06 Kompjuterski komunikacijski protokoli Osnove računarsih mreža (ORM), Doc. dr Kemal Hajdarevid 1:16:56 1 Kontakt informacije za konsultacije i pitanja • Kemal Hajdarevid • Dostupan za konsultacije svaki radni dan uz najavu na neki od dole navedenih načina preferncijalno kako je navedeno: 1. Na pauzi između predavanja, ili na hodniku.... 2. E-mail: [email protected], [email protected] 3. Telefon: – Telefon u kancelariji 278 136 (od 08:00 do 16:00) 13:16:56 2 Organizacija predmeta (predavanja i vježbe) 1. 3. Uvod u kompjuterske komunikacije i mreže kompjutera Fizički sloj i Transmisioni medij Laboratorijska vježba 1 - Procedure i oprema za rad u laboratoriji Mrežne operacije / Funkcionisanje mreže Laboratorijska vježba 2 - Kablovi i kabliranje 4. Detekcija i korekcija grešaka Laboratorijska vježba 3 - Mrežni adapter 5. Klase kompjuterskih komunikacija 6. Kompjuterski komunikacijski protokoli Laboratorijska vježba 4 - Windump i Hub (Auditorne vježbe 1.) Laboratorijska vježba 5 – Ethereal, Switch i subnetiranje 7. Mrežne tehnologije Laboratorijska vježba 6 - Linux i umrežavanje 8. Sloj linka podataka Laboratorijska vježba 7 - OPNET Switch (Auditorne vježbe 2.) 9. Mrežni / Internet sloj i tehnike rutiranja Laboratorijska vježba 8 – VLAN 2. 10. Transportni sloj TCP /IP protokol Laboratorijska vježba 9 – Rutiranje 11. Aplikacijski sloj Laboratorijska vježba 10 - Wireless ad-hoc 12. Mrežno modeliranje – Teorija redova čekanja Laboratorijska vježba 11 - Wireless_infrastructure (Auditorne vježbe 3.) 13. Dizajn i Upravljanje velikim kompjuterskim mrežama Laboratorijska vježba 12 – Simulacija MM1 reda za čekanje OPNET 14. Internet i međusobno povezivanje mreža 24.10.2011 13:59:29 3 Diskusija 1:59:29 4 Ciljevi • Objasniti opšte karakteristike protokola • Objasniti funkcije protokola u mreži • Poređenje protokola – Konekciono – nekonekciono orijentisani – Rutirajudi – ne rutirajudi • Protokoli TCP/IP slojeva – Aplikacijski protkoli – Transportni protkoli – Mrežni protkoli • ARP • ICMP • IP • IP protokol 14:24:46 – IP Adresiranje, – Sabnetiranje – Classles Interdomain Routing (CIDR) 5 Protokoli • Stritkno govoredi, protokoli su pravila i procedure za komuniciranje –Dva kompjutra da bi komunicirali, moraju govoriti isti jezik i moraju se dogovoriti o pravilima komunikacije 13:59:28 6 Protokoli u slojevitoj arhitekturi Aplikacijski sloj Iniciranje ili prihvatanje zahtijeva za transfer podataka Prezentacijski sloj Dodaje se formatiranje, prikazivanje i enkripcijske informacije Sesijski sloj Transportni sloj Dodaju se komunikacisjko sesijske informacije Dodaju se kontrola toka, sekvenciranje, i informacije za osiguranje pouzdanog prenosa Mrežni sloj Dodaju se adresne informacije i logičke adrese Sloj linka podataka Dodaje se provjera greške, fizičke adrese, i formatiraju podaci za fizičku transmisiju. Fizički sloj Podaci se šalju kao bitstream Funkcije protokola na slojevima OSI modela 13:59:27 7 • Objasniti opšte karakteristike protokola • Objasniti funkcije protokola u mreži • Poređenje protokola – Konekciono – nekonekciono orijentisani – Rutirajudi – ne rutirajudi • Protokoli TCP/IP slojeva – Aplikacijski protkoli – Transportni protkoli – Mrežni protkoli • ARP • ICMP • IP • IP protokol 14:26:23 – IP Adresiranje, – Sabnetiranje – Classles Interdomain Routing (CIDR) 8 Karakteristike • • • • Direktni / Indirektni Monolitni / Struktuirani Simetrični / Asimetrični Standardni / Nestandardni 1:59:28 9 Funkcija protokola • • • • • • • • • Enkaspulacija Segmentacija i reasembliranje Kontrola konekcije Isporuka po poredku Kontrola toka Kontrola grešaka Adresiranje Multipleksiranje Transmisioni servisi 2:20:33 10 • Objasniti opšte karakteristike protokola • Objasniti funkcije protokola u mreži • Poređenje protokola – Konekciono – nekonekciono orijentisani – Rutirajudi – ne rutirajudi • Protokoli TCP/IP slojeva – Aplikacijski protkoli – Transportni protkoli – Mrežni protkoli • ARP • ICMP • IP • IP protokol 14:26:46 – IP Adresiranje, – Sabnetiranje – Classles Interdomain Routing (CIDR) 11 Funkcije protokola • Obzirom da protokoli obavljaju svoje funkcije u OSI modelu, oni mogu raditi na jednom ili više slojeva. • Skup protokola koji rade u saradnji se zove stek protokola ili protokol stek – Najpopularniji protokol stek je TCP / IP, Internet protokol stek – IPX/SPX, je korišten u starijim verzijama Novell NetWare OS-a, nestao je kako je tvrtka Novell nadogradila novije verzije NetWare OS-a. – Nivoi steka protokola mapiraju svoje funkcije na OSI model 13:59:27 12 • Objasniti opšte karakteristike protokola • Objasniti funkcije protokola u mreži • Poređenje protokola – Konekciono – nekonekciono orijentisani – Rutirajudi – ne rutirajudi • Protokoli TCP/IP slojeva – Aplikacijski protkoli – Transportni protkoli – Mrežni protkoli • ARP • ICMP • IP • IP protokol 14:27:07 – IP Adresiranje, – Sabnetiranje – Classles Interdomain Routing (CIDR) 13 Poređenje konekciono-neorijentisanih i konekciono-orijentisanih protokola Protokoli koji koriste nekonekciono-orijentisanu (connectionless) isporuku, šalju podatke preko mreže predpostavljajudi da de podaci dodi do primaoca: – Nekonekciono-orijentisani protokol nisu u potpunosti pouzdani –Brzi su: malo dodatnih podataka (little overhead), ne troše vrijeme na uspostavi / upravljanju / zatvaranju konekcije •Konekciono-orjentisani (Connection-oriented) protokoli su više pouzdani i prema tome sporiji. –Dva kompjutera uspostavljaju konekciju prije prebacivanja podataka preko mreže •Nakon uspostavljanja konkecije podaci se šalju po redoslijedu. –Osigurava se da su svi podaci primljeni i da su odgovarajudli ili da su odgovarajude poruke koje ukazuju na pojavu greške generisane. 13:59:27 11:23:09 14 Poređenje rutirajudih, nerutirajudih i protokola koji rutiraju rutirajude protokole • Mrežni sloj OSI modela je odgovoran za prebacivanje podataka preko različitih mreža –Ruteri su odgovorni za proces rutiranja • Protokoli koji funkcionišu na mrežnom sloju su rutirajudi protokoli; ako se ne mogu rutirati onda se nazivaju nerutirajudi protokoli. –TCP/IP i IPX/SPX su protokoli koje je mogude rutirati. –Stari Microsoft protokol koji se ne više i ne koristi NetBEUI, je rutirajudi ptokol koji se koristio u malim mrežama ali su mu perfotrmanse padale kada bi se veličina mreže povedala. • Pored protokola koji se mogu rutirati postoje i protokoli koji rutiraju rutirajude protokole – ruting protokoli. 13:59:27 15 Uobičajene skupine protokola (protocol suite) Zato što vedina protokola sadrže kombinaciju komponenti, ove komponente se nazivaju skupine protokola ili protocol suite, npr: –TCP/IP •Ovaj protkol dominira do te tačke da ostali protokoli postaju skoro zastarjeli: –IPX/SPX –NetBIOS/NetBEUI –AppleTalk 13:59:26 16 Transmission Control Protocol/Internet Protocol (TCP/IP) Poređenje TCP / IP i OSI modela 13:59:26 17 Ostale skupine protokola • Ostale skupine protokola se nekada koriste na starijim mrežama, tamo gdje upotreba TCP/IP nije neophodna ili tamo gdje je potrebno koristiti određena pravila gdje su drugi protokoli superiorniji –NetBIOS/NetBEUI • Primarno korišten za starijim Windows mrežama –IPX/SPX • Dizajniran za korištenje na NetWare mrežama –AppleTalk • Korišten gotovo eksluzivno na Macintosh mrežama 13:59:26 18 NetBIOS and NetBEUI 13:59:26 19 IPX/SPX 13:59:25 20 • Objasniti opšte karakteristike protokola • Objasniti funkcije protokola u mreži • Poređenje protokola – Konekciono – nekonekciono orijentisani – Rutirajudi – ne rutirajudi • Protokoli TCP/IP slojeva – Aplikacijski protkoli – Transportni protkoli – Mrežni protkoli • ARP • ICMP • IP • IP protokol 14:27:39 – IP Adresiranje, – Sabnetiranje – Classles Interdomain Routing (CIDR) 21 Protokoli TCP/IP slojeva 1:59:23 22 Protokoli u slojevitoj arhitekturi Aplikacijski sloj Prezentacijski sloj Aplikacijski protokoli Sesijski sloj Transportni protokoli Transportni sloj Mrežni sloj Sloj linka podataka Mrežni protokoli Fizički sloj Tri glavna tipa protokola 13:59:23 23 Instalacija / konfiguracija protokol skupa (protocol suite) 1:59:23 24 • Objasniti opšte karakteristike protokola • Objasniti funkcije protokola u mreži • Poređenje protokola – Konekciono – nekonekciono orijentisani – Rutirajudi – ne rutirajudi • Protokoli TCP/IP slojeva – Aplikacijski protkoli – Transportni protkoli – Mrežni protkoli • ARP • ICMP • IP • IP protokol 14:29:16 – IP Adresiranje, – Sabnetiranje – Classles Interdomain Routing (CIDR) 25 Protokoli TCP/IP Aplikativnog sloja Aplikacijski sloj Prezentacijski sloj Aplikacijski protokoli Sesijski sloj Transportni sloj Transportni protokoli Mrežni sloj Sloj linka podataka Mrežni protokoli Fizički sloj 1:59:22 26 Protokoli TCP/IP Aplikativnog sloja File Transfer Protocol (FTP) – (TCP) manipulacija datotekama i direktorijima, transfer datoteka na udaljenom serveru Trivial File Transfer Protocol (TFTP) – (UDP)manipulacija datotekama i direktorijima, transfer datoteka na udaljenom serveru Simple Mail Transfer Protocol (SMTP) – Slanje / primanje maolova Terminal emulation (Telnet) – povezivanje na udaljeni server i rad na tom serveru Simple Network Management Protocol (SNMP) – upravljanje mrežom Domain Name System (DNS) - ime-u-adersa rezolucija Hypertext Transport Protocol (HTTP) – Transfer Web stranica u Web pretraživač 13:55:39 27 • Objasniti opšte karakteristike protokola • Objasniti funkcije protokola u mreži • Poređenje protokola – Konekciono – nekonekciono orijentisani – Rutirajudi – ne rutirajudi • Protokoli TCP/IP slojeva – Aplikacijski protkoli – Transportni protkoli – Mrežni protkoli • ARP • ICMP • IP • IP protokol 14:29:44 – IP Adresiranje, – Sabnetiranje – Classles Interdomain Routing (CIDR) 28 Protokoli TCP/IP Transportnog sloja Aplikacijski sloj Prezentacijski sloj Aplikacijski protokoli Sesijski sloj Transportni sloj Transportni protokoli Mrežni sloj Sloj linka podataka Mrežni protokoli Fizički sloj 1:55:39 29 Protokoli TCP/IP Transportnog sloja • Transmission Control Protocol (TCP) je primarni Internet trasnmisijski protokol konekciono-orijentisani –Konekciono orijentisani koristi three-way handshake –Fragmentacija i reasembliranje –Koristi portvrde (acknowledgements) da osigurada su svi podaci primljeni i da obezbjedi kontrolu toka • Koristi ga SMTP i Telnet • User Datagram Protocol (UDP) je nekonekcionoorijentisani –Generalno brži, ali manje pouzdan od TCP-a • Ne segmentira podatke niti radi ponovno sekvenciranje paketa • Ne koristi potvrde (acknowledgements) za pouzdanost • Koristi ga DNS i TFTP 13:55:43 30 • Objasniti opšte karakteristike protokola • Objasniti funkcije protokola u mreži • Poređenje protokola – Konekciono – nekonekciono orijentisani – Rutirajudi – ne rutirajudi • Protokoli TCP/IP slojeva – Aplikacijski protkoli – Transportni protkoli – Mrežni protkoli • ARP • ICMP • IP • IP protokol 14:30:00 – IP Adresiranje, – Sabnetiranje – Classles Interdomain Routing (CIDR) 31 Protokoli TCP/IP mrežnog sloja Aplikacijski sloj Prezentacijski sloj Aplikacijski protokoli Sesijski sloj Transportni sloj Transportni protokoli Mrežni sloj Sloj linka podataka Mrežni protokoli Fizički sloj 1:55:48 32 Protokoli TCP/IP mrežnog sloja • Internet Protocol version 4 i 6(IPv4, IPv6) je mrežni protkol koji omogudava izvorno i odredišno adresiranje i rutiranje za TCP/IP –Nekonekciono orijenitan protokol; brz ali nepouzdan • Internet Control Message Protocol (ICMP) je mrežni protokol koji se koristi da se pošalju poruke o grešci ili kontrolne poruke između sitema ili uređaja –Ping program (utility program) koristi ICMP zahtijeve da se zatraži odgovor od udaljenog uređaja (hosta) da se provjeri dostunost • Address Resolution Protocol (ARP) uapruje (resolve) logičke (IP) adrese u fizičke (MAC) adrese 13:55:52 33 • Objasniti opšte karakteristike protokola • Objasniti funkcije protokola u mreži • Poređenje protokola – Konekciono – nekonekciono orijentisani – Rutirajudi – ne rutirajudi • Protokoli TCP/IP slojeva – Aplikacijski protkoli – Transportni protkoli – Mrežni protkoli • ICMP • ARP • IP • IP protokol 14:30:59 – IP Adresiranje, – Sabnetiranje – Classles Interdomain Routing (CIDR) 34 ICMP 1:55:57 35 Internet Control Message Protocol (ICMP) • ICMP obezbjeđuje mehanizam prijave grešaka koje nastaju u toku rutiranja paketa. • Format ICMP paketa je prikazan na slici Format ICMP paketa Objašnjenje pojedinih polja je dato u tabeli 1:56:01 Polje Opis polja Tip 8 bitno polje označava tip ICMP paketa Kod Dodatne informacije koje se ne nalaze u polju tip Kontrolna suma Detekcija greške Podaci Sadržaj polja zavisi od tipa poruke Opis polja ICMP paketa 36 ICMP, ARP, i IP, u akciji IP – Internet protokol ICMP – Internet Control Message Protocol ARP- Aadress resolution Protocol Kompjuter A 192.168.0.1 Kompjuter B 192.168.0.2 Primjer kompjuterske mreže 13:56:05 37 ICMP, ARP, i IP u akciji 192.168.0.1 192.168.0.2 192.168.0.2 192.168.0.2 Formiranje ICMP poruke u podatkovni okvir 13:56:10 38 Ping aplikacija koristi ICMP pakete Da li je B dostupan Da dostupan sam 192.168.0.1 Kompjuter A 192.168.0.2 Kompjuter B Generisan PING komandom 13:56:13 39 Saobradaj generisan PING komandom ICMP Echo Request - ICMP Echo Reply ICMP Echo Request ICMP Echo Reply Wireshark / Ethereal - screenshot 13:56:14 40 • Objasniti opšte karakteristike protokola • Objasniti funkcije protokola u mreži • Poređenje protokola – Konekciono – nekonekciono orijentisani – Rutirajudi – ne rutirajudi • Protokoli TCP/IP slojeva – Aplikacijski protkoli – Transportni protkoli – Mrežni protkoli • ICMP • ARP • IP • IP protokol 14:31:12 – IP Adresiranje, – Sabnetiranje – Classles Interdomain Routing (CIDR) 41 ARP 1:56:17 42 ARP Operacije 1. • U RFC 826 se kaže da bi dva računara mogla uspješno da komuniciraju na mreži potrebno je da znaju fizičke adrese mrežnih kartica. • Ovo je mogude pomodu ARP protokola. • ARP je odgovoran za prevođenje IP adrese odredišnog računara u MAC adresu. Također provjerava, da li odredišni računar može da izvede istu operaciju, tj. da IP adresu izvornog računara pretvori u MAC adresu. • • Da se ne bi stalno vršili upiti za MAC adresu i vršilo opteredavanje servera, mogude je korištenje ARP keša. • ARP keš posjeduje listu IP adresa koje su ved prevedene u MAC adrese. Ukoliko se odredišna adresa nalazi u kešu, odgovarajuda MAC adresa iz keša se koristi kao odredišna adresa. 1:56:23 43 ARP Operacije 2. • ARP pretvara Internet Protocol (IP) adrese u odgovarajudu fizičku mrežnu adresu. ARP je mrežni protokol niskog nivoa, koji djeluje na sloju 2 od OSI modela. ARP se obično implementira u upravljačkim programima (drajverima) uređaja (NIC) mrežnih operativnih sustava. Rad ARP-a se najčešde može vidjeti na Ethernet mrežama, ali je ARP također implementiran na ATM, Token Ring, i drugim mrežnim tehnologijama. U RFC-u (Request For Comment) 826 je dokumentiran početni dizajn i implementacija ARP-a. 13:56:23 44 ARP Operacije 3. 13:57:13 45 ARP Operacije 4. 14:31:30 46 • Objasniti opšte karakteristike protokola • Objasniti funkcije protokola u mreži • Poređenje protokola – Konekciono – nekonekciono orijentisani – Rutirajudi – ne rutirajudi • Protokoli TCP/IP slojeva – Aplikacijski protkoli – Transportni protkoli – Mrežni protkoli • ICMP • ARP • IP • IP protokol 14:31:46 – IP Adresiranje, – Sabnetiranje – Classles Interdomain Routing (CIDR) 47 IP, IP Adresiranje, Sabnetiranje i Classles Interdomain Routing (CIDR) High Performance Switching and Routing Telecom Center Workshop: Sept 4, 1997. 13:57:59 48 Internet protokol (IP) • Svaki uređaj na Internetu koji želi da komunicira sa drugima mora imati jedinstven identifikator. Taj identifikator je poznat kao IP adresa zbog toga što ruteri koriste protokol tredeg sloja OSI modela, tj. IP protokol, da bi pronašli najbolju rutu do tog uređaja. • RFC 791: Internet protokol obezbjeđuje sve logičke adrese računarima u mreži. Dakle, svakom računaru se dodjeljuje jedinstvena IP adresa. IP ostvaruje nekonekcioni tip veze, što znači da ako dva računara žele da komuniciraju oni ne moraju uspostaviti sesiju. • Format IP paketa je prikazan na slici 1:59:09 49 Format IP paketa • Verzija - verzija IP protokola. Verzija je 4 ili 6. Dužina ovog polja je 4 bita. • Dužina - određuje dužinu IP zaglavlja. Sva polja su fiksne dužine, osim polja opcije i umetak. • Tip Servisa - ukazuje IP protokolu kako da rukuje sa IP paketom, a ima četiri podpolja i to: prioritet, kašnjenje, propusnost, pouzdanost. Prioritet predstavlja nivo važnosti, tj. prioritet paketa. Dužina je 3 bita i može imati vrijednosti od 0 do 7. • Ostala tri polja, kašnjenje, propusnost i pouzdanost, specificiraju poželjne vrijednosti pri prijenosu. • Dužina paketa - određuje ukupnu dužinu IP paketa • Sljededa 3 polja imaju veliku važnost u procesu fragmentacije i defragmentacije. • Polje za identifikaciju - sadrži jedinstveni identifikator koji označava originalni paket (datagram). Ako je razbijen na tri djela, svaki od ova 3 nova paketa de imati istu vrijednost polja za identifikaciju. 2:00:27 50 Format IP paketa • Polja za opcije - svaka opcija ima dužinu od 8 bita i sadrži 3 podpolja, i to: • Copy flag , dužine 1 bit • Option class, dužine 2 bita • Broj opcije, dužine 5 bita • Copy flag - može imati vrijednost 0 ili 1. Pri fragmentiranju, vrijednost 0 označava da de se ova opcija kopirati samo na prvi fragment, a vrijednost 1 znači, da de se opcija kopirati na sve fragmente originalnog paketa. • Option class (klasa opcije) - može imati četiri mogude vrijednosti. Vrijednost 0 označava da opcija ima neku funkciju nad paketima, dok vrijednost 2 ukazuje na opciju za funkcije otkrivanja grešaka (debug). Vrijednosti 1 i 3 su rezervisane za budude primjene. • Broj opcije - ima dužinu pet bitova. U kombinaciji sa različitim vrijednostima za klasu opcije se implementiraju razne kombinacije. • Polje umetak - sadržaj ovog polja zavisi od opcija izabranih za IP paket. Obezbjeđuje da veličina paketa bude zaokružena na parni broj. 2:00:28 51 Format IP paketa • Polje identifikator - ima dužinu 3 bita i kontroliše fragmentaciju. Prvi bit se ne koristi, drugi znači DF (don’t fragment – ne fragmentirati), tredi bit je MF (fragmentiran). • Polje Fragment Offset - koristi se kada je potrebno na odredišnom računaru pristigle fragmentu ponovo spojiti u izvorni paket. • Time To Live (TTL) - ukazuje na period egzistencije paketa u mreži. Pri svakom prolasku preko rutera, ova vrijednost se umanjuje za jedan. Ako vrijednost dostigne nulu, paket se uklanja iz mreže. Ovim je obezbjeđeno da zalutali paketi, ne kruže beskonačno po mreži. • Protokol polje - ovim poljem se definiše format podataka, a identifikacioni broj protokola je dodijeljen od strane NIC (Network Information Center). • Kontrolna suma zaglavlja - obezbjeđuje integritet zaglavlja paketa, time što je osigurano da paket nije ošteden. Kontrolna suma se pri prolasku kroz ruter nanovo računa, jer si pri tome mijenja veličina zaglavlja paketa. • Polja za izvornu i ciljnu IP adresu - ova polja sadrže 32 bitne IP adrese ciljnog i izvornog računara. 2:01:39 52 Odakle IP adrese dolaze? IETF Delegiranje Internet Assigned Number Agency IANA Alociranje RIR / NIR / RIPE Alociranje Mreža Dodijeljivanje Korisnik 14:06:42 53 Alokacija IPv4 adresa IANA: Internet Assigned Numbers Authority ARIN: American Registry for Internet Numbers Izvor: iana.org Total Addresses: 4,295m. US Commercial 369m. Reserved (IANA) 1,896m. US Government 201m. ARIN (N. America) 268m. Asia/Pacific 151m. Europe 218m. International 1,191m. 14:02:37 54 Šta je IP Adresa? • Kako je ved rečeno IP adresa je jedInstvena, statička globalna adresa mrežnog interfejsa • Izuzeci: – Dinamički dodijeljena IP adresa ( DHCP) – IP adrese na privatnim mrežama ( NAT) • IP adresa: - je 32 bit dug identifikator - enkodira mrežni broj (mrežni prefiks network prefix) i broj hosta 14:03:18 55 Izuzeci: Network Address Translation (NAT) NAT u akciji 14:07:06 56 Izuzeci: Dynamic Host Configuration Protocol (DHCP) • Detaljne konfiguracija uređaja, pradenje dodijeljenih adresa i na koje su kompjutere raspoređene je teško u velikim mrežama • DHCP je razvijen da bi taj proces olakšao • DHCP server mora biti konfigurisan sa blokom raspoloživih IP adresa i njihovim subnet maskama • Klijenti moraju biti konfigurisan za korištenje DHCP-a • Broadcast zahtijev DHCP klijent šalje na server kompjuteru • Klijent posuđuje adresu od serevra 14:07:31 57 Podešavanje Internet Protkola 2:05:57 58 • Objasniti opšte karakteristike protokola • Objasniti funkcije protokola u mreži • Poređenje protokola – Konekciono – nekonekciono orijentisani – Rutirajudi – ne rutirajudi • Protokoli TCP/IP slojeva – Aplikacijski protkoli – Transportni protkoli – Mrežni protkoli • ICMP • ARP • IP • IP protokol 14:32:25 – IP Adresiranje, – Sabnetiranje – Classles Interdomain Routing (CIDR) 59 IP adresiranje • IP adresa je 32-bitni broj koji jedinstveno identifikuje svaki računar na mreži. U velikim mrežama, kao što je Internet, postoji organizacija koja dodjeljuje IP adrese, a to obavlja Internet Assigned Number Agency IANA. • IP adresa zapisuje se kao niz od četiri cjelobrojne vrijednosti u opsegu od 1 do 255. • IP adresa: 128.25.146.2. Postoji ukupno 5 klasa IP adresa (A, B, C, D, E). • Od toga samo se prve tri klase mogu dodijeliti hostovima na mreži. Također samo prve tri klase se sastoje od mrežnog i host dijela. 11:40:12 60 • A klasa koristi 8 bitova za mrežni dio, a 24 bita za host dio adrese. Ovim se može obezbjediti 126 različitih mreža sa po 16.774.214 hostova po mreži. Prvi oktet uzima vrijednosti od 1 do 126. • B klasa koristi 16 bitova za mrežni dio, a 16 bitova za host dio adrese. Ovim se može obezbjediti 16.384 različitih mreža sa 65.534 hostova po mreži. Prvi oktet uzima vrijednosti od 128 do 191. • C klasa koristi 24 bita sa oznaku mreže i 8 bita za oznaku hostova. Ovim se može obezbjediti 2,097,152 različitih mreža sa 254 hosta po mreži. Prvi oktet uzima vrijednosti od 192 do 223. • D klasa – adrese su rezervisane za multicast upotrebu. Vrijednost prvog okteta uzima vrijednosti od 224 i 239. • E klasa – ove klase su eksperimentalne i nisu dostupne za javnu upotrebu. 11:40:13 61 Subnet maske • Maska podmreže definiše koji bitovi IP adrese de ukazivati na mrežni dio adrese, a koji na host dio adrese. • Podrazumijevane (default) maske su: • A klasa - 255.0.0.0 • B klasa - 255.255.0.0 • C klasa - 255.255.255.0 11:40:14 62 IP Adrese 32 bits version (4 bits) header length Type of Service/TOS (8 bits) flags (3 bits) Identification (16 bits) TTL Time-to-Live (8 bits) Total Length (in bytes) (16 bits) Protocol (8 bits) Fragment Offset (13 bits) Header Checksum (16 bits) Source IP address (32 bits) Destination IP address (32 bits) Ethernet Header IP Header TCP Header Application data Ethernet Trailer Ethernet frame 11:40:14 63 IP Adrese 32 bits 0x4 0x5 0x00 9d08 12810 4410 0102 00000000000002 0x06 8bff 128.143.137.144 128.143.71.21 Ethernet Header IP Header TCP Header Application data Ethernet Trailer Ethernet frame 11:40:15 64 Poređenje IPv6 i IPv4 Adresa • IPv4 ima maksimum 232 4 biliona adresa • IPv6 ima maksimum 2128 = (232)4 4 bilion x 4 bilion x 4 bilion x 4 bilion adresa 11:40:25 65 IPv4 - IPv6 • IP Verzija 6 – Naslijednik trenutno korištene IPv4 – Specifikacija završena u 1994 – Napravljenja poboljšanja u IPv4 (bez revolucionarnih promjena) • Jendo (ne i jedino!) poboljšanje IPv6 je povedanje IP adrese na 128 bits (16 bytes) • IPv6 riješava – preobleme sa IP adresiranjem • 1024 adresa po kvadratnom inču na površini zemlje. 11:40:26 66 IPv6 Header 32 bits version (4 bits) Traffic Class (8 bits) Payload Length (16 bits) Flow Label (24 bits) Next Header (8 bits) Hop Limits (8 bits) Source IP address (128 bits) Destination IP address (128 bits) Ethernet Header IPv6 Header TCP Header Application data Ethernet Trailer Ethernet frame 11:40:27 67 IPv4 - IPv6 UDP/IPv4 Header UDP/IPv6 Header 11:40:28 68 Hostovi, Mreže, Routeri Host 7 Host 1 Mreža A Host 2 Host 1 Ruter Mreža B Mreža C Jedinstvena IP Adresa = Mrežmni broj + Host broj Host 12 11:40:37 Host 2 69 Host može biti kompjuter, ruter, drugi uređaj IP Adrese dolaze u dva dijela 11111111 00010001 10000111 00000000 Mrežni broj Host broj Gdje je ova linije koja dijeli mrežni i host dio? Pa, zavisi .... 11:41:27 70 Classful Adrese Klasa A 0nnnnnnn hhhhhhhh hhhhhhhh hhhhhhhh Klasa B 10nnnnnn nnnnnnnn hhhhhhhh hhhhhhhh Klasa C 110nnnnn nnnnnnnn nnnnnnnn hhhhhhhh n = mrežni adresni biti 11:41:31 h = host identifikacijski biti 71 Clasful Adresni prostor Klasa Mreže A 127 B C 16,384 65,534 2,097,152 254 Hostovi Djeljenje IP adresnog prostora 16,777,214 1/2 1/4 1/8 Ovo vodi do veoma velike neiskorištenosti adresnog prostora … 11:41:32 72 IP Adresiranje (nastavak) Clase –Klasa A: prvi oktet između 1-126 •16,777,214 hostova po mrežnoj adresi –Klasa B: prvi oktet između 128-191 •65,534 hostova po mrežnoj adresi –Klasa C: prvi oktet između 192-223 •254 hostova po mrežnoj adresi –Klasa D: prvi oktet između 224-239 •Rezervisano za multicasting –Klasa E: prvi oktet između 240-255 • Rezervisano za eksperimentalne porebe 11:41:32 73 IP Adresiranje (nastavak) • 127.0.0.0 (127.0.0.1) mreža se naziva loopback adresa –localhost (lokalni kompjuter) se uvijek veže za adresu 127.0.0.1 • IETF rezervisane adrese za privatne mreže –Klasa A adrese počinju sa 10 –Klasa B adrese počinju od 172.16 do 172.31 –Klasa C adrese počinju od 192.168.0 do 192.168.255 –Ove adrese ne mogu biti rutirane preko Interneta –Jedan od načina pristupa internetu je korištenjem NAT-a –IPv6 eliminira potrebu za privatnim adresiranjem jer 11:41:33 omogudava 128-bit adresiranje (vs. IPv4’s 32 bita) 74 Problemi sa Classful IP Adresama • Do ranih 1990ih, originalna clasful adresna šema je imali puno problema – Flat adresni prostor. Ruting tabele na kičmama Interneta su morali da imaju zapis za svaku mrežu. Do 1993, veličine ruting tabela su počele da rastu i prerasle su kapacitite rutera (C mreže). Ostali problemi: – Premalo mrežnih adresa za velike mreže • Klasa A i Klasa B adrese potrošene – Limitirana fleksibilnost mrežnih adresa: • Klase A i B adresa imaju previše (>64,000 adresa) • Klase C adresa ima nedovoljno 11:41:33 75 Alokacija Classful Adresa 13:01:21 76 Flat mrežno adresiranje P Y T W X S 13:01:21 Eksportuje najmanje 12 mrežnih adresa R N V Q Ovaj ruter treba najmanje 12 zapisa u tabeli U Z 77 Limitacija Classful IP Adresiranja Troše se IP Adrese Klasa B 255 w Mrežni ID 255 x 0 y Host ID 0 z Mreži od 2000 kompjutera dodijeljeno 65,534 IP Adresa 63,534 Potrošeno 13:03:27 2000 Alocirano 78 Limitacija Classful IP Adresiranja Dodaje se više zapisa u ruting tabelama Klasa C 255 w Mrežni ID-evi organizacije 192.168.1.0 Mrežni ID 255 x 255 y Host ID 0 z Internet 192.168.2.0 192.168.3.0 192.168.4.0 192.168.5.0 192.168.6.0 192.168.7.0 192.168.8.0 1:03:27 Dio Internet Ruting Tabela 192.168.1.0 192.168.2.0 192.168.3.0 192.168.4.0 192.168.5.0 192.168.6.0 192.168.7.0 192.168.8.0 255.255.255.0 255.255.255.0 255.255.255.0 255.255.255.0 255.255.255.0 255.255.255.0 255.255.255.0 255.255.255.0 192.168.1.1 192.168.2.1 192.168.3.1 192.168.4.1 192.168.5.1 192.168.6.1 192.168.7.1 192.168.8.1 79 • Objasniti opšte karakteristike protokola • Objasniti funkcije protokola u mreži • Poređenje protokola – Konekciono – nekonekciono orijentisani – Rutirajudi – ne rutirajudi • Protokoli TCP/IP slojeva – Aplikacijski protkoli – Transportni protkoli – Mrežni protkoli • ICMP • ARP • IP • IP protokol 14:33:13 – IP Adresiranje, – Sabnetiranje – Classles Interdomain Routing (CIDR) 80 Subneti • Ideja je da se dijeli isti IP mrežni broj na više subneta • Subneti mreže treba da budu generalno na istoj lokaciji (npr. Univerzitetski kampus, korporacijska lokacija, …) • Ruteri na IP mrežama znaju svoje lokalne subnete • Udaljeni ruetri znaju samo mrežne adrese. 13:03:32 81 Subneti • Problem: Organizacija ima više mreža kojima se neovisno upravlja – Rješenje 1: Alocirati posebnu mrežnu adrsu za svaku mrežu • Teško za upravljati • Izvan organizacije svaka mreža mora biti adresirana. – Rješenje 2: Dodati još jedan nivo hijerarhije u IP adresnu strukturu 13:03:45 Univerziteska Mreža ETF Saobraćaj Bblioteka Subnetiranje 82 Dodjeljivanje adresa subnetiranjem • Svakom dijelu organizacije je alicoran skup IP adresa (subneti ili subnetworks) • Adresa u svakom subnetu može biti asdministrirana lokalno 128.143.0.0/16 Univerziteska Mreža 128.143.71.0/24 128.143.136.0/24 128.143.56.0/24 ETF Saobraćaj Bblioteka 128.143.121.0/24 13:03:46 83 Osnova ideja subnetiranja • Razbiti host broj na dijelove IP adrese u subnet broj i (manji) host broj. • Rezultat je 3-slona hijerarhija mrežni prefiks mrežni prefiks host broj subnet broj host broj • Tada: Prošireni mrežni prefiks • Subneti se mogu slobodno dodjeljivati u organizaciji • Interno, subneti se tertiraju kao posebne mreže • Subnet struktura nije vidljiva izvan organizacije 13:03:46 84 Subnetmask • Ruteri i hostovi koriste Prošireni mrežni prefiks (subnetmask) da identificiraju početak host brojeva 128.143 137.144 Mrežni prefiks host broj 128.143 137 144 Mrežni prefiks subnet broj host broj Prošireni mrežni prefiks 1111111111111111 1111111100000000 subnetmaska 13:03:47 85 Prednosti Subnetiranja • Sa Subnetiranjem, IP adrese koriste 3-slojnu hijerarhiju: » Mreža » Subnet » Host • Reducira se kompleksnost kod rutera. Obzirom da eksterni ruteri ne zanju o subnetiranju u internim mrežama, kompleksnost ruting tabela je reducirana. • Važno: Dužina subnet maske mora biti identična za sve podmreže (subnetworks). 13:03:47 86 Primjeri: Subnetmaski • 128.143.0.0/16 je IP adresa mreže • 128.143.137.0/24 je IP adresa subenta • 128.143.137.144 je IP adres hosta • 255.255.255.0 (ili ffffff00) je subnetmaska hosta • Korištenjem subnetinga ili dužine subnetmaske je odluka koju donosi adminsitrator mreže • Konzistentnsot subnetmaski je odgvornost adminsitratora 13:03:47 87 Bez subnetiranja • Svi hsotovi “misle” da su svi ostali hostovi u istoj mreži 128.143.137.32/16 subnetmask: 255.255.0.0 128.143.137.144/16 subnetmask: 255.255.0.0 128.143.71.21/16 subnetmask: 255.255.0.0 128.143.71.201/16 subnetmask: 255.255.0.0 128.143.70.0/16 13:03:48 88 Sa subnetiranjem • Hostovi sa istim proširenim mrežnim prefiksom pripadaju istoj mreži 128.143.137.32/24 128.143.137.144/24 128.143.71.21/24 128.143.71.201/24 subnetmask: 255.255.255.0 subnetmask: 255.255.255.0 subnetmask: 255.255.255.0 subnetmask: 255.255.255.0 128.143.137.0/24 Subnet 128.143.71.0/24 Subnet 128.143.0.0/16 13:03:48 89 Variable Length Subnet Maske (VLSM) • Sa samo jednom subnet maskom preko jednog mrežnog prefiksa, organizacija je zaključana u fiksan broj subneta fiksne veličine • Kada je mreži dodjijeljeno više od jedne subnet maske, onda je to mreža sa “variable length subnet maskama” jer prošireni mrežni prefiksi imaju različite dužine • VLSM omogudava slicing and dicing (slobodno organizovanje)subneta u različite veličine tako i broj hostova i subneta sa jedinstvenim mrežnim ID-em, minimiziranjem ako ne i eliminisanjem pojave protradenih adresa. 13:03:48 90 Sa subnetiranjem • Različite subnetmaske vode različitim pogledima na veličinu i opseg mreže 128.143.137.32/26 128.143.137.144/26 subnetmask: 255.255.255.192 subnetmask: 255.255.255.192 128.143.137.0/26 Subnet 128.143.71.21/24 128.143.71.201/16 subnetmask: 255.255.255.0 subnetmask: 255.255.0.0 128.143.137.128/26 Subnet 128.143.71.0/24 Subnet 128.143.0.0/16 13:01:19 91 Maska može da varira sa lokacijom 12.0.0.0/16 12.1.0.0/16 12.2.0.0/16 12.3.0.0/16 12.0.0.0/8 Ovo omogućava da sve ove (pod)mreže budu agregirane u jedan zapis IP forwarding tabeli 13:01:19 : : : 12.253.0.0/16 12.254.0.0/16 12.3.0.0/24 12.3.1.0/24 : : : : : 12.3.254.0/24 12.253.0.0/19 12.253.32.0/19 12.253.64.0/19 12.253.96.0/19 12.253.128.0/19 12.253.160.0/19 12.253.192.0/19 92 Hijerarhisjko mrežno adresiranje (Subnetting and Supernetting) Mreža Z-T M Q Z M K Mreža Z 13:01:03 T P Oov se naziva Agregacija W S Ovaj ruter treba samo 3 zapisau u tabeli za Z-T, Z-S, i Z-U P F J Eksprotuje samo jednu adresu W U S X Mreža Z-U-X 93 Optimizacija i alokacija IP adresa Poslije Subnetiranja 220.78.168.0 Ruting tabela za Ruter B 220.78.168.0 255.255.255.0 220.78.168.1 220.78.168.64 220.78.168.128 220.78.168.192 220.78.169.0 220.78.169.64 220.78.169.128 Router A Router B 220.78.169.192 220.78.170.0 220.78.170.64 1:04:41 94 Optimizacija i alokacija IP adresa Before Supernetting: Poslije 220.78.168.0 220.78.169.0 Routing Ruting tabela Table za forRuter Router BB 220.78.168.0 220.78.168.0 220.78.169.0 220.78.170.0 220.78.171.0 220.78.172.0 220.78.173.0 220.78.174.0 220.78.175.0 255.255.255.0 255.255.255.0 255.255.255.0 255.255.255.0 255.255.255.0 255.255.255.0 255.255.255.0 255.255.255.0 255.255.255.0 220.78.168.1 220.78.168.1 220.78.168.1 220.78.168.1 220.78.168.1 220.78.168.1 220.78.168.1 220.78.168.1 220.78.168.1 220.78.170.0 220.78.171.0 220.78.168.0 220.78.172.0 220.78.173.0 Router RouteA rA Router B Router B 220.78.174.0 220.78.175.0 13:01:04 95 • Objasniti opšte karakteristike protokola • Objasniti funkcije protokola u mreži • Poređenje protokola – Konekciono – nekonekciono orijentisani – Rutirajudi – ne rutirajudi • Protokoli TCP/IP slojeva – Aplikacijski protkoli – Transportni protkoli – Mrežni protkoli • ICMP • ARP • IP • IP protokol 14:33:40 – IP Adresiranje, – Sabnetiranje – Classles Interdomain Routing (CIDR) 96 CIDR - Classless Interdomain Routing • IP backbone (backbone - kičma) ruteri imaju ruting tabelu za svaku mrežnu adresu: – Sa subnetiranjem, backbone ruter treba samo da zna zapis svaku klasu A, B, ili C mreže – Ovo je prihvatljivo za mreže klase A i B • 27 = 128 klasa A • 214 = 16,384 klasa B – Ali ovo nije prihvatljivo mreže klase C • 221 = 2,097,152 klase C mreže • U 1993, veličina ruting tabela je počela da raste i prevazilazi kapacitete rutera • Poslijedice: Klasno bazirano dodijeljivanje IP adresa je odbačeno CIDR notacija IP adrese: 192.0.2.0/18 13:12:51 "18" označava prefiks dužine, koji govori da je prvih 18 bita mrežni prefiks adrese (preostalih 14 bita je slobodno za određenu adresu 97 hosta) CIDR address blocks CIDR Block Prefix /27 /26 /25 /24 /23 /22 /21 /20 /19 /18 /17 /16 /15 /14 /13 11:42:40 # Host Adresa 32 64 128 256 512 1,024 2,048 4,096 8,192 16,384 32,768 65,536 131,072 262,144 524,288 98 Rezime • Objasniti opšte karakteristike protokola • Objasniti funkcije protokola u mreži • Poređenje protokola – Konekciono – Nekonekciono orijentisani – Rutirajudi – Nerutirajudi • Protokoli TCP/IP slojeva – Aplikacijski protkoli – Transportni protkoli – Mrežni protkoli • ICMP • ARP • IP • IP protokol 14:34:02 – IP Adresiranje, – Sabnetiranje – Classles Interdomain Routing (CIDR) 99
© Copyright 2024 Paperzz