Билет 4
1. IP-адресация. Виды масок подсетей. Перечислите основные характеристики IP протокола Internet.
Лекции
Ip (сетевой уровень)
Все маршрутизаторы должны работать по протоколу IP. IP - это передача датаграмм без гарантированной доставки и без установки соединения, самый частый вид передачи данных. IP передаёт пакеты в виде TPDU (Transaction protocol data unit). TPDU разбивается на несколько частей и происходит реассемблирование (разные узлы по разным маршрутам передают эти части и собираем уже на принимающем устройстве). Собираются они по порядковым номерам. Для определения маршрута будут использованы специальные протоколы – маршрутизирующие протоколы.. А IP как раз маршрутизирует. Рассматриваем IPv4 – это означает, что у нас есть 32 битные слова, они содержат определённые заголовки: Quality of Service, длина датаграммы в байтах, флаги – 2 бита, указывающие, можно ли дробить данную датаграмму или она последняя, есть upset – смещение указателя начала следующего куска TPDU, TTL – time to live – счетчик, который устанавливается в опр. значение и уменьшается при каждом прохождении датаграммы через рутеры.
TTL – защита от зацикливаний и петель. Есть указание того какой протокол будет обрабатывать уровень host to host, в модели ethernet это уровень network а следующий уровень host to host, и всем основным протоколам присвоены определенные номера RFC.
И наконец – адреса. Это адрес источника (source) и адрес назначения (destination). Адрес Ipv4 это 32 бита, ipv6 – 128 бит. Адреса имеют классы, класс А это 8 бит – адрес сети, 24 бита – адрес хоста, а хостом мы называем устройство в сети имеющее ip адрес. Если и одного и другого пополам, то это класс B. Как правило используется класс C.
Интернет
Маска — это число, применяемое в паре с IP-адресом, причем двоичная запись маски содержит непрерывную последовательность единиц в тех разрядах, которые должны в IP-адресе интерпретироваться как номер сети. Граница между последовательностями единиц и нулей в маске соответствует границе между номером сети и номером узла в IP-адресе.
Классы IP адресов:
А - 8 бит адреса сети, 24 адреса хоста;
B - 16, 16;
C - 24, 8; выдаются пользователя глобальной сети;
D - все под адреса;
Е - все под зарезервированные адреса
На адреса накладывается маска, каждый байт записывается в десятичном виде через точку.
Адреса по умолчанию (default):
10.0.0.0 – частная сеть, либо 172 и 192;
Все единицы – broadcast рассылка, является ограниченной, ограничивается роутерами;
Все нули – адрес данной сети;
127.0.0.0 – специальный адрес loopback – отправить на свой же порт (для проверка);
Адрес из 32х нулей – специальный адрес, используется во всех ос – инициализация присоединения к сети, рассматривается роутер как маршрут по умолчанию – by default;
2. Перечислите основные протоколы уровня приложения модели osi и укажите их назначение и способы реализации в ос
Лекции
На Application level происходит выполнение прикладных задач. Прикладных с точки зрения распределения этих задач операционными системами. Например, передача сообщений, некоторое управление, обработка файловой системы
FTAM - передача, доступ и управление файлами. Есть его аналоги: FTP, NFS, NTFS. FTAM это ISO, FTP и NFS придумали разработчики интернета. Поскольку у нас есть куча узлов, все работают под разными ОС, мы передаем доступ access и передаем файл. FTAM выполнял функцию превращения наших данных в универсальный формат. Будет передача протоколами RPC, будут определенные форматы (XDR называется), протокол передачи файлов назвали FTP. Входит в состав любой ОС (прикладной уровень)
SNMP - протокол управления - агенты (они работают на всех устройствах) будут сообщать менеджерам что-где происходит.
Всё на сетевых устройствах, не на станциях.
Агенты snmp входят в состав ОС.
Менеджер snmp - софт, который ставится на рабочей станции (прикладной уровень) - по сути, сервер управления.
Агенты шлют сообщения менеджеру. Менеджер не входит в поставку - его надо покупать.
Агент сидит и спит, менеджер его опрашивает - команды get, set
SMTP
NFS
NCP
Книга
FTP (File Transfer Protocol) — простейшая файловая система уровня процессов модели Интернет. Она обычно поддерживается не универсальными ОС, а специализированными ОС сетевых устройств, превращая, например, коммутатор в файл-сервер. FTP позволяет просто перемещать различные файлы между пользователями сети ИС, используя для их хранения оперативную память коммутатора (или другого сетевого устройства, превращенного в файл-сервер). АС должен превращать сетевое устройство в сервер FTP с помощью специализированных средств ОС сетевого устройства. В FTP осуществляются только простейшие операции над файлами (rename, create, delete, modify) и директориями (main, cd, dir). Сервер FTP обычно имеет возможности авторизации и аутентификации пользователя и возможность задания тайм-аута для контроля длительности неактивности пользователя (reset на connection). FTP был первым гетерогенным протоколом передачи файлов, но и теперь он реализован во всех ОС коммуникационной аппаратуры и может применяться администратором системы для простых задач передачи файлов в ИС.
NFS (Network File System) — совокупность спецификаций, разработанных компанией Sun Microsystems в середине 1980-х годов. Система NFS позволяет пользователям различных ОС обращаться к удаленной файловой системе (на каком-то другом компьютере со своей операционной системой) без того, чтобы пользователь осваивал специфические сетевые системные средства для выполнения этой операции. Достигается это использованием протоколов XDR и RPC (Remote Procedure Call), так же разработанных Sun Microsystems. RPC — это совокупность библиотек на языке C для осуществления вызовов транспортной среды и обращения к удаленной ОС для операций над файлами. Совокупность использования этих средств (NFS, RPC, XDR) стала стандартом на организацию обращения к файлам в сетевых системах и называется технологией клиент-сервер. Ее организация обязательна в большинстве ИС. После того как система правильно настроена администратором системы для работы NFS, удаленная файловая система становится для пользователя как бы частью его локального компьютерного оборудования. С учетом NFS сделаны файловые системы большинства современных ОС.
FTAM — универсальный виртуальный метод доступа к
файлу. Предполагает передачу файлов и способ обращения
к ним различных пользователей различных ОС. Он комби-
нирует функции организации и доступа к данным (NFS) и
функции передачи файлов (FTP). FTAM работает с множе-
ством типов файловых систем и умеет обрабатывать файлы
в виртуальном формате (virtual filestore).
Интернет
Уровень приложения (прикладной) модели OSI отвечает за предоставление услуг пользовательским приложениям. Он включает в себя несколько протоколов, которые обеспечивают связь между программными приложениями, работающими на различных устройствах в сети. Некоторые из основных протоколов прикладного уровня включают:
HTTP (Hypertext Transfer Protocol) - HTTP используется для передачи данных через Всемирную паутину. Он определяет, как взаимодействуют клиенты и серверы, и используется веб-браузерами для получения веб-страниц с веб-серверов. HTTP использует TCP в качестве транспортного протокола.
FTP (протокол передачи файлов) - FTP используется для передачи файлов между узлами в сети. Он предоставляет стандартный набор команд для управления файлами на удаленном сервере. FTP может использовать TCP или UDP в качестве транспортного протокола.
SMTP (Simple Mail Transfer Protocol) - SMTP используется для отправки и получения сообщений электронной почты через Интернет. Он обеспечивает стандартный метод отправки сообщений электронной почты между серверами. SMTP использует TCP в качестве транспортного протокола.
DNS (система доменных имен) - DNS используется для преобразования доменных имен в IP-адреса. Он предоставляет распределенную базу данных, которая сопоставляет доменные имена с IP-адресами. DNS использует TCP и UDP в качестве транспортного протокола.
SNMP (Simple Network Management Protocol) - SNMP используется для управления и мониторинга сетевых устройств, таких как маршрутизаторы, коммутаторы и серверы. Он обеспечивает стандартный способ получения и установки информации о конфигурации сетевых устройств. SNMP использует UDP в качестве транспортного протокола.
Эти протоколы реализуются в сетевом стеке операционной системы для предоставления сетевых услуг приложениям. Протоколы прикладного уровня определяют синтаксис и семантику данных, которыми обмениваются приложения. Сетевой стек операционной системы реализует эти протоколы, предоставляя API, которые позволяют приложениям отправлять и получать данные по сети, используя определенные синтаксис и семантику протокола. Сетевой стек также обрабатывает протоколы транспортного уровня (TCP или UDP), которые обеспечивают надежную или ненадежную доставку данных между узлами.