ЭОСИ Назаров. Учебник Под редакцией а в. НаЗаРОва Рекомендовано Федеральным государственным автономным
 Скачать 252.09 Kb.
|
24жет быть отправлен до тех пор, пока не придет очередная квитан- ция и окно не будет сдвинуто вправо. Поскольку каждый байт пронумерован, легко регистрировать появление дубликатов в условиях повторной передачи кадра. Ну- мерация байтов в пределах сегмента идет по возрастанию. Благо- даря подтверждениям и номерам очереди достигается надежность передачи и приема данных. Сетевойуровеньреализует функцию маршрутизации, заклю- чающуюся в определении кратчайшего расстояния по сети между двумя ее абонентами. Все действия на сетевом уровне выполняет так называемый IP-модуль, который размещен на сетевой карте компьютера-абонента и все действия которого подчинены IP- протоколу, описанному в стандарте Интернета RFC— 791. Понятие маршрутизации является ключевым в понимании функционирования локальных и глобальных сетей. Ее предметное описание требует предварительного ознакомления с рядом сете- вых терминов [29]. Узломсетиназывается компьютер, поддерживающий IP- протокол. Узел сети может иметь один и более IP-интерфейсов, подключенных к одной или разным сетям (например, компьютер с двумя и более сетевыми картами). Каждый IP-интерфейс иденти- фицируется уникальным IP-адресом. IP-интерфейс — часть кон- фигурации сетевой платы компьютера, служащая для подключе- ния и адресации хоста в сети (обычно через разъем 8Р8С). IP-сетью называется множество хостов (IP-интерфейсов), спо- собных пересылать данные друг другу непосредственно (без ре- трансляции через промежуточные компьютеры). IP-адреса интер- фейсов одной IP-сети имеют общую часть, которая называется адресом IP-сети, или номером IP-сети, и специфическую для каж- дого интерфейса часть, называемую адресом, или номером, дан- ного интерфейса в данной IP-сети. Маршрутизатор — это узел сети с несколькими IP-интер- фейсами, подключенными к разным IP-сетям, осуществляющий межсетевую передачу датаграмм между абонентами. Датаграммой называется сегмент, состоящий из передаваемо- го сообщения и заголовков, добавляемых к нему на каждом уров- не OSI, начиная с транспортного уровня.  Хостами называются узлы IP-сети, не являющиеся маршрути- заторами. IP-адрес хоста или маршрутизатора является уникаль- ным 32-битным идентификатором IP-интерфейса в Интернете. При записи IP-адреса используют точки, отделяющие восьмерки бит (так называемые октеты) друг от друга. Например, IP-адрес2510100000010100010000010110000011 записывается так: 10100000.01 010001.00000101.10000011, а сами октеты переводятся в десятич- ную систему счисления. Запись IP-адреса, приведенного ранее, примет вид: 160.81.5.131. (точечная десятичная система обозначе- ний). Старшие mбитов IP-адреса хоста образуют номер IP-сети. Младшие n битов IP-адреса хоста определяют номер хоста в этой сети. Ясно, что m n 32. Положение метки, отделяющей биты номера сети от битов номера хоста в этой сети, определяет класс данной сети. Маршрутизаторы работают с бесклассовой моделью записи IP- адресов, используя их запись в виде: a. b. c. d/n, где «a. b. c. d» — собственно IP-адрес; n — количество бит в сетевой части. Напри- мер, в IP-адресе 137.158.144.7/17 маска сети содержит 17 единиц, за которыми следуют 15 нулей: 11111111111111111.00000000000000 (1.1) Представив IP-адрес 137.158.144.7 в двоичном виде: 10001001100111101.001000000000111 (1.2) и побитно умножив (1.2) на маску сети (1.1), мы получим номер сети — левые 17 двоичных разрядов в выражении (1.2), которые для наглядности отделены здесь точкой, и номер хоста в этой сети, представленные правыми 15 битами в выражении (1.2). Запишем результат: IP-адрес 137.158.144.7/17 адресует хост 16.7 в сети 137.158.128.0/17. Маршрутизация в содержательном плане Интернет — это ком- бинация сетей, соединяемых с помощью маршрутизаторов. Дата- грамма идет по Интернету к пункту назначения от одного марш- рутизатора к другому, пока не достигает маршрутизатора, закре- пленного за сетью пункта назначения. Основная функция маршрутизатора — получить пакет от одной сети и передать дру- гой. Маршрутизатор, как минимум, соединяет две сети. Получив пакет, он решает две задачи: к какой сети он должен его передать; по какому пути. Последнее решение основано на выборе оптимального пути, длина которого определяется метрикой— стоимостью передачи датаграммы по сети. Полное измерение конкретного маршрута равно сумме метрик сетей, которые включают в себя маршрут. Маршрутизатор выбирает маршрут с наименьшей метрикой. Ме- трика (например, скорость трафика в сегменте сети) вычисляется и записывается в таблицу маршрутизации, пользуясь данными ко-26торой маршрутизатор вычисляет адрес следующего маршрутиза- тора, лежащего на оптимальном пути для очередного передавае- мого пакета. Для реализации своих функций маршрутизатор постоянно вы- полняет следующие действия: опрашивает своих соседей и узнает их сетевой адрес; измеряет стоимость связи с каждым из своих соседей (мет- рику); создает пакет, содержащий всю собранную информацию; рассылает созданный пакет всем маршрутизаторам-соседям по сети; вычисляет адрес маршрутизатора-соседа, через который прохо- дит кратчайший путь до текущего абонента, и передает ему па- кет. Рассмотрим процесс маршрутизации на примере. На рис. 1.6 представлена сеть, в состав которой входят два маршрутизатора: G1 и G2. Хосты Аи Внаходятся в сети 1, которая соединяется с сетью 2 с помощью маршрутизатора G1. К сети 2 подключен маршрутиза- тор G2, соединяющий ее с сетью 3, в которой находится хост С. Возможный вариант таблицы маршрутов, находящейся в памя- ти сетевой карты хоста А, приведен в табл. 1.4. Колонка «Адрес шлюза» показывает, на какой адрес будут посланы пакеты, идущие в сеть назначения. Если пакеты будут идти напрямую, то указыва- ется собственный адрес — именно в этом случае используется за- пись On-link, означающая, что адрес шлюза равен адресу интер- фейса. Это означает, что датаграммы, адресованные хостам той же сети 1 (здесь — только одному хосту В), отправляет сам хост А, так как это его локальная сеть, а датаграммы, адресованные в лю- бую другую сеть (маршрут по умолчанию), хост А отправляет маршрутизатору G1, чтобы тот «занялся их дальнейшей судьбой». Предположим, что хост А посылает датаграмму хосту В. Срав- нив адрес сети хоста В с адресом «Сеть 1» в табл. 1.4, хост А обна- ружит, что хост Впринадлежит той же сети 1, что и А, а из столбца «Интерфейс» — что доставка пакетов осуществляется непосред- ственно самим хостом А.   Рис. 1.6. Сеть с двумя маршрутизаторами27 |