
- •Глава 3. Протоколы и модели
- •3.0 Введение.
- •3.0.1 Почему я должен выполнить этот модуль?
- •3.0.2 Что я буду изучать в этом модуле?
- •3.0.2 Работа в аудитории. Проектирование системы связи
- •3.1 Правила
- •3.1.1 Видео - Устройства в пузыре
- •3.1.2 Основы коммуникаций
- •3.1.3 Протоколы связи
- •3.1.4 Установление правил
- •3.1.5 Требования к сетевому протоколу
- •3.1.6 Кодирование сообщения
- •3.1.7 Форматирование и инкапсуляция сообщений
- •3.1.8 Размер сообщений
- •3.1.9 Синхронизация сообщений
- •3.1.10 Варианты доставки сообщений
- •3.1.11 Примечание о знаке узла
- •3.1.12 Проверьте свое понимание темы - Правила.
- •3.2 Протоколы
- •3.2.1 Обзор сетевых протоколов
- •3.2.2 Функции сетевого протокола
- •3.2.3 Взаимодействие протоколов
- •3.2.4 Проверьте свое понимание темы – Протоколы
- •3.3 Наборы протоколов
- •3.3.1 Стеки сетевых протоколов
- •3.3.2 Эволюция протоколов
- •3.3.3 Пример протокола tcp/ip
- •3.3.4 Набор протоколов tcp/ip
- •3.3.5 Обмен данными tcp/ip
- •3.3.6 Проверьте ваше понимание темы - Наборы протоколов
- •3.4 Организации по стандартизации
- •3.4.1 Открытые стандарты
- •3.4.2 Стандарты интернета
- •3.4.3 Организации по стандартизации электроники и коммуникаций
- •3.4.4 Лабораторная работа - Изучение сетевых стандартов
- •Часть 1: Изучение деятельности организаций, разрабатывающих сетевые стандарты
- •Часть 2: Отражение в Интернете опыта компьютерных сетей
- •3.4.5 Проверьте свое понимание темы - Организации по стандартизации
- •3.5 Эталонные модели
- •3.5.1 Преимущества использования многоуровневой модели
- •3.5.2 Эталонная модель osi
- •3.5.3 Модель протоколов tcp/ip
- •3.5.4 Сравнение моделей osi и tcp/ip
- •3.5.5 Packet Tracer - Изучение моделей tcp/ip и osi в действии
- •3.6 Инкапсуляция данных
- •3.6.1 Сегментация сообщений
- •3.6.2 Последовательность
- •3.6.3 Единица данных протокола (pdu)
- •3.6.4 Пример инкапсуляции
- •3.6.5 Пример декапсуляции
- •3.6.6 Проверьте свое понимание темы - Инкапсуляция данных
- •3.7 Доступ к данным
- •3.7.1 Адреса
- •3.7.3 Устройства в одной сети
- •3.7.4 Роль адресов канального уровня: Одна ip-сеть
- •3.7.5 Устройства в удаленной сети
- •3.7.6 Роль адресов сетевого уровня
- •3.7.7 Роль адресов канального уровня: Разные ip-сети
- •3.7.8 Адреса канала данных
- •3.7.9 Лабораторная работа - Установка программы Wireshark
- •3.7.10 Лабораторная работа - Использование программы Wireshark для просмотра сетевого трафика
- •3.7.11 Проверьте свое понимание темы - Доступ к данным
- •3.8 Практика и контрольная работа модуля
- •1.8.1 Что я изучил в этом модуле?
- •1.8.2 Контрольная модуля - Протоколы и модели
3.7.5 Устройства в удаленной сети
Какова роль адреса сетевого уровня и адреса канального уровня при взаимодействии устройства с другим устройством в удаленной сети? В данном примере есть клиентский компьютер (PC1), который взаимодействует с сервером (Web Server), находящимся в другой IP-сети.
3.7.6 Роль адресов сетевого уровня
Если отправитель и получатель пакета находятся в разных сетях, IP-адреса источника и места назначения будут представлять узлы в разных сетях. На это будет указывать сетевая часть IP-адреса узла назначения.
IPv4-адрес источника - IPv4-адрес отправляющего устройства, клиентского компьютера PC1: 192.168.1.110.
IPv4-адрес назначения - IPv4-адрес принимающего устройства, Web--сервер: 192.168.1.99.
Обратите внимание, что на рисунке сетевая часть IP-адреса источника и IP-адреса места назначения принадлежат разным сетям.
3.7.7 Роль адресов канального уровня: Разные ip-сети
Если отправитель и получатель IP-пакета находятся в разных сетях, кадр канала данных Ethernet не может быть отправлен напрямую к узлу назначения, поскольку он недоступен в сети отправителя. Кадр Ethernet нужно выслать на другое устройство: маршрутизатор или шлюз по умолчанию. В нашем примере шлюз по умолчанию — R1. R1 имеет адрес канала данных Ethernet в той же сети, что и PC1. Это позволяет PC1 получить доступ к маршрутизатору напрямую.
**MAC-адрес источника — MAC-адрес Ethernet отправляющего устройства, PC1. MAC-адрес интерфейса Ethernet на PC1 — AA-AA-AA-AA-AA-AA.
**MAC-адрес места назначения — устройство-отправитель использует MAC-адрес Ethernet шлюза по умолчанию или маршрутизатора, если получающее и передающее устройства находятся в разных сетях. В этом примере MAC-адресом места назначения является MAC-адрес интерфейса Ethernet R1 (11-11-11-11-11-11). Это интерфейс, который подключен к той же сети, что и PC1, как показано на рисунке.
Кадр Ethernet с инкапсулированным IP-пакетом теперь может быть передан на R1. R1 пересылает пакет к месту назначения (Web Server). Это может означать, что R1 пересылает пакет на другой маршрутизатор или непосредственно на Web Server, если он находится в одной из сетей, подключенных к R1.
Для каждого узла в локальной сети важно правильно настроить IP-адрес основного шлюза. Все пакеты, предназначенные для отправки в удаленную сеть, направляются на шлюз по умолчанию. MAC-адреса Ethernet и шлюз по умолчанию рассматриваются в следующих главах.
3.7.8 Адреса канала данных
Физический адрес канального уровня (уровня 2) играет другую роль. Назначение адреса канального уровня — доставить кадр канала данных с одного сетевого интерфейса на другой в одной и той же сети.
Прежде чем IP-пакет можно будет отправить по проводной или беспроводной сети, его необходимо инкапсулировать в кадр канала данных для последующего перемещения по физическому средству подключения.
Хост к маршрутизатору
Маршрутизатор к маршрутизатору
Маршрутизатор на сервер
В ходе пересылки IP-пакетов от узла к маршрутизатору, между маршрутизаторами и, наконец, от маршрутизатора к узлу в каждой точке на пути своего следования IP-пакет инкапсулируется в новый кадр канала передачи данных. Каждый кадр канального уровня содержит адрес канала-источника (передавшего этот кадр сетевой платы) и адрес канала назначения (сетевой платы, принимающей этот кадр).
Протокол канального уровня (уровня 2) используется только для доставки пакета между сетевыми интерфейсными платами в одной сети. Маршрутизатор удаляет информацию уровня 2 после получения пакета сетевой интерфейсной платой и добавляет новую информацию канального уровня перед пересылкой пакета другой сетевой интерфейсной плате по пути к месту назначения.
На канальном уровне IP-пакет инкапсулируется в кадр, содержащий следующую информацию канального уровня.
**Адрес источника канального уровня — физический адрес сетевой интерфейсной платы устройства, которое передает пакет.
**Адрес места назначения канального уровня — физический адрес сетевой интерфейсной платы устройства, которое получает пакет. Это адрес ближайшего транзитного маршрутизатора или устройства назначения.