310 likes | 525 Views
Сетевой уровень. Сети и системы телекоммуникаций Созыкин А.В. План. Место сетевого уровня в модели OSI История создания Сервисы сетевого уровня Задачи сетевого уровня Сетевой уровень в стеке протоколов TCP/IP. Место в модели OSI. Модель OSI. Модель TCP/IP. Прикладной. Прикладной.
E N D
Сетевой уровень Сети и системы телекоммуникаций Созыкин А.В.
План • Место сетевого уровня в модели OSI • История создания • Сервисы сетевого уровня • Задачи сетевого уровня • Сетевой уровень в стеке протоколов TCP/IP ИМКН УрФУ
Место в модели OSI Модель OSI Модель TCP/IP Прикладной Прикладной Представления Сеансовый Транспортный Транспортный Сетевой Сетевой Канальный Сетевых интерфейсов Физический ИМКН УрФУ
Сетевой уровень • Сетевой уровень (network layer) объединяет сети, построенные на основе разных технологий • Винтон Серф, Роберт Кан: • Первые выдвинули идею сетевого уровня в 1974 • «Отцы» Интернета • Премия Тьюринга ИМКН УрФУ
Сервисы сетевого уровня • Передача без установления соединения • Нет гарантии доставки • Протокол IP • Передача с установлением соединения • Гарантия доставки данных • Гарантия нужного порядка получения • Использовалась в телефонных сетях ИМКН УрФУ
Задачи сетевого уровня • Объединение сетей • Маршрутизация • Качество обслуживания ИМКН УрФУ
Оборудование ИМКН УрФУ
Маршрутизатор • Маршрутизатор – устройство, объединяющее несколько сетей • Умеет согласовывать различия в сетях • Имеет несколько сетевых интерфейсов и адрес в каждой сети, к которой подключен ИМКН УрФУ
Маршрутизатор IP11 IP12 Сеть 1 Маршрутизатор 1 Сеть 2 Маршрутизатор 2 IP22 IP31 IP23 IP42 IP33 Сеть 3 Маршрутизатор 3 Маршрутизатор 4 IP34 IP45 Сеть 5 Сеть 4 IP54 IP55 Маршрутизатор 5 ИМКН УрФУ
Различия сетей • Сервис • С установлением соединения (WiMAX) • Без установления соединения (Ethernet) • Без установки соединения но с отправкой подтверждений (Wi-Fi) • Адресация • Разный размер, плоская, иерархическая • MAC адрес в Ethernet, IMEI в 3G • Широковещание • Поддерживается или нет • Размер пакета (MTU): • Ethernet - 1500 • WiFi - 2304 ИМКН УрФУ
Согласование сетей • Соединения • Маршрутизатор принимает пакеты без соединения, а для отправки устанавливает соединение • Адресация: • Глобальные адреса, не зависимые от конкретных технологий • Методы преобразования глобального адреса в локальный (ARP для TCP/IP) • Широковещание: • Маршрутизатор отправляет пакеты всем хостам в сети по индивидуальным адресам ИМКН УрФУ
Фрагментация Сеть 1, MTU1 Сеть 2, MTU2 Сеть 3, MTU3 Сеть 4, MTU4 ИМКН УрФУ
Маршрутизация • Маршрутизация – поиск маршрута доставки пакета между сетями через транзитные узлы – маршрутизаторы • Учет изменений в топологии сети • Учет загрузки каналов связи и маршрутизаторов ИМКН УрФУ
Маршрутизация ИМКН УрФУ
Качество обслуживания • Параметры качества обслуживания: • Пропускная способность • Задержка • Флуктуация • Потери • Разным приложениям нужны разные параметры качества • Разные сети могут предоставлять разное качество обслуживания ИМКН УрФУ
Качество обслуживания • Передача файлов: • Нужна высокая пропускная способность • Нельзя терять и искажать данные • Допускается задержка и флуктуация • Аудио • Низкая пропускная способность • Допускаются потери пакетов • Требуется низкая задержка и флуктуация ИМКН УрФУ
Подходы к обеспечению качества обслуживания • Диспетчеризация пакетов • Резервирование ресурсов • Интегральное обслуживание • RFC 2205-2212 • Резервирование для потоковой передачи • Дифференцированное обслуживание • RFC 2474-75 • Разбиение данных на классы ИМКН УрФУ
Дифференцированное обслуживание • Срочная пересылка • Два класса обслуживания: • Обычный • Срочный • Классы определяет отправляющий компьютер • Стандарт RFC 3246, маршрутизаторы поддерживают классы ИМКН УрФУ
Срочная пересылка Логический канал для срочных пакетов Логический канал для обычных пакетов Физическая линия связи ИМКН УрФУ
Дифференцированное обслуживание • Гарантированная пересылка • RFC 2597 • 12 классов обслуживания: • 4 приоритета • 3 класса игнорирования пакетов • Более совершенная схема, чем в срочной пересылке ИМКН УрФУ
Сетевой уровень в TCP/IP Прикладной HTTP SMTP DNS FTP Транспортный TCP UDP Сетевой IP ICMP ARP DHCP Сетевых интерфейсов Ethernet WiFi DSL ИМКН УрФУ
Протоколы сетевого уровня TCP/IP • IP (Internet Protocol) – основной протокол сетевого уровня, обеспечивает передачу данных • ARP (Address Resolution Protocol) – протокол определения локального адреса по глобальному • DHCP(Dynamic Host Configuration Protocol)– протокол автоматического назначения IP-адресов компьютерам в сети • ICMP (Internet Control Message Protocol) – управляющий протокол сетевого уровня ИМКН УрФУ
Итоги • Место сетевого уровня в модели OSI • История создания • Задачи сетевого уровня • Сетевой уровень в стеке протоколов TCP/IP ИМКН УрФУ
Вопросы? ИМКН УрФУ