Technologie sieciowe

Dr inż. Bogdan Strzeszewski

IPv4, IPv6

Adresy domenowe

Routing statyczny

Protokół IPv6

(IPv6 m.in. RFC 1881, RFC 1883, RFC 1884)

Udoskonalony system adresowania: adres 128 bitów

Zmieniony format pakietu – opcje w nagłówkach rozszerzających

(optymalizacja przepływu pakietów)

Wspomaganie dla przepływu danych w czasie rzeczywistym

Wspomaganie dla przepływu danych w czasie rzeczywistym

Możliwość zwiększenia datagramu.

Zwiększone bezpieczeństwo warstwy sieci.

Elastyczność i dostosowanie do zmian sprzętu sieciowego

(mniejsza tablica trasowania, ulepszone autoadresowanie)

Protokół IPv6 – Format ramki

32 bity = 4bajty

0

1

2

3

4 5

6

7

0

1

2

3

4

5

6

7

0 1

2

3

4

5

6

7

0

1

2

3

4

5

6

7

Wersja

Etykieta przepływu

Następny nagłówek

Priorytet

Długość datagramu bez nagłówka

Liczba skoków

Adres źródłowy (128 bitów)

Adres docelowy (128 bitów)

Opcje oraz uzupełnienie do 32 bitów

Dane (zmienna długość)

Protokół IPv6

(Nagłówki opcjonalne)

Hop-by-Hop (skok po skoku)

– informacje sprawdzane w każdym węźle trasy

Destination (miejsce przeznaczenia)

– informacja sprawdzana w węźle docelowym

Routing Header (routing) – specyfikacja węzłów pośrednich

Routing Header (routing) – specyfikacja węzłów pośrednich

Fragment Header (fragmentacja) – podział danych na fragmenty

Authentication (uwierzytelnianie)

– zapewnia integralność oraz uwierzytelnianie danych

Encapsulating Security Payload (zabezpieczenia)

– zapewnia poufność danych

IP – Rodzaje adresów

IPv4

Unicast

Multicast

IPv6

Unicast

Anycast

Multicast

Broadcast

Anycast

Multicast

Protokół IPv6 – adresacja

(RFC 2373, RFC 2460)

0000:0000:0000:0000:0000:0000:0000:0000

Osiem bloków 16-bitowych

Adres 128-bitowy

FFFF:FFFF:FFFF:FFFF:FFFF:FFFF:FFFF:FFFF

0012:AC18:0000:0000:ABCF:398B:2341:AABB

12:AC18::ABCF:398B:2341:AABB

12:AC18:0:0:ABCF:398B:2341:AABB

IPv6 - Adresy zarezerwowane i prefixy

0:0:0:0:0:0:0:0 – brak adresu (nieokreślony)

0:0:0:0:0:0:0:1 – adres zwrotny (wewnętrzny)

Prefixy:

Prefixy:

1111 1110 11

– adresy lokalne węzła

1111 1110 10

– adresy lokalne łącza

1111 1111

– adresy grupowe np.:

FF02::1 – wszystkie węzły

FF02::5 – wszystkie routery OSPF

DNS (Domain Name Service)

(RFC 1032, RFC 1033)

Mapowanie nazw hostów na adresy IP

Rozproszona baza danych

System hierarchiczny

System hierarchiczny

Brak możliwości ogłaszania swojej obecności po

podłączeniu do sieci.

DNS (Domain Name Service)

Struktura:

(root)

com

gov

edu

mil

uk

pl

ca

fr

work

univ

koszalin

edu

com

.

man

tu

www

www.man.koszalin.pl

Adres MAC (Media Access Control)

(sprzętowy, fizyczny)

Wykorzystywany w ramce ethernet

48 – bitów (6 bajtów)

Zapis heksadecymalny:

00:00:00:00:00:00

00:00:00:00:00:00

FF:FF:FF:FF:FF:FF

Pierwsze trzy bajty przyznawane przez IEEE

ARP (Address Resolution Protocol)

RARP (Reverse Address Resolution Protocol)

(ARP:RFC 826, RARP:RFC 903 )

Połączenie warstwy sieciowej z łącza danych

ARP – konwersja adresu IP na MAC

RARP – pobranie adresu IP na podstawie MAC

(dla klientów bezdyskowych)

Tworzona tabela odwzorowań

Protokół TCP (Transmission Control Protocol)– Format ramki

(RFC 793)

32 bity = 4bajty

0

1

2

3

4 5

6

7

0

1

2

3

4

5

6

7

0 1

2

3

4

5

6

7

0

1

2

3

4

5

6

7

Port źródłowy

Port docelowy

Numer sekwencyjny

Numer potwierdzania

Offset

Wielkość okna

Ewentualne dane (zmienna długość)

A
C
K

Zarezerwowane

P

S

H

R

S

T

S

Y
N

F

I

N

U
R
G

Pozycja pilnych danych

Suma kontrolna

Ewentualne opcje oraz uzupełnienie do 32 bitów

Protokół TCP

Połączenie trójfazowe:

Klient wysyła datagram z włączonym znacznikiem SYN
(wartość w polu Numer sekwencyjny)

Serwer odpowiada – włączony znacznik SYN (wartość w polu

Serwer odpowiada – włączony znacznik SYN (wartość w polu
Numer sekwencyjny oraz zwiększony numer sekwencyjny
klienta w polu Numer potwierdzenia)

Klient wysyła datagram ze znacznikiem ACK

Protokół UDP (User Datagram Protocol)– Format ramki

(RFC 768)

32 bity = 4bajty

Port źródłowy

Port docelowy

Długość

Suma kontrolna

Dane (zmienna długość)

0

1

2

3

4 5

6

7

0

1

2

3

4

5

6

7

0 1

2

3

4

5

6

7

0

1

2

3

4

5

6

7

Protokół UDP i TCP

UDP – zawodny natomiast TCP oczekuje na potwierdzenie

UDP – pojedyncze porcje danych natomiast TCP jest protokołem strumieniowym

TCP ponawia transmisję natomiast UDP nie (aplikacja)

W niektórych zastosowaniach UDP wydajniejszy

UDP nie generuje dużego ruchu w sieci

Zestaw protokołów TCP/IP

Niektóre protokoły internetowe i ich struktura

Transportowa

Aplikacji

HTTP

TELNET

FTP

SMTP

DNS

ICMP

TCP

UDP

Sieciowa

Fizyczna i łącza danych

ARP

IP

RARP

Ethernet

802.3

PPP

ATM

FR

Przepływ informacji w sieci

Trasowanie (routing)

Datagramy trasowane są na podstawie części sieciowej adresu docelowego.

Wskazanie bramy (gateway) w sieci lokalnej.

Sieć B

Podsieć 1B

Sieć A

Podsieć 1A

Podsieć 2A

Podsieć 2B

Podsieć 3A

Podsieć 2C

Podsieć 3C

Sieć C

Podsieć 1C

Trasowanie

Tabela trasowania zawiera pozycje nazywane trasami:

Adres i maska docelowej sieci

Adres routera następnego skoku

Informacje dodatkowe jak metryka trasy czy identyfikatory tras

Uzupełnianie tabeli trasowania:

Statyczne

Statyczne

Dynamiczne

Protokoły trasowania dynamicznego:

IGRP (Interior Gateway Routing Protocol)

EGRP (Exterior Gateway Routing Protocol)

Trasowanie

Docelowy adres IP

adres docelowej sieci

tablica trasowania

trasa pakietu

Trasowanie:

klasowe

bezklasowe

Możliwość rozdziału obciążenia

Trasowanie statyczne

Zalety:

Pełna elastyczność w przekazywaniu informacji podsieci

Nietrasowany ruch pomiędzy liniami łączącymi systemy autonomiczne

Wady:

Awaria łącza nie powoduje aktualizacji trasy

Konfiguracja ręczna

Trasowanie statyczne

R1:

ip route 10.2.0.0 255.255.0.0 10.1.1.2

R2:

ip route 10.3.0.0 255.255.0.0 10.1.1.1

S0:10.1.1.1

R1

S0:10.1.1.1

S0:10.1.1.2

10.2.0.0 /16

10.3.0.0 /16

R2

Trasowanie statyczne

Zapis alternatywny:

R1:

ip route 10.2.0.0 255.255.0.0 serial0

R2:

ip route 10.3.0.0 255.255.0.0 serial0

MSWindows:

MSWindows:

route add 10.2.0.0 mask 255.255.0.0 10.1.1.2

route print

Linux:

route add -net 10.2.0.0 netmask 255.255.0.0 eth0

Trasowanie statyczne – połączenie zapasowe

R1:

ip route 10.2.0.0 255.255.0.0 10.1.1.2

ip route 10.2.0.0 255.255.0.0 10.1.2.2 10

R2:

ip route 10.3.0.0 255.255.0.0 10.1.1.1

ip route 10.3.0.0 255.255.0.0 10.1.2.1 10

S0:10.1.1.1

S1:10.1.1.2

10.2.0.0 /16

10.3.0.0 /16

R2

R1

S1:10.1.2.1

S0:10.1.2.2

Trasowanie statyczne – rozkład natężenia ruchu (równomierny)

R1:

ip route 10.2.0.0 255.255.0.0 10.1.1.2

ip route 10.2.0.0 255.255.0.0 10.1.2.2

R2:

ip route 10.3.0.0 255.255.0.0 10.1.1.1

ip route 10.3.0.0 255.255.0.0 10.1.2.1

S0:10.1.1.1

S1:10.1.1.2

10.2.0.0 /16

10.3.0.0 /16

R2

R1

S1:10.1.2.1

S0:10.1.2.2

Trasowanie statyczne – rozkład natężenia ruchu (nierównomierny)

R1:

ip route 10.2.0.0 255.255.0.0 10.1.1.2

ip route 10.2.0.0 255.255.0.0 10.1.2.2

ip route 10.2.0.0 255.255.0.0 10.1.3.2

R2:

ip route 10.3.0.0 255.255.0.0 10.1.1.1

ip route 10.3.0.0 255.255.0.0 10.1.2.1

ip route 10.3.0.0 255.255.0.0 10.1.3.1

ip route 10.3.0.0 255.255.0.0 10.1.3.1

S0:10.1.1.1

S1:10.1.1.2

10.2.0.0 /16

10.3.0.0 /16

R2

R1

S1:10.1.2.1

10.1.3.1 sec

S0:10.1.2.2

10.1.3.2 sec