لایه IP در شبکه اینترنت
اسلاید 1: مهر 85فصل سوم: لايه IP در شبکه اينترنت مفاهيم لايه IP تشريح پروتکل و بستههاي IP آدرسدهي ماشينها و کلاسهاي آدرس الگوهاي زير شبکه پروتکل ICMP پروتکلهاي ARP,RARP,BOOTPهدفهاي آموزشي :
اسلاید 2: مهر 85هدايت بستههاي اطلاعاتي از شبکهاي به شبکههاي ديگرلايه IPآدرسهاي MAC آدرسهاي قابل تعريف در لايه اول (لايه فيزيکي) جهت انتقال فريمها روي کانال ☻☻ وابسته به ساختار شبکهدر پروتکل SLIP فيلد آدرس MAC وجود ندارددر پروتکل CSMA/CD شبکه (Ethernet) MAC آدرس = 6 بايت
اسلاید 3: مهر 85 بينظمي در شبکههاي مختلف تنوع توپولوژي و پروتکلها تفاوت در روشهاي آدرسدهي تعريف آدرسهاي جهاني و استاندارد براي تمامي ايستگاهها ساختار يکسان بسته قرارگرفته درون فيلد داده از فريمهر شبکه عدم وابستگي بسته به نوع شبکه و سخت افزاربسته IPواحد اطلاعاتي که درون فيلد داده از فريم فيزيکي قرار گرفته و با عبور از يک شبکه به شبکه ديگر تغيير نميکند.
اسلاید 4: مهر 85آدرس IPآدرس جهاني و مشخص کننده ماشين به صورت يکتا و فارغ از ساختار شبکهايمسيرياب Router)) ماشيني با تعدادي ورودي و خروجي دريافت بستههاي اطلاعاتي از ورودي و هدايت و انتخاب کانال خروجي مناسب بر اساس آدرس مقصدمسيرياب
اسلاید 5: مهر 85 لايه اينترنت (Network)ستون فقرات ( Backbone) : خطوط ارتباطي با پهناي باند ( نرخ ارسال ) بسيار بالا و مسيريابهاي بسيار سريع و هوشمند در قسمت زيرشبکهزيرشبکه (( Subnet : زير ساخت ارتباطي شبکهها
اسلاید 6: مهر 85 قرارداد حمل و تردد بستههاي اطلاعاتي مديريت و سازماندهي مسيريابي صحيح بستهها از مبدأ به مقصدپروتکل IP:واحد اطلاعات که به صورت يکجا از لايه IP به لايه انتقال تحويل داده ميشود يا بالعکس لايه انتقال آنرا جهت ارسال روي شبکه به لايه IP تحويل داده و ممکن است شکسته شود.ديتاگرام
اسلاید 7: مهر 85قالب بسته IP
اسلاید 8: مهر 85فيلد Version چهار بيت مشخص کننده نسخه پروتکل IPنسخه شماره 4 پروتکل Version= 0100 IP نسخه شماره 6 پروتکل IP فيلد IHL (IP Header Length) چهار بيتي مشخص کننده طول کل سرآيند بسته بر مبناي کلمات 32 بيتي حداقل مقدار فيلد IHP عدد 5
اسلاید 9: مهر 85فيلد Type of sevice فيلد 8 بيتي مشخص کننده درخواست سرويس ويژهاي توسط ماشين ميزبان از مجموعه زيرشبکه براي ارسال ديتاگرامP2P1P0DTR--تقدم بستهتقدم بستهتقدم بستهتأخيرتوان خروحيقابليت اطمينانبلااستفادهبلااستفادهبخشهاي فيلد:تعيين کننده اولويت بسته IPقراردادن عدد 1 توسط ماشين ميزبان در اين بيتها جهت انتخاب مسير مناسب توسط مسيريابها
اسلاید 10: مهر 85فيلد Total Length فيلد 16 بيتي مشخص کننده طول کل بسته IP ( مجموع اندازه سرآيند و ناحيه داده) حداکثر طول کل بسته IP 65535 بايتفيلد Identification فيلد 16 بيتي مشخص کننده شماره يک ديتاگرام واحد
اسلاید 11: مهر 85فيلد Fragment Offsetالف) بيت DF (( Don’t Fragment:با يک شدن اين بيت در يک بستهIP هيچ مسيريابي اجازه قطعه قطعه نمودن بسته را نداردب) بيت MF (More Fragment ):MF=0 : مشخص کننده آخرين قطعه IP از يک ديتاگرامMF=1 : وجود قطعات بعدي از يک ديتاگرام ج) Fragment offset 13 بيتي نشان دهنده شماره ترتيب هر قطعه ازيک ديتاگرام شکسته شده حداکثرتعداد قطعات يک ديتاگرام 8192
اسلاید 12: مهر 85فيلد Time To Live فيلد 8 بيتي مشخص کننده طول عمر بسته IP حداکثر طول عمر بسته IP = 255 فيلد پروتکل نشان دهنده شماره پروتکل لايه بالاتر متقاضي ارسال ديتاگرام فيلد 8 بيتي
اسلاید 13: مهر 85فيلد Header Ckecksum فيلد 16 بيتي کشف خطاهاي احتمالي در سرآيند هر بسته IPروش محاسبه كد كشف خطا:جمع كل سرآيند يه صورت دو بايت دو بايت حاصل جمع به روش مكمل يك منفي مي گرددقرارگرفتن عدد منفي حاصله در فيلد Header Ckecksum
اسلاید 14: مهر 85فيلد Source Addressفيلد 32 بيتي مشخص کننده آدرس ماشين مبدأفيلد Destination Address فيلد 32 بيتي مشخص کننده آدرس IP ماشين مقصد
اسلاید 15: مهر 85فيلد Payload قرارگرفتن داده هاي دريافتي از لايه بالاتر دراين فيلدفيلد اختياري Option حداکثر 40 بايت محتوي اطلاعات جهت يافتن مسير مناسب توسط مسيريابها
اسلاید 16: مهر 85آدرسها در اينترنت و اينترانتشناسايي تمام ابزار شبکه (ماشينهاي ميزبان, مسيريابها, چاپگرهاي شبکه ) در اينترنت با يک آدرس IP آدرس IP 32 بيتي پرارزشترين بايت آدرس IP مشخص کننده کلاس آدرس نوشتن آدرسهاي IP به صورت چهار عدد دهدهي که با نقطه از هم جدا شده اند جهت سادگي نمايش
اسلاید 17: مهر 85تقسيم 32 بيت آدرس IP به قسمتهاي :آدرس ماشين/ آدرس زيرشبکه/ آدرس شبکهکلاس Aکلاسهاي آدرس IPکلاس Eکلاس Dکلاس Cکلاس B
اسلاید 18: مهر 8515آدرسهاي کلاس A مقدرا پرارزشترين بيت = 0 7 بيت از يک بايت اول = مشخصه آدرس IP 3 بايت باقيمانده مشخصکننده آدرس ماشين ميزبان بايت پرارزش در محدوده صفر تا 127 0Network ID = 7 Bit01.0.0.0 to127.255.255.255 NetworkHost ID032 bits
اسلاید 19: مهر 85 NetworkHost IDکلاس B مقدار دو بيت پرارزش = 10 14 بيت از دو بايت سمت چپ = آدرس شبکه دو بايت اول از سمت راست = آدرس ماشين ميزبان192.0.0.0 to239.255.255.255Network ID = 14 BitHost ID Network ID1032 bits
اسلاید 20: مهر 85کلاس C مناسبترين و پرکاربردترين کلاس از آدرسهاي IP مقدار سه بيت پرارزش = 110 21 بيت از سه بايت سمت چپ = مشخصکننده آدرس شبکه 8 بيت سمت چپ = آدرس ماشين ميزبان240.0.0.0 to247.255.255.255 Network IDHost ID11032 bits
اسلاید 21: مهر 851110Multicast Address32 bitsکلاس D مقدار چهار بيت پرارزش = 111028 بيت = تعيين آدرسهاي چند مقصده ( آدرسهاي گروهي ) کاربرد = عمليات رسانهاي و چند پخشي
اسلاید 22: مهر 85کلاس E مقدار پنج بيت پرارزش = 11110 Unused Address Space1111032 bits
اسلاید 23: مهر 85آدرسهاي خاص در بين تمام کلاسهاي آدرس IP با پنج گروه از آدرسها نمي توان يک شبکه خاص را تعريف و آدرسدهي نمود. آدرس 0.0.0.0آدرس خاصآدرس 255 NetID. آدرس 255.255.255.255آدرس .XX.YY.ZZ127آدرس 0. HostID
اسلاید 24: مهر 85آدرس 0.0.0.0:هر ماشين ميزبان كه از آدرس IP خودش مطلع نيست اين آدرس را بعنوان آدرس خودش فرض ميكند. آدرس 0. HostID :اين آدرس زماني به كار ميرود كه ماشين ميزبان ، آدرس مشخصة شبكهاي كه بدان متعلق است را نداند. در اين حالت در قسمت NetID مقدار صفر و در قسمت HostID شمارة مشخصة ماشين خود را قرار ميدهد.0
اسلاید 25: مهر 85آدرس 255.255.255.255:جهت ارسال پيامهاي فراگير براي تمامي ماشينهاي ميزبان بر روي شبكة محلي كه ماشين ارسالكننده به آن متعلق است .آدرس 255 NetID. :جهت ارسال پيامهاي فراگير براي تمامي ماشينهاي يك شبكة راه دور كه ماشين ميزبان فعلي متعلق به آن نيست .آدرس 127.xx.yy.zz : اين آدرس بعنوان “آدرس بازگشت” شناخته ميشود و آدرس بسيار مفيدي براي اشكالزدايي از نرم افزار ميباشد .
اسلاید 26: مهر 85پروتکل ICMP: Internet Control Message Protocol بررسي انواع خطا و ارسال پيام براي مبدأ بسته در صورت بروز خطا و اعلام نوع خطا يك سيستم گزارش خطا قرارگرفتن پيام ICMP درون بسته IPICMP HeaderIP HeaderPayloadICMP MessageMAC HeaderData Field (Payload)
اسلاید 27: مهر 8532 بيتDataParametersTypeCodeChecksumقالب پيام ICMPفيلد Type: مشخص كننده نوع پيامفيلد Code: مشخص كننده كد زيرنوعفيلد Checksum: جهت سنجش اعتبار و درستي بسته ICMP
اسلاید 28: مهر 851) پيام Destination Unreachableانواع پيامهاي ICMP عدم تشخيص آدرس توسط مسيرياب و يا زير شبكه نرسيدن بسته به مقصد به هر علتInternet Header + 64 bits of Original Data DatagramUnusedType=3?= CodeChecksum2322212019181716151413121110980 : در دسترسنبودن شبكه مورد نظر1: در دسترسنبودن ماشين ميزبان2: عدم تعريف پروتكل موردنظر
اسلاید 29: مهر 85Internet Header + 64 bits of Original Data DatagramUnusedType=11?= CodeChecksum2) پيامTime Exceeded ارسال پيام به فرستنده بسته جهت آگاهي از اتمام طول عمر بسته و حذف آن توسط مسيرياب. = اتمام زمان حيات بسته1= اتمام زمان بازسازي قطعات يك ديتاگرام
اسلاید 30: مهر 853) پيام Parameter Problemنشاندهنده وجود مقدار نامعتبر در يكي از فيلدهاي سرآيند بسته IPUnusedType=12Internet Header + 64 bits of Original Data DatagramPointer0= CodeChecksum
اسلاید 31: مهر 85ChecksumChecksumChecksumChecksumChecksumChecksumChecksumChecksumChecksumChecksumChecksumChecksumChecksumChecksumChecksumChecksum0= Code0= Code0= Code0= Code0= Code0= Code0= Code0= CodeType=4Type=4Type=4Type=4Type=4Type=4Type=4Type=4UnusedUnusedUnusedUnusedUnusedUnusedUnusedUnusedUnusedUnusedUnusedUnusedUnusedUnusedUnusedUnusedUnusedUnusedUnusedUnusedUnusedUnusedUnusedUnusedUnusedUnusedUnusedUnusedUnusedUnusedUnusedUnusedInternet Header + 64 bits of Original Data DatagramInternet Header + 64 bits of Original Data DatagramInternet Header + 64 bits of Original Data DatagramInternet Header + 64 bits of Original Data DatagramInternet Header + 64 bits of Original Data DatagramInternet Header + 64 bits of Original Data DatagramInternet Header + 64 bits of Original Data DatagramInternet Header + 64 bits of Original Data DatagramInternet Header + 64 bits of Original Data DatagramInternet Header + 64 bits of Original Data DatagramInternet Header + 64 bits of Original Data DatagramInternet Header + 64 bits of Original Data DatagramInternet Header + 64 bits of Original Data DatagramInternet Header + 64 bits of Original Data DatagramInternet Header + 64 bits of Original Data DatagramInternet Header + 64 bits of Original Data DatagramInternet Header + 64 bits of Original Data DatagramInternet Header + 64 bits of Original Data DatagramInternet Header + 64 bits of Original Data DatagramInternet Header + 64 bits of Original Data DatagramInternet Header + 64 bits of Original Data DatagramInternet Header + 64 bits of Original Data DatagramInternet Header + 64 bits of Original Data DatagramInternet Header + 64 bits of Original Data DatagramInternet Header + 64 bits of Original Data DatagramInternet Header + 64 bits of Original Data DatagramInternet Header + 64 bits of Original Data DatagramInternet Header + 64 bits of Original Data DatagramInternet Header + 64 bits of Original Data DatagramInternet Header + 64 bits of Original Data DatagramInternet Header + 64 bits of Original Data DatagramInternet Header + 64 bits of Original Data Datagram4) پيام Source Quench تقاضاي كاهش نرخ توليد و ارسال بستههاي IP از ماشين ميزبان
اسلاید 32: مهر 855) پيام Redirect وجود اشكال در مسيريابي Internet Header + 64 bits of Original Data DatagramGateway Internet AddressType=5?= CodeChecksum 0 = تغيير مسير به شبكهاي كه آدرس آن مشخص شده است.1 = تغيير مسير به ماشيني كه آدرس آن مشخص شده است.2 = تغيير مسير به شبكهاي كه آدرس آن مشخص شده است جهت تأمين سرويس ويژة درخواستي مشخص شده در فيلد Type of service3 = تغيير مسير به ماشيني كه آدرس آن مشخص شده است جهت تأمين سرويس ويژة درخواستي مشخص شده در فيلد Type of service
اسلاید 33: مهر 856) پيامهاي Echo Request , Echo Reply پيامEcho Request : موجود و قابل دسترس بودن يك ماشين خاص در شبكه توسط مسيريابپيام Echo Reply : پاسخ مقصد مبني بر دريافت پيام Echo Request IdentifierSequence NumberDataType=? 0= CodeChecksum8 : براي مشخص كردن پيام Echo Request0 : براي مشخص كردن پيام Echo Reply
اسلاید 34: مهر 857) پيامهاي Timestamp Reply و Timestamp Request ChecksumChecksumChecksumChecksumChecksumChecksumChecksumChecksumChecksumChecksumChecksumChecksumChecksumChecksumChecksumChecksum0=Code0=Code0=Code0=Code0=Code0=Code0=Code0=CodeType=?Type=?Type=?Type=?Type=?Type=?Type=?Type=?Sequence NumberSequence NumberSequence NumberSequence NumberSequence NumberSequence NumberSequence NumberSequence NumberSequence NumberSequence NumberSequence NumberSequence NumberSequence NumberSequence NumberSequence NumberSequence NumberIdentifierIdentifierIdentifierIdentifierIdentifierIdentifierIdentifierIdentifierIdentifierIdentifierIdentifierIdentifierIdentifierIdentifierIdentifierIdentifierOriginate TimestampOriginate TimestampOriginate TimestampOriginate TimestampOriginate TimestampOriginate TimestampOriginate TimestampOriginate TimestampOriginate TimestampOriginate TimestampOriginate TimestampOriginate TimestampOriginate TimestampOriginate TimestampOriginate TimestampOriginate TimestampOriginate TimestampOriginate TimestampOriginate TimestampOriginate TimestampOriginate TimestampOriginate TimestampOriginate TimestampOriginate TimestampOriginate TimestampOriginate TimestampOriginate TimestampOriginate TimestampOriginate TimestampOriginate TimestampOriginate TimestampOriginate TimestampReceive TimestampReceive TimestampReceive TimestampReceive TimestampReceive TimestampReceive TimestampReceive TimestampReceive TimestampReceive TimestampReceive TimestampReceive TimestampReceive TimestampReceive TimestampReceive TimestampReceive TimestampReceive TimestampReceive TimestampReceive TimestampReceive TimestampReceive TimestampReceive TimestampReceive TimestampReceive TimestampReceive TimestampReceive TimestampReceive TimestampReceive TimestampReceive TimestampReceive TimestampReceive TimestampReceive TimestampReceive TimestampTransmit TimestampTransmit TimestampTransmit TimestampTransmit TimestampTransmit TimestampTransmit TimestampTransmit TimestampTransmit TimestampTransmit TimestampTransmit TimestampTransmit TimestampTransmit TimestampTransmit TimestampTransmit TimestampTransmit TimestampTransmit TimestampTransmit TimestampTransmit TimestampTransmit TimestampTransmit TimestampTransmit TimestampTransmit TimestampTransmit TimestampTransmit TimestampTransmit TimestampTransmit TimestampTransmit TimestampTransmit TimestampTransmit TimestampTransmit TimestampTransmit TimestampTransmit Timestamp13 : براي مشخص كردن پيام Timestamp Request14 : براي مشخص كردن پيام Timestamp Replyدريافتكننده پيام Timestamp Request زمان دريافت و زمان ارسال بسته را نيز مشخص ميكند.
اسلاید 35: مهر 85پروتكل ARP : Address Resolution Protocol بيمعنابودن آدرسهاي IP روي كانال انتقال دانستن آدرس IP ماشين مقصد و نياز به داشتن آدرس فيزيكي آن جهت ارسال بسته وظيفه پروتكل ARP: ارسال بسته فراگير روي كل شبكه محلي كه در آن آدرسIP ماشين مورد نظر قرار دارد. پاسخ ماشين با آدرس IP موجود در بسته ارسالي و ارسال آدرس فيزيكي خود براي ارسالكننده بسته ARP
اسلاید 36: مهر 85برخلاف پروتكل ICMP كه روي پروتكل IP قرار ميگيرد ، پروتكل ARP مستقيماً بر روي پروتكل لاية فيزيكي عمل ميكند؛ يعني يك بستة ARP ساخته شده و درون فيلد داده از فريم لاية فيزيكي قرار گرفته و روي كانال ارسال ميشود .ARP LayoutMAC HeaderData Field (Payload)چگونگي قرار گرفتن يك پيام ARP درون فريم لاية فيزيكي
اسلاید 37: مهر 85ساختار پيامهاي ARP Hardware TypeHardware TypeProtocol TypeProtocol TypeProtocol Address LengthHardware Address LengthOperation CodeOperation CodeSource Hardware AddressSource Hardware AddressSource IP AddressSource IP AddressDestination Hardware AddressDestination Hardware AddressDestination IP AddressDestination IP Address
اسلاید 38: مهر 85پروتكل RARP : Reverse Address Resolution Protocol ايستگاه آدرس فيزيكي مورد نظرش را ميداند وليكن آدرس IP آن را نميداند ارسال يك بسته فراگير روي خط تماميايستگاههايي كه از پروتكل RARP حمايت ميكنند و بستههاي مربوطه را تشخيص ميدهند، در صورتي كه آدرس فيزيكي خودشان را درون بسته ببينند در پاسخ به آن، آدرس IP خود را در قالب يك بستة RARP Reply برميگردانند. توجه: بستههاي RARP, ARP از نوع فراگير محلي Local Broadcast هستند و بالطبع توسط مسيريابها منتقل نميشوند و فقط در محدوده شبكه محلي عمل ميكنند. .
اسلاید 39: مهر 85پروتكل BootP گاهي نياز است كه يك آدرس IPروي چند شبكه محلي جستجو شود كه در اين حالت RARP جوابگو نيست . داشتن آدرس فيزيكي ماشين مورد نظر و نياز به پيداكردن آدرس IP ان در شبكههاي محلي ديگر استفاده از بستههاي UDP در اين پروتكل
نقد و بررسی ها
هیچ نظری برای این پاورپوینت نوشته نشده است.