Repeaters VS Bridges, IP & MAC Adressing, Encapsulation, Routers VS Bridges

1. Počítačové siete Repeaters VS Bridges, IP & MAC Adressing, Encapsulation, Routers VS Bridges Vypracoval : Roman Mocnár 2003/2004

2. 1. IP & MAC Adressing • IP adresy : • Slúžia na identifikáciu počítača v sieti • Majú veľkosť 32 bitov • IP adresa pozostáva z dvoch častí • adresa siete • adresa v rámci tej siete

3. IP Adressing • Poznáme IP adresy rôznych tried • Triedy IP adries sú A…E na základe toho, koľko bitov • je určených na určenie adresy siete a koľko na určenie • adresy konkrétneho počítača ( hostu ) Príklad : Trieda A Trieda B

4. IP Adressing • Trieda A : • prvý bit je nastavený vždy na 0, teda najnižšia hodnota prvého čísla • je 00000000 a najvyššia 01111111 teda 127. Tieto dva čísla sú však • rezervované a preto trieda A zahŕňa čísla v rozmedzí 1 – 126 • Trieda B : • prvé dva bity sú nastavené vždy na 10, teda najnižšia hodnota čísla • je 10000000 teda 128 a najvyššia 10111111 teda 191. • Trieda C : • prvé tri bity su nastavené vždy na 110, takže hodnoty môžu byť v • rozmedzí 192 – 223. • Trieda D : • prvé štyry bity sú 1110, rozmedzie je teda od 224 – 239 • Trieda E : • táto trieda IP adries je rezervovaná na výskumné účely

5. IP Adressing • Na výpočet adresy siete sa používa tzv. subnet mask, • teda sieťová maska • Táto sieťová maska má rovnaký tvar ako IP adresa • napríklad 255.255.0.0 • Adresu siete vypočítame nasledovne : • prevedieme každé číslo sieťovej masky do binárneho tvaru • prevedieme každé číslo IP adresy do binárneho tvaru • vykonáme logickú operáciu AND na jednotlivých bitoch a tým sčítame IP adresu a sieťovú masku • Touto operáciou získame z danej IP adresy adresu siete

6. MAC Adressing • MAC ( Medium Access Control ) adresa slúži na identifikáciu • počítača v sieti • Má fixovanú veľkosť 6 bytov • Je jedinečná na svete pre každý počítač respektíve • pre každú NIC ( Network Interface Card ) teda sieťovú • kartu • Sieťovú kartu takto označuje výrobca • Pozostáva z 12-tich hexadecimálnych čísel • Príklad : • 00 – 50 – CF - E7 – C0 - 63

7. MAC Adressing • Skladá sa z dvoch základných častí : • OUI – Organization Unique Identifier – Identifikátor výrobcu • Interface Serial Number – sériové číslo sieťovej karty • OUI tvorí prvých 6 hexadecimálnych čísel • Zvyšných 6 tvorí Interface Serial Number

8. 2. Encapsulation • Znamená akési zaobaľovanie dát • Používa sa v súvislosti s pojmom sieťového modelu, alebo • tiež sieťových vrstiev ( layers ) • Aby mohli byť dáta poslané od jedného užívateľa • k druhému, je potrebné aby prešli procesom enkapsulácie, • t.j. procesom zaobaľovania. • Každá vrstva sieťového modelu pridá podľa protokolu • k dátam dôležité informácie ako logické a fyzické adresy, • headers, trailers atd. ešte pred tým, ako sú dáta odoslané • do siete.

9. Encapsulation demonstration Host A Host B

10. 3. Repeater • Repeater je sieťové zariadenie, ktoré slúži na regeneráciu signálu • na sieti • Túto regeneráciu signálu uskutočňuje na bitovej úrovni • Pracuje na úrovni prvej sieťovej teda fyzickej vrstvy • Platí pravidlo, že medzi počítačmi (hostami) na LAN sieti • ( Ethernet 10Mbps) môžu byť maximálne 4 repeatre • Toto pravidlo sa používa z dôvodu limitovaniaoneskorenia, ktoré je • pridané k framu každým repeatrom

11. 4. Bridge • Bridge je sieťové zariadenie (device), ktoré slúži na prepojenie • dvoch segmentov lokálnej siete LAN • Je vhodný vtedy, ak potrebujeme rozdeliť sieť na viacero menších • častí (segmentov) z dôvodu lepšej organizovanosti prenosu dát • Pracuje na úrovni istej inteligencie v tom zmysle, že robí • rozhodnutia, ktoré z troch operácií s framom vykoná • filtering • forwarding • flooding • O týchto operáciách sa rozhoduje na základe fyzických adries • Tieto adresy má uložené v akejsi tabuľke fyzických adries • Pracuje na 2 vrstve OSI sieťového modelu

12. Bridge • Základné vlastnosti mostov ( bridges ) sú : • zvyšujú celkovú kapacitu siete • spoľahlivosť (porucha v jednej lokálnej sieti nenaruší chod v iných lokálnych sieťach • bezpečnosť (dáta prenášané medzi stanicami jednej siete nieje možné odpočúvať v inej sieti )

13. 5. Router • Router ( smerovač )je sieťové zariadenie, ktoré slúži na • pripojenie lokálnych sietí LAN do sietí WAN • Je vhodný ak požadujeme, aby si jednotlivé segmenty siete • zachovali relatívnu samostatnosť(napr. vlastnú sieťovú adresu, • možnosť samostatnej správy a pod. • Používajú sa tiež v prípade, že spájame dve siete cez rozľahlú sieť, • alebo je potrebné prepojiť siete so zložitejšou topológiou, alebo • spájame siete rôznych typov • Pracuje na úrovni sieťovej vrstvy ( Network layer ) • Ich úlohou je postarať sa o doručenie packetov od odosielateľa až • k ich príjemcovi pričom rozhodujú o ceste, po ktorej jednotlivé • packety pôjdu.

14. Router • Router dokáže rozpoznávať obsah framov, dokáže správne • rozpoznať formát jednotlivých packetov, ktoré sú prenášané • vo framoch ( rámcoch ) a využiť informácie, ktoré sú v nich • obsiahnuté • Na smerovanie (routing) packetov používajú algoritmus, • pomocou ktorého rozhodujú kadiaľ packety pôjdu

15. 6. Porovnanie • Každé so spomenutých sieťových zariadení pracuje na inej • vrstve OSI sieťového modelu • Repeater – Physical Layer • Bridge – Data Link Layer • Router – Network Layer • Podľa toho, na ktorej vrstve sieťového modelu zariadenie • pracuje, zvyšuje sa istá úroveň inteligencie zariadenia a teda • istá úroveň rozhodovania. • Kým repeater pracuje na 1 úrovni sieťového modelu a • a plní iba funkciu regenerátora signálu, bridge má už istú • úroveň rozhodovania. Rozhoduje sa na základe fyzických • adries a plní už skôr spomenuté funkcie.

16. Porovnanie • Čo sa týka porovnania zariadení Bridge a Router, tak router • pracuje v porovnaní s bridgom na vyššej úrovni • rozhodovania. • Naproti mostu (bridge), ktorý robí rozhodnutia na základe • fyzických teda MAC adries, router robí rozhodnutia • na úrovni logických adries počítačov ( hostov ), teda IP adries. • Routre sa od mostov (bridge) odlišujú aj v tom, že pre ostatné • entity sú na úrovni sieťovej vrstvy viditeľné, čo znamená, • že majú svoje adresy a packety, ktoré majú nimi prejsť sú im • explicitne adresované. • Mosty zachytávajú prevádzku celej siete, čo znamená, že • spracúvajú viac framov, hoci spracovanie je jednoduchšie.