ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 23.06.2021
Просмотров: 886
Скачиваний: 1
16
2.5.
Протоколы
,
обеспечивающие
инкапсуляцию
IP-Ethernet
1)
Протокол
DHCP (RFC 2131, 2132) –
динамическое
назначение
IP-
адресов
.
Назначение
МАС
-
адресов
выполняется
:
а
)
производителем
оборудования
;
б
)
назначение
МАС
-
адреса
администратором
сети
(
вручную
).
Назначение
IP-
адресов
:
а
)
статистическое
(
администратором
сети
вручную
);
б
)
динамическое
назначение
с
помощью
протокола
DHCP.
DHCP
использует
пакеты
BOOTP
DHCP-
сервер
может
хранить
:
а
)
постоянно
назначенные
(
статистические
)
адреса
б
)
пул
динамических
адресов
•
Адреса
выделяются
на
определенное
время
•
Клиент
получает
предложение
от
нескольких
DHCP
серверов
•
В
больших
сетях
используются
прокси
– DHCP,
который
размещается
достаточно
близко
к
клиенту
и
работает
с
удаленным
DHCP-
сервером
.
Конфигурация
хоста
включает
•
МАС
-
адрес
производителя
•
IP-
адрес
(
и
маска
)
•
Маршрутизатор
по
-
умолчанию
•
IP
адрес
DNS-
сервера
Алгоритм
передачи
пакетов
:
1.
Если
IP –
адрес
назначение
не
известен
,
запросить
его
у
DNS –
сервера
.
2.
Если
IP-
адрес
отправителя
принадлежит
той
же
IP-
сети
что
и
IP-
адрес
получателя
(
проверка
происходит
по
маске
)
то
передача
по
Ethernet MAC
у
.
3.
Передача
МАС
-
адресу
маршрутизатора
по
умолчанию
.
2)
Протоколы
ARP/RARP (RFC 826/903) –
Отображение
МАС
-IP
адресов
.
Рассмотрим
получение
IP-
адреса
по
МАСу
17
а
)
статистическое
отображение
с
помощью
ARP-
таблиц
IP-
адрес
МАС
-
адрес
192.168.0.145 00-00-00-0
С
-AC-AB-DC
192.168.0.202 00-00-0C-
С
B-CB-DF
б
)
динамическое
отображение
Рассмотрим
алгоритм
динамического
отображения
:
Если
МАС
-
адрес
известен
,
то
отправляется
кадр
по
адресу
назначения
,
если
не
известен
–
то
отправляется
ARP-
запрос
и
ожидается
ARP-
ответ
. ARP-
запрос
отправляется
с
помощью
широковещания
Ethernet.
Формат
ARP –
запрос
/
ответ
:
48
бит
: Destination Address – MAC-
адрес
получателя
(
запрос
0×ffffffffffff)
48
бит
: Sender Address – MAC-
адрес
отправителя
16
бит
: Type (0x1800 – ARP) –
тип
16
бит
:
тип
сети
0×0001
16
бит
:
тип
протокола
0×0800
8
байт
:
размер
МАС
-
адреса
(6
для
Ethernet)
8
байт
:
размер
IP-
адреса
(4
для
IP)
16
бит
:
код
операции
(1 –
запрос
, 2 –
ответ
, 3 – RARP
запрос
, 4 – RARP
ответ
)
RARP- Reversed (
по
МАС
-
адресу
определение
IP-
адреса
)
48
бит
:
МАС
–
адрес
Х
32
бит
: IP –
адрес
Х
48
бит
: MAC-
адрес
Y (00-00-00-00-00-00
для
запроса
)
32
бит
: IP –
адрес
Y
ARP –
запрос
:
Примечание
:
возможно
заполнение
ARP-
таблицы
в
результате
прослушивания
.
В
больших
сетях
могут
использоваться
ARP-
посредники
(
прокси
-ARP):
18
3.
Передача
IP-
трафика
по
выделенным
линиям
(IP-PPP)
Соединение
«
точка
-
точка
»
является
в
настоящее
время
основным
типом
для
проводных
(
оптических
)
сетей
.
Протокол
PPP (RFC 1548),
обеспечивающий
инкапсуляцию
IP-
трафика
в
двухточечечных
линиях
,
переживает
своё
второе
рождение
.
Первоначально
он
использовался
в
выделенных
и
коммутируемых
линиях
связи
,
физический
уровень
которых
обеспечивался
модемами
(
в
настоящее
время
протоколы
V.90).
Распространение
DWDM-
магистралей
приводит
к
аннулированию
промежуточных
стандартов
PDH/SDH
и
непосредственной
передаче
IP-
трафика
в
волнах
определённой
длины
.
Для
упаковки
в
конкретную
длину
волны
применяют
10G Ethernet,
однако
адресная
часть
кадра
в
этом
случае
является
избыточной
,
кроме
того
,
требуются
специальные
процедуры
управления
линией
,
отсутствующие
в
стандартах
Ethernet.
Перспективным
направлением
является
применение
протокола
PPP
в
качестве
доминирующего
протокола
канального
уровня
в
DWDM-
сетях
.
3.1.
Общая
характеристика
протокола
PPP
Применение
– IP
поверх
PPP:
Сетевой
– IP
IP
IPX
…
NetBEUI
Канальный
– PPP
PPP
PPP
обеспечивает
одновременную
передачу
пакетов
нескольких
сетевых
протоколов
.
Функции
PPP:
•
инкапсуляция
и
мультиплексирование
протоколов
(
лишь
2
дополнительных
байта
номера
протокола
);
•
управление
линией
(
нет
в
Ethernet): LCP (Link Control Protocol);
•
конфигурирование
интерфейсов
сетевого
уровня
NCP (Network Control Protocol);
для
IP – IPCP (RFC 1332, 1837).
Формат
PPP-
кадра
:
Protocol
(2
байта
)
Data Padding
Протоколы
:
0*** - 3*** –
сетевые
протоколы
(IP – 0x0021);
4*** - 7*** -
протокол
канального
уровня
;
8*** - B*** – NCP (IPCP – 0x8021);
С
*** - F*** –
управление
линией
:
0xC021 – LCP; 0xC023 – PAP; 0xC223 – CHAP, 0xC025 – LQR.
19
Диаграмма
состояний
протокола
PPP:
Состояние
Dead
соответствует
полному
отсутствию
связи
.
Состояние
Established
соответствует
установленному
соединению
в
результате
конфигурирования
линии
протоколом
LCP.
Состояние
Authentication
представляет
процесс
подтверждения
подлинности
сторон
с
помощью
протоколов
PAP, CHAP.
Состояние
Network
представляет
конфигурирование
сетевых
интерфейсов
с
помощью
протокола
IPCP (
для
IP)
и
обмен
IP-
дейтаграммами
между
хостами
.
В
состоянии
Terminate
выполняется
нормальное
завершение
связи
.
Основные
кадры
протокола
PPP:
PPP
3.2.
Протокол
LCP
управления
связью
Формат
LCP
пакета
:
0 1 2 3
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1
+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
| Code | Identifier | Length |
+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
| Data (options) ...
+-+-+-+-+
Стандарт
предусматривает
следующие
коды
операций
:
1 Configure-Request –
запрос
конфигурации
;
2 Configure-Ack –
подтверждение
конфигурации
;
3 Configure-Nak –
неподтверждение
конфигурации
;
4 Configure-Reject –
отвержение
конфигурации
;
5 Terminate-Request –
запрос
завершения
;
6 Terminate-Ack –
подтверждение
завершения
;
LC
Р
I
Р
C
Р
Р
A
Р
Network
Р
rotocol –
передача
инкапсулированных
дейтаграмм
Пароль
,
имя
Protocol
Существует
11
кодов
8
опций
,
которые
могут
согласовываться
, 1
из
них
зарезервирована
0*C023 Code Identification Length Options…
0*8021 Code Identification Length Options…
IP-
адрес
хоста
IP-
адрес
DNS
20
7 Code-Reject –
отвержение
кода
(
неизвестный
код
операции
);
8 Protocol-Reject –
отвержение
протокола
(
неизвестный
протокол
);
9 Echo-Request –
запрос
эхо
;
10 Echo-Reply –
ответ
эхо
;
11 Discard-Request –
фиктивный
запрос
.
Классификация
операций
переговоров
сторон
:
Принципиально
важными
для
обмена
информацией
являются
коды
:
Protocol-Reject –
издаётся
на
кадр
с
неизвестным
протоколом
;
Code-Reject –
издаётся
на
LCP-
пакет
с
неизвестным
кодом
.
Остальные
коды
можно
классифицировать
на
запросы
и
варианты
ответов
для
:
−
конфигурирования
линии
(Configure);
−
кавершения
связи
(Terminate);
−
тестирования
связи
–
эхо
(Echo).
При
этом
на
запрос
(
обозначен
словом
Request)
возможны
3
варианта
ответа
:
−
подтверждение
–
полное
согласие
(Ack);
−
неподтверждение
–
несогласие
со
значениями
опций
(NAK);
−
отвержение
–
несогласие
с
опциями
(Reject).
Идентификатор
(
Identifier
)
в
виде
целого
числа
имеет
одно
и
то
же
значение
для
запроса
и
ответа
на
него
;
он
позволяет
сопоставить
запросы
и
ответы
в
последовательностях
переговоров
.
Процедура
переговоров
протокола
LCP
Переговоры
организованы
в
соответствии
с
интуитивной
процедурой
«
подписание
документа
у
начальника
».
Сторона
X
формирует
список
опций
и
издаёт
запрос
Request.
Если
сторона
Y
согласна
со
всеми
опциями
,
она
издаёт
подтверждение
Ack,
в
котором
повторяет
все
принятые
опции
.
Если
некоторая
опция
не
устраивает
сторону
Y,
она
издаёт
отвержение
Reject,
в
котором
перечисляет
отвергнутые
опции
.
Если
значения
некоторых
опций
не
устраивают
сторону
Y,
она
издаёт
неподтверждение
NAK,
в
котором
перечисляет
приемлемые
значения
опций
.
Переговоры
повторяются
и
продолжаются
до
тех
пор
,
пока
конфигурация
не
будет
принята
и
подтверждена
Ack
обеими
сторонами
.
В
противном
случае
связь
завершается
.
Варианты
переговоров
:
I. Establish
–
установления
соединения
:
а
.)
положительный
:
б
.)
отрицательный
:
Conf.- Reg
Conf.- Rej
Conf.- Reg
Conf.- Ack
У
них
один
идентификатор
id
Все
опции
id
Conf.- Reg