Пример взаимодействия узлов с использованием протокола IP

Рассмотрим на примере интерсети, приведенной на рисунке 3, каким образом происходит взаимодействие компьютеров через маршрутизаторы и доставка пакетов компьютеру назначения.

Взаимодействия компьютеров через интерсеть
Рис.3. Пример взаимодействия компьютеров через интерсеть

Пусть в приведенном примере пользователь компьютера cit.dol.ru, находящийся в сети Ethernet с IP-адресом 194.87.23.0 (адрес класса С), хочет взаимодействовать по протоколу FTP с компьютером s1.msk.su, принадлежащем сети Ethernet с IP-адресом 142.06.0.0 (адрес класса В). Компьютер cit.dol.ru имеет IP-адрес 194.87.23.1.17, а компьютер s1.msk.su - IP-адрес 142.06.13.14.

Пользователь компьютера cit.dol.ru знает символьное имя компьютера s1.msk.su, но не знает его IP-адреса, поэтому он набирает команду ftp s1.msk.su для организации ftp-сеанса.

В компьютере cit.dol.ru должны быть заданы некоторые параметры для стека TCP/IP, чтобы он мог выполнить поставленную перед ним задачу.

В число этих параметров должны входить собственный IP-адрес, IP-адрес DNS-сервера и IP-адрес маршрутизатора по умолчанию. Так как к сети Ethernet, к которой относится компьютер cit.dol.ru, подключен только один маршрутизатор, то таблица маршрутизации конечным узлам этой сети не нужна, достаточно знать IP-адрес маршрутизатора по умолчанию. В данном примере он равен 194.87.23.1.

Так как пользователь в команде ftp не задал IP-адрес узла, с которым он хочет взаимодействовать, то стек TCP/IP должен определить его самостоятельно. Он может сделать запрос к серверу DNS по имеющемуся у него IP-адресу, но обычно каждый компьютер сначала просматривает свою собственную таблицу соответствия символьных имен и IP-адресов. Такая таблица хранится чаще всего в виде текстового файла простой структуры - каждая его строка содержит запись об одном символьном имени и его IP-адресе. В ОС Unix такой файл традиционно носит имя HOSTS.

Будем считать, что компьютер cit.dol.ru имеет файл HOSTS, а в нем есть строка 142.06.13.14. s1.msk.su.

Поэтому разрешение имени выполняется локально, так что протокол IP может теперь формировать IP-пакеты с адресом назначения 142.06.13.14 для взаимодействия с компьютером s1.msk.su.

Протокол IP компьютера cit.dol.ru проверяет, нужно ли маршрутизировать пакеты для адреса 142.06.13.14. Так как адрес сети назначения равен 142.06.0.0, а адрес сети, к которой принадлежит компьютер, равен 194.87.23.0, то маршрутизация необходима.

Компьютер cit.dol.ru начинает формировать кадр Ethernet для отправки IP-пакета маршрутизатору по умолчанию с IP-адресом 194.87.23.1. Для этого ему нужен МАС-адрес порта маршрутизатора, подключенного к его сети. Этот адрес скорее всего уже находится в кэш-таблице протокола ARP компьютера, если он хотя бы раз за последнее включение обменивался данными с компьютерами других сетей. Пусть этот адрес в нашем примере был найден именно в кэш-памяти. Обозначим его МАС11, в соответствии с номером маршрутизатора и его порта.

В результате компьютер cit.dol.ru отправляет по локальной сети кадр Ethernet, имеющий следующие поля:

DA (Ethernet) ... DESTINATION IP ... ...
МАС11 ... 142.06.13.14 ... ...

Кадр принимается портом 1 маршрутизатора 1 в соответствии с протоколом Ethernet, так как МАС-узел этого порта распознает свой адрес МАС11. Протокол Ethernet извлекает из этого кадра IP-пакет и передает его программному обеспечению маршрутизатора, реализующему протокол IP. Протокол IP извлекает из пакета адрес назначения и просматривает записи своей таблицы маршрутизации. Пусть маршрутизатор 1 имеет в своей таблице маршрутизации запись

142.06.0.0. 135.12.0.11. 2 1

которая говорит о том, что пакеты для сети 142.06.0.0 нужно передавать маршрутизатору 135.12.0.11, подключенному к той же сети, что и порт 2 маршрутизатора 1. Маршрутизатор 1 просматривает параметры порта 2 и находит, что он подключен к сети FDDI. Так как сеть FDDI имеет значение максимального транспортируемого блока MTU больше, чем сеть Ethernet, то фрагментация поля данных IP-пакета не требуется. Поэтому маршрутизатор 1 формирует кадр формата FDDI, в котором указывает MAC-адрес порта маршрутизатора 2, который он находит в своей кэш-таблице протокола ARP:

DA (FDDI) ... DESTINATION IP ... ...
МАС21 ... 142.06.13.14. ... ...

Аналогично действует маршрутизатор 2, формируя кадр Ethernet для передачи пакета маршрутизатору 3 по сети Ethernet c IP-адресом 203.21.4.0:

DA (Ethernet) ... DESTINATION IP ... ...
МАС32 ... 142.06.13.14. ... ...

Наконец, после того, как пакет поступил в маршрутизатор сети назначения - маршрутизатор 3, появляется возможность передачи этого пакета компьютеру назначения. Маршрутизатор 3 видит, что пакет нужно передать в сеть 142.06.0.0, которая непосредственно подключена к его первому порту. Поэтому он посылает ARP-запрос по сети Ethernet c IP-адресом компьютера s1.msk.su (считаем, что этой информации в его кэше нет), получает ответ, содержащий адрес MACs1, и формирует кадр Ethernet, доставляющий IP-пакет по локальной сети адресату.

DA (Ethernet) ... DESTINATION IP ... ...
МАСs1 ... 142.06.13.14. ... ...
  1. Слушать на английском:
  2. Названия комплектующих ПК.
  3. Названия аббревиатур и смайликов.
  4. Произношение названий тегов HTML.
  5. Дескрипторы и атрибуты CSS.
  6. Порядковые числительные.
  7. Десятичные дроби.
  8. Название IT профессий на английском.
  9. Слова и фразы IT тематики на английском.
Оглавление
  1. Раздел «Стек протоколов TCP/IP»
  2. Реферат «Стек протоколов TCP/IP». Введение
  3. Структура стека TCP/IP
  4. Адресация в IP-сетях
  5. Протокол межсетевого взаимодействия IP
  6. Управление фрагментацией
  7. Маршрутизация с помощью IP-адресов
  8. Фиксированная маршрутизация
  9. Пример взаимодействия узлов с использованием протокола IP
  10. Транспортный уровень - протоколы UDP и TCP
  11. Формат сообщений UDP
  12. Формат сообщений TCP
  13. Порты и установление TCP-соединений
  14. Протоколы прикладного уровня
  15. Протокол TELNET
  16. Реферат «Стек протоколов TCP/IP». Оглавление