JAK ČÍST TUTO PREZENTACI

PŘENOSOVÉ METODY V IP SÍTÍCH, S DŮRAZEM NA BEZPEČNOSTNÍ TECHNOLOGIE

David Prachař, ABBAS a.s.

JAK „ČÍST“ TUTO PREZENTACI

UŽIVATEL

TECHNIK

SPECIALISTA

VÝZNAM POUŽÍVANÝCH TERMÍNŮ

TERMÍN

VÝZNAM

SWITCH

Česky SMĚROVAČ. Zařízení, které spojuje a řídí tok dat v lokálních sítích. Pracuje na druhé vrstvě zjednodušeného referenčního modelu ISO/OSI.

ROUTER

Česky PŘEPÍNAČ. Zařízení, které umožňuje propojování několika lokálních sítí. Pracuje na třetí vrstvě zjednodušeného referenčního modelu ISO/OSI.

OSI

Open Systems Interconnection. Model snažící se o standardizaci komunikace v počítačových sítích, který od roku 1977 definuje organizace ISO společně s ITU-T.

TTL

Time To Live. Parametr životnosti paketů protokolu IP. Každý „průchod“ aktivním prvkem znamená jednu hodnotu.

MAC

Media Access Control. Adresa zařízení v lokální počítačové síti vztahující se k druhé vrstvě referenčního modelu ISO/OSI. Příklad: 5F-48-0C-40-2A-61


TERMÍN IP

VÝZNAM Internet Protokol. Datový protokol používaný pro přenos dat přes paketové sítě. Tvoří základní protokol dnešního Internetu.

TCP

Transmission Control Protocol. Protokol pracující nad protokolem IP, zajišťující spolehlivý přenos dat mezi koncovými prvky sítě.

UDP

User Datagram Protocol. Transportní služba pro aplikace nevyžadující zajištěný přenos dat. Nemá fázi navazování a ukončení spojení a první segment obsahuje již data.

IGMP

Internet Group Management Protokol. Protokol pracující nad protokolem IP, využívá se pro dynamické přihlašování a odhlašování ze skupiny u multicastového routeru.

PIM

Protocol-Independent Multicast. Rodina směrovacích protokolů pro IP sítě. Využívá se především pro vyhledávání optimální cesty v sítích používajících multicast.


MULTICAST není protokol, je to přenosová metoda

VRSTVY REFERENČNÍHO MODELU ISO/OSI

VRSTVA

VÝZNAM

FYZICKÁ

První vrstva umožňující přístup k fyzickému přenosovému médiu. Příklady: Ethernet, ADSL, WiFi, ale třeba i USB, RS-422 nebo BlueTooth

SÍŤOVÁ

Druhá vrstva zajišťuje především síťovou adresaci, směrování a předávání datagramů. Příklady: IP, ARP, IGMP

TRANSPORTNÍ APLIKAČNÍ

Třetí vrstva je implementována až v koncových zařízeních (počítačích) a umožňuje proto přizpůsobit chování sítě potřebám aplikace. Příklady: UDP, TCP, RTP Vrstva aplikací. To jsou programy (procesy), které využívají přenosu dat po síti ke konkrétním službám pro uživatele. Příklady: Telnet, FTP, HTTP, DHCP, DNS

UNICAST, BROADCAST, MUTLICAST, ANYCAST











SROVNÁNÍ UNICAST-MULTICAST

GRAF ZATÍŽENÍ SÍTĚ

GRAF ZATÍŽENÍ SÍTĚ Mbps

450 unicast

400 350 300 250 200 150 100

multicast

50 0 1

2

3

4

5

6

7

8

9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 počet klientů


GARANCE DORUČENÍ PAKETŮ

PROTOKOL

GARANCE PŘENOSU

ŘÍZENÍ ZAHLCENÍ SÍTĚ

UNICAST, TCP

ANO

ANO

UNICAST, UDP

NE

ANO

BROADCAST

NE

NE

MULTICAST, UDP

NE

NE

TŘÍDY IP ADRES

Třída

Začátek (binárně)

1. bajt

Standardní maska

Bitů sítě

Bitů stanice

sítí

Stanic v každé síti

A

0

0-127

255.0.0.0

8

24

126

16 777 214

B

10

127-191

255.255.0.0

16

16

16 384

65 534

C

110

192-223

255.255.255.0

24

8

2 097 152

254

D

1110

224-239

Multicast (skupinová adresa)

E

1111

240-255

vyhrazeno jako rezerva

ROZSAH MULTICAST IP ADRES

ROZSAH

VÝZNAM

224.0.0.0 - 224.0.0.255

IP multicast pro lokální sítě s TTL=1

224.0.1.0 - 238.255.255.255

globální IP multicast, který se může za splnění podmínek šířit internetem

239.0.0.0 - 239.255.255.255

IP multicast s limitovaným rozsahem na místí sítě LAN, omezen hraničními prvky

LAYER2, LAYER3 MULTICAST

Layer 2 multicast se dnes již prakticky nepoužívá. Dnes používaný IP multicast využívá 3. vrstvu referenčního modelu ISO/OSI. Layer 2 multicast se na většině prvků chová jako broadcast, zatěžuje tedy významně síť.

POŽADAVKY NA HARDWARE

Multicast (resp. protokol IGMP) musí být bezpodmínečně podporován příjemcem. Odesílatel naopak nemusí IGMP podporovat, je dostatečné, když je schopen odesílat UDP pakety s cílovou multicastovou adresou.

POŽADAVKY NA HARDWARE

Dnešní aktivní prvky (switche, routery) musí pro funkčnost multicastu kromě IGMP podporovat i protokol PIM, který zajišťuje vyhledání nejkratší cesty v rámci sítě. U většiny aktivních prvků je nutné podporu IGMP nejdříve aktivovovat. Aktivní prvky bez IGMP se chovají k multicastu jako by to byl broadcast.

PROTOKOLY MULTICASTU - IGMP

Protokol IGMP slouží k odebírání, přihlašování se k tzv. multicastové skupině. Multicastové skupiny jsou reprezentovány vždy jednou IP adresou z rozsahu třídy D.


IGMP IGMP verze 0

Multicast přenášen pouze k nejbližším sousedním uzlům. Choval se jako broadcast.

IGMP verze 1

Řeší přihlašování do multicast skupiny a odběr multicast dat.

IGMP verze 2

Přidává k podpoře multicastu možnost oznámit směrovači odpojení z multicast skupiny.

IGMP verze 3

Protokol s novou konstrukcí paketu. Přináší novou možnost zvolit přijímání všech multicast paketů v rámci sítě, s vyjímkou vybraných zdrojů.


IGMP verze 1 přenáší data do cílového uzlu až do doby, než přestane přijímač odpovídat na IGMP dotazy. Toto může trvat teoreticky až 300 sekund, významně se tedy zvyšuje riziko zahlcení přenosových tras. IGMP verze 2 řeší právě tento „nešvar“ IGMP v1.


IGMP verze 2 je zpětně kompatibilní s IGMP v1. Pokud terminály detekují IGMP version 1 router, začnou posílat zprávy také v IGMP v1 a následujících 400 sekund komunikuje v IGMP v1. Pokud nastavený interval uplyne a IGMP v1 zařízení již neodpovídá, začnou opět posílat IGMP v2.


IGMP verze 3 má jinou kostrukci datového paketu než IGMP v2 (má proměnnou délku). Princip fungování přidává k funkcionalitě IGMP v1 a IGMP v2 ještě jednu možnost a to zvolit režim přenosu takový, že přijímač bude adresátem všech multicast streamů v síti, s možností definovat toky, které přijímat nebude a ty mu nejsou sítí doručeny. Pro kamerové systémy je tento režim výhodný.

PROTOKOLY MULTICASTU – IGMP QUERING







PROTOKOLY MULTICASTU – IGMP SNOOPING

SNOOP = špehovat Převod IP multicastových adres na L2 MAC adresy umožňuje „čtení“ IGMP zpráv přepínačem a efektivnější směrování multicast datagramů. Tato funkce je implementována u mnoha L3 přepínačů, pro fungování multicastu není nutná.

PROTOKOLY MULTICASTU – PIM

PIM - protocol independent multicast. Slouží ke k nalezení optimálních cest v rámci sítě. Pro vysvětlenou – IGMP se přenos dat od zdroje k cíli, zatímco PIM má na starost nalezení vhodné cesty.

PROTOKOLY MULTICASTU – PIM DENSE MODE

Směrovač, ke kterému je připojený zdroj, Automaticky předpokládá, že je v síti většina přijímačů, které chtějí datový tok přijímat. Posílá tedy data na všechny aktivní porty a jen v případě, že větev sítě odmítne, tak je neposílá. Pokud přepínače ve větvi chtějí data, NIC nesdělují.

PROTOKOLY MULTICASTU – PIM SPARSE MODE

Používá se v sítích s velkým počtem směrovačů nebo zdrojů multicastu a předpokládá, že většina přijímačů v síti data přijímat nebude. Pokud zde směrovač data přijímat, musí si o ně říci. Tento režim se využívá u IP CCTV.

ZÁVĚR

Multicast je užitečný v instalacích, kde je více klienstkých stanic, které používají stejné kamery ve stejný okamžik. Pro fungování multicastu jej musí podporovat síťová infrastruktura, zdroje signálu, klientské stanice a především řídící systém.

Zdroj čerpaných informací: Encyklopedie Wikipedia server LUPA, články Ondřeje Filipa Katedra telekomunikační techniky ČVUT-FEL Praha

www.abbas.cz [email protected]

JAK ČÍST TUTO PREZENTACI

Recommend Documents