06 Kompjuterski komunikacijskiprotokoli
11:16:56
Osnove računarsih mreža (ORM),
Doc. dr Kemal Hajdarevid
Kontakt informacije za konsultacije i pitanja• Kemal Hajdarevid
• Dostupan za konsultacije svaki radni dan uz najavu na neki od dole navedenih načina preferncijalno kako je navedeno:
1. Na pauzi između predavanja, ili na hodniku....
2. E-mail:[email protected],
3. Telefon:– Telefon u kancelariji 278 136 (od 08:00 do 16:00)
13:16:56 2
Organizacija predmeta (predavanja i vježbe)
24.10.2011 13:59:29 3
1. Uvod u kompjuterske komunikacije i mreže
kompjutera
2. Fizički sloj i Transmisioni medij Laboratorijska vježba 1 - Procedure i oprema za rad u
laboratoriji
3. Mrežne operacije / Funkcionisanje mreže Laboratorijska vježba 2 - Kablovi i kabliranje
4. Detekcija i korekcija grešaka Laboratorijska vježba 3 - Mrežni adapter
5. Klase kompjuterskih komunikacija Laboratorijska vježba 4 - Windump i Hub (Auditorne vježbe
1.)
6. Kompjuterski komunikacijski protokoli Laboratorijska vježba 5 – Ethereal, Switch i subnetiranje
7. Mrežne tehnologije Laboratorijska vježba 6 - Linux i umrežavanje
8. Sloj linka podataka Laboratorijska vježba 7 - OPNET Switch (Auditorne vježbe 2.)
9. Mrežni / Internet sloj i tehnike rutiranja Laboratorijska vježba 8 – VLAN
10. Transportni sloj TCP /IP protokol Laboratorijska vježba 9 – Rutiranje
11. Aplikacijski sloj Laboratorijska vježba 10 - Wireless ad-hoc
12. Mrežno modeliranje – Teorija redova čekanja Laboratorijska vježba 11 - Wireless_infrastructure
(Auditorne vježbe 3.)
13. Dizajn i Upravljanje velikim kompjuterskim mrežama Laboratorijska vježba 12 – Simulacija MM1 reda za čekanje
OPNET
14. Internet i međusobno povezivanje mreža
Ciljevi• Objasniti opšte karakteristike protokola• Objasniti funkcije protokola u mreži• Poređenje protokola
– Konekciono – nekonekciono orijentisani– Rutirajudi – ne rutirajudi
• Protokoli TCP/IP slojeva– Aplikacijski protkoli– Transportni protkoli– Mrežni protkoli
• ARP• ICMP• IP
• IP protokol– IP Adresiranje, – Sabnetiranje – Classles Interdomain Routing (CIDR) 514:24:46
Protokoli
6
• Stritkno govoredi, protokoli su pravila i procedure za komuniciranje
–Dva kompjutra da bi komunicirali, moraju govoriti isti jezik i moraju se dogovoriti o pravilima komunikacije
13:59:28
Protokoli u slojevitoj arhitekturi
713:59:27
Podaci se šalju kao bitstream
Dodaje se provjera greške, fizičke adrese, i formatiraju podaci za fizičku transmisiju.
Dodaju se adresne informacije i logičke adrese
Dodaju se komunikacisjko sesijske informacije
Dodaje se formatiranje, prikazivanje i enkripcijske informacije
Dodaju se kontrola toka, sekvenciranje, i informacije za osiguranje pouzdanog prenosa
Iniciranje ili prihvatanje zahtijeva za transfer podataka
Funkcije protokola na slojevima OSI modela
Aplikacijski sloj
Prezentacijski sloj
Sesijski sloj
Transportni sloj
Mrežni sloj
Sloj linka podataka
Fizički sloj
• Objasniti opšte karakteristike protokola• Objasniti funkcije protokola u mreži• Poređenje protokola
– Konekciono – nekonekciono orijentisani– Rutirajudi – ne rutirajudi
• Protokoli TCP/IP slojeva– Aplikacijski protkoli– Transportni protkoli– Mrežni protkoli
• ARP• ICMP• IP
• IP protokol– IP Adresiranje, – Sabnetiranje – Classles Interdomain Routing (CIDR) 814:26:23
Karakteristike
• Direktni / Indirektni
• Monolitni / Struktuirani
• Simetrični / Asimetrični
• Standardni / Nestandardni
1:59:28 9
• Enkaspulacija• Segmentacija i reasembliranje• Kontrola konekcije• Isporuka po poredku• Kontrola toka• Kontrola grešaka• Adresiranje• Multipleksiranje• Transmisioni servisi
2:20:33 10
Funkcija protokola
• Objasniti opšte karakteristike protokola• Objasniti funkcije protokola u mreži• Poređenje protokola
– Konekciono – nekonekciono orijentisani– Rutirajudi – ne rutirajudi
• Protokoli TCP/IP slojeva– Aplikacijski protkoli– Transportni protkoli– Mrežni protkoli
• ARP• ICMP• IP
• IP protokol– IP Adresiranje, – Sabnetiranje – Classles Interdomain Routing (CIDR) 1114:26:46
• Obzirom da protokoli obavljaju svoje funkcije u OSI modelu, oni mogu raditi na jednom ili više slojeva.
• Skup protokola koji rade u saradnji se zove stek protokola ili protokol stek
– Najpopularniji protokol stek je TCP / IP, Internet protokol stek
– IPX/SPX, je korišten u starijim verzijama Novell NetWare OS-a, nestao je kako je tvrtka Novell nadogradila novije verzije NetWare OS-a.
– Nivoi steka protokola mapiraju svoje funkcije na OSI model
1213:59:27
Funkcije protokola
• Objasniti opšte karakteristike protokola• Objasniti funkcije protokola u mreži• Poređenje protokola
– Konekciono – nekonekciono orijentisani– Rutirajudi – ne rutirajudi
• Protokoli TCP/IP slojeva– Aplikacijski protkoli– Transportni protkoli– Mrežni protkoli
• ARP• ICMP• IP
• IP protokol– IP Adresiranje, – Sabnetiranje – Classles Interdomain Routing (CIDR) 1314:27:07
Poređenje konekciono-neorijentisanih i konekciono-orijentisanih protokola
11:23:09 1413:59:27
Protokoli koji koriste nekonekciono-orijentisanu (connectionless) isporuku, šalju podatke preko mreže predpostavljajudi da de podaci dodi do primaoca:
– Nekonekciono-orijentisani protokol nisu u potpunosti pouzdani–Brzi su: malo dodatnih podataka (little overhead), ne troše vrijeme na uspostavi / upravljanju / zatvaranju konekcije
•Konekciono-orjentisani (Connection-oriented) protokoli su više pouzdani i prema tome sporiji.
–Dva kompjutera uspostavljaju konekciju prije prebacivanja podataka preko mreže
•Nakon uspostavljanja konkecije podaci se šalju po redoslijedu.–Osigurava se da su svi podaci primljeni i da su odgovarajudli ili da su odgovarajude poruke koje ukazuju na pojavu greške generisane.
Poređenje rutirajudih, nerutirajudih i protokola koji rutiraju rutirajude protokole
• Mrežni sloj OSI modela je odgovoran za prebacivanje podataka preko različitih mreža–Ruteri su odgovorni za proces rutiranja
• Protokoli koji funkcionišu na mrežnom sloju su rutirajudi protokoli; ako se ne mogu rutirati onda se nazivaju nerutirajudi protokoli.–TCP/IP i IPX/SPX su protokoli koje je mogude rutirati.–Stari Microsoft protokol koji se ne više i ne koristi
NetBEUI, je rutirajudi ptokol koji se koristio u malim mrežama ali su mu perfotrmanse padale kada bi se veličina mreže povedala.
• Pored protokola koji se mogu rutirati postoje i protokoli koji rutiraju rutirajude protokole – ruting protokoli.
1513:59:27
1613:59:26
Uobičajene skupine protokola (protocol suite)
Zato što vedina protokola sadrže kombinaciju komponenti, ove komponente se nazivaju skupine protokola ili protocol suite, npr:
–TCP/IP•Ovaj protkol dominira do te tačke da ostali protokoli postaju skoro zastarjeli:
–IPX/SPX–NetBIOS/NetBEUI–AppleTalk
• Ostale skupine protokola se nekada koriste na starijim mrežama, tamo gdje upotreba TCP/IP nije neophodna ili tamo gdje je potrebno koristiti određena pravila gdje su drugi protokoli superiorniji–NetBIOS/NetBEUI
• Primarno korišten za starijim Windows mrežama–IPX/SPX
• Dizajniran za korištenje na NetWare mrežama–AppleTalk
• Korišten gotovo eksluzivno na Macintosh mrežama
1813:59:26
Ostale skupine protokola
• Objasniti opšte karakteristike protokola• Objasniti funkcije protokola u mreži• Poređenje protokola
– Konekciono – nekonekciono orijentisani– Rutirajudi – ne rutirajudi
• Protokoli TCP/IP slojeva– Aplikacijski protkoli– Transportni protkoli– Mrežni protkoli
• ARP• ICMP• IP
• IP protokol– IP Adresiranje, – Sabnetiranje – Classles Interdomain Routing (CIDR) 2114:27:39
2313:59:23
Protokoli u slojevitoj arhitekturi
Aplikacijski sloj
Prezentacijski sloj
Sesijski sloj
Transportni sloj
Mrežni sloj
Sloj linka podataka
Fizički sloj
Tri glavna tipa protokola
Mrežni protokoli
Transportniprotokoli
Aplikacijski protokoli
• Objasniti opšte karakteristike protokola• Objasniti funkcije protokola u mreži• Poređenje protokola
– Konekciono – nekonekciono orijentisani– Rutirajudi – ne rutirajudi
• Protokoli TCP/IP slojeva– Aplikacijski protkoli– Transportni protkoli– Mrežni protkoli
• ARP• ICMP• IP
• IP protokol– IP Adresiranje, – Sabnetiranje – Classles Interdomain Routing (CIDR) 2514:29:16
1:59:22 26
Aplikacijski sloj
Prezentacijski sloj
Sesijski sloj
Transportni sloj
Mrežni sloj
Sloj linka podataka
Fizički sloj
Mrežni protokoli
Transportniprotokoli
Aplikacijski protokoli
Protokoli TCP/IP Aplikativnog sloja
2713:55:39
File Transfer Protocol (FTP) – (TCP) manipulacija datotekama i direktorijima, transfer datoteka na udaljenom serveruTrivial File Transfer Protocol (TFTP) – (UDP)manipulacija datotekama i direktorijima, transfer datoteka na udaljenom serveruSimple Mail Transfer Protocol (SMTP) – Slanje / primanje maolovaTerminal emulation (Telnet) – povezivanje na udaljeni server i rad na tom serveruSimple Network Management Protocol (SNMP) –upravljanje mrežomDomain Name System (DNS) - ime-u-adersa rezolucijaHypertext Transport Protocol (HTTP) – Transfer Web stranica u Web pretraživač
Protokoli TCP/IP Aplikativnog sloja
• Objasniti opšte karakteristike protokola• Objasniti funkcije protokola u mreži• Poređenje protokola
– Konekciono – nekonekciono orijentisani– Rutirajudi – ne rutirajudi
• Protokoli TCP/IP slojeva– Aplikacijski protkoli– Transportni protkoli– Mrežni protkoli
• ARP• ICMP• IP
• IP protokol– IP Adresiranje, – Sabnetiranje – Classles Interdomain Routing (CIDR) 2814:29:44
1:55:39 29
Aplikacijski sloj
Prezentacijski sloj
Sesijski sloj
Transportni sloj
Mrežni sloj
Sloj linka podataka
Fizički sloj
Mrežni protokoli
Transportniprotokoli
Aplikacijski protokoli
Protokoli TCP/IP Transportnog sloja
Protokoli TCP/IP Transportnog sloja
• Transmission Control Protocol (TCP) je primarni Internet trasnmisijski protokol konekciono-orijentisani–Konekciono orijentisani koristi three-way handshake–Fragmentacija i reasembliranje–Koristi portvrde (acknowledgements) da osigurada su svi podaci primljeni i da obezbjedi kontrolu toka
• Koristi ga SMTP i Telnet• User Datagram Protocol (UDP) je nekonekciono-
orijentisani–Generalno brži, ali manje pouzdan od TCP-a
• Ne segmentira podatke niti radi ponovno sekvenciranje paketa
• Ne koristi potvrde (acknowledgements) za pouzdanost• Koristi ga DNS i TFTP
3013:55:43
• Objasniti opšte karakteristike protokola• Objasniti funkcije protokola u mreži• Poređenje protokola
– Konekciono – nekonekciono orijentisani– Rutirajudi – ne rutirajudi
• Protokoli TCP/IP slojeva– Aplikacijski protkoli– Transportni protkoli– Mrežni protkoli
• ARP• ICMP• IP
• IP protokol– IP Adresiranje, – Sabnetiranje – Classles Interdomain Routing (CIDR) 3114:30:00
1:55:48 32
Aplikacijski sloj
Prezentacijski sloj
Sesijski sloj
Transportni sloj
Mrežni sloj
Sloj linka podataka
Fizički sloj
Mrežni protokoli
Transportniprotokoli
Aplikacijski protokoli
Protokoli TCP/IP mrežnog sloja
Protokoli TCP/IP mrežnog sloja
• Internet Protocol version 4 i 6(IPv4, IPv6) je mrežni protkol koji omogudava izvorno i odredišno adresiranje i rutiranje za TCP/IP –Nekonekciono orijenitan protokol; brz ali nepouzdan
• Internet Control Message Protocol (ICMP) je mrežni protokol koji se koristi da se pošalju poruke o grešci ili kontrolne poruke između sitema ili uređaja–Ping program (utility program) koristi ICMP zahtijeve da se
zatraži odgovor od udaljenog uređaja (hosta) da se provjeri dostunost
• Address Resolution Protocol (ARP) uapruje (resolve) logičke (IP) adrese u fizičke (MAC) adrese
3313:55:52
• Objasniti opšte karakteristike protokola• Objasniti funkcije protokola u mreži• Poređenje protokola
– Konekciono – nekonekciono orijentisani– Rutirajudi – ne rutirajudi
• Protokoli TCP/IP slojeva– Aplikacijski protkoli– Transportni protkoli– Mrežni protkoli
• ICMP• ARP• IP
• IP protokol– IP Adresiranje, – Sabnetiranje – Classles Interdomain Routing (CIDR) 3414:30:59
Internet Control Message Protocol (ICMP)
• ICMP obezbjeđuje mehanizam prijave grešaka koje nastaju u toku rutiranja paketa.
• Format ICMP paketa je prikazan na slici
1:56:01 36
Format ICMP paketa
Polje Opis polja
Tip 8 bitno polje označava tip ICMP paketa
Kod Dodatne informacije koje se ne nalaze u polju tip
Kontrolna
suma
Detekcija greške
Podaci Sadržaj polja zavisi od tipa poruke
Objašnjenje pojedinih polja je dato u tabeli
Opis polja ICMP paketa
ICMP, ARP, i IP, u akciji
3713:56:05
Kompjuter A Kompjuter B
Primjer kompjuterske mreže
192.168.0.1 192.168.0.2
IP – Internet protokolICMP – Internet Control Message ProtocolARP- Aadress resolution Protocol
ICMP, ARP, i IP u akciji
3813:56:10
Formiranje ICMP poruke u podatkovni okvir
192.168.0.1 192.168.0.2
192.168.0.2192.168.0.2
13:56:13 39
Ping aplikacija koristi ICMP pakete
192.168.0.2 Kompjuter B
192.168.0.1 Kompjuter A
Da li je B dostupan
Da dostupan sam
Generisan PING komandom
13:56:14 40Wireshark / Ethereal - screenshot
ICMP Echo Request
ICMP Echo Reply
Saobradaj generisan PING komandom ICMP Echo Request - ICMP Echo Reply
• Objasniti opšte karakteristike protokola• Objasniti funkcije protokola u mreži• Poređenje protokola
– Konekciono – nekonekciono orijentisani– Rutirajudi – ne rutirajudi
• Protokoli TCP/IP slojeva– Aplikacijski protkoli– Transportni protkoli– Mrežni protkoli
• ICMP• ARP• IP
• IP protokol– IP Adresiranje, – Sabnetiranje – Classles Interdomain Routing (CIDR) 4114:31:12
• U RFC 826 se kaže da bi dva računara mogla uspješno da komuniciraju na mreži potrebno je da znaju fizičke adrese mrežnih kartica.
• Ovo je mogude pomodu ARP protokola. • ARP je odgovoran za prevođenje IP adrese odredišnog računara u
MAC adresu. Također provjerava, da li odredišni računar može da izvede istu operaciju, tj. da IP adresu izvornog računara pretvori u MAC adresu.
•
• Da se ne bi stalno vršili upiti za MAC adresu i vršilo opteredavanje servera, mogude je korištenje ARP keša.
• ARP keš posjeduje listu IP adresa koje su ved prevedene u MAC adrese. Ukoliko se odredišna adresa nalazi u kešu, odgovarajuda MAC adresa iz keša se koristi kao odredišna adresa.
1:56:23 43
ARP Operacije 1.
ARP Operacije 2.
• ARP pretvara Internet Protocol (IP) adrese uodgovarajudu fizičku mrežnu adresu. ARP jemrežni protokol niskog nivoa, koji djeluje na sloju2 od OSI modela. ARP se obično implementira uupravljačkim programima (drajverima) uređaja(NIC) mrežnih operativnih sustava. Rad ARP-a senajčešde može vidjeti na Ethernet mrežama, ali jeARP također implementiran na ATM, Token Ring, idrugim mrežnim tehnologijama. U RFC-u(Request For Comment) 826 je dokumentiranpočetni dizajn i implementacija ARP-a.
13:56:23 44
• Objasniti opšte karakteristike protokola• Objasniti funkcije protokola u mreži• Poređenje protokola
– Konekciono – nekonekciono orijentisani– Rutirajudi – ne rutirajudi
• Protokoli TCP/IP slojeva– Aplikacijski protkoli– Transportni protkoli– Mrežni protkoli
• ICMP• ARP• IP
• IP protokol– IP Adresiranje, – Sabnetiranje – Classles Interdomain Routing (CIDR) 4714:31:46
IP, IP Adresiranje, Sabnetiranjei
Classles Interdomain Routing (CIDR)
48
High PerformanceSwitching and RoutingTelecom Center Workshop: Sept 4, 1997.
13:57:59
Internet protokol (IP)• Svaki uređaj na Internetu koji želi da komunicira sa drugima
mora imati jedinstven identifikator. Taj identifikator je poznat kao IP adresa zbog toga što ruteri koriste protokol tredeg sloja OSI modela, tj. IP protokol, da bi pronašli najbolju rutu do tog uređaja.
• RFC 791: Internet protokol obezbjeđuje sve logičke adrese računarima u mreži. Dakle, svakom računaru se dodjeljuje jedinstvena IP adresa. IP ostvaruje nekonekcioni tip veze, što znači da ako dva računara žele da komuniciraju oni ne moraju uspostaviti sesiju.
• Format IP paketa je prikazan na slici
1:59:09 49
• Verzija - verzija IP protokola. Verzija je 4 ili 6. Dužina ovog polja je 4 bita.• Dužina - određuje dužinu IP zaglavlja. Sva polja su fiksne dužine, osim
polja opcije i umetak.• Tip Servisa - ukazuje IP protokolu kako da rukuje sa IP paketom, a ima četiri
podpolja i to: prioritet, kašnjenje, propusnost, pouzdanost. Prioritet predstavlja nivo važnosti, tj. prioritet paketa. Dužina je 3 bita i može imati vrijednosti od 0 do 7.
• Ostala tri polja, kašnjenje, propusnost i pouzdanost, specificiraju poželjne vrijednosti pri prijenosu.
• Dužina paketa - određuje ukupnu dužinu IP paketa• Sljededa 3 polja imaju veliku važnost u procesu fragmentacije i
defragmentacije. • Polje za identifikaciju - sadrži jedinstveni identifikator koji označava originalni paket (datagram). Ako je razbijen na tri djela, svaki od ova 3 nova paketa de imati istu vrijednost polja za identifikaciju.
2:00:27 50
Format IP paketa
• Polja za opcije - svaka opcija ima dužinu od 8 bita i sadrži 3 podpolja, i to:• Copy flag , dužine 1 bit • Option class, dužine 2 bita• Broj opcije, dužine 5 bita• Copy flag - može imati vrijednost 0 ili 1. Pri fragmentiranju, vrijednost 0
označava da de se ova opcija kopirati samo na prvi fragment, a vrijednost 1 znači, da de se opcija kopirati na sve fragmente originalnog paketa.
• Option class (klasa opcije) - može imati četiri mogude vrijednosti. Vrijednost 0 označava da opcija ima neku funkciju nad paketima, dok vrijednost 2 ukazuje na opciju za funkcije otkrivanja grešaka (debug). Vrijednosti 1 i 3 su rezervisane za budude primjene.
• Broj opcije - ima dužinu pet bitova. U kombinaciji sa različitim vrijednostima za klasu opcije se implementiraju razne kombinacije.
• Polje umetak - sadržaj ovog polja zavisi od opcija izabranih za IP paket.Obezbjeđuje da veličina paketa bude zaokružena na parni broj.
2:00:28 51
Format IP paketa
• Polje identifikator - ima dužinu 3 bita i kontroliše fragmentaciju. Prvi bit se ne koristi, drugi znači DF (don’t fragment – ne fragmentirati), tredi bit je MF(fragmentiran).
• Polje Fragment Offset - koristi se kada je potrebno na odredišnom računaru pristigle fragmentu ponovo spojiti u izvorni paket.
• Time To Live (TTL) - ukazuje na period egzistencije paketa u mreži. Pri svakom prolasku preko rutera, ova vrijednost se umanjuje za jedan. Ako vrijednost dostigne nulu, paket se uklanja iz mreže. Ovim je obezbjeđeno da zalutali paketi, ne kruže beskonačno po mreži.
• Protokol polje - ovim poljem se definiše format podataka, a identifikacioni broj protokola je dodijeljen od strane NIC (Network Information Center).
• Kontrolna suma zaglavlja - obezbjeđuje integritet zaglavlja paketa, time što je osigurano da paket nije ošteden. Kontrolna suma se pri prolasku kroz ruter nanovo računa, jer si pri tome mijenja veličina zaglavlja paketa.• Polja za izvornu i ciljnu IP adresu - ova polja sadrže 32 bitne IP adrese ciljnog i izvornogračunara.
2:01:39 52
Format IP paketa
Odakle IP adrese dolaze?
53
Korisnik
Dodijeljivanje
Mreža
Alociranje
RIR / NIR / RIPE
Alociranje
IANA
Delegiranje
IETF
14:06:42
Internet Assigned Number Agency
Alokacija IPv4 adresa
54
US Commercial
369m.US Government 201m.
ARIN (N. America) 268m.
Asia/Pacific 151m.
Europe 218m.
International
1,191m.
Reserved (IANA)
1,896m.
Izvor: iana.org
Total Addresses: 4,295m.
IANA: Internet Assigned Numbers Authority
ARIN: American Registry for Internet Numbers
14:02:37
Šta je IP Adresa? • Kako je ved rečeno IP adresa je jedInstvena, statička
globalna adresa mrežnog interfejsa
• Izuzeci:
– Dinamički dodijeljena IP adresa ( DHCP)
– IP adrese na privatnim mrežama ( NAT)
• IP adresa:
- je 32 bit dug identifikator
- enkodira mrežni broj (mrežni prefiks network prefix) i broj hosta
5514:03:18
Dynamic Host Configuration Protocol (DHCP)• Detaljne konfiguracija uređaja, pradenje dodijeljenih adresa
i na koje su kompjutere raspoređene je teško u velikim mrežama
• DHCP je razvijen da bi taj proces olakšao
• DHCP server mora biti konfigurisan sa blokom raspoloživih IP adresa i njihovim subnet maskama
• Klijenti moraju biti konfigurisan za korištenje DHCP-a
• Broadcast zahtijev DHCP klijent šalje na server kompjuteru
• Klijent posuđuje adresu od serevra
5714:07:31
Izuzeci:
• Objasniti opšte karakteristike protokola• Objasniti funkcije protokola u mreži• Poređenje protokola
– Konekciono – nekonekciono orijentisani– Rutirajudi – ne rutirajudi
• Protokoli TCP/IP slojeva– Aplikacijski protkoli– Transportni protkoli– Mrežni protkoli
• ICMP• ARP• IP
• IP protokol– IP Adresiranje, – Sabnetiranje – Classles Interdomain Routing (CIDR) 5914:32:25
IP adresiranje• IP adresa je 32-bitni broj koji jedinstveno identifikuje svaki
računar na mreži. U velikim mrežama, kao što je Internet, postoji organizacija koja dodjeljuje IP adrese, a to obavlja Internet Assigned Number Agency IANA.
• IP adresa zapisuje se kao niz od četiri cjelobrojne vrijednosti u opsegu od 1 do 255.
• IP adresa: 128.25.146.2.Postoji ukupno 5 klasa IP adresa (A, B, C, D, E).
• Od toga samo se prve tri klase mogu dodijeliti hostovima na mreži. Također samo prve tri klase se sastoje od mrežnog i host dijela.
11:40:12 60
• A klasa koristi 8 bitova za mrežni dio, a 24 bita za host dio adrese. Ovim se može obezbjediti 126 različitih mreža sa po 16.774.214hostova po mreži. Prvi oktet uzima vrijednosti od 1 do 126.
• B klasa koristi 16 bitova za mrežni dio, a 16 bitova za host dio adrese. Ovim se može obezbjediti 16.384 različitih mreža sa 65.534hostova po mreži. Prvi oktet uzima vrijednosti od 128 do 191.
• C klasa koristi 24 bita sa oznaku mreže i 8 bita za oznaku hostova. Ovim se može obezbjediti 2,097,152 različitih mreža sa 254 hostapo mreži. Prvi oktet uzima vrijednosti od 192 do 223.
• D klasa – adrese su rezervisane za multicast upotrebu. Vrijednost prvog okteta uzima vrijednosti od 224 i 239.
• E klasa – ove klase su eksperimentalne i nisu dostupne za javnu upotrebu.
11:40:13 61
Subnet maske
• Maska podmreže definiše koji bitovi IP adrese de ukazivati na mrežni dio adrese, a koji na host dio adrese.
• Podrazumijevane (default) maske su:
• A klasa - 255.0.0.0
• B klasa - 255.255.0.0
• C klasa - 255.255.255.0
11:40:14 62
IP Adrese
63
Application dataTCP HeaderEthernet Header Ethernet Trailer
Ethernet frame
IP Header
version
(4 bits)
header
length
Type of Service/TOS
(8 bits)
Total Length (in bytes)
(16 bits)
Identification (16 bits)flags
(3 bits)Fragment Offset (13 bits)
Source IP address (32 bits)
Destination IP address (32 bits)
TTL Time-to-Live
(8 bits)
Protocol
(8 bits)Header Checksum (16 bits)
32 bits
11:40:14
IP Adrese
64
Application dataTCP HeaderEthernet Header Ethernet Trailer
Ethernet frame
IP Header
0x4 0x5 0x00 4410
9d08 0102
00000000000002
128.143.137.144
128.143.71.21
12810
0x06 8bff
32 bits
11:40:15
Poređenje IPv6 i IPv4 Adresa
• IPv4 ima maksimum232 4 biliona adresa
• IPv6 ima maksimum
2128 = (232)4 4 bilion x 4 bilion x 4 bilion x 4 bilionadresa
6511:40:25
IPv4 - IPv6• IP Verzija 6
– Naslijednik trenutno korištene IPv4
– Specifikacija završena u 1994
– Napravljenja poboljšanja u IPv4 (bez revolucionarnih promjena)
• Jendo (ne i jedino!) poboljšanje IPv6 je povedanje IP adrese na 128 bits (16 bytes)
• IPv6 riješava – preobleme sa IP adresiranjem
• 1024 adresa po kvadratnom inču na površini zemlje.
6611:40:26
IPv6 Header
67
Application dataTCP HeaderEthernet Header Ethernet Trailer
Ethernet frame
IPv6 Header
version
(4 bits)
Traffic Class
(8 bits)
Flow Label
(24 bits)
Payload Length (16 bits)Next Header
(8 bits)Hop Limits (8 bits)
Source IP address (128 bits)
32 bits
Destination IP address (128 bits)
11:40:27
Hostovi, Mreže, Routeri
69
Mreža A
Mreža BMreža C
Ruter
Host 1
Host 2
Host 7
Host 1
Host 12 Host 2
Jedinstvena IP Adresa =
Mrežmni broj + Host broj
11:40:37Host može biti kompjuter, ruter, drugi uređaj
IP Adrese dolaze u dva dijela
70
11111111 00010001 10000111 00000000
Mrežni broj
Gdje je ova linije koja dijeli mrežni i host dio?
Pa, zavisi ....
11:41:27
Host broj
Classful Adrese
71
0nnnnnnn
10nnnnnn nnnnnnnn
nnnnnnnn nnnnnnnn110nnnnn
hhhhhhhh hhhhhhhh hhhhhhhh
hhhhhhhh hhhhhhhh
hhhhhhhh
n = mrežni adresni biti h = host identifikacijski biti
Klasa A
Klasa C
Klasa B
11:41:31
Clasful Adresni prostor
72
Klasa Mreže Hostovi Djeljenje IP
adresnog
prostora
A 127 16,777,214 1/2
B 16,384 65,534 1/4
C 2,097,152 254 1/8
Ovo vodi do veoma velike neiskorištenosti adresnog prostora …
11:41:32
7311:41:32
IP Adresiranje (nastavak)Clase–Klasa A: prvi oktet između 1-126
•16,777,214 hostova po mrežnoj adresi–Klasa B: prvi oktet između 128-191
•65,534 hostova po mrežnoj adresi–Klasa C: prvi oktet između 192-223
•254 hostova po mrežnoj adresi–Klasa D: prvi oktet između 224-239
•Rezervisano za multicasting–Klasa E: prvi oktet između 240-255
• Rezervisano za eksperimentalne porebe
• 127.0.0.0 (127.0.0.1) mreža se naziva loopbackadresa
–localhost (lokalni kompjuter) se uvijek veže za adresu127.0.0.1
• IETF rezervisane adrese za privatne mreže
–Klasa A adrese počinju sa 10
–Klasa B adrese počinju od 172.16 do 172.31
–Klasa C adrese počinju od 192.168.0 do 192.168.255
–Ove adrese ne mogu biti rutirane preko Interneta
–Jedan od načina pristupa internetu je korištenjem NAT-a
–IPv6 eliminira potrebu za privatnim adresiranjem jer omogudava 128-bit adresiranje (vs. IPv4’s 32 bita) 7411:41:33
IP Adresiranje (nastavak)
Problemi sa Classful IP Adresama• Do ranih 1990ih, originalna clasful adresna šema je imali puno
problema– Flat adresni prostor. Ruting tabele na kičmama Interneta su morali da
imaju zapis za svaku mrežu. Do 1993, veličine ruting tabela su počele da rastu i prerasle su kapacitite rutera (C mreže).
Ostali problemi:
– Premalo mrežnih adresa za velike mreže• Klasa A i Klasa B adrese potrošene
– Limitirana fleksibilnost mrežnih adresa: • Klase A i B adresa imaju previše (>64,000 adresa)
• Klase C adresa ima nedovoljno
7511:41:33
Flat mrežno adresiranje
77
Ovaj ruter treba najmanje
12 zapisa u tabeli
Eksportuje najmanje 12
mrežnih adresa
Z
Y
X
WT
UV
SQ
R
P
N
13:01:21
Limitacija Classful IP Adresiranja
78
Troše se IP Adrese
Mreži od 2000 kompjutera
dodijeljeno 65,534 IP Adresa
63,534
Potrošeno
2000
Alocirano
Klasa B
w x y z
Mrežni ID Host ID
255 0 0255
13:03:27
1:03:27 79
Limitacija Classful IP Adresiranja
Dodaje se više zapisa u ruting tabelama
Klasa C
w x y z
Mrežni ID Host ID
0255 255 255
192.168.1.0
192.168.2.0
192.168.3.0
192.168.4.0
192.168.5.0
192.168.6.0
192.168.7.0
192.168.8.0
Dio Internet Ruting Tabela192.168.1.0 255.255.255.0 192.168.1.1
192.168.2.0 255.255.255.0 192.168.2.1
192.168.3.0 255.255.255.0 192.168.3.1
192.168.4.0 255.255.255.0 192.168.4.1
192.168.5.0 255.255.255.0 192.168.5.1
192.168.6.0 255.255.255.0 192.168.6.1
192.168.7.0 255.255.255.0 192.168.7.1
192.168.8.0 255.255.255.0 192.168.8.1
Mrežni ID-evi organizacijeInternet
• Objasniti opšte karakteristike protokola• Objasniti funkcije protokola u mreži• Poređenje protokola
– Konekciono – nekonekciono orijentisani– Rutirajudi – ne rutirajudi
• Protokoli TCP/IP slojeva– Aplikacijski protkoli– Transportni protkoli– Mrežni protkoli
• ICMP• ARP• IP
• IP protokol– IP Adresiranje, – Sabnetiranje – Classles Interdomain Routing (CIDR) 8014:33:13
Subneti
• Ideja je da se dijeli isti IP mrežni broj na više subneta
• Subneti mreže treba da budu generalno na istoj lokaciji (npr. Univerzitetski kampus, korporacijska lokacija, …)
• Ruteri na IP mrežama znaju svoje lokalne subnete
• Udaljeni ruetri znaju samo mrežne adrese.
8113:03:32
Subneti• Problem: Organizacija ima
više mreža kojima se
neovisno upravlja
– Rješenje 1: Alocirati posebnu mrežnu adrsu za svaku mrežu
• Teško za upravljati
• Izvan organizacije svaka mreža mora biti adresirana.
– Rješenje 2: Dodati još jedan nivo hijerarhije u IP adresnu strukturu
82Subnetiranje
Univerziteska Mreža
Saobraćaj
Bblioteka
ETF
13:03:45
Dodjeljivanje adresa subnetiranjem
• Svakom dijelu organizacije je alicoran skup IP adresa (subneti ili subnetworks)
• Adresa u svakom subnetu može biti asdministrirana lokalno
83
128.143.0.0/16
128.143.71.0/24128.143.136.0/24
128.143.56.0/24
128.143.121.0/24
13:03:46
Univerziteska Mreža
Saobraćaj
Bblioteka
ETF
Osnova ideja subnetiranja• Razbiti host broj na dijelove IP adrese u subnet broj i (manji) host broj.
• Rezultat je 3-slona hijerarhija
• Tada: • Subneti se mogu slobodno dodjeljivati u organizaciji
• Interno, subneti se tertiraju kao posebne mreže
• Subnet struktura nije vidljiva izvan organizacije
84
mrežni prefiks host broj
subnet brojmrežni prefiks host broj
Prošireni mrežni prefiks
13:03:46
Subnetmask• Ruteri i hostovi koriste Prošireni mrežni prefiks
(subnetmask) da identificiraju početak host brojeva
85
128.143 137.144
Mrežni prefiks host broj
128.143 144
Mrežni prefiks host broj subnet
broj
137
Prošireni mrežni prefiks
1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0
subnetmaska
13:03:47
Prednosti Subnetiranja
• Sa Subnetiranjem, IP adrese koriste 3-slojnu hijerarhiju:» Mreža
» Subnet
» Host
• Reducira se kompleksnost kod rutera. Obzirom da eksterni ruteri ne zanju o subnetiranju u internim mrežama, kompleksnost ruting tabela je reducirana.
• Važno: Dužina subnet maske mora biti identična za sve podmreže (subnetworks).
8613:03:47
Primjeri: Subnetmaski• 128.143.0.0/16 je IP adresa mreže
• 128.143.137.0/24 je IP adresa subenta
• 128.143.137.144 je IP adres hosta
• 255.255.255.0 (ili ffffff00) je subnetmaska hosta
• Korištenjem subnetinga ili dužine subnetmaske je odluka koju donosi adminsitrator mreže
• Konzistentnsot subnetmaski je odgvornost adminsitratora
8713:03:47
Bez subnetiranja
• Svi hsotovi “misle” da su svi ostali hostovi u istoj mreži
88
128.143.70.0/16
128.143.137.32/16
subnetmask: 255.255.0.0
128.143.71.21/16
subnetmask: 255.255.0.0
128.143.137.144/16
subnetmask: 255.255.0.0
128.143.71.201/16
subnetmask: 255.255.0.0
13:03:48
• Hostovi sa istim proširenim mrežnim prefiksom pripadaju istoj mreži
89
128.143.0.0/16
128.143.137.32/24
subnetmask: 255.255.255.0
128.143.71.21/24
subnetmask: 255.255.255.0
128.143.137.144/24
subnetmask: 255.255.255.0
128.143.71.201/24
subnetmask: 255.255.255.0
128.143.137.0/24
Subnet
128.143.71.0/24
Subnet
13:03:48
Sa subnetiranjem
Variable Length Subnet Maske (VLSM)
• Sa samo jednom subnet maskom preko jednog mrežnog prefiksa, organizacija je zaključana u fiksan broj subneta fiksne veličine
• Kada je mreži dodjijeljeno više od jedne subnet maske, onda je to mreža sa “variable length subnet maskama” jer prošireni mrežni prefiksi imaju različite dužine
• VLSM omogudava slicing and dicing (slobodno organizovanje)subneta u različite veličine tako i broj hostova i subneta sa jedinstvenim mrežnim ID-em, minimiziranjem ako ne i eliminisanjem pojave protradenih adresa.
9013:03:48
• Različite subnetmaske vode različitim pogledima na veličinu i opseg mreže
91
128.143.0.0/16
128.143.137.32/26
subnetmask: 255.255.255.192
128.143.71.21/24
subnetmask: 255.255.255.0
128.143.137.144/26
subnetmask: 255.255.255.192
128.143.71.201/16
subnetmask: 255.255.0.0
128.143.71.0/24
Subnet128.143.137.128/26
Subnet
128.143.137.0/26
Subnet
13:01:19
Sa subnetiranjem
Maska može da varira sa lokacijom
92
12.0.0.0/8
12.0.0.0/16
12.254.0.0/16
12.1.0.0/16
12.2.0.0/16
12.3.0.0/16
:
:
:12.253.0.0/16
12.3.0.0/24
12.3.1.0/24
:
:
12.3.254.0/24
12.253.0.0/19
12.253.32.0/19
12.253.64.0/19
12.253.96.0/19
12.253.128.0/19
12.253.160.0/19
12.253.192.0/19
:
:
:
Ovo omogućava
da sve ove
(pod)mreže budu
agregirane u
jedan zapis IP
forwarding tabeli
13:01:19
Hijerarhisjko mrežno adresiranje
(Subnetting and Supernetting)
93Mreža Z
Ovaj ruter treba samo
3 zapisau u tabeli za
Z-T, Z-S, i Z-U
Z
T
S
UMreža Z-U-X
Oov se naziva
Agregacija
Mreža Z-TEksprotuje
samo jednu adresuM P
Q W
WP
SX
M
FK
J
13:01:03
1:04:41 94
Optimizacija i alokacija IP adresa
Poslije Subnetiranja
Router B
220.78.168.0
220.78.168.64
220.78.168.128
220.78.168.192
220.78.169.0
220.78.169.64
220.78.169.128
220.78.169.192
Router
A
220.78.170.0
220.78.170.64
Ruting tabela za Ruter B
220.78.168.0 255.255.255.0 220.78.168.1
Optimizacija i alokacija IP adresa
95
Routing Table for Router B220.78.168.0 255.255.255.0 220.78.168.1
220.78.169.0 255.255.255.0 220.78.168.1
220.78.170.0 255.255.255.0 220.78.168.1
220.78.171.0 255.255.255.0 220.78.168.1
220.78.172.0 255.255.255.0 220.78.168.1
220.78.173.0 255.255.255.0 220.78.168.1
220.78.174.0 255.255.255.0 220.78.168.1
220.78.175.0 255.255.255.0 220.78.168.1
Before Supernetting:
Route
r A
220.78.168.0
220.78.169.0
220.78.170.0
220.78.171.0
220.78.172.0
220.78.173.0
220.78.174.0
220.78.175.0
Router B
Ruting tabela za Ruter B
220.78.168.0 255.255.255.0 220.78.168.1
Router B220.78.168.0 Router A
Poslije Supernetting:
13:01:04
• Objasniti opšte karakteristike protokola• Objasniti funkcije protokola u mreži• Poređenje protokola
– Konekciono – nekonekciono orijentisani– Rutirajudi – ne rutirajudi
• Protokoli TCP/IP slojeva– Aplikacijski protkoli– Transportni protkoli– Mrežni protkoli
• ICMP• ARP• IP
• IP protokol– IP Adresiranje, – Sabnetiranje – Classles Interdomain Routing (CIDR) 9614:33:40
CIDR - Classless Interdomain Routing• IP backbone (backbone - kičma) ruteri imaju ruting tabelu za
svaku mrežnu adresu:– Sa subnetiranjem, backbone ruter treba samo da zna zapis svaku klasu A,
B, ili C mreže
– Ovo je prihvatljivo za mreže klase A i B • 27 = 128 klasa A
• 214 = 16,384 klasa B
– Ali ovo nije prihvatljivo mreže klase C • 221 = 2,097,152 klase C mreže
• U 1993, veličina ruting tabela je počela da raste i prevazilazi kapacitete rutera
• Poslijedice: Klasno bazirano dodijeljivanje IP adresa je odbačeno
9713:12:51
CIDR notacija IP adrese: 192.0.2.0/18
"18" označava prefiks dužine, koji govori da je prvih 18 bita mrežni prefiks adrese (preostalih 14 bita je slobodno za određenu adresuhosta)
CIDR address blocks
CIDR Block Prefix # Host Adresa/27 32
/26 64/25 128/24 256/23 512/22 1,024/21 2,048/20 4,096/19 8,192/18 16,384/17 32,768/16 65,536/15 131,072/14 262,144/13 524,288
9811:42:40
• Objasniti opšte karakteristike protokola• Objasniti funkcije protokola u mreži• Poređenje protokola
– Konekciono – Nekonekciono orijentisani– Rutirajudi – Nerutirajudi
• Protokoli TCP/IP slojeva– Aplikacijski protkoli– Transportni protkoli– Mrežni protkoli
• ICMP• ARP• IP
• IP protokol– IP Adresiranje, – Sabnetiranje – Classles Interdomain Routing (CIDR) 9914:34:02
Rezime