Продолжение преобразования адресов

4.4. Продолжение преобразования адресов

Новая запись в ARP-таблице появляется автоматически, спустя нес-

колько миллисекунд после того, как она потребовалась. Как вы помните,

ранее на шаге 2 исходящий IP-пакет был поставлен в очередь. Теперь с

использованием обновленной ARP-таблицы выполняется преобразование IP-

адреса в Ethernet-адрес, после чего Ethernet-кадр передается по сети.

Полностью порядок преобразования адресов выглядит так:

1) По сети передается широковещательный ARP-запрос.

2) Исходящий IP-пакет ставится в очередь.

3) Возвращается ARP-ответ, содержащий информацию о соответствии IP- и

Ethernet-адресов. Эта информация заносится в ARP-таблицу.

4) Для преобразования IP-адреса в Ethernet-адрес у IP-пакета, постав-

ленного в очередь, используется ARP-таблица.

5) Ethernet-кадр передается по сети Ethernet.

Короче говоря, если с помощью ARP-таблицы не удается сразу осущест-

вить преобразование адресов, то IP-пакет ставится в очередь, а необходи-

мая для преобразования информация получается с помощью запросов и ответов

протокола ARP, после чего IP-пакет передается по назначению.

Если в сети нет машины с искомым IP-адресом, то ARP-ответа не будет

и не будет записи в ARP-таблице. Протокол IP будет уничтожать IP-пакеты,

направляемые по этому адресу. Протоколы верхнего уровня не могут отли-

чить случай повреждения сети Ethernet от случая отсутствия машины с иско-

мым IP-адресом.

Некоторые реализации IP и ARP не ставят в очередь IP-пакеты на то

время, пока они ждут ARP-ответов. Вместо этого IP-пакет просто уничтожа-

ется, а его восстановление возлагается на модуль TCP или прикладной про-

цесс, работающий через UDP. Такое восстановление выполняется с помощью

таймаутов и повторных передач. Повторная передача сообщения проходит

успешно, так как первая попытка уже вызвала заполнение ARP-таблицы.

Следует отметить, что каждая машина имеет отдельную ARP-таблицу для

каждого своего сетевого интерфейса.

   * 5. Межсетевой протокол IP *

Модуль IP является базовым элементом технологии internet, а цент-

ральной частью IP является его таблица маршрутов. Протокол IP использует

эту таблицу при принятии всех решений о маршрутизации IP-пакетов. Содер-

жание таблицы маршрутов определяется администратором сети. Ошибки при

установке маршрутов могут заблокировать передачи.

Чтобы понять технику межсетевого взаимодействия, нужно понять то,

как используется таблица маршрутов. Это понимание необходимо для успеш-

ного администрирования и сопровождения IP-сетей.

  5.1. Прямая маршрутизация

На рис.6 показана небольшая IP-сеть, состоящая из 3 машин: A, B и C.

Каждая машина имеет такой же стек протоколов TCP/IP как на рис.1. Каждый

сетевой адаптер этих машин имеет свой Ethernet-адрес. Менеджер сети дол-

жен присвоить машинам уникальные IP-адреса.

A B C

| | |

--------------o------o------o------

Ethernet 1

IP-сеть "development"

Рис.6. Простая IP-сеть

Когда A посылает IP-пакет B, то заголовок IP-пакета содержит в поле

отправителя IP-адрес узла A, а заголовок Ethernet-кадра содержит в поле

отправителя Ethernet-адрес A. Кроме этого, IP-заголовок содержит в поле

получателя IP-адрес узла B, а Ethernet-заголовок содержит в поле получа-

теля Ethernet-адрес B.

-----------------------------------------------------

| адрес  отправитель получатель |

-----------------------------------------------------

| IP-заголовок A B |

| Ethernet-заголовок A B |

-----------------------------------------------------

Табл.5. Адреса в Ethernet-кадре, передающем IP-пакет от A к B

В этом простом примере протокол IP является излишеством, которое

мало что добавляет к услугам, предоставляемым сетью Ethernet. Однако

протокол IP требует дополнительных расходов на создание, передачу и обра-

ботку IP-заголовка. Когда в машине B модуль IP получает IP-пакет от

машины A, он сопоставляет IP-адрес места назначения со своим и, если

адреса совпадают, то передает датаграмму протоколу верхнего уровня.

В данном случае при взаимодействии A с B используется прямая маршру-

тизация.

  5.2. Косвенная маршрутизация

На рис.7 представлена более реалистичная картина сети internet. В

данном случае сеть internet состоит из трех сетей Ethernet, на базе кото-

рых работают три IP-сети, объединенные шлюзом D. Каждая IP-сеть включает

четыре машины; каждая машина имеет свои собственные IP- и Ethernet-

адреса.

----- D -------

A B  C | | | E F G

| | | | | | | | |

----o-----o-----o-----o-- | --o-----o-----o-----o---

Ethernet 1 | Ethernet 2

IP-сеть "development" | IP-сеть "accounting"

|

| H I J

| | | |

--o----o-----o-----o----------

 Ethernet 3

IP-сеть "fuctory"

Рис.7. Сеть internet, состоящая из трех IP-сетей

За исключением D все машины имеют стек протоколов, аналогичный пока-

занному на рис.1. Шлюз D соединяет все три сети и, следовательно, имеет

три IP-адреса и три Ethernet-адреса. Машина D имеет стек протоколов

TCP/IP, похожий на тот, что показан на рис.3, но вместо двух модулей ARP

и двух драйверов, он содержит три модуля ARP и три драйвера Ethernet.

Обратим внимание на то, что машина D имеет только один модуль IP.

Менеджер сети присваивает каждой сети Ethernet уникальный номер,

называемый IP-номером сети. На рис.7 IP-номера не показаны, вместо них

используются имена сетей.

Когда машина A посылает IP-пакет машине B, то процесс передачи идет

в пределах одной сети. При всех взаимодействиях между машинами, подклю-

ченными к одной IP-сети, используется прямая маршрутизация, обсуждавшаяся

в предыдущем примере.

Когда машина D взаимодействует с машиной A, то это прямое взаимо-

действие. Когда машина D взаимодействует с машиной E, то это прямое вза-

имодействие. Когда машина D взаимодействует с машиной H, то это прямое

взаимодействие. Это так, поскольку каждая пара этих машин принадлежит

одной IP-сети.

Однако, когда машина A взаимодействует с машинами, включенными в

другую IP-сеть, то взаимодействие уже не будет прямым. Машина A должена

использовать шлюз D для ретрансляции IP-пакетов в другую IP-сеть. Такое

взаимодействие называется "косвенным".

Маршрутизация IP-пакетов выполняется модулями IP и является прозрач-

ной для модулей TCP, UDP и прикладных процессов.

Если машина A посылает машине E IP-пакет, то IP-адрес и Ethernet-

адрес отправителя соответствуют адресам A. IP-адрес места назначения

является адресом E, но поскольку модуль IP в A посылает IP-пакет через D,

Ethernet-адрес места назначения является адресом D.

----------------------------------------------------

| адрес отправитель получатель |

----------------------------------------------------

| IP-заголовок A E |

| Ethernet-заголовок A D  |

----------------------------------------------------

Табл.6. Адреса в Ethernet-кадре, содержащем IP-пакет от A к E

(до шлюза D)

Модуль IP в машине D получает IP-пакет и проверяет IP-адрес места

назначения. Определив, что это не его IP-адрес, шлюз D посылает этот

IP-пакет прямо к E.

----------------------------------------------------

| адрес отправитель получатель |

----------------------------------------------------

| IP-заголовок A E |

| Ethernet-заголовок D E |

----------------------------------------------------

Табл.7. Адреса в Ethernet-кадре, содержащем IP-пакет от A к E

(после шлюз D)

Итак, при прямой маршрутизации IP- и Ethernet-адреса отправителя

соответствуют адресам того узла, который послал IP-пакет, а IP- и

Ethernet-адреса места назначения соответствуют адресам получателя. При

косвенной маршрутизации IP- и Ethernet-адреса не образуют таких пар.

В данном примере сеть internet является очень простой. Реальные

сети могут быть гораздо сложнее, так как могут содержать несколько шлюзов

и несколько типов физических сред передачи. В приведенном примере нес-

колько сетей Ethernet объединяются шлюзом для того, чтобы локализовать

широковещательный трафик в каждой сети.

Похожие работы

Дослідження протоколу TCP/IP /укр./

Скачать

52868

2

1

... .   1. Персональные компьютеры в cетях TCP/IP 1.1 Иерархия протоколов TCP/IP Протоколы TCP/IP широко применяются во всем мире для объединения компьютеров в сеть Internet. Архитектура протоколов TCP/IP предназначена для объединенной сети, состоящей из соединенных друг с другом шлюзами отдельных разнородных компьютерных подсетей. Иерархию управления в TCP/IP – сетях обычно представляют в виде ...

Обзор семейства протоколов TCP/IP

Скачать

27320

2

2

... деление его функций. Однако модель TCP/IP разрабатывалась значительно позже самого комплекса протоколов, поэтому она ни как не могла быть взята за образец при проектировании протоколов. Семейство протоколов TCP/IP Семейство протоколов IP состоит из нескольких протоколов, часто обозначаемых общим термином “TCP/IP”: o  IP – протокол межсетевого уровня; o  TCP – протокол межхостового уровня, ...

Протокол надежной доставки сообщений TCP

Скачать

12969

0

2

... изменить размер окна, посылая управляющие сообщения некоторым конечным узлам, что позволяет им дифференцировано управлять интенсивностью потока данных в разных частях сети. Формат сообщений TCP Сообщения протокола TCP называются сегментами и состоят из заголовка и блока данных. Заголовок сегмента имеет следующие поля: Порт источника (SOURS PORT) занимает 2 байта, идентифицирует процесс- ...

Стек протоколов TCP/IP

Скачать

9559

0

1

... ISO/OSI, то, хотя он также имеет многоуровневую структуру, соответствие уровней стека TCP/IP уровням модели OSI достаточно условно. Структура протоколов TCP/IP приведена на рисунке 2.1. Протоколы TCP/IP делятся на 4 уровня. Рис. 2.1. Стек TCP/IP Самый нижний (уровень IV) соответствует физическому и канальному уровням модели OSI. Этот уровень в протоколах TCP/IP не регламентируется, но ...