Объединение сетей в Интернете с помощью маршрутизаторов и магистральная архитектура Интернета.
Маршрутизатор – это ПК, у которого отсутствуют пользовательские программы, НО есть база данных, содержащая таблицы маршрутизации и программы, реализующие протоколы маршрутизации.
Маршрутизатор автоматически стартует при сбоях питания.
Назначение: объединение сетей, построенных на различных платформах & передача IP-дейтограмм от источника к получателю по оптимальному маршруту.
Магистральная архитектура:
М – маршрутизатор
МЛС – местная локальная сеть
С – сеть
Передача и доставка ip-дейтаграмм c помощью маршрутизаторов. Пример межсетевого соединения. Роль протокола ip.
К – компьютер
С – сеть
М – маршрутизатор
Таблица маршрутизации:
IP-адрес сети назначения |
IP-адрес маршрутизатора |
Стоимость маршрутизатора |
Если К1 → К3 передача информации, то
С6: 192.5.48
М4: 192.5.48
К3: адрес – 3
С1: 128.10
К1: 2.1
М1: 128.10
При передаче дейтограммы от источника к получателю, она передается маршрутизатору – М1. М1 по таблице проверяет, что сетевой адрес получателя не совпадает с сетевым адресом данного маршрутизатора, следовательно – прямая адресация не возможна, а возможна косвенная передача – другой сети. М1 – может передать М6 или М2. М1 просматривает таблицы маршрутизации и отыскивает строку с адресом назначения.
192.5.48 |
Маршрутизатору, лежащему на маршруте |
Выбирает минимальный маршрут с минимальной стоимостью |
М1 → М2 → М3 → М4
М4 имеет сетевой адрес совпадающий с сетевой частью адреса получателя. Следовательно, К3 находится в сети С6. Возможна передача непосредственно получателю и дейтограмма будет передана К3.
В таблицу маршрутизации заносятся адреса не всех ПК, а только адреса сети. Это сокращает объем таблиц и уменьшает время поиска нужной информации в таблице. Сама операция происходит очень быстро, используя маски.
Роль протокола IP: протокол передает пакеты между сетями. Надежен физически, т.е. в любом случае доставит все пакеты. Доставка осуществляется с помощью IP-адресов. IP-адрес состоит из двух частей: номера сети и номера узла. Номер узла в протоколе IP назначается независимо от локального адреса узла. Маршрутизатор по определению входит сразу в несколько сетей. Поэтому каждый порт маршрутизатора имеет собственный IP-адрес. Конечный узел также может входить в несколько IP-сетей. В этом случае компьютер должен иметь несколько IP-адресов, по числу сетевых связей. Таким образом, IP-адрес характеризует не отдельный компьютер или маршрутизатор, а одно сетевое соединение.
Роль протокола tcp.
Находится над протоколом IP.
Роль протокола TCP: на логическом уровне – собирает все пакеты воедино.
К4 → К2
Сначала в М2 заполняется буферная память, если память переполняется, то М2 может передать информацию, если нет – то отправляет дейтограммы назад.
Функции TCP:
логическое соединение источника и получателя
идентифицируется парой – порт источника и порт получателя & парой IP-адресов источника и получателя.
Прикладная программа обращается к TCP-протоколу. Одна сторона – инициатор, другая – принимает. Инициатор посылает запрос на открытие передачи. После открытия порта, TCP-протокол на стороне инициатора посылает запрос на соединение. TCP-приемника открывает порт. Порт-приемник открывается и посылает квитанцию на получение (квитанция, что порт открыт). TCP устанавливает дуплексную связь. Приемник открывает активный порт для передачи; посылается запрос на открытие порта-приемника и инициатора. Посылается квитанция об открытии порта. Итог: дуплексная связь.
TCP на приемном конце анализирует дейтограммы:
Сортировка по номерам
Некоторые дейтограммы пришли дублями. Дубли выбрасываются.
Некоторые дейтограммы пришли искаженными. Отправляется отрицательная квитанция. Источник повторяет (генерирует) неправильный сегмент сначала.
Некоторые дейтограммы могут отсутствовать.
Источник при отправке запускает таймер. Если за определенное время источник не получил квитанцию на подтверждение посылки, то он повторно генерирует сегмент. Время таймера устанавливается автоматически протоком TCP. Определяется загрузкой сети, расстоянием между пунктами, время жизни дейтограммы (если дейтограмма находится дольше положенного, дейтограмма самоуничтожается).