1

Sieciowe systemy
operacyjne

Network Operating System (NOS) -

oprogramowanie zainstalowane na serwerze

sieciowym, które nadzoruje pracę sieci, decyduje o

tym, kto może mieć dostęp do których plików w

sieci, kto może zmieniać dane i używać zasobów

sieciowych (np. wspólne drukarki);

Tworzy środowisko, w którym użytkownicy -

świadomi wielości maszyn - mają dostęp do

zdalnych zasobów, rejestrując się na odpowiednich

zdalnych maszynach lub przesyłając do własnych

maszyn dane z maszyn zdalnych.

2

Funkcje sieciowych
systemów operacyjnych



zarządzanie użytkownikami ( logowanie użytkownika do sieci, zabezpieczanie

zasobów za pomocą praw dostępu, zarządzanie strukturą grup i kont

użytkowników)



współdzielenie zasobów dyskowych - serwery plików (katalogi i pliki,

użytkowanie plików serwera na komputerze klienta tak jakby były plikami

lokalnymi – przeadresowanie, współużytkowanie aplikacji - serwery aplikacji,

programy, bazy danych)



współdzielenie zasobów (drukarki, serwery wydruku - zarządzanie kolejką

wydruków), połączenia komunikacyjne - dostęp do Internetu, faks, skanery,

czytniki CD-ROM, nagrywarki, napędy zewnętrzne)



zdalna praca na odległych komputerach (obsługa różnych usług sieciowych,

WWW, FTP, e-mail, listy dyskusyjne, DNS - Domain Name Server - serwer nazw,

DHCP - Dynamic Host Configuration Protocol, RAS - Remote Access Service)



przetwarzanie rozproszone (realizacja wybranych etapów zadania poprzez

poszczególne elementy układu sieciowego)



bezpieczeństwo (systemy antywirusowe, funkcje typu firewall i proxy,

monitorowanie osiągów sieci i serwerów)

3

Środowiska sieci



każdy z każdym (peer-to-peer) - model architektury sieciowej oparty na
równoważności wszystkich jej węzłów. Umożliwia użytkownikom udostępnienie
zasobów swojego komputera oraz dostęp do zasobów innych komputerów.
Wszystkie systemy w sieci mają taki sam status - żaden z nich nie jest
podporządkowany innemu. Użytkownik sam zarządza swoim komputerem i dba
o dostęp innych użytkowników do swoich zasobów.



dedykowany serwer (client-server)- jeden lub więcej komputerów spełnia rolę
serwera i nie wykonuje innych zadań. Serwer spełnia takie zadania jak:
przechowywanie i udostępnianie plików, zarządzanie współdzieleniem drukarek
oraz funkcje związane z bezpieczeństwem danych. W sieciach LAN typu
klient/serwer zasadnicza część sytemu operacyjnego jest zlokalizowana na
serwerze plików. Stacja robocza dołączona do sieci komunikuje się z systemem
operacyjnym używając oprogramowania klienta. Dwie wersje klient/serwer:



wszystkie aplikacje wykonywane są przez serwer a wyniki wyświetlane na ekranie
klienta;



serwer dostarcza danych dla aplikacji uruchamianych na komputerze klienta;

4

Networks and Distributed
Processing



Centralized Processing



Data processing that occurs in a single location or facility

(przetwarzanie danych odbywa się w jednym miejscu lub

w jednej funkcji).



Decentralized Processing



Data processing that occurs when devices are placed at

various remote locations

(przetwarzanie danych odbywa się w urządzeniach

rozmieszczonych w różnych lokalizacjach).



Distributed Processing



Data processing that occurs when computers are placed

at remote locations but are connected to each other via

telecommunications devices

(przetwarzanie danych odbywa się w urządzeniach

rozmieszczonych w różnych lokalizacjach, które są

połączone ze sobą urządzeniami telekomunikacyjnymi).

5

23

Communications Software
and Protocols



Communications Software

(NOS)

(oprogramowanie komunikacyjne)



Provides error checking, message formatting, communications

logs, data security and privacy, and translation capabilities for

networks.

Usuwanie błędów, formatowanie wiadomości, logi

komunikacyjne, bezpieczeństwo i prywatność danych,

translacja możliwości (potencjał) dla potrzeb sieci.



Protocol



Rules that ensure communications among computers of

different types and from different manufacturers.

Reguły zapewniające komunikacje pomiędzy

komputerami różnych typów pochodzących od różnych

producentów

6

33

Czym jest protokół?

7

Protokół jest to formalny opis zestawu reguł i konwencji. Określają
one sposób, w jaki urządzenia komunikacyjne w sieci wymieniają
między sobą informacje w celu nawiązania łączności i wymiany
danych. Dzięki temu, że połączenia z użyciem protokołów odbywają
się całkowicie automatycznie typowy użytkownik zwykle nie zdaje
sobie sprawy z ich istnienia i nie musi o nich nic wiedzieć.

Funkcje realizowane przez protokoły:
- faza wstępna, zestawienie połączenia;
- faza wymiany danych;
- faza sprawdzania poprawności przekazu.

8

The Internet

9

Internet: a
collection of
interconnected
networks, all freely
exchanging
information.
Zbiór połączonych
ze sobą sieci w
celu swobodnej
wymiany
informacji

Internet: a
collection of
interconnected
networks, all freely
exchanging
information.

Zbiór połączonych
ze sobą sieci w
celu swobodnej
wymiany
informacji

10

Dear Joan,

Hi! How’s it goin’? I apologize for taking so long to respond
to your last message. I’ve been up to my neck in school
work and stuff.

Just finished midterms, and it looks like I might graduate
this semester after all! :-) My computer teacher is really
great and I guess that I learned more than I thought in
those wonderful lectures that I had previously written you
about….

Dear Joan,

Hi! How’s it goin’? I apologize for taking so long to respond
to your last message. I’ve been up to my neck in school
work and stuff.

Just finished midterms, and it looks like I might graduate
this semester after all! :-) My computer teacher is really
great and I guess that I learned more than I thought in
those wonderful lectures that I had previously written you
about….

An email message

11

learned more than I thought in those wonderful lectures
that I had previously written you about….

learned more than I thought in those wonderful lectures
that I had previously written you about….

Broken into packets

looks like I might graduate this semester after all! :-) My
computer teacher is really great and I guess that I

looks like I might graduate this semester after all! :-) My
computer teacher is really great and I guess that I

message. I’ve been up to my neck in school work and stuff.

Just finished midterms, and it

message. I’ve been up to my neck in school work and stuff.

Just finished midterms, and it

Dear Joan,

Hi! How’s it goin’? I apologize for taking so long to respond
to your last

Dear Joan,

Hi! How’s it goin’? I apologize for taking so long to respond
to your last

12

Packet headers added

Dear Joan,

Hi! How’s it goin’? I apologize for taking so
long to respond to your last

Dear Joan,

Hi! How’s it goin’? I apologize for taking so
long to respond to your last

Message 3761HZA Date May 1
Packet 1 of 4
From [e-mail]
To [e-mail]

Message 3761HZA Date May 1
Packet 1 of 4
From [e-mail]
To [e-mail]

learned more than I thought in those
wonderful lectures that I had previously
written you about….

learned more than I thought in those
wonderful lectures that I had previously
written you about….

Message 3761HZA Date May 1
Packet 4 of 4
From [e-mail]
To [e-mail]

Message 3761HZA Date May 1
Packet 4 of 4
From [e-mail]
To [e-mail]

looks like I might graduate this semester
after all! :-) My computer teacher is really
great and I guess that I

looks like I might graduate this semester
after all! :-) My computer teacher is really
great and I guess that I

Message 3761HZA Date May 1
Packet 3 of 4
From [e-mail]
To [e-mail]

Message 3761HZA Date May 1
Packet 3 of 4
From [e-mail]
To [e-mail]

message. I’ve been up to my neck in school
work and stuff.

Just finished midterms, and it

message. I’ve been up to my neck in school
work and stuff.

Just finished midterms, and it

Message 3761HZA Date May 1
Packet 2 of 4
From [e-mail]
To [e-mail]

Message 3761HZA Date May 1
Packet 2 of 4
From [e-mail]
To [e-mail]

13

Each packet sent individually over the network

Co to jest INTERNET ?

INTERNET jest międzynarodową siecią

łączącą różnego rodzaju komputery
na całym świecie.

14

Packets are transferred
from router to router on
the Internet until they
arrive at their destination
and are re-assembled into
the original message.

Pakiety są przesyłane
od rutera do rutera
poprzez internet aż
osiągną cel i ponownie
zostaną zebrane w
oryginalną wiadomość

.

Packets are transferred
from router to router on
the Internet until they
arrive at their destination
and are re-assembled into
the original message.

Pakiety są przesyłane
od rutera do rutera
poprzez internet aż
osiągną cel i ponownie
zostaną zebrane w
oryginalną wiadomość

.

How the Internet Works



Internet Protocol (IP)



Standard for communications over the Internet

(Standardowy protokół komunikacyjny dla

Internetu)



Transport Control Protocol (TCP)



An error checking protocol is used in combination

with IP by most Internet applications (TCP/IP)

(protokół poprawiający błędy, używany wraz z

protokołem IP przez większość aplikacji)



Uniform Resource Locator (URL)



An assigned address on the Internet for each

computer.

(przydzielanie adresów w internecie dla

każdego komputera)

16

How the Internet Works

U.S. Top-Level Domain Affiliations

17

Affiliation ID

Affiliation

arts

cultural and entertainment

activities
com

business organizations

edu

educational sites

firm

businesses and firms

gov

government sites

info

information service providers

mil

military sites

nom

individuals

net

networking organizations

org

organizations

rec

recreational activities

store

businesses offering goods for

purchase
web

entities related to World Wide Web

activities

http://www.icann.org/

Access to the Internet



From Work:



LAN Servers



From Home:



Many Options

18

Różne rodzaje dostępu do
INTERNETU



PSTN (sieć telefoniczna),



LB (łącze dzierżawione),

tzw. linia bezpośrednia



ISDN (cyfrowe łącze

abonenckie),



GSM (sieć komórkowa),



CATV (sieć TV kablowej).

19

ISDN - SIEĆ DOSTĘPOWA

B = 64 kbit/s (kanał informacyjny)
D = 16 kbit/s (kanał sterowania)
Kabel symetryczny - zasięg ok. 3 -6 km
2 pary symetryczne - zasięg ok. 5 - 10 km

20

CENTRALA

STACJA

KOŃCOWA

Pętla abonencka

Przepływność 144 kbit/s

(symbol 2B+D)

21

POLPAK - T

łącze dzierżawine z TP S.A.

łącze dzierżawine z TP S.A.

lub inna sieć PSPDN (X.25)

innesieci PDN

inneserwery

Internet

SERWER

SERWER

Po prostu Telekomunikacja

Internet Service
Providers



Internet Service Provider (ISP)



Any company that provides individuals or companies with access
to the Internet

(organizacja lub organizacje z dostępem do

Internetu)

.



Thousands of providers including large communications
companies

( tysiące providers włączając w to duże przedsiębiorstwa

telekomunikacyjne).



Need an account with the ISP and software that links with TCP/IP

(warunki konieczne to umowa z ISP, oprogramowanie i łącze z
protokołem TCP/IP)

.



Commercial Information Services (AOL, MSN)

22

Local ISP’s: http://www.tfn.net/Business/isp.html

National ISP’s:
http://home.cnet.com/internet/0-3762-7-2518426.html

Local ISP’s:

http://www.tfn.net/Business/isp.html

National ISP’s:

http://home.cnet.com/internet/0-3762-7-2518426.html

Przegląd usług dostępnych w sieci

INTERNET



World Wide Web



E-mail



Telnet



Usenet and newsgroups



Chat rooms



Internet phone



Internet

videoconferencing



Content streaming



Instant Messaging



FTP



IRC



Intranet

23

Usługi dostępne w
INTERNECIE

E-mail, czyli poczta

elektroniczna

(bardzo szybkie przekazywanie

wiadomości w postaci tekstu, zdjęć,
rysunków, dźwięku - mowa,
muzyka).

24

Usługi dostępne w
INTERNECIE

FTP (File Transfer

Protocol), czyli protokół
transmisji plików

(sposób i oprogramowanie

umożliwiające wymianę plików
pomiędzy Twoim komputerem a
serwerami FTP, na których
znajdują się tysiące plików)

25

Usługi dostępne w
INTERNECIE

Telnet

(możliwość dostępu do roz-

budowanych, ogromnych
baz danych np. archiwów,
zbiorów akt prawnych,
danych statystycznych bez
ruszania się od swojego
komputera; praktycznie
praca na innym
komputerze)

26

Usługi dostępne w
INTERNECIE

IRC czyli

internetowe
CB-Radio

(po połączeniu się z

serwerem można włączyć
się w dyskusję z innymi
użytkownikami sieci -
forma pisana)

27

Usługi dostępne w
INTERNECIE

INTRANET

bezpieczny system
obiegu informacji
wewnątrz firmy

(obiegu informacji

wewnątrz firmy i jej
oddziałów w różnych
miastach i krajach)

28

Telefonia IP -
przesyłanie głosu

Telefonia, w której nośnikiem (medium transmisyjnym) jest

sieć Internet.

29

Internet Services

30

Voice-Over-IP
(VOIP)

Technology that
enables network
managers to route
phone calls and fax
transmissions over
the same network
they use for data.

Technologia
umożliwiająca
zestawianie dróg
transmisyjnych dla
połączeń
telefonicznych i
faxowych poprzez
sieć transmisji
danych.

Telecommunications
Applications EDI

31

Electronic Data
Interchange (EDI)

Uses

network systems and follows
standards and procedures that
allow output from one system
to be processed directly as
input to other systems,
without human intervention.

Używanie systemów
sieciowych, standardów i
procedur pozwalających na
to, by dane wychodzące z
jednego systemu mogły by
być procedowane
bezpośrednio na wejście
innego systemu bez
udziału człowieka.

42

Content Streaming



A method for transferring multimedia files over the
Internet so that the data stream of voice and pictures
plays continuously, without a break, or very few of
them. It also enables users to browse large files in real
time.



Metoda przesyłania multimedialnych
zbiorów poprzez internet tak, by strumienie
danych głosowych i obrazu były przesyłane
ciągle bez przerw lub co najwyżej z bardzo
małymi przerwami. To może być również
używane do przeglądania dużych zbiorów w
czasie realnym (rzeczywistym).

32

www.movies.com

click Trailers

Usługi dostępne w
INTERNECIE

WWW (World Wide

Web), czyli
światowa pajęczyna

(dostęp do informacji - strona

WWW - praktycznie na
dowolnie wybrany temat pod
warunkiem, że znajduje się
ona na jakimś serwerze
gdzieś na świecie).

33

The World Wide Web



World Wide Web



A collection of tens of thousands of independently-

owned computers that work together as one in an

Internet service

(zbiór dziesiątek tysięcy

niezależnych komputerów, które pracują razem jak

jeden komputer dla potrzeb usług internetowych).



A GUI for the Internet that uses hyperlinks.

34

Hypertext Markup
Language (HTML)
The standard page
description language for
Web pages.

Hypertext Markup
Language (HTML)
The standard page
description language for
Web pages.

The

Web

WWW

W3

The World Wide Web



HTML (Hypertext Markup Language)



Web Browser (przeglądarka)



Software that creates a unique hypermedia-

based menu on your computer screen and
provides a graphical interface to the Web.



Web Page



A screen of information sent to a requesting

user and presented through a browser.

35

View Source!

The World Wide Web



Search Engines



A search tool for the Web (like card catalogs

in libraries).

36

Google
http://www.google.com
Altavista
http://www.altavista.digital.com
Excite

http://www.excite.com

Galaxy

http://www.einet.net

Hotbot
http://www.hotbot.com
Infoseek

http://www.infoseek.com

Lycos

http://www.lycos.com

Webcrawler
http://www.webcrawler.com
Yahoo!
http://www.yahoo.com

Google
http://www.google.com
Altavista
http://www.altavista.digital.com
Excite

http://www.excite.com

Galaxy

http://www.einet.net

Hotbot
http://www.hotbot.com
Infoseek

http://www.infoseek.com

Lycos

http://www.lycos.com

Webcrawler
http://www.webcrawler.com
Yahoo!
http://www.yahoo.com

Java & The World Wide
Web

37

Downloading an Applet from a Web
Server.

Java
An object-
oriented
programming
language from
Sun
Microsystems
based on C++
that allows
small programs
-- applets -- to
be embedded
within an HTML
document.

Anyone want

a cookie?

Intranets and Extranets



Intranet



An internal corporate network built using Internet and World Wide Web standards
and products that allows employees of an organization to gain access to corporate
information.

Wewnętrzna korporacyjna sieć, zbudowana według standardów IP i WWW,

która umożliwia użytkownikom danej korporacji na korzystanie z dostępu
do wewnętrznych informacji danej korporacji.



Extranet



A network based on Web technologies that links selected resources of the intranet of
a company with its customers, suppliers, or other business partners.

Sieć bazująca na technologiach Webowych z wyselekcjonowanymi liniami do

zewnętrznych partnerów korporacji (klientów, dostawców, itp.)

38

22

Virtual Private Network (VPN)

39

Virtual Private Network (VPN)
A secure connection between two points across
the Internet.

Tunneling
The process by which VPNs transfer information by
encapsulating traffic in IP packets and sending the
packets over the Internet.

24

Net Issues - Privacy &
Security

40

Cryptography
The process of
converting a
message into a
secret code and
changing the
encoded message
back to regular
text.

Encryption

The original conversion
of a message into a
secret code.

Digital Signature

An encryption technique used for online financial
transactions.

26

Firewalls



Firewalls



A method of preventing unauthorized access between a
company’s computers and the Internet (looks at the header of a
packet).

Metoda prewencji nieautoryzowanego dostępu do korporacyjnych

komputerów poprzez Internet.



Assured pipeline



An Internet security method that looks at the entire request for
data and then determines whether the request is valid.

Metoda zabezpieczenia Internetu, która bierze pod uwagę żądania

w stosunku do danych i określa czy te żądania są zasadne

41

27

Personal Firewall:

www.networkice.com

SIEĆ IP

42

Warstwa 5

Program użytkowy

Warstwa 4

Transport

Warstwa 3

Intersieć

Warstwa 2

Interfejs sieciowy

Warstwa 1

Fizyczna (sprzęt)

MODEL WARSTWOWY TCP/IP

Odpowiada warstwom 6 i 7
modelu ISO.

Sposób realizacji usług
niezawodnego przesyłania danych.

Format i metody przesyłanych w
pakietów.

Podział danych na ramki i zasady
przesyłania ramek przez sieć.

Bazowy sprzęt sieciowy.

Warstwa sieci i jej protokoły

43

Warstwa sieci jest odpowiedzialna za przenoszenie pakietów w sieci
przy użyciu adresowania logicznego.

Protokoły warstwy trzeciej modelu OSI:
-

IP (Internet Protocol);

-

IPX (Internetwork Packet Exchange);

-

XNS (Xerox Network Systems);

-

ICMP (Internet Control Message Protocol);

-

ARP (Address Resolution Protocol);

-

RARP (Revers Address Resolution Protocol);

-

BOOTP;

-

DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol);

-

protokoły routingu: RIP, RIPv2, IGRP.

44

T r a n s m is ja b in a r n a
- p r z e w o d y , z łą c z a , n a p ię c ia , p r ę d k o ś c i tr a n s m is ji

B e z p o ś r e d n i e s te r o w a n i e łą c z e m , d o s tę p d o m e d i u m
- n ie z a w o d n e p r z e s y ła n ie d a n y c h p o p r z e z m e d ia tr a n s m is ji

- łą c z n o ś ć i w y b ó r ś c ie ż k i p o m ię d z y h o s ta m i

A d r e s a c ja s i e c io w a i w y b ó r n a j le p s z e j ś c i e ż k i

- łą c z n o ś ć i w y b ó r ś c ie ż k i p o m ię d z y h o s ta m i

- a d r e s o w a n ie lo g ic z n e

P o łą c z e n ia ty p u e n d - to - e n d

- r o z w ią z a n ie p r o b le m ó w tr a n s p o r tu , n ie z a w o d n o ś ć tr a n s p o r tu

- u s ta n a w ia n ie , u tr z y m y w a n ie i z a m y k a n ie o b w o d ó w w ir tu a ln y c h

K o m u n ik a c ja m i ę d z y h o s ta m i

- u s ta n a w ia n ie i z a m y k a n ie s e s ji m ię d z y a p lik a c ja m i

o r a z z a r z ą d z a n ie s e s ja m i

R e p r e z e n ta c j a d a n y c h

- z a p e w n ie n ie m o ż liw o ś c i o d c z y tu d a n y c h p r z e z s y s te m o d b ie r a ją c y

- f o r m a t d a n y c h , s tr u k tu r a d a n y c h

P o łą c z e n ie p r o c e s ó w s ie c i o w y c h z a p l ik a c ja m i
- z a p e w n ie n ie u s łu g s ie c io w y c h p r o c e s o m a p lik a c ji

SIEĆ IP

45

Historia Internetu (1957 - 1973)


1957

- w odpowiedzi na wystrzelenie przez ZSRR

pierwszego sputnika, USA tworzą ARPA (Advanced
Research Projects Agency) w celu intensyfikacji
badań naukowych o zastosowaniach naukowych;

 1962

, kryzys kubański - Pentagon uświadamia

sobie konieczność utworzenia sieci komputerowej
łączącej różne ośrodki dowodzenia, zdolnej oprzeć
się atakowi nuklearnemu dzięki zdecentralizowanej,
rozproszonej strukturze (głównym zadaniem sieci
ma być możliwość zdalnej kontroli nad
komputerami włączonymi do sieci);


1969

- startuje ARPANET, pierwsza sieć

rozproszona o czterech węzłach i przepustowości 56
Kbps (ok. 5 600 znaków na sekundę);


1971

- 23 komputery w sieci ARPANET;

 1973

- powstają pierwsze połączenia

międzynarodowe: USA-GB, USA-Norwegia; pojawia
się nazwa INTERNET.

SIEĆ IP

46

Historia Internetu (1994 - 1997)



1994

- ilość serwerów WWW przekracza

10 000 (w grudniu 1993 było 623). Pierwsze
sklepy Internetowe;


1995

- pierwsze Internetowe serwisy

radiowe w czasie rzeczywistym. WWW
wyprzedza FTP i staje się najpopularniejszą
usługą Internetu. Serwer WWW uruchamia
Watykan;


1996

- amerykańskie kompanie

telefoniczne żądają od Kongresu USA zakazu
telefonii Internetowej. Szybkość sieci
szkieletowej podniesiona z 45Mbps do 622
Mbps;


1997

- 20 000 000 komputerów w

Internecie.

SIEĆ IP

47

Usługi bezpołączeniowego przesyłania pakietów

Usługi niezawodnego przesyłania

Usługi programów użytkowych

Sieć TCP/IP udostępnia trzy zbiory
usług:

SIEĆ IP

48

Podstawowa usługa - przenoszenie pakietów bez użycia połączenia -

Internet Protocol (IP).



zdefiniowana jako zawodny (

ang. unreliable

) system

przenoszenia pakietów bez użycia połączenia (

nie ma gwarancji, że

przenoszenie zakończy się sukcesem

);



każdy pakiet obsługiwany jest niezależnie od innych;



pakiety z jednego ciągu, wysyłanego z danego komputera do

drugiego, mogą podróżować różnymi ścieżkami, niektóre z nich
mogą zostać zgubione, inne natomiast dotrą do celu bez
problemów.



pakiet może zostać zagubiony, zduplikowany, zatrzymany, lub

dostarczony z błędem, a system nie sprawdzi, że coś takiego
zaszło, a także nie powiadomi o tym ani nadawcy, ani odbiorcy.

Protokół IP (Internet Protocol)

49

Najważniejsze cechy protokołu IP:
-

bezpołączeniowy;

-

niepewny;

-

najbardziej wydajny w Internecie.

SIEĆ IP

50

Protokół IP zawiera trzy definicje:



definicję

podstawowej jednostki

przesyłanych

danych, używanej w sieciach TCP/IP. Określa ona
dokładny format wszystkich danych przesyłanych
przez sieć;



definicję

operacji trasowania

, wykonywanej

przez oprogramowanie IP, polegającej na wybieraniu
trasy, którą będą przesyłane dane;



zawiera

zbiór reguł

, które służą do realizacji

zawodnego przenoszenia pakietów. Reguły te opisują,
w jaki sposób węzły powinny przetwarzać pakiety,
jak i kiedy powinny być generowane komunikaty o
błędach oraz kiedy pakiety mogą być porzucane.

51

0 4 8 1 6 1 9 2 4 3 1

V E R S H L E N T y p u s łu g i C a łk o w ita d łu g o ś ć

I d e n ty fi k a c ja F la g i P r z e s u n ię c ie f r a g m e n tu

C z a s ż y c ia P r o to k ó ł S u m a k o n tr o ln a n a g łó w k a

Ź r ó d ło w y a d r e s I P

D o c e lo w y a d r e s I P

O p c je I P ( je ś li is tn ie ją ) U z u p e łn ie n ie

D a n e

. . . . . . . . . .

SIEĆ IP

52

Nagłówek datagramuCzęść datagramu z danymi

Datagram IP



podstawowa jednostka przesyłanych danych;



podzielony na nagłówek i dane;



nagłówek zawiera adres nadawcy i odbiorcy oraz pole

typu, które identyfikuje zawartość datagramu;



datagram przypomina ramkę sieci fizycznej. Różnica polega

na tym, że nagłówek ramki zawiera adresy fizyczne, zaś
nagłówek datagramu adresy IP;



ponieważ przetwarzaniem datagramów zajmują się

programy, zawartość i format datagramów nie są
uwarunkowane sprzętowo.

SIEĆ IP

53

Format Datagramu IP

SIEĆ IP

54

Opis Datagramu IP



pole

WERSJA

(4-bitowe) - zawiera informację o wersji

protokołu IP, która była używana przy tworzeniu
datagramu. Informacja ta jest wykorzystywana do
sprawdzania, czy nadawca, odbiorca i wszystkie rutery
zgadzają się na format datagramu;



oprogramowanie IP zawsze sprawdza pole wersji w celu

upewnienia się, czy jego format zgadza się ze
spodziewanym.
Obecna wersja protokołu IP to 4;



pole

DŁUGOŚĆ NAGŁÓWKA

(4-bitowe) - zawiera

informację o
długości nagłówka mierzoną w 32-bitowych słowach.

SIEĆ IP

55

Opis Datagramu IP (c.d.)



pola

OPCJE IP

i

UZUPEŁNIENIE

najczęściej nie są

wypełnione. Ponieważ długość pozostałych pól
nagłówka
jest stała, więc nagłówek najczęściej ma długość równą
5
słów 32-bitowych;



pole

DŁUGOŚĆ CAŁKOWITA

(16-bitowe) zawiera,

mierzoną w bajtach, długość całego datagramu IP.
Rozmiar
pola danych można uzyskać przez odjęcie DŁUGOŚCI
NAGŁÓWKA od DŁUGOŚCI CAŁKOWITEJ.



ponieważ pole DŁUGOŚĆ CAŁKOWITA ma 16 bitów

długości, maksymalny możliwy rozmiar datagramu IP
wynosi 2

16

-1 czyli 65535 bajtów.

SIEĆ IP

56

Typ obsługi (c.d.)



podpole PIERWSZEŃSTWO (3-bitowe) zawiera

informację
o stopniu ważności datagramu, od 0 (normalny
stopień
ważności) do 7 (sterowanie siecią). Umożliwia to
nadawcy
wskazanie jak ważny jest dany datagram;



bity O, S, P określają rodzaj przesyłania, którego

wymaga
datagram. Ustawienie bitu O - oznacza prośbę o
krótkie
czasy oczekiwania, S - o przesyłanie szybkimi łączami,
P - o dużą pewność przesyłanych danych.



ponieważ nie ma pewności, że trasa o wskazanych

parametrach będzie dostępna, informacje te należy
traktować tylko jako podpowiedź dla algorytmów
trasowania; jednocześnie wskazanie wszystkich trzech
sposobów obsługi na raz, zwykle nie ma sensu.

W praktyce większość oprogramowania węzłów i ruterów
ignoruje pole typ obsługi.

SIEĆ IP

57

ADRES IP:



jest 32-bitową liczbą całkowitą zawierającą informacje

o
tym do jakiej sieci włączony jest dany komputer,
oraz
jednoznaczny adres w tej sieci.



zapisywany jest w postaci czterech liczb dziesiętnych

oddzielonych kropkami, przy czym każda liczba
dziesiętna odpowiada 8 bitom adresu IP. np. 32-
bitowy
adres 10000000 00001010 00000010 00011110
jest zapisany jako 128.10.2.30



Adresy IP podzielone są na klasy.



Klasa adresu IP określona jest przez najstarsze bity,

przy czym do zidentyfikowania jednej z trzech
zasadniczych klas (A, B, C) wystarczą dwa pierwsze
bity.



Taki mechanizm adresowania wykorzystują rutery,

które używają adresu sieci do wyznaczania trasy
pakietów.

SIEĆ IP

58

Klasy adresów IP

SIEĆ IP

59



najstarsze bity adresu - do jakiej klasy należy dany

adres (w
efekcie można stwierdzić ile bitów będzie adresowało
sieć, ile
zaś sam komputer);



adresów klasy A jest niewiele (2

7

=128), ale w każdej

z sieci
klasy może być aż 65535 komputerów;



klasa B to 2

14

sieci i 2

16

komputerów;



w klasie C sieć adresowana jest za pomocą 21 bitów

- daje
to 2

21

sieci, ale w każdej z nich może być co najwyżej

2

8

=256 komputerów;



adres klasy D ma specjalne znaczenie - jest używany

w
sytuacji gdy ma miejsce jednoczesna transmisja do
większej
liczby urządzeń. 

Klasy adresów IP (c.d.)

SIEĆ IP

60

Klasa

Najniższy adres

Najwyższy adres

A

0.1.0.0

126.0.0.0

B

128.0.0.0

191.255.0.0

C

192.0.1.0

223.255.255.0

D

224.0.0.0

239.255.255.255

E

240.0.0.0

247.255.255.255

Klasy adresów IP
(c.d.)

Format adresu IP

61

Adres IP w notacji binarnej:

11000000.10101000.00000001.00001000

Adres IP w notacji dziesiętnej:

192.168.1.8

SIEĆ IP

62

Przydzielanie adresów sieciowych



W celu zapewnienia jednoznaczności identyfikatorów sieci,

wszystkie
adresy przydzielane są przez jedną organizację. Zajmuje się
tym

Internet Network Information Center

(

INTERNIC

).



INTERNIC przydziela adresy sieci, zaś adresy komputerów

administrator może przydzielać bez potrzeby kontaktowania
się z
organizacją. Organizacja ta przydziela adresy tym
instytucjom, które są
lub będą przyłączone do ogólnoświatowej sieci INTERNET.



Każda instytucja może sama wziąć odpowiedzialność za

ustalenie
adresu IP, jeśli nie jest połączona ze światem zewnętrznym.
Nie jest to jednak dobre rozwiązanie, gdyż w przyszłości może
uniemożliwić współpracę między sieciami i sprawiać trudności
przy
wymianie oprogramowania z innymi ośrodkami.