluşturmak için kullanılan ağ geçitlerine denir. iç ağ geçitleri (iç ağ geçitleri), ve otonom sistemlerin ağın omurgasına katıldığı ağ geçitlerine denir. harici ağ geçitleri. Ağın omurgası da otonom bir sistemdir. Tüm otonom sistemler, yeni otonom sistemi, InterNIC'i kuran kuruluş tarafından tahsis edilen 16 haneli benzersiz bir numaraya sahiptir.

Buna göre, otonom sistemler içindeki yönlendirme protokollerine denir. iç ağ geçidi protokolleri (IGP), ve harici ağ geçitleri ve omurga ağının ağ geçitleri arasındaki yönlendirme bilgisi alışverişini belirleyen protokoller - harici ağ geçidi protokolleri (EGP). Omurga içinde, herhangi bir tescilli dahili IGP'ye de izin verilir.

Tüm interneti otonom sistemlere bölmenin amacı, büyük ölçekte genişleyebilen herhangi bir büyük sistem için gerekli olan katmanlı modülerleştirmesidir. Otonom bir sistem içindeki yönlendirme protokollerini değiştirmek, diğer otonom sistemlerin çalışmasını hiçbir şekilde etkilememelidir. Buna ek olarak, internetin özerk bölümlere ayrılması

418 Bölüm 5 Büyük Ağlar Oluşturmak İçin Bir Araç Olarak Ağ Katmanı

sistem, omurgada ve harici ağ geçitlerinde bilgilerin toplanmasını kolaylaştırmalıdır. Dahili ağ geçitleri, en rasyonel yolu seçmek için dahili yönlendirme için yeterince ayrıntılı ara bağlantı grafikleri kullanabilir. Ancak, bu ayrıntı düzeyindeki bilgiler ağın tüm yönlendiricilerinde depolanırsa, topolojik veritabanları o kadar büyüyecek ki devasa bellek gerektirecek ve yönlendirme kararları verme süresi kabul edilemez ölçüde uzun olacaktır.

Bu nedenle, ayrıntılı topolojik bilgiler özerk sistem içinde kalır ve İnternet'in geri kalanı için bir bütün olarak özerk sistem, özerk sistemin iç bileşimi - IP ağlarının sayısı hakkında gerekli minimum bilgileri bildiren harici ağ geçitleri ile temsil edilir, adresleri ve bu harici ağ geçidinden bu ağlara olan iç mesafe.

Sınıfsız CIDR yönlendirme tekniği, otonom sistemler arasında gönderilen yönlendirme bilgisi miktarını önemli ölçüde azaltabilir. Bu nedenle, bir otonom sistem içindeki tüm ağlar, 194.27.0.0/16 gibi ortak bir önekle başlıyorsa, o zaman bu otonom sistemin harici ağ geçidi, örneğin bu otonom sistem içindeki varlığı ayrıca bildirmeden, yalnızca bu adres hakkında reklam vermelidir. , ağ 194.27. 32.0/19 veya 194.27.40.0/21, çünkü bu adresler 194.27.0.0/16 adresinde toplanır.

5.4. IP ağlarında yönlendirme protokolleri 419

Şek. 5.25, İnternet'in tek bir omurgaya sahip yapısı uzun süre gerçeğe karşılık geldi, bu nedenle, bunun için özel olarak EGP adı verilen özerk sistemler arasında yönlendirme bilgisi alışverişi için bir protokol geliştirildi. Bununla birlikte, servis sağlayıcı ağları geliştikçe, İnternet'in yapısı, otonom sistemler arasındaki keyfi bağlantılarla çok daha karmaşık hale geldi. Bu nedenle, EGP protokolü, otonom sistemler arasındaki döngülerin varlığını tanımanıza ve bunları sistemlerarası rotalardan hariç tutmanıza izin veren BGP protokolüne yol açmıştır. EGP ve BGP protokolleri yalnızca, çoğunlukla İnternet servis sağlayıcıları tarafından düzenlenen otonom sistemlerin harici ağ geçitlerinde kullanılır. Kurumsal yönlendiriciler, RIP ve OSPF gibi dahili yönlendirme protokollerini çalıştırır.

5.4.2. Uzaklık Vektör Protokolü RIP

Bir yönlendirme tablosu oluşturma

RIP protokolü (Yönlendirme Bilgi Protokolü) bir dahili mesafe vektörü yönlendirme protokolüdür, yönlendirme bilgisi alışverişi için en eski protokollerden biridir ve uygulama kolaylığı nedeniyle bilgisayar ağlarında hala oldukça yaygındır. TCP/IP ağları için RIP sürümüne ek olarak, Novell'den IPX/SPX ağları için bir RIP sürümü de vardır.

IP için, RIP protokolünün iki versiyonu vardır: bir ve iki. RIPvl protokolü maskeleri desteklemez, yani yönlendiriciler arasında yalnızca ağ numaraları ve onlara olan mesafeler hakkında bilgi dağıtır ve tüm adreslerin standart A, B veya C sınıflarına ait olduğunu göz önünde bulundurarak bu ağların maskeleri hakkında bilgi dağıtmaz. RIPv2 protokolü ağ maskeleri hakkında bilgi iletir, bu nedenle günümüz gereksinimlerine daha uygundur. Yönlendirme tabloları oluşturulurken sürüm 2'nin çalışması sürüm 1'den temel olarak farklı olmadığından, gelecekte kayıtları basitleştirmek için ilk sürümün çalışması açıklanacaktır.

Ağa bir mesafe olarak, RIP protokolü standartları çeşitli ölçüm türlerine izin verir: atlamalar, çıktı, gecikme ve ağ güvenilirliğini hesaba katan ölçümler (yani, "Hizmet Kalitesinde" D, T ve R işaretlerine karşılık gelir) IP paketinin alanı) ve bu ölçümlerin herhangi bir kombinasyonu. Metrik, toplama özelliğine sahip olmalıdır - bir bileşik yolun metriği, bu yolun bileşenlerinin metriklerinin toplamına eşit olmalıdır. Çoğu RIP uygulaması en basit ölçüyü kullanır - atlama sayısı, yani bir paketin hedef ağına ulaşmak için üstesinden gelmesi gereken ara yönlendiricilerin sayısı.

Şekil l'de gösterilen bileşik ağ örneğini kullanarak RIP protokolünü kullanarak bir yönlendirme tablosu oluşturma sürecini düşünün. 5.26.

Aşama 1 - minimal tablolar oluşturma

Bu ağ, tanımlayıcılara sahip dört yönlendirici tarafından bağlanan sekiz IP ağına sahiptir: Ml, M2, M3 ve M4. RIP yönlendiricilerinin tanımlayıcıları olabilir, ancak protokolün çalışması için bunlar gerekli değildir. RIP mesajları bu tanımlayıcıları taşımaz.

Başlangıçta, TCP/IP yığın yazılımı, yalnızca doğrudan bağlı ağları dikkate alan her yönlendiricide otomatik olarak bir minimum yönlendirme tablosu oluşturur. Şekilde, yönlendiricilerin portlarının adresleri, ağların adreslerinin aksine ovaller içine yerleştirilmiştir.

Tablo 5.14, yönlendirici Ml'nin minimum yönlendirme tablosunun yaklaşık biçimini değerlendirmenize olanak tanır.

Her yönlendirici başlatıldıktan sonra, minimum tablosunu içeren komşularına RIP mesajları göndermeye başlar.

5.4. IP ağlarında yönlendirme protokolleri 421

RIP mesajları UDP paketlerinde gönderilir ve her ağ için iki parametre içerir: IP adresi ve gönderici yönlendiriciye olan uzaklığı.

Komşular, belirli bir yönlendiricinin, ara yönlendiricilerin hizmetlerini kullanmadan ağlarından herhangi biri üzerinden doğrudan bir IP paketi iletebildiği yönlendiricilerdir. Örneğin, Ml yönlendiricisi için komşular M2 ve M3 yönlendiricileri ve M4 yönlendiricisi için M2 ve M3 yönlendiricileridir.

Böylece, M1 yönlendiricisi, M2 ve M3 yönlendiricisine aşağıdaki mesajı gönderir:

ağ 201.36.14.0, mesafe 1;

ağ 132.11.0.0, mesafe 1;

ağ 194.27.18.0, mesafe 1.

Aşama 3 - komşulardan RIP mesajlarının alınması ve alınan bilgilerin işlenmesi

M2 ve M3 yönlendiricilerinden benzer mesajlar aldıktan sonra, yönlendirici Ml alınan metrik alanları birer birer artırır ve hangi bağlantı noktasından ve hangi yönlendiriciden yeni bilgilerin alındığını hatırlar (bu giriş yapılırsa bu yönlendiricinin adresi bir sonraki yönlendiricinin adresi olacaktır). yönlendirme tablosuna girilir). Yönlendirici daha sonra yeni bilgileri yönlendirme tablosunda depolanan bilgilerle karşılaştırmaya başlar (Tablo 5.16).

Tablo 5.16. Ml Yönlendirici Yönlendirme Tablosu

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 değişiklikler 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 düşündüğü hakkında bilgi tutar. 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 alışverişi yapmaya 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 içinde"> 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"> 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?!}

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, ana bilgisayar 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, arabelleğe alınan paketi Ethernet arayüzüne 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.

Yönlendirme tablosundaki doğrudan yönlendiriciye bağlı ağlarla ilgili girişlerin "Metrik" alanında sıfırları ("bağlı") 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, paketlerin omurgaya bağlı alt ağlara giden en iyi yolları olan basit bir yapıya sahip olabileceğinden, aşağıdaki algoritmalar ayırt edilir:

• 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 fazla göstergeye dayalı olabilir ve bunları, sonuç tek bir hibrit gösterge olacak şekilde birleştirebilir. 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 söz konusu olduğundan, 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.