БЫСТРОДЕЙСТВИЕ Bridge и Switch — измеряется в PPS — пакет в секунду.

Меж)сетевой уровень эталонной модели ISO/OSI. Сетевые элементы, действующие на межсетевом уровне. Примеры протоколов межсетевого слоя в стеках различных архитектур. Межсетевые (глобальные) адреса.

3-й уровень сетевой модели OSI – межсетевой.

предназначен для ГЛОБАЛЬНУЮ ДОСТАВКУданных

Отвечает за:

· трансляцию логических адресов и имён в физические

· определение кратчайших маршрутов

· коммутацию и маршрутизацию

· отслеживание неполадок и "заторов" в сети

отвечает на запросы обслуживания от Транспортного уровня и направляет запросы обслуживания на Канальный уровень.

(Внутри сети доставка данных регулируется канальным уровнем, а вот доставкой данных между сетями занимается сетевой уровень.)

Пакеты (packets) - сообщения сетевого уровня.

При организации доставки пакетов на сетевом уровне используется понятие"номер сети".

В этом случае адрес получателя состоит из номера сети и номера компьютера в этой сети.

Виды протоколов:

· от узла к маршрутизатору

· между маршрутизаторами.

Протоколы обмена маршрутной информацией. С помощью этих протоколов маршрутизаторы собирают информацию о топологии межсетевых соединений.

Протоколы сетевого уровня реализуются:

· программными модулями операционной системы

· программными и аппаратными средствами маршрутизаторов

Примеры протоколов сетевого уровня:

· протокол межсетевого взаимодействия IP стека TCP/IP

· протокол межсетевого обмена пакетами IPX стека Novell

Элементы сетевого слоя - маршрутизаторы (роутеры)– принимают решение, на какой порт отправлять. У роутера есть список адресов, маршрутных таблиц. Оперирует глобальными адресами (например, IP)

Быстродействие — PPS — пакеты в секунду. Работает медленнее свича. Берет в буфер пакет и ждет очереди. Роутер принимает решение об оптимальном пути.

Роутер принимает решение, свич передаёт пакет далее по сети.

31. Маршрутизация в широко-территориальных сетях: механизм маршрутизации маршрутная таблица, ее заполнение и использование.

Маршрутное решение (routing decision) — выбор, куда пересылать пакет, должен делаться быстро. Маршрутная таблица — routing table. Есть в любом подключенном к сети компе, он принимает решение, куда отправить пакет. Она в конечных хостах и в промежуточных сетях.

Местная доставка — по data link layer

Глобальное решение — роутерами.: физ. среда (physical layer), канальный слой (принимает кадр — data link layer), межсетевой слой (internetwork layer)

Механизм маршрутизации: маршутизатор просматривает свою марш. таблицу, ищет строчку, которая начинается с данного адреса назначения и смотрит, куда передавать дальше. В таблице - только соседние роутеры

Быстродействие определяется пакетами в секунду — PPS.

Если не найден адресат, пакет направляется дежурному роутеру, который располагает большей информацией(default router), и пакет посылается ему, если роутер не нашел, куда отправить.

Таблица формируется по 2м правилам:

1. Вручную (пишутся тогда, когда они действуют на границе между разными сетями)

Пограничный роутер — border gateway. правила пишутся вручную по договорённости. АС — autonomous system — автономная система. Имеет определенный номер, регистрируется в международных организациях, имеет несколько блоков, например 4 блока по 256 адресов. А на границе — BGP-4 — border gateway protocol четвертой версии. И туда правила записываются вручную.

Пиринговое соглашение (peer — равный). Если роутер перегружен, он отбрасывает пакет. Число хопов (промежуточных точек) — мера измерения расстояния в сетях. Число промежуточных точек на единицу меньше числа промежуточных точек, длина в хопах называется distance vector.

Алгоритм придумали американцы Беллман и Форд (звонарь и автомобиль, лол). RIP — routing internet protocol.

Другой алгортим выбирает маршрут не по числу хопов, а по качеству пути. Находит кратчайший путь, смотрит, нет ли других такой же длины. Если есть, тогда из их выберем более быстрый. Потом смотрим пути на единицу больше, смотрим, не будет ли он передавать быстрее.

SPF — shortest path first. Изобретен математиком Дикстре (Dicstre). Протокол OSPF — Open SPF (open source).

RIP и OSPF используется на третьем слое, но работает на самом верхнем уровне — application layer

2. Динамический — роутерам сообщается об изменении маршрутов. Обычно - раз в час. (routing update). Магистральные роутеры с огромными маршрутными таблицами редиректят пакеты между собой. Split horisont — ограниченный горизонт. «Я вижу отсюда до соседей». И все вместе они видят всю сеть. Протокол маршрутизации определяет правила (polices) маршрутизации, которые зафиксированы в таблице.

Маршрутизация в широко-территориальных сетях. Правила маршрутизации (“политики маршрутизации”). Сопоставление критериев вектора расстояний и состояния пути. Примеры соответствующих протоколов маршрутизации. “Демоны” маршрутизации.

Когда маршрутизатор получает пакет, он должен решить две задачи:

· к какой сети он должен его передать;

· по какому пути.

Последнее решение основано на выборе оптимального пути. Это определяется метрикой.

Метрика – это условная стоимость передачи по сети. Полное измерение конкретного маршрута равно сумме метрик сетей, которые включают в себя маршрут. Маршрутизатор выбирает маршрут с наименьшей метрикой. Метрика назначается для интерфейса сети в зависимости от типа протокола.

Вектор расстояний (создатели - Беллман и Форд)

Хопы - промежуточные точки, которые пакет проходит в сети. Они — мера измерения расстояния в сетях. Длина в хопах называется вектор расстояний (distance vector).

Простые протоколы (RIP – Routing Information Protocol), рассматривают все сети как одинаковые. Тогда стоимость прохождения через каждую сеть — одна и та же, и для определения метрики подсчитываются хопы. Если пакет, чтобы достигнуть конечного пункта, проходит через 10 сетей, полная стоимость составляет 10 хопов.

Состояние пути (создатель - математик Дикстре (Dicstre). Другие протоколы, такие как OSPF (Open Shortest Path First), позволяют администратору назначить стоимость для передачи через сеть, основанную на типе требуемого обслуживания. Маршрут через сеть может иметь различную стоимость (метрику). Например, если для типа сервиса желательна максимальная производительность, спутниковый канал имеет меньшую метрику, чем оптическая линия. С другой стороны, если типу сервера желательна минимальная задержка, оптическая линия имеет меньшую метрику, чем спутниковый канал.

Таким образом, выбор пути основывается не только на длине пути, но и его «качестве».

Политики маршрутизации. Используется в протоколах, которые объединяют вместе автономные системы.

Такие протоколы определяют метрику различно. В протоколе пограничной маршрутизации (BGP — Border Gateway Protocol) критерий определения пути — это политика, которую может устанавливать администратор. Политика — это принцип, по которому определяется путь. Содержанием политики маршрутизации являются правила обмена маршрутной информацией между автономными системами.

Демоны маршрутизации. При динамической маршрутизации таблица маршрутизации редактируется программно. В случае UNIX-систем это делают демоны маршрутизации, в других системах — служебные программы, которые играют ту же роль. Демоны маршрутизации обмениваются между собой информацией, которая позволяет им заполнить таблицу маршрутизации наиболее оптимальными маршрутами. Протоколы, с помощью которых производится обмен информацией между демонами, называется протоколами динамической маршрутизации. Демоны динамической маршрутизации: Quagga, GNU, Zebra, XORP, Bird

33. Транспортный уровень эталонной модели ISO/OSI. Понятие порт, типы портов, разновидности транспортных протоколов, примеры.

Предназначен для доставки данных без ошибок, потерь и дублирования в той последовательности, как они были переданы. Блоки данных он разделяет на фрагменты, размер которых зависит от протокола, короткие объединяет в один, а длинные разбивает. Протоколы этого уровня предназначены для взаимодействия типа точка-точка.

Порт — соединение (физическое или логическое), через которое принимаются и отправляются данные.

Типы портов:

Аппаратный порт — разъём на каком-либо элементе аппаратного обеспечения компьютера, в который подключается кабель или вилка.

Порт ввода-вывода — используется в микропроцессорах (например, Intel) при обмене данными с аппаратным обеспечением. Порт ввода-вывода сопоставляется с тем или иным устройством и позволяет программам обращаться к нему для обмена данными.

Сетевой порт — параметр протоколов TCP и UDP.

Стек протоколов TCP/IP (англ. Transmission Control Protocol/Internet Protocol) — набор протоколов сетевого взаимодействия.

Протоколы транспортного уровня могут решать проблему негарантированной доставки сообщений, а также гарантировать правильную последовательность прихода данных. В стеке TCP/IP транспортные протоколы определяют, для какого именно приложения предназначены эти данные.

TCP — «гарантированный» транспортный механизм с предварительным установлением соединения, предоставляющий приложению надёжный поток данных, дающий уверенность в безошибочности получаемых данных, перезапрашивающий данные в случае потери и устраняющий дублирование данных.. TCP позволяет регулировать нагрузку на сеть, уменьшать время ожидания данных при передаче на большие расстояния. TCP гарантирует правильную последовательность приёма и отправки данных.

UDP — протокол передачи датаграмм без установления соединения. Он - протокол «ненадёжной» передачи - удостовериться в доставке сообщения невозможно, возможно перемешивание пакетов. В приложениях, требующих гарантированной передачи данных, используется протокол TCP.

Примеры:

UDP обычно используется в таких приложениях, как потоковое видео и компьютерные игры, где допускается потеря пакетов, а повторный запрос затруднён или не оправдан, либо в приложениях вида запрос-ответ (например, запросы к DNS), где создание соединения занимает больше ресурсов, чем повторная отправка.

И TCP, и UDP используют для определения протокола верхнего уровня число, называемое портом.