Горячее
Лучшее
Свежее
Подписки
Сообщества
Блоги
Эксперты
#Круги добра
Войти
Забыли пароль?
или продолжите с
Создать аккаунт
Я хочу получать рассылки с лучшими постами за неделю
или
Восстановление пароля
Восстановление пароля
Получить код в Telegram
Войти с Яндекс ID Войти через VK ID
Создавая аккаунт, я соглашаюсь с правилами Пикабу и даю согласие на обработку персональных данных.
ПромокодыРаботаКурсыРекламаИгрыПополнение Steam
Пикабу Игры +1000 бесплатных онлайн игр Монстрикс — это динамичная стратегия, где ты собираешь, улучшаешь и сражаешься с могучими монстрами.

Монстрикс

Мидкорные, Стратегии, Мультиплеер

Играть

Топ прошлой недели

  • AlexKud AlexKud 38 постов
  • Animalrescueed Animalrescueed 36 постов
  • Oskanov Oskanov 7 постов
Посмотреть весь топ

Лучшие посты недели

Рассылка Пикабу: отправляем самые рейтинговые материалы за 7 дней 🔥

Нажимая кнопку «Подписаться на рассылку», я соглашаюсь с Правилами Пикабу и даю согласие на обработку персональных данных.

Спасибо, что подписались!
Пожалуйста, проверьте почту 😊

Помощь Кодекс Пикабу Команда Пикабу Моб. приложение
Правила соцсети О рекомендациях О компании
Промокоды Биг Гик Промокоды Lamoda Промокоды МВидео Промокоды Яндекс Директ Промокоды Отелло Промокоды Aroma Butik Промокоды Яндекс Путешествия Постила Футбол сегодня
0 просмотренных постов скрыто
14
DELETED
1 год назад
Серия IP протокол (IPv4)

#003 Про IP-адреса и их свойства. Часть 1: номер сети и номер хоста⁠⁠

Господа, дамы, здравствуйте!

Мы разобрались с видами устройств в IP, теперь нужно научиться как-то отличать один узел сети от другого, а для этого надо разобраться с IP-адресами, какими они обладают свойствами, как их записывать и другими вопросами. Вопросов много, разбираться будем по порядку.

Тему IP-адресов я разбил на три логические части: сперва идет немного теории, потом мы разбираемся с формами записи IP-адресов, пингуя всё на свете, кроме шила и гвоздя, а в третьей части мы соберем небольшую лабу в EVE-NG, чтобы разобраться как настраиваются основные и вторичные IP-адреса на интерфейсах роутеров.

Я не нашел как на Пикабу создать оглавление для поста в его начале(если кто-то что-то подскажет по этому поводу буду благодарен), а все три части вместе получились довольно объемными, поэтому тема будет разбита на два поста, ниже теория + пинги, отдельным постом поделаем настройки.

Задачи IP-адресов

Давайте сперва поймем какие задачи решает IP-адрес, для себя я выделяю их две. Первая заключается в том, чтобы нумеровать узлы компьютерной сети(на самом деле не только узлы, но и сети, к которым узел относится), то есть IP-адрес выступает уникальным идентификатором узла в сети, вернее даже не узла, а его интерфейса. Вторая немаловажная задача IP-адресации заключается в том, что с помощью адресов мы можем построить маршрут из одной точки сети в другую, но об этом мы поговорим, когда речь пойдет о маршрутизации.

Идентифицировать устройства в небольших сетях проще было бы по названию, например, у вас дома есть компьютер, ноутбук, несколько мобильных телефонов, планшет и умный чайник, в такой ситуации проще дать имя каждому узлу и обращаться к нему по имени, а вот рассказать это имя всем остальным узлам в мире выглядит проблемой, да и гарантировать, что это имя не пересечется с другим тоже сложно. Поэтому узлы для сетевого взаимодействия мы нумеруем при помощи IP-адресов, да еще и не просто так, а по определенным правилам.

Свойства IP-адресов

IP-адрес обладает большим количеством свойств, выделю пять основных (на мой взгляд):

  1. Размер IP-адреса 32 бита или 4 байта, если хотите можно говорить октета. Это означает, что у нас примерно имеется 4 млрд адресов, более точно можете узнать, если возведете два в тридцать вторую степень (у нас для хранения IP-адреса выделено 32 бита, каждый бит может принимать значение либо ноль, либо единица).

  2. IP-адрес назначается на канальный интерфейс устройства.

  3. IP-адрес для нормальной работы сети должен быть уникальным в пределах всей сети, если на устройстве А и Б будут одинаковые адреса, то для одной части узлов сети будет доступно устройство А, а для другой части сети устройство Б, этим можно пользоваться для реализации anycast взаимодействия, так как штатно в IPv4 этот вид взаимодействия не реализован.

  4. IP-адрес состоит из двух частей:

    • первая часть адреса является идентификатором канальной среды или номером сети (Network ID), номер сети будет одинаковым для всех узлов внутри одной канальной среды и разным у узлов из разных канальных сред;

    • вторая часть IP-адреса – это номер узла или идентификатор хоста (Host ID), номер узла должен быть разным для всех узлов внутри одной сети, но может повторяться, если узлы находятся в разных канальных средах.

  5. На текущий момент границу между номером сети и номером узла проводит маска подсети. Если вы не знаете маску подсети, то не сможете сказать: где у IP-адреса номер хоста, а где номер сети.

IP-адрес на устройство назначается не его производителем, а человеком, который это устройство использует, скорее всего, сетевым администратором. При этом способ назначения не важен: адреса можно выдавать динамически при помощи DHCP, или же статически: своими собственными руками назначать каждому интерфейсу.

Номер сети и номер хоста

IP-адрес нумерует сразу две сущности: сам узел и сеть, в которой этот узел находится. Таким образом получается, что узлы, находящиеся в одной подсети, имеют одинаковый номер сети, но у них разные номера хостов. Если два или более узла находятся в одной подсети, то не будет ошибкой говорить, что они находятся в одной канальной среде.

Если два узла находятся в разных подсетях, то их номера узлов могут повторяться, а их номера сети будут разными. Узлы, находящиеся в одной канальной среде, могут обратиться к узлам другой подсети через маршрутизатор, основная задача роутера как раз и заключается в том, чтобы перекладывать кадры из одной канальной среды в другую.

Все вышесказанное продемонстрировано на этой картинке.

#003 Про IP-адреса и их свойства. Часть 1: номер сети и номер хоста Системное администрирование, IP, Протокол, Сети, Компьютерные сети, Данные, Хост, Роутер, Телекоммуникации, Связь, Видео, YouTube, Длиннопост

На ней изображено три сети: зеленая, оранжевая и синяя, номера сетей я указал римскими цифрами, номера узлов подписаны арабскими. Все три сети соединены одним роутером, для того чтобы этот роутер мог связать узлы этих трех сетей друг с другом, его интерфейсы должны находиться во всех трех сетях, то есть если мы хотим, чтобы зеленый узел мог пинговать оранжевый узел, то хотя бы один интерфейс роутера должен быть в зеленой сети и хотя бы один интерфейс роутера должен быть в оранжевой сети.

Сколько IP-адресов может быть на устройстве?

Операционные системы, а вернее прошивки некоторых простых устройств позволяют задать только один адрес, в некоторых случаях несколько IP-адресов, но спецификация IP нас не ограничивает в количестве адресов, которые можно присвоить одному узлу.

Если вспомним самое начало, то там речь была о том, что IP-адрес назначается на канальный интерфейс узла и тут можно подумать, что если у узла три канальных интерфейса, то ему можно назначить три адреса из разных подсетей, но это не так.

Если у узла три канальных интерфейса, то ему на каждый канальный интерфейс можно назначить один основной IP-адрес и сколько угодно вторичных. Важно чтобы на разных канальных интерфейсах были адреса из разных подсетей, при этом основной и вторичные IP-адреса на одном интерфейсе могут быть из одной подсети.

Как записать IP-адрес

Разбираться будем с формами записи в десятичной системе счисления. Если вы выходите в интернет, то, наверное, видели IP-адреса, например, 192.168.0.1. Читатель может заметить и спросить, ну и чего тут рассказывать, вон на экране написано 192.168.0.1, это и есть форма записи IP-адреса, которая всем понятна и удобна. Я бы мог в свою очередь сказать, что это стандартная форма записи, но, насколько мне известно, в спецификации IP стандартная форма записи никак не описана.

В общем так, если вам достаточно что IP-адрес, это число размером 32 бита и записывается он как четыре числа по восемь бит разделенных точками, то дальше можно и не читать если этого недостаточно, то давайте начнем по порядку.

Для начала запишем форму записи для 192.168.0.1 в общем виде:

8bit.8bit.8bit.8bit

А теперь давайте запишем в этом виде самый маленький и самый большой адреса:

0.0.0.0

255.255.255.255

Переведем их в двоичный вид:

00000000|00000000|00000000|00000000

11111111|11111111|11111111|11111111

В двоичном виде вместо точки я использовал пайп. Самый маленький адрес в двоичном виде представляет собой тридцать два нуля, самый большой тридцать две единицы, комбинции нулей и единиц между двумя представленными выше крайностями это все остальные IP-адреса. Фактически IP-адрес это число 32 бита, оно же может быть и десятичным. Вопрос в том, как нам записать адрес в десятичном виде одним числом и можно ли это вообще делать?

Для примера давайте пропингуем Яндекс:

PS C:\> ping ya.ru

Обмен пакетами с ya.ru [5.255.255.242] с 32 байтами данных:

Ответ от 5.255.255.242: число байт=32 время=46мс TTL=54

Ответ от 5.255.255.242: число байт=32 время=46мс TTL=54

Ответ от 5.255.255.242: число байт=32 время=47мс TTL=54

Ответ от 5.255.255.242: число байт=32 время=46мс TTL=54

Статистика Ping для 5.255.255.242:

Пакетов: отправлено = 4, получено = 4, потеряно = 0

(0% потерь)

Приблизительное время приема-передачи в мс:

Минимальное = 46мсек, Максимальное = 47 мсек, Среднее = 46 мсек

PS C:\>

Яндекс доступен по адресу: 5.255.255.242. Давайте переведем адрес в двоичный вид, каждый октет по отдельности:

00000101|11111111|11111111|11110010

Про переводы чисел из одной системы счисления в другую я рассказывать не планирую, если не умеете переводить, пользуйтесь калькулятором в режиме "Программист", в десятичном режиме пишите свое число, в соответствующей строке видите его двоичное представление.

#003 Про IP-адреса и их свойства. Часть 1: номер сети и номер хоста Системное администрирование, IP, Протокол, Сети, Компьютерные сети, Данные, Хост, Роутер, Телекоммуникации, Связь, Видео, YouTube, Длиннопост

Перевод чисел из десятичной системы счисления в двоичную

Хотел бы обратить внимание на число 5. Калькулятор представляет его как четыре бита: 0101, а под одно число IP-адреса у нас выделено восемь бит. В таком случае мы должны вместо недостающих старших бит написать нули (чем старше бит, тем левее он стоит, аналогично и для байтов), так как они в данном случае ничего не значат и само восьми битное число никак не изменится (чего не скажешь о числе размером 32 бита, если октет будет в середине, а не как у нас крайним слева).

Но вернемся к IP-адресу. Чтобы представить его в виде обычного числа, нам нужно из двоичной формы убрать разделители:

00000101111111111111111111110010

Роутер или компьютер работают с адресами без разделителей для них это просто биты. Затем получившуюся битовую последовательность переводим в десятичную систему счисления.

#003 Про IP-адреса и их свойства. Часть 1: номер сети и номер хоста Системное администрирование, IP, Протокол, Сети, Компьютерные сети, Данные, Хост, Роутер, Телекоммуникации, Связь, Видео, YouTube, Длиннопост

Переводим число из двоичной системы в десятичную

Получилось число 100 663 282. Давайте его пропингуем.

#003 Про IP-адреса и их свойства. Часть 1: номер сети и номер хоста Системное администрирование, IP, Протокол, Сети, Компьютерные сети, Данные, Хост, Роутер, Телекоммуникации, Связь, Видео, YouTube, Длиннопост

Пингуем десятичное число, получаем IP-адрес

Видим, что винда привела этот номер в привычный нам вид, всё успешно пропинговалось. Здесь может возникнуть справедливый вопрос: почему это мы вместо того чтобы использовать простые и понятные числа, переводим их в двоичный вид, разрезаем одно большое число на четыре куска по восемь бит, потом преобразуем эти восьмибитные двоичные числа обратно в десятичные и только потом записываем IP-адреса? Если коротко, то в таком виде удобнее разрезать сети на подсети или же наоборот (человекам, а не комплюхтерам): объединять маленькие сеточки в одну большую, если более детально, то будет отдельная тема о масках подсети.

Две не очень популярные формы записи

Я знаю еще две формы записи, которые, как я слышал, пришли из систем BSD. В общем виде их можно записать так:

8bit.8bit.16bit

8bit.24bit

Я ни разу не видел, чтобы их кто-то использовал в каких-то рабочих целях, но вдруг вы столкнетесь. Винда понимает эти формы, вот для примера пинг 8.8.8.8.

PS C:\Windows\system32> ping 8.8.2056

Pinging 8.8.8.8 with 32 bytes of data:

Reply from 8.8.8.8: bytes=32 time=54ms TTL=112

Reply from 8.8.8.8: bytes=32 time=54ms TTL=112

Reply from 8.8.8.8: bytes=32 time=54ms TTL=112

Reply from 8.8.8.8: bytes=32 time=54ms TTL=112

Ping statistics for 8.8.8.8:

Packets: Sent = 4, Received = 4, Lost = 0 (0% loss),

Approximate round trip times in milli-seconds:

Minimum = 54ms, Maximum = 54ms, Average = 54ms

PS C:\Windows\system32> ping 8.526344

Pinging 8.8.8.8 with 32 bytes of data:

Reply from 8.8.8.8: bytes=32 time=54ms TTL=112

Reply from 8.8.8.8: bytes=32 time=54ms TTL=112

Reply from 8.8.8.8: bytes=32 time=54ms TTL=112

Reply from 8.8.8.8: bytes=32 time=54ms TTL=112

Ping statistics for 8.8.8.8:

Packets: Sent = 4, Received = 4, Lost = 0 (0% loss),

Approximate round trip times in milli-seconds:

Minimum = 54ms, Maximum = 54ms, Average = 54ms

PS C:\Windows\system32>

Итого у нас имеется четыре формы записи IP-адреса:

8bit.8bit.8bit.8bit

8bit.8bit.16bit

8bit.24bit

32bit

Переводить из одной формы записи в другую удобнее всего в двоичном виде, в двоичном виде вы просто отсчитываете нужное количество бит и ставите точку, получившуюся последовательность переводите в десятичную систему.

Если байты IP-адреса нулевые и не крайние, то некоторые операционные системы разрешают их не указывать, пользоваться этой фичей не рекомендую, особенно, если вы настраиваете адрес на оборудование, а не пингуете его, ниже примеры пинга адреса 1.0.0.1.

C:\Users\user>ping 1.0.0.1

Pinging 1.0.0.1 with 32 bytes of data:

Reply from 1.0.0.1: bytes=32 time=39ms TTL=59

Reply from 1.0.0.1: bytes=32 time=46ms TTL=59

Reply from 1.0.0.1: bytes=32 time=40ms TTL=59

Reply from 1.0.0.1: bytes=32 time=39ms TTL=59

Ping statistics for 1.0.0.1:

Packets: Sent = 4, Received = 4, Lost = 0 (0% loss),

Approximate round trip times in milli-seconds:

Minimum = 39ms, Maximum = 46ms, Average = 41ms

C:\Users\user>ping 1.0.1

Pinging 1.0.0.1 with 32 bytes of data:

Reply from 1.0.0.1: bytes=32 time=39ms TTL=59

Reply from 1.0.0.1: bytes=32 time=39ms TTL=59

Reply from 1.0.0.1: bytes=32 time=40ms TTL=59

Reply from 1.0.0.1: bytes=32 time=40ms TTL=59

Ping statistics for 1.0.0.1:

Packets: Sent = 4, Received = 4, Lost = 0 (0% loss),

Approximate round trip times in milli-seconds:

Minimum = 39ms, Maximum = 40ms, Average = 39ms

C:\Users\user>ping 1.1

Pinging 1.0.0.1 with 32 bytes of data:

Reply from 1.0.0.1: bytes=32 time=39ms TTL=59

Request timed out.

Reply from 1.0.0.1: bytes=32 time=47ms TTL=59

Reply from 1.0.0.1: bytes=32 time=39ms TTL=59

Ping statistics for 1.0.0.1:

Packets: Sent = 4, Received = 3, Lost = 1 (25% loss),

Approximate round trip times in milli-seconds:

Minimum = 39ms, Maximum = 47ms, Average = 41ms

А на этом всё, здесь появится ссылка на вторую часть после ее публикации.

Вопросы для ваших ответов

Оставлю комментарий для ответов, если захотите отвечать на вопросы, то лучше делать под этим комментарием, чтобы не спойлерить другим.

  1. Какое число больше 8.234.255.12 или 9.0.0.0?

  2. Зачем IP-адресу точки?

  3. Почему если средние октеты адреса нулевые их допускается не печатать, а крайние октеты мы печатать должны?

  4. Какой байт пропущен для адреса 1.1.1 (слева от центральной единицы или справа)?

  5. У нас есть локальная сеть(не интернет), в сети есть узлы, кто этим узлам выдает IP-адреса?

  6. Нужен ли роутер для взаимодействия между узлами одной подсети?

  7. Схема: к Wi-Fi роутеру подключено два ноутбука по Wi-Fi, все три устройства в одной подсети, пингуем с первого ноутбука второй. Вопрос: как физически будут передаваться данные, напрямую между двумя ноутбуками или через роутер и почему?

Видео версия

Тем, кому лучше смотреть, чем читать.

Теоретическая теория здесь

Про формы записи адресов и пинги тут:

Показать полностью 4 2
[моё] Системное администрирование IP Протокол Сети Компьютерные сети Данные Хост Роутер Телекоммуникации Связь Видео YouTube Длиннопост
2
16
DELETED
1 год назад
Серия IP протокол (IPv4)

Виды устройств в IP (хосты и роутеры). Часть 2⁠⁠

Господа, дамы, здравствуйте!

Продолжение поста о видах устройств в IP, если вы не смотрели первую часть, то рекомендую сперва перейти туда, а затем уже читать здесь. Вопросы, замечания, дополнения и уточнения только приветствуются.

В этой части мы посмотрим на то, как отправители и получатели будут взаимодействовать друг с другом в том случае, когда между ними стоят роутеры, т.е. в тех случаях, когда узлы находятся в разных канальных средах или другими словами в разных подсетях.

Взаимодействие отправителя и получателя через роутеры

Далее мы будем работать с верхней частью схемы.

Виды устройств в IP (хосты и роутеры). Часть 2 IP, Протокол, Сети, Компьютерные сети, Данные, Хост, Роутер, Телекоммуникации, Связь, Видео, YouTube, Длиннопост

Пинг c PC0 к PC1 в режиме реального времени

Не будем рассматривать детально, что делают отправители и получатели, а также не будем рассматривать, что делают все транзитные узлы, кроме RO2, на нем и остановимся детально. Плюс, как видите, я изначально в режиме реального времени выполнил пинг, сделано это было, чтобы не смотреть на работу протокола ARP, который в данном случае должен отработать между каждым линком каждого устройства, представленного на схеме.

Сделаю небольшое пояснение, на рисунке выше показано, что я планирую пинговать с узла PC0 узел PC1, но по факту я пинговал адрес 10.2.2.1, который настроен на роутере RO3 на интерфейсе в сторону PC1, надеюсь, никто за это не осудит.

Понятно, что сперва отправитель PC0 должен будет сформировать IP-пакет в сторону получателя, здесь мы также сильно не мудрим и используем команду ping. Вся разница с первым случаем в том, что PC0 направит пакет не сразу к получателю (по факту это RO3), а в сторону транзитного узла RO1, т.е. PC0 должен будет изучить мак-адрес RO1 и выбрать тот интерфейс, который ведет к RO1, различия сетевого уровня у отправителя при отправке пакета сразу получателю и для случая, когда пакет посылается транзитному узлу представлены ниже.

Виды устройств в IP (хосты и роутеры). Часть 2 IP, Протокол, Сети, Компьютерные сети, Данные, Хост, Роутер, Телекоммуникации, Связь, Видео, YouTube, Длиннопост

Сетевой уровень узла отправителя для случая, когда получатель в другой подсети

  1. Запускается процесс Ping.

  2. Создается сообщение ICMP Echo Request и отправляется нижележащему процессу.

  3. При пинге не была задан явно IP-адрес источника, поэтому узел выбрал наиболее оптимальный адрес с его точки зрения.

  4. И вот здесь начинается разница. Узел видит, что адрес, который надо пинговать, находится в другой подсети, а это означает, что надо прибегнуть к помощи роутера.

  5. Благо, что адрес роутера, который может помочь доставить пакет в пункт назначения, по мнение узла PC0, задан в качестве шлюза по умолчанию(defalut gateway или DG).

Маршрут по умолчанию, шлюз по умолчанию, DG. Пока по-простому... Это инструкция для узла: если у тебя нет точной информации куда направить пакет, направляй его узлу, который у тебя задан шлюзом по умолчанию.

Описание происходящего на канальном и физическом уровнях узла PC0 мы пропускаем, как и полностью пропускаем действия RO1. В итоге нам важно, что RO1 получил пакет от PC0 и передал его RO2.

На маршрутизаторе RO2 физические порта подключены так:

FastEthernet8/0 к RO1

FastEthernet7/0 к RO3

FastEthernet9/0 к коммутатору

На физическом уровне RO2 просто принимает битовую последовательность в порт Fa8/0 и формирует из нее кадр, который передается на L2.

Виды устройств в IP (хосты и роутеры). Часть 2 IP, Протокол, Сети, Компьютерные сети, Данные, Хост, Роутер, Телекоммуникации, Связь, Видео, YouTube, Длиннопост

Что делает RO2 на канальном уровне при приеме пакета

  1. RO2 убеждается, что мак-адрес назначения в кадре принадлежит ему.

  2. А это значит, что кадр можно вскрыть, посмотреть что внутри и как-то эти внутренности обработать.

После вскрытия на канальном уровне внутри обнаруживается IP-пакет и в дело вступает сетевой.

Виды устройств в IP (хосты и роутеры). Часть 2 IP, Протокол, Сети, Компьютерные сети, Данные, Хост, Роутер, Телекоммуникации, Связь, Видео, YouTube, Длиннопост

Что делает RO2 на сетевом уровне при приеме пакета

В CPT описание скромное, немного дополню: транзитный роутер не снимает IP-заголовок пакета, в данном случае он лишь смотрит на поле, в котором хранится IP-адрес назначения, запоминает адрес назначение и начинает проверять: а есть ли этот адрес в его таблице маршрутизации. В ходе этой проверки может возникнуть разные ситуации, например:

  1. Этот адрес настроен на его интерфейсе, тогда заголовок будет снят для дальнейшего анализа.

  2. Этот адрес будет принадлежать соседу, который подключен к одному из интерфейсов роутера, тогда роутер пошлет пакет непосредственно ему.

  3. Этот адрес будет доступен через другой транзитный узел, тогда адрес будет послан непосредственно ему.

  4. У роутера может не быть никакой информации о сети, в которой находится данный адрес, такой пакет будет уничтожен.

Подумайте: какой из пунктов описывает данную ситуацию?

В итоге RO2 понял, что IP-адрес ему не принадлежит и нужно понять, куда отправлять пакет, для этого он смотрит в таблицу маршрутизации. Нам сейчас не важно как роутер это делает, важно только то, что из таблицы маршрутизации роутер может достать информации об интерфейсе, в который надо направить пакет, либо IP-адрес соседа по канальной среде, в сторону которого пакет нужно направить.

Виды устройств в IP (хосты и роутеры). Часть 2 IP, Протокол, Сети, Компьютерные сети, Данные, Хост, Роутер, Телекоммуникации, Связь, Видео, YouTube, Длиннопост

Что делает RO2 на сетевом уровне при отправке пакета следующему узлу

Здесь нам поясняется:

  1. RO2 нашел по таблице маршрутизации какой маршрут соответствует IP-адресу назначения, а также был установлен IP-адрес соседа, в сторону которого следует направить пакет.

  2. И изменил значения поля TTL (TTL это число, которое задает узел отправитель, RO2 отнял от него единицу).

Пакет был передан канальному уровню.

Виды устройств в IP (хосты и роутеры). Часть 2 IP, Протокол, Сети, Компьютерные сети, Данные, Хост, Роутер, Телекоммуникации, Связь, Видео, YouTube, Длиннопост

Что делает RO2 на канальном уровне при отправке пакета следующему узлу

На канальном уровне:

  1. Роутер начинает понимать, что IP-адрес соседа (next-hop IP), которому нужно направить пакет, является юникастовый, а значит надо запустить ARP (next-hop IP это не IP-адрес назначения, а именно адрес соседа, которому пакет будет передан).

  2. Протокол ARP в своей таблице нашел соответствие между IP-адресом и мак-адресом соседа.

  3. Пакет запаковался в Ethernet кадр.

Кадр спускается на физический уровень. Здесь определяется интерфейс (Fa7/0), через который пакет будет послан следующему транзитному узлу, а кадр превращается в последовательность нулей и единиц.

Как помните, я совершил ошибку и начал пинговать узел RO3. На самом деле это даже неплохо, так как появилось несколько моментов, которые я бы обязательно упустил.

  1. RO2 при передачи пакета в сторону RO3 считает, RO3 следующим транзитным узлом, а не конечным получателем. Вопрос: почему он так считает? На самостоятельный разбор.

  2. RO3 является конечным получателем, но пакет к нему приходит на один интерфейс (который направлен на RO2), а PC0 пингует интерфейс RO3, которым RO3 соединяется с PC1. Давайте посмотрим, что происходит на RO3.

У RO3 интерфейсы распределены так:

Fa6/0 в сторону RO2

Fa7/0 в сторону компьютера

Канальный и физический уровни RO3 смотреть смысла нет, там ничего нового, смотрим сразу в сетевой:

Виды устройств в IP (хосты и роутеры). Часть 2 IP, Протокол, Сети, Компьютерные сети, Данные, Хост, Роутер, Телекоммуникации, Связь, Видео, YouTube, Длиннопост

Сетевой уровень при приеме пакета на RO3

  1. Роутер понимает, что IP-адрес назначения, указанный в принятом пакете, настроен на одном из его интерфейсов, поэтому надо вскрыть пакет, понять какому процессу его передать и сделать это (в смысле передать).

  2. Вскрытие показало ICMP вложение, значит данные надо передать процессу ICMP.

  3. Процесс ICMP понимает, что это сообщение Echo Request.

А значит надо понять чего и как отвечать, смотрим сетевой Out Layers.

Виды устройств в IP (хосты и роутеры). Часть 2 IP, Протокол, Сети, Компьютерные сети, Данные, Хост, Роутер, Телекоммуникации, Связь, Видео, YouTube, Длиннопост

Сетевой уровень RO3 при ответе на запрос

  1. Процесс ICMP понимает, что отвечать надо сообщением Echo Reply.

  2. ICMP процесс его и генерирует.

  3. IP подхватывает данный Reply и накрывает своим заголовком.

  4. В пакете есть IP-адрес назначения, это адрес узла PC0, роутеру надо по таблице маршрутизации найти маршрут для этого адреса, чтобы понять куда слать пакет.

  5. Когда маршрут найден, пакет передается канальному уровню, также канальному уровню передается информация о IP-адресе соседа транзитного узла, которому пакет нужно направить.

Все дальнейшие действия были описаны уже не раз. Посмотрим лишь на результат: когда пакет дошел до PC0.

Виды устройств в IP (хосты и роутеры). Часть 2 IP, Протокол, Сети, Компьютерные сети, Данные, Хост, Роутер, Телекоммуникации, Связь, Видео, YouTube, Длиннопост

PC0 получил ICMP ответ

Ниже представлены результаты первого пинга, который был сделан в режиме реального времени и второго пинга, который мы рассматривали в симуляции.

C:\>ping 10.2.2.1

Pinging 10.2.2.1 with 32 bytes of data:

Request timed out.

Request timed out.

Reply from 10.2.2.1: bytes=32 time=4ms TTL=253

Reply from 10.2.2.1: bytes=32 time<1ms TTL=253

Ping statistics for 10.2.2.1:

Packets: Sent = 4, Received = 2, Lost = 2 (50% loss),

Approximate round trip times in milli-seconds:

Minimum = 0ms, Maximum = 4ms, Average = 2ms

C:\>ping 10.2.2.1

Pinging 10.2.2.1 with 32 bytes of data:

Reply from 10.2.2.1: bytes=32 time=6ms TTL=253

Reply from 10.2.2.1: bytes=32 time=3ms TTL=253

Reply from 10.2.2.1: bytes=32 time<1ms TTL=253

Reply from 10.2.2.1: bytes=32 time<1ms TTL=253

Ping statistics for 10.2.2.1:

Packets: Sent = 4, Received = 4, Lost = 0 (0% loss),

Approximate round trip times in milli-seconds:

Minimum = 0ms, Maximum = 6ms, Average = 2ms

C:\>

Вопросы

Если решите по отвечать на представленные ниже вопросы, предлагаю давать их под комментарием, который я оставлю под этим постом для ответа на вопросы.

  1. Как мак-адрес РС2 оказался в ARP таблице PC3, если PC3 не делал ARP запрос чтобы узнать мак-адрес РС2 (вопрос по первой части)?

  2. Куда потерялись пакеты при первом пинге от PC0 до RO3.

  3. Как узлы в примерах понимают, что из полученных битов нужно слепить Ethernet кадры а не кадры какого-то другого протокола?

  4. Какой порт слушает узел получатель для приема ICMP?

  5. За счет чего ARP запрос получают все соседи по канальной среде?

  6. Нужен ли будет ARP, если на канальном уровне будет не Ethernet, а какой-то другой протокол?

Показать полностью 9 1
[моё] IP Протокол Сети Компьютерные сети Данные Хост Роутер Телекоммуникации Связь Видео YouTube Длиннопост
2
16
DELETED
1 год назад
Серия IP протокол (IPv4)

#002 Виды устройств в IP (хосты и роутеры). Часть 1⁠⁠

Господа, дамы, здравствуйте!

Важно понимать, что IP это не только пакет и адрес, но и устройства, на которые эти самые адреса назначаются, чтобы затем генерировать, пересылать или же принимать пакеты, о устройствах и поговорим далее. На Пикабу есть ограничение: пост не может иметь больше 25 картинок, в ходе его подготовки это ограничение было немножечко превышено мной, поэтому он разделен на две части.

Первая часть содержит в себе теорию, плюс здесь мы посмотрим на взаимодействие двух оконечных IP узлов в тех случаях, когда им для этого взаимодействия роутер не требуется.

Для общего представления о работе IP теории будет достаточно, для того чтобы проникнуться лучше самостоятельно собрать и повторить лабу в Cisco Packet Tracert(далее для краткости CPT), внимательно посмотреть где и какие адреса меняются, подумать(с гуглом или яндексом) почему это происходит. Вопросы, замечания, дополнения и уточнения только приветствуются.

Виды устройств в IP

Устройства в IP делятся на два вида:

  1. Конечные или терминальные узлы, для краткости я их буду называть хосты, они могут отправлять и получать пакеты, в некоторых случаях устройство может либо только получать, либо только отправлять пакеты. Хосты описаны в RFC1122.

  2. Транзитные узлы или роутеры, как правило, к таким узлам мы не обращаемся напрямую, их задача направлять пакеты в ту или иную сторону.

Протокол IP – это протокол сетевого уровня, любые сетевые устройства должны быть соединены каналами, канальная среда может быть любой, но чаще всего на канальном уровне мы работаем с Ethernet.

Задачи узла отправителя

Начнем с хостов и с их возможности генерировать пакеты и направить их в сеть, вот что делает устройство для отправки пакета:

  1. Пакет нужно сформировать, следует сказать, что IP-пакет состоит из двух частей: заголовка, в котором находится вся необходимая информация для обработки пакета узлами компьютерной сети и поля данных. Сам IP никаких данных не генерируют, процесс IP получает данные от вышестоящего процесса, если вышестоящим процессом является транспортный уровень, то обычно это такие протоколы как UDP, TCP, SCTP, но вышестоящим процессом может быть и протокол сетевого уровня, например, протокол ICMP, который используется когда мы хотим чего-нибудь попинговать. Кто бы ни был вышестоящим процессом его данные помещаются в соответствующее поле данных в пакете, а затем накрываются заголовком.

  2. Вторым шагом отправитель должен решить какому соседу по канальной среде нужно передать пакет, чтобы он дошел до получателя. Если получатель в одной канальной среде с отправителем, то пакет будет передан непосредственно ему. Если же получатель находится в другой подсети, то пакет будут передан транзитному узлу, который дальше будет принимать решение о том что делать с пакетом.

  3. Отправитель может иметь один или несколько интерфейсов, которыми он подключен к сети, поэтому ему нужно выбрать интерфейс, в который пакет будет направлен, выбор будет зависеть от результатов второго шага, а затем нужно определить канальный адрес соседа, которому пакет будет отправлен. Если получатель в одной канальной среде с отправителем, то определяется канальный адрес получателя, если получатель и отправитель в разных подсетях, то отправитель определяет канальный адрес транзитного узла, которому пакет будет передан. Если на канальном уровне Ethernet, то определяется мак-адрес, за узнавание мак-адресов соседей отвечает протокол ARP.

  4. И наконец IP-пакет запаковывается в кадр канального протокола, далее кадр превращается в битовую последовательность, которая направляется в сеть через выбранный интерфейс.

Вроде бы никаких хитрых действий отправитель не совершает.

Задачи узла получателя

Задачи получателя несколько более простые:

  1. Пакет нужно получить и убедиться в двух вещах:

    1. Получатель должен убедиться, что именно он является получателем.

    2. А также проверить корректность полученных данных.

  2. Далее данные передаются вышестоящему процессу, который уже решит что с ними делать.

Если получатель сочтет нужным, то он в дальнейшем может послать ответ отправителю.

Задачи маршрутизатора (транзитного узла)

Роутеры самые сложные устройства с точки зрения IP, выполняющее самый большой объем работы. В их задачи входит:

  1. Получить пакет (пакет может прийти как от непосредственно отправителя, так и от другого роутера, маршрутизатору это не важно, т.к. зачастую судьба пакета определяется только IP-адресом получателя, указанным в заголовке). Роутер должен убедиться в корректности полученных данных, а также в том, что он не является конечным получателем.

  2. Далее требуется определить какому из соседей по канальной среде следует передавать пакет. Если роутер в одной канальной среде с получателем, то пакет будет передан непосредственно ему, если же нет, то следующему транзитному узлу.

  3. Как и в случае с узлом отправителем, роутер определяет свой интерфейс, в который будет послан пакет, а также канальный адрес соседа.

  4. Если требуется модификация пакета, то пакет модифицируется, а затем отправляется в выбранный интерфейс.

Для проверки корректности заголовка у пакета есть контрольная сумма, а чтобы понять, что ты не являешься конечным получателем достаточно сравнить IP-адрес назначения в пакете со своими IP-адресами и если они не совпадают, то направить пакет дальше.

Важно понимать, что описанные роли никак не ограничивают устройства, одно и то же устройство может быть: отправителем, получателем и транзитным узлом. Для примера возьмем ваш домашний роутер: когда вы выходите в интернет, это транзитный узел, когда вы подключаетесь к роутеру, чтобы его настроить, он становится хостом, который отправляет и принимает пакеты.

Обратное утверждение тоже справедливо: устройство не обязано реализовывать сразу все три функции, например, различного рода дешевые датчики мониторинга могут только посылать пакеты.

Топология и подготовка лабы

С теорией всё, давайте соберем простенькую лабу и посмотрим на IP устройства в эмуляторе. Для практики по данной теме буду использовать CPT. Пока мы ничего не будем настраивать, просто посмотрим, что эмулятор будет нам рассказывать о действиях узлов.

В целом я бы не рекомендовал для обучения использовать CPT, в данном случае я его использую для наглядности. Если производительность вашего ПК позволяет, присмотритесь к GNS3 или EVE-NG, второй эмулятор более предпочтительный. Есть еще pnetlab, говорят он даже по-лучше EVE-NG будет. Если нужен онлайн эмулятор, можно попробовать онлайн сервис СПбГУ: https://miminet.ru/

Схема, на которой будем тренироваться выглядит так:

#002 Виды устройств в IP (хосты и роутеры). Часть 1 IP, Протокол, Сети, Компьютерные сети, Данные, Хост, Роутер, Телекоммуникации, Связь, Видео, YouTube, Длиннопост

Топология лабы. Если будете настраивать самостоятельно, то не забудьте отключить на роутерах CEF+настроить маршрутизацию.

Пояснения к схеме:

  1. Оранжевым обведены хосты.

  2. Зеленым роутеры.

  3. Синим коммутатор, в данном случае мы его не рассматриваем как IP-устройство, сейчас можно представить, что это не коммутатор, а связка проводов, которая соединяет PC2, PC3 и RO2 вместе.

На топологии, обведенной фиолетовым, мы посмотрим как два хоста взаимодействуют напрямую, а на участке, обведенном серым, мы посмотрим на взаимодействие хостов через транзитные узлы. Начнем с прямого взаимодействия.

У CPT есть два режима работы: режим реального времени и режим симуляции, в котором можно отследить каждое действие и отследить каждый пакет. Заглянуть внутрь пакетов и получить описания действий узлов можно в режиме симуляции.

Лабу нужно перевести в режим симуляции, а затем настроить фильтр пакетов, которые мы хотим видеть, всё это можно сделать кнопками в правом нижнем углу программы.

#002 Виды устройств в IP (хосты и роутеры). Часть 1 IP, Протокол, Сети, Компьютерные сети, Данные, Хост, Роутер, Телекоммуникации, Связь, Видео, YouTube, Длиннопост

Кнопка Simulation для перевода в режим симуляции, кнопка "Edit Filters" чтобы отключить лишние для нас пакеты. Оставляем только ICMP и ARP.

Кнопка Edit Filters отвечает за появление окна на скрине выше, на вкладках IPv6 и Misc тоже нужно отключить отображение всех прочих пакетов.

Я сознательно не останавливался на детальном описание интерфейса CPT, сам он нам не интересен, да и гайдов по его использованию в этих ваших интернетах тьма темная.

Взаимодействие отправителя и получателя

Начнем с более простого, то есть с той ситуации, когда отправитель и получатель находятся в одной канальной среде. На схеме между PC2 и PC3 есть коммутатор, но для IP он полностью прозрачный, можно считать что этих два устройства с точки зрения IP соединены напрямую проводом.

Выполним пинг с PC2 на PC3, нужно открыть командную строку PC2 сделать это можно так:

  1. В топологии кликаем на иконку PC2.

  2. Появится окно, в котором нужно будет выбрать вкладку Desktop.

  3. На вкладке Desktop выбираем иконку Command Prompt.

#002 Виды устройств в IP (хосты и роутеры). Часть 1 IP, Протокол, Сети, Компьютерные сети, Данные, Хост, Роутер, Телекоммуникации, Связь, Видео, YouTube, Длиннопост

Интерфейс компьютера в CPT

После этого у нас появится командная строка, в ней мы пишем: ping 192.168.0.1. В данном случае мы смотрим на прямое взаимодействие отправителя и получателя, они находятся в одной подсети, а значит и в одной канальной среде, а это всё означает, что таким узлам не нужны посредники в виде роутеров.

#002 Виды устройств в IP (хосты и роутеры). Часть 1 IP, Протокол, Сети, Компьютерные сети, Данные, Хост, Роутер, Телекоммуникации, Связь, Видео, YouTube, Длиннопост

PC2 сформировал пакеты

После того, как мы ввели команду и нажали Enter, PC2 сформировал два пакета:

  1. Синий, это как раз тот пакет, который нас интересует, то есть ICMP.

  2. Зеленый, это кадр с ARP запросом, он нам не интересен, сейчас нам лишь важно понимать, что протокол ARP поможет PC2 узнать канальный адрес узла PC3, в данном случае это мак-адрес.

Посмотрим содержимое синего пакета, клацнув в него.

#002 Виды устройств в IP (хосты и роутеры). Часть 1 IP, Протокол, Сети, Компьютерные сети, Данные, Хост, Роутер, Телекоммуникации, Связь, Видео, YouTube, Длиннопост

Содержимое ICMP пакет и описание того как его обрабатывает отправитель на сетевом уровне.

Появившееся окно имеет две вкладки: OSI Model и Outbound PDU Details. Нам интересна первая, вторую даже смотреть не будем, на ней представлена детальная информация о структуре кадров и пакетов, она нам сейчас не интересна.

На вкладке OSI можно по шагам посмотреть что делает тот или иной узел при приеме или отправке пакета. За прием отвечает In Layers, за передачу отвечает Out Layers. Как видите, каждая половина разбита на семь уровней, это семь уровней модели OSI, если шрифт уровня тускло серого цвета, значит на нем ничего не происходит, если шрифт черный, значит на этом уровне что-то происходит и он кликабельный, переключаться между уровнями можно еще и кнопками Previous Layer/Next Layer.

Сетевым инженерам обычно интересны уровни с транспортного и ниже, то есть Layer 1 - Layer 4, если мы смотрим на окно CPT. Ниже я приведу синонимы каждого Layer, которые обычно используются:

Layer 1 = L1 = Физический уровень

Layer 2 = L2 = Канальный уровень

Layer 3 = L3 = Сетевой уровень

Layer 4 = L4 = Транспортный уровень

На рисунке выше CPT нам показывает, что делает узел отправитель(PC2) на сетевом уровне :

  1. PC2 запустил процесс Ping сразу после того, как мы выполнили команду ping.

  2. Процесс Ping создает сообщение ICMP Echo Request и отправляет его нижележащему процессу. Здесь следует пояснить, что ICMP и IP это протоколы сетевого уровня, но для ICMP процесс IP это нижележащий процесс.

  3. Отправитель должен подставлять в пакет свой IP-адрес, чтобы обратная сторона могла ответить, если она сочтет это нужным. При выполнении команды ping не был задан IP-адрес, поэтому устройство выбрало адрес само (оптимальный на взгляд устройства, хотя по факту он там настроен один).

  4. PC2 установил, что IP-адрес узла получателя находится с ним в одной подсети, а также в пакет был добавлен IP-адрес узла получателя.

А вот что CPT нам может рассказать о канальном уровне.

#002 Виды устройств в IP (хосты и роутеры). Часть 1 IP, Протокол, Сети, Компьютерные сети, Данные, Хост, Роутер, Телекоммуникации, Связь, Видео, YouTube, Длиннопост

Что происходит на канальном уровне

Важный момент: в примере на канальном уровне у нас работает Ethernet, за связку сетевого и канального уровня в случае IP/Ethernet используется протокол ARP.

На канальном уровне:

  1. Узел PC2 определил, что IP адрес получателя юникастовый, а это значит, что узел должен знать или определить мак-адрес получателя. Чтобы определить канальный адрес соседа узел запустил процесс ARP.

  2. Первым делом ARP проверил свою таблицу, чтобы найти: какой мак-адрес соответствует IP-адресу, который мы пингуем (192.168.0.1), но такого соответствия он не обнаружил, поэтому PC2 сформировал ARP-запрос и сохранил ICMP пакет в свой буфер(то есть на текущем шаге синий пакет отправлен никуда не будет).

На физическом уровне пока ничего не происходит, нам нужно перевести симуляцию на следующий шаг. Сделать это можно в правом нижнем углу экрана на соответствующей панели.

#002 Виды устройств в IP (хосты и роутеры). Часть 1 IP, Протокол, Сети, Компьютерные сети, Данные, Хост, Роутер, Телекоммуникации, Связь, Видео, YouTube, Длиннопост

Управление симуляцией

Кнопка Play запустить симуляцию в автоматическом режиме, левая кнопка это шаг назад, правая кнопка шаг вперед. Автоматический режим нам не интересен, перейдем на следующий шаг. Следующих несколько шагов покажут нам как по сети гуляет ARP, сейчас мы не будем детально разбираться с тем, как работает ARP, для этого будет отдельная тема, сейчас нам важно понимать две вещи:

  1. ARP-запрос PC2 использует, чтобы изучить канальный адрес соседа, в сторону которого должен быть отправлен пакет с ICMP.

  2. ARP-запрос получат все соседи PC2 по канальной среде, но ответ даст только тот сосед, чей IP-адрес будет указан в ARP-запросе, все остальные проигнорируют этот ARP-запрос. И тут два момента: если соседей с таким IP нет, то никто и не ответит; если сосед с таким адресом есть, то он ответит, в ответе будет содержаться его мак-адрес.

Вот что по этому поводу нам показывает CPT:

#002 Виды устройств в IP (хосты и роутеры). Часть 1 IP, Протокол, Сети, Компьютерные сети, Данные, Хост, Роутер, Телекоммуникации, Связь, Видео, YouTube, Длиннопост

Соседние узлы получили ARP-запрос

Узел RO2 получил запрос и проигнорировал его, это видно по красному крестику, а вот узел PC3 готов ответить на запрос. Что делает PC3 для отправки ARP мы пропустим, но в итоге мы приходим к той ситуации, что узел PC2 получил ARP ответ и изучил мак-адрес соседа, в сторону которого надо отправить пакет.

Зеленый пакет ниже это и есть ARP-ответ PC3, а синий пакет, это тот ICMP, который ранее был спрятан в буфер.

#002 Виды устройств в IP (хосты и роутеры). Часть 1 IP, Протокол, Сети, Компьютерные сети, Данные, Хост, Роутер, Телекоммуникации, Связь, Видео, YouTube, Длиннопост

Узел PC2 получил ARP-ответ от узла PC3, тем самым изучил его канальный адрес

Давайте рассмотрим дальнейшие действия PC2, уже после того, как он изучил мак-адрес нужного соседа.

#002 Виды устройств в IP (хосты и роутеры). Часть 1 IP, Протокол, Сети, Компьютерные сети, Данные, Хост, Роутер, Телекоммуникации, Связь, Видео, YouTube, Длиннопост

Узел PC2 изучил мак-адрес соседа и отправляет пакет

Напомню, что остановились на том, что у канального уровня не было мак-адреса соседа, в сторону которого надо было посылать пакет, теперь мы этот адрес знаем, поэтому:

  1. ICMP пакет был извлечен из буфера для дальнейшей обработки.

  2. PC2 инкапсулирует(помещает/запаковывает) IP пакет, внутри которого ICMP, внутрь Ethernet кадра.

И тут мы видим что физический уровень стал кликабельным.

#002 Виды устройств в IP (хосты и роутеры). Часть 1 IP, Протокол, Сети, Компьютерные сети, Данные, Хост, Роутер, Телекоммуникации, Связь, Видео, YouTube, Длиннопост

Что происходит на физическом уровне

А на L1 мы видим, что отправитель выбрал свой интерфейс, через который он будет готов послать сообщение в сеть, на физическом уровне Ethernet кадр превращается в последовательность бит.

Пакет пройдет коммутатор и на нем мы не будем останавливаться, для нас там ничего интересного нет. Посмотрим на пакет, пришедший к получателю.

#002 Виды устройств в IP (хосты и роутеры). Часть 1 IP, Протокол, Сети, Компьютерные сети, Данные, Хост, Роутер, Телекоммуникации, Связь, Видео, YouTube, Длиннопост

Пакет пришел к получателю

Здесь мы видим изменения:

1. На вкладке OSI появилось описание того, что происходит на приеме, т.е. теперь у нас информация по In Layers и Out Layers.

2. Вкладок PDU Details тоже стало две.

Сейчас мы не будем заходить на вкладку из пункта два. Что касается первого пункта: PC3 должен сперва принять пакет, т.е. выполнить действия получателя, они описаны под заголовком In Layers, а затем он должен будет дать ответ, т.е. PC3 становится отправителем, что он делает для ответа описано под заголовком Out Layers.

Также вы могли заметить что прием выполняется снизу вверх, а передача наоборот, сверху вниз. PC3 на физическом уровне получает битовую последовательность по порту FastEthernet0 и превращает ее в кадр Ethernet. Переходим на канальный уровень.

#002 Виды устройств в IP (хосты и роутеры). Часть 1 IP, Протокол, Сети, Компьютерные сети, Данные, Хост, Роутер, Телекоммуникации, Связь, Видео, YouTube, Длиннопост

Действия узла на канальном уровне при приеме пакета

Здесь узел PC3 убеждается:

  1. Что мак-адрес это мак-адрес, который присвоен одному из интерфейсов PC3, либо это широковещательный мак-адрес, любо это мак-адрес многоадресной рассылки, на который должен отвечать PC3. По факту в данном случае мак-адрес юникастовый и он принадлежит PC3.

  2. Ввиду того, что мак-адрес назначения, указанный в кадре, принадлежит PC3, можно снять Ethernet заголовок и заглянуть и обнаружить под ним IP-пакет.

Переходим на сетевой уровень.

#002 Виды устройств в IP (хосты и роутеры). Часть 1 IP, Протокол, Сети, Компьютерные сети, Данные, Хост, Роутер, Телекоммуникации, Связь, Видео, YouTube, Длиннопост

Сетевой уровень при приеме пакета

Здесь происходит следующее:

  1. PC3 убеждается, что пакет направлен именно ему, а не кому-то другому, поскольку он видит что адрес назначения в пакете совпадает с тем, что настроен на его интерфейсе, либо широковещательный, либо из диапазона многоадресной рассылки в которой данный узел заинтересован. В нашем случае адрес назначения в пакете настроен непосредственно на PC3, а это значит, что можно снять заголовок IP и посмотреть что в пакете.

  2. Внутри пакет обнаружилось ICMP вложение, которое надо передать процессу ICMP.

  3. ICMP процесс установил что тип полученного сообщения это ICMP Echo Request, на который нужно дать ответ.

И вот мы на границе, когда один и тот же узел превращается из отправителя в получателя. Посмотрим, что делает PC3 для отправки ответа, ответ начинает формироваться на сетевом уровне и спускается вниз к физическому.

#002 Виды устройств в IP (хосты и роутеры). Часть 1 IP, Протокол, Сети, Компьютерные сети, Данные, Хост, Роутер, Телекоммуникации, Связь, Видео, YouTube, Длиннопост

Узел PC3 готовит ICMP Reply, сетевой уровень

Действия узла такие:

  1. ICMP процесс решает что на данный Request следует ответить сообщением типа ICMP Echo Reply.

  2. Сообщение Echo Reply отправляется процессу IP.

  3. Узел видит, что IP-адрес назначения находится в одной подсети с ним, а значит пакет можно отправлять непосредственно получателю.

ICMP вложение накрывается IP заголовком и передается на канальный уровень.

#002 Виды устройств в IP (хосты и роутеры). Часть 1 IP, Протокол, Сети, Компьютерные сети, Данные, Хост, Роутер, Телекоммуникации, Связь, Видео, YouTube, Длиннопост

Действия PC3 на канальном уровне

  1. PC3 установил что IP-адрес назначения юникастовый, а значит надо запустить ARP процесс для того, чтобы узнать канальный адрес соседа.

  2. Мак-адрес соседа находится в ARP-таблице, поэтому в дальнейшем в Ethernet-кадр в поле мак-адрес назначения будет подставлен мак-адрес, соответствующий IP-адресу 192.168.0.2, взятый из ARP-таблицы.

  3. IP-пакет накрывается Ethernet-заголовком, тем самым формируется Ethernet кадр.

На физическом уровне ничего интересного нет, PC3 для отправки выбрал интерфейс Fa0, превратил кадр в битовую последовательность, которая и была направлена в сеть. В итоге ответ PC3 дойдет до PC2 и когда PC2 получит этот ответ, произойдет изменение в командной строке, появится диагностическая информация о том, что узел PC3 доступен.

#002 Виды устройств в IP (хосты и роутеры). Часть 1 IP, Протокол, Сети, Компьютерные сети, Данные, Хост, Роутер, Телекоммуникации, Связь, Видео, YouTube, Длиннопост

ICMP пришел на PC2

Исходный отправитель превратился в получателя. Получение пакета на канальном и физическом уровнях для PC2 ничем не будут отличаться от действий на PC3, поэтому оставляю этот момент без комментариев. Вот что происходит на сетевом уровне уровне:

#002 Виды устройств в IP (хосты и роутеры). Часть 1 IP, Протокол, Сети, Компьютерные сети, Данные, Хост, Роутер, Телекоммуникации, Связь, Видео, YouTube, Длиннопост

Действия PC2 на сетевом уровне при получении пакета

  1. Первым шагом PC3 видит, что пакет принадлежит ему, а значит, надо снять IP заголовок.

  2. Под заголовком обнаруживается ICMP вложение, оно предается ICMP процессу.

  3. ICMP процесс видит, что это Reply на Request, посланный ранее.

  4. Процесс Ping получает от ICMP сообщение Echo Reply, в этом сообщение содержится диагностическая информация, которая затем отображается на экране командной строки.

По умолчанию в CPT хосты отсылают четыре пакета, чтобы не ждать симуляцию, я перевел лабораторную работу в режим реального времени и дождался когда команда завершит свою работу.

#002 Виды устройств в IP (хосты и роутеры). Часть 1 IP, Протокол, Сети, Компьютерные сети, Данные, Хост, Роутер, Телекоммуникации, Связь, Видео, YouTube, Длиннопост

Пинг завершен

По итогу:

  1. Мы более детально рассмотрели, как взаимодействуют отправители и получатели пакетов без участия транзитных узлов в случае, когда на канальном уровне работает Ethernet.

  2. Поверхностно разобрались с тем, как связаны канальный и сетевой уровни.

  3. И убедились, что функции отправителя и получателя может выполнять одно и то же устройство.

Теперь можно перейти к рассмотрению работы транзитных узлов, поэтому отправляю вас ко второй части.

Видео версия

Вот здесь теоретическая часть:

Вот здесь про прямое взаимодействие хостов:

p.s. Вопросы на подумать к данной теме смотрите в конце поста со второй частью.

Показать полностью 19 2
[моё] IP Протокол Сети Компьютерные сети Данные Хост Роутер Телекоммуникации Связь Видео YouTube Длиннопост
0
67
timoil94
1 год назад

Отказался от проводного Ethernet в пользу мобильного 5G для дома⁠⁠

Для ЛЛ, скорость 550-600 мегабит стабильно без ограничений на трафик и торренты.

Небольшой обзор замены основного домашнего проводного интернета на мобильный 5G. Да, тот самый 5G, не pre-5G и прочей чуши.

Не первый год сидел на классическом Ethernet с тарифом до 100 мегабит, давно хотел переключиться на тариф от 100, но увы, в моём доме нет технической возможности. В целом, мне и скорость 80-90 мегабит вполне устраивала, если не частые разрывы со стороны провайдера. Очень много нервов сжирает отвал VPN, а работа удалённая. Сначала грешил на роутер, поменял на другой и прошил на OpenWRT, отвалы продолжились.

В один прекрасный день психанул, открыл карту покрытия 5G, убедился что вхожу в зону покрытия. В обеденный перервыв сбегал в салон связи и приобрёл 5G роутер для дома. Комплекте шла сим карта со спец тарифом (по стоимости немного дешевле проводного). Оператор сообщил, что нет никаких ограничений по трафику, скорости, полный безлимит. На данный момент выкачал более 1 терабайта, основном торренты, оператор скорость не режет, вечером в час пик скорость ниже 500 мегабит не падает.

Роутер разместил рядом с окном.

Отказался от проводного Ethernet в пользу мобильного 5G для дома 5G, Интернет, Обзор, Мобильный интернет, Скорость интернета, Модем, Роутер, Длиннопост

На борту Wi-Fi6, 5G, слот для симки, 8 антенн и кулер для охлаждения.

Скорость на ноутбуке:

Отказался от проводного Ethernet в пользу мобильного 5G для дома 5G, Интернет, Обзор, Мобильный интернет, Скорость интернета, Модем, Роутер, Длиннопост

Спидтест до Москвы:

Отказался от проводного Ethernet в пользу мобильного 5G для дома 5G, Интернет, Обзор, Мобильный интернет, Скорость интернета, Модем, Роутер, Длиннопост

Спидтест до США:

Отказался от проводного Ethernet в пользу мобильного 5G для дома 5G, Интернет, Обзор, Мобильный интернет, Скорость интернета, Модем, Роутер, Длиннопост

Замер с Andoid телефона:

Отказался от проводного Ethernet в пользу мобильного 5G для дома 5G, Интернет, Обзор, Мобильный интернет, Скорость интернета, Модем, Роутер, Длиннопост

С iPhone:

Отказался от проводного Ethernet в пользу мобильного 5G для дома 5G, Интернет, Обзор, Мобильный интернет, Скорость интернета, Модем, Роутер, Длиннопост

Потреблённый трафик:

Отказался от проводного Ethernet в пользу мобильного 5G для дома 5G, Интернет, Обзор, Мобильный интернет, Скорость интернета, Модем, Роутер, Длиннопост

Торрент без фокусов:

Отказался от проводного Ethernet в пользу мобильного 5G для дома 5G, Интернет, Обзор, Мобильный интернет, Скорость интернета, Модем, Роутер, Длиннопост

Я никогда не понимал зачем нужен 5G, когда хватает 4G. А теперь я не понимаю, как он работает и что за магия. Почему нет просадок по вечерам и потолок - 600 мегабит. Подключил бесперебойник, теперь не страшны отключения электроэнергии во время работы и умный дом всегда на связи.

P.S. Реклама спичек.

Показать полностью 8
[моё] 5G Интернет Обзор Мобильный интернет Скорость интернета Модем Роутер Длиннопост
171
6
vtoraya.lichnost
1 год назад

Продолжение поста «Витая пара. обрыв - нужна консультация»⁠⁠1

Как оказалось, дело было не в витой паре. А в роутере) (скрутка работает отличино)

Интернет в доме 500мбит. Но при проверке скорости по вайфай или проводу, она не превышала 100 мбит. Потом, пока перетыкивал провода - отключил роутер на минуты 3, подключил, и о ЧУДО, все 500 мбит. Но минуты на 2, после было отключение инета и опять 100 мбит. было принято решение вскрывать пациента (роутера), а мысленно уже покупал новый.

Продолжение поста «Витая пара. обрыв - нужна консультация» Электрика, Интернет, Компьютер, Текст, Компьютерное железо, Ремонт техники, Роутер, Ответ на пост, Длиннопост

После вскрытия, очень насторожило, что металлические радиаторы дико горячие, на одном даже были разводы от перегрева.

Продолжение поста «Витая пара. обрыв - нужна консультация» Электрика, Интернет, Компьютер, Текст, Компьютерное железо, Ремонт техники, Роутер, Ответ на пост, Длиннопост

на изображении видны эти радиаторы(металлические планки), один свержу другой снизу

сняв радиаторы, в нескольких местах были термопрокладки. На вид термопрокладки нормальные, мягкие, толщиной в 1-1,5мм. сняв защитные кожухи, на одном из них тоже была термопрокладка, на фото снизу видно где. А там где выделено красным - термопрокладки не было и очень стало интересно, нафига металлический кожух который создает духоту у чипа.

Продолжение поста «Витая пара. обрыв - нужна консультация» Электрика, Интернет, Компьютер, Текст, Компьютерное железо, Ремонт техники, Роутер, Ответ на пост, Длиннопост

В итоге решил обновить термоинтерфейс, но у меня были только термопрокладки 0.25мм. В итоге слепил из них бутеры и поменял где смог, самая поврежденная термопрокладка (при демонтаже радиатора) была на обратной стороне

Продолжение поста «Витая пара. обрыв - нужна консультация» Электрика, Интернет, Компьютер, Текст, Компьютерное железо, Ремонт техники, Роутер, Ответ на пост, Длиннопост

В моем роутере, тут был неснимаемый кожух, а с обратной стороны, прям на плате была термопрокладка, которую я повредил при снятии радиатора, еще, как я понял, это было одно из самых горячих мест и тепло отводится с двух сторон

Так же, я решил, что лишним не будет и охладить этот чип, так как кожух этом место было очень горячим. Расстояние от чипа до кожуха было около 1-1.5 мм, но термопрокладок уже почти не оставалось и я решил сделать бутерброд из термопрокладка - 1 рублю - термопрокладка, прижим получился идеальный.

Продолжение поста «Витая пара. обрыв - нужна консультация» Электрика, Интернет, Компьютер, Текст, Компьютерное железо, Ремонт техники, Роутер, Ответ на пост, Длиннопост

вот тут использовался бутер с рублем

Собрав все обратно, я более плотно прижал радиаторы при помощи термопрокладок, подключил все к сети и к интернету, и начал тестить.

Скорость вернулась и работает уже пару недель всё стабильно

Продолжение поста «Витая пара. обрыв - нужна консультация» Электрика, Интернет, Компьютер, Текст, Компьютерное железо, Ремонт техники, Роутер, Ответ на пост, Длиннопост

ура!

Спустя 5 минут после запуска (корпус роутера я не собрал на тот момент) заметил, что там, где стоит рубль, стало очень греться и радиатор начал отводить оттуда тепло. В общем, проблема медленной скорости была в банальном перегреве роутера. Хотя до этого несколько лет все работало отлично.

Не знаю поможет ли кому эта инфа, но иногда колхоз и банальное обслуживание таких вещей как роутер дает им вторую жизнь

Показать полностью 6
[моё] Электрика Интернет Компьютер Текст Компьютерное железо Ремонт техники Роутер Ответ на пост Длиннопост
4
25
DmitryTarannikov
DmitryTarannikov
1 год назад
Сообщество Ремонтёров - Помощь

Продолжение поста «Монитор трафика TP-Link Archer AX50»⁠⁠1

Так-с, спустя некоторое время мне ответили из техподдержкиTp-link, оказывается для того чтобы трафик монитора показывал нормальные значения нужно было сделать следующее:

1. В настройках роутера в разделе Дополнительные настройки выбрать вкладку Приоритезация данных, в приоритете приложений оставить профиль стандартный.

2. В приоритете устройств поставить всем устройствам, которые потребляют трафик поставить приоритет Всегда.

3. Вот теперь монитор трафика показывает нормальные значения.

Не знаю почему они так сделали, конечно я думаю 99% пользователей это не нужно, но тем не менее надеюсь кому-нибудь эта информация будет полезна. До новых встреч.

1/4

Скриншоты настроек роутера

Показать полностью 4
[моё] Роутер Tp-link Трафик Помощь Интернет Длиннопост Ответ Ответ на пост
0
4
DFort
1 год назад

ТЕЛЕ2 - связь, которую врагу не пожелаешь⁠⁠

Сказ о том, как данный сотовый оператор не способен решать проблемы ни быстро ни даже медленно.

В одном из населенных пунктов Белгородской области, где нет проводного интернета, понадобился 4g. Карта покрытия ТЕЛЕ2 предлагает лучший вариант. С сотой связью нет проблем, с интернетом тоже, но только через телефон.

Больше года назад приобрел сим карту ТЕЛЕ 2 для устройств, подключил услугу максимальной скорости, и услугу доступа для модема и роутера! В общем тариф стоит 920 рублей ! Пруфы прилагаются.

Роутер TP-LINK использовался для видеонаблюдения, и средств автоматизации. С самого начала скорость через приложение камеры была до 300 кб/сек, ну думал я - наверное скорость режет роутер. Так и работало около года.

Наступила острейшая необходимость установить еще одну камеру. Но скорость была на дне.

Для того что бы убедиться в чем проблема, на днях провел эксперимент. Раздача с телефона показала хороший результат! А вот раздача через патч корд с TP-Link MR100 сразу показала проблему. Скорость крайне низкая. Логично предположил что дело в роутере. Покупаю новый роутер от huawei, вставляю симку ТЕЛЕ2 и та же басня. Скорость даже 5 мегабайт не дает.

Выходит что больше года я плачу за скорость и услугу, которая не дает никакого эффекта на устройстве ! Чистое обдиралово!

Но проблему надо решать. Вчера излагаю проблему оператору, тот оставляет мифическую заявку на УВЕЛИЧЕНИЕ скорости. Сегодня проблема не решена. Повторно связь с оператором, и опять оставляют заявку. Конечно проблема решена не будет, ТЕЛЕ 2 просто напросто занимается обдираловкой, и не выдает качественный продукт. Но самое важное другое!

А важно то, насколько сейчас наша жизнь зависит от быстроты получения информации в приграничном субъекте. Техническая поддержка сидя в тепленьком и уютненьком очень дого раскачивается, не дает возможность получить качественную услугу за которую мы платим. Ребята, сейчас другие времена - нужно действовать быстро, и выполнять свою работу качественно, сейчас связь это не просто способ разговоры разговаривать, а способ быстро получить информацию и предпринять определенные действия что бы выжить.

Пока я предполагаю, что теле2 сознательно ограничил скорость для роутеров даже на терифах для модемов и роутеров, в то время как с сотового телефона данная симка раздает прекрасно. Зачем это сделано? Для того, что бы не использовать более широкие возможности в полевых условиях.

Выжить с ТЕЛЕ 2 - можно, только если от него избавиться и перейти на другие надежные источники!

1/4
Показать полностью 4
[моё] Теле2 Сотовая связь Интернет Роутер 4G LTE Длиннопост
5
1
DmitryTarannikov
DmitryTarannikov
1 год назад
Сообщество Ремонтёров - Помощь

Монитор трафика TP-Link Archer AX50⁠⁠1

Всем привет, подскажите по такому вопросу - решил посмотреть сколько интернет трафика у меня потребляют все устройства в доме (интернет у меня безлимитный просто хочу посмотреть), в настройках роутера нашёл фичу "Монитор трафика", включил, и смотрю он мне выдает какие то левые данные, ну как у меня за вчера за субботу 03.02 может быть в сумме 53 Мб если я и видео смотрел и музыку слушал на ПК, потом на своём телефоне а ещё у меня 1 телефон, 4К телевизор и ТВ приставка андроид. Даже с одного моего телефона мне показывает потребление трафика намного больше чем в сумме со всех устройств в этом мониторе.

Возможно там считаются какие то другие данные или я не так этим пользуюсь? Не могу понять но я думаю этот трафик должен показывать в сумме за день гигабайт 15-20 или скорее всего больше. При том я вижу что все мои устройства он видит верно.

Всего у меня 4 устройства по wi fi и 1 компьютер по патч корду.

Скрины прилагаю, в поддержку tp link я уже обращался пару дней назад, пока сказали что думают что это такое может быть, ничего более, пока молчат.

1/5

Скрины

Показать полностью 5
Роутер Tp-link Трафик Помощь Интернет Длиннопост
11
Посты не найдены
О нас
О Пикабу Контакты Реклама Сообщить об ошибке Сообщить о нарушении законодательства Отзывы и предложения Новости Пикабу Мобильное приложение RSS
Информация
Помощь Кодекс Пикабу Команда Пикабу Конфиденциальность Правила соцсети О рекомендациях О компании
Наши проекты
Блоги Работа Промокоды Игры Курсы
Партнёры
Промокоды Биг Гик Промокоды Lamoda Промокоды Мвидео Промокоды Яндекс Директ Промокоды Отелло Промокоды Aroma Butik Промокоды Яндекс Путешествия Постила Футбол сегодня
На информационном ресурсе Pikabu.ru применяются рекомендательные технологии