Процесс продвижения IP-пакета в составной сети
Курсовая работа
по дисциплине: «Компьютерные системы и сети»
на тему: «Взаимодействие протоколов IP, ARP, Ethernet и DNS»
Студентка группы 141701с _________________ Булва Е.Д.
(подпись)
Руководитель Медведев С.А.
(подпись)
Минск 2016
РЕФЕРАТ
Курсовой работы
«Взаимодействие протоколов IP, ARP, Ethernet и DNS»
Объем работы 15 с., в том числе 7 рис., 6 ист. лит., 1 табл.
Ключевые слова: протокол, сеть, маршрутизатор, кадр, клиент, сервер.
В курсовой работе исследуется проблема взаимодействия протоколов IP, ARP, Ethernet и DNS, которая включает в себя следующие этапы:
1. Формирование IP-пакета с инкапсулированным в него DNS-запросом;
2. Передача кадра Ethernet с IP-пакетом маршрутизатору R3;
3. Определение IP-адреса и MAC-адреса следующего маршрутизатора R2;
4. Доставка пакета маршрутизатором R2 DNS-серверу;
5. Обработка кадра Ethernet сетевым адаптером DNS-сервера;
6. Доставка DNS-ответа DNS-клиенту.
ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ.. 5
1 ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ.. 6
2 Процесс продвижения IP-пакета в составной сети.. 7
2.1 Формирование IP-пакета с инкапсулированным в него DNS-запросом. 8
2.2 Передача кадра Ethernet с IP-пакетом маршрутизатору R3. 8
2.3 Определение IP-адреса и МАС-адреса следующего маршрутизатора R2 9
2.4 Доставка пакета маршрутизатором R2 DNS-серверу. 11
2.5 Обработка кадра Ethernet сетевым адаптером DNS-сервера. 12
2.6 Доставка DNS-ответа DNS-клиенту. 12
ЗАКЛЮЧЕНИЕ.. 14
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ... 15
ВВЕДЕНИЕ
Компьютерная сеть – это совокупность компьютеров, соединенных линиями связи, обеспечивающая пользователям сети потенциальную возможность совместного использования ресурсов всех компьютеров. С другой стороны, проще говоря, компьютерная сеть - это совокупность компьютеров и различных устройств, обеспечивающих информационный обмен между компьютерами в сети без использования каких-либо промежуточных носителей информации.
Сетевой протокол– правила и технические процедуры, позволяющие компьютерам, объединенным в сеть, осуществлять соединение и обмен данными. Три основные момента, касающиеся протоколов:
· Существует множество протоколов. И хотя все они участвуют в реализации связи, каждый протокол имеет различные цели, выполняет различные задачи.
· Протоколы работают на разных уровнях модели OSI. Функции протокола определяются уровнем, на котором он работает.
· Несколько протоколов могут работать совместно. В этом случае они образуют так называемый стэк протоколов или набор протоколов.
· Целью курсовой работы является показать взаимодействие протоколов IP, ARP, Ethernet и DNS на примере конкретной составной сети.
ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ
В курсовой работе необходимо реализовать следующие процессы:
· Формирование IP-пакета с инкапсулированным в него DNS-запросом
· Передача кадра EthernetcIP-пакетом маршрутизатору R3
· Определение IP-адреса и MAC-адреса следующего маршрутизатора R2
· Доставка пакета маршрутизатором R2 DNS-серверу
· Обработка кадра Ethernet сетевым адаптером DNS-сервера
· Доставка DNS-ответа DNS-клиенту
Имея исходные данные:
| Устройство | IP-адрес | MАС-адрес | Символьный адрес |
| Клиент | 192.62.64.01 | 008048A28751 | |
| FTP-сервер | 192.68.13.12 | 001C00006712 | miu.by |
| DNS-сервер | 56.5.18.01 | 00EF77232410 | |
| Маршрутизатор R2 | 192.60.51.34 56.5.51.08 | 004FB2560001 004FB2H95308 | |
| Маршрутизатор R3 | 192.62.18.07 198.15.38.11 | 003B00078782 003B00118890 |
Рисунок 1.1 – Таблица исходных данных
Формирование IP-пакета с инкапсулированным в него DNS-запросом
Программный модуль FTP-клиента, получив команду ftpmiu.by, передает запрос к работающей на этом же компьютере клиентской части протокола DNS, которая, в свою очередь, формирует к DNS-серверу запрос, интерпретируемый примерно так: «Какой IP-адрес, соответствует символьному имени miu.by?» Запрос упаковывается в UDP-дейтаграмму, затем в IP-пакет. В заголовке пакета в качестве адреса назначения указывается IP-адрес 56.5.18.01 DNS-сервера. Этот адрес известен программному обеспечению клиентского компьютера, так как он входит в число его конфигурационных параметров. Сформированный IP-пакет будет перемещаться по сети в неизменном виде (как показано на рис. 2.1), пока не дойдет до адресата — DNS-сервера.
| 192.62.64.01 |
| 56.5.18.01 |
Рисунок 2.2 – IP-пакет с инкапсулированным в него DNS-запросом
Рисунок 2.3 – Кадр Ethernet с инкапсулированным IP-пакетом, отправленный с клиентского компьютера
Рисунок 2.4 – Кадры Ethernet с инкапсулированными ARP-запросом и ARP-ответом
Теперь, зная МАС-адрес маршрутизатора R2 (004FB2560001), маршрутизатор R3 отсылает ему IP-пакет с DNS-запросом (рис. 2.4).
| 004FB2560001 |
| 192.62.64.01 |
| 56.5.18.01 |
| 003B00078782 |
| IP - 192.62.18.07 |
| MAC - 003B00078782 |
| MAC -004FB2560001 |
| IP - 192.60.51.34 |
Рисунок 2.5 – Кадр Ethernet с DNS-запросом, отправленный с маршрутизатора R3 маршрутизатору R2
Рисунок 2.6 – Кадр Ethernet с DNS-запросом, отправленный с маршрутизатора R2
Рисунок 2.7 - Кадр Ethernet с DNS-ответом, отправленный с маршрутизатора R3 компьютеру-клиенту
После того как клиент получает IP-адрес сервера miu.by из DNS-ответа, то он может послать ему свое сообщение, используя те же описанные ранее механизмы доставки данных через составную сеть.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
В заключении хотелось сказать, что в результате проделанной работы мы рассмотрели как взаимодействуют между собой протоколы IP, ARP, Ethernet и DNS на примере составной сети. Мы затронули такие вопросы как формирование IP-пакета с инкапсулированным в него DNS-запросом, передача кадра Ethernet с IP-пакетом, определение IP-адреса и MAC-адреса, доставку пакетов.
Таким образом сделаем вывод, что протоколы IP, ARP и Ethernet работая в тесной кооперации друг с другом осуществляют доставку пакетов данных через всю составную сеть.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Олифер В.Г., Олифер Н.А. Компьютерные сети. Принципы, технологии, протоколы: Учебник для вузов. 4-е изд. — СПб.: Питер, 2010. — 944 с.
2. Олифер В.Г., Олифер Н.А. Основы компьютерных сетей. — СПб.: Питер, 2009. — 352 с.
3. Малышев Р.А. Локальные вычислительные сети: Учебное пособие/ РГАТА. - Рыбинск, 2005. — 83 с.
4. Курносов А.П. Практикум по информатике/Под ред. Курносова А.П. Воронеж: ВГАУ, 2001. — 173 с
5. Симонович С.В.Информатика. Базовый курс/Симонович С.В. и др. —СПб.: издательство "Питер", 2000. — 640 с.
6. Стандарт предприятия: Работы курсовые и дипломные. Структура и правила оформления. СТП МИУ 2.0.01-10 / авт-сост. Н.В. Суша, В.В. Гедранович, М.И. Пикуль, С.Н. Спирков, В.В. Таборовец. — Минск: Изд-во МИУ, 2010. — 48с.
Курсовая работа
по дисциплине: «Компьютерные системы и сети»
на тему: «Взаимодействие протоколов IP, ARP, Ethernet и DNS»
Студентка группы 141701с _________________ Булва Е.Д.
(подпись)
Руководитель Медведев С.А.
(подпись)
Минск 2016
РЕФЕРАТ
Курсовой работы
«Взаимодействие протоколов IP, ARP, Ethernet и DNS»
Объем работы 15 с., в том числе 7 рис., 6 ист. лит., 1 табл.
Ключевые слова: протокол, сеть, маршрутизатор, кадр, клиент, сервер.
В курсовой работе исследуется проблема взаимодействия протоколов IP, ARP, Ethernet и DNS, которая включает в себя следующие этапы:
1. Формирование IP-пакета с инкапсулированным в него DNS-запросом;
2. Передача кадра Ethernet с IP-пакетом маршрутизатору R3;
3. Определение IP-адреса и MAC-адреса следующего маршрутизатора R2;
4. Доставка пакета маршрутизатором R2 DNS-серверу;
5. Обработка кадра Ethernet сетевым адаптером DNS-сервера;
6. Доставка DNS-ответа DNS-клиенту.
ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ.. 5
1 ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ.. 6
2 Процесс продвижения IP-пакета в составной сети.. 7
2.1 Формирование IP-пакета с инкапсулированным в него DNS-запросом. 8
2.2 Передача кадра Ethernet с IP-пакетом маршрутизатору R3. 8
2.3 Определение IP-адреса и МАС-адреса следующего маршрутизатора R2 9
2.4 Доставка пакета маршрутизатором R2 DNS-серверу. 11
2.5 Обработка кадра Ethernet сетевым адаптером DNS-сервера. 12
2.6 Доставка DNS-ответа DNS-клиенту. 12
ЗАКЛЮЧЕНИЕ.. 14
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ... 15
ВВЕДЕНИЕ
Компьютерная сеть – это совокупность компьютеров, соединенных линиями связи, обеспечивающая пользователям сети потенциальную возможность совместного использования ресурсов всех компьютеров. С другой стороны, проще говоря, компьютерная сеть - это совокупность компьютеров и различных устройств, обеспечивающих информационный обмен между компьютерами в сети без использования каких-либо промежуточных носителей информации.
Сетевой протокол– правила и технические процедуры, позволяющие компьютерам, объединенным в сеть, осуществлять соединение и обмен данными. Три основные момента, касающиеся протоколов:
· Существует множество протоколов. И хотя все они участвуют в реализации связи, каждый протокол имеет различные цели, выполняет различные задачи.
· Протоколы работают на разных уровнях модели OSI. Функции протокола определяются уровнем, на котором он работает.
· Несколько протоколов могут работать совместно. В этом случае они образуют так называемый стэк протоколов или набор протоколов.
· Целью курсовой работы является показать взаимодействие протоколов IP, ARP, Ethernet и DNS на примере конкретной составной сети.
ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ
В курсовой работе необходимо реализовать следующие процессы:
· Формирование IP-пакета с инкапсулированным в него DNS-запросом
· Передача кадра EthernetcIP-пакетом маршрутизатору R3
· Определение IP-адреса и MAC-адреса следующего маршрутизатора R2
· Доставка пакета маршрутизатором R2 DNS-серверу
· Обработка кадра Ethernet сетевым адаптером DNS-сервера
· Доставка DNS-ответа DNS-клиенту
Имея исходные данные:
| Устройство | IP-адрес | MАС-адрес | Символьный адрес |
| Клиент | 192.62.64.01 | 008048A28751 | |
| FTP-сервер | 192.68.13.12 | 001C00006712 | miu.by |
| DNS-сервер | 56.5.18.01 | 00EF77232410 | |
| Маршрутизатор R2 | 192.60.51.34 56.5.51.08 | 004FB2560001 004FB2H95308 | |
| Маршрутизатор R3 | 192.62.18.07 198.15.38.11 | 003B00078782 003B00118890 |
Рисунок 1.1 – Таблица исходных данных
Процесс продвижения IP-пакета в составной сети
В данной работе мы будем рассматривать процесс продвижения пакета в составной сети на примере IP-сети, показанной на рисунке 1.1. При этом будем считать, что все узлы сети, рассматриваемой в примере, имеют адреса, основанные на классах. Особое внимание будет уделено взаимодействию протокола IP с протоколами разрешения адресов ARP и DNS.
Рисунок 2.1 - Пример IP-маршрутизации
Итак, пусть пользователю компьютера с IP-адресом 194.11.4.21, находящегося в сети 194.0.0.0, необходимо узнать IP-адрес сервера зная его символьный адрес. Пользователю известно символьное имя сервера miu.by.
Для этого необходимо выполнить две последовательные операции:
1. DNS-клиент (работающий на компьютере 194.11.4.21) передает DNS-серверу сообщение, в котором содержится запрос об IP-адресе сервера miu.by.
2. DNS-сервер, выполнив поиск, передает ответ DNS-клиенту о найденном IP-адресе сервера miu.by.
Далее мы последовательно, по шагам, рассмотрим, как при решении этих задач взаимодействуют между собой протоколы DNS, IP, ARP и Ethernet и что происходит при этом с кадрами и пакетами.