Embed Size (px)
DESCRIPTION
اصول مهندسي. اينترنت. HTTP. SOCKET PROGRAMMING. HTTP. TCP/IP. OSPF. HTTP. WEB. Fundamentals of Internet Engineering Volume No.1. رئوس مطالب يادگيري. مفاهيم شبکه هاي کامپيوتري کاربردهاي شبکه هاي کامپيوتري سخت افزار شبکه دسته بندي شبکه ها - PowerPoint PPT Presentation
Citation preview
مهر 8
5
مهر 8
5
رئوس مطالب يادگيري
مفاهيم شبکه هاي کامپيوتري
کاربردهاي شبکه هاي کامپيوتري•
سخت افزار شبکه•
دسته بندي شبکه ها•
روشهاي برقراري ارتباط دو ماشين •در شبکه
OSI مدل هفت اليه اي •
TCP/ IP مدل چهاراليه اي •
مهر 8
5
هاي مفاهيم شبكهفصل اول: كامپيوتري
هدفهاي آموزشي :
مفهوم شبکه و کاربردهاي آن•
سخت افزار شبکه•
انواع سوئيچينگ•
طراحي شبکه و اصول اليه بندي•
از سازمان OSI مدل هفت اليه اي •استاندارد جهاني
TCP/IP مدل چهاراليه اي •
مهر 8
5
كامAپAيAAوتAAAAAAAAريهاي شبكAAAAAAAAهاي از كامپيوترهAAAAAAاي مجمAAAAAAوعه
اسAAت كAAه بAAه نحAAوي بAAا مسAAتقل مبادلAAAهيكAAAديگر اطالعAAAات و داده
نمايند. مي
استقالل كامپيوترها
کارکردن هر ماشين به تنهايي در صورت نبودن
در شبکه
تبادل داده
رد و بدل نمودن داده بدون توجه به نوع کانال انتقال
مهر 8
5
هاي كامپيوتري كاربردهاي شبكه
اشتراك منابع
هاي جغرافيايي در تبادل حذف محدوديتها داده
ها كاهش هزينه
باال رفتن قابليت اعتماد سيستمها
افزايش كارايي سيستم
مهر 8
5
خدمات معمول در شبكه
دسترسي به بانكهاي اطالعاتي راه دور
پست الكترونيكي
خدمات انتقال فايل
ورود به سيستم از راه دور
گروههاي خبري
جستجوي اطالعات مورد نياز
تبليغات
تجارت الكترونيكي
بانكداري الكترونيكي
سرگرمي و محاوره
هاي مجالت و روزنامهالكترونيكي
محاوره مستقيم و چهره به چهره از راه دور
مهر 8
5
كنفرانس از راه دور
يافتن اشخاص مورد نظر در جهان
نگار از طريق شبكه تلفن ودور
راديو از طريق شبكه
آموزش از راه دور
ارائه مدون اطالعات فني و علمي
اخبار مربوط به هنر ، ورزش ، سياست ، تجارت و…
كاريابي و اشتغال
درمان از راه دور
خريد و فروش روزمره با استفاده از كارت اعتباري
هاي خيريه انجمن
مشاوره از راه دور
مهر 8
5
از ديدگاه
تکنولوژي
شبکه هايانتقالپخش
فراگير
شبکه هاي
نقطه به نقطه
دسته بندي سخت افزار شبکه هاي کامپيوتري
از ديدگاه
مقياس بزرگي
LAN -شبکه هاي1
MAN -شبکه هاي2
WAN -شبکه هاي3
مهر 8
5
شبکه پخش (Broadcastفراگير)
انتقال اطالعات از طريق مشترک فيزيکييک کانال
توسط تمام ايستگاهها
هاي پخش فراگير معايب شبكه
- مديريت پيچيده کانال1
- امنيت کم2
- کارآيي پايين3
مهر 8
5
(point to point )شبکه هاي نقطه به نقطه
يک کانال فيزيکي فقط و فقطوجود
ماشين در شبکهدو و مستقيم بين
مهر 8
5
LANشبکه محلي
فواصل جغرافيايي - 1محدود )حداکثر تا چند
کيلومتر(
- تعداد ايستگاهها کم2
- کوتاه بودن طول کانال 3انتقال
LANمحاسن شبکه هاي
باال و ارسالنرخ , نرخ خطاي پايين,افت سيگنال كم. 1 بودن طول كانال ناچيAز به دليل كوتاه خير انتشار بسيAارأت
محدود بودن تعداد به علتشبكه آسانتر . مديريت2ايستگاهها
شبكه. اندازي اين نوع نصب و راهپايين هزينه. 3
مهر 8
5
BUS
STAR
RING
هاي محلي انوع شبكه
مهر 8
5
اتصال تمام ايستگاهها از طريق ☻فيزيکي مشترک يک کانال
☻سادگي در نصب و راه اندازي و بودن ارزان
توپولوژي خطي -Bus
توپولوژي خطي - Bus
مهر 8
5
اتصال ايستگاهها در يک ساختار حلقوي به ☻يکديگر
يکطرفه بودن ارتباط هر ايستگاه با ايستگاه ☻بعدي خود
دريافت بسته هاي اطالعاتي توسط تمام ☻ايستگاههاي بين مسير دو ايستگاه غير مجاورجهت انتقال اطالعات بين آن دو
ايستگاه
( (Ring -توپولوژي حلقه
مهر 8
اتصال تمام ماشينهاي شبکه توسط يک ☻5گره مرکزي
گره مرکزي ميتواند سوئيچ سريع يا ☻( ويا کامپيوتر باشد.Hubهاب )
(Star- )توپولوژي ستاره
مهر 8
5
براي ايجاد شبكه در سطح يك منطقه وسيع درحد يك شهAر يا تصال چندين شبكه محلي ، از شبكه
MANيAاده مAبكه تكنولوژي و استفAشود . اين شهاي محلي دارد. بدليل توپولوژي مشابه با شبكه
زياد كانال معموال از فيبر نوري استفاده طول شود. مي
هاي بين شهري شبكه (MAN)
مهر 8
پياده سازي در گستره جغرافيايي يک کشور يا جهان☻5
☻ اتصال شبکه هاي محلي و بين شهري
☻ ساختار ناهمگون
( WAN گسترده )شبكه هاي
توپولوژيهاي مختلف شبکه هاي محلي
تنوع در سخت افزار و نرم افزار ماشينهاي موجود دراين شبکه ها
مهر 8
5
خطوط ارتباطي سوييچعناصرياكانالها
زير ساخت ارتباطي بخشدو WANدر شبكAه
خطوط انتقال با ☻پهناي باند بAاال
ارتباط برقرار کننده ☻عناصر سوييچ
مسيريابها: کامپيوترهاي ويژه اي که پس از دريافت بسته, با درنظرگرفتن
مقصد آن, کانال خروجي مناسب براي انتقال بسته به مقصد را انتخاب مي
نمايند.
مهر 8
5
شبکه هاي بي سيم(Wireless)
يجاد شبکه اي با وجود ايستگاههاي متحرکا☻☻ استفاده در مکانهايي که کابل کشي در آن مقرون به
صرفه و يا عقالني نيست.
استفاده:موارد
شبکه ☻ نوع اين اندازي راه و نصب بودن ساده
مزايا
رخ ارسال و دريافت ن ☻پايين
نرخ خطا نسبتا{ باال ☻
امنيت اطالعات کم ☻
معايب
مهر 8
5
روشهاي برقراري ارتباط دو ماشين در شبکه
- سوئيچينگ مداري1
Circuit Switching
سوئيچينگ پيام - 2
Message Switching
- سوئيچينگ بسته و سلول3
Packet Switching / Cell Switching
مهر 8
5
- سوئيچينگ مداري1
Circuit Switching
لزوم برقراري اتصال فيزيکي بين مبدأ و مقصد جهت انتقال اطالعات
نياز به زمان قابل توجهي براي برقراري ارتباط بين فرستنده و ☻گيرنده
عدم امکان برقراري ارتباط توسط ماشينهاي ديگر با دو ماشين ☻فرستنده و گيرنده هنگام اشغال بودن کانال توسط دو ماشين
معايب
مهر 8
5
- سوئيچينگ پيام2
Messeage Switching
☻مختص انتقال دادهاي ديجيتال
اتصال دائمي هرايستگاه با مرکز سوئيچ خود ☻
اضافه نمودن اطالعات الزم به داده ها قبل از ارسال آن به مرکز سوئيچ توسط ايستگاه فرستنده ☻
دريافت کامل پيام توسط هر مرکز سوئيچ و انتخاب کانال خروجي مناسب بر اساس آدرس ☻
گيرنده موجود در داده
مهر 8
5
مشکل سوئيچينگ پيام
طول محدوديت عدمپيام
باال بودن حافظه هاي موجود درهر مرکز ☻سوئيچ
ارسال مجدد داده ها در صورت خرابي يک بيت در پيام ☻
تأخيرزياد در رسيدن پيام ☻
مزايا
☻بسيار سريع و کارآمد
عدم اشغال کانال ☻
باال بودن حافظه هاي موجود درهر مرکز ☻سوئيچ
ارسال مجدد داده ها در صورت خرابي يک بيت در پيام ☻
تأخير زياد در رسيدن پيام ☻
مهر 8
5
شکستن پيام توسط ايستگاه فرستنده به و ارسال هر بسته قطعات کوچکتري به نام
بسته به همراه اطالعات الزم براي بازسازي آن به طور جداگانه به مراکز سوئيچ
- سوئيچينگ بسته و سلول3
Packet / Cell Switching
مهر 8
مقايسه دو روش سوئيچينگ پيام 5 وبسته/ سلول
مجموع تأخير کمتر در روش سوئيچينگ بسته نسبت به روش سوئيچينگ پيام ☻
نياز به فضاي حافظه کمتر و قابل تأمين در هر مرکز سوئيچ در روش سوئيچينگ ☻
بسته
عدم تأثير خرابي يک بسته در کل پيام ارسالي و نياز به ارسال مجدد فقط همان بسته ☻
مهر 8
5
تأخير انتشار
سوئيچينگ پيام
A B C
تأخير انتظار پردازش
مهر 8
5
B C DA
سوئيچينگ بسته
مهر 8
5
خير در روشهاي أنبندي تازمسوئيچنگ پيام و بسته
B C DA
سوئيچينگ پيام
B C DA
سوئيچينگ بسته
مهر 8
5
طراحي شبکه ها و اصول اليه بندي
چگونگي ارسال و دريافت بيتهاي اطالعات☻
)تبديل بيتها به يک سيگنال متناسب با کانال انتقال(
ماهيت انتقال ☻خطا و وجود نويز در كانالهاي ارتباطي☻
☻ پيدا كردن بهترين مسير و هدايت بسته هاتقسيم يك پيام بزرگ به واحدهاي كوچكتر و
بازسازي پيام ☻طراحي مكانيزمهاي حفظ هماهنگي بين مبدأ و
مقصد ☻زدحام ، تداخل و تصادم در شبكه ها ☻ا
در طراحي قابل توجه برخي از مسائل شبكه ها
مهر 8
5
انواع ارتباط ميان دو ايستگاه
:Simplex ارتباط يكطرفه- ☻ يكطرف هميشه گيرنده و يكطرف هميشه فرستنده
Half duplexرتباط دوطرفه غيرهمزمانا- ☻ هر دو ماشين هم مي توانند فرستنده باشند و هم
گيرنده ولي نه بصورت همزمان
Full duplex ارتباط دوطرفه همزمان☻ - مانند خطوط ماكروويوارتباط دو طرفه همزمان
مهر 8
5
Physical layer اليه فيزيكي ☻
Data link layerها اليه پيوند داده☻
Network layer اليه شبكه ☻
Transport layer اليه انتقال ☻
Session layerاليه جلسه ☻
Presentation layer اليه ارائه ) نمايش ( ☻
Application layerاليه كاربرد ☻
ISO از سازمان استاندارد جهاني OSIمدل هفت اليه اي
مهر 8
5
OSIمدل هفت اليه اي
مهر 8
5 Physical اليه فيزيکي
Layer انتقال بيتها به صورت سيگنال الکتريکي و ارسال
☻آن بر روي کانال
☻ بيتواحد اطالعات :
☻ ظرفيت كانال فيزيكي و نرخ ارسال نوع مدوالسيون ☻
چگونگي كوپالژ با خط انتقال ☻ مسائل مكانيكي و الكتريكي مانند نوع كابل، باند فركانسي، نوع
☻ رابط )كانكتور( كابل
پارامترهاي قابل توجه :
مهر 8
- Data Link Layer پيوند داده اليه5
وظايف :داده ها روي يك كانال انتقال بدون به مقصد رساندن •
ستفاده از مكانيزمهاي كشف و كنترل ا با خطا و مطمئنخطا.
اطالعات ارسالي از اليه باالتر به واحدهاي شكستن •از ابتدا و انتهاي آن و مشخص نمودن استاندارد و كوچكتر
.Delimiterطريق نشانه هاي خاصي بنام كشف خطا از طريق اضافه كردن بيتهاي كنترل خطا •كنترل جريان يا تنظيم جريان ارسال فريمها •
)مكانيزمهاي هماهنگي بين مبدأ و مقصد( داده ها به فرستندهناعالم وصول يا عدم رسيد •وضع قراردادهائي براي جلوگيري از تصادم سيگنالهاي •
تعريف MASارسالي )اين قراردادها در زيراليه اي بنام شده است(
كنترل سخت افزار اليه فيزيكي•
مهر 8
5
اليه شبكه
و ارسال بصورت بسته سازماندهي اطالعات •اليه پيوند داده هابه انتقال مطمئن جهت
تعيين مسيAر هAر بستAه ارسAالي بAراي رسيدن •به مقصد
جلوگيري از ازدحام و ترافيك در بين مسيريابها •و سوئيچها
اختصAاص آدرسAهAاي مشخص و استاندارد بAراي •هر بستة آماده ارسال
اين اليه بدون اتصال است. •
مهر 8
اليه 5انتقال
ارسال يك بسته ويژه قبل از ارسال بسته ها براي اطمينان از •آمادگي گيرنده براي دريافت اطالعات
شماره گذاري بسته هاي ارسالي براي جلوگيري از گم شدن يا •ارسال دوباره بسته ها
حفظ ترتيب جريان بسته هاي ارسالي•درس دهي پروسه هاي مختلفي كه روي يك ماشين واحد اجرا آ •
مي شوند. تقسيم پيامهاي بزرگ به بسته هاي اطالعاتي كوچكتر• بازسازي بسته هاي اطالعاتي و تشكيل يك پيام كامل• شماره گذاري بسته هاي كوچكتر جهت بازسازي• تعيين و تبيين مكانيزم نامگذاري ايستگاههاي موجود در شبكه•
مهر 8
5Session Layer اليه جلسه
برقراري و مديريت يك •جلسه
شناسائي طرفين• مشخص نمودن اعتبار •
پيامها اتمام جلسه ها• حسابداري مشتريها•
اليه ارائه فشرده سازي فايل• )نمايش(
رمزنگاري براي ارسال داده هاي •محرمانه
رمزگشائي•هنگام تبديل كدها به يكديگر •
دو ماشين از استفادهاستانداردهاي مختلفي براي متن
مهر 8
5
Application Layer اليه كاربرد
تعريف استانداردهائي نظير : انتقال نامه هاي الكترونيكي • انتقال مطمئن فايل• دسترسي به بانكهاي •
اطالعاتي راه دور مديريت شبكه• انتقال صفحه وب•
OSI مدل
مهر 8
5
روند حذف و اضافه شدن سرآيند در هر اليه
مهر 8
5TCP/IPمدل چهاراليه اي
مهر 8
5
ها اليه نامهاي معادل در برخي از كتب
اليه كاربردApplication layer
اليه سرويسهاي كاربردي
اليه انتقالTransport layer
(Host to Host) اليه ارتباط ميزبان به ميزبان ( انتهائي عناصر ارتباط اليه End to End
Connection)
اليه شبكهNetwork layer
اليه اينترنت اليه ارتباطات اينترنت
اليه دسترسي به شبكه
Network Interface
(Host to Network) اليه ميزبان به شبكه اليه رابط شبكه
اليه هاي مدل TCP/IP
مهر 8
5
تعريAف اليه هAاي اسAتاندارد سAخت افزار، نرم افزارهAاي راه انAAداز و پAروتAكلAهاي شبAكه در اين اليه.
تعريAAف مي شAAوند، TCP/IPپروتكلهAAائي كAAه در اليAAه اول از مAAدل مي توانند مبتني بر ارسال رشته
بيت يا مبتني بر ارسال رشته بايت باشند.
: اليه TCP/IPاليه اول از مدل واسط شبكه
بستAه هAAاي اطلAاعAAاتي در ايAAن IPبسAته هاي •اليه
روي شAAبكه از مبAAدأ تAAا IP هAAدايت بسAAته هاي •مقصد كه اين عمل از نوع بدون اتصال مي باشد
ويAژگي ارسAال چندپخشAي يعAني ارسAال يAك يAا •چنAد بسAته اطالعAاتي بAه چنAAدين مقصAAد گونAاگون
در قالب يك گروه سازماندهي شده پروتكلهAائي كAه در اين اليAه اسAتفاده مي شAوند •
عبارتند از:IP , IGMP , BOOTP , ARP , RARP , RIP ,
ICMP . . و
: اليه شبكهTCP/IPاليه دوم از مدل
مهر 8
5
اليه انتقال :TCP/IPاليه سوم از مدل
با سرويس اتصال گرا و مطمئAن از طAريق يAكبرقراري ارتباط يا ميزبان.يي ماشينهاي انتها
داده هاي تحويلي به اين اليه توسط برنامه هاي ارسال و يا دريافت كاربردي و از طريق توابع سيستمي
: اليه TCP/IP اليه چهارم از مدلكاربرد
خدماتي كه در اين اليه صورت مي گيرد در قالب پروتكلهاي استاندارد زير
به كاربر ارائه مي شود : شبيه سازي ترمينال
FTP انتقال فايل يا مديريت پست الكترونيكي
خدمات انتقال صفحات ابرمتني
مهر 8
5پروتكلهاي رايج در اليه ها
مهر 8
5
فصل دوم: اليه واسط شبكه
اليه شبكه و مسائل خطوط انتقال داده
استانداردهاي انتقال روي خطوط نقطه به نقطه
پروتكل SLIP
پروتكل PPP
استانداردهاي انتقال در شبكه هاي با كانال مشترك
IEEE 802.3 CSMA/CD
IEEE 802.4 Token Bus
IEEE 802.5 Token Ring
IEEE 802.6 DQDB
IEEE 802.11 Wireless LAN
هدفهاي آموزشي :
مهر 8
5
( اليه واسط شبکه1
تبديل کانال داراي خطا به يک خط مطمئن و بدون ☻ خطا
☻ فريم بندي اطالعات
ساختمان داده اي است درون فيلد داده ☻ فريمها
با وجود تغيير شبکه و IPعدم تغيير بسته ☻تغييرات مداوم فريم
IPبسته
شماي يك شبكه فرضي
مهر 8
5
کانالهاي انتقال
وظيفه سخت افزار انتقال در اليه واسط شبکه:انتقال بيتهاي داده بر روي کانال فيزيکي بدون
توجه به نوع و محتواي دادها
خطوط تلفن•
فيبرهاي نوري•
شدة بافته سيمهاي به هم •زوجي
كابلهاي هم محور •)كواكسيال(
كانالهاي ماهواره اي •
كانالهاي راديويي •
امواج طيف نوري •
مهر 8
5
ه سيمهاي به هم بافته شد :زوجي
•UTP يك زوج سيم معمولي به : هم بافته شده
• STP يك زوج سيم معمولي به : هم بافته شده به همراه يك
پوشش آلومينيمي بر روي آنها جهت كاهش اثر نويزهاي
محيطي بر روي سيم
(a) 3 CategoryUTP.
(b) 5 CategoryUTP.
:كابلهاي هم محور )كواكسيال(در انواع مختلف مانند:
Tick اهم ضخيم50كابل كواكس Coaxial Cable
Thin اهم نازك50كابل كواكس Coaxial Cable
اهم معمولي(75كابل كوآكس
مهر 8
5
در باندهاي كانالهاي ماهواره اي : مانند:فركانسي مختلف
C باند •
Ku باند •
Kaباند •
در انواع مختلف مثل فيبر تك موده و چند موده : فيبرهاي نوري
شامل نور مادون قرمز: امواج طيف نوري
UHF ، VHF شامل باندهاي فركانسي مختلف مثل : كانالهاي راديويي
مهر 8
5
پيچيده نسبتا
پيچيده بسيار
پيچيده
متوسط
ساده
ساده
پياده سازي
نسبتا گران
گران
متوسط
متوسط
ارزان
ارزان
قيم ت
زياد
متوسط
بسيار كم
كم
متوسط
زياد
خطا
كانالهاي ماهواره
حدود جند صد مگا هرتز
در همه جا تحت پوشش
كانالهاي حدود جند مگا هرتزراديويي
در جايي كه كابل كشي عقاليي نيست مناسب
مي باشد .
فيبرهاي بهترين كاراييحدود جند گيگا هرتزنوري
كابلهاي حدود جند صد كواكس
مگاهرتز
متوسط ) حدود جند زوج سيمصد مگاهرتز ( ده تا
براي فواصل كوتاه مناسب است
خطوط تلفن معمولي
از قبل وجود دارد (4KHzحدود كم )
توضيحپهناي باند نوع كانال
برخي از كانالهاي انتقال مشخصاتهمقايس
مهر 8
5
پهناي باند:
توانايي و ظرفيت كانال در ارسال اطالعات با بيت در هر ثانيهBنرخ
رابطه شانون:
C=B.log2)1+S/N(
C ظرفيت كانال بر حسب : بيت بر ثانيه
S متوسط توان سيگنال : Nمتوسط توان نويز : B پهناي باند كانال بر حسب :
هرتز
مهر 8
5
تقسيم پهناي باند يك كانال بين چند ايستگاه مالتي پلكس يا تسهيم :
FDM Frequency Divisionتسهيم در ميدان فركانس يا •Multiplexing
TDM Timeتسهيم در ميدان زمان يا •Division Multiplexing
FDM: تقسيم پهناي باند فركانسي به N تعداد ايستگاه موجود در Nباند مجزا )
شبكه(
TDM: تقسيم زمان به بازه هاي كوچك )ارسال اطالعات بر روي كانال توسط هر
ايستگاه فقط در بازه زماني مشخص(
مهر 8
5
و FDMموارد كاربرد روشهاي TDM:
تعداد ايستگاهها ثابت و •محدود
ارسال حجم ثابت و دائمي •داده توسط هر ايستگاه بر
روي كانال
TDM
مهر 8
5FDM
مهر 8
5
خطا در شبكه هاي انواع نويز حرارتي•كامپيوتري
شوك هاي •الكتريكي
نويز كيهاني•
روشهاي كشف خطا
اضافه كردن بيت •توازن به داده ها
Checksum روش •
كدهاي كشف خطاي •CRC
مهر 8
5
بيت توازن
ساده ترين روش كشف خطا•
اضافه نمودن يك بيت توازن به ازاي هر •بايت از اطالعات
انتخاب بيت توازن به گونه اي كه مجموع • هميشه زوج يا فرد باشد1تعداد بيتهاي
روش در صورتي موثر است كه تعداد اين • خطاهاي رخ داده زوج نباشد
01101001 :بايت اصلي 1 0110100 بيت توان فرد
Odd Parity Even Parity 0 زوجبيت توان
01101001
مهر 8
5
روشChecksum• جمع (XOR تمام بايتهاي يك فريم )
ارسالي توسط فرستنده و ايجاد بايت Checksum
صورتي قادر به كشف خطا اين روش در •است كه تعداد خطاهاي رخ داده در بيتهاي
هم ارزش زوج نباشد
كدهاي كشف خطايCRC
CRC )Cyclic محاسبه تعدادي بيت كنترلي به نام •Redundancy Check(
به ازاي مجموعه اي از بيتها و اضافه شدن به انتهاي فريم
مبناي كار : تقسيم چند جمله اي•
85مهر
اسAAAتانداردهاي انتقAAAال روي خطAAAوطنقطه به نقطه
:SLIP Serial Line IPپروتكل ( 1 •
PPP : Point to Pointپروتكل ( 2 •
روش كار:
ارسال عالمت مشخصه يك بايتي 1.0xC0روي خط توسط ايستگاه
انتقال داده بر روي خط2.
0xC0 ارسال مجدد عالمت مشخصه 3.جهت مشخص نمودن انتهاي فريم
SLIP( پروتكل 1
Flag Data (Payload) Flag
قالب هر فريم
0xC0
0xC0
ها داده
مهر 8
5
SLIP پروتكلمعايب
عدم وجود كد كشف خطا در اين پروتكل•
درون IP قرار گرفتن فقط بسته هاي •فيلد داده فريم
عدم پشتيباني بسياري از سيستم عاملها •از اين پروتكل
ثابت و IP لزوم داشتن آدرسهاي •شناخته شده براي هر دو ايستگاه
برقراركننده ارتباط
عدم تأييد و احراز هويت كاربر •برقراركننده ارتباط در اين پروتكل
پروتكلي بسيار سريع به دليل نداشتن فيلدهاي سرآيند اضافي
مهر 8
5
مراحل برقراري ارتباط از طريق خط سريال نقطه به نقطه:
شماره گيري به كمك مودم •
اتصال تلفن توسط مودم طرف مقابل•
بين طرفينLCP تبادل بسته هاي اطالعاتي كنترلي •
o فريم هاي LCP حاوي اطالعات پارامترهاي PPPپروتكل
جهت تنظيم پارامترهاي اليه NCP تبادل بسته هاي •باالتر
آغاز مبادله فريمها•
فاز مذاكره
Negotiation
مهر 8
5
) قالب فريم پروتكل2PPP
Address Field
مقدار فيلد تماما{ •1
آدرس فراگير •
مهر 8
5
Protocol
مشخص كننده آنكه بسته درون فيلد داده مربوط به چه پروتكلي در اليه باالتر است.
مقدار اين فيلد در مورد فريمهاي عادي = •00000011
دهنده آن است كه اين فريم نشان • و نيازي به ارسال شده نيست گذاري شماره توسط طرفين براي فريمها ACKپيغام
نمي باشد
Control Field
Checksum • 2 به طور پيش فرض
بايتي
جهت كشف خطاهاي •احتمالي در فريم
مهر 8
5
Payload
سايز پيش فرض اين • بايت1500فيلد =
بسته مربوط به اليه •باالتر در اين فيلد قرار
مي گيرد
ESTABLISH
AUTHENTICATE
BOTH SIDE AGREE ON OPTIONS
DEAD
NETWORK
OPEN
TERMINATE
NCPCONFIGURATION
DONE
Carrier Detect
Failed
Carrier Dropped
Failed
مراحل برقراري و ختم يك ارتباط در PPP پروتكل
مهر 8
5
LCPبسته هاي مهم
Link Control Protoco
Protocol Reject I Rشود. ايد كه تشخيص داده نمي پروتكلي را تعيين كرده
Discard Request I Rلطفا{ اين بسته را نديده بگيريد. )حذف كنيد.(
Echo Reply I R(Echo Request پس فرستاده شد! )پاسخ بستة بسته
Echo Request I Rلطفا{ عينا{ همين بسته را پس بفرستيد!
Code-Reject I Rشود. تقاضايي رسيده است كه شناسايي و فهم نمي
Terminate Ack I Rموافقت براي قطع ارتباط و كانال
Terminate Request I Rتقاضا براي خاتمه و قطع ارتباط
Configure Reject I Rبرخي از پارامترها قابل بحث و توافق نيستند.
Configure Nack I Rها پذيرفته نشد. برخي از پارامترها و گزينه
Configure Ack I Rكند كه تمامي پيشنهادات پذيرفته شد. مشخص مي
Configure Request I Rكند. ها و مقادير را براي تنظيم ، پيشنهاد مي ليستي از گزينه
نام بسته جهت عملكرد
I : پيشنهاددهن
ده
R پاسخ :دهنده
مهر 8
5استانداردهاي واسط شبكه هاي محلي با كانال اشتراكي( 3
استانداردهاي انتقال اطالعات بر روي كانال مشترك و مديريت كانال
IEEE 802.Xاستانداردهاي سري
1-3 )IEEE 802.3 : استاندارد هاي محلي باس شبكه
تعريف اين استاندارد براي شبكه هاي كانال مشترك با توپولوژي باس•
CSMA/CD : Carrier Sense Multiple مديريت كانال به روش •Access / Collision Detection
مهر 8
5
:CSMA/CDروش
گوش دادن ايستگاه متقاضي ارسال فريم به كانال•
در صورت آزاد بودن كانال آغاز ارسال فريم•
اشغال بودن كانال توسط ايستگاه ديگر منتظر •شدن تا اتمام ارسال و در صورت آزاد شدن كانال شروع
ارسال فريم احتمال تصادم سيگنال به دليل منتظر بودن ايستگاههاي ديگر جهت ارسال فريم
جهت كشف سريع تصادم : گوش دادن به كانال هنگام •ارسال فريم تا در صورت بروز تصادم ارسال فريم
متوقف گردد
مواجه شدن ايستگاه آغاز كننده ارسال با تصادم •توليد عدد تصادفي توسط ايستگاه و توقف ارسال فريم
به مدت عدد تصادفي و گوش دادن به خط
توليد سيگنال نويز روي كانال هنگام آگاهي هر ايستگاه •از تصادم جهت اطالع ايستگاههاي ديگر
مهر 8
5
IEEE 802.3راندمان كانال در استاندارد
•F طول فريم بر حسب بيت : •B پهناي باند كانال : •C سرعت انتشار : •L طول كانال : •e ( 2.718 : عدد نپرين) .....
1
1 +2 e.B.L
C.F
راندمان =كانال
كاهش طول فريم كاهش راندمان •كانال
افزايش طول كانال كاهش راندمان •كانال
افزايش نرخ ارسال كاهش راندمان •كانال
مهر 8
5
IEEE مشخصات فيزيكي استاندارد802.3
مگابيت بر ثانيه 10سرعت : •كدينگ : “منچستر” •_ و + V 0.85سطوح ولتاژ : • اهم يا زوج سيم50كانال : كابل كواكس • متر با كابل كوآكس 500حداكثر طول كانال : •
100 متر با كابل كوآكس نازك و 185ضخيم و متر با زوج سيم.
مهر 8
5
2 )IEEE 802.4 : محلي استاندارد شبكه هايتوكن باس
سازي يك حلقة مجازي بر روي يك ، پياده هدف اصلي•اي كه تصادم بر روي شبكه با توپولوژي باس به گونه
كانال بوجود نيايد
طبق يك روش از كانالهمة ايستگاهها استفاده • هنگام بروز تصادم زمان تلف شدهحذف يافته و سازمان
زمان انتظار براي استفاده از كانال و ارسال تخمين • ايستگاه در شبكه موجود و فعال باشد و nاگر ) فريم
ثانيه از كانال را Tهر ايستگاه فقط حق استفادة حداكثر n.Tداشته باشد ، در باالترين حدÀ ترافيك ، تاخير حداكثر
(ثانيه خواهد بود.
مهر 8
5روش كار:
خود آدرس ايستگاه چپ و راست مطلع بودن هر ايستگاه از •در حلقه
ارسال يك فريم كنترلي به نام توكن به ايستگاه بعدي در حلقه •بعد از اتمام ارسال فريم توسط ايستگاه
مجوز ارسال فريم بر روي كانال در صورت داشتن فريم •كنترلي توكن
عدم بروز تصادم •
12 3 4 5
6
26 31 2 4 53 4 5
5 7
حلقه مجازي بر روي شبكه باس
مهر 8
5
:IEEE 802.4 مشخصات استاندارد
پياده سازي بسيار پيچيده•
زمانسنج جهت كنترل و 10 نياز به حداقل •نظارت بر استاندارد
اهم تلويزيون 75 نوع كانال : كابل كوآكس •
باالترين و 6 و 4 ، 2 ، 0سطوح اولويت وجود •6اولويت سطح
مهر 8
5
3- IEEE 802.5 استاندارد شبكه هاي : محلي حلقه
مختص توپولوژي حلقه•
دريافت فريمهاي داده از ايستگاه •قبلي و ارسال آنها به ايستگاه بعدي
دريافت فريم ارسالي هر ايستگاه •توسط آن ايستگاه در نهايت
تقويت و انتقال فريم توسط •ايستگاههاي مياني
ايجاد تأخير حداقل يك بيت هنگام •انتقال يك فريم توسط هر ايستگاه
حاالت ممكن هر ايستگاه:•
حالت ارسال•
حالت شنود•
حالت غيرفعال•
D
مهر 8
5
MAU
MAU Muiti :شبكه حلقه باAccess Unit
مختل شدن كل حلقه در صورت خراب شدن يكي از ايستگاهها در شبكه حلقوي
MAUاستفاده از ابزار راه حل:
MAU اتصال تمام كابلهاي شبكه از طريق •
هنگام خرابي يك ايستگاه، ورودي و خروجي آن ايستگاه • اتصال كوتاه مي گردد.MAUتوسط
مهر 8
5مقايسة سه استاندارد معرفي شده براي شبكه هاي محلي
IEEE 802.3 - CSMA/CD
در قطعيت و روال منظمعدم وجود •دسترسي به كانال
و در بار پايين وجود تأخير بسيار كم •راندمان كانال مناسب
در بار باال به دليل راندمان پايين •افزايش تصادم
در سرعت باال و كاهش راندمان كانال •كاهش طول فريم
فريمها و سطوح اولويت عدم وجود •ارسال صوت و تصوير در آن
اندازي اين نوع نصب و راه هزينة كم •شبكه
1
مهر 8
5
IEEE 802.3 نسبت به استاندارد تري منظم وجود روال•دسترسي به كانال. در
ارسال همزمان و بالدرنگ اولويت بندي فريمها و امكان •ر در اولويت باالصوت و تصوي
و آنالوگ بودن در اولويت باال د استاندار پيچيده بودن •قسمتي از سخت افزار
با راندمان بهترو از كانال در بار باال استفاده صحيحتر •راي فريمهاي با طول كوتاه. براندمان پائين •سيستمهاي بالدرنگجهت قابل استفاده •
IEEE 802.4 – Token Bus
2
مهر 8
5
تصادم. و عدم امكان سخت افزار كامال{ ديجيتال • فيبر نوري. ياكابلهاي زوج سيم استفاده از •امكان ارسال براي فريمها و اولويت بندي •
اولويت باالبا همزمان و بالدرنگ صوت و تصويركم شدن فريمهاي كوتاه بدون قابليت ارسال •
راندمان كانال بصورت بحراني% 100در بار باال. ) نزديك بسيار عالي راندمان •
) روي كل شبكه برايستگاه ناظر تأثير عملكرد بد •) حداقل معادل .در بار پايين وجود تأخير ناچيز •
بيت (24زمان
IEEE 802.5 – Token Ring
3
مهر 8
5
IEEE 802.6 - DQDB : استاندارد شبكة بين شهري
بهترين كانال انتقال براي شبكه بين شهري = فيبر •نوري
مبتني بر دو رشته فيبر نوريDQDB استاندارد •
ل كيلومتر با نرخ ارسا160وسعت پوشش ناحيه اي به •44.736Mbps شبكة مبتني بر اين استاندارددر
برقراري ارتباط بين ايستگاهها از طريق دو رشته فيبر •نوري با طول بسيار زياد به نام باس
بايتي به طور دائم 53 توليد سلولهاي مشخص و ثابت •توسط ماشينهاي مولد سلول
يكطرفه بودن مسير و جهت ارسال اطالعات در هر يك •از باسها
تقويت و ارسال بيتهاي سلول دريافتي به قطعه بعدي •توسط هر ايستگاه
1باس
2باس
A B C D EF
ماشين مولد سلول
ماشين مولد سلول
مهر 8
5
IEEE 802.11 – Wireless Lan : استاندارد شبكه هاي بي سيم
ايستگاههاي متحرك انتقال داده ها توسط •)همانند كامپيوترهاي كيفي( در بÅرد محدود
UHF) در حدÀ چند ده متر ( روي باند
در محدودة وجود تعدادي ايستگاه ثابت •ارتباط آنها نيز با اي ) سازي چنين شبكه پياده
سيم است.( ايستگاههاي متحرك بي
پهناي باند كانال بين يك تا دومگابيت بر ثانيه •ستگاههاي توان انتقال ثابت و محدود اي•
متحرك ) يعني بÅرد سيگنال تمام ايستگاهها يكسان است (
به دليل پراكندگي تصادفي ايستگاهها ، •فقط تعداد محدودي از ايستگاههاي متحرك در
Cمحدودة برد يكديگر هستند. B D
E
L1 L2
XِA
پراكندگي اتفاقي ايستگاهها سيم در شبكة بي
مهر 8
5
عمليات دست تكاني
انجام عمليات دست تكاني قبل از ارسال روي كانال توسط ايستگاهها IEEE 802.11در استاندارد
بايتي توسط RTS )Request To Send( 30 ارسال فريم كوتاه ارسال كننده فريم د ر محدوده برد خود
شامل : آدرس گيرنده، فرستنده و طول فريم ارساليRTSفريم
( ) در صورت آماده بودن گيرنده CTS Clear To Sendارسال فريم در پاسخ
را احساس مي كند به فرستنده RTSهر ايستگاهي كه سيگنال بدون CTSنزديك است در نتيجه بايد به مدت كافي صبر كند تا
تصادم به فرستنده برگردد.
نزديك است و بايد گيرندهشنود به را ميCTSهر ايستگاهي كه به اندازة مدت انتقال فريم داده صبر كند تا انتقال فريم تمام
به همة ايستگاهها اعالم CTS و RTSشود. ) طول فريم در (شود مي
مهر 8
از طرف RTS ارسال فريم 5B به Aايستگاه
از طرف CTS برگشت فريم A به Bايستگاه
مهر 8
5
متغير بودن توپولوژي شبكه•
انجام مسيريابي جهت برقراري ارتباط بين •ايستگاههايي كه در محدوده برد يكديگر نيستند
CTS و RTS حين ارسال فريمهاي وقوع تصادم در•
IEEE 802.11 استاندارد
مهر 8
5
در شبکه IPفصل سوم: اليه اينترنت
مفاهيم اليه IP
تشريح پروتکل و بسته هاي IP
آدرس دهي ماشينها و کالسهاي آدرس
الگوهاي زير شبکه
پروتکل ICMP
پروتکلهاي ARP,RARP,BOOTP
هدفهاي آموزشي :
مهر 8
هدايت بسته هاي اطالعاتي از شبکه اي به 5شبکه هاي ديگر
IPاليه
MACآدرسهاي
آدرسهاي قابل تعريف در اليه اول )اليه فيزيکي( جهت ☻انتقال فريمها روي کانال
وابسته به ساختار شبکه ☻
پروتکل SLIPدرآدرس MACفيلد
نداردوجود
پروتکل شبکه CSMA/CDدر(Ethernet )MAC = 6آدرس
بايت
مهر 8
5 بي نظمي در شبکه هاي مختلف
تنوع توپولوژي و پروتکلها
تفاوت در روشهاي آدرس دهي
تعريف آدرسهاي جهاني و استاندارد براي تمامي ايستگاهها
ساختار يکسان بسته قرارگرفته درون فيلد داده از فريم
هر شبکه
عدم وابستگي بسته به نوع شبکه و سخت افزار
بسته IP
واحد اطالعاتي که درون فيلد داده از فريم فيزيکي قرار نمي کند. تغييرگرفته و با عبور از يک شبکه به شبکه ديگر
مهر 8
IPآدرس 5آدرس جهاني و مشخص کننده ماشين به صورت يکتا و
فارغ از ساختار شبکه اي
((Routerمسيرياب
ماشيني با تعدادي ورودي و خروجي
دريافت بسته هاي اطالعاتي از ورودي و هدايت و انتخاب کانال خروجي مناسب بر
اساس آدرس مقصد
مسيرياب
مهر 8
5
(Network اليه اينترنت )
خطوط ارتباطي با پهناي باند : ( Backboneستون فقرات ) ) نرخ ارسال ( بسيار باال و مسيريابهاي بسيار سريع و
هوشمند در قسمت زيرشبکه
زير ساخت : Subnet) زيرشبکه )ارتباطي شبکه ها
مهر 8
5
قرارداد حمل و تردد بسته هاي اطالعاتي •
مديريت و سازماندهي مسيريابي صحيح •بسته ها از مبدأ به مقصد
:IPپروتکل
به IPواحد اطالعات که به صورت يکجا از اليه اليه انتقال تحويل داده مي شود يا بالعکس اليه انتقال آنرا جهت ارسال روي شبکه به
تحويل داده و ممکن است شکسته IPاليه شود.
ديتاگرام
مهر 8
5
قالب بسته IP
مهر 8
5فيلد
Versionچهار بيت
مشخص کننده نسخه پروتکل IPشماره Version= 0100 پروتکل 4نسخه
IP
شماره IPپروتکل 6نسخه
IHL )IP Headerفيلد Length(
چهار بيتي
مشخص کننده طول کل سرآيند بسته بر بيتي32مبناي کلمات
حداقل مقدار فيلد IHP 5 عدد
مهر 8
5
Type of seviceفيلد
بيتي8 فيلد
مشخص کننده درخواست سرويس ويژه اي توسط ماشين ميزبان از مجموعه
زيرشبکه براي ارسال ديتاگرام
P2 P1 P0 D T R - -
بسته تقدم تأخير توان خروحي
قابليت
اطمينان
بالاستفاده
بخشهاي فيلد:
تعيين کننده اولويت بسته
IP
توسط 1قراردادن عدد ماشين ميزبان در اين بيتها جهت انتخاب مسير مناسب
توسط مسيريابها
مهر 8
5Total Lengthفيلد
بيتي16فيلد
مشخص کننده طول کل بسته IP مجموع اندازه ( سرآيند و ناحيه داده(
حداکثر طول کل بسته IP 65535بايت
فيلد Identification بيتي16 فيلد
مشخص کننده شماره يک ديتاگرام واحد
مهر 8
5
Fragmentفيلد Offset
بيت( :DF )) Don’t Fragmentالف
هيچ IPبا يک شدن اين بيت در يک بستهمسيريابي اجازه قطعه قطعه نمودن
بسته را ندارد
بيت( :) MF )More Fragmentب
MF=0 : مشخص کننده آخرين قطعهIP از يک ديتاگرام
MF=1 : وجود قطعات بعدي از يک ديتاگرام
Fragment offsetج( o 13بيتي o نشان دهنده شماره ترتيب هر قطعه ازيک
ديتاگرام شکسته شدهo 8192 حداکثرتعداد قطعات يک ديتاگرام
مهر 8
5Time To Liveفيلد
بيتي8 فيلد
مشخص کننده طول عمر بسته IP
حداکثر طول عمر بسته IP = 255
فيلد پروتکل
نشان دهنده شماره پروتکل اليه باالتر متقاضيارسال ديتاگرام
بيتي8 فيلد
مهر 8
5 Header Ckecksum فيلد
بيتي16 فيلد •
کشف خطاهاي احتمالي در •IPسرآيند هر بسته
روش محاسبه كد كشف خطا:
جمع كل سرآيند يه صورت دو بايت دو بايت
حاصل جمع به روش مكمل يك منفي مي گردد
قرارگرفتن عدد منفي حاصله در فيلد Header Ckecksum
مهر 8
Source Addressفيلد 5
بيتي32فيلد •
مشخص کننده آدرس ماشين مبدأ•
Destinationفيلد Address• بيتي32فيلد
ماشين IP مشخص کننده آدرس •مقصد
مهر 8
Payloadفيلد 5
قرارگرفتن داده هاي دريافتي از اليه باالتر دراين فيلد
فيلد اختياريOption
بايت40حداکثر •
محتوي اطالعات جهت يافتن مسير •مناسب توسط مسيريابها
مهر 8
5
آدرسها در اينترنت و اينترانت
شناسايي تمام ابزار شبکه )ماشينهاي ميزبان, مسيريابها, چاپگرهاي IPشبکه ( در اينترنت با يک آدرس
IPآدرس بيتي 32 •
مشخص کننده IP پرارزشترين بايت آدرس •کالس آدرس
به صورت چهار عدد IP نوشتن آدرسهاي •دهدهي که با نقطه از هم جدا شده اند جهت
سادگي نمايش
مهر 8
5
به قسمتهاي :IP آدرس بيت32تقسيم
آدرس ماشين/ آدرس زيرشبکه/ آدرس شبکه
A کالس
IP آدرس کالسهايE کالس
D کالس
C کالس
کالسB
مهر 8
5
15
آدرسهاي کالسA
0مقدرا پرارزشترين بيت = •IP بيت از يک بايت اول = مشخصه آدرس 7 • بايت باقيمانده مشخص کننده آدرس 3 •
ماشين ميزبان 127 بايت پرارزش در محدوده صفر تا •
0
Network ID = 7 Bit
01.0.0.0 to
127.255.255.255 Network Host ID0
32 bits
مهر 8
5
Network Host ID
B کالس
10مقدار دو بيت پرارزش = •
بيت از دو بايت سمت چپ = آدرس 14 •شبکه
دو بايت اول از سمت راست = آدرس •ماشين ميزبان
192.0.0.0 to239.255.255.255
Network ID = 14 Bit
Host ID Network ID10
32 bits
مهر 8
5 C کالس
مناسب ترين و پرکاربرد ترين کالس از •IPآدرسهاي
110 مقدار سه بيت پرارزش = •
بيت از سه بايت سمت چپ = 21 •مشخص کننده آدرس شبکه
بيت سمت چپ = آدرس ماشين ميزبان8 •
240.0.0.0 to247.255.255.255 Network ID Host ID110
32 bits
مهر 8
5
1110 Multicast Address32 bits
D کالس
1110 مقدار چهار بيت پرارزش = •
تعيين آدرسهاي چند مقصده بيت =28•) آدرسهاي گروهي (
کاربرد = عمليات رسانه اي و چند پخشي•
مهر 8
5 E کالس
مقدار پنج بيت پرارزش = •11110
Unused Address Space
11110
32 bits
مهر 8
5
آدرسهاي خاص
با پنج گروه از آدرسها IPدر بين تمام کالسهاي آدرس نمي توان يک شبکه خاص را تعريف و آدرس دهي نمود.
0.0.0.0آدرس آدرس خاص
. NetID 255آدرس
آدرس 255.255.255.255
XX.YY.ZZ127.آدرس HostID. 0آدرس
مهر 8
5
:0.0.0.0آدرس
خودش مطلع نيست اين آدرس را IPهر ماشين ميزبان كه از آدرس . بعنوان آدرس خودش فرض مي كند
:HostID. 0آدرس
اين آدرس زماني به كار مي رود كه ماشين ميزبان ، آدرس مشخصة شبكه اي كه بدان متعلق است را نداند. در اين حالت در قسمت
NetID مقدار صفر و در قسمت HostID شمارة مشخصة ماشين .خود را قرار مي دهد
0
مهر 8
5
:255.255.255.255آدرس
ارسال پيامهاي فراگير براي تمامي ماشينهاي ميزبان بر روي جهت .كننده به آن متعلق است شبكة محلي كه ماشين ارسال
. :NetID 255آدرس
ارسال پيامهاي فراگير براي تمامي ماشينهاي يك شبكة راه دور جهت. كه ماشين ميزبان فعلي متعلق به آن نيست
: xx.yy.zz.127آدرس
اين آدرس بعنوان “آدرس بازگشت” شناخته مي شود و آدرس بسيار .مفيدي براي اشكالزدايي از نرم افزار مي باشد
مهر 8
5
ICMP: Internet Control Message Protocolپروتکل
بررسي انواع خطا و ارسال پيام براي مبدأ •بسته در صورت بروز خطا و اعالم نوع خطا
يك سيستم گزارش خطا•
IP درون بسته ICMP قرارگرفتن پيام •
ICMP Header
IP Header Payload
ICMP Message
MAC Header
Data Field )Payload(
مهر 8
5
بيت32
Data
Parameters
Type Code Checksum
قالب پيام ICMP
مشخص كننده نوع پيام: Typeفيلد
مشخص كننده كد زيرنوع:Codeفيلد
جهت سنجش اعتبار و درستي :Checksumفيلد ICMPبسته
مهر 8
5
Destinationپيام( 1Unreachable
ICMPانواع پيامهاي
عدم تشخيص آدرس توسط •مسيرياب و يا زير شبكه
نرسيدن بسته به مقصد به هر علت•
Internet Header + 64 bits of Original Data Datagram
Unused
Type=3 ?= Code Checksum
23
22
21
20
19
18
17
16
15
14
13
12
11
10
9 8
در دسترس نبودن شبكه :0مورد نظر
در دسترس نبودن ماشين :1ميزبان
عدم تعريف پروتكل :2موردنظر
مهر 8
5
Internet Header + 64 bits of Original Data Datagram
Unused
Type=11 ?= Code Checksum
Time Exceeded( پيام2
ارسال پيام به فرستنده بسته جهت آگاهي از اتمام طول عمر بسته و
حذف آن توسط مسيرياب
اتمام زمان حيات . = بسته
اتمام زمان بازسازي =1قطعات يك ديتاگرام
مهر 8
5 Parameter( پيام 3
Problem
نشان دهنده وجود مقدار نامعتبر در يكي IPاز فيلدهاي سرآيند بسته
Unused
Type=12
Internet Header + 64 bits of Original Data Datagram
Pointer
0= Code Checksum
مهر 8
5
Checksum 0= Code Type=4Unused
Internet Header + 64 bits of Original Data Datagram
Source پيام( 4Quench
تقاضاي كاهش نرخ توليد و ارسال بسته هاي IPاز ماشين ميزبان
مهر 8
5
پيام( 5Redirect وجود اشكال در
مسيريابي
Internet Header + 64 bits of Original Data Datagram
Gateway Internet Address
Type=5 ?= Code Checksum
اي كه آدرس آن مشخص شده تغيير مسير به شبكه = 0 .است
تغيير مسير به ماشيني كه آدرس آن مشخص شده = 1.است
اي كه آدرس آن مشخص شده تغيير مسير به شبكه = 2مشخص شده سرويس ويژة درخواستي جهت تأميناست
Type of serviceدر فيلد
تغيير مسير به ماشيني كه آدرس آن مشخص شده = 3مشخص شده سرويس ويژة درخواستي جهت تأميناست
Type of serviceدر فيلد
مهر 8
5
, Echo Requestپيامهاي ( 6Echo Reply
: موجود و قابل دسترس بودن يك ماشين Echo Request پيام خاص
در شبكه توسط مسيرياب
Echo : پاسخ مقصد مبني بر دريافت پيام Echo Replyپيام Request
Identifier Sequence NumberData
Type=? 0= Code Checksum
Echo : براي مشخص كردن پيام 8Request
: براي مشخص كردن پيام 0Echo Reply
مهر 8
5
Timestamp وTimestamp Reply پيامهاي( 7Request
Checksum 0=Code Type=?Sequence Number Identifier
Originate Timestamp
Receive Timestamp
Transmit Timestamp
: براي مشخص كردن پيام 13Timestamp Request
: براي مشخص كردن پيام 14Timestamp Reply
زمان Timestamp Requestدريافت كننده پيام دريافت و زمان ارسال بسته را نيز مشخص مي كند.
مهر 8
5
ARP : Address Resolutionپروتكل Protocol
روي كانال انتقالIP بي معنابودن آدرسهاي •
ماشين مقصد و نياز به IP دانستن آدرس •داشتن آدرس فيزيكي آن جهت ارسال بسته
:ARP وظيفه پروتكل •
ارسال بسته فراگير روي كل شبكه محلي • ماشين مورد نظر قرار IPكه در آن آدرس
موجود در IPدارد. پاسخ ماشين با آدرس بسته ارسالي و ارسال آدرس فيزيكي خود
ARPبراي ارسال كننده بسته
مهر 8
5، قرار مي گيرد IP كه روي پروتكل ICMPبرخالف پروتكل
عمل پروتكل الية فيزيكي مستقيما{ بر روي ARPپروتكل ساخته شده و درون فيلد ARPكند؛ يعني يك بستة مي
داده از فريم الية فيزيكي قرار گرفته و روي كانال .ارسال مي شود
ARP Layout
MAC Header
Data Field )Payload(
درون فريم الية فيزيكي ARP چگونگي قرار گرفتن يك پيام
مهر 8
5
ساختار پيامهايARP
Hardware Type
Protocol Type
Protocol Address Length
Hardware Address Length
Operation Code
Source Hardware Address
Source IP Address
Destination Hardware Address
Destination IP Address
مهر 8
5
RARP : Reverse Address Resolution پروتكلProtocol
داند وليكن ايستگاه آدرس فيزيكي مورد نظرش را مي •را نمي داند آنIP آدرس
ارسال يك بسته فراگير روي خط •
حمايت مي كنند RARPتمامي ايستگاههايي كه از پروتكل •و بسته هاي مربوطه را تشخيص مي دهند، در صورتي كه آدرس فيزيكي خودشان را درون بسته ببينند در پاسخ به
RARP Reply خود را در قالب يك بستةIPآن، آدرس برمي گردانند.
Local از نوع فراگير محليRARP, ARP بسته هايتوجه:Broadcast شوند و هستند و بالطبع توسط مسيريابها منتقل نمي
. فقط در محدوده شبكه محلي عمل مي كنند .
مهر 8
BootP پروتكل5
روي چند IP كه يك آدرس گاهي نياز است •شبكه محلي جستجو شود كه در اين حالت
RARP جوابگو نيست .
داشتن آدرس فيزيكي ماشين مورد نظر و • ان در شبكه هاي IPنياز به پيداكردن آدرس
محلي ديگر
در اين پروتكلUDPاستفاده از بسته هاي •
مهر 8
5
مفاهيم اوليه مسيريابي الگوريتم هاي مسيريابي LS الگوريتم هاي مسيريابي بردار فاصله -DV- مسيريابي سلسله مراتبي پروتکل RIP پروتکل OSPF پروتکل BGP
فصل چهارم : مسيريابي در شبکه اينترنت
هدفهاي آموزشي :
مهر 8
5( مفاهيم اوليه 1
مسيريابي
ابزاري است براي برقراري ارتباط دو يا مسيرياب:چند شبکه
مجموعه مسيريابها و کانالهاي زيرساخت ارتباطي:فيزيکي ما بين آنها
روشهايي براي پيدا کردن : الگوريتم هاي مسيريابيمسيري بهينه ميان دومسيرياب به گونه اي که هزينه
.کل مسير به حداقل برسد
تباطي يك رزيرساخت اشبكة فرضي
A
B C
E
F
D
5 5
3
3 1
1
1
2
2
2
مسيرياب
مهر 8
5
برخي اصطالحات کليدي در مسيريابي
:MACآدرسهاي
آدرسAهاي اليAه فAيزيکي جهت انتقAال فريمهAا •بر روي کانال
انAدازه آدرس وابسAته بAه پروتکAل و توپولAوژي •شبکه
آدرسAهاي • تغيAير MAC اتيAاطالع بسAته هاي هنگام عبور از مسيريابهاي موجود در مسير
:IPآدرسهاي
آدرسهاي جهاني و منحصر به فرد •
مشAخص کننده يAک ماشAين فAارغ از نAوع سAخت •افزار و نرم افزار آن
آدرسAAهاي • بAAودن ثAAابت IP ايAAه بسAAته اطالعAاتي هنگAام عبAور از مسAيريابهاي موجAود
در مسير
:IPبسته
واحد اطالعاتي با اندازه محدود•
مهر 8
5
توپولوژي شبكه:
مجموعه مسيريابها و كانالهاي فيزيكي •ما بين آنها در زيرساخت ارتباطي يك
شبكه
متغير با زمان•
ترافيك شبكه:
تعداد متوسط بسته هاي اطالعاتي •ارسالي و يا دريافتي روي يك كانال در
واحد زمان
متغير با زمان•:Hopگام يا
عبور بسته از يك مسيرياب = گام• تعداد مسيريابهاي موجود در مسير يك بسته = تعداد •
Hop Countگام =
:Congestionازدحام يا بيشتر بودن تعداد متوسط بسته هاي ورودي به يك
مسيرياب از تعداد متوسط بسته هاي خروجي
:Deadlockبن بست پايان طول عمر بسته ها
مهر 8
5
( روشهاي هدايت بسته هاي اطالعاتي در 1-1شبکه هاي کامپيوتري
Virtual روش مدار مجازي الف(Circuit )VC(
Datagram روش ديتاگرام ب(
VC خصوصيات روش
ارسال بسته هاي اطالعاتي بدون نياز به اطالع از • مبدأ و مقصد و فقط داشتن شماره IPآدرسهاي
VCجهت ارسال بسته
عدم اجراي الگوريتم مسيريابي جهت هدايت •بسته هاي اطالعاتي از مبدأ به مقصد
دريافت بسته به ترتيب ارسال شده در مقصد•
عدم احتمال گم شدن بسته ها در عمل مسيريابي •در شبكه
مهر 8
5
applicationtransportnetworkdata linkphysical
applicationtransportnetworkdata linkphysical
1 .Initiate call 2 .incoming call
3 .Accept call4 .Call connected5 .Data flow begins 6 .Receive data
vc روش
مهر 8
5
خصوصيات روش ديتاگرام
مبدأ IP ارسال بسته هاي اطالعاتي با استفاده از آدرسهاي •و مقصد در شبكه
انجام مسيريابي جداگانه براي هر بسته •
توزيع و هدايت بسته ها روي مسيرهاي متفاوت بر اساس •شرايط توپولوژيكي
و ترافيكي لحظه اي شبكه
امكان دريافت بسته بدون ترتيب ارسال شده در مقصد•
لزوم نظارتهاي ويژه بر گم شدن و يا تكراري بودن بسته •در اليه هاي باالتر
مهر 8
5
applicationtransportnetworkdata linkphysical
applicationtransportnetworkdata linkphysical
1 .Send data 2 .Receive data
Datagramروش
مهر 8
5
انواع الگوريتمهاي مسيريابي
ايستا
از ديدگاه روش تصميم گيري و الف(ميزان هوشمندي الگوريتم
پويا
از ديدگاه چگونگي جمع آوري و ب( زيرساخت ارتباطي اعاتطل پردازش
شبكه
سراسري / متمركز
غيرمتمركز
مهر 8
5
الگوريتم ايستا
عدم توجه به شرايط توپولوژيكي و ترافيك •لحظه اي شبكه
جداول ثابت مسيريابي هر مسيرياب در طول •زمان
الگوريتم هاي سريع• تنظيم جداول مسيريابي به طور دستي در •
صورت تغيير توپولوژي زيرساخت شبكه تغيير مسيرها به کندي در اثناي زمان•
الگوريتم پويا
به هنگام سازي جداول مسيريابي به •صورت دوره اي بر اساس آخرين وضعيت
توپولوژيكي و ترافيك شبكه تغيير سريع مسيرها• تصميم گيري بر اساس وضعيت فعلي •
شبكه جهت انتخاب بهترين مسير× ايجاد تأخيرهاي بحراني هنگام
تصميم گيري بهترين مسير به جهت پيچيدگي الگوريتم
مهر 8
5
الگوريتم سراسري
اطالع كامل تمام مسيريابها از همبندي •شبکه و هزينه هر خط
)Link State )LSالگوريتم هاي •
الگوريتم غير متمركز
محاسبه و ارزيابي هزينه ارتباط با •مسيريابهاي همسايه )مسيريابهايي كه به صورت مستقيم و فيزيكي با آن در ارتباط
هستند( ارسال جداول مسيريابي توسط هر •
مسيرياب در فواصل زماني منظم براي مسيريابهاي مجاور
پيچيدگي زماني كم•Distance Vector الگوريتم هاي•
مهر 8
5
Flooding ) ( روش ارسال سيل آسا 3-1Algorithm)
سريعترين الگوريتم براي ارسال •اطالعات به مقصد در شبكه
جهت ارسال بسته هاي فراگير و كنترلي •مانند اعالم جداول مسيريابي
مشكل روش سيل آسا
ايجاد حلقه بينهايت و از •كارافتادن شبكه
مهر 8
5
BC
DE
A
حلقه هاي بينهايت در روش سيل آسا
راه حل رفع مشكل حلقه بينهايت
( قراردادن شماره شناسايي براي هر بسته1Selective Flooding
( قراردادن طول عمر 2براي بسته ها
مهر 8
5
الگوريتم هايLS
- شناسايي مسيريابهاي 1مجاور
- اندازه گيري هزينه2
LS- تشكيل بسته هاي 3
روي LS- توزيع بسته هاي 4شبكه
- محاسبه مسيرهاي جديد5
شناسايي مسيريابهاي - 1 Hello ارسال بسته خاصي به نام بسته سالم • مجاور
Packetتوسط مسيرياب به تمام خروجي ها
پاسخگويي مسيريابهاي متصل از طريق كانال • IPفيزيكي مستقيم به بسته ارسالي و اعالم آدرس
خود به مسيرياب
درج اطالعات بسته هاي پاسخ در جدول مسيرياب•
مهر 8
اندازه گيري 5-2 هزينه
خAروجي • خطAوط از يAك هAر تAأخير انAدازه گيري مسيرياب توسط خود مسيرياب
روي تمAام Echo Packet ارسAال بسAته خAاص بAه نAام •خطوط خروجي خود
ارسAال • بAا بسAته گيرنAده مسAيريابهاي تمAام پاسAخ Echo Replyبسته
اگAر مسAيرياب موظAف باشAد كAه بAا دريAافت بسAتة •Echo ، دAخ بدهAه آن پاسAرعت بAه سAوبت و بAارج از نAخ
اين بسAAته فقAAط تAAاخير ”“زمAAان رفت و برگشAAتفAيزيكي بين دو مسAيرياب را بAه عنAوان معيAار هزينAه
.مشخص مي كند
با استفاده از زمان سنج و اندازه گيري اين زمان • و درج در جدول توسط 2تقسيم آن مقدار بر عدد
مسيرياب
مهر 8
5
تشكيل - 3پس از جمع آوري LSتشكيل بسته LS بسته هاي
اطالعات الزم از مسيريابهاي مجاور شامل:
آدرس جهاني مسيرياب توليدكنندة الف(بسته
يك شمارة ترتيب )تا بسته هاي ب(تكراري از بسته هاي جديد تشخيص داده
شوند.( طول عمر بسته )تا اطالعات بسته ، ج(
زمان انقضاي اعتبار داشته باشد.( آدرس جهاني مسيريابهاي مجاور و د(
هزينة تخميني
شبك LSبسته هاي يك از زيرساخت فرضي هيك
شماره فيلدطول ترتيب فيلد
عمر
مهر 8
LSتوزيع بسته هاي- 54روي شبكه
به روش سيل LS ارسال بسته هاي •آسا
وجود شماره ترتيب براي هر بسته •جهت جلوگيري از بروز حلقه تكرار
در نظرگرفتن طول عمر براي هر •بسته جهت رفع مشكل دريافت
بسته هاي تكراري
LS احراز هويت ارسال كننده بسته •در مسيريابها جهت جلوگيري از
آلودهLSبسته هاي
مهر 8
5
مسيرهاي همحاسب- 5 جديد
تشكيل ساختمان داده گراف زيرشبكه جهت •انتخاب بهترين مسير بين دو گره هنگام
از تمام مسيريابهاي LSدريافت بسته هاي شبكه
استفاده از الگوريتم دايجكسترا جهت يافتن •بهترين مسير بين دو گره
(Dijkstra Shortest Path Algorithm)
* ) C) i , j بيانگر هزينه خط ميان گره i تا j است. هرگاه همسايگاني در مجاورت گره وجود نداشته باشند
) C) i , j بينهايت تلقي مي شود..V هزينه فعلي مسير ميان مبدا تا گره D)v( *
* )P)v گره اي که در طول مسير از مبدا تا V درست قبل از V واقع شده.
* N مجموعه گره هايي که عبور از آنها کم هزينه برآورد گشته است.
Dijkstra’s Algorithmمهر
85
مهر 8
5 يا DVالگوريتمهاي بردار فاصله
يكي از روشاي پويا در مسيريابي •
ARPA مورد استفاده در شبكه •
استفاده در مسيريابهاي كوچك•
DV نامهاي متفاوت روش •
RIP پروتكل •
- Bellman الگوريتم مسيريابي •Ford
– Ford الگوريتم مسيريابي •Fulkerson
Distance Vector الگوريتم •Routing
مهر 8
5DVاصول كار روش
بAا • فAيزيكي صAورت بAه كAه را خطAوطي محاسAبه مسيريابهاي ديگر دارد و درج در جدول مسيريابي
هزينAة خطAوطي كAه مسAيرياب بAا بينهAايت درنظرگAرفتن • آنها در ارتباط مستقيم نيست
ارسAAال • سAAتون هزينAAه از جAAدول مسAAيريابي بAAراي توسAط در بازه هAاي زمAاني مشAخص، مسAيريابهاي مجAاور
)“يعAني فقAط بAراي مسAيريابهائي كAه بAا آن هAر مسAيريابدريAافت اطالعAات در ارتبAاط اسAت نAه تمAام مسAيريابها ”(.
ثانيه اي Tدر فواصل جديد ا زمسيريابهاي مجاور در
مسAيريابي • جAدول نمAودن هنگAام بAه پس از دريAافت جAAداول مسAAيريابي از مسAAيريابهاي مجAAاور ، طبAAق يAAك
الگوريتم بسيار ساده
مهر 8
5
Jجدول مسيريابي مربوط به مسيرياب
زيرساخت ارتباطي يك شبكة فرضي
با دوازده مسيرياب
يا بردار فاصلهDVالگوريتمهاي
مهر 8
5 DVمشكل عمده پروتكلهاي
هنگام خرابي يك مسيرياب يا يك عدم همگرايي سريع جداول مسيريابي شمارش تا بينهايت = مشكل كانال ارتباطي
راه حل :
وقتي يك مسيرياب مي خواهد اطالعاتي را به همسايه هايش بدهد هزينه رسيدن به آنهايي را كه قطعا{ بايد از همان مسيرياب بگذرند را
( اعالم مي كنند )يا. اعالم نمي كند
مسئله شمارش تا بينهايت
به خبرهاي خوب واکنش سريع ولي به خبرهاي بد واکنش کندي نشان مي دهد. مهر
85
هرگاه مسيريابي از زيرشبکه خارج شود هرکدام از ساير مسيرياب هاي فعال احساس مي كنند از طريق ديگري مسيري بهتر به آن وجود دارد.
مهر 8
5
مسئله شمارش تا بينهايت
مهر 8
5
Hierarchical مسيريابي سلسله مراتبيRouting
رشد شبكه و زيادشدن شبكه هاي محلي و مسيريابها، افزايش حجم جداول مسيريابي و زيادشدن زمان الزم
خيرهاي أتجهت تعيين مسير يك بسته و درنتيجه ايجاد كارآيي شبكهو كاهش بحراني
ناحيه” ام ندر مسيريابي سلسله مراتبي ، مسيريابها در گروههايي به Region “نواحي” و ”بندي مي شوند. هر مسيرياب فقط دسته
مسيريابهاي درون ناحية خود را مي شناسد و هيچ اطالعي از . مسيريابهاي درون نواحي ديگر ندارد
مهر 8
مسيريابي سلسله مراتبي5
1ناحيه 2ناحيه
مهر 8
5
مراتبي جدول مسيريابي در روشهاي سلسلهه اندازهمقايس
تعداد ركورد در
جدول
تعداد مسيرياب
تعداد حوزه
Zones
تعداد دسته
Clusters
تعداد ناحيه
Regions
720 720 - - 1 مراتب بدون سلسلهDVمسيريابي
53 30 - - 24 مراتب با سلسلهDV مسيريابيسطحي دو
25 10 - 8 9 مراتب با سلسلهDV مسيريابيسطحي سه
19 4 4 5 9 مراتب با سلسلهDVمسيريابي سطحي سه
مشكل روش سلسله مراتبي
به دليل مشخص نبودن كل توپولوژي زيرشبكه براي هر مسيرياب :
ارسال بسته به يك ممكن است مسير انتخابي جهت بهينه نباشد. درون يك ناحيهمسيرياب خاص
صرفه جويي در اندازه جداول مسيريابي: مراتبي روشهاي سلسله مزيت استفاده از
مهر 8
5
مسيريابي در اينترنت
و Autonomous شAبكه هاي خودمختAاراينAترنت مجمAوعه اي از .مستقل” است كه به نحوي به هم متصل شده اند” شAبكه اي اسAت ،ناميAده مي شAود AS{شAبكة خودمختAار كAه اختصAارا
كAه تحت نظAارت و سرپرسAتي يAك مجموعAه يAا سAازمان خAاص پياده و اداره مي شود. مثال{ يك دانشگاه
مسئول شبكة خودمختار مي تواند بر روي شبكة تحت نظارت خود داشته باشد يعني مي تواند بر روي تك تك اجزاي شبكه ”“حاكميÀت
، طراحي ، سيستم عامل )ماشينهاي ميزبان(، توپولوژي كل شبكهزيرساخت ارتباطي و طريقة اتصال شبكه هاي محلي و نوع
پروتكل مسيريابي اعمال نفوذ كرده و نظرات خود را پياده نمايد.
مهر 8
5
مسيريابي در شبكه هاي خود مختار
در درون يAك شAAبكة خودمختAAار بيشAAتر تAابع IP مسAAيريابي بسAAته هايپارامترهAايي نظAير سAرعت و قابAل اعتمAاد بAودن الگAوريتم مسAيريابي
.است
:Border Gateway دروازه هاي مرزيمسيريابهايي كه ارتباط دو شبكة خودمختار متفاوت را برقرار
مي كنند و تمامي ارتباطات بين شبكه اي از طريق آنها انجام .مي شود
Interior Gateway دروازه هAAAAAAAاي مAAAAAAAرزيمسAAيريابهايي كAAه ارتبAAاط دو شAAبكة خودمختAAار متفAAاوت را برقAAرار
.مي كنند و تمامي ارتباطات بين شبكه اي از طريق آنها انجام مي شود
مسيريابهاي مرزي و ساختار ارتباطي بين آنها تابع قواعد •“مسيريابي بروني”
مسيريابهاي داخلي تابع الگوريتمهاي “مسيريابي دروني” •مرزي
BGPمسيريابهاي = مسيريابهاي مرزي •
مهر 8
5
متصل به همASمثالي از چهار شبكة
مسيريابهاي مرزي
1 اگر يك ماشين ميزبان در شبكة : مثالبخواهد بسته اي براي ماشين ديگر در شبكة
بفرستد سه مرحله مسيريابي الزم است:4 تا رسيدن 1مسيريابي در درون شبكة •
بسته به مسيرياب مرزيمسيريابي روي خطوط ارتباطي •
4بين شبكه اي تا رسيدن به شبكة تا رسيدن به 4مسيريابي درون شبكة •
ماشين مقصد
مهر 8
5 Routing : در مسيريابي درونيRIP پروتكل
Information Protocol
(1982 اولين پروتکل مسيريابي دروني )•
DV مبتني بر الگوريتم بردار فاصله •
معيار هزينه = تعداد گام•
هAر • مسAيريابي جAداول مبادلAه بين 30 يكبAار ثانيAه مسيريابهاي مجاور
15 حداكثر تعداد طول مسير = •
پروتكAل • از پAورت شAماره UDPاسAتفاده و جهت 250 مبادله جداول مسيريابي
مهر 8
5
routed
Routing
table
IPجداول مسيريابي در اليه دوم جهت مسيريابي بسته هاي مبادله جداول و عمليات به هنگام سازي توسط برنامه كاربردي اليه چهارم
در الية RIP پروتكلكاربرد
Application Layer
IP Layer
Transport Layer(UDP)
Host To Nework
Application Layer
IP Layer
Transport Layer(UDP)
Host To Nework
routed
Routing
table
routed
Routing
table
مهر 8
5
RIP قالب پيامها در پروتكل
….
Metric )Hop Count (
Must be zero for Internet
Must be zero for Internet
IP Address
Address Family Reserved ) 0 (
Command Version Reserved ) 0 (
32
مهر 8
5
Open Shortest Path First در مسيريابي درونيOSPF پروتكل
RIP با OSPF مقايسه پروتكل
بAراي محاسAبة بهAترين LS الگAوريتم اسAتفاده از •مشAكل و عAدم وجAود RIPمسAير بAر خالف پروتكAل
“شمارش تا بينهايت”
توانAايي در نظAر گAرفتن چنAدين معيAار هزينAه در •RIPبرخالف پروتكل انتخاب بهترين مسير
حجم بAار و ترافيAك يAك مسAيرياب در نظرگAرفتن • RIPبAر خالف پروتكAل در محاسAبة بهAترين مسAير
جAداول مسAيريابي و در هنگAام همگAرايي سAريع خرابي يك مسيرياب
انتخAاب مسAير مناسAب بAراي يAك بسAته بAر اسAاس • TypeفيلAد بAا توجAه بAه سAرويس درخواسAتينAوع
of Service در بستة IP بر خالف پروتكل RIP
مهر 8
RIP با OSPF مقايسه پروتكل 5
تمAام بسAته هاي ارسAالي بAراي يAك مقصAد هAدايت نكAردن •از بسAته ها و ارسAال درصAدي روي بهAترين مسAير،خAاص
Aيرهاي در رتبAر 3و 2 هروي مسAنظ از ... و هزينAه، بAر Load Balancing = موازنه = RIP خالف پروتكل
بAAAرخالف پشAAAتيباني از مسAAAيريابي سلسAAAله مراتبي • RIPپروتكل
قبAول• عAدم هAر مسAيريابها جAداول مسAيريابي توسAط آن كنندة هويت ارسالبدون احراز مسيرياب
) RIP بAرخالف پروتكAل IP اسAتفاده مسAتقيم از پروتكAل • در اليه انتقال(UDPاستفاده از پروتكل
مهر 8
5
بAه • مختAار خAود شAبكه يAك تقسAيم تمAAام اطالع و ناحيAAه تعAAدادي از ناحيAAه يAAك درون مسAAيريابهاي هزينAAه و ناحيAAه هم مسAAيريابهاي در آن ذخAيره و آنهAا بين ارتبAاط
جدول
تمAAام • بAAراي جAAداول ارسAAال زمانهAاي در ناحيAه هم مسAيريابهاي
بهنگام سازي
سلسله مراتب مسيريابي در OSPF پروتكل
مسيريابهاي مرزي برقراركننده ارتباط نواحي
1ناحيه 2ناحيه 3ناحيه
مجموعه مسيريابهاي مرزي + سيريابهاي خارج از هر ناحيه +
ساختار ارتباطي بين اين مسيريابها
مهر 8
5 The Exterior Gateway Routing Protocol پروتكل مسيريابي بروني : BGP پروتكل
• : اينAترنت الگوريتمهAاي مسAيريابي بين شAبكه هاي خAود مختAار در BGP
مبادلAه • بAه جAاي بين BGPجAداول مسAيريابي و هزينه هAا در پروتكAل فهرسAتي از مسAيرهاي كامAل بين هAر دو ، ارسAال مسAيريابهاي مجAاور
مسيرياب در شبكه براي مسيريابهاي مجاور در بازه هاي
ثانيه اي ) بدون تعيين هزينه ( Tزماني
مهر 8
5
ساختار فرضي از ارتباط بين BGP مسيريابهاي
از مسيريابهاي مجاورD در مورد مسيرياب Fدريافت اطالعات توسط مسيرياب
تعيين مسير Bرسيده از
تعيين مسير Gرسيده از
تعيين مسير Iرسيده از
تعيين مسير Bرسيده از
مهر 8
5
الگوريتمهائي كه در تبادل اطالعات با همسايگان مسيرهاي كامل :ي رسانندمرا به اطالع يكديگر
. مانند مشكل “شمارش تا بينهايت” را نخواهد داشت : اوال{BGP پروتكل
} توانند بر روي كل مسير ، بررسي هاي مسيريابهاي ديگر مي : ثانياامنيتي ، اقتصادي ، سياسي و ملي انجام دهند و بر اساس اين
تبادل اطالعات مسيريابي ) فهرست مسيرها( در پروتكل BGP مانند پروتكل پارامترها مسير مناسب را انتخاب نمايند.BGPدر قالب پيام
انواع پيام تعريف شده در پروتكل BGP:
OPEN پيام 1.
KEEPALIVEپيام 2.
NOTIFICATIONپيام 3.
UPDATEپيام 4.
مهر 8
5
فصل پنجم : اليه انتقال در شبکه اينترنت
مفاهيم اليه انتقال
مفهوم پورت و سوکت
تشريح پروتکل TCP
روش برقراري ارتباط در پروتکل TCP
روش کنترل جريان داده ها در پروتکل TCP
زمان سنجها و عملکرد آنها در پروتکل TCP
پروتکل UDP
هدفهاي آموزشي :
مهر 8
5پروتکلهاي اليه
انتقال
TCP
Transmisson Control
Protocol
UDP
User Datagram Protocol
مهر 8
5
هAدايت و مسAيريابي بسAته هاي اطالعAاتي • از يک ماشين ميزبان به ماشين ديگر
وجAود • بAه احتمAالي مشAکالت حAل عAدم در مسير IPآمده براي بسته هاي
IPاليه
فAراهم آوردن خAدمات سازماندهي شAده, مبتAني •برنامه هAAاي بAراي عامAAل, سيسAAتم اصAAول بAر
کاربردي در اليه باالتر
IP جبران کاستي هاي اليه •
اليه انتقال
مهر 8
5
کاستي هاي اليه IP
عدم تضمين درآماده بودن •ماشين مقصد جهت دريافت
بسته
برقAراري يAک ارتبAاط و اقAدام بAه •همAاهنگي بين مبAدأ و مقصAد قبAل
از ارسال هر گونه داده
راهکارهاي پروتکلTCP
o عدم تضمين در به ترتيب رسيدن بسته هاي متوالي و داده ها و صحت
آنها
o رتيبAAت شAAماره قAAراردادن براي داده ها
o دAک تنظيم کشAف 16 بيAتي بررسAي مجAدد خطAا در مبAدأ و آن در مقصAد جهت اطمينAان از
صحت داده ها
مهر 8
5
عدم تنظيم سرعت ارسال و تحويل بسته ها
عدم تمايز در دريافت بسته هاي Duplicationتکراري در مقصد )
Problem)
قرار دادن شماره ترتيب در بسته ارسالي
استفاده از الگوريتم پويا جهت تنظيم مجموعه زمانسنجها
عدم توزيع بسته ها بين پروسه هاي مختلف اجرا شده
بر روي يک ماشين واحد
قراردادن آدرس پورت پروسه فرستنده و گيرنده در سرآيند بسته ارسالي
کاستي هاي اليه IP
راهکارهاي پروتکلTCP
مهر 8
5
شماره شناسايي مشخص کننده هر پروسه براي برقراري يک ارتباط با پروسه ي ديگر بر روي شبکه
آدرس پورت
Port Protocol Use21 FTP File transfer23 Telnet Remote login25 SMTP E-mail69 TFTP Trivial File Transfer Protocol
79 Finger Lookup info about a user80 HTTP World Wide Web
110 POP-3 Remote e-mail access119 NNTP USENET news
شماره پورتهاي استاندارد
مهر 8
5
آدرس سوکت
و آدرس پورت مشخص کننده يک پروسه يکتا و IPزوج آدرس واحد بر روي هر ماشين در دنيا
(IP Address: Port Number =)Socket Address
193.142.22.121 : 80مثال
مهر 8
5
ساختار بسته هاي پروتکلTCP
TPDU = Transport Protocol Data Unit بسته توليد شده در اليه =TCPانتقال = قطعه
مهر 8
5
بسته پروتکل TCP
مهر 8
5
Sourceفيلد Port• بيتي 16 فيلد
آدرس پورت پروسه مبدأ•
Destination Portفيلد
بيتي16 فيلد •
آدرس پورت پروسه •مقصد
Sequenceفيلد Number
بيتي32 فيلد •
آخرين بايت شماره ترتيب مشخص کننده •قرارگرفته شده در فيلد داده از بسته جاري
مهر 8
5
بيتي4فيلد • بيتي32برمبناي کلمات TCP مشخص کننده طول سرآيند بسته • 5 حداقل مقدار = • TCP تعيين کننده محل شروع داده ها در بسته •
TCP Header Lenghtفيلد
Acknowledgement Numberفيلد
بيتي32 فيلد •
مشخص کننده شماره ترتيب بايتي که •فرستنده بسته منتظر دريافت آن است
مهر 8
5
URG
ACK
PSH
RST
SYN
FI
N
Flag بيتهاي بيتي6
URGبيت
بيت بالاستفاده جهت استفاده درآينده6
بيت بالاستفاده6
نشان دهنده معتبر بودن مقدار موجود در فيلد 1مقدار فيلد =
Urgent Pointer
نشان دهنده نا معتبربودن مقدار موجود در فيلد 0مقدار فيلد = Urgent Pointer
مهر 8
5
URG
ACK
PSH
RST
SYN
FI
N
ACK بيت
نشان دهنده معتبر بودن 1مقدار فيلد = مقدار موجود در فيلد
Acknowledgement Number
PSH) )PUSH بيت
نشان دهنده تقاضاي 1مقدار فيلد = فرستنده اطالعات از گيرنده اطالعات جهت
بافرنکردن داده هاي موجود در بسته و تحويل سريع بسته به برنامه هاي کاربردي به منظور انجام
پردازشهاي بعديRSTبيت
نشان دهنده قطع ارتباط به صورت يکطرفه و ناهماهنگ 1مقدار فيلد =
مهر 8
5
SYN بيت
تغيير مقدار اين فيلد جهت برقراري ارتباط توسط ماشين
روند برقراي ارتباطTCP
توسط شروع SYN=1= و 0ACKتنظيم بيتهاي الف( بدون داده ) تقاضاي TCPکننده ارتباط در يک بسته
(Connection Requestبرقراري ارتباط =
در ACK=1 و SYN=1 تنظيم بيتهايب(صورت قبول طرف دريافت کننده بسته تقاضاي
برقراري ارتباط به برقراري ارتباط
مهر 8
5
مشخص کننده قطع و پايان ارسال اطالعات هنگام اتمام نمودن مقدار اين بيت 1داده هاي ارسالي توسط طرفين با
هنگام ارسال آخرين بسته
نمودن مقدار اين فيلد توسط هر دو 1قطع کامل ارتباط: ماشين فرستنده و گيرنده
نمودن مقدار اين فيلد توسط يکي از 1قطع ارتباط يکطرفه: طرفين ارتباط
FIN بيت
مشخص کننده مقدار ظرفيت خالي فضاي بافر گيرنده
Windows Sizeفيلد
مهر 8
5
Checksumفيلد بيتي16 فيلد •
حاوي کد کشف •خطا
طريقه محاسبه کد کشف بيتي ) منهاي 16 به قالبهاي TCP تقسيم کل بسته •خطا
(Checksumقسمت
ايجاد يک سرآيند فرضي و تقسيم آن به صورت • بيتي16کلمات
و منفي 1 جمع تمامي کلمات در مبناي مکمل • و قرارگرفتن 1نمودن عدد حاصل در مبناي مکمل
Checksumعدد حاصل در فيلد
بيتي موجود در 16جمع کل کلمات 0 + سرآيند فرضي = TCPبسته
عدم بروز خطا در حين ارسال داده ها
مهر 8
5
Source IP Address
Destination IP Address
TCP Segment Length 00000110 00000000
ساختار سرآيند فرضي
ماشين مبدأIP بيت آدرس 32 •
ماشين مقصدIP بيت آدرس 32 •
بيتي کامال{ صفر8 يک فيلد •
بيتي پروتکل که براي 8 فيلد •TCP = 6پروتکل
= TCP Segment Length فيلد •TCPطول کل بسته
مهر 8
5
Option فيلد
فيلد اختياري•
شامل مقدار حداکثر طول بسته•
قراردادن کدهاي بي ارزش در •اين فيلد به جهت آنکه طول بسته
باقي بماند4ضريبي از
Urgent Pointerفيلد
اشاره گر به موقعيت داده هاي TCPاضطراري موجود در بسته
مهر 8
5
TCPروش برقراري ارتباط در پروتکل
روش دست تکاني سه مرحله اي
مرحله اول:
خالي از داده از طرف شروع کننده ارتباط با TCPارسالÖ يک بسته • درون فيلد شماره x و قراردادن عدد ACK=0 و SYN=1بيتهاي
ترتيب
اعالم شروع ترتيب داده هاي • به ماشين x+1ارسالي از
طرف مقابل
پيشگيري از مساوي بودن •شماره ترتيب داده هاي
به xارسالي با انتخاب مقدار صورت تصادفي
مهر 8
5روش دست تکاني سه
مرحله اي
:مرحله دوم
ارسال بسته اي رد تقاضاي برقراري ارتباط: • RST=1خالي با بيت
ارسال بسته قبول تقاضاي برقراري ارتباط: •خالي با مشخصات زير از طرف گيرنده بسته
تقاضا:
SYN = 1 بيت •
ACK = 1 بيت •
• Acknowledgement = x+1
• Sequence Number = y
مهر 8
5روش دست تکاني سه
مرحله اي
مرحله سوم:
تصديق شروع ارتباط از طرف شروع کننده ارتباط با قراردادن مقادير زير در بيتهاي:
•SYN = 1
• ACK = 1
•Acknowledgement Number = y + 1
• Seq. No = x + 1
مهر 8
5
مراحل دست تكاني سه مرحله اي براي برقراري ارتباط
TCPدر پروتكل
SYN=1Sequence Number=x1
SYN=1, ACK=1 Sequence Number=y
Sequence Number=x+1
SYN=1, ACK=1 Sequence Number=x+1
Ack.Number=y+1
2
3
مهر 8
TCPروند خاتمه ارتباط 5
از طرف FIN = 1 با بيت TCP ارسال بسته •درخواست کننده اتمام ارسال
موافقت طرف مقابل با اتمام ارتباط •يکطرفه و ادامه ارسال داده توسط آن
قطع ارتباط دو طرفه با يک نمودن مقدار • در آخرين بسته ارسالي و تصديق FINبيت
پايان ارتباط از طرف مقابل
مهر 8
5TCPکنترل جريان در پروتکل
TCPاستفاده از بافر جهت کنترل جريان داده ها در پروتکل •
بافرشدن داده ها قبل از ارسال به برنامه کاربردي اليه •باالتر
امکان عدم دريافت و ذخيره داده ها توسط برنامه کاربردي •درمهلت مقرر و پرشدن بافر اعالم حجم فضاي آزاد
به طرف TCP درهنگام ارسال بسته Windowبافر در فيلد مقابل
ايجاد يک ساختمان داده خاص به ازاي هر ارتباط برقرارشده •TCP و نگهداري اطالعاتي ازآخرين وضعيت ارسال و دريافت
TCBجريان داده ها = ساختمان داده بلوک نظارت بر انتقال = = Transmission Control Block
مهر 8
5
توضيح نام متغير
ها متغيرهاي نظارت بر ارسال داده آن Ackشمارة ترتيب آخرين بسته اي كه ارسال شده ولي هنوز پيغام
برنگشته است.SND.UNA
شمارة ترتيب آخرين بايت كه داده ها از آن شماره به بعد در بستة بعدي كه بايد ارسال شود.
SND.NXT
ميزان فضاي آزاد در بافر ارسال SND.WND
شمارة ترتيب آخرين داده هاي اضطراري كه تحويل برنامة كاربردي شده است.
SND.UP
SND .WL1
SND.WL2
شمارة ترتيب آخرين داده هايي كه بايد آني به برنامة كاربردي گسيل (Push.شود )
SND.PUSH
مقدار اولية شمارندة ترتيب داده هاي دريافتي كه در حين ارتباط بر شود. روي آن توافق مي
SND.ISS
ها متغيرهاي نظارت بر دريافت دادهشمارة ترتيب آخرين بايت در بستة بعدي كه از آن شماره به بعد انتظار
دريافت آنرا دارد.RCV.NXT
ميزان فضاي آزاد در بافر دريافت RCV.WND
شمارة ترتيب آخرين داده هاي اضطراري كه براي برنامة طرف مقابل ارسال شده است.
RCV.UP
مقدار اولية شمارندة ترتيب داده هاي ارسالي كه در حين ارتباط بر شود. روي آن توافق مي
RCV.IRS
متغيرهاي ساختمان داده TCP
مهر 8
5
فرستنده گيرنده
فضاي بافرگيرنده
4 Kbyte
بافر 2KB گيرنده ميخوانداز
مثال روند کنترل جريان در پروتکل TCP
Window
Size=0متوقف فرستنده
شودمي
Kbyte 2 ارسالداده
1 ارسالKbyte داده
مجدد احيا ا{فرستنده شودمي
Window
Size=2048
Window
Size=2048
Kbyte 2 ارسالداده
مهر 8
5
زمان سنجها در TCPپروتکل
TCP Timer
به TCPوابستگي عملکرد صحيح پروتکل استفاده درست از زمان سنجها
زمان سنجها
Retransmission Timer
Keep- Alive Timer
Persistence Timer
Quite Timer
Idle Timer
مهر 8
5
Retransmission Timer زمان سنج
مقصAد, پروسAه بAراي بسAته ارسAال و ارتبAاط برقAراري از پس تنظيم و فعAال مي گAردد و RTزمان سAنجي ) بAا مقAدار پيش فAرض )
شAروع بAه شAمارش معکAوس مي نمايAد کAه اگAر در مهلت مقAرر پيغAام ( نرسAيد رخAداد انقضAاي زمAان تکAرار روي داده و AckدريAافت بسAته )
ارسال مجدد بسته صورت گيرد.
Retransmission
Timeout Event
مهر 8
5
- عمل ارسال مجدد يک بسته چند بار بايد 1تکرارشود؟
- مقدار پيش فرض زمان سنج چه مقدار 2باشد؟
بسيار ساده است اما Retransmission Timerعملکرد اين زمان سنج مشکل در اينجاست که:
روشهاي وفقي و بهترين راه تنظيم زمان سنج : پويا
مهر 8
5
RTTnew=RTTold+4*DnewDnew=.Dold+)1-(.)RTTold-M(
=7/8 مي تواند صفر باشد.D همقدار اولي
يک زمان سنج به ازاي ارسال ب( تنظيمهر بسته و اندازه زمان رفت و برگشت
Mپيغام دريافت بسته =
الف( ايجاد يک متغير حافظه يه نام RTT و مقداردهي آن هنگام برقراري
TCPيک ارتباط
الگوريتم Jacobson
ج( بهنگام شدن مقدار پيش فرض زمان سنج از رابطه:
مهر 8
5
Keep- Alive Timer
تبAادل • عAدم و اطالعAات ارسAال توقAف بAاز بAودن ارتبAاط داده علي رغم فعAال و
TCP
دليAل • بAه طAرفين از يکي ارتبAاط قطAع خرابي سخت افزاري و يا نرم افزاري
بازگشت پيغام دريافت از طرف مقصد
باز و فعال TCP ارتباط است
ت هج
ن ز اي
مايت
تحال
و د
عدم بازگشت پيغام دريافت
قطع ارتباط به صورت يکطرفه و آزاد نمودن تمام بافرها
خالي از داده از طرف فرستنده TCPارسال بسته -Keepاطالعات براي مقصد با استفاده از زمان سنج
Alive Timer ثانيه(45تا 5پيش فرض بين )زمان
مهر 8
5
•( ارتبAاط صAفر طAرفين از يکي آزاد بAافر فضAاي مقAدار Window Size= 0 متوقف شدن پروسه طرف مقابل )
خAالي شAدن مقAداري از فضAاي بAافر پAر شAده بعAد از مAدتي •اعالم آزادشAدن فضAاي بAافر جهت احيAاي پروسAه بلوکAه و متوقAف شAده
توسط سيستم عامل و شروع و ادامه ارسال پروسه متوقف شده
Persistence Timer
در فواصل زماني منظم با استفاده از زمان TCPارسال بسته پس از آزاد شدن فضاي بافر براي Persistence Timerسنج
پروسه بلوکه شده جهت احيا و ادامه ارسال داده توسط آن
مهر 8
5
Quite Timer
با شماره پورت خاص تا مدت TCPهنگام بسته شدن يک ارتباط مقدار تعيين مي نمايد )Quite Timerزمان معيني که زمان سنج
( هيچ پروسه اي اجازه استفاده از ثانيه120 تا 30پيش فرض = شماره پورت بسته شده را ندارد.
سرگردان هاي بسته رسيدن جهتدر موجود يافته پايان ارتباط از ناشي
مقصد به شبکه
Idle Timer
اگر تالش براي تکرار ارسال يک بسته بيش از حد متعارف انجام شود را بصورت يکطرفه رها کرده و قطع مي نمايد. TCPارتباط
ثانيه است.360مقدارمعمول آن
مهر 8
5
پروتکل UDP
(Connectionless ) پروتکل بدون اتصال•
پروتکل ساده و سريع•
TFTP و DNS کاربرد در سيستم هاي •
ارسال بسته به مقصد بدون اطمينان
ازبرقراري ارتباط و آماده بودن ماشين
مقصد
UDPبسته
مهر 8
5
UDPفيلدهاي بسته
UDP Lengthفيلد
Sourceفيلد Port• بيتي16فيلد
مشخص کننده آدرس پورت •پروسه مبدأ
Detination Portفيلد
بيتي16 فيلد •
مشخص کننده آدرس پورت •پروسه مقصد
بيتي16 فيلد •
بر حسب بايت )شامل UDP طول بسته •سرآيند و داده ها(
مهر 8
5UDP Checksumفيلد
بيتي16 فيلد •
اين • در کAد کشAف خطAا درج فيلد
فيلAد اختيAاري )جهت ارسAال •ديجيتAال صAدا و تصAوير مقAدار
تمام بيتها صفر (
= پروسه هايي که عمليات آنها مبتني UDPمناسبترين کاربرد پروتکل بريک تقاضا و يک پاسخ مي باشد.
DNSمانند : سيستم
مهر 8
5 Little و Big Editionماشينهاي
Edition
ماشين هايي که ابتدا : Big Endianماشين هاي بايت پرارزش و سپس بايت کم ارزش را ذخيره
SUNمي کنند مثل کامپيوترهاي سري
ماشين هايي که ابتدا بايت : little Endianماشين هاي کم ارزش و سپس بايت پرارزش را ذخيره مي کنند مثل
و پنتيوم80X86کامپيوترهاي شخصي با پردازنده سري
مهر 8
5
ابتدا در حافظه و ارسال از طريق سخت IPتشکيل بسته هاي Big ارسالي از يک ماشين IPافزار شبکه دريافت بسته
Endian ماشين به يکLittle Endian و يا برعکس تعويض بايتها و فاقد ارزش بودن محتوي بسته دريافتي
را مبنا Big Endian ، استاندارد ماشين هاي TCP/IPپروتکل قرار داده است
مهر 8
5
و اصول مديريت شبکه DNSفصل ششم: سرويس دهنده هاي نام حوزه SNMP
اصول سرويس دهنده هاي نام
مفهوم نام حوزه و سلسله مراتب نام
روشهاي جستجو در سرويس دهنده هاي نام
پرس و جوي تکراري
پرس و جوي بازگشتي
پرس و جوي معکوس
ساختار بانک اطالعاتي در سرويس دهنده هاي نام
قالب پيام در سرويس دهنده هاي نام حوزه
اصول مديريت شبکه در اينترنت
اصول پروتکل SNMP
هدفهاي آموزشي :
مهر 8
5
DNS و SNMP
مهر 8
5
Domain Nameسرويس دهنده نامهاي حوزه )System)
آدرسها در دنياي واقعي = آدرسهاي اينترنت = آدرسهاي نمادين = نام حوزه
www.ibm.comمانند:
ترجمه آدرسهاي نمادين به آدرسهايIP معادل در يک فايل به IP - تعريف تمام نامها و آدرسهاي روش متمرکز:(1
hosts.txtنام
IP جهت ترجمه يک نام نمادين به آدرس hosts.txt - استفاده از فايل معادل آن توسط تابع مترجم نام موجود در هر ماشين ميزبان
کاربرد در شبکه ARPANET
و شبکه هاي کوچک و داخلي
مهر 8
5
2 )DNS :يا سيستم نامگذاري حوزه
روشي سلسله مراتبي•
نامهAاي • بAه مربAوط اطالعAاتي بانAک توزيAع آنها در کل شبکه اينترنتIPنمادين و معادل
1984 معرفي اين سيستم در سال •
کاربرد در شبکه هاي بزرگ مانند اينترنت•
روش ترجمه نام در DNS
نAام • تحليلگAر تAابع فراخAواني Name Resolver توسط برنامه کاربردي
پارامتر ورودي تابع تحليلگر نام آدرس نمادين •
)بسAته درخواسAت( بAه آدرس يAک UDP ارسAال بسAته • )بAه صAورت پيش فAرض مشAخص DNSسAرويس دهنده
مي باشد( توسط تابع
معAادل بAا آدرس نمAادين از طAرف IP تحويAل آدرس •سرويس دهنده به تابع تحليلگر
آدرس • تحويAAل IP اربرديAAک برنامAAه بAAه درخواست کننده
مهر 8
5
نام حوزه
نAام • بAه بخشAهايي از حAوزه نAام تشAکيل سطح
. تفکيک سطحها در نام حوزه با عالمت •يAک • بAه حAوزه نAام از سAطح هAر اشAاره
قسمت از بانک اطالعاتي توزيع شده
سAمت • سAطوح از حAوزه نAام يAک تحليAل نمAAودن پيAAدا جهت چپ بAAه راسAAت
سرويس دهنده متناظر
www.yahoo.com مثال :
www.president.ir
مهر 8
5
هفت حوزه عمومي .Com
موسسات اقتصادي و تجاري
commercial
.edu
موسسات علمي يا دانشگاهي
educational
.gov
آژانسهاي دولتي آمريکا
government
.int
سازمانهاي بين المللي
international
.mil
سازمانهاي نظامي دنيا
military
.net
ارائه دهندگان خدمات شبکه
Network Service provider
.org
سازمانهاي غير انتفاعي
organization
مهر 8
5
حوزه هاي عمومي و حوزه هاي کشوري
هاي حوزهعمومي
هاي حوزهکشوري
مهر 8
5
روشهاي جستجو در سرويس دهنده هاي نام
Iterative پرس و جوي تکراري •Query
Recursive Query پرس و جوي بازگشتي •
Reverse Query پرس و جوي معکوس •
مهر 8
5
حجم عمده عمليات بر عهده سرويس دهنده محلي•
بAه عنAوان نقطAه شAروع توسAط سAرويس دهنده Root داشAتن آدرس ماشAين •محلي
بعAد از دريAافت تقاضAاي تبAديل نAام توسAط سAرويس IP ترجمAه نAام بAه آدرس •دهنده محلي و ارسال آن به تقاضا کننده در صورت امکان
سطح باال جهت ترجمه نامDNSدر غير اين صورت ارسال يک تقاضا براي •
معAرفي آدرس ماشAين ديگAر بAه سAرويس دهنAده محلي جهت ترجمAه نAام •مورد نظر توسط سرويس دهنده سطح باال
ارسAال تقاضAا از طAرف سAرويس دهنده محلي بAه سAرويس دهنده معAرفي •شده در مرحله قبل
ترجمAه نAام حAوزه توسAط سAرويس دهنده نAام در غAير اين صAورت برگردانAدن •آدرس سرويس دهنده سطح پايين تر به سرويس دهنده محلي
نهايي DNS توسط IP ادامه اين روند تا ترجمه نام حوزه به آدرس •
پرس و جوي تکراري
مهر 8
5
Local
Name
Server
Query for address of .Com name server
Referral to .Com NameServer
Query of address of microsoft.com Server
Root
.Com .edu
Microsoft.com
4
2
6
5
IP Address
Resolver
Res
olve
r
Qu
ery
Query of address www.microsoft.com
Resp
onse
1
Root
Name
Server
.Com
Name
ServerReferral to microsoft.com Name Server
Microsoft.com
Name
Server
3
8
7
پرس به روش www.microsoft.comترجمه نام تكراريو جوي
مهر 8
5
پرس و جوي بازگشتي
روش • بAه نAام تبAديل تقاضAاي ارسAال UDP هAب سAرويس دهنده محلي از طAرف تAابع سيسAتمي تحليAل
نام
در صAورت موجود بAودن IP برگردانAدن مقAدار معAادل •در بانك اطالعاتي مربوط به سرويس دهنده محلي
معAادل • نبAود صAورت در IP كAبان در حAوزه نAام تقاضAاي ارسAال محلي، سAرويس دهنده اطالعAاتي ترجمAه آدرس توسAط خAود سAرويس دهنده بAه سAرويس
دهنده سطح باالتر
توسAط • تAرتيب همين بAه آدرس ترجمAه پيگAيري سAرويس دهنده هاي سAطوح مختلAف و بAه دسAت آوردن
معادلIPآدرس
در روش پرس وجAAوي بازگشAAتي ماشAAين سAAرويس دهندة محلي اين مراحAل متAوالي را نمي بينAد و هيچ كAاري جAز ارسAال تقاضAاي ترجمAة يAك آدرس برعهAده نAدارد و پس از ارسAال تقاضAا بAراي سAرويس دهندة سAطح بAاال منتظAر
خواهد ماند.
مهر 8
5
Root
Name
Server
.com
.edu
Root
8
3 6
Microsoft.com
.Com
Name
Server
Microsoft.com
Name
Server
Local
Name
Server
Resolver
Res
olve
r
Qu
ery
Resp
onse
Query foraddress of .com name
server
IP Address
Qu
eryfor add
ress
of w
ww
.microsoft.com
Resp
onse for
add
ress of w
ww
.microsoft.com
2
54
7
1
پرس و به روش www.microsoft.comترجمه نام بازگشتيجوي
مهر 8
5
پرس و جوي معکوس
يAك ماشAين و نيAاز بAه پيAدا كAردن نAام نمAادين معAادل بAا IPداشAتن آدرس •DNSآن توسط سرويس دهنده
انجام يك جستجوي وقت گير و كامل جهت پيدا نمودن نام نمادين •
روش كار:
ارسال يك تقاضا توسط سرويس دهنده محلي براي •DNS متناظر با شبكه اي كه مشخصه آن در آدرس IP
موجود است .
مربوط به DNS ارسال تقاضاي مربوطه توسط •شبكه به سرويس دهنده هاي متناظر با هر زير شبكه
IP برگرداندن نام نمادين حوزه معادل با آدرس •
مهر 8
5
ساختار بانک اطالعاتي سرويس دهنده هاي نام
اجزاي سرويس دهنده نام
پروسه سرويس دهنده
بانک اطالعاتي
مهر 8
5دهنده پروسه سرويس
تقاضاهاي ترجمة نام از پردازش جهتبرنامة اجرايي •پاسخ مناسب براي تقاضادهندهو ارسال ماشينهاي ديگر
جهت قالب هر تقاضا در شبكة اينترنت استانداردبودن •فارغ از ارسال تقاضا و دريافت پاسخ توسط هر ماشين
آنساختار و سيستم عامل
مهر 8
5
بانك اطالعاتي
در بانك داده هاي الزم براي تحليل يك نام نمادين ذخيره•اطالعاتي
ساختار بانك اطالعاتي در سرويس دهنده هاي يكسان نبودن •گوناگون
= RRبانك اطالعاتي = بانك ركوردهاي منبع = فايل •Resource Records
RRفايل
جهت باالبردن حافظة اصلي نگهداري در •سرعت جستجو
فايل متني•
در نظرگرفتن زمان اعتبار براي هر •ركورد درون فايل
مهر 8
5
Domain Name
Time to live
Type ValueClass
RRنمونه هاي ساختا ر كوردهاي فايل
Domain Name
Type Class Time to Live
Length Value
مهر 8
5
Domain Name
نام حوزه يا نام مربوط به يك مشخص كننده ماشين )نام نمادين(
Time to Live
ركورد )بر مدت اعتبار دهندهنشان حسب ثانيه(
ثانيه86400مقدار فيلد معموال{
Class
اين فيلد مشخص مي كند كه ماهيÀت نام نمادين مربوط به چه شبكه اي است
ركورد مربوط به يك نام در شبكة IN كالس اينترنت
CHAOSكالس
Hesiodكالس
مهر 8
5
Type نوع مشخص كننده
ركورد
DNSانواع ركوردهاي اصلي در بانك اطالعاتي
مهر 8
5
;Authoritative data for cs.vu.nlcs.vu.nl. 86400 IN SOA star boss (952771,7200,2419200,86400)cs.vu.nl. 86400 IN TXT “Faculteit wiskunde en informatica”cs.vu.nl. 86400 IN TXT “Virje universiteit Amsteradam”cs.vu.nl. 86400 IN MX 1 zephyr.cs.vu.nl.cs.vu.nl. 86400 IN MX 2 top .cs.vu.nl.
flits.cs vu.nl. 86400 IN HINFO SUN UNIXflits.cs vu.nl. 86400 IN A 130.37.231.165flits.cs vu.nl. 86400 IN A 192.31.231.165flits.cs vu.nl. 86400 IN MX 1 flits.cs.vu.nlflits.cs vu.nl. 86400 IN MX 2 zephyr .cs.vu.nlflits.cs vu.nl. 86400 IN MX 3 top.cs.vu.nlwww.cs.vu.nl. 86400 IN CNAME star.cs.vu.nlftp.cs.vu.nl. 86400 IN CNAME zephyr.cs. vy.nl
rowboat IN A 130.37.56.201 IN MX 1 rowboat IN MX 2 zephyr
little-sister IN A 130.37.62.23 IN HINFO Mac MacOS
laserjet IN A 192.31.231.216 IN HINFO “HP LaserJet IIISi Proprietary”
دهندة نام در يك سرويسRR فايلنمونه
مهر 8
5
Header
Question
Answer
Authority
Additional
قالب پيامهاي پرس وجو در بخش سرآيند پيام •هاي نام دهنده سرويس
بخش پرسش •خش پاسخ • بخش اطالعات ناحيه•بخش اطالعات •
اضافي
مهر 8
5
فيلدهاي بخش سرآيند پيام
مهر 8
5
فيلدهاي بخش پيامپرسش
مهر 8
5
فيلدهاي بخش پاسخ ، اطالعات ناحيه و بخش اطالعات اضافي
مهر 8
5
Domain Name
Type Class Time to Live
Length Value
RDATA
RDLENGTH
TTL
CLASS
TYPE
NAME
15
14
13
12
11
10
9 8 7 6 5 4 3 2 1 0
جاسازي يك ركورد در يك پيام ارسالي از نمونه دهندة نام سرويس
مهر 8
5
اي بر مديريت شبكه مقدمه
لزوم بكارگيري پروتكلهاي شبكه
نظارت بر وضعيت شبكه و اجزاي آن و همچنين توانايي اعمال مديريت بر روي ماشينهاي ميزبان و اجزاي يك
زيرشبكه )شامل مسيريابها ، پلها و ... (
جهت اليه كاربرددر نرم افزارهاي مديريت شبكه پياده سازيسخت افزار شبكهاز پروتكل هاي مديريت مستقل نمودن
توجه
مهر 8
5
تعريف استاندارد مبادله اطالعات الزم براي نظارت و مديريتبين ماشينها و مدير شبكه
تعريف استاندارد نظارت و كنترل و همچنين تعريف اطالعاتمديريتي
معماري پروتكلهاي مديريت شبكه
استانداردهاي مديريت شبكه
•CMOT •RMON •SNMPv
مهر 8
5
SNMP مدل
Simple Network Management Protocol
يك شبكة خودمختار به تقسيم عناصر :چهار ردة
نودهاي تحت مديريت 1.
ايستگاههاي مديريت2.
اطالعات مديريت 3.
قرارداد مديريت 4.
A
Bridge
ماشين ميزبان
ايستگاه مدير
مسيريابBچاپگر شبكه
A
A
SNMP Protocol
SNMP اجزاي مدل مديريت در
مهر 8
5نودهاي تحت - 1
مديريت
يامل ماشينهاي ميزبان، مسيريابها، پلها، چاپگرها و هر ماشين ش•كه بتواند اطالعاتي از وضعيت خود، به ايستگاههاي مدير ارسال
.نمايد و از فرامين آنها تبعيت كند
يك نود تحت مديريت بايد قادر به اجرايÖ پروسة كاربردي •SNMP باشد. در اين حالت به آن ايستگاه نمايندگيSNMP گفته
مي شود.
هر نود تحت مديريت ممكن است در كنترل چند ايستگاه مديريت •باشد كه هر يك از اين ايستگاههاي مدير، سطوح دسترسي متفاوتي
به آن ايستگاه دارند.
مهر 8
- 2 ايستگاههاي مديريت5
مراكز مديريت شبكه•
شامل كامپيوترهاي همه منظوره • مديريتجهترم افزار الزم ن
اطالعات مديريت- 3
مشخص كننده وضعيت فعلي ايستگاه )توصيف وضعيت ايستگاه توسط متغيرهاي وضعيت در حافظه(
مهر 8
5قرارداد مديريت- 4
جهت برقراري ارتباط ايستگاه مدير با روشي استاندارد و مستقل و تغيير حالت اشياء )متغيرهاي وضعيت(نمايندگيها به منظور تقاضاي
آنها در صورت لزوم
استانداردهاي مديريت دادهلزوم ايجاد
مجموعة استانداردي از متغيرها براي توصيف وضعيت وجود هر نود تحت مديريت ) از قبيل ميزان ترافيك ورودي و
خروجي ، نرخ خرابي بسته هاي داده ، وضعيت اجزاي مرتبط و ... (.
مهر 8
5
مجموعة اطالعات مديريتي و ساختار پياده سازي = MIBآن
Management پايگاه دادة اطالعات مديريتيInformation Base
MIBاستاندارد
مسAتقل • از پروتكلهAاي مAديريت شبكه
امكAان تغيAير پروتكAل مAديريت ، •MIBبدون نياز به تغيير
گروه از اشياء10 شامل •
x تفادهAAديريت سAAاي مAAپروتكلهشAAAAبكه از اطالعAAAAات مAAAAديريتي
يكسان
مهر 8
5
در MIB-II گروههاي اشياءاينترنت
مهر 8
5
ASN.1 زبان توصيفي
استانداردي جهت تعريف متغيرهاي حالت و اشياء •
:ASN.1 دو مجموعه استاندارد •
يك نوع زبان توصيف اشياء كه توسط كاربر قابل استفاده است. •
براي مبادلة اطالعات بين ايستگاههايي كه از يك روش كدگذاري • پشتيباني مي كنند.SNMPپروتكل
مهر 8
5
SNMPانواع پيغامهاي
SNMP )) ساده مديريت شبكهپروتكل
وجAAود دليAAل در يAAك پروتكAAل انAAواع مختلفي از دسAAتوراتبه اضAافه كAردن بAه جهت پيچيAدگي زيAاد و در نتيجAه مAديريت شAبكه
براي هر نوع عملياتي دستورات جديد
ذخAيره و فرمانهAاتمAامي عمليAات واسAتفاده از روش واكشAي SNMP در پروتكل متغيرهاي حالت
مهر 8
5
بخشهاي پيغام SNMP
SNMP شماره نسخة پروتكل1.
يك شناسه كه گروه ايستگاههاي تحت نظارت يك 2..مدير را مشخص مي كند
بخش داده كه به چند واحد داده تقسيم مي شود. 3.
SNMP-Message =:: SEQUENCE{
version INTEGER{ version-1 (0)
,} community
OCTET STRING, data
ANY}
ASNقالب پيغام به زبان
مهر 8
5
فصل هفتم: برنامه نويسي تحت شبكه اينترنت
Socket Programming
انواع سوكت و مفاهيم آنها مفهوم سرويس هنده /مشتري توابع مورد استفاده در برنامه سرويس دهنده توابع مورد استفاده در برنامه مشتري معرفي زبان جاوا آشنايي با اپلت
هدفهاي آموزشي :
مهر 8
5روال برقراري ارتباط بين دو برنامه از
راه دور:
مشخص IPالف( درخواست برقراري ارتباط با كامپيوتري خاص با و برنامه اي روي آن كامپيوتر با آدرس پورت مشخص =
)(socketدرخواست فراخواني تابع سيستمي
)( در صورت برقراري recv)( و sendب( مبادله داده ها با توابع ارتباط
)(closeج( اتمام ارتباط با فراخواني تابع
مهر 8
5
انواع سوكت و امفاهيم آنه
Connection اسوكتهاي اتصال گر= سوكتهاي نوع استريم •Oriented
سوكتهاي بدون اتصال= سوكتهاي نوع ديتاگرام •Connectionless
لزوم TCPسوكتهاي نوع استريم مبتني بر پروتكل قبل از مبادله داده ها به روش دست تكاني يك اتصالبرقراري
سه مرحله اي
مبادله داده UDPسوكتهاي نوع ديتاگرام مبتني بر پروتكل تضميني عدم ويبدون نياز به برقراري هيچ ارتباط و يا اتصال
بررسيدن داده ها، صحت داده ها و ترتيب داده ها
مهر 8
5
سوكتهاي نوع ديتاگرام
كاربرد:
و انتقال صدا و تصوير يا سيستم
DNS
سوكتهاي نوع استريم
كاربرد:
FTP پروتكل انتقال فايل
پروتكل انتقال صفحات ابرمتنHTTP
پروتكل انتقال نامه هاي SMTPالكترونيكي
مهر 8
5
سAوكت يAك مفهAوم انAتزاعي از تعريAف ارتبAاط در سAطح •برنامه نويسي
برنAامه نويس اعالم آمAادگي جهت مبادلAه داده هAا نوسAط •بAه سيسAتم عامAل بAدون درگAير شAدن بAا جزئيAات پروتكAل
TCP اAي UDP ادAايج تقاضAاي فضAا و منAابع مAورد نيAاز و از سيستم عاملجهت برقراري يك ارتباط
socket سوكت
مهر 8
5
مشتريسرويس دهنده /
تعريف عمومي:
(مشتريclient پروسه ايست نيازمند اطالعات: ((:serverسرويس دهنده (
پروسه اي است براي به اشتراك گذاشتن اطالعات و تحويل اطالعات به مشتري
مهر 8
Server Side برنامه سمت سرويس دهنده5
برنامه اي است كه روي ماشين سرويس دهنده نصب ميشود و منتظر است تا تقاضائي مبني بر برقراري يك ارتباط دريافت
كرده و پس از پردازش آن تقاضا ، پاسخ مناسب را ارسال سرويس دهنده شروع نمايد بنابراين در حالت كلي برنامه
.كننده يك ارتباط نيست
مهر 8
5 Client Side برنامه هاي سمت مشتري
ابر نيAAاز، اقAAدام بAAه درخواسAAت بنAA برنامAAه هAAاي سAAمت مشAAتريمي نمايند.اطالعات
تعAداد مشAتريها روي ماشAينهاي متفAاوت يAا حAتي روي يAك ماشAين مي تواند متعدد باشد
در و ليكن معمAوال{ تعAداد سAرويس دهنAده هAا يكي اسAت .)مگر سيستم هاي توزيع شده(
Client Server
Request For Information
Returned Information
ارتباط بين سرويس دهنده و مشتري
مهر 8
5
الگوريتم كار برنامه سمت سرويس دهنده
)(:Socketالف( از UDPيا )TCPاعالم درخواست ارتباط و تعيين نوع آن )ا
سيستم عامل با اين تابع سيستمي
)(:Bindب( نسبت دادن يك آدرس پورت سوكتي كه باز كرده ايم
:Listen)ج)( با اين تابع به سيستم TCPاعالم شروع پذيرش تقاضاهاي ارتباط
TCPعامل و تعين حداكثر تعداد پذيرش ارتباط
)( Acceptد( : با استفاده از اين تابع از تقاضاي معرفي يكي از ارتباطات معلق
سيستم عامل
)Send)(,recv )ه( :مبادله داده
)(Closeو( :قطع ارتباط دو طرفه ارسال و دريافت
قطع يك طرفه يكي از عمليات ارسال يا )(Shutdownز( :دريافت
مهر 8
5
الگوريتم كار برنامه سمت مشتري
)(الف( Socket: ايجاد يك سوكت )مشخصه يك ارتباط (
)(ب( Connect :تقاضاي برقراري ارتباط با سرويس دهنده
)(جSend)(,recv ):ارسال و دريافت داده ها
)(د( Close:قطع ارتباط بصورت دو طرفه . :Shutdown)( قطع ارتباط بصورت يك طرفه.
مهر 8
5
توابع مورد استفاده در برنامه سمت سرويس دهندهTCPمبتني بر ))
socket)( تابع
Bind )(تابع
Accept)( تابع
Listen )(تابع
Send)(,recv )(توابع
Close)(,shutdown )(توابع
مهر 8
5
Connect)( تابع
socket)( تابع
Send)(,recv )(توابع
Close)(,shutdown )(توابع
(TCP توابع مورد استفاده در برنامه مشتري )مبتني برپروتكل
مهر 8
5
امكانات زبان جاوا
جاوا زباني است شيئ گرا، ساده، ايمن، قابل حمل، توانمند در حمايت از برنامه هاي چند ريسماني با
معماري خنثي:c,c تفاوت هاي زبان جاوا با زبانهاي++ اشاره گرها• استراكچرها و يونيون ها• توابع • وراثت چندگانه• رشته ها ••goto •Operator overloading تبديل خودكار نوع• آرگومانهاي خط فرمان• شيئ گرايي • مفسر زمان اجراي جاوا•
مهر 8
5Applet اپلت
ريزبرنامAه يAا برنامAة كAوچكي اسAت كAه درون يAك صAفحة وب قAرار مي گAيرد •اينAترنت قابAل دسترسAي بAوده و بAه عنAوان بخشAي و روي يAك سAرويس دهندة
.از يك سند وب بر روي ماشين مشتري اجرا مي شود
برنامAة اجAرايي اسAت و بAراي اجAرا در محيAط مرورگAر در نظAر گرفتAه شAده •تا قابليتهايي كه صفحات وب ندارند از طريق آنها فراهم شود.
درون صAAفحة وب تعريAAف مي شAAوند ولي APPLET اپلت هAAا بAAا برچسAAب •فايلي خارجي به حساب مي آيند
مهر 8
5
اپلت يك اجراي راه دو
اجرانمودن اپلت داخل يك مرورگر سازگار با جاوا مثل •Netscape Navigator
Applet Viewer استفاده از •
محدوديتهاي اپلت
عدم دسترسي به سيستم فايل جز در موارد •محدود
عدم توانايي در فراخواني و اجراي برنامه در •ماشين اجراكننده آن
