Lucrare de Laborator Nr.6

  • View
    225

  • Download
    1

Embed Size (px)

DESCRIPTION

Lucrare de Laborator Nr.6

Text of Lucrare de Laborator Nr.6

Ministerul Educaiei al Republicii Moldova

UniversitateaTehnic a Moldovei

Facultatea Calculatoare, informatic i microelectronic

Specialitatea Informatica Aplicat

Lucrare de laborator nr.6

Tema: Protocoale de nivel reeaDisciplina: Reele de calculatoare

A efectuat: st. gr. IA-111:

Lutenco Corina

A verificat: conf.univ.

Stadler Lucia

Chiinu 2013

1. Protocoale de rutare i protocoale rutate

a) Ce este Internetul?

Dup prezentarea stivelor de protocoale OSI i TCP/IP, a nivelurilor fizic i de legtur de date, a unora dintre cele mai populare tehnologii WAN, dup prezentarea dispozitivelor de

interconectare i a protocolului IP, studentul entuziast poate ajunge la concluzia c are deja o

bun nelegere a reelelor de calculatoare. Cu toate acestea, unul dintre cele mai vnturate

neologisme rmne nc mai aproape de sfera presupunerilor personale dect de o nelegere

sistematic.

Ce este Internet-ul? Rspunsul trivial este c Internetul este suma tuturor reelelor interconectate.Problema cu aceast definiie este c este o definiie descriptiv i, dei adevrat, este n mare parte irelevant.

Dac am un calculator nou i l conectez la un alt calculator va fi noul calculator parte din

Internet?

Dac noul calculator are o plac de reea, atunci va avea i adres MAC, singura provocare fiind aceea de a face rost i a atribui calculatorului o adres IP. Aparent esena Internetului se rezum la capacitatea calculatoarelor de a fi "TCP/IP compliant", adic de a rula stiva de protocoale TCP/IP i de a poseda o adres IP.

Este atunci Internetul mulimea tuturor calculatoarelor interconectate ce sunt "TCP/IP

compliant"? Deja tim c pentru a lega calculatoarele ntre ele avem nevoie de diverse dispozitive de interconectare. Odat cu dispozitivele de interconectare vin i numeroase protocoale.Ruterul este dispozitivul ce face posibil extraordinara scalabilitate a Internetului, i astfel chiar existena sa, astfel nct orice definiie relevant a Internetului trebuie s porneasc mai degrab de la rutere dect de la staii.

Privit din punctul de vedere al modului cum funcioneaz, Internetul este definit de simbioza a dou tipuri de protocoale de nivel reea: protocoale de rutare i protocoale rutate.

Protocoalele rutate sunt acele protocoale responsabile pentru asigurarea unui mod de

identificare a entitilor ce particip n Internet prin stabilirea unei scheme de adresare ce trebuie

s asigure unicitatea, dar i ierarhizarea adreselor.

Protocoalele de rutare sunt cele ce stabilesc regulile prin care informaiile despre reele sunt schimbate ntre rutere n scopul obinerii unei tabele de rutare adecvate topologiei.b) Tabele de rutare

Pentru a nelege cu adevrat utilitatea i modul de funcionare a protocoalelor de rutare trebuie s analizm mai atent modul de organizare a Internetului i implicit modul de funcionare a ruterelor.

n capitolul de dispozitive de interconectare au fost prezentate tabelele de comutare precum i procesul de decizie pentru switchuri. Tabela de comutare era o list de reguli, fiecare cuprinznd o parte de identificare (matching) i una de aciune, n spe interfaa de ieire din switch. n partea de identificare se afla o adres MAC destinaie, iar pentru partea de aciune era precizat una din interfeele switchului.

Datorit dimensiunii mult mai mari a Internetului acest mod de decizie a trebuit rafinat, iar cele dou direcii de rafinare au fost alegerea unei scheme de adresare ierarhic i implementarea

unor algoritmi de cutare i implicit stocare a informaiilor ct mai performani.

n ceea ce privete prima direcie, dei are o vrst venerabil, IPv4 ofer o schem de adresare

satisfctoare, astfel nct IPv6 va trebui s exploateze multe alte avantaje pe lng ierarhizarea

spaiului de adrese pe mai multe niveluri, pentru a reui s se impun drept nlocuitorul lui IPv4.

n privina algoritmilor de caching lucrurile stau ceva mai bine, datorit libertii fiecrui

productor de a explora soluii noi fr a necesit modificri n structura Internetului. Astfel,

dup prima paradigm de rutare process switching, au urmat o serie de oprimizri ce au condus

la soluii ca: fast switching, optimal switching sau Cisco express forwarding. Fiecare nou

algoritm propune o nou modalitate de stocare i accesare a informaiilor de rutare, precum i un

mod diferit de tratare a pachetelor sosite la ruter, acesta fiind motivul pentru care modalitile de

rutare sunt deseori referite ca algoritmi de caching.

Pe parcursul acestui capitol singurul tip de rutare ce va fi discutat este rutarea process switching.

Revenind totui la tabelele de rutare i la modul de organizare a informaiei, vom defini ce este obrut i apoi o tabel de rutare.

O rut este o regul ce cuprinde o parte de identificare i una de aciune. Partea de identificare este compus din dou elemente: adresa reelei destinaie i masca acesteia, n vreme ce partea de identificare poate fi exprimat prin ambele sau doar unul dintre urmtoarele elemente: adresa urmtorului ruter (numit next hop address) i interfaa de ieire din ruter.

O tabela de rutare este o list de rute cu acces secvenial.

n figura de mai jos avem o tabel de rutare. Important de remarcat este faptul c, dei folosirea tabelei de rutare se face analiznd secvenial rutele ncepnd cu prima, construcia tabelei se face prin inserarea oricrei noi rute n faa primei rute cu un prefix mai scurt dect aceasta. Drept rezultat lungimea mtii de reea va scdea odat cu parcurgerea tabelei de rutare, sau altfel spus informaiile referitoare la reelele mici se vor gsi naintea informaiilor despre reelele mai mari.

Se mai poate observa c pentru unele rute este precizat doar adresa urmtorului ruter, n vreme ce pentru altele doar interfaa de ieire. n acest punct este necesar o precizare, pentru c, dei adresa urmtorului hop este ntotdeauna de ajuns pentru specificarea complet a unei rute,

informaia despre interfaa de ieire se poate dovedi uneori insuficient i anume n cazul n care

aceast interfa este conectat la un mediu multiacces. Astfel, dei o rut valid poate preciza

doar interfaa de ieire n cazul unei legturi seriale, sau orice alt legtur punct la punct,

aceeai rut este considerat ambigu n cazul unei legturi Ethernet, n acest al doilea caz fiind

necesar precizarea adresei urmtorului hop.

Pn n acest punct am determinat forma tabelei de rutare, precum i modul de inserare n

aceasta; cu toate acestea, procesul decizional al ruterului poate prea nc neclar. Pentru a

nelege mai uor modul de decizie al unui ruter vom presupune c un ruter cu o tabel de rutare

identic cu cea prezentat n figura de mai sus primete un pachet cu adresa destinaie

194.230.85.66.

Din ntregul pachet singura informaie relevant pentru nivelul reea al unui ruter este adresa

logic destinaie. n primul rnd, ruterul va trebui s determine dac nu este el destinatarul

acestui pachet, iar pentru aceasta va compara adresele logice ale tuturor interfeelor sale active cu

adresa destinaie a pachetului. Dac este destinatarul pachetului atunci va trimite datele

nivelurilor superioare.

n cazul n care ruterul nu are nici o interfa activ cu aceeai adres ca cea a pachetului, ruterul va trece la pasul doi, ncercnd s determine dac destinaia se afl n aceeai reea ca i sursa.

Pentru aceasta va analiza adresa i masca interfeei pe care a primit pachetul n cauz. Astfel va aplica masca asociat interfeei de intrare pe adresa interfeei urmnd ca rezultatul s fie

comparat cu rezultatul operaiei de "i" logic ntre aceeai masc de reea i adresa destinaie.

Dac cele dou rezultate coincid, ruterul va ignora pachetul, altfel urmnd s nceap procesul efectiv de rutare.

Prima rut din tabela de rutare va fi extras, iar rezultatul operaiei de "i" logic ntre adresa

destinaie i masca de reea cuprins n aceast rut va fi comparat cu adresa de reea. n cazul n

care cele dou valori coincid, antetul de nivel legtur de date al pachetului va fi rescris (antetul

de nivel reea rmnnd neschimbat) i pachetul va fi trimis ctre urmtorul hop. Dac valorile

difer, va fi extras urmtoarea rut pn la gsirea primei potriviri sau pn la epuizarea rutelor,

caz n care pachetul urmeaz s fie ignorat.

n cazul exemplului nostru, presupunem c pachetul cu destinaia 194.230.85.66 trebuie rutat. Prima rut va aplica masca /26 adresei destinaie, rezultnd 194.230.85.64, valoare diferit de 194.230.85.0. Nici a doua rut nu este potrivit pentru aceast destinaie, astfel ajungndu-se la cea de a treia rut.

Aparent prima i a treia rut se refer la aceeai reea. La o privire mai atent mtile de reea difer, astfel a treia rut se refer la un spaiu de adrese de patru ori mai mare dect prima. n realitate, datorit caracterului secvenial al utilizrii tabelelor de rutare i a faptului c primele

dou rute se refer la dou sferturi din acelai spaiu de adrese, numrul de adrese diferite ce vor

folosi a treia rut va fi doar dublu (i nu de patru ori mai mare) dect numrul de adrese ce vor

folosi prima rut.

n urma aplicrii mtii /24 pentru adresa destinaie rezult 194.230.85.0 i anume adresa reelei destinaie din aceast rut. Pentru a putea trimite pachetul va trebui aflat adresa MAC a

urmtorului hop, i anume 194.230.5.65. n urma interogrii tabelei ARP sau a unei cereri ARP

adresa MAC surs este rescris cu adresa MAC a interfeei E1, iar a