- •Глава 8 – Сетевой уровень.
- •8.0 Введение.
- •8.0.1 Почему я должен выполнить этот модуль?
- •8.0.2 Что я буду изучать в этом модуле?
- •8.1 Характеристики сетевого уровня
- •8.1.1 Сетевой уровень
- •8.1.2 Инкапсуляция ip
- •8.1.3 Характеристики протокола ip
- •8.1.4 Без установления соединения
- •8.1.5 Негарантированная доставка
- •8.1.6 Независимость от среды
- •8.2 Пакет iPv4
- •8.2.1 Заголовок пакета iPv4
- •8.2.2 Поля заголовка пакета iPv4:
- •8.2.3 Видео. Пример заголовков iPv4 в программе Wireshark
- •8.2.4 Проверьте свое понимание темы - Пакет iPv4
- •8.3 Пакет iPv6
- •8.3.1 Ограничения iPv4
- •8.3.2 Обзор iPv6
- •8.3.3 Поля заголовка пакета iPv4 в заголовке пакета iPv6
- •8.3.4 Заголовок пакета iPv6
- •8.3.5 Видео. Пример заголовков iPv6 в программе Wireshark
- •8.3.6 Проверьте свое понимание темы - Пакет iPv6
- •8.4 Методы маршрутизации узлов
- •8.4.1 Решение о перенаправлении узла
- •8.4.2 Шлюз по умолчанию
- •8.4.3 Хост маршрутизирует к шлюзу по умолчанию
- •8.4.4 Таблицы маршрутизации узла
- •8.4.5 Проверьте свое понимание темы маршрутизация хоста
- •8.5 Введение в маршрутизацию
- •8.5.1 Решение о переадресации пакетов маршрутизатора
- •8.5.2 Таблица маршрутизации ip-маршрутизатора
- •8.5.3 Статическая маршрутизация
- •8.5.4 Динамическая маршрутизация
- •8.5.5 Видео. Таблица маршрутизации маршрутизатора iPv4
- •8.5.6 Введение в таблицу маршрутизации iPv4
- •8.5.7 Проверьте свое понимание темы - Введение в маршрутизацию.
- •8.6 Практика и контрольная работа модуля
- •8.6.1 Что я изучил в этом модуле?
- •8.6.2 Контрольная работа модуля - Сетевой уровень
8.1.2 Инкапсуляция ip
Протокол IP инкапсулирует сегмент транспортного уровня (уровень чуть выше сетевого уровня) или другие данные путем добавления заголовка IP. IP заголовок используется для доставки пакета на узел назначения.
На рисунке показан последующий процесс создания единицы данных протокола (PDU) сетевого уровня и IP-пакета.
Процесс инкапсуляции данных от уровня к уровню обеспечивает возможность разрабатывать и масштабировать сервисы на различных уровнях без влияния на другие уровни. Это означает, что сегменты транспортного уровня можно легко упаковать с помощью протоколов IPv4 или IPv6 или любого нового протокола, который может быть создан в будущем.
IP-заголовок проверяется устройствами уровня 3 (т. е. маршрутизаторами и коммутаторами уровня 3), когда он перемещается по сети к месту назначения. Важно отметить, что информация об IP-адресации остается неизменной с момента выхода пакета с исходного хоста до момента его прибытия на хост назначения, за исключением случаев, когда она переводится устройством, выполняющим преобразование сетевых адресов (NAT) для IPv4.
Примечание: NAT обсуждается в последующих модулях.
Маршрутизаторы реализуют протоколы маршрутизации для маршрутизации пакетов между сетями. Во время маршрутизации, выполняемой этими промежуточными устройствами, учитывается содержимое заголовка только того пакета, который инкапсулирует сегмент. Во всех остальных случаях часть данных пакета (т. е. инкапсулированная единица данных протокола (PDU) транспортного уровня) во время выполнения процессов на сетевом уровне остается неизменной.
8.1.3 Характеристики протокола ip
Протокол IP был разработан как протокол с низкой нагрузкой. Он обеспечивает только те функции, которые необходимы для доставки пакета от узла источника к узлу назначения по взаимосвязанной системе сетей. Этот протокол не предназначен для мониторинга и управления потоком пакетов. Эти функции, при необходимости, выполняются другими протоколами на других уровнях, в первую очередь — протоколом TCP на уровне 4.
Основные характеристики IP:
Без установления соединения означает, что перед отправкой пакетов данных соединение с хостом назначения не устанавливается.
Негарантированная доставка показывает, что IP-протокол по своей сути неустойчив, так как доставка пакетов не гарантируется.
Независимость от среды - Работа не зависит от средства подключения (медный, оптоволоконный кабель или беспроводная среда).
8.1.4 Без установления соединения
IP является протоколом без установления соединения, а это означает, что перед отправкой данных выделенное сквозное соединение не устанавливается. Обмен данными без установления соединения по своей сути аналогичен отправке письма без предварительного уведомления получателя. На рисунке представлены эти пункты.
Без установления соединения- Аналогия
При передаче данных без установления соединения используется аналогичный принцип. Как показано на рисунке, IP-протоколу не требуется первоначальный обмен контрольной информацией для установления сквозного соединения до начала пересылки пакетов.
Без установления соединения – Сеть
