Τεχνολογία Δικτύων Επικοινωνιών Θεωρία κεφ. 7

ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ ΔΙΚΤΥΩΝΔΙΚΤΥΩΝΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΩΝΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΩΝ

ΚΕΦΑΛΑΙΟΚΕΦΑΛΑΙΟ 77ΔΙΑΔΙΚΤΥΩΣΗΔΙΑΔΙΚΤΥΩΣΗ -- INTERNETINTERNET

11/22/201211/22/2012ΛΕΥΘΕΡΟΥΔΗΣΛΕΥΘΕΡΟΥΔΗΣ ΘΕΟΔΩΡΟΣΘΕΟΔΩΡΟΣ ΠΕΠΕ

17081708 22

ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΑΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΑu 7.1 Επίπεδο δικτύου.

• 7.1.1 Γενικές αρχές.u 7.2 Τεχνολογία TCP/IP.

• 7.2.1 Εισαγωγή στην τεχνολογία TCP/IP.• 7.2.2 Σχέση OSI και TCP/IP.• 7.2.3 Βασικές αρχές επικοινωνίας στην τεχνολογία TCP/IP και στοδιαδίκτυο.

u 7.3 Πρωτόκολλο TCP.• 7.3.1 TCP συνδέσεις.

u 7.4 Πρωτόκολλο UDP.u 7.5 Πρωτόκολλο IP.u 7.6 Διευθυνσιοδότηση

• 7.6.1 Διεύθυνση ελέγχου προσπέλασης στο μέσο MAC.• 7.6.2 IP διευθύνσεις.• 7.6.3 Υποδίκτυα και μάσκα υποδικτύου.

u 7.8 Σύστημα ονομάτων περιοχών DNS.• 7.8.1 Χώρος ονομάτων του DNS.


17081708 33

7.1 – 7.1.1 Γενικές αρχές επιπέδου δικτύουu Το επίπεδο δικτύου ασχολείται με την μεταφορά τωνπακέτων και καθορίζει τη διαδρομή, που θαακολουθήσουν.

u Μέχρι τα πακέτα να φτάσουν στον προορισμό τουςπερνάνε από διάφορα δίκτυα, με αποτέλεσμα μια σειράαπό ενδιάμεσους κόμβους να συμμετέχουν στηδιαδικασία παράδοσης ενός πακέτου στο τελικό τουπροορισμό.

u Μπορούμε να θεωρήσουμε, δηλαδή, ότι παρέχει μια νοητήγραμμή επικοινωνίας μεταξύ δύο υπολογιστών, πουσυνδέονται μέσω ενός δικτύου.

u Για να μπορέσει το επίπεδο δικτύου να παραδώσει έναπακέτο στον προορισμό του, απαιτείται η συνεργασία όλωντων επιπέδων δικτύου των κόμβων που παρεμβάλλονταιμεταξύ της πηγής και του προορισμού.


17081708 55

7.1 – 7.1.1 Γενικές αρχές επιπέδου δικτύου

u Το σύνολο όλων των ενδιάμεσων κόμβων, πουεξασφαλίζουν την επικοινωνία μεταξύ των Η/Υονομάζεται επικοινωνιακό υποδίκτυο.

u Το επίπεδο του δικτύου κάθε κόμβου αποφασίζει γιατην διαδρομή, που θα ακολουθήσει ένα πακέτομέχρι να φτάσει στο επόμενο κόμβο.

u Η απόφαση αυτή βασίζεται στα στοιχεία πουδιαθέτει ο κόμβος για την τοπολογία του δικτύου καιτην κατάσταση των γραμμών του.

u Το επιδιωκόμενο είναι να επιλέγεται κάθε φορά ηκαλύτερη διαδρομή.


17081708 77

7.1 – 7.1.1 Γενικές αρχές επιπέδου δικτύουu Μία διαδρομή μπορεί να θεωρηθεί, ότι είναι ηκαλύτερη είτε εάν είναι η συντομότερη, είτε εάνεξασφαλίζει ομοιόμορφη φόρτιση των γραμμώντου επικοινωνιακού υποδικτύου.

u Οι υπηρεσίες, που προσφέρει το επίπεδο δικτύουστο επίπεδο μεταφοράς κατατάσσονται σε δύοκατηγορίες.• Υπηρεσίες χωρίς σύνδεση.• Υπηρεσίες με σύνδεση.

u Ανεξάρτητα από τον τύπο υπηρεσιών, η εσωτερικήοργάνωση του υποδικτύου μπορεί να ακολουθεί δυοδιαφορετικές φιλοσοφίες• Νοητά κυκλώματα. (Virtual Circuits, VCs).• Αυτοδύναμα πακέτα (datagram's).

http://en.wikipedia.org/wiki/Virtual_circuit

http://en.wikipedia.org/wiki/Datagram


17081708 88


u Η βασική ιδέα είναι, ότι όλες οι αποφάσεις, πουαφορούν τη διαδρομή, που θα ακολουθήσουν ταπακέτα μιας σύνδεσης, λαμβάνονται πριν τηνεγκατάσταση της, και επομένως, όλα τα πακέταακολουθούν τον ίδιο δρόμο.

u Άρα οι κόμβοι θα πρέπει να θυμούνται σε ποιοκόμβο θα προωθήσουν τα πακέτα της ίδιαςσύνδεσης, προκειμένου να ακολουθήσουν το ίδιονοητό κύκλωμα.

u Για τον σκοπό αυτό, κάθε κόμβος διατηρεί έναπίνακα με μία καταχώρηση για κάθε νοητόκύκλωμα.


17081708 99


u Στα υποδίκτυα αυτοδύναμων πακέτων δενεπιλέγεται διαδρομή, την οποία πρέπει ναακολουθήσουν όλα τα πακέτα, ούτε καν στηνπερίπτωση που έχουμε υπηρεσίες με σύνδεση.

u Αντίθετα, κάθε πακέτο ακολουθεί τη δική τουδιαδρομή.

u Στην περίπτωση αυτή, οι κόμβοι διατηρούν πίνακες,που προσδιορίζουν σε ποια γραμμή (κόμβο) πρέπεινα σταλεί ένα πακέτο για κάθε πιθανό προορισμό.

u What is the difference in virtual packet switching anddatagram switching? what information does packetshold?

http://answers.yahoo.com/question/index?qid=20080506022147AAQarl0


17081708 1010

7.2 – 7.2.1 Εισαγωγή στην τεχνολογία TCP/IPu Ο όρος TCP/IP χρησιμοποιείται ευρέως σήμερα για ναπεριγράψει ένα σύνολο από διαφορετικές έννοιες.

u Η περισσότερο διαδεδομένη χρήση του όρουαναφέρεται σε δύο επικοινωνιακά πρωτόκολλα για τηνμεταφορά δεδομένων, ελέγχου μετάδοσης(Transmission Control Protocol, TCP) και διαδικτύου(Internet Protocol, IP).

u Συχνά, όμως ο όρος TCP/IP δεν περιορίζεται μόνο σ’ αυτά ταδύο πρωτοκολλά, άλλα χρησιμοποιείται για αναφορά σεομάδα ομοειδών πρωτοκόλλων που χρησιμοποιούνται γιατην επικοινωνία των δικτύων υπολογιστών.

u Η ονομασία αυτή έχει επικρατήσει για όλη την ομάδα, επείδητα πρωτόκολλα TCP & IP είναι τα περισσότερο γνωστά.


17081708 1111

7.2 – 7.2.1 Εισαγωγή στην τεχνολογία TCP/IPu Η τεχνολογία TCP/IP προέκυψε από την ανάγκηανάπτυξης μιας προτυποποιημένης διαδικασίαςεπικοινωνίας, η οποία θα μπορούσε ναχρησιμοποιηθεί από μεγάλη ποικιλία συστημάτωνδιαφορετικών κατασκευαστών.

u Επίσης τα πρωτόκολλα TCP/IP είναι εύκολαδιαθέσιμα στον καθένα, αυτός και ο παραπάνωλόγος συνέβαλαν στην επιτυχία τους.

u Άρα δύο διαφορετικοί Η/Υ με διαφορετικάχαρακτηριστικά από διαφορετικούς κατασκευαστέςμπορούν να επικοινωνήσουν μεταξύ τους χωρίς ναείναι απαραίτητες λειτουργίες μετατροπής από έναπρωτόκολλο σε ένα άλλο.


17081708 1212

7.2 – 7.2.1 Εισαγωγή στην τεχνολογία TCP/IP

u Από εδώ και στο εξής :u Με τον όρο TCP/IP θα αναφερόμαστε μόνοστα πρωτόκολλα TCP και IP.

u Όταν αναφερόμαστε στο σύνολο τωνπρωτοκόλλων της τεχνολογίας TCP/IP, θατα ονομάζουμε πρωτόκολλα TCP/IP ήτεχνολογία TCP/IP ή τεχνολογίαδιαδικτύου (internet).

u Τα δίκτυα που χρησιμοποιούν ταπρωτόκολλα TCP/IP, ονομάζονται TCP/IPδιαδίκτυα (TCP/IP internets).


17081708 1313


u Ένα TCP/IP διαδίκτυο μπορεί να είναιοποιοδήποτε δίκτυο που χρησιμοποιείτεχνολογία TCP/IP.

u Το Διαδίκτυο (internet), όμως, είναι τομεγαλύτερο δίκτυο στον κόσμο που βασίζεταιστην τεχνολογία TCP/IP.

u Όταν μια επιχείρηση χρησιμοποιεί υπηρεσίεςΔιαδικτύου (World Wide Web, WWW) στο δικότης ιδιωτικό δίκτυο, το TCP/IP διαδίκτυοονομάζεται εσωτερικό ιδιωτικό δίκτυοτεχνολογίας TCP/IP (intranet).


17081708 1414


uFrom Wikipedia, the free encyclopedia• TCP/IP model• Transmission Control Protocol• Internet Protocol• History of the Internet

uVideo 40 years of the internet.uVideo the history of the internet.

http://en.wikipedia.org/wiki/TCP/IP_model

http://en.wikipedia.org/wiki/Transmission_Control_Protocol

http://en.wikipedia.org/wiki/Internet_Protocol

http://en.wikipedia.org/wiki/History_of_the_Internet


17081708 1515

7.2.2 Σχέση OSI και TCP/IP

u Η υιοθέτηση της τεχνολογίας και αρχιτεκτονικήςTCP/IP δεν έρχεται σε σύγκρουση με το μοντέλο τουOSI και αυτό γιατί και τα δύο συστήματααναπτύχθηκαν συγχρόνως. Παρόλα αυτά,υπάρχουν ορισμένες ουσιώδεις διαφορές από τομοντέλο του OSI.

u Το μοντέλο του TCP/IP χρησιμοποιεί επίσηςαρχιτεκτονική επιπέδων, τα οποία, όμως δεναντιστοιχούν ένα προς ένα με τα επίπεδα του OSI.

u To μοντέλο του OSI έχει 7 επίπεδα ενώ του TCP/IPέχει 4 επίπεδα.


17081708 1616

7.2.2 Σχέση OSI και TCP/IPuΗ τεχνολογίαTCP/IP συνδυάζειτο φυσικό και τοεπίπεδοσύνδεσης σε ένα,αυτή η διαφοράμε το OSI είναιπερισσότεροακαδημαϊκή, γιατίστηνπραγματικότηταστις περισσότερεςυλοποιήσεις τουOSI το φυσικό καιτο επίπεδοσύνδεσηςσυνδυάζονταιστην κάρταδικτύου.


17081708 1717


uu ΑπομακρυσμένηςΑπομακρυσμένης ΣύνδεσηςΣύνδεσης ((TelecommunicationsTelecommunicationsNetwork,Network, TelenetTelenet).).

uu ΜεταφοράςΜεταφοράς ΑρχείωνΑρχείων ((File Transfer Protocol,File Transfer Protocol, FTPFTP).).uu ΜεταφοράςΜεταφοράς ΑπλούΑπλού ΤαχυδρομείουΤαχυδρομείου ((Simple MailSimple Mail

Transfer Protocol,Transfer Protocol, SMTPSMTP))..uu ΑπλήΑπλή ΜεταφοράΜεταφορά ΑρχείωνΑρχείων ((Trivial File TransferTrivial File Transfer

Protocol,Protocol, TFTPTFTP))..

http://en.wikipedia.org/wiki/Telnet

http://en.wikipedia.org/wiki/File_Transfer_Protocol

http://en.wikipedia.org/wiki/Simple_Mail_Transfer_Protocol

http://en.wikipedia.org/wiki/Trivial_File_Transfer_Protocol


17081708 1818


uu ΕλέγχουΕλέγχου ΜετάδοσηςΜετάδοσης ((Transmission Control Protocol,Transmission Control Protocol,TCPTCP).).

uu ΑυτοδύναμωνΑυτοδύναμων ΠακέτωνΠακέτων ΧρήστηΧρήστη ((User DatagramUser DatagramProtocol,Protocol, UDPUDP).).

uu ΠρωτόκολλοΠρωτόκολλο ΔιαδικτύουΔιαδικτύου (Internet Protocol,(Internet Protocol, IPIP).).uu ΜηνύματοςΜηνύματος ΕλέγχουΕλέγχου ΔιαδικτύουΔιαδικτύου ((Internet ControlInternet Control

Message Protocol,Message Protocol, ICMPICMP))..


http://en.wikipedia.org/wiki/User_Datagram_Protocol


http://en.wikipedia.org/wiki/Internet_Control_Message_Protocol


17081708 1919



17081708 2020


u Βασικές λειτουργίες των επιπέδων του TCP/IP.u Το επίπεδο πρόσβασης δικτύου παρέχει τηνπρόσβαση στο φυσικό μέσο, στο οποίο μεταδίδεταιη πληροφορία με τη μορφή πακέτων και είναι τοχαμηλότερο επίπεδο.

u Το επίπεδο δικτύου είναι υπεύθυνο για τημετάδοση στο φυσικό δίκτυο των πακέτων, πουδημιουργούνται από τα πρωτόκολλα TCP ή UDP.

u Το επίπεδο αυτό ονομάζεται και πρωτόκολλοΔιαδικτύου (IP) και είναι αυτό που εξασφαλίζει στοσύστημα την παγκόσμια συνδεσυμότητα.


17081708 2121

7.2.2 Σχέση OSI και TCP/IPu Το πρωτόκολλο IP φροντίζει για την δημιουργίαλογικών διευθύνσεων (IP) και για την αντιστοίχησητους με τις φυσικές διευθύνσεις MAC πουπαρέχονται από το επίπεδο πρόσβασης δικτύου.

u Χρησιμοποιούνται τα πρωτόκολλα ΜετατροπήςΔιευθύνσεων (Address Resolution Protocol, ARP)και Ανάστροφης Μετατροπής Διευθύνσεων(Reverse Address Resolution Protocol, RARP).

u Προβλήματα και ασυνήθιστες καταστάσεις πουέχουν σχέση με το πρωτόκολλο IP αναφέρονται απόένα ξεχωριστό, το πρωτόκολλο Μηνύματος ΕλέγχουΔιαδικτύου (Internet Control Message Protocol,ICMP).

http://en.wikipedia.org/wiki/Address_Resolution_Protocol

http://en.wikipedia.org/wiki/Reverse_Address_Resolution_Protocol

http://en.wikipedia.org/wiki/Internet_Control_Message_Protocol


17081708 2222


u Το πρωτόκολλο ICMP είναι υπεύθυνο για τονέλεγχο και τη δημιουργία μηνυμάτων, πουδηλώνουν την κατάσταση των συσκευών σε έναδίκτυο.

u Τα μηνύματα προορίζονται για ιδία χρήση από ταπρωτόκολλα TCP/IP και όχι από κάποιοσυγκεκριμένο πρόγραμμα του χρήστη.

u Το επίπεδο μεταφοράς υλοποιεί τις συνδέσειςμεταξύ των υπολογιστών ενός δικτύου.

u Το βασικό πρωτόκολλο είναι το TCP αλλά μπορεί ναχρησιμοποιηθεί και κάποια παραλλαγή του το UDP.


17081708 2323


u Το TCP είναι υπεύθυνο για την εγκατάστασηαξιόπιστων (με αποκατάσταση πιθανώνσφαλμάτων), ταυτόχρονων, διπλών κατευθύνσεωνσυνδέσεων.

u Το πρωτόκολλο UDP είναι πρωτόκολλο χωρίςσύνδεση. Δεν είναι πολύ αξιόπιστο, αλλάχρησιμοποιείται για ειδικούς σκοπούς και απόεφαρμογές, που δεν απαιτούν την αξιοπιστία πουπροσφέρει το TCP.

u Το επίπεδο εφαρμογής παρέχει εφαρμογές, πουχρησιμοποιούν τα πρωτόκολλα του επιπέδουμεταφοράς και ο χρήστης.


17081708 2424

7.2.3 Βασικές αρχές επικοινωνίας στην τεχνολογίαTCP/IP και στο διαδίκτυο


17081708 2525



17081708 2626



17081708 2727



17081708 2828



17081708 2929



17081708 3030


The TCP IPModel of

Networking

Thewarriors of

the net

RoutersPackets


17081708 3131

7.3 Πρωτόκολλο TCPu Το πρωτόκολλο Ελέγχου Μετάδοσης

(Transmission Control Protocol, TCP) είναι τοβασικό πρωτόκολλο του επιπέδου μεταφοράςτης τεχνολογίας TCP/IP.

u Παρέχει υπηρεσίες προσανατολισμένες σε σύνδεσηκαι εξασφαλίζει την αξιόπιστη μεταφορά δεδομένωναπό άκρο σε άκρο επικοινωνία.

u Λαμβάνει από τα πρωτόκολλα ανώτερου επιπέδουτα προς μετάδοση δεδομένα και τα μεταδίδει, μόνοόταν συμπληρωθεί πακέτο με μέγεθος ίσο με αυτό,που έχει συμφωνηθεί κατά την εγκατάσταση τηςσύνδεσης.

u Αντίστοιχα όταν λαμβάνει μηνύματα με μέγεθοςμεγαλύτερο από το μέγεθος του συμφωνημένουπακέτου, τα σπάει σε μικρότερα.


17081708 3232

7.3 Πρωτόκολλο TCPu Κάθε ένα από αυτά τα πακέτα ονομάζεται τμήμα

(segment) και από τελείται από την επικεφαλίδα,την οποία δημιουργεί το πρωτόκολλο και τα προςμετάδοση δεδομένα.

u Τα πεδία της επικεφαλίδας βοηθούν το πρωτόκολλοTCP να διαχειριστεί τα διάφορα τμήματα πουλαμβάνει.

u Όταν τα τμήματα φθάσουν στον προορισμό τους, τοπρωτόκολλο TCP είναι υπεύθυνο να τα τοποθετήσειστη σωστή σειρά και να τα επανασυνδέσει, έτσιώστε να σχηματίσουν και πάλι το αρχικό μήνυμα.

u Ο προσδιορισμός της σειράς γίνεται με βάση τοπεδίο της επικεφαλίδας που ονομάζεται αριθμόςσειράς.


17081708 3333

7.3 Πρωτόκολλο TCP


17081708 3434



17081708 3535

7.3 Πρωτόκολλο TCPu Σε περίπτωση που συμβεί κάποιο σφάλμα μετάδοσης καιένα τμήμα δεν φθάσει στον προορισμό του, το πρωτόκολλοTCP είναι υπεύθυνο για την επαναμετάδοση του.

u Το TCP διαβιβάζει τα πακέτα στο IP που είναι υπεύθυνο γιατην δρομολόγηση και την παράδοσή τους στον προορισμό.

u Προκειμένου να εξασφαλίσουμε, ότι ένα τμήμα έφθασε στονπροορισμό του, ο παραλήπτης πρέπει να στείλει πίσωεπιβεβαίωση.

u Όταν ο παραλήπτης στέλνει ένα τμήμα στον αποστολέα,τοποθετεί σε ένα πεδίο της επικεφαλίδας έναν αριθμό πουδηλώνει, ότι όλα τα δεδομένα μέχρι και αυτόν τον αριθμόέχουν φθάσει σωστά.

u Το πεδίο αυτό ονομάζεται αριθμός επιβεβαίωσηςu Εάν ο αποστολέας δεν λάβει επιβεβαίωση εντός λογικούχρονικού ορίου στέλνει τα δεδομένα ξανά.


17081708 3636



17081708 3737


u Άλλη λειτουργία, που εκτελεί το TCP, είναι ο έλεγχοςτης ποσότητας των δεδομένων που μπορούν ναμεταδίδονται κάθε φορά.

u Η λειτουργία αυτή είναι γνωστή ως έλεγχος ροής καιπραγματοποιείται μέσω του πεδίου που βρίσκεταιστην επικεφαλίδα και ονομάζεται παράθυρο.

u Τα δύο άκρα κάθε σύνδεσης πρέπει ναυποδεικνύουν πόσα νέα δεδομένα μπορούν ναδεχθούν βάζοντας τον αντίστοιχο αριθμό στοκατάλληλο πεδίο της επικεφαλίδας του τμήματος.


17081708 3838



17081708 3939

7.3 Πρωτόκολλο TCPu Πώς το TCP παραδίδει τα πακέτα στιςεφαρμογές στις οποίες κατευθύνονται ;

u Δεν είναι αρκετό να μεταφέρουμε απλά ένα τμήμαστον σωστό προορισμό, το TCP πρέπει να γνωρίζειεπίσης, σε πια σύνδεση ανήκει κάθε τμήμα.

u Η διαδικασία αυτή είναι γνωστή ως αποπολύπλεξη.u Για να μπορέσει το TCP να συσχετίσει τα διάφορατμήματα με τις συνδέσεις χρησιμοποιεί τις TCPθύρες (TCP ports) που βρίσκονται στηνεπικεφαλίδα του κάθε τμήματος.

u Είναι αφηρημένα σημεία επικοινωνίας, ένας 16 bitsθετικός ακέραιος αριθμός.

http://en.wikipedia.org/wiki/Port_%28computer_networking%29


17081708 4040



17081708 4141



17081708 4242


u Κάθε φορά που γίνεται μία σύνδεση,προσδιορίζονται τα TCP ports πηγής καιπροορισμού, τα οποία γίνονται γνωστά καιστα δύο άκρα της σύνδεσης.

u Κάθε φορά αυτά είναι τυχαία και δίνονταιδυναμικά από κάθε εφαρμογή.

u Παρόλα αυτά υπάρχουν και στατικά,συγκεκριμένα TCP ports, τα οποία τους έχουνεπίσημα ανατεθεί.

u Π.χ. το TCP port 21 ανήκει στην εφαρμογήFTP.


17081708 4343


WindowsSecurity Find

Your OpenPorts

TCPWikipedia

LIST OFTCP/UDP

PORTS


http://en.wikipedia.org/wiki/List_of_TCP_and_UDP_port_numbers


17081708 4444

7.3.1 TCP συνδέσειςu Τι είναι η TCP σύνδεση και πώς το πρωτόκολλοσυσχετίζει τα TCP τμήματα με τη σύνδεση στηνοποία ανήκουν ;

u Ο όρος σύνδεση στο πρωτόκολλο TCP έχει τηνέννοια νοητής σύνδεσης, που εγκαθίσταται από τοTCP και χρησιμοποιείται για να συνδέσει δύο τελικάσημεία.

u Φανταστείτε την σύνδεση αυτή σαν νοητό σωλήνα,που συνδέει τα δύο άκρα και χρησιμοποιείται για ναμεταφέρει τα δεδομένα από το ένα άκρο στο άλλο.

u Η σύνδεση είναι νοητή, γιατί δεν υπάρχεισυγκεκριμένος δρόμος, τον οποίο ακολουθούν όλατα τμήματα, προκειμένου να φτάσουν από την πηγήστον προορισμό.


17081708 4545

7.3.1 TCP συνδέσεις

u Αντίθετα κάθε τμήμα (μέσω του IP και τουφυσικού μέσου) ακολουθεί την δική τουδιαδρομή, με αποτέλεσμα τα τμήματα τηςσύνδεσης να φτάνουν στον προορισμόμπερδεμένα τόσο μεταξύ τους όσο και μετμήματα άλλων συνδέσεων.

u Το TCP αναλαμβάνει με βάση ορισμένααναγνωριστικά στοιχεία να προσδιορίσει,ποια τμήματα ανήκουν σε κάθε σύνδεση καινα τα παραδώσει στην ανάλογη εφαρμογή.


17081708 4646



17081708 4747


u Κάθε σύνδεση περιγράφεται πλήρως από τέσσεριςαριθμούς :

u Τις IP διευθύνσεις της πηγής και του προορισμούκαι τα TCP ports κάθε άκρου.

u Όλα τα πακέτα που φέρουν την ίδια τετράδααριθμών ανήκουν στην ίδια σύνδεση, άρα η ίδιατετράδα δεν μπορεί να χρησιμοποιηθεί από δύοδιαφορετικές συνδέσεις.

u Προκειμένου να αποφευχθούν σφάλματα, θα πρέπειτουλάχιστον ένας από τους τέσσερις αριθμούς τωνδύο συνδέσεων να είναι διαφορετικός.


17081708 4848


u Αυτό μπορεί να συμβεί στην περίπτωση, πουδύο διαφορετικοί χρήστες, πουχρησιμοποιούν τον ίδιο υπολογιστή, στέλνουναρχεία στον ίδιο υπολογιστή προορισμού.


17081708 4949



17081708 5050

7.4 Πρωτόκολλο UDPu Σε πολλές εφαρμογές έχουμε μηνύματα, πουχωρούν σε ένα τμήμα.

u Χαρακτηριστικό παράδειγμα τέτοιων μηνυμάτωναποτελούν οι ερωτήσεις, που στέλνει ένα σύστημα,προκειμένου να προσδιορίσει μία άγνωστηδιεύθυνση προορισμού.

u Σε αυτές τις περιπτώσεις μοιάζει ανόητο ναχρησιμοποιούμε το πρωτόκολλο TCP, που είναι καιπιο περίπλοκο.

u Έχει σχεδιαστεί ένα εναλλακτικό πρωτόκολλοεπιπέδου μεταφοράς, το οποίο ονομάζεταιΠρωτόκολλο Αυτοδύναμων Πακέτων Χρήστη(User Datagram Protocol, UDP).


17081708 5151

7.4 Πρωτόκολλο UDPu To UDP χρησιμοποιείται, κυρίως, από εφαρμογές, στιςοποίες ο κρίσιμος παράγοντας είναι η ταχύτητα και στιςοποίες δεν έχει νόημα η επαναμετάδοση των δεδομένων γιατην αποκατάσταση τυχόν σφαλμάτων που έγιναν κατά τηνμετάδοση.

u Π.χ η μετάδοση φωνής, δεν έχει νόημα η επαναμετάδοση«λέξεων», ενώ θα πρέπει να μειωθεί στο ελάχιστο ηκαθυστέρηση, που εισάγει το πρωτόκολλο, διαφορετικά οπαραλήπτης θα αντιλαμβάνεται ομιλία πολύ κακήςποιότητας.

u Το UDP δεν εκτελεί τόσες λειτουργίες όσες το TCP :• Δεν τεμαχίζει τα δεδομένα.• Δεν κρατά αντίγραφα.• Δεν κάνει επαναμετάδοση.• Δεν εξασφαλίζει ότι θα φτάσουν στον προορισμό τους με την σειράπου σταλθήκαν.

u Τις καταστάσεις αυτές τις χειρίζονται πλέον οι εφαρμογές.


17081708 5252

7.4 Πρωτόκολλο UDPu Η επικοινωνία του πρωτοκόλλου UDP με ταπρογράμματα εφαρμογής γίνεται μέσωαφηρημένων σημείων επικοινωνίας, πουονομάζονται UDP θήρες (UDP ports).

u Κάθε θήρα προσδιορίζεται από ένα θετικό ακέραιοαριθμό των 16 bits, ο οποίος βρίσκεται στηνεπικεφαλίδα του UDP τμήματος.

u Η ανάθεση των θηρών στις εφαρμογές γίνεται απότο λειτουργικό σύστημα.

u Όπως στο πρωτόκολλο TCP έτσι και στο UDP γιαορισμένες εφαρμογές έχουν καθορισθείσυγκεκριμένα ports, που είναι ευρέως γνωστά καιχρησιμοποιούνται αποκλειστικά και μόνο για τηνεπικοινωνία με τους εξυπηρετητές αυτών τωνεφαρμογών.

http://en.wikipedia.org/wiki/Port_%28computer_networking%29


17081708 5353

7.4 Πρωτόκολλο UDP

LIST OFTCP/UDP

PORTS

http://en.wikipedia.org/wiki/List_of_TCP_and_UDP_port_numbers


17081708 5454


u Κάθε UDP τμήμα, όπως και το TCP,αποτελείται από δύο μέρη, τηνεπικεφαλίδα και τα προς μετάδοσηδεδομένα.

u Κάθε εισερχόμενο IP αυτοδύναμο πακέτο,που στην επικεφαλίδα του έχει την ένδειξηUDP διαβιβάζεται από το IP στο UDP.

u Η βασική λειτουργικότητα, που προσθέτει τοUDP σε αυτές του IP, είναι η πολυπλεξία τηςπληροφορίας διαφορετικών εφαρμογών μεβάση τα UDP ports.


17081708 5555


User DatagramProtocol

From Wikipedia

http://en.wikipedia.org/wiki/User_Datagram_Protocol


17081708 5656

7.5 Πρωτόκολλο IPu Το πρωτόκολλο Διαδικτύου (Internet Protocol,

IP) είναι το βασικότερο πρωτόκολλο του επιπέδουδικτύου της τεχνολογίας TCP/IP.

u Η λειτουργία του βασίζεται στην ιδέα τωναυτοδύναμων πακέτων (datagrams), τα οποίαμεταφέρονται ανεξάρτητα το ένα από το άλλο απότην πηγή στον προορισμό, χωρίς να εξασφαλίζεταιη αξιόπιστη μετάδοση τους.

u Όλοι οι έλεγχοι έχουν τοποθετηθεί στο επίπεδομεταφοράς από το TCP ή UDP.

u Κάθε φορά, που το TCP/UDP θέλει να μεταδώσειένα τμήμα το προωθεί στο IP προσδιορίζοντας τηδιεύθυνση του υπολογιστή προορισμού, αυτή είναικαι η μόνη που ενδιαφέρει το IP.


17081708 5757

7.5 Πρωτόκολλο IP

u Κάθε φορά που το IP λαμβάνει ένα TCP/UDPτμήμα, προσθέτει σε αυτό τη δική του επικεφαλίδακαι σχηματίζει με αυτό τον τρόπο ένα αυτοδύναμοπακέτο, του οποίου το μέγιστο μήκος έχεικαθορισθεί στα 64KB.

u Τώρα ο ρόλος του IP είναι να βρει την κατάλληληδιαδρομή για να το παραδώσει στον προορισμό του.

u Από την στιγμή που προσδιορίζεται η διαδρομή τοπακέτο μεταδίδεται μέσω τον φυσικών δικτύων(επίπεδο πρόσβασης δικτύου TCP/IP ή τα δύοχαμηλότερα επίπεδα του OSI).


17081708 5858

7.5 Πρωτόκολλο IPu Τα φυσικά δίκτυα, ανάλογα με την τεχνολογία πουακολουθούν, ενδέχεται να χρησιμοποιούν μήκοςπακέτου διαφορετικό από αυτό του IP.

u Για να αντιμετωπιστεί ένα τέτοιο ενδεχόμενο, το IPέχει την δυνατότητα διάσπασης των αυτοδύναμωνπακέτων σε μικρότερα τμήματα, που ονομάζονταικομμάτια (fragments).

u Τα κομμάτια αυτά όταν φθάσουν στον προορισμότους, ανασυντίθενται και σχηματίζουν το αρχικόαυτοδύναμο πακέτο.

u Η διάσπαση των πακέτων γίνεται στον πρώτοδρομολογητή, και τα κομμάτια αυτά αποτελούν απόμόνα τους ανεξάρτητα αυτοδύναμα πακέτα που τοκαθένα ακολουθεί την δική του διαδρομή.


17081708 5959

7.5 Πρωτόκολλο IPu Προκειμένου το IP του υπολογιστή προορισμού ναπροσδιορίσει σε πιο αυτοδύναμο πακέτο ανήκει τοκάθε κομμάτι, που , λαμβάνει χρησιμοποιεί τοπεδίο Αναγνώριση της IP επικεφαλίδας.

u Πώς όμως το IP, καταλάβει ότι ένα αυτοδύναμοπακέτο είναι κομμάτι ενός μεγαλύτερου και όχιξεχωριστό πακέτο ;

u Για αυτό το λόγο χρησιμοποιείται στην επικεφαλίδαIP το πεδίο ένδειξης ύπαρξης περισσοτέρωνκομματιών (More Fragments, MF).

u Εάν έχει την τιμή «1» τότε υπάρχουν και άλλακομμάτια.

u Όλα τα κομμάτια εκτός του τελευταίου έχουν στηνεπικεφαλίδα τους MF=1.


17081708 6060



17081708 6161


u Εάν ο υπολογιστής προορισμού για κάποιο λόγο,δεν έχει την δυνατότητα να συναρμολογήσει ένααυτοδύναμο πακέτο θέτει το πεδίο ένδειξης τηςαπαγόρευσης διάσπασης αυτοδύναμουπακέτου (Don’t Fragment, DF) σε τιμή «1».

u Στην περίπτωση που, ενώ απαγορεύεται ηδιάσπαση του πακέτου αυτό θα πρέπει ναμεταδοθεί μέσα από ένα δίκτυο που υποστηρίζειπακέτα μικρότερου μήκους, εάν υπάρχειεναλλακτική διαδρομή το δίκτυο παρακάμπτεται,διαφορετικά το πακέτο απορρίπτεται.


17081708 6262



17081708 6363


u Με πιο τρόπο το IP προσδιορίζει την θέση κάθεκομματιού μέσα στο αυτοδύναμο πακέτο, ώστε νατα τοποθετήσει στην σωστή σειρά ;

u Η λειτουργία αυτή γίνεται μέσω του πεδίουΔείκτης Εντοπισμού Τμήματος. Ο οποίοςπροσδιορίζει σε πιο σημείο του αρχικού πακέτουανήκει το συγκεκριμένο κομμάτι και μετριέται σεοκτάδες bytes.

u Άλλα πιο σημαντικά πεδία είναι οι Internetδιευθύνσεις πηγής και προορισμού, ο Αριθμόςπρωτοκόλλου και το Άθροισμα ελέγχου.


17081708 6464



17081708 6565

7.5 Πρωτόκολλο IPu Το πεδίο αριθμός πρωτοκόλλου πληροφορεί το IPστον παραλήπτη, σε ποιο πρωτόκολλο ανώτερουεπιπέδου θα πρέπει να παραδώσει το πακέτο (TCPή UDP).

u Το πεδίο άθροισμα ελέγχου επιτρέπει το IP τουπαραλήπτη να ελέγξει την ορθότητα τηςεπικεφαλίδας του πακέτου, γιατί το πακέτο περνάειαπό δρομολογητή σε δρομολογητή και συνεχώςαλλάζει με αποτέλεσμα να αυξάνεται η πιθανότηταλάθους.

u Το πεδίο έκδοση χρησιμοποιείται, για ναπροσδιορίσει την έκδοση του πρωτοκόλλου IP στηνοποία ανήκει το πακέτο. Πρέπει να ακολουθούν όλοιτην ίδια έκδοση.


17081708 6666



17081708 6767

7.5 Πρωτόκολλο IPu Το πεδίο Μήκος Επικεφαλίδας δηλώνει το μήκοςτης επικεφαλίδας σε λέξεις των 32 bits.

u Η μικρότερη τιμή που μπορεί να πάρει είναι 5.u Το μήκος αυτό προσδιορίζει το μήκος του σταθερούτμήματος της επικεφαλίδας.

u Επειδή το μεταβλητό μήκος της επικεφαλίδας δενέχει απαραίτητα μήκος πολλαπλάσιο των 32 bits,χρησιμοποιείται το πεδίο Συμπλήρωσης, ώστε τοσυνολικό μήκος της επικεφαλίδας να είναι πάνταπολλαπλάσιο των 32 bits.

u Το πεδίο IP Επιλογές χρησιμοποιείται για ειδικέςλειτουργίες του πρωτοκόλλου.


17081708 6868



17081708 6969

7.5 Πρωτόκολλο IPu Το πεδίο συνολικό μήκος δίνει το μήκος όλου τουπακέτου (επικεφαλίδας και δεδομένων) που είναι64 KB=64*1024 Bytes=65536 B.

u Στην περίπτωση, που το πακέτο έχει διασπαστή σεκομμάτια, το πεδίο δίνει το μήκος του συγκεκριμένουκομματιού.

u Το πεδίο Είδος εξυπηρέτησης χρησιμοποιείται,για να δηλώσει ο υπολογιστής, τι είδουςεξυπηρέτηση ζητάει από το επικοινωνιακόυποδίκτυο. (ρυθμοαπόδοση, αξιοπιστία,καθυστέρηση).

u Το πεδίο χρόνος ζωής είναι μετρητή, πουχρησιμοποιείται, για να προσδιορίσει το χρόνο ζωήςτων πακέτων.


17081708 7070



17081708 7171

7.5 Πρωτόκολλο IPu Κάθε φορά που ένα αυτοδύναμο πακέτο περνάει από ένανδρομολογητή, το πεδίο χρόνος ζωής μειώνεται τουλάχιστονκατά 1.

u Όταν το πεδίο πάρει τη τιμή μηδέν, τότε το πακέτοαπορρίπτεται.

u Το πεδίο αυτό χρησιμοποιείται, για να καταστρέφονται ταπακέτα που είτε έχουν χάσει το δρόμο τους και έχουνκαθυστερήσει πολύ να φτάσουν στον προορισμό τους, είτεέχει συμβεί κάποιο σφάλμα στην διεύθυνση προορισμού, μεαποτέλεσμα να περιφέρονται άσκοπα στο δίκτυο ή να έχουνκλειδωθεί μέσα σε έναν ατέρμονο βρόγχο.

u Internet Protocol From Wikipediau IP Header from wikipedia.u TCP Header video.


http://en.wikipedia.org/wiki/IP_header


17081708 7272

7.6 Διευθυνσιοδότησηu Συχνά, στην τεχνολογία TCP/IP ό όρος διεύθυνσηχρησιμοποιείται μαζί με τους όρους όνομα καιδιαδρομή, οι οποίοι και αυτοί σχετίζονται με τηνπαράδοση ενός αυτοδύναμου πακέτου στονπροορισμό του.

u Η διεύθυνση προσδιορίζει, που βρίσκεται μίασυσκευή, συνήθως τη φυσική ή τη λογική της θέσηστο δίκτυο.

u Το όνομα είναι ένας ιδιαίτερος προσδιορισμός γιαμία συσκευή ή ακόμη και για ένα ολόκληρο δίκτυο.

u Τέλος η διαδρομή είναι το μονοπάτι, που πρέπει ναακολουθήσει ένα αυτοδύναμο πακέτο, για να φτάσειστην διεύθυνση προορισμού.


17081708 7373

7.6.1 Διεύθυνση MAC

u Κάθε συσκευή σε ένα δίκτυο, εκτός από τηνδιεύθυνση επιπέδου IP, διαθέτει και μία φυσικήδιεύθυνση, η οποία ονομάζεται και διεύθυνση υλικού(hardware address).

u Η φυσικές διευθύνσεις είναι μοναδικές καιενσωματωμένες στην κάρτα δικτύου από τονκατασκευαστή .

u Σύμφωνα με το μοντέλο OSI, αυτές οι διευθύνσειςαναφέρονται στο υποεπίπεδο ελέγχουπροσπέλασης στο μέσο (Media Access Control –MAC), για αυτό και ονομάζονται και MACδιευθύνσεις.


17081708 7474

7.6.1 Διεύθυνση MACu Στο υπο-επίπεδο ελέγχου προσπέλασης στο μέσο ελέγχετε η

MAC διεύθυνση προορισμού των πακέτων και προωθούνταιστα ανώτερα στρωματά αν αντιστοιχούν στην διεύθυνση τηςσυσκευής, διαφορετικά απορρίπτονται.

u Το μήκος της MAC διεύθυνσης ποικίλει ανάλογα με τοσύστημα, στα περισσότερα μεταξύ των οποίων και τοEthernet χρησιμοποιούν διευθύνσεις 48 bits.

u Σήμερα το ινστιτούτο IEEE έχει αναλάβει το έργο ανάθεσηςφυσικών διευθύνσεων σε παγκόσμιο επίπεδο.

u Σε κάθε οργανισμό ή εταιρία αναθέτει μια μοναδικήταυτότητα οργανισμού (Organization Unique Identifier –OUI), η οποία έχει μήκος 24 bits, επιτρέποντας στονοργανισμό να χρησιμοποιήσει τα άλλα 24 bits όπως αυτόςθέλει.


17081708 7575


How to Find the MAC Address of Your Computer

http://www.wikihow.com/Find-the-MAC-Address-of-Your-Computer


17081708 7676



17081708 7777

7.6.1 Διεύθυνση MACu Τα πρώτα 24 bits (3*8 τα πιο σημαντικά)αποτελούν την OUI διεύθυνση.

u Το δεύτερο πιο λιγότερο σημαντικό bit της πρώτηςοκτάδας προσδιορίζει, αν η διεύθυνση έχει ανατεθείσε παγκόσμιο επίπεδο από την ΙΕΕΕ ή αν έχειανατεθεί τοπικά.

u Το πιο λιγότερο σημαντικό bit της πρώτης οκτάδαςπροσδιορίζει, αν το πακέτο θα το παραλάβει μιασυγκεκριμένη MAC διεύθυνση (unicast) ή αν τοπαραλάβουν πολλές από μία συγκεκριμένη ομάδα(multicast).

u Αν η διεύθυνση είναι σε όλα τα Bit “1” τότε τοπαραλαμβάνουν όλοι (broadcast).


17081708 7878



17081708 7979


u Το επόμενο σύνολο των 24 bitsπροσδιορίζει διευθύνσεις, η διαχείρισητων οποίων γίνεται τοπικά από τονοργανισμό (εταιρίες κατασκευής καρτών).

u Αν κάποιος οργανισμός εξαντλήσει τηνπεριοχή διευθύνσεων, που του έχει ανατεθεί,μπορεί να ζητήσει και δεύτερη διεύθυνσηOUI.

u MAC address From Wikipediau Πώς να αλλάξετε την MAC Address στα

Windows

http://en.wikipedia.org/wiki/MAC_address

http://kouloukith.blogspot.com/2011/08/mac-address-windows.html


17081708 8080

7.6.2 IP διευθύνσειςu Η τεχνολογία TCP/IP χρησιμοποιεί διευθύνσεις

32 bits, προκειμένου να προσδιορίσει ένανυπολογιστή σε ένα δίκτυο άλλα και το ίδιο τοδίκτυο.

u Η IP διεύθυνση προσδιορίζει τη σύνδεση μιαςσυσκευής στο δίκτυο και όχι την ίδια τηνσυσκευή.

u Έτσι, όταν η θέση μιας συσκευής στο δίκτυοαλλάξει, τότε πρέπει να αλλάξει και η IP διεύθυνσήτης.

u Επίσης μια συσκευή μπορεί να έχει περισσότερεςαπό μία IP διευθύνσεις, στην περίπτωση που είναισυνδεδεμένη σε περισσότερα από ένα δίκτυα. (π.χ.δρομολογητές).


17081708 8181

7.6.2 IP διευθύνσειςu Οι IP διευθύνσεις ακολουθούν ιεραρχική αρχιτεκτονική,δηλαδή την διαίρεση του δικτύου σε υποδίκτυα.

22

22.35 22.5522.45

22.35.1.Χ 22.35.2.Χ

22.35.3.Χ

22.55.1.Χ

22.55.2.Χ

22.45.1.Χ

22.45.2.Χ

22.45.3.Χ


17081708 8282

7.6.2 IP διευθύνσεις

u Η μορφή μιας IP διεύθυνσης χωρίζεται σε δύοπεδία.

u Το πρώτο πεδίο προσδιορίζει το δίκτυο, με τοοποίο είναι συνδεδεμένος ο υπολογιστής καιτο πεδίο υπολογιστής το συγκεκριμένουπολογιστή.

Δίκτυο Υπολογιστής


17081708 8383

7.6.2 IP διευθύνσειςu Η διαχείριση του αριθμητικού χώρου των IPδιευθύνσεων γίνεται από το κέντρο πληροφορίαςδικτύου (Network Information Center, NIC).

u Όλα τα TCP/IP δίκτυα, που είναι συνδεδεμένα στοπαγκόσμιο διαδίκτυο (internet), πρέπει να χρησιμοποιούναριθμούς δικτύου, που τους ανατίθενται από το NIC.

u Αρχικά, όταν σχεδιάστηκε το διαδίκτυο, υπήρχε η άποψη ότιθα υπάρξουν πολλά δίκτυα γι’ αυτό και δεσμεύτηκαν για τοτμήμα δικτύου της IP διεύθυνσης 24 bits.

u Αν και νόμιζαν ότι τα περισσότερα από αυτά θα ήταν μικρά,υπήρχε και η αντίληψη ότι ίσως να υπάρξουν και μερικάμεγάλα, άρα θα χρειαζόταν και 24 bits για το πεδίο της IPδιεύθυνσης στον υπολογιστή.

http://en.wikipedia.org/wiki/InterNIC


17081708 8484

7.6.2 IP διευθύνσειςu Η δύο αυτές σκέψεις οδηγούσαν σε IP διευθύνσειςτων 48 bits, κάτι που δεν ήταν επιθυμητό από τουςσχεδιαστές, οι οποίοι σκόπευαν ναχρησιμοποιήσουν διευθύνσεις 32 bits.

u Για να το πετύχουν αυτό, έκαναν την υπόθεση ότι ταπερισσότερα δίκτυα θα ήταν μικρά.

u Έτσι, δημιούργησαν τέσσερις διαφορετικές δομέςδιευθύνσεων και μία Πέμπτη για μελλοντική χρήση,οι οποίες χρησιμοποιούνται ανάλογα με το μέγεθοςτου δικτύου.

u Οι δομές αυτές ονομάστηκαν κλάσεις. Και είναιοι A,B,C,D και E.

u Η κλάση της διεύθυνσης καθορίζεται από ταπρώτα τέσσερα πιο σημαντικά bits τηςδιεύθυνσης.


17081708 8585



17081708 8686



17081708 8787



17081708 8888



17081708 8989



17081708 9090


u IP addressuClassful networku IPv4

Cisco TrainingCCNA IP

AddressingPart 1 of 5


AddressingPart 2 of 5

http://en.wikipedia.org/wiki/IP_address

http://en.wikipedia.org/wiki/Classful_network

http://en.wikipedia.org/wiki/IPv4


17081708 9191

7.6.3 Υποδίκτυα και μάσκα υποδικτύου

u Πολλοί μεγάλοι οργανισμοί συνηθίζουν να διαιρούντα δίκτυά τους σε επιμέρους υποδίκτυα, αφήνονταςένα μικρό αριθμό bits για τον προσδιορισμό τωντελικών υπολογιστών.

u Αυτό συμβαίνει για να μπορέσουμε να έχουμεκαλύτερη διαχείριση των IP διευθύνσεων.

u Επίσης οι δρομολογητές δεν θα χρειάζονται νακρατούν στην μνήμη τους μεγάλους πίνακεςδρομολόγησης.

u Ας δούμε ένα παράδειγμα.u Ας υποθέσουμε, ότι σε ένα μεγάλο οργανισμό έχειανατεθεί η διεύθυνση δικτύου 128.6.Χ.Χ κλάσης Β.


17081708 9292


Δίκτυο ΑRouter

Οργανισμού

Υποδίκτυο Γ

Υποδίκτυο Δ

128.6.Χ.Χ128.6.4.Χ

128.6.5.Χ

Δίκτυο Β

Οι δρομολογητές τουδικτύου Α θα έχουνμία εγγραφή για κάθευποδίκτυο τουοργανισμού μας


17081708 9393


Δίκτυο Α

Δίκτυο Γ

Δίκτυο Δ

128.6.4.Χ

128.6.5.Χ

128.6.4.Χ

128.6.5.Χ

Αντί για διεύθυνσηκλάσης Β

χρησιμοποιήσουμεκλάσης C

Οι δρομολογητές του δικτύουΑ θα πρέπει να έχουν μίαεγγραφή για κάθε υποδίκτυοτου οργανισμού μας και όχιμία για όλα όπως πριν


17081708 9494


u Με την χρήση διευθύνσεων κλάσης Β και τηνυποδιαίρεση τους σε υποδίκτυα εσωτερικά στονοργανισμό, κρύβουμε την εσωτερική δομή τουδικτύου του οργανισμού και κάνουμε τα πράγματαπιο εύκολα για τον υπόλοιπο κόσμο.

u Ο διαχωρισμός των διευθύνσεων στα τμήματαδικτύου και υπολογιστή γίνεται πολύ εύκολα μεεξαιρετικά ευέλικτο τρόπο, που επιτρέπει στοσχεδιαστή του δικτύου, να καθορίζει ποια bits τηςδιεύθυνσης προσδιορίζουν το δίκτυο ή τουποδίκτυο, στο οποίο ανήκει ο υπολογιστήςπροορισμού.


17081708 9595

7.6.3 Υποδίκτυα και μάσκα υποδικτύουu Ο διαχωρισμός αυτός γίνεται με τη χρήσημάσκας 32 bits, όπου τα bits που έχουν τεθεί 1προσδιορίζουν τα bits, που απαρτίζουν τηδιεύθυνση δικτύου ή υποδικτύου.

u Η πράξη AND μεταξύ της μάσκας και της IPδιεύθυνσης θα μας δώσει τη διεύθυνση δικτύου ήυποδικτύου.

u Επίσης μπορούμε να κάνουμε και την πράξη ORσε ανεστραμμένη μάσκα υποδικτύου και να βρούμετην ανώτερη διεύθυνση του υποδικτύου.


17081708 9696



17081708 9797


0.0.0.13000000000.00000000.00000000.10000010Host part

192.168.5.011000000.10101000.00000101.00000000Networkprefix

255.255.255.011111111.11111111.11111111.00000000Subnet mask

192.168.5.13011000000.10101000.00000101.10000010IP address

Dot-decimalnotationBinary form

Cisco Training CCNA IPAddressing Part 3 of 5



17081708 9898


0.0.0.200000000.00000000.00000000.00000010Host part

192.168.5.12811000000.10101000.00000101.10000000Networkprefix

255.255.255.19211111111.11111111.11111111.11000000Subnetmask

192.168.5.13011000000.10101000.00000101.10000010IP address

Dot-decimalnotationBinary form


17081708 9999



17081708 100100


ON LINENETWORK

CALCULATOR

SUBNET

CALCULATOR

CISCO

http://www.subnetmask.info/


17081708 101101

7.6.3 Υποδίκτυα και μάσκα υποδικτύουu Αν όλα τα bits της IP διεύθυνσης τεθούν σε 1,τότε η διεύθυνση αυτή ονομάζεται broadcastκαι το μήνυμα που στέλνεται σε αυτήναπευθύνεται προς όλους τους υπολογιστές σεόλα τα δίκτυα χαμηλότερης ιεραρχίας από τοτρέχον.

u Εάν θέλουμε να στείλουμε μήνυμα σε όλους τουυπολογιστές ενός μόνο υποδικτύου, αρκεί ναβάλουμε σε όλα τα bits του τμήματος host(υπολογιστή) της IP διεύθυνσης τουυποδικτύου 1.



17081708 102102


u Π.χ η διεύθυνση 255.255.255.255 δηλώνει ότι τομήνυμα προορίζεται για όλους τους υπολογιστές τουδικτύου ανεξάρτητα σε πιο υποδίκτυο βρίσκονται.

u Η διεύθυνση 147.10.255.255 δηλώνει, ότι το μήνυμααπευθύνεται σε όλους του υπολογιστές τουυποδίκτυου 147.10.

u Η εντυπωσιακή ανάπτυξη του διαδικτύου, πουσημειώθηκε τα τελευταία χρόνια, είχε ωςαποτέλεσμα την μείωση του ελεύθερου διαθέσιμουχώρου διευθύνσεων και στην αύξηση του μεγέθουςτων πινάκων δρομολόγησης.


17081708 103103


u Αυτοί οι δύο παράγοντες σε συνδυασμό με τογεγονός, ότι οι περισσότεροι από τουςοργανισμούς, στους οποίους είχαν ανατεθείδιευθύνσεις κλάσεων Α,Β,C δεν έκανανουσιαστική χρήση όλου του εκχωρημένουχώρου διευθύνσεων, δημιούργησαν την ανάγκηεμφάνισης αποδοτικότερων σχημάτων διαχείρισηςτων διευθύνσεων.

u Προκειμένου να αντιμετωπισθούν αυτά ταπροβλήματα, προτάθηκε η ανεξαρτήτου κλάσεωνδρομολόγηση υπέρ – περιοχών (ClasslessInterDomain Routing – CIDR).


17081708 104104

7.6.3 Υποδίκτυα και μάσκα υποδικτύουu Το σύστημα αυτό καταργεί τις κλάσεις διευθύνσεων, μεαποτέλεσμα τα τμήματα δικτύου (network) και υπολογιστή(host) κάθε διεύθυνσης να καθορίζονται κατά περίπτωση μεβάση τις ανάγκες κάθε οργανισμού.

u Το μέγεθος των τμημάτων δικτύου και υπολογιστήπροσδιορίζονται από έναν αριθμό, που συνοδεύει τιςδιευθύνσεις και δηλώνει το μέγεθος της μάσκας δικτύου(τμήμα δικτύου) κάθε διεύθυνσης.

u Ο αριθμός αυτός ονομάζεται πρόθεμα.u Π.χ στην διεύθυνση 207.13.01.48/25 το /25 είναι το πρόθεμαδικτύου και σημαίνει, ότι τα πρώτα 25 bits της διεύθυνσηςχρησιμοποιούνται για τον προσδιορισμό του δικτύου και ταυπόλοιπα 7 για τον προσδιορισμό του συγκεκριμένουυπολογιστή.


17081708 105105

7.6.3 Υποδίκτυα και μάσκα υποδικτύουu IPv4 address exhaustionu Classless Inter-Domain Routingu IPv6 addressu OTE IPv6u IPv6.GRu IPv6 HELLENIC TASK FORCE

What is IPv6(wwwexplaniacom)


Addressing Part 6


Addressing Part 7

http://en.wikipedia.org/wiki/IPv4_address_exhaustion

http://en.wikipedia.org/wiki/Classless_Inter-Domain_Routing

http://en.wikipedia.org/wiki/IPv6_address

http://ipv6.ote.gr/

http://www.ipv6.gr/index.php?option=com_content&view=frontpage&Itemid=1

http://www.ipv6-taskforce.gr/


17081708 106106

7.8 Σύστημα ονομάτων περιοχών (Domain Name System. DNS)

u Η IP διεύθυνση είναι 32 bits και παριστάνεται με την μορφήτεσσάρων δεκαδικών αριθμών, που χωρίζονται μεταξύ τουςμε τελείες.

u Επειδή όμως οι χρήστες βρίσκουν αρκετά δύσκολο ναθυμούνται διευθύνσεις αυτής της μορφής,χρησιμοποιούν αντί αυτών των διευθύνσεων συμβολικάονόματα, με τα οποία αναφέρονται στους υπολογιστέςκαι στα δίκτυα.

u Τι είναι το όνομα ; Τι ακριβώς προσδιορίζει ; Και ποια ηδιαφορά του από τη διεύθυνση ;

u Όπως είναι γνωστό η διεύθυνση προσδιορίζει συγκεκριμένησύνδεση σε ένα δίκτυο, με αποτέλεσμα, εάν έναςυπολογιστής μετακινηθεί και τοποθετηθεί σε κάποια άλληθέση του δικτύου, να αλλάζει και η διεύθυνση του.


17081708 107107


u Το όνομα ενός υπολογιστή χρησιμοποιείται για ναπροσδιορίσει τον ίδιο τον υπολογιστή.

u Το όνομα, δηλαδή αναφέρεται στον συγκεκριμένουπολογιστή, ενώ η διεύθυνση σε σημείο επαφής (σύνδεσης)με το δίκτυο.

u Από την στιγμή που ένας υπολογιστής μπορεί να έχει μία ήπερισσότερες διευθύνσεις, επειδή έχει μία ή περισσότερεςσυνδέσεις σε διαφορετικά δίκτυα, κατά τον ίδιο τρόπο μπορείνα έχει ένα ή περισσότερα ονόματα.

u Ενώ τα ονόματα των ατομικών υπολογιστών είναι συνήθως,περιγραφικά, ώστε ο συγκεκριμένος υπολογιστής να είναιεύκολα αναγνωρίσιμος μέσα στο δίκτυο, τα ονόματα τωνδικτύων αντικατοπτρίζουν, συνήθως, το όνομα τουοργανισμού, στο οποίο ανήκουν.


17081708 108108


u Σε μεγάλα δίκτυα, τα ονόματα των ατομικών υπολογιστώνείναι, συνήθως, συμβολικά και προκύπτουν απόκωδικοποίηση, που αντικατοπτρίζει το τύπο συσκευής, τοχώρο, στον οποίο βρίσκεται, ή ακόμη και την ιδιαίτερηεργασία την οποία εκτελεί ή και τον χρήστη της.

u Τα ονόματα αυτά είναι εύκολα κατανοητά από ανθρώπους,που χρησιμοποιούν καθημερινά το δίκτυο, αλλά δύσκολα θασήμαιναν κάτι για κάποιον άλλο.

u Όταν θέλουμε να επικοινωνήσουμε με μία συσκευή πρέπεινα χρησιμοποιήσουμε την IP διεύθυνση της, προκειμένου νατην προσδιορίσουμε στο διαδίκτυο.

u Αντί να απαιτούμε από τους χρήστες να απομνημονεύουν τιςδιευθύνσεις των συσκευών, είναι σύνηθες ναχρησιμοποιούνται τα συμβολικά ονόματα που τους έχουνανατεθεί.


17081708 109109


u Η μετατροπή από το συμβολικό όνομα στηνπραγματική IP διεύθυνση της συσκευής προορισμούπραγματοποιείται, από τον υπολογιστή τουαποστολέα.

u Κάθε υπολογιστής διατηρεί ένα αρχείο, όπου σεκάθε συμβολικό όνομα μιας συσκευής αντιστοιχείμια IP διεύθυνση.

u Έτσι κάθε φορά που ένα μήνυμα πρέπει να σταλείσε κάποιον υπολογιστή, το λογισμικό του IPπρωτοκόλλου του αποστολέα ανατρέχει στο αρχείοδιευθύνσεων και αναζητά τη διεύθυνσηπροορισμού, χρησιμοποιώντας ως κλειδίαναζήτησης το όνομα του υπολογιστή προορισμού.


17081708 110110


u Αυτή η προσέγγιση δουλεύει καλά σε μικρά δίκτυα,όπου ο αριθμός των συσκευών προορισμού είναιμικρός.

u Όταν, όμως, έχουμε συναλλαγές με ολόκληρο τοδιαδίκτυο, είναι αδιανόητο να περιμένουμε, ότι όλατα συμβολικά ονόματα και οι αντίστοιχες διευθύνσειςθα χωρέσουν σε ένα ASCII αρχείο.

u Επίσης τα μεγάλα δίκτυα τροποποιούνται συνεχώς,άρα θα πρέπει να εκτελούνται καθημερινάεκατοντάδες τροποποιήσεις και νέες εγγραφές στααρχεία ονομάτων και διευθύνσεων.

u Ο χρόνος που θα απαιτούνταν, για να ενημερωθούντα αρχεία θα ήτανε υπερβολικά μεγάλος καιαπαγορευτικός.


17081708 111111


u Η λύση του προβλήματος δόθηκε με την ανάπτυξη τουσυστήματος ονομάτων περιοχής (Domain Name System– DNS).

u Το DNS είναι ένας μηχανισμός απεικόνισης τωνδιευθύνσεων σε ονόματα και το αντίστροφο.

u Το DNS περιέχει ένα χώρο ονομάτων ιεραρχικά οργανωμένοκαι η λειτουργία του στηρίζεται σε μια κατανεμημένη βάσηδεδομένων.

u Η ιεραρχική δομή του χώρου ονομάτων είναι αυτή, πουεξασφαλίζει και την επεκτασιμότητα του, αφού δεν υπάρχειπεριορισμός στο βάθος της ιεραρχίας.

u Η ύπαρξη της κατανεμημένης βάσης δεδομένων επιβάλλεταιαπό τον όγκο των δεδομένων, που πρέπει να τηρούνται καιτη συχνότητα των υποβληθέντων ερωτήσεων.


17081708 112112


u Για τη λειτουργία του, το σύστημα DNSχρησιμοποιεί του εξυπηρετητές ονόματος(name servers), οι οποίοι βρίσκονται σεδιάφορα σημεία στο δίκτυο και συνεργάζονταιμεταξύ τους.

u Κάθε εξυπηρετητής ονόματος εξυπηρετείσυγκεκριμένο τμήμα περιοχής (δικτύου) ή όλητην περιοχή, εάν το δίκτυο είναι μικρό.

u Το τμήμα αυτό ονομάζεται ζώνη.


17081708 113113



17081708 114114


u Οι εξυπηρετητές ονόματος κάθε ζώνης(βασικοί και εφεδρικοί) δεν βρίσκονταιόλοι στην ίδια τοποθεσία.

u Αυτό συμβαίνει, για να αποκλειστεί τοενδεχόμενο μία κεντρική διακοπή στηνπαροχή ρεύματος ή μια φυσική καταστροφήμα θέσει εκτός λειτουργίας όλους τουςεξυπηρετητές της ίδιας ζώνης.

u Υπάρχει μια ιεραρχική οργάνωση ονομάτωνκαι μεταξύ των εξυπηρετητών με την μορφήσυνόλου φωλιασμένων ζωνών.


17081708 115115



17081708 116116


u Domain Name System From Wikipediau DNS zone From Wikipedia

How the DNS works Dns Basics

http://en.wikipedia.org/wiki/Domain_Name_System

http://en.wikipedia.org/wiki/DNS_zone


17081708 117117

7.8.1 Χώρος ονομάτων του DNSu Ο χώρος ονομάτων του συστήματος DNSχρησιμοποιεί ιεραρχική αρχιτεκτονική, που διαιρεί τοχώρο σε σύνολο περιοχών, οι οποίες μπορούν ναδιαιρεθούν σε άλλες υποπεριοχές.

u Η δομή αυτή οδηγεί σε δέντρο.u Το πρώτο επίπεδο περιοχών ονομάζονταιβασικές περιοχές και βρίσκονται στα δεξιά τουονόματος.

u Εκτός από αυτές υπάρχει επίσης και μία βασικήπεριοχή για κάθε χώρα η οποία προσδιορίζεται απόμικρό τμήμα του ονόματος της κάθε χώρας στηνοποία απευθύνονται.

u Π.χ. ο κωδικός της Ελλάδας είναι .gr , του Καναδά.ca. Κ.ο.κ.


17081708 118118

7.8.1 Χώρος ονομάτων του DNS

Domain nameFrom Wikipedia

http://en.wikipedia.org/wiki/Domain_name


17081708 119119

7.8.1 Χώρος ονομάτων του DNS

u Στις ΗΠΑ υπάρχουν 7 βασικές περιοχές, στιςοποίες κατατάσσονται τα δίκτυα ανάλογα μετην δραστηριότητες τους.• .arpa : Εδικοί οργανισμοί διαδικτύου.• .com : Εταιρίες.• .edu : Εκπαιδευτικά ιδρύματα.• .gov : Κυβερνητικοί οργανισμοί.• .mil : Στρατιωτικοί οργανισμοί.• .org : Οτιδήποτε δεν μπορεί να καταταγεί σεκάποια από τις προηγούμενες κατηγορίες.


17081708 120120

7.8.1 Χώρος ονομάτων του DNSu Κάτω από κάθε βασική περιοχή υπάρχει δεύτεροεπίπεδο περιοχών, που προσδιορίζει συνήθως τονοργανισμό, στον οποίο ανήκει το δίκτυο.

u Οι περιοχές δευτέρου επιπέδου ονομάζονταιdomains και κάθε μια είναι μοναδική.

u Συνήθως τα ονόματα (domain names), που τουςεκχωρούνται, είναι αντιπροσωπευτικά καιαντικατροπτίζουν την εταιρία ή τον οργανισμόστον οποίο ανήκουν.

u Τα domain names βρίσκονται αριστερά τωνονομάτων των βασικών περιοχών και διαχωρίζονταιαπό αυτά με τελεία.

u Π.χ. ntua.gr


17081708 121121

7.8.1 Χώρος ονομάτων του DNSu Ο οργανισμός ή η εταιρία, στην οποία έχειπαραχωρηθεί ένα domain name, είναι και οαποκλειστικός υπεύθυνος για την διαχείρισητου.

u Έτσι, εάν ο διαχειριστής του συστήματος διαιρέσειτο δίκτυο σε μικρότερα υποδίκτυα, η διαίρεση αυτήμπορεί να επεκταθεί και στην περιοχή ονομάτων τουοργανισμού.

u Κάθε νέο υποδίκτυο αντιστοιχεί σε περιοχήονομάτων τρίτου επιπέδου, που ονομάζεταιsubdomain.

u Στην ονοματολογία βρίσκεται στα αριστερά τωνdomain names και διαχωρίζεται από αυτά με τελία.

u Π.χ. telecom.ntua.gr

Τεχνολογία Δικτύων Επικοινωνιών Θεωρία κεφ. 7

Education

Transcript of Τεχνολογία Δικτύων Επικοινωνιών Θεωρία κεφ. 7