Hálózati alapismeretek

CCNA 1.

A TCP/IP protokollkészlet és az IP-címzés

Hálózati alapismeretek 9. A TCP/IP protokollkészlet és az IP-címzés

CISCO Hálózati Akadémia Program

IRINYI JÁNOS SZAKKÖZÉPISKOLA

CCNA 1.


1. TCP/IP protokoll – bevezetés

2. Az internetes címek és címzések 3. IP-címek beszerzése



CCNA 1.


A TCP/IP története és jövője •

TCP/IP modell – Az Amerikai Védelmi Minisztérium (Department of Defense) definiálta – Minden körülmények között működőképes marad – Megbízható kábeles kapcsolatot követelt meg – Jelenlegi változatát 1981 szeptemberében szabványosították



CCNA 1.


TCP/IP – OSI modell

Alkalmazási Szállítási

Alkalmazási

application layer

Megjelenítési

presentation layer

Viszony

session layer

application

Szállítási

transport layer

transport

Hálózati

network layer

Adatkapcsolati

data link layer

internet

Internet Hálózat elérési

host to network


Fizikai

physical layer

CCNA 1.


Alkalmazási réteg • •

Meghatározza a TCP/IP alkalmazásprotokollokat és azt, hogy a hálózat használatához hogyan illeszkedjenek az állomásokon futó programok az átviteli réteg szolgáltatásaihoz. Feladatai – Felső szintű protokollok kezelése – Megjelenítés – Kódolás – Párbeszédek vezérlése – Adatok megfelelő csomagolása – Előírások az internet (IP) a szállítási (TCP) rétegre

–

FTP: fájlátviteli protokoll, bináris és ASCII fájlátvitel támogatása

–

TFTP: triviális fájlátviteli protokoll, összeköttetés-mentes UDP-t (felhasználói datagramm protokoll) használó szolgáltatás

–

NFS: hálózati fájlrendszer, elosztott fájlrendszeri protokoll-készlet

–

SMTP: egyszerű levéltovábbító protokoll

–

Telnet: más számítógép távoli elérése

–

SNMP: egyszerű hálózatfigyelő protokoll

–

DNS: tartománykezelő rendszer, tartománynevek és hálózati csomópontok IP-címekre fordítását végzi



CCNA 1.


Szállítási réteg •

Feladatai – Végponttól végpontig terjedő kapcsolatok vezérlésének és megbízhatóságának garantálása – Logikai kapcsolatot biztosít a forrás és a célállomás között – Protokolljai szegmentálják majd újra összeállítják a felsőbb protokollok által küldött adatokat – Protokolljai: TCP , UDP

•

A TCP funkciói – Végponttól végpontig terjedő kapcsolatok létrehozása – Adatfolyam-vezérlés biztosítása csúszóablakok használatával – A megbízhatóság garantálása sorozatszámok és nyugták használatával

•

A TCP és az UDP feladatai – A felsőbb szintű rétegekből származó adatok szegmentálása – Szegmensek küldése a végpontok között



CCNA 1.


Internet réteg •

Feladatai – Az adatokból IP-datagramokat állít össze, amelyek tartalmazzák a forrás és a cél címét, amelyet a rendszer a datagramok állomások közötti, hálózatokon kersztüli továbbításakor használ. Ez a réteg az IP-datagramok útválasztását végzi – Legjobb útvonal kiválasztása a hálózaton keresztül a csomagok továbbítására

•

Protokolljai

–

IP: összeköttetés nélküli, a cél felé vezető útvonalat keresi meg • Definiálja a csomagokat és a címzési sémát • Továbbítja az adatokat az internet réteg és hálózatelérési réteg között • A csomagokat a távoli állomásokhoz irányítja • Nem végez hibaellenőrzést, javítást ICMP: vezérlési és üzenetküldési funkciókat biztosít

–

ARP: címmeghatározó protokoll, ismert IP-címehez a MAC-cím meghatározása

–

RARP: fordított címmeghatározó protokoll: ismert MAC-címehez IP-cím

–

meghatározása



CCNA 1.


Hálózatelérési réteg (Állomás-hálózat réteg)

• Feladatai – Az IP-csomagok és a hálózati átviteli közeg kapcsolatának biztosítása – Az IP-címek fizikai hardvercímekre való leképzése – Az IP csomagok keretbe ágyazása – Definiálja az eljárásokat a hálózati hardverrel való kapcsolattartáshoz

Az ARP és a RARP az internet és a hálózatelérési rétegben is működik

• Modemprotokollok – SLIP: Soros vonali interfész – PPP: pont-pont protokoll Pl.: Windows környezetben ha a hálózati kártyát nem ismerte fel a számítógép akkor a gyártótól kapott illesztőprogramot (driver) a felhasználónak kell telepítenie



CCNA 1.


Az OSI és a TCP/IP modell összehasonlítása •

Hasonlóságok – Rétegekből tevődnek össze – Megtalálható egy alkalmazási réteg, bár funkciójuk igencsak különböző – Hasonló funkciójú szállítási és hálózati réteggel rendelkeznek – Csomagkapcsolt, és nem vonalkapcsolt technológiát alkalmaznak – A hálózati szakembereknek mindkettőt ismerniük kell

•

Különbségek – OSI modell: alkalmazási, megjelenítési,viszonyréteg -> TCP/IP modell: alkalmazási réteg – OSI modell: adatkapcsolati és fizikai réteg -> TCP/IP modell: hálózatelérési réteg – OSI modell szállítási rétege mindig megbízható szállítást végez -> TCP/IP modell szállítási rétege UDP esetén nem biztos

OSI modell: útmutató a kommunikációs folyamatok megértéséhez. TCP/IP modell: jelentőségét a benne szereplő protokollok alapozzák meg



CCNA 1.


Az internet architektúrája •

Összekapcsolt hálózat – Hálózatok hálózata – Adatok nagy távolságokra való továbbítása – Méretezhetőnek, rugalmasnak, költséghatékonynak kell lennie

•

Az internet – Szinte azonnali adatátviteli lehetőségeket biztosít – A hálózati rétegek együttműködésének alapelvére épül

•

Forgalomirányítók (router-ek) – Két hálózat kommunikációjához szükséges útvonal-választási műveletek elvégzése – Lehetőségek: • Minden számítógépről és a hozzájuk vezető útvonalakról listát vezetnek • Minden hálózatról listát vezetnek, a helyi továbbítást már a helyi fizikai hálózatokra bízzák a forgalomirányítók egymásnak adják tovább az üzeneteket

Az internet létrehozását az adatok továbbításának szabványosítása tette lehetővé.



CCNA 1.






CCNA 1.


IP-címzés •

Ha két rendszer kommunikálni akar egymással akkor meg kell találniuk és azonosítaniuk egymást – A készülékek minden csatlakozási pontja rendelkezik valamely hálózat egy címével – Hálózat cím + állomás cím: egyedi cím Négy darab ponttal elválasztott decimális szám (pontozott decimális)

•

IP-cím – Számítógépek egyedi címei – Harmadik réteg – 32 bites egyesekből és nullákból álló sorozat

•

MAC-cím

oktetek

– Számítógépek egyedi fizikai címei – Második rétegbeli – Kiosztását a hálózati kártya gyártója végzi



CCNA 1.


Átváltás decimális és bináris számok között Bináris → decimális konverzió

Decimális → bináris konverzió

– Nyolc bit alkot egy bájtot – Ha az egy bájttal ábrázolható legnagyobb érték nem elég nagy az adott számításhoz akkor több bájtot kell felhasználni – Kettő hatványai: 20=1, 21=2, 22=4, 23=8, 24=16, 25=32, 26=64, 27=128, 28=256, 29=512, 210=1024, 211=2048, 212=4096, 213=8192; 214=16384, 215=32768 Pl.: 6783, 2 bájt szükséges, 00011010 01111111



CCNA 1.


IPv4 címzés •

Csomagok továbbítása – A forgalomirányítók IP-t használnak a továbbítására – A csomagnak tartalmaznia kell a forrás és a célhálózat azonosítóját

•

IP-cím felépítése – 2 részből áll: az első rész a hálózatot, a második konkrét számítógépet azonosít – Egy-egy oktet értéke 0-255 tartományba esik – Az IP-cím egyedi

•

IP osztályok – – – –

Hálózatok felosztása méretük alapján A osztály, legnagyobb hálózatok B osztály, közepes hálózatok C osztály, legkisebb hálózatok


CCNA 1.


A, B, C osztályú IP-címek

•

•

•

„A” osztály – 16 milliónál több állomás – Első oktet a hálózati cím, a többi három az állomások címzésére szolgál – Első bitje mindig 0 – A 0 és a 127 kezdetű címek fenntartottak, hálózati címként nem használhatóak – 1-126 közé eső első oktetes IP-k A osztályúak – A 127.0.0.0 helyi hurkok tesztelése „B” osztály – Első két oktet a hálózati cím, a második kettő az állomások címzésére szolgál – Első oktet első két bitje mindig 10 – 128-191 közé eső első oktetes IP-k B osztályúak „C” osztály – Első három oktet a hálózati cím, az utolsó az állomások címzésére szolgál – Első oktet első három bitje 110 – 192-223 közé eső első oktetes IP-k C osztályúak


CCNA 1.


A, B, C osztályú IP-címek


CCNA 1.


D, E osztályú IP-címek •

•

„D” osztály

– IP alapú csoportcímzés – Szórásos cím: egyedi hálózati cím, amely az erre a címre küldött csomagokat az IPcímek egy előre megadott csoportjához irányítja – Első oktett első négy bitje 1110 – 224-239 közé eső első oktetes IP-k D osztályúak „E” osztály – Az IETF (Internet Engineering Task Force) saját kutatásaihoz tartja fenn – Első oktett első négy bitje 1111 – Az interneten E osztályú címeket nem használnak – 240-255 közé eső első oktetes IP-k E osztályúak


CCNA 1.


Foglalt IP-címek •

Hálózatcím – – – – –

•

Magát a hálózatot azonosítja Pl.: 198.150.11.0 – hálózat; állomásai 198.150.11.1 – 198.150.11.254 Az ezekre az állomásokra kívülről küldött adat a 198.150.11.0-ra érkezik Ha az állomásrész csupa 0 akkor az hálózatcím A forgalomirányítók használják

Szórási cím – Adott hálózat összes állomásának szánt szórások küldésére szolgál – Pl.: 198.150.11.255 az erre a címre érkező adat a hálózat (198.150.11.1 – 198.150.11.254) összes állomására eljut – Ha az állomásrész csupa 1 akkor az szórásos cím


CCNA 1.


Nyilvános és saját IP-címek •

A hálózat mindegyik készülékének egyedi címmel kell rendelkeznie – InterNIC (régi) -> IANA (Internet Assigned Numbers Authority - ma): felügyeli az IP címkészletet

•

Nyilvános IP-címek – – – –

•

Egyediek Globális jelentőségűek, szabványosak ISP (internetszolgáltató) vagy más regisztrációs szervezettől kell kérni (fizetni kell érte) IP címtartomány kezd kimerülni -> új sémák kifejlesztése; CIDR, IPv6

Saját IP-címek – Azok a saját hálózatok amelyek nem csatlakoznak az internetre tetszőleges állomáscímeket használhatnak – Érdemes nem találomra választott kiosztás -> RFC 1918 három IP-címtartomány – Saját cím fordítása internetes csatlakozáshoz -> NAT (hálózati címfordítás), a forgalomirányítók végzik



CCNA 1.


Alhálózatok – bevezetés •

Az alhálózatok létrehozása az IP-címek kezelésének egyik módja – A LAN különféle hálózatrészeinek elkülönítése és azonosítása válik lehetővé – Alhálózati maszk használatával, hatékonyabb, könnyebben kezelhető szegmensekre, alhálózatokra tördelünk egy hálózatot (pl.: telefon körzetszám)

•

Alhálózati címek felépítése – – – –

Hálózati rész Alhálózati mező – az eredeti állomásmezőből készíthető el Állomás mező – az eredeti állomásmezőből készíthető el Az állomásazonosító mezőből vesz el biteket és az alhálózati mezőhöz rendeli őket – Elvétel: legalább 2 bitet, de legfeljebb annyit, hogy 2 bit maradjon az állomásazonosító számára



CCNA 1.


IP cím és alhálózati maszk •

Jellemzők – – – –

Bal oldali bitjei hálózatcímet jelölnek Jobb oldali bitek konkrét állomást azonosítanak Bitek megoszlását szabályozza az alhálózati maszk IP szám és az alhálózati maszk ÉS kapcsolata adja a cím hálózat azonosító részét – Szabványos értékek osztályokba vannak sorolva

IP cím

193

224

80

4

IP cím binárisan

11000001

11100000

01010000

00000100

Alhálózati maszk

255

255

255

0

Maszk binárisan

11111111

11111111

11111111

00000000

ÉS kapcsolat

11000001

11100000

01010000

00000000

Hálózati cím

193

224

80

0

Bitek megoszlása


Hálózat

Állomás

CCNA 1.


IPv4 és az IPv6 összehasonlítása •

IPv4 – Az „A” és „B” osztályú címek több mint 75%ot lefednek – A „C” osztályú címek csak 254 használható állomáscímet biztosítanak – kevés – A túl sok hálózatcím a forgalomirányítók irányítótábláinak kezelhetetlenül nagyra növekedését eredményezné – Módosítások a kezdetekhez képest • Alhálózati maszkok megjelenése • Osztály nélküli körzetek közötti forgalomirányítás

•

IPv6 – – – – –

128 bites címzés 640 sextrillió címet biztosít Egyedi interfészek és interfészcsoportok azonosítására egyaránt alkalmasak Kettősponttal elválasztott hexadecimális forma Az egyes mezők 16 bitesek -> nyolcszor négy hexadecimális szám



CCNA 1.






CCNA 1.


Internetes cím beszerzése •

MAC-cím (fizikai cím) – Helyi jelentőségű – Második rétegbeli – LAN-on kívüli adattovábbításra nem alkalmas

•

IP-címek (logikai cím) – – – –

•

Internetes kapcsolattartás Harmadik rétegbeli Hierarchikus séma Címek csoportba rendezése

IP-címek kiosztása – Statikus – Dinamikus



CCNA 1.


Az IP-címek statikus hozzárendelése •

Az IP-címek statikus hozzárendelése – Kis méretű, ritkán változó hálózatokban előnyös – „Kézzel” kerülnek kiosztásra az IP-k a számítógépeknek, nyomtatóknak, kiszolgálóknak – Pontos nyilvántartást igényel – Állandó IP-t célszerű adni: • Kiszolgálók • Hálózati nyomtatók • Alkalmazáskiszolgálók



CCNA 1.


RARP alapú IP-címkiosztás (dinamikus) •

RARP – fordított címmeghatározó protokoll – Ismert MAC-címekhez rendel IP-címet – Pl.: lemez nélküli munkaállomás amely tudja saját MAC-címet de nem ismeri a saját IP-címet RARP kérést küld – A kérések elküldése szórással történik – RARP kiszolgálónak kell működnie a hálózaton, általában egy forgalomirányító – ARP és RARP csomagformátuma megegyezik – A fejrészek és a működési kód különböznek – A kérő a saját IP-cím mezőjét üresen hagyja



CCNA 1.


BOOTP alapú IP-címkiosztás (dinamikus) •

BOOTP – rendszerindító protokoll – – – – –

Ügyfél-kiszolgáló környezet IP-címek kiosztását csomagcserével biztosítja A BOOTP csomagok IP-címet és gyártó specifikus információkat is tartalmazhatnak UDP használatával továbbítja az üzeneteket A rendszergazdának egy fájlt kell készítenie, amely az összes készülékre vonatkozó paramétert tartalmazza – Minden állomáshoz tartoznia kell egy BOOTP profilnak, benne egy hozzárendelt IPcímmel

•

Működés – A 255.255.255.255 címre szórásos IP-csomagok érkeznek -> a BOOTP-kiszolgáló szórással válaszol – Az ügyfél veszi ezt a keretet és ha a saját MAC-címét találja a keret célcím mezőjében valamint szórásos címet a cél IP-cím mezőben akkor kiveszi a kapott IP-címet és egyéb információkat



CCNA 1.


A DHCP IP-címkezelés •

DHCP – dinamikus állomáskonfiguráló protokoll – – – –

A BOOTP utódja Dinamikus IP-cím kiosztás egyedi profilok nélkül A DHCP-kiszolgálónak egy kiosztható IP-címkészlettel kell rendelkeznie Ha egy állomás IP-címet kér akkor a DHCP-kiszolgáló választ egyet, lefoglalja, és bérbe adja azt – Előnye, hogy szabad mozgást enged a felhasználóknak – Ha egy állomás felszabadított egy adott IP-címet akkor azt képes másiknak kiosztani



CCNA 1.


Címmeghatározó protokoll (ARP) – Az adatcsomagoknak a célállomás MAC- és IP-címét is tartalmazniuk kell – ARP-tábla (címmeghatározó-tábla) a RAM-ban • Minden készülék maga tartja karban • A hálózat minden készülékének van saját ARP-táblája

– Forrás meghatározza a cél IP-címet -> megkeresi az ARP-táblájában a cél MAC-címét, ha talál hozzárendeli és használja az adatbeágyazáskor Beágyazott adatokhoz fűződő MAC-címek megállapítása – Figyeli a hálózatot hogy mely keretek szólnak neki – ARP-kérések szórása • A hálózat minden készüléke elemzi a kérés és ha neki szól akkor ARP-választ küld a saját IP- és MAC-címével • Ha a célkészülék nem létezik vagy ki van kapcsolva akkor a forráskészülék hibát jelez

Ha a kérés más szegmensre szól – A forgalomirányítók szórt csomagokat nem továbbítanak • Proxy ARP szolgáltatás -> a nem azonos szegmensben lévő szórt kérésekre a forgalomirányító a saját MAC-címével válaszol

– Alapértelmezett átjáró • Állomások egyik hálózati beállítása • A forgalomirányító MAC-címét az állomás az ARP-táblából, a forgalomirányító IP-címe alapján keresi ki



CCNA 1.


Köszönöm a figyelmet!



Hálózati alapismeretek

Recommend Documents