© Московский центр Интернет-образования. Белкин П.Ю., Основы сетевых технологий

Составляющие Internet Аппаратная. Программная. Информационная. Программно-аппаратная.

© Московский центр Интернет-образования. Белкин П.Ю., Основы сетевых технологий Часть I. «Среда передачи данных».

Среда передачи Кабельные системы Беспроводные технологии

Кабельные системы Коаксиальный кабель Витая пара Оптоволоконный кабель

Коаксиальный кабель

1.центральный провод (жила) 2.изолятор центрального провода 3.экранирующий проводник (экран) 4.внешний изолятор и защитная оболочка

Витая пара

Характеристики кабельных систем Тип кабеляМаксимальная длина сегмента Максимальная скорость передачи Коаксиальный кабель Витая пара Оптоволоконный кабель

Беспроводные технологии

… Проблема затухания сигнала повторитель 185 м

Сетевой адаптер Прием/передача импульсов Преобразование цифровых данных в сигналы среды передачи (и обратно) Функции организации передачи данных

Топология сети «Шина» «Кольцо» «Звезда»

Топология «Шина» Общедоступность данных. Неустойчивость к повреждениям кабельной системы.

«Шина» (Коаксиал)

Топология «Кольцо» Общедоступность данных. Неустойчивость к повреждениям кабельной системы.

Топология «Звезда» Имеется возможность решения проблемы общедоступности данных. Устойчивость к повреждениям кабельной системы. Зависимость от состояния сетевого концентратора. Концентратор (hub)

Физическая и логическая топология

Уровни модели OSI Физический уровень

© Московский центр Интернет-образования. Белкин П.Ю., Основы сетевых технологий Часть II. «Передача данных между компьютерами».

Разделение канала данных Коммутация каналов –частотное мультиплексирование –мультиплексирование с разделением времени Коммутация пакетов

Понятие кадра данных Адрес отправителя Адрес получателя Информация о типе кадра Контрольная сумма Данные, предназначенные для передачи

Проблема одновременной передачи данных «Обнаружение коллизий» (CSMA/CD). «Предупреждение коллизий» (CSMA/CA). «Передача маркера».

Сетевые технологии Сетевая технология определяет –Топологию сети –Способ разрешения одновременной передачи –Формат кадра Наиболее известные технологии локальных сетей –Ethernet –Token Ring –FDDI –АТМ Наиболее известные технологии глобальных сетей

Формат кадра Ethernet ПолеРазмер (байт) Содержание Преамбула8Всегда содержит код в первых 7 байтах и в 8-м байте. Назначение6Содержит адрес узла сети, которому предназначено сообщение. Источник6Содержит адрес узла сети, отправившего сообщение. Тип2Содержит информацию о протоколе более высокого уровня Данные Содержит непосредственно сообщение. CRC4CRC кадра

Уровни модели OSI Физический уровень Канальный уровень

Функции канального уровня Управление доступом к передающей среде. Определение границ кадров. Проверка ошибок в кадрах. Распознавание адресов кадров. Последовательный прием и передача кадров. Подтверждение успешного приема кадров.

Канальный уровень Физический уровень Деление канального уровня на подуровни Подуровень LLC Подуровень MAC

© Московский центр Интернет-образования. Белкин П.Ю., Основы сетевых технологий Часть III. «Объединение сетей».

Объединения локальных сетей Решение проблемы физических ограничений среды передачи Увеличение производительности за счет физической изоляции Повышение надежности за счет физической изоляции Повышение надежности за счет децентрализации администрирования Повышение секретности

Объединение сетей на канальном уровне Мост (bridge) - устройство, функционирующее на канальном уровне модели OSI, предназначенное для объединения сегментов сети и локализации трафика.

Протоколы стека TCP/IP ICMP IGMP IP ARP TCP UDP канальный сетевой сессионный транспортный Уровень сетевого интерфейса Межсетевой уровень Транспортный уровень WWW Gopher FTP telnet SMTP TFTP DNS Уровень приложения

Понятие IP-адреса Network ID Host ID Network ID Host ID Класс A 10 Network ID Host ID Класс B 110 Network ID Host ID Класс C 1110 Адрес группы 0 31 Класс D Класс E

Классы IP-адресов Номер Сети Номер узла W.X.Y.Z Класс Характеристика ABC Значения первого октета Номер сети WW.XW.X.Y Номер узла X.Y.ZY.ZZ Возможное количество сетей Число узлов в каждой сети

Заголовок IP-пакета ПолеРазмер (бит) Содержание Версия4 Версия протокола Длина заголовка4 Длина заголовка в двойных словах (32 бита) Тип сервиса8 Приоритет пакета Длина пакета16 Общая длина пакета Идентификатор фрагмента 16 Идентифицирует пакет, образовавшийся в результате фрагментации Флаги3 Флаги, управляющие фрагментацией Смещение фрагмента13 Идентифицирует положение пакета в общем потоке данных TTL8 Время жизни пакета Протокол8 Идентифицирует протокол верхнего уровня Контрольная сумма16 Контрольная сумма заголовка Источник32 IP-адрес отправителя Назначение32 IP-адрес получателя Опции и выравнивание Опции – необязательное поле и используется только при отладке сети. Выравнивание IP-пакетов осуществляется на границу 32 бит

Принцип маршрутизации Отправить IP-пакет Получатель в локальной сети? Отправить IP-пакет получателю Отправить IP-пакет маршрутизатору

Необходимые параметры для модуля IP IP-адрес Маска подсети Адрес шлюза (маршрутизатора)

Маршрутизатор (router) - устройство, функционирующее на сетевом уровне модели OSI, осуществляющее перенаправление пакетов из одной физической сети в другую.

Записи таблицы маршрутизации Адрес назначения (сети, подсети, хоста) Маска подсети Адрес шлюза Интерфейс

Пример таблицы маршрутизации R1 Сеть Сеть Сеть R2R Адрес назначенияШлюзИнтерфейс … …

Фрагментация пакетов TokenRing (MTU = 5000 B)Ethernet (MTU = 1500 B) 4800 B 1500 B (СМЕЩ = 0) 1500 B (СМЕЩ = 1500) 1500 B (СМЕЩ = 3000) 300 B (СМЕЩ = 4500)

Разрешение проблем с настройками IP-адресов Использование утилиты PING Использование утилиты TRACERT

Алгоритм PING Ping IP MAC 08004… IP MAC 08006… 1 ICMP echo 2 ICMP Echo reply

… Алгоритм TRACERT 1 ICMP echo TTL = 1 2 Пакет удален R1 Rn … … k ICMP echo TTL = n K+ 1 Пакет удален TRACERT

Использование PING для выявления проблем Ping Ping

Уровни модели OSI Физический уровень Канальный уровень Сетевой уровень

Функции сетевого уровня Маршрутизация Управление фрагментацией пакетов Учет объема переданных данных Контроль трафика подсети

© Московский центр Интернет-образования. Белкин П.Ю., Основы сетевых технологий Часть IV. «Управление доставкой».

Связь между приложениями Сетевое программное обеспечение

Способы доставки Гарантированная доставка (предполагает установление виртуального соединения) Негарантированная доставка (пересылка датаграмм)

Протоколы стека TCP/IP ICMP IGMP IP ARP TCP UDP WWW Gopher FTP telnet SMTP TFTP канальный сетевой транспортный Интерфейс TDI Уровень сетевого интерфейса Межсетевой уровень Транспортный уровень Уровень приложения

Заголовок TCP-пакета ПолеРазмер (бит) Содержание Порт-источник16TCP-порт, идентифицирующий источник Порт-назначение16TCP-порт, идентифицирующий назначение Номер последовательности 32Идентифицирует последовательность байт, передаваемую в сегменте Номер подтверждения32Номер последовательности следующего ожидаемого байта Длина сегмента8Длина TCP-сегмента Резерв16Флаги, управляющие фрагментацией Флаги8TCP-флаги Размер окна16Размер «скользящего окна» TCP Контрольная сумма8Контрольная сумма заголовка Указатель на данные неотложной обработки 16Указатель на данные неотложной обработки, присутствующие в сегменте.

Уровни модели OSI Физический уровень Канальный уровень Сетевой уровень Транспортный уровень

Функции транспортного уровня Установление связи типа "источник пункт назначения". Гарантия правильного порядка доставки пакетов. Гарантия отсутствия потерь и дублирования данных

© Московский центр Интернет-образования. Белкин П.Ю., Сетевые технологии Internet Часть V. «Модель открытого взаимодействия систем (OSI)»

Уровни модели OSI Физический уровень Канальный уровень Сетевой уровень Транспортный уровень Сеансовый уровень Уровень представления Прикладной уровень

Функции сеансового уровня Установление, поддержка, мониторинг и завершение виртуального сеанса связи. *Аутентификация пользователей. *Синхронизация процессов. *Организация безопасного доступа к ресурсам.

Функции уровня представления Промежуточное преобразование данных прикладного уровня. Дополнительное сжатие данных прикладного уровня. Дополнительное шифрование данных прикладного уровня.

Функции прикладного уровня Разделение ресурсов и перенаправление устройств. Удаленный доступ к файлам и принтерам. Поддержка межпроцессных коммуникаций. Управление сетью. Эмулирование виртуальных терминалов. Электронная почта.

© Московский центр Интернет-образования. Белкин П.Ю., Сетевые технологии Internet Часть VII. Служба DNS.

Иерархия доменов Корневой домен Национальные домены: zw ru zw ae Обратный домен: arpa Домены общего назначения: com edu gov mil org net int

Иерархия доменов (домены первого уровня) Домен первого уровня Домены второго уровня Субдомены

Порядок разрешения имен DNS-клиент 2 сервер имен домена «.» 1 Локальный сервер имен 4 сервер имен домена.com 6 сервер имен домена x.com ?

Термины

Алгоритм PING (локальная сеть) Ping ARP cache IP MAC 08004… IP MAC 08006… 3 ARP cache … ARP cache … 2 ARP broadcast ÌP MAC адрес 08006… 5 ICMP echo 4 ICMP Echo reply

Пример A B

C A B

A C B