Характеристика та призначення протоколу ARP

Формат IP-адреси.

Формат IP-адреси

Кожена IP-адреса має довжину 32 біта і складається з чотирьох 8-бітних полів, названих октетами, які відокремлюються один від одного крапками. Кожен октет представляє десяткове число в діапазоні від 0 до 255 і має в собі 8 біт. Ці 32 розряду IP-адреси містять ідентифікатор мережі і вузла.

Класи IP-адрес

Адреси класу А призначаються вузлам дуже великої мережі. Старший біт в адресах цього класу завжди дорівнює нулю. Наступні сім біт першого октету представляють ідентифікатор мережі. Решта 24 біта (три октети) містять ідентифікатор вузла. Це дозволяє мати 126 мереж з числом вузлів до 17 мільйонів у кожній.
Адреси класу В призначаються вузлам у великих і середніх за розміром мережах. У двох старших бітах IP-адреси класу В записується двійкове значення 10. Наступні 14 біт містять ідентифікатор мережі (два перших октети). Решта 16 біт (два октети) представляють ідентифікатор вузла. Таким чином, можливе існування 16 384 мереж класу В, в кожній з яких близько65000 вузлів.
Адреси класу С застосовуються в невеликих мережах. Три старших біти IP-адреси цього класу містять двійкове значення 110. Наступні 21 біт становить ідентифікатор мережі (перші три октети). Решта 8 біт (останній октет) відводиться під ідентифікатор вузла. Всього можливо близько 2 000 000 мереж класу С, що містять до 254 вузлів.
Адреси класу D призначені для розсилки групових повідомлень. Група одержувачів може містити один, декілька або жодного вузла. Чотири старших біта в IP-адресі класу D завжди рівні 1110. Решта біти позначають конкретну групу одержувачів і не розділяються на частини. Пакети з такими адресами розсилаються обраній групі вузлів в мережі. Їх одержувачами можуть бути тільки спеціальним чином зареєстровані вузли. Micorosoft підтримує адреси класу D, застосовувані додатками для групової розсилки повідомлень, включаючи Microsoft і WINS NetShow ™.
Клас Е - експериментальний.

Використання масок ip адресації

Для гнучкішого визначення меж між розрядами номерів вузла і мережі всередині IP-адреси використовують так звані маски підмережі. Маска підмережі — це 4-байтове число спеціального вигляду, котре використовується спільно з IP-адресою. «Спеціальний вигляд» маски підмережі полягає в наступному: двійкові розряди маски, відповідають розрядам IP-адресам, котрі відведені під номер мережі, містять одиниці, а в розрядах, відповідних розрядам номера вузла — нулі.

Характеристика та призначення протоколу ARP

Необхідність протоколу ARP обумовлена тим, що ІР-адреси пристроїв в мережі призначаються незалежно від їх фізичних адрес. Але мережні пристрої можуть взаємодіяти тільки через фізичні адреси. Тому для доставлення повідомлень по мережі необхідно визначити відповідність між фізичною адресою пристрою та його ІР-адресою, це називається визначенням адрес. Визначення адрес може виконуватись двома способами: за допомогою прямого відображення і за допомогою динамічного зв’язування. Протокол ARP використовує динамічне зв’язування.

Функціонально протокол ARP складається з двох частин. Одна частина визначає фізичні адреси при відправленні дейтаграм, друга відповідає на запити від інших пристроїв в мережі. Протокол ARP передбачає, що кожний пристрій у мережі знає як свою ІР-адресу, так і свою фізичну адресу.

Для того, щоб зменшити кількість ARP-запитів, кожний пристрій у мережі, що використовує протокол ARP, має спеціальну буферну пам’ять, де зберігаються пари (ІР-адреса – фізична адреса) адрес пристроїв. Кожен раз, як пристрій отримує ARP-відповідь, він зберігає в цій пам’яті відповідну пару адрес, яка може бути використана в майбутньому. Ця пам’ять називається ARP-таблицею.

В ARP-таблиці можуть зберігатися, як статичні, так і динамічні записи. Останні додаються та видаляються автоматично. Статичні записи додаються користувачем. Крім цих записів, ARP-таблиця завжди містить запис з фізичною широкомовною адресою (%FFFFFFFFFFFF), який дозволяє приймати широкомовні ARP-запити.

Кожний запис в таблиці має свій час життя. Після того, як запис було додано в таблицю йому привласнюється таймер. Якщо запис не використовується перші дві хвилини, він видаляється. Якщо використовується, то час життя становить 10 хвилин. В деяких реалізаціях протоколу ARP новий таймер встановлюється після кожного використання ARP-запису.

Повідомлення протоколу ARP при передачі по мережі поміщаються в поле даних кадру. Вони не містять ІР-заголовку. Протокол ARP був розроблений таким чином, щоб його можна було використовувати для визначення адрес в різних мережах, його можна використовувати з довільними фізичними адресами і мережними протоколами.

Визначення фізичної адреси локального вузла

ARP-запит формується кожен раз коли якомусь вузлу необхідно передати дані на інший вузол в мережі.

Визначення локальної фізичної адреси виконується слідуючим чином:

1. Вузлу відправнику відома ІР-адреса вузла одержувача. Спочатку він виконує пошук відповідної пари адрес у власній ARP-таблиці. Якщо знайдено відповідність, починаються дії по встановленню з’єднання.

2. Якщо відповідності не знайдено, протокол ARP формує широкомовний запит в якому зазначає власні ІР-, МАС-адреси та ІР-адресу, для якої необхідно визначити фізичну адресу і розсилає запит широкомовно.

3. Кожен вузол в локальній мережі отримує даний запит і порівнює зазначену там ІР-адресу із власною, якщо вони не співпадають, то запит ігнорується.

4. Якщо-вузол, який прийняв ARP-запит визначає, що вказана ІР-адреса співпадає з його власною, він формує ARP-відповідь, в якій вказує власну фізичну адресу і відправляє вузлу, котрий формував початковий ARP-запит, тому, що апаратна адреса в даному випадку буде вже відома.

5. Коли вузол, який формував ARP-запит отримує відповідь, то почитаються дії по встановленню з’єднання.

6.Функції протоколу IP.

Основний протокол мережевого рівня є IP протокол. Цей протокол забезпечує підтримку інтерфейсу з нижче розташованими технологіями. Данній протокол відноситься до протоколів без устоновл. з`єднання. Основні функції його є маршрутизація, тобто побуд. для кожного вузла (маршрутизатора) таблиці маршрутизації, вся інофрмація стосовно цього протоколу записується в полі заголовку IP пакету. Тобто IP-пакет складаэться із поля заголовку і данних. Поле заголовку містить 5 обов`язкових полів (32 біт – 4 байт) і поле з додатковими параметрами. Максимальна довжина поля заголовку – 60 байт. Перше поле включає номер версії. Друге поле складається (2 байти) – ідентифікатор пакету, пакетів, які утворюються шляхом розподілу на частини (фрагменти).

Всі частини (фрагменти) і пакети повинні мати однакове значення. 13 бітів вказують на ссув в байтах відносно початкового нефрагментованого пакету.

3 поле. Данне поле вміщує 8 біт, це поле часу життя (TTL), якевикористовується для завдання граничн. терміну, протягом якого пакет повинен переміщуватись. Контрольна сума розраховується тільки по заголовку. 4 і 5 поле – це поля IP-адрес відправника і отримувача інформації.

7. Фрагментація ІР пакету. Параметри фрагментація.

Важливою особливістью протоколу ІР є його здатність виконувати динамічну фрагментацію. Кожна мережа характеризується максимально припустимим значенням довжини поля даних.

Для здійснення цієї операція кожний із фрагментів ІР пакету містить параметри фрагментації:

1.Ідентифікатор пакету

2.Поле часу життя

3.Поле зсуву фрагмента і прапори DF I MF

8. Місце та роль протоколу транспортного рівня UDP в стеці протоколів TCP/IP

Головною задачею протоколів транспортного рівня є організація передачі даних, які надходять від прикладного рівня. Крім цього, вони виконують мультиплексування і демультиплексування(хід знизу-вверх за подальше описаною схемою) потоку даних. Розглянемо рішення цих задач за допомогою протоколу. Протоколи транспортного рівня ведуть для кожного додатку дві черги:

1.Дані, які надходять із прикладного рівня до протоколу TCP або UDP.

2.Дані, що надходять від мережного рівня.

Для додатків, які не є загальноприйнятими номера портів призначаються ОС кожний раз при виконанні цього додатку.

Таким чином процес передачі даних однозначно визначається в межах мережі(ip-адреса) і в межах окремого ПК(ір-адреса і номер порту).

Протокол UDP – це простий транспортний протокол. Він забезпечує потоковий обмін інформацією, при цьому обсяг даних, що видається додатком не поділяється. Даний протокол не забезпечує надійний транспортний сервіс і не гарантує доставку по призначенню.

Дата добавления: 2015-11-14