Κοινή χρήση τεχνολογίας

한어Русский языкEnglishFrançaisIndonesianSanskrit日本語DeutschPortuguêsΕλληνικάespañolItalianoSuomalainenLatina

παρουσιάζω
Στη διαδικασία εκμάθησης δικτύων υπολογιστών, συγκέντρωσα ορισμένα βασικά σημεία που μπορεί να δοκιμαστούν στην εξέταση. Θα συνεχίσουμε να ενημερώνουμε στο μέλλον, ελπίζω να είναι χρήσιμο σε όλους!

4. Επίπεδο δικτύου

4.1 Αρκετές σημαντικές έννοιες του επιπέδου δικτύου

Δύο υπηρεσίες παρέχονται από το επίπεδο δικτύου

υπηρεσία εικονικού κυκλώματος

Προσανατολισμός στη σύνδεση, παρέχοντας αξιόπιστες υπηρεσίες μετάδοσης

υπηρεσία datagram

Για χωρίς σύνδεση, δεν παρέχεται δέσμευση για την ποιότητα της υπηρεσίας και η μετάδοση πακέτων μπορεί να προκαλέσει απώλεια δεδομένων.

Δύο επίπεδα επιπέδου δικτύου

επίπεδο ελέγχου

Οι διαφορετικές διαδρομές πρέπει να ανταλλάσσουν πληροφορίες και δημιουργείται ένας πίνακας προώθησης με βάση τον αλγόριθμο δρομολόγησης για την παροχή δεδομένων στο επίπεδο δεδομένων.

επίπεδο δεδομένων

Σύμφωνα με τον πίνακα προώθησης που δημιουργείται από το επίπεδο ελέγχου, το λαμβανόμενο πακέτο προωθείται από την αντίστοιχη διεπαφή που βρέθηκε.

4.2 IP πρωτοκόλλου Διαδικτύου

Το IP, γνωστό και ως πρωτόκολλο Kahn-Cerf, είναι ένα από τα δύο πιο σημαντικά πρωτόκολλα στο σύστημα TCP/IP.

Επί του παρόντος χωρίζεται σε δύο τύπους: IPv4 και IPv6

Χρησιμοποιούνται τρία πρωτόκολλα υποστήριξης: Πρωτόκολλο ανάλυσης διεύθυνσης (ARP), Πρωτόκολλο μηνυμάτων ελέγχου Διαδικτύου (ICMP) και Πρωτόκολλο διαχείρισης ομάδας Διαδικτύου (IGMP).

εικονικό διαδίκτυο

Ενδιάμεσος εξοπλισμός για διασύνδεση δικτύου

Φυσικό στρώμα: επαναλήπτης
Επίπεδο σύνδεσης δεδομένων: γέφυρες/γέφυρες, διακόπτες
Επίπεδο δικτύου: δρομολογητής
Πάνω από το επίπεδο δικτύου: πύλη

Για ιστορικούς λόγους: μερικές φορές το TCP/IP αντιμετωπίζει τους δρομολογητές στο επίπεδο δικτύου και ως πύλες

Εφόσον το πραγματικό δίκτυο Διαδικτύου έχει την ίδια IP Πρωτοκόλλου Διαδικτύου, μπορεί να αφαιρεθεί σε ένα εικονικό δίκτυο Διαδικτύου

Σε αυτό το δίκτυο, τα datagrams μπορούν να παραδοθούν απευθείας, διαφορετικά πρέπει να παραδοθούν έμμεσα μέσω δρομολόγησης και προώθησης.

διεύθυνση IP

Η διεύθυνση IP και η αναπαράστασή της

32 bit, 4 byte, αυτά τα 4 byte διαιρούνται με ., δηλαδή, δεκαδική σημειογραφία με τελείες

Τα πρώτα n ψηφία είναι ο αριθμός δικτύου και τα τελευταία 32-n είναι ο αριθμός κεντρικού υπολογιστή.

Διαβαθμισμένη διεύθυνση IP

Διεύθυνση Unicast Κατηγορία A n=8 Κατηγορία B n=16 Κατηγορία C n=24

Κατηγορία διεύθυνσης πολλαπλής εκπομπής D

Κατηγορία Α Μονοψήφιος αριθμός δικτύου, 7ψήφιος αριθμός δικτύου με δυνατότητα εκχώρησης$2^7-2=126$, ο μέγιστος αριθμός κεντρικών υπολογιστών στο δίκτυο$2^{24}-2$

Κατηγορία Β Διψήφιος αριθμός δικτύου, 14ψήφιος αριθμός δικτύου με δυνατότητα εκχώρησης$2^{14}$, ο μέγιστος αριθμός κεντρικών υπολογιστών στο δίκτυο$2^{16}-2$

Κατηγορία Γ 3ψήφιος αριθμός δικτύου, 21ψήφιος αριθμός δικτύου με δυνατότητα εκχώρησης$2^{21}$, ο μέγιστος αριθμός κεντρικών υπολογιστών στο δίκτυο$2^8-2$

Διεύθυνση πολλαπλής εκπομπής κατηγορίας Δ

Η κατηγορία Ε προορίζεται για μελλοντική χρήση

Σημείωση: Ο αριθμός των δικτύων στην Κλάση Α είναι -2: Στο πεδίο αριθμού δικτύου, όλα τα 0 αντιπροσωπεύουν αυτό το δίκτυο και όλα τα 1 αντιπροσωπεύουν τη δοκιμή επαναφοράς βρόχου.

Ο αριθμός δικτύου σε άλλες κατηγορίες δεν χρειάζεται να είναι -2: το πεδίο αριθμού δικτύου ξεκινά με 1, είναι αδύνατο για όλα το 0, το 01111111 αντιπροσωπεύει τη δοκιμή επαναφοράς βρόχου και είναι αδύνατο να εμφανιστεί εδώ.

Μέγιστος αριθμός κεντρικών υπολογιστών - 2: Αυτό συμβαίνει επειδή στο πεδίο αριθμού κεντρικού υπολογιστή, οι αριθμοί κεντρικού υπολογιστή όλων των 0 και όλων των 1 πρέπει να αφαιρεθούν.

Αταξική απευθυνόμενη CIDR

Αλλάξτε τον αριθμό δικτύου σε ένα πρόθεμα δικτύου, αλλά ο αριθμός των ψηφίων στον αριθμό δικτύου μπορεί να είναι οποιαδήποτε τιμή μεταξύ 0-32

Χρησιμοποιήστε κάθετο συμβολισμό, όπως: 128.14.35.7/20, που υποδεικνύει ότι τα πρώτα 20 ψηφία είναι ο αριθμός δικτύου και η αντίστοιχη μάσκα υποδικτύου είναι: 11111111 11111111 11110000 00000000

Εκτελέστε λειτουργία AND&& στη διεύθυνση IP και τη μάσκα υποδικτύου για λήψηδιεύθυνση ιστότοπου(όπως 128.14.32.0/20), τώρα η διεύθυνση δικτύου πρέπει να καθορίσει το πρόθεμα δικτύου, διαφορετικά είναι αδύνατο να καθοριστεί μια συγκεκριμένη διεύθυνση δικτύου

Πριν εμφανιστεί το CIDR, συνήθως δεν χρειαζόταν να καθοριστεί ένα πρόθεμα, επειδή οι κλάσεις ABC είχαν σταθερό πρόθεμα 8/16/24 οι διευθύνσεις IP δεν καθόριζαν πρόθεμα και μπορούσαν επίσης να διακριθούν με βάση το πεδίο αριθμού δικτύου.

Διεύθυνση δικτύου 128.14.32.7

128.14.32.7/20 καθορίζει τη διεύθυνση IP του προθέματος δικτύου

128.14.32.0/20 Ένα μπλοκ διευθύνσεων ή ένα πρόθεμα δικτύου που περιέχει πολλές διευθύνσεις IP

CIDR τρία ειδικά μπλοκ διευθύνσεων:

Πρόθεμα n=32 Λέγεται ότι το πρόθεμα δεν έχει αριθμό κεντρικού υπολογιστή Αυτή είναι η διεύθυνση IP και χρησιμοποιείται για τη δρομολόγηση κεντρικού υπολογιστή.

Πρόθεμα n=31, ο αριθμός κεντρικού υπολογιστή είναι 0/1, αυτό το μπλοκ διευθύνσεων/πρόθεμα δικτύου χρησιμοποιείται για συνδέσμους από σημείο σε σημείο

Πρόθεμα n=0, 0.0.0.0/0, που χρησιμοποιείται για προεπιλεγμένη δρομολόγηση

Διεύθυνση IP και διεύθυνση MAC

Η διεύθυνση MAC είναι η διεύθυνση υλικού που χρησιμοποιείται από το επίπεδο σύνδεσης δεδομένων

Η διεύθυνση IP είναι μια διεύθυνση που χρησιμοποιείται από το επίπεδο δικτύου και τα παραπάνω επίπεδα είναι μια λογική διεύθυνση.

Διεύθυνση Resolution Protocol ARP

ARP: Λάβετε την αντίστοιχη διεύθυνση MAC με βάση την ανάλυση διεύθυνσης IP

Πρωτόκολλο Ανάλυσης Αντίστροφης Διεύθυνσης RARP, MAC$\to$IP, που περιλαμβάνεται στο τρέχον DHCP

Πρωτόκολλο DHCP: μπορεί να εκχωρήσει δυναμικά διευθύνσεις IP σε κεντρικούς υπολογιστές Για παράδειγμα, εάν ένα κινητό τηλέφωνο εισέλθει σε ένα νέο LAN, χρειάζεται έναν διακομιστή DHCP για να εκχωρήσει δυναμικά μια διεύθυνση IP σε αυτό.

Υπάρχει μια προσωρινή μνήμη για την αποθήκευση των σχέσεων αντιστοίχισης IP MAC

Μορφή IP datagram

Μετά την κεφαλίδα IPv4 20 byte / 160 bit συν το τμήμα δεδομένων, ο συνολικός αριθμός των byte μπορεί να κυμαίνεται μεταξύ 20 και 65.535 byte

Ακολουθεί η συγκεκριμένη σύνθεση των 160 bit

Μεταξύ αυτών, η μονάδα μήκους κεφαλίδας είναι 4B/4 byte, που είναι στην πραγματικότητα 1 σειρά των 4 byte και 32 bit.
Το μέγιστο είναι 15 γραμμές, το ελάχιστο είναι 5 γραμμές, δηλαδή το μέγιστο είναι 60 byte και το ελάχιστο σταθερό μέρος είναι 20 byte

Η μονάδα συνολικού μήκους είναι 1B/1 byte, 0-65535 byte

Η μονάδα μετατόπισης τομής είναι8 byte / 8Β(Όχι 8 bit, αδερφέ!), εάν η μετατόπιση τομής = 000...1, δηλαδή, η αρχή της κατακερματισμένης μικρής φέτας βρίσκεται στη θέση 8Β της αρχικής μεγάλης φέτας.

Η σημαία έχει 3 ψηφία, αλλά μόνο δύο είναι σημαντικά.

4.3 Η διαδικασία προώθησης πακέτων στο επίπεδο IP

Προώθηση με βάση το τελικό σημείο

Υπάρχει μια ιδέα της προώθησης hop-by-hop στο πακέτο. Κάθε προώθηση βασίζεται στη διεύθυνση προορισμού στην κεφαλίδα του πακέτου.

Εάν είναι κεντρικός υπολογιστής σε αυτό το δίκτυο, θα παραδοθεί απευθείας, διαφορετικά θα παραδοθεί έμμεσα στον δρομολογητή.

μεγαλύτερη αντιστοίχιση προθέματος

Η προηγούμενη διαδικασία αναζήτησης του πίνακα προώθησης ήταν η διαδικασία αντιστοίχισης προθέματος Εδώ, δίνεται προτεραιότητα σε αυτό με το μεγαλύτερο πρόθεμα.

Δυαδική αναζήτηση για εύρεση πίνακα προώθησης

Αντί να αναζητάτε όλα τα προθέματα, πατήστε 0/1 για να ξεκινήσετε μια δυαδική αναζήτηση προς τα κάτω.

4.4 Πρωτόκολλο μηνυμάτων ελέγχου Διαδικτύου ICMP

1. Το ICMP είναι να λύσει δύο μεγάλα προβλήματα

Διάφορα σφάλματα στη μετάδοση και άφιξη πακέτων ανάδρασης

Ζητήστε πληροφορίες κεντρικού υπολογιστή ή δρομολογητή

2. Το ICMP είναι ένα πρωτόκολλο επιπέδου δικτύου, αλλά δεν μεταβιβάζεται απευθείας στο χαμηλότερο επίπεδο ζεύξης δεδομένων, αλλά ενσωματώνεται σε ένα datagram IP και μεταβιβάζεται στο χαμηλότερο επίπεδο.

3. Στο datagram IP, εάν το πεδίο πρωτοκόλλου είναι 1, είναι μήνυμα ICMP.

Ταξινόμηση

Επιστράφηκαν πέντε τύποι μηνυμάτων σφάλματος

• καταστολή πηγής Δεν υπάρχει μηχανισμός που να λέει στην πηγή ότι η συμφόρηση έχει μετριαστεί.

• Ο προορισμός είναι απρόσιτος Ο κεντρικός υπολογιστής/δρομολογητής δεν μπορεί να παραδώσει το datagram

• τέλος χρόνου Ο χρόνος επιβίωσης (στην πραγματικότητα ο αριθμός των αναπηδήσεων) μειώνεται στο 0, το datagram απορρίπτεται και ένα μήνυμα χρονικού ορίου λήξης ICMP αποστέλλεται στο σημείο προέλευσης.
  Εάν τα θραύσματα δεν φτάσουν πλήρως εντός του χρονοδιακόπτη, θα σταλεί μήνυμα χρονικού ορίου και όλα τα τμήματα που λαμβάνονται θα απορριφθούν.

• Πρόβλημα παραμέτρων Υπάρχει ένα σφάλμα στην κεφαλίδα του datagram ή η κεφαλίδα δεν διαθέτει ορισμένες επιλογές για την αποστολή αυτού του μηνύματος και ο κεντρικός υπολογιστής και ο δρομολογητής ενδέχεται να στείλουν αυτό το μήνυμα.

• αλλαγή διαδρομής Η ανακατεύθυνση διαδρομής, το να πείτε στον κεντρικό υπολογιστή να μου τη στείλει δεν είναι η καλύτερη επιλογή, αλλάξτε την.

Ερευνητικό μήνυμα

• Μπορείτε να χρησιμοποιήσετε το Ping για να ελέγξετε τη συνδεσιμότητα μεταξύ δύο κεντρικών υπολογιστών Πρέπει να χρησιμοποιήσετε μηνύματα ερωτήματος ICMP.

4.5 IPv6

Το CIDR NAT δεν μπορεί να λύσει θεμελιωδώς το πρόβλημα της εξάντλησης του IPv4, επομένως γεννιέται μεγαλύτερο IPv6.

4.6 Πρωτόκολλα δρομολόγησης Διαδικτύου

Πρωτόκολλο εσωτερικής πύλης IGP

Πρωτόκολλο RIP (κλειδί)

Routing Information Protocol RIP (Πρωτόκολλο πληροφοριών δρομολόγησης) [Επίπεδο εφαρμογής]
Αλγόριθμος δρομολόγησης με βάση την απόσταση, μικρότερο AS (αυτόνομο σύστημα), κατάλληλο για μικρά δίκτυα.
Τα μηνύματα RIP είναι ένα πρωτόκολλο επιπέδου εφαρμογής που είναι ενσωματωμένο σε γραφήματα δεδομένων UDP.

Χαρακτηριστικά πρωτοκόλλου RIP:

Το RIP χρησιμοποιεί τον αριθμό hop κατά τη μέτρηση των διαδρομών (κάθε δρομολογητής διατηρεί ένα αρχείο της απόστασης από τον εαυτό του σε κάθε άλλο δρομολογητή).
Το κόστος του RIP καθορίζεται μεταξύ του δρομολογητή πηγής και του υποδικτύου προορισμού.
Η διάμετρος δικτύου που περιορίζεται από το RIP δεν υπερβαίνει τα 15 hops.
Ανταλλάξτε όλες τις πληροφορίες με τον γείτονα και ανταλλάξτε πληροφορίες μόνο με τον διπλανό δρομολογητή, 30 ενεργές φορές (μετάδοση).

Τα καλά νέα ταξιδεύουν γρήγορα, αλλά τα κακά νέα ταξιδεύουν αργά (πιθανώς λόγω αμοιβαίου αδιεξόδου, χρειάστηκαν 16 φορές * 30 δευτερόλεπτα για να συνειδητοποιήσουμε ότι οι δύο διαδρομές έστελναν δεδομένα μεταξύ τους μάταια)

Πρωτόκολλο OSPF (κλειδί)

Open Shortest Path First Protocol OSPF (Open Shortest Path First) [Επίπεδο δικτύου]
Αλγόριθμος δρομολόγησης που βασίζεται στην κατάσταση σύνδεσης (π.χ. αλγόριθμος Dijkstra), μεγαλύτερο AS, κατάλληλο για μεγάλα δίκτυα
Άμεσα ενθυλακωμένο σε datagrams IP για μετάδοση. (Όπως το επίπεδο μεταφοράς, αλλά το αναλυτικό πρόγραμμα είναι το επίπεδο δικτύου, το οποίο είναι αμφιλεγόμενο)

Πλεονεκτήματα του πρωτοκόλλου OSPF:

Ασφάλεια;
Υποστήριξη πολλαπλών διαδρομών με το ίδιο κόστος.
Υποστήριξη μέτρησης διαφοροποιημένου κόστους.
Υποστήριξη δρομολόγησης unicast και multicast δρομολόγησης.
Ιεραρχική δρομολόγηση.

Exterior Gateway Protocol EGP

BGP (Border Gateway Protocol) Border Gateway Protocol [Επίπεδο εφαρμογής】
Είναι ένα πρωτόκολλο που εκτελείται μεταξύ των AS για την εύρεση μιας καλής διαδρομής: όλες οι πληροφορίες ανταλλάσσονται για πρώτη φορά και μόνο τα αλλαγμένα μέρη ανταλλάσσονται αργότερα και εκτελείται ενθυλάκωση BGP.TCPτμήμα

4.7 IP multicast

Εκπομπή Unicast (μετάδοση όλων) Multicast (multicast όπως απαιτείται)

4.8 Εικονικό ιδιωτικό δίκτυο VPN και μετάφραση διεύθυνσης δικτύου NAT

VPN

VPN, το πλήρες όνομα είναι Virtual Private Network, δηλαδή "εικονικό ιδιωτικό δίκτυο", είναι ένα είδος επικοινωνίας μέσω ενός δημόσιου δικτύου (όπως το Διαδίκτυο)Δημιουργία κρυπτογραφημένης ασφαλούς σύνδεσης σε μη ασφαλές δίκτυο Τεχνολογία. Το VPN απομονώνει την επικοινωνία μεταξύ της τερματικής συσκευής του χρήστη και του διακομιστή με τη δημιουργία ενός εικονικού, κρυπτογραφημένου καναλιού για τη διασφάλιση της εμπιστευτικότητας, της ακεραιότητας και της διαθεσιμότητας της μετάδοσης δεδομένων.

NAT

Το NAT χρησιμοποιείται σε ιδιωτικά δίκτυα όπου πολλοί κεντρικοί υπολογιστές έχουν πρόσβαση στο Διαδίκτυο μέσω μιας δημόσιας IP, η οποία επιβραδύνει την κατανάλωση των διευθύνσεων IP αλλά αυξάνει την πολυπλοκότητα της επικοινωνίας δικτύου.

4.9 Μετάφραση ετικέτας πολλαπλών πρωτοκόλλων MPLS

Το Multiprotocol Label Switching (MPLS) είναι μια τεχνολογία για τη μετάδοση δεδομένων σε δίκτυα μεταγωγής πακέτων. Χρησιμοποιεί ετικέτες για την προώθηση πακέτων δεδομένων αντί να βασίζεται στη διεύθυνση IP προορισμού όπως η παραδοσιακή δρομολόγηση IP.

Σε σύγκριση με την παραδοσιακή δρομολόγηση IP, αναλύει μόνο την κεφαλίδα IP στην άκρη του δικτύου κατά την προώθηση δεδομένων, αντί να αναλύει την κεφαλίδα IP σε κάθε μετάβαση, εξοικονομώντας χρόνο επεξεργασίας.

4.10 Εισαγωγή στη Δικτύωση SDN που καθορίζεται από λογισμικό

Το SDN είναι μια νέα καινοτόμος αρχιτεκτονική δικτύου δηλαδήΕικονικοποίηση δικτύου έναν τρόπο υλοποίησης.ΟτιΒασική ΤεχνολογίαOpenFlowπροσθέτονταςΕξοπλισμός ΔιαδικτύουΤο επίπεδο ελέγχου διαχωρίζεται από το επίπεδο δεδομένων, επιτυγχάνοντας έτσιΚυκλοφορία δικτύουΟ ευέλικτος έλεγχος κάνει το δίκτυο πιο έξυπνο και παρέχεικεντρικό δίκτυοκαι η καινοτομία εφαρμογών παρέχει μια καλή πλατφόρμα.