Пакет содержит адрес компьютера которому он послан
Международная организация по стандартизации ( International Standards Organization - ISO) создала базовую эталонную модель взаимодействия открытых систем ( Open System Interconnection reference model - OSI), которая определяет концепцию и методологию создания сетей передачи данных. Модель описывает стандартные правила функционирования устройств и программных средств при обмене данными между узлами (компьютерами) в открытой системе. Открытая система состоит из программно-аппаратных средств, способных взаимодействовать между собой при использовании стандартных правил и устройств сопряжения (интерфейсов).
Модель ISO / OSI включает семь уровней. На рис. 3.2 показана модель взаимодействия двух устройств: узла источника (source) и узла назначения ( destination ). Совокупность правил, по которым происходит обмен данными между программно-аппаратными средствами, находящимися на одном уровне, называется протоколом. Набор протоколов называется стеком протоколов и задается определенным стандартом. Взаимодействие между уровнями определяется стандартными интерфейсами.
Взаимодействие соответствующих уровней является виртуальным, за исключением физического уровня, на котором происходит обмен данными по физической среде, соединяющей компьютеры. На рис. 3.3 приведены также примеры протоколов, управляющих взаимодействием узлов на различных уровнях модели OSI . Взаимодействие уровней между собой внутри узла происходит через межуровневый интерфейс, и каждый нижележащий уровень предоставляет услуги вышележащему.
Рис. 3.3. Устройства и единицы информации соответствующих уровней
Для каждой сетевой технологии существуют свои протоколы и свои технические средства, часть из которых имеет условные обозначения, приведенные на рис. 3.3. Данные обозначения введены фирмой Cisco и стали общепринятыми. Среди технических средств физического уровня следует отметить кабели, разъемы, повторители сигналов ( repeater ), многопортовые повторители или концентраторы ( hub ), преобразователи среды ( transceiver ), например, преобразователи электрических сигналов в оптические и наоборот. На канальном уровне это мосты ( bridge ), коммутаторы (switch). На сетевом уровне - маршрутизаторы ( router ). Сетевые карты или адаптеры ( Network Interface Card - NIC ) функционируют как на канальном, так и на физическом уровне, что обусловлено сетевой технологией и средой передачи данных. При передаче данных от источника к узлу назначения, подготовленные передаваемые данные последовательно проходят от самого верхнего 7-го уровня Приложений узла источника информации до самого нижнего - Физического уровня 1, затем передаются по физической среде узлу назначения, где последовательно проходят от нижнего уровня 1 до уровня 7.
Уровень 6 Представления ( Presentation Layer ) изменяет форму представления данных. Например, передаваемые с уровня 7 данные преобразуются в общепринятый формат ASCII . При приеме данных происходит обратный процесс. На уровне 6 также происходит шифрация и сжатие данных (протоколы MPEG , JPEG ).
Сеансовый ( Session Layer ) уровень 5 устанавливает сеанс связи двух конечных узлов (компьютеров), определяет, какой узел является ведущим, а какой ведомым, задает для передающей стороны время передачи. Этот уровень определяет также сеанс связи с сетью Интернет .
Канальный уровень ( Data Link ) 2 формирует из пакетов кадры данных (frames). На этом уровне задаются физические адреса устройства-отправителя и устройства-получателя данных, например, МАС-адреса при использовании технологии Ethernet . Физический адрес устройства может быть прописан в ПЗУ сетевой карты компьютера. На этом же уровне к передаваемым данным добавляется контрольная сумма , определяемая с помощью алгоритма циклического кода. На приемной стороне по контрольной сумме определяют наличие ошибок.
Физический уровень ( Physical ) 1 осуществляет передачу потока битов по соответствующей физической среде (электрический или оптический кабель , радиоканал ) через соответствующий интерфейс . На этом уровне производится кодирование данных, синхронизация передаваемых битов информации.
Протоколы трех верхних уровней являются сетенезависимыми, три нижних уровня являются сетезависимыми. Связь между тремя верхними и тремя нижними уровнями происходит на транспортном уровне.
На сетевом уровне сегмент инкапсулируется в пакет данных, заголовок (header) которого содержит, кроме прочего, сетевые (логические) адреса отправителя информации (источника) - Source Address (SA) и получателя (назначения) - Destination Address (DA). В данном курсе - это IP-адреса.
На канальном уровне пакет инкапсулируется в кадр (frame) данных, заголовок которого содержит физические адреса узла передатчика и приемника, а также другую информацию. Кроме того, на этом уровне добавляется концевик (трейлер) кадра, содержащий информацию, необходимую для проверки правильности принятой информации.
Помимо семиуровневой OSI модели на практике применяется четырехуровневая модель TCP / IP ( рис. 3.5).
Прикладной уровень модели TCP / IP по названию совпадает с названием модели OSI , но по функциям гораздо шире, поскольку охватывает три верхних сетенезависимых уровня (Приложений, Представления и Сеансовый). Транспортный уровень обеих моделей и по названию, и по функциям одинаков. Сетевой ( Network ) уровень модели OSI соответствует межсетевому (Internet) уровню модели TCP / IP , а два нижних уровня (канальный и физический) представлены объединенным уровнем сетевого доступа (Network Access).
Вместе с физическими, например, МАС-адресами и логическими IP -адресами задание номеров портов образует тройную систему адресации, которая позволяет адресовать устройства, пользователей и программное обеспечение приложений.
Логические IP -адреса задаются протоколом IPv4 в виде 32-х разрядного двоичного кода. В документации IP -адреса представлены в виде четырех октетов (байтов) в десятичном коде, октеты отделены десятичной точкой, например, 192.168.10.73. Протоколом IPv6 предусмотрены адреса длиной 128 двоичных разрядов, представленные в шестнадцатеричной системе, например, 2001:0DB8:000A:0001:0002:B3FF:FE18:A1D7. Физические MAC-адреса содержат 48 двоичных разрядов, представленных в документации в шестнадцатеричной системе в одной из следующих форм; 03:A7:BE:59:4D:8C; 03-A7-BE-59-4D-8C;03A7.BE59.4D8C.
Рис. 3.6. Адресация назначения и источника в пакете и кадре данных
Сетевой монитор.
Использование сетевого монитора позволяет собирать сведения, обеспечивающие бесперебойную работу, начиная от определения шаблона до предотвращения и устранения неполадок. Сетевой монитор предоставляет сведения о трафике сетевого адаптера того компьютера, на котором он установлен. Сбор и анализ этих сведений позволяет предотвращать, диагностировать и устранять сетевые неполадки различных типов.
Можно настроить сетевой монитор для предоставления конкретных наиболее важных сведений. Например, можно так установить триггеры, что сетевой монитор будет начинать и завершать сбор сведений при соблюдении определенного условия или набора условий. Также можно установить фильтры для контроля за типом собираемых и отображаемых сетевым монитором сведений. Для облегчения анализа сведений можно изменить способ отображения данных на экране, а также сохранить или распечатать данные, чтобы просмотреть их позднее.
Сведения, предоставляемые сетевым монитором, получены из сетевого трафика и разделены на кадры. Эти кадры содержат такие сведения как адрес компьютера, пославшего кадр, адрес компьютера, которому кадр был послан, и протоколы, существующие в кадре.
Принцип работы сетевого монитора.
Данные, пересылаемые по сети, делятся на кадры. В каждом таком кадре содержатся следующие сведения:
-
Адрес источника. Адрес сетевого адаптера, с которого поступил кадр.
Каждый компьютер сегмента сети получает кадры, отправленные данному сегменту. Сетевой адаптер каждого компьютера сохраняет и обрабатывает только адресованные данному адаптеру кадры. Остальные кадры отбрасываются и больше не обрабатываются. Сетевой адаптер также сохраняет широковещательные (и, потенциально, многоадресные) кадры.
После установки программы сетевого монитора можно записать в файл все кадры, отправленные сетевому адаптеру данного компьютера, или сохраненные им. Записанные кадры можно просмотреть или сохранить для дальнейшего анализа. Программа позволяет задать фильтр записи, разрешающий запись только определенных кадров. В этом случае запись кадров будет производиться на таких условиях, как адрес источника, адрес назначения или протокол. Сетевой монитор также дает возможность пользователям разработать триггер записи для запуска определенных действий при обнаружении им в сети конкретного набора условий. Такими действиями могут быть запуск записи, конец записи или запуск программы.
По умолчанию размер буфера записи равен 1 МБ. Размер данных можно уменьшить, уменьшив размер буфера записи.
Запись данных.
Процесс копирования пакетов сетевым монитором называется записью. Можно записывать как весь сетевой трафик локального сетевого адаптера, так и отдельные наборы пакетов с помощью фильтров записи. Можно также задать набор условий для триггеров событий. После создания триггеров сетевой монитор может отвечать на события в сети. Например, операционная система может запустить исполняемый файл, если сетевой монитор обнаруживает в сети выполнение определенного набора условий. После записи данных их можно просмотреть. Сетевой монитор преобразует исходные данные в соответствии с логической структурой пакета.
При записи кадров сетевым монитором сведения о кадрах отображаются в окне записи данных, разделенном на четыре панели.
Графическое представление кадров, отправленных на локальный компьютер или с локального компьютера.
Сведения о каждом отдельном сеансе.
Сведения о кадрах, отправленных на локальный компьютер или с локального компьютера, на котором запущен сетевой монитор.
Обобщенные сведения о кадрах, отправленных на локальный компьютер или с локального компьютера после начала процесса записи.
Сетевой монитор копирует передаваемые по сети пакеты с требуемыми характеристиками в буфер записи с помощью спецификации NDIS.
Фильтры записи.
Фильтр записи работает как запрос базы данных, который используется для указания типов пакетов, передаваемых по сети, которые планируется записывать для последующего анализа. Например, для сбора данных, относящихся к определенному подмножеству компьютеров или протоколов, следует подготовить базу данных адресов, использовать эту базу для создания фильтра записи, а затем сохранить этот фильтр в файле. В дальнейшем при необходимости этот файл можно загружать для работы с фильтром. Использование фильтра позволяет сэкономить время и память буфера записи.
Создание фильтров записи
Чтобы создать фильтр записи, следует выбрать критерии фильтрации в диалоговом окне Фильтр записи. В этом диалоговом окне отображается дерево критериев, которое является графическим представлением логики фильтра. При каждом добавлении или исключении компонентов спецификации записи эти изменения отражаются в дереве критериев.
Фильтрация на основе протоколов
Для записи пакетов, передаваемых по сети с использованием конкретного протокола, необходимо указать этот протокол в строке SAP/ETYPE= дерева критериев. Например, для работы только с пакетами протокола IP сначала следует запретить все протоколы, а после этого разрешить IP ETYPE 0x800 и IP SAP 0x6. По умолчанию все поддерживаемые сетевым монитором протоколы разрешены. Протокол можно указать только с помощью ETYPE или SAP.
Фильтрация на основе адресов
Задайте одну или несколько пар адресов в фильтре записи для сбора данных, посылаемых или получаемых с конкретного компьютера сети. Допускается одновременное наблюдение за четырьмя адресными парами.
Адресная пара состоит из:
- адресов двух компьютеров, за трафиком между которыми ведется наблюдение;
- стрелок, указывающих интересующее направление передачи данных;
- ключевого слова INCLUDE или EXCLUDE, которое определяет, будет ли сетевой монитор захватывать или игнорировать соответствующие пакеты данных.
Независимо от того, в каком порядке располагаются адресные пары в диалоговом окне Фильтр записи, инструкции EXCLUDE обрабатываются первыми. Поэтому, если пакет удовлетворяет критериям, указанным в инструкции EXCLUDE, он будет игнорирован независимо от того, присутствует ли в спецификации фильтра инструкции INCLUDE и EXCLUDE. Сетевой монитор не проверяет, удовлетворяет ли этот пакет условиям инструкций INCLUDE.
Например, чтобы записать весь трафик компьютера Comp1 за исключением трафика между компьютерами Comp1 и Comp2, следует указать следующие адресные пары в разделе пар адресов дерева критериев:
include Comp1 <----> Any
exclude Comp1 <----> Comp2
Если в списке отсутствуют инструкции INCLUDE, то неявно будет использоваться пара локальный_компьютер любой_компьютер.
Фильтрация на основе соответствия шаблону
Указывая шаблон для соответствия в фильтре записи, имеется возможность:
- ограничить запись подмножеством кадров, которые содержат указанный шаблон (его можно задавать в текстовом или шестнадцатеричном виде);
- определить, на каком расстоянии (смещение) от начала или конца кадра должен начаться поиск.
При задании фильтра соответствия шаблону необходимо указать место в кадре, откуда должен начаться поиск соответствия шаблону. Эти настройки определяют расстояние в байтах от начала кадра или от конца заголовка топологии до места совпадения шаблона. Если пакеты не имеют постоянной длины (например пакеты протокола MAC в сетях Ethernet или Token Ring), следует указывать смещение от конца заголовка пакета соответствующей топологии.
Триггеры записи.
После создания триггеров записи сетевой монитор может отвечать на события в сети. По умолчанию условия включения триггера не установлены.
Типы триггеров
С помощью сетевого монитора можно определить степень заполнения буфера записи и наличие определенного шаблона данных в записанном кадре. Можно создавать триггеры записи на основе одного из этих условий или на основе обоих условий.
Если триггер задан на основе определенного шаблона данных в записанном кадре, то сетевой монитор выполнит определенное действие при обнаружении кадра с нужным шаблоном. Шаблон может быть задан шестнадцатеричной строкой или строкой ASCII. Можно задать триггер на основе определенного шаблона данных в записанном кадре и определенного процента заполнения буфера записи. Также можно задать начало поиска для сетевого монитора: с начала каждого кадра, после заголовка каждого кадра или через несколько байт после любого из этих положений. По умолчанию сетевой монитор выполняет поиск по шаблону для всего кадра.
Действия триггера
Можно выбрать одно из следующих действий триггера, которое будет исполняться при выполнении условий триггера.
- Компьютер издает звуковой сигнал.
- Сетевой монитор прекращает запись кадров.
- Выполняется выбранная команда.
Чтобы задать команду, которая запускает программу, введите имя и путь к файлу программы, или нажмите кнопку Обзор и найдите файл программы. Для использования команды MS-DOS, такой как copy, введите CMD /K и затем введите команду.
Установка сетевого монитора.
Чтобы установить сетевой монитор выполните следующее:
- Откройте Мастер компонентов Windows.
- В мастере компонентов Windows выберите Средства управления и наблюдения (Management and Monitoring Tools), а затем нажмите кнопку Состав.
- Установите флажок Средства сетевого монитора (Network Monitor) и нажмите кнопку OK.
В случае запроса дополнительных файлов вставьте установочный компакт-диск операционной системы или укажите путь к расположению этих файлов в сети.
Эта процедура автоматически устанавливает драйвер сетевого монитора.
Настройка сетевого монитора.
Вы можете изменить параметры буфера записи, для этого, в меню Запись выберите команду Параметры буфера.
Задание максимального размера буфера записи. При необходимости можно задать максимальный размер записанных кадров и нажать кнопку OK.
Если размер буфера превышает объем доступной памяти компьютера, то кадры могут теряться.
Вы также можете установить драйвер сетевого монитора. Для этого откройте компонент Сетевые подключения, выделите значок Подключение по локальной сети, а затем выберите команду Свойства из меню Файл.
В диалоговом окне Свойства подключения по локальной сети нажмите кнопку Установить.
В диалоговом окне Выбор типа сетевого компонента выберите строку Протокол и нажмите кнопку Добавить.
В диалоговом окне Выбор сетевого протокола выберите Драйвер сетевого монитора и нажмите кнопку Добавить.
В случае запроса дополнительных файлов вставьте установочный компакт-диск операционной системы или укажите путь к расположению этих файлов в сети.
Если Драйвер сетевого монитора уже установлен, то он не появится в диалоговом окне Выбор сетевого протокола.
IPv4 - это аббревиатура от Internet Protocol version 4 (Интернет Протокол версии 4) – представляет собой основной тип адресов, используемый на сетевом уровне модели OSI, для осуществления передачи пакетов между сетями. IP-адреса состоят из четырех байт, к примеру 192.168.100.111.
Присвоение IP-адресов хостам осуществляется:
- вручную, настраивается системным администратором во время настройки вычислительной сети;
- автоматически, с использование специальных протоколов (в частности, с помощью протокола DHCP - Dynamic Host Configuration Protocol, протокол динамической настройки хостов).
Протокол IPv4 разработан в сентябре 1981 года.
Протокол IPv4 работает на межсетевом (сетевом) уровне стека протокола TCP/IP. Основной задачей протокола является осуществление передачи блоков данных (дейтаграмм) от хоста-отправителя, до хоста-назначения, где отправителями и получателями выступают вычислительные машины, однозначно идентифицируемые адресами фиксированной длины (IP-адресами). Также интернет протокол IP осуществляет, в случае необходимости, фрагментацию и сбору отправляемых дейтаграмм для передачи данных через другие сети с меньшим размером пакетов.
Протокол IP отправляет и обрабатывает каждую дейтаграмму как независимую порцию данных, то есть не имея никаких других связей с другими дейтаграммами в глобальной сети интернет.
После отправки дейтаграммы протоколом IP в сеть, дальнейшие действия с этой дейтаграммой никак не контролируются отправителем. Получается, что если дейтаграмма, по каким-либо причинам, не может быть передана дальше по сети, она уничтожается. Хотя узел, уничтоживший дейтаграмму, имеет возможность сообщить о причине сбоя отправителю, по обратному адресу (в частности с помощью протокола ICMP). Гарантию доставки данных возложены на протоколы вышестоящего уровня (транспортный уровень), которые наделены для этого специальными механизмами (протокол TCP).
Как известно, на сетевом уровне модели OSI работают маршрутизаторы. Поэтому, одной из самых основных задач протокола IP – это осуществление маршрутизации дейтаграмм, другими словами, определение оптимального пути следования дейтаграмм (с помощью алгоритмов маршрутизации) от узла-отправителя сети к любому другому узлу сети на основании IP адреса.
Алгоритм работы протокола ip
Алгоритм работы протокола ip на каком-либо узле сети принимающего дейтаграмму из сети выглядит следующим образом:
Формат заголовка IP
Структура IP пакетов версии 4 представлена на рисунке
- Версия — для IPv4 значение поля должно быть равно 4.
- IHL — (Internet Header Length) длина заголовка IP-пакета в 32-битных словах (dword). Именно это поле указывает на начало блока данных в пакете. Минимальное корректное значение для этого поля равно 5.
- Тип обслуживания (Type of Service, акроним TOS) — байт, содержащий набор критериев, определяющих тип обслуживания IP-пакетов, представлен на рисунке.
Описание байта обслуживания побитно:
Перехваченный IPv4 пакет с помощью сниффера Wireshark:
Фрагментация IP пакетов
На пути пакета от отправителя к получателю могут встречаться локальные и глобальные сети разных типов с разными допустимыми размерами полей данных кадров канального уровня (Maximum Transfer Unit – MTU). Так, сети Ethernet могут передавать кадры, несущие до 1500 байт данных, для сетей X.25 характерен размер поля данных кадра в 128 байт, сети FDDI могут передавать кадры размером в 4500 байт, в других сетях действуют свои ограничения. Протокол IP умеет передавать дейтаграммы, длина которых больше MTU промежуточной сети, за счет фрагментирования – разбиения “большого пакета” на некоторое количество частей (фрагментов), размер каждой из которых удовлетворяет промежуточную сеть. После того, как все фрагменты будут переданы через промежуточную сеть, они будут собраны на узле-получателе модулем протокола IP обратно в “большой пакет”. Отметим, что сборку пакета из фрагментов осуществляет только получатель, а не какой-либо из промежуточных маршрутизаторов. Маршрутизаторы могут только фрагментировать пакеты, но не собирать их. Это связано с тем, что разные фрагменты одного пакета не обязательно будут проходить через одни и те же маршрутизаторы.
Для того, чтобы не перепутать фрагменты разных пакетов, используется поле Идентификации, значение которого должно быть одинаковым для всех фрагментов одного пакета и не повторяться для разных пакетов, пока у обоих пакетов не истекло время жизни. При делении данных пакета, размер всех фрагментов, кроме последнего, должен быть кратен 8 байтам. Это позволяет отвести меньше места в заголовке под поле Смещение фрагмента.
Второй бит поля Флаги (More fragments), если равен единице, указывает на то, что данный фрагмент – не последний в пакете. Если пакет отправляется без фрагментации, флаг “More fragments” устанавливается в 0, а поле Смещение фрагмента – заполняется нулевыми битами.
Если первый бит поля Флаги (Don’t fragment) равен единице, то фрагментация пакета запрещена. Если этот пакет должен быть передан через сеть с недостаточным MTU, то маршрутизатор вынужден будет его отбросить (и сообщить об этом отправителю посредством протокола ICMP). Этот флаг используется в случаях, когда отправителю известно, что у получателя нет достаточно ресурсов по восстановлению пакетов из фрагментов.
Классы IP адресов
Все IP-адреса можно разделить на две логические части — номера сети и номера узла сети (номер хоста). Чтобы определить какая именно часть IP-адреса принадлежит к номеру сети, а какая — к номеру хоста, определяется значениями первых бит адреса. Также, первые биты IP-адреса используются для того, чтобы определить к какому классу относится тот или другой IP-адрес.
На рисунке показана структура IP-адреса разных классов.
Если адрес начинается с 0, то сеть относят к классу А и номер сети занимает один байт, остальные 3 байта интерпретируются как номер узла в сети. Сети класса А имеют номера в диапазоне от 1 до 126. (Номер 0 не используется, а номер 127 зарезервирован для специальных целей, о чем будет сказано ниже.) Сетей класса А немного, зато количество узлов в них может достигать 2 24 , то есть 16 777 216 узлов.
Если первые два бита адреса равны 10, то сеть относится к классу В. В сетях класса В под номер сети и под номер узла отводится по 16 бит, то есть по 2 байта. Таким образом, сеть класса В является сетью средних размеров с максимальным числом узлов 2 16 , что составляет 65 536 узлов.
Если адрес начинается с последовательности 110, то это сеть класса С. В этом случае под номер сети отводится 24 бита, а под номер узла — 8 бит. Сети этого класса наиболее распространены, число узлов в них ограничено 2 8 , то есть 256 узлами.
Если адрес начинается с последовательности 1110, то он является адресом класса Dи обозначает особый, групповой адрес — multicast. Если в пакете в качестве адреса назначения указан адрес класса D, то такой пакет должны получить все узлы, которым присвоен данный адрес.
Если адрес начинается с последовательности 11110, то это значит, что данный адрес относится к классу Е. Адреса этого класса зарезервированы для будущих применений.
В таблице приведены диапазоны номеров сетей и максимальное число узлов, соответствующих каждому классу сетей.
Большие сети получают адреса класса А, средние — класса В, а маленькие — класса С.
Использование масок в IP адресации
Для того, чтобы получить тот или иной диапазон IP-адресов предприятиям предлагалось заполнить регистрационную форму, в которой перечислялось текущее число ЭВМ и планируемое увеличение количества вычислительных машин и в итоге предприятию выдавался класс IP – адресов: A, B, C, в зависимости от указанных данных в регистрационной форме.
Данный механизм выдачи диапазонов IP-адресов работал штатно, это было связано с тем, что поначалу в организациях было небольшое количество ЭВМ и соответственно небольшие вычислительные сети. Но в связи с дальнейшим бурным ростом интернета и сетевых технологий описанный подход к распределению IP-адресов стал выдавать сбои, в основном связанные с сетями класса «B». Действительно, организациям, в которых число компьютеров не превышало нескольких сотен (скажем, 500), приходилось регистрировать для себя целую сеть класса «В» (так как класс «С» только для 254 компьютеров, а класс «В» - 65534). Из-за чего доступных сетей класса «В» стало, просто на просто, не хватать, но при этом большие диапазоны IP-адресов пропадали зря.
А что если использовать какой-либо другой признак, с помощью которого можно было бы более гибко устанавливать границу между номером сети и номером узла? В качестве такого признака сейчас получили широкое распространение маски.
Маска — это число, которое используется в паре с IP-адресом; двоичная запись маски содержит единицы в тех разрядах, которые должны в IP-адресе интерпретироваться как номер сети. Поскольку номер сети является цельной частью адреса, единицы в маске также должны представлять непрерывную последовательность.
Для стандартных классов сетей маски имеют следующие значения:
- класс А - 11111111. 00000000. 00000000. 00000000 (255.0.0.0);
- класс В - 11111111. 11111111. 00000000. 00000000 (255.255.0.0);
- класс С - 11111111. 11111111.11111111. 00000000 (255.255.255.0).
Снабжая каждый IP-адрес маской, можно отказаться от понятий классов адресов и сделать более гибкой систему адресации. Например, если рассмотренный выше адрес 185.23.44.206 ассоциировать с маской 255.255.255.0, то номером сети будет 185.23.44.0, а не 185.23.0.0, как это определено системой классов.
Расчет номера сети и номера узла с помощью маски:
В масках количество единиц в последовательности, определяющей границу номера сети, не обязательно должно быть кратным 8, чтобы повторять деление адреса на байты. Пусть, например, для IP-адреса 129.64.134.5 указана маска 255.255.128.0, то есть в двоичном виде:
- IP-адрес 129.64.134.5 - 10000001. 01000000.10000110. 00000101
- Маска 255.255.128.0 - 11111111.11111111.10000000. 00000000
Если игнорировать маску, то в соответствии с системой классов адрес 129.64.134.5 относится к классу В, а значит, номером сети являются первые 2 байта — 129.64.0.0, а номером узла — 0.0.134.5.
Если же использовать для определения границы номера сети маску, то 17 последовательных единиц в маске, «наложенные» (логическое умножение) на IP-адрес, определяют в качестве номера сети в двоичном выражении число:
или в десятичной форме записи — номер сети 129.64.128.0, а номер узла 0.0.6.5.
Существует также короткий вариант записи маски, называемый префиксом или короткой маской. В частности сеть 80.255.147.32 с маской 255.255.255.252, можно записать в виде 80.255.147.32/30, где «/30» указывает на количество двоичных единиц в маске, то есть тридцать бинарных единиц (отсчет ведется слева направо).
Для наглядности в таблице отображается соответствие префикса с маской:
Механизм масок широко распространен в IP-маршрутизации, причем маски могут использоваться для самых разных целей. С их помощью администратор может структурировать свою сеть, не требуя от поставщика услуг дополнительных номеров сетей. На основе этого же механизма поставщики услуг могут объединять адресные пространства нескольких сетей путем введения так называемых «префиксов» с целью уменьшения объема таблиц маршрутизации и повышения за счет этого производительности маршрутизаторов. Помимо этого записывать маску в виде префикса значительно короче.
Особые IP адреса
В протоколе IP существует несколько соглашений об особой интерпретации IP-адресов:
В протоколе IP нет понятия широковещательности в том смысле, в котором оно используется в протоколах канального уровня локальных сетей, когда данные должны быть доставлены абсолютно всем узлам. Как ограниченный широковещательный IP-адрес, так и широковещательный IP-адрес имеют пределы распространения в интерсети — они ограничены либо сетью, к которой принадлежит узел-источник пакета, либо сетью, номер которой указан в адресе назначения. Поэтому деление сети с помощью маршрутизаторов на части локализует широковещательный шторм пределами одной из составляющих общую сеть частей просто потому, что нет способа адресовать пакет одновременно всем узлам всех сетей составной сети.
IP-адреса используемые в локальных сетях
Все используемые в Интернете адреса, должны регистрироваться, что гарантирует их уникальность в масштабе всей планеты. Такие адреса называются реальными или публичными IP-адресами.
Для локальных сетей, не подключенных к Интернету, регистрация IP-адресов, естественно, не требуется, так как, в принципе, здесь можно использовать любые возможные адреса. Однако, чтобы не допускать возможность конфликтов при последующем подключении такой сети к интернету, рекомендуется применять в локальных сетях только следующие диапазоны так называемых частных IP-адресов (в интернете эти адреса не существуют и использовать их там нет возможности), представленных в таблице.
1. Вычислительная сеть это :С еть передачи данных, в одном или нескольких узлах которой размещены ЭВМ
2. Сеть передачи данных это :С овокупность цепей передачи данных и коммутирующих устройств,позволяющая осуществлять взаимное соединение оконечного оборудования
3. Укажите все характеристики компьютерной сети:
· Компьютерная сеть - группа компьютеров, соединенных с помощью специальной аппаратуры
· В сети возможен обмен данными между любыми компьютерами
· Соединение компьютеров возможно через промежуточные узлы связи
4. Впишите в поле ввода название компьютера, предназначенного для работы пользователя в интерактивном режиме . р абочая станция
5. Классы компьютерных сетей:
6. В основном в локальных сетях используются :Ц ифровые линии связи
7. Укажите все характеристики локальных сетей:
· Соединение происходит с помощью высокоскоростных адаптеров
· Нахождение компьютеров в разных зданиях возможно при близком расположении зданий
8. Введите название общей схемы сети, отображающей физическое расположение узлов и соединений между ними с учётом территориальных, административных и организационных факторов . т опология сети
9. Характеристики топологии "звезда"
· Несколько топологий "звезда" образуют топологию "дерево"
· Выход из строя одного компьютера не нарушит работоспособности всей сети
· Выход из строя центрального узла приведет к остановке всей сети
· Легко найти неисправность в кабельной сети
10. Топология "общая шина" характеризуется:
· Выход из строя одного компьютера не нарушит работоспособности сети
· Использованием одного кабеля, к которому подключены все компьютеры
· Поиск неисправности в сети затруднен
· В случае обрыва кабеля нарушается работа всей сети
11. Для топологии "кольцо" характерно :О днонаправленный замкнутый канал связи
12. Архитектура сети подразумевает, что :О тдельные подзадачи сети выполняются различными структурными элементами
14. OSI это :" Модель взаимодействия открытых систем" - модель архитектуры вычислительной сети, принятая международной организацией стандартизации
15. Характеристики слоистой архитектуры для эталонной модели OSI:
· Всей функции сети разделены на 7 уровней
· Вышележащие уровни используют услуги по переносу информации, предоставляемые нижележащими уровнями
16. Введите название уровня OSI, на котором определяются характеристики электрических сигналов, механические свойства кабелей и разъемов . ф изический
17. Канальный уровень :О пределяет правила совместного пользования узлами сети физического уровня
18. Сетевой уровень (в локальных сетях): Используется для межсетевых взаимодействий; маршрутизация бессмысленна
19. Метод множественного доступа при распределённом управлении относится к одному из следующих классов:
20. Обеспечение связи между абонентами различных сетей происходит с помощью преобразования: уровней LLC и MAC
21. Уровень сетевых функций, являющийся границей между сетевыми и пользовательскими процессами -п рикладной
22. Транспортный уровень организует связь между пользовательскими процессами
23. Управление каналом связи может быть централизованным и распределённым
24. Прикладной уровень
· обслуживает запросы пользователей сети
· организует санкционированный доступ к запрашиваемым ресурсам
25. Между двумя любыми станциями в ЛВС может быть 1 путь
26. Какой из подуровней канального уровня считается независимым от особенностей физической среды ? LLC (управление логической связью)
27. Средство построения объединённых сетей, реализующее 7 уровней архитектурной среды — шлюз
28. Установка мостов может потребоваться по следующим причинам :
· расширение существующей сети, когда достигнуто максимальное расстояние ;
· устранение "узких мест" в трафике, вызванное слишком большим числом рабочих станций, подключённых к одной ЛВС ;
· объединение сетей различных типов ;
29. Для наращивания однотипных сетей требуется :п овторитель
30. Выберите неправильный ответ. Маршрутизатор необходим в случае :о бъединения сетей различных типов
31. Повторители работают на физическом уровне
32. Обеспечение связи между абонентами различных сетей или сегментами одной сети - это задача моста
33. Услуги электронной почты, пересылки файлов, доступа к удалённой базе данных могут предоставляться шлюзом
34. Средство построения объединённых сетей, посылающее пакеты из основной магистрали сети в расширенную сетевую магистраль — повторитель
35. Средство построения объединённых сетей, связывающее сегменты сети через сетевую магистраль — маршрутизатор
36. Компоненты сети делятся на hardware , software
37. В сети, использующей в качестве СОС NetWare , обязательно есть хотя бы 1 ? файл-сервер
38. Жесткий диск файл - сервера должен быть больше
39. Оперативная память файл - сервера должна быть больше
40. Выберите неверный ответ: Выделенный сервер — это: может работать как сервер и как рабочая станция
41. Рабочие станции без жесткого диска могут использоваться в некоторых сетях
42. Основными компонентами коммуникационной системы являются: сетевые адаптеры и кабельная система
43. Файл, попавший на карту сетевого адаптера, может быть преобразован:
· в пакеты данных
44. Пакет содержит адрес компьютера, которому он послан, и адрес компьютера — отправителя
45. NetWare является сетевой ОС, предназначенной для выполнения 2-х основных задач:
· управление работой файлового сервера
· для совместной работы ОС рабочей станции с целью облегчения исп -я сетевых ресурсов
46. По Вашему мнению, длина MAC адреса, то есть адреса, применяемого для идентификации узла в локальной сети составляет 6 байт
47. По Вашему мнению, сколько локальных адресов одновременно может иметь один компьютер? ровно столько, сколько установлено сетевых адаптеров
48. По Вашему мнению, какова длина IP адреса? четыре байта
49. Укажите все известные Вам составляющие IP адреса: номер сети и узла
50. По Вашему мнению, порты маршрутизатора имеют разные IP адреса
51. По Вашему мнению, существуют ли общепризнанные правила, регламентирующие взаимосвязь между элементами символьных доменных имен? нет, никакой
52. По Вашему мнению, домен uk это Великобритания
53. о Вашему мнению, IP адрес, начинающийся с бита значения "0" и не имеющий маски, относится к сети, которая содержит до 8 узлов
54. По Вашему мнению, IP адрес, начинающийся с бит значений "10" и не имеющий маски, относится к сети, которая содержит 65 535 узлов
55. По Вашему мнению, IP адрес, начинающийся с бит значений "110" и не имеющий маски, относится к сети, которая содержит до 256 узлов
56. По Вашему мнению, адрес 192. 190. 21. 255 указывает на все узлы своей подсети
57. По Вашему мнению, допустимо ли для некоторого конечного узла использовать адрес 98. 255. 255. 255 нет, не допустимо
58. По Вашему мнению, если некоторая рабочая станция отправит пакет по адресу 127. 0. 0. 1, кто получит этот пакет? сама станция-отправитель
59. По Вашему мнению, так называемый групповой адрес ( multicast ) имеет специальную структуру, без деления на поля "номер сети" и "номер узла"
61. По Вашему мнению, какие элементы сети могут выполнять сборку/разборку пакетов? компьютеры и маршрутизаторы
62. По вашему мнению, коллизия это ситуация когда: две рабочие станции одновременно передают данные в разделяемую среду
63. По вашему мнению, часто ли возникают коллизии в сетях топологии "звезда": Нет, это невозможно в принципе
64. По вашему мнению, минимальный набор данных, передаваемый по сети это: кадр
65. По вашему мнению, что произойдет, если в сети, построенной на концентраторах, имеются замкнутые контуры? В сети при передаче любого кадра будет возникать коллизия
66. По вашему мнению, в каком месте пакета содержится информация об адресе отправителя пакета? подобная информация в пакетах никогда не содержится
67. На физическом уровне функционирования сети: битовые последовательности непосредственно передаются в канал связи
68. По Вашему мнению, на каком из уровней OSI появляется понятие "фрейм"? на канальном
69. По Вашему мнению, на каком из уровней OSI появляется понятие "пакет"? на сетевом
70. По Вашему мнению, на каком уровне модели OSI происходит проверка доступности среды передачи? на канальном
71. По Вашему мнению, если при передаче пакета по принципу "точка-точка" какой-либо фрагмент пакета не дошел до узла назначения, то повторная передача не дошедших кадров будет обеспечена средствами канального уровня
73. По вашему мнению, протокол PPP это протокол: канального уровня
74. По вашему мнению, протоколы IP, IPX это протоколы: сетевого уровня
75. По вашему мнению, протоколы "разрешения адресов" это протоколы: сетевого уровня
76. По вашему мнению, протокол SSL это протокол: представительного уровня
77. По вашему мнению, протокол FTP это протокол: прикладного уровня
78. По вашему мнению, протокол TCP это протокол: транспортного уровня
79. По вашему мнению, протокол UDP это протокол :т ранспортного уровня
80. По вашему мнению, протокол SPX это протокол: транспортного уровня
81. По вашему мнению, протокол, обеспечивающий передачу с заданной степенью надежности это протокол: транспортного уровня
Читайте также: