WYKŁAD nr 10 - SIECI KOMPUTEROWE (3)

Adresacja w sieciach komputerowych

• Adres fizyczny - jest to adres MAC (Media Access Control)

• Jest unikalny, identyfikuje konkretne urządzenie, nadawany jest przez producenta,

• Adres logiczny - adres IP

• Nadawany jest w zależności od tego w jakiej sieci znajduje się urządzenie

Organizacje zajmujące się przydzielaniem adresów

• Kiedyś: InterNIC (Internet Network Information Center)

• Aktualnie: IANA (Internet Assigned Numbers Authority)

• Dostępna adresacja:

• Dla protokołu IPv4: 32 bity

• Dla protokołu IPv6: 128 bitów

Adres IP

• Elementy adresu IP

• Identyfikator sieci

• Identyfikator hosta

• Maska sieciowa (Net Mask) - wyznacza adres sieciowy, który musi być identyczny dla wszystkich interfejsów tej samej podsieci

• Bity adresu IP podzielone są na oktety

• Rodzaje podziału adresacji IP

• Klasowa - numery i maski mają ściśle określone zakresy

• Bezklasowa - dowolnym adresom IP mogą być przypisane dowolne maski

Klasy adresacji IP

• Klasa A: przeznaczona dla dużych organizacji z dużą liczbą hostów (8 bitów - sieć, 16 mln hostów)

• Klasa B: duża liczba organizacji z dużą liczbą hostów (16 bitów - sieć, ca. 65k hostów)

• Klasa C: dla małych organizacji, które posiadają do kilkuset sztuk hostów (24 bity - sieć)

• Klasa D: rozsyłanie grupowe pakietów

• Klasa E: IETF zarezerwował do celów badawczych

• Problem: podział na klasy adresów nie pozwalał zarządzać efektywnie adresacją IP

Rozwiązanie problemu efektywności wykorzystania adresów IP

• Wprowadzanie adresów prywatnych, których tłumaczeniem zajmuje się serwer NAT (Network Adress Translation)

• Zakresy adresów prywatnych:

• 10.0.0.0 - 10.255.255.255

• 172.16.0.0 - 172.31.255.255

• 192.168.0.0 - 192.168.255.255

Uzyskiwanie adresu IP

• Statyczne

• Dynamiczne:

• ARP/RARP (Address Resolution Protocol) - odwzorowanie znanemu adresowi IP adresu MAC interfejsu sieciowego

• BOOTP (Bootstrap Protocol) - wykorzystywany w sieciach, w których adresy MAC są przydzielane dynamicznie. Wykorzystuje do komunikacji protokół UDP. Wymaga ręcznego zarządzania bazą hostów

• DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol) - jest ulepszoną wersją BOOTP. Oprócz przydzielania adresu IP protokół dostarcza inne parametry.

Warstwa transportowa

• Umożliwia logiczną komunikację pomiędzy aplikacjami

• Z punktu widzenia aplikacji komunikacja jest przeźroczysta

• Klasyfikacja komunikacji w warstwie 4 OSI

• Połączeniowa

• Bezpołączeniowa

Port

• Mechanizm określania, do której aplikacji przesyłane są pakiety z wykorzystaniem protokółu IP

• TCP/IP dysponują niezależną numeracją portów

• Standardowe numery portów określone w RFC 1700 (FTP, SMTP, SSH, etc…)

Gniazdo

• Definiowane przez:

• Adres IP

• Numer portu

• Rodzaj protokołu UDP/TCP

Protokół UDP

• Bezpołączeniowy - przesyłane są datagramy

• Brak sterowania przepływem - host wysyłający nie uzyskuje informacji na temat zajętości odbiorcy

• Zawodny - host wysyłający nie uzyskuje informacji zwrotnej o dostarczeniu pakietu

• Aplikacje wykorzystujące UDP:

• Wideokonferencje, przesyłanie głosu, VoIP, TFTP, DNS

Protokół TCP

• Zaprojektowany przez R. Kahna i V. Cerfa

• Cechy protokołu TCP

• Niezawodne przesyłanie danych (wykorzystanie sum kontrolnych i numerów sekwencyjnych, retransmisja zaginionych pakietów)

• Sterowanie przeciążeniami - w przypadku przeciążenia urządzeń protokół TCP zmniejsza prędkość

• Porządkowanie pakietów - przyznawanie numerów sekwencyjnych umożliwiające porządkowanie przychodzących pakietów różnymi drogami

• Sterowanie przepływem - możliwość zwiększenia prędkości w przypadku, gdy host odbiorca na to pozwala

Mechanizmy TCP

• Algorytm przesuwnego okna (sliding window) - optymalizuje problem, że nadawca oczekuje z wysłaniem kolejnych segmentów do chwili potwierdzenia wysłanych. Host wysyła tyle segmentów ile wynosi długość okna. Sterowanie długością okna.

• Algorytm powolnego startu (slow start) - ustąpienie przeciążenia umożliwia zwiększenie przepływności. Zwiększanie rozmiaru okna o 1 segment przy każdym potwierdzonym