Передача мультисервисного трафика в IP-сетях. TCP/IP Protocol Stack презентация

Содержание

TCP/IP Protocol Stack 6 5 4 3 2 5 4 3 2 Application Presentation Session Transport

Слайд 1Передача мультисервисного трафика в IP-сетях
Стек протоколов TCP/IP

Проф.В.Ю.Деарт

Слайд 2
TCP/IP Protocol Stack








6
5
4
3
2






5
4
3
2
Application
Presentation
Session
Transport
Network
Data Link
Physical
1
Application
Transport
Internet
Data Link

Physical
1

Слайд 3
Application Layer Overview


Application
Transport
Internet
Data Link
Physical





File Transfer
- TFTP
- FTP
- NFS
E-Mail
- SMTP
Remote

Login
- Telnet
- rlogin
Network Management
- SNMP
Name Management
- DNS

Слайд 4Transport Layer Overview

Transmission Control
Protocol (TCP)

User Datagram
Protocol (UDP)


Application
Transport
Internet
Data Link
Physical





Connection-Oriented Connectionless

Слайд 5Internet Layer Overview
OSI network layer corresponds to the TCP/IP internet layer

Internet

Protocol (IP)

Internet Control Message
Protocol (ICMP)

Address Resolution
Protocol (ARP)

Reverse Address
Resolution Protocol (RARP)



Application

Transport

Internet

Data Link

Physical






Слайд 6Структура IP пакета
16-bit total packet length
16-bit identification
TOS
4-bit ver
4-bit IHL
13-bit Fr offset
flags 3-bit
Версия.

Чаше используется версия 4

IHL - IP header length – Длина заголовка IP. Единица в IHL - 32-битное слово. Поле состоит из 4х бит =>максимальная длина заголовка IP 60 байт

15

16

31

0

TOS - type of service – Тип сервиса Первые 3 бита образуют подполе приоритета 4 TOS должен быть равен 0. Остальные 4 бита TOS: минимизация задержки максимизация пропускной способности максимизация надежности доставки минимизация стоимости Только 1 из этих 4 бит может быть 1

TPL – полная длина пакета в байтах. Максимальная длина IP пакета 65535.

IDENTIFICATION – это поле используется когда IP нуждается в дефрагментации датаграммы.
Все фрагменты должны иметь одинаковое значение данного поля.


Продолжение...

Слайд 7Структура IP пакета
DATA
Header checksum
TTL
Protocol
Source address
Destination address
Options (+padding)
TTL - time-to-live-время жизни Предельный

срок в течение которого пакет может пересекаться по сети.Это поле. Это поле уменьшается каждый раз при обработке заголовка IP пакета. Когда поле становится равным 0 датаграмма уничтожается маршрутизатором и ICMP сообщение посылается отправителю.

15

16

31

0

PROTOCOL – поле указывает какому протоколу верхнего уровня принадлежит информация в поле данных пакета.

HEADER CHECKSUM рассчитывается только по заголовку.

SOURCE и DESTINATION – IP адреса отправителя и получателя.

OPTIONS поле переменной длины для различных опций.Часть из них мы обсудим позже. В конце поля OPTIONS должно быть добавлено несколько байт для выравнивания заголовка пакета по 32х битной границе.

DATA – поле Данных

Слайд 8


IP Addressing



255
255
255
255
Dotted Decimal
Maximum
Network
Host
32 bits

Слайд 9



IP Addressing



255
255
255
255
Dotted Decimal
Maximum
Network
Host
128 64 32 16 8 4 2 1
11111111
11111111
11111111
11111111
Binary
32 bits
1
8
9
16
17
24
25
32
128 64 32 16 8 4 2 1
128 64 32 16 8 4 2 1
128 64 32 16 8 4 2 1

Слайд 10




IP Addressing

255
255
255
255
Dotted Decimal
Maximum
Network
Host
128 64 32 16 8 4 2 1
11111111
11111111
11111111
11111111
10101100
00010000

01111010

11001100

Binary

32 bits

172

16

122



204

Example Decimal

Example Binary

1

8

9

16

17

24

25

32

128 64 32 16 8 4 2 1

128 64 32 16 8 4 2 1

128 64 32 16 8 4 2 1

Слайд 11Class A:
Class B:
Class C:
Class D: Multicast
Class

E: Research

IP Address Classes

8 bits

8 bits

8 bits

8 bits

Слайд 12IP Address Classes
1
Class A:
Bits:
0NNNNNNN
Host
Host
Host
8
9
16
17
24
25
32
Range (1-126)
1
Class B:
Bits:
10NNNNNN
Network
Host
Host
8
9
16
17
24
25
32
Range (128-191)
1
Class C:
Bits:
110NNNNN
Network
Network
Host
8
9
16
17
24
25
32
Range (192-223)
1
Class D:
Bits:
1110MMMM
Multicast Group
Multicast

Group

Multicast Group

8

9

16

17

24

25

32

Range (224-239)

Слайд 13

11111111
Determining Available Host Addresses
172 16

0 0

10101100

00010000

00000000

00000000

16 15 14 13 12 11 10 9

8 7 6 5 4 3 2 1

Network

Host

00000000

00000001

11111111

11111111

11111111

11111110

...

...

00000000

00000011

11111101

1

2

3

65534

65535

65536

-

...

2

65534

N

2N-2 = 216-2 = 65534

Слайд 14

IP Address Classes Exercise


Address
Class
Network
Host
10.2.1.1
128.63.2.100
201.222.5.64
192.6.141.2
130.113.64.16
256.241.201.10

Слайд 15

Subnet Addressing
172.16.2.200
172.16.2.2
172.16.2.160
172.16.2.1
172.16.3.5
172.16.3.100
172.16.3.150
172.16.3.1
E0
E1
172.16
2
160
Network
Host
.
.



Network
Interface
172.16.2.0
172.16.3.0
E0
E1
New Routing Table

Subnet

Слайд 16Subnet Mask
255
255
0
0
IP Address
Default Subnet Mask
8-bit Subnet Mask
Network
Host
Network
Host
Network
Subnet
Host
Also written as “/16” where 16 represents the number of

1s in the mask.

Also written as “/24” where 24 represents the number of 1s in the mask.

11111111

11111111

00000000

00000000

Слайд 17Decimal Equivalents of Bit Patterns
0 0 0 0 0 0 0 0 = 0
1 0 0 0 0 0 0 0 = 128
1 1 0 0 0 0 0 0 = 192
1 1 1 0 0 0 0 0 = 224
1 1 1 1 0 0 0 0 = 240
1 1 1 1 1 0 0 0 = 248
1 1 1 1 1 1 0 0 = 252
1 1 1 1 1 1 1 0 = 254
1 1 1 1 1 1 1 1 = 255
128 64 32 16 8 4 2 1









Слайд 18
16



Network
Host
172
0
0
10101100
11111111
10101100
00010000
11111111
00010000
00000000
00000000
10100000
00000000
00000000
Subnets not in use—the default
00000010
Subnet Mask without Subnets
172.16.2.160
255.255.0.0
Network Number

Слайд 19

Network number extended by eight bits
Subnet Mask with Subnets

16


Network
Host
172.16.2.160
255.255.255.0
172
2
0
10101100
11111111
10101100
00010000
11111111
00010000
11111111
00000010
10100000
00000000
00000000
00000010
Subnet
Network Number
128
192
224
240
248
252
254
255

Слайд 20
Subnet Mask with Subnets (cont.)
Network
Host
172.16.2.160
255.255.255.192
10101100
11111111
10101100
00010000
11111111
00010000
11111111
00000010
10100000
11000000
10000000
00000010
Subnet
Network number extended by ten bits

16


172
2
128
Network Number
128
192
224
240
248
252
254
255
128
192
224
240
248
252
254
255




Слайд 21

Subnet Mask Exercise


Address
Subnet Mask
Class
Subnet
172.16.2.10
10.6.24.20
10.30.36.12
255.255.255.0
255.255.240.0
255.255.255.0

Слайд 22Broadcast Addresses
172.16.1.0
172.16.2.0
172.16.3.0
172.16.4.0

172.16.3.255
(Directed broadcast)
255.255.255.255
(Local network broadcast)
X
172.16.255.255
(All subnets broadcast)



Слайд 23


Addressing Summary Example

16
172
2
160
10101100
00010000
10100000
00000010
Host
Mask
Subnet
Broadcast
Last
First
172.16.2.160
255.255.255.192
4

1

Слайд 24Специальные IP - адреса
0.0.0.0 – используется для загрузки ОС
127.0.0.1 – внутренний

шлейф ПК (loopback)
Адреса частных локальных сетей (не маршрутируются в Интернет):
10.0.0.0 - 10.255.255.255
172.16.0.0 - 172.31.255.255
192.168.0.0 - 192.168.255.255

Слайд 25
Internet Control Message Protocol


Application
Transport
Internet
Data Link
Physical





Destination Unreachable

Echo (Ping)

Other


ICMP
1

Слайд 26Address Resolution Protocol
172.16.3.1


172.16.3.2
IP: 172.16.3.2 = ???


I need the Ethernet address of

176.16.3.2.

Слайд 27Address Resolution Protocol
172.16.3.1


172.16.3.2
IP: 172.16.3.2 = ???

Слайд 28Address Resolution Protocol
172.16.3.1



IP: 172.16.3.2
Ethernet: 0800.0020.1111
172.16.3.2
IP: 172.16.3.2 = ???

Слайд 29Address Resolution Protocol
Map IP

MAC
Local ARP

172.16.3.1




IP: 172.16.3.2
Ethernet: 0800.0020.1111

172.16.3.2

IP: 172.16.3.2 = ???


Слайд 30
TCP Segment Format

Source port (16)
Destination port (16)
Sequence number (32)
Header length (4)
Acknowledgement number

(32)

Reserved (6)

Code bits (6)

Window (16)

Checksum (16)

Urgent (16)

Options (0 or 32 if any)

Data (varies)

20 Bytes

Bit 0

Bit 15

Bit 16

Bit 31

Слайд 31

Port Numbers

TCP
Port Numbers
F T P
Transport Layer
T E L N E T
D N S
S N M P
T F T P
S M T P
UDP
Application Layer
21
23
25
53
69
161
R I P
520

Слайд 32
TCP Port Numbers
Source
Port
Dest.
Port
…
Host A
1028
23
…
SP
DP
Host Z


Telnet Z

Dest. port = 23. Send packet to

my
Telnet application.

Слайд 33Send SYN
(seq=100 ctl=SYN)
SYN received
Host A
Host B
TCP Three Way Handshake/Open Connection

Слайд 34Send SYN
(seq=100 ctl=SYN)
SYN received
Send SYN, ACK
(seq=300 ack=101 ctl=syn,ack)
Host A
Host

B

SYN received

TCP Three Way Handshake/Open Connection

Слайд 35Send SYN
(seq=100 ctl=SYN)
SYN received
Send SYN, ACK
(seq=300 ack=101 ctl=syn,ack)
Established
(seq=101 ack=301

ctl=ack)

Host A

Host B

SYN received

TCP Three Way Handshake/Open Connection

Слайд 36Window size = 1
Sender
Receiver
Send 1
Receive 1
Receive ACK 2


Send ACK 2

Send 2

Receive 2

Receive ACK 3

Send ACK 3

Send 3

Receive 3

Receive ACK 4

Send ACK 4

TCP Simple Acknowledgment

Слайд 37


TCP Sequence and Acknowledgment Numbers
I just got #10,
now I need #11.
Source
Port
Dest.
Port
…
Sequence
#
Acknowledgement
#
1028
23
Source
Dest.
10
Seq.
1
Ack.
1028
23
Source
Dest.
11
Seq.
1
Ack.
I

just
sent #10.



Слайд 38TCP Sequence and Acknowledgment Numbers
Source
Port
Dest.
Port
…
Sequence
#
Acknowledgement
#
1028
23
Source
Dest.
11
Seq.
101
Ack.
1028
23
Source
Dest.
10
Seq.
100
Ack.
1028
23
Source
Dest.
11
Seq.
100
Ack.
1028
23
Source
Dest.
12
Seq.
101
Ack.




I just got #11,
now I need #12.

I

just
sent #11.

Слайд 39

Window size = 3
Send 2
TCP Windowing

Sender


Window size = 3
Send 1

Window size

= 3
Send 3


ACK 3
Window size = 2

Packet 3 is Dropped

Receiver

Слайд 40

Window size = 3
Send 2
TCP Windowing

Sender


Window size = 3
Send 1

Window size

= 3
Send 3


ACK 3
Window size = 2

Packet 3 is Dropped


Window size = 3
Send 4


Window size = 3
Send 3

Receiver

Слайд 41

Window size = 3
Send 2
TCP Windowing

Sender


Window size = 3
Send 1

Window size

= 3
Send 3

Packet 3 is Dropped


Window size = 3
Send 4


Window size = 3
Send 3


ACK 5
Window size = 2

Receiver




Window size = 3

Слайд 42TCP connection establishment and termination
SYN_SENT
ESTABLISHED
FIN_WAIT_1
FIN_WAIT_2
TIME_WAIT
ESTABLISHED
SYN_RCVD
CLOSE_WAIT
LAST_ACK
CLOSED
Client
Server
SYN J
SYN K, ack J+1
ack K+1
FIN M
ack

M+1

FIN N

ack N+1

Client stays in this state for twice the MSL

Слайд 43TCP соединение с 3-мя повторными запросами

Слайд 44Трассировка ТСР соединения

Слайд 45No sequence or acknowledgment fields
UDP Segment Format

Source port (16)
Destination port (16)
Length

(16)

Data (if any)

1

Bit 0

Bit 15

Bit 16

Bit 31

Checksum (16)


8 Bytes

Слайд 46Формат псевдозаголовка UDP

Слайд 47Инкапсуляция UDP дейтаграмм

Слайд 49Сравнение стеков протоколов
Стек TCP/IP
Обеспечивает надежную доставку данных за счет повторной передачи

потерянных пакетов
Вносит задержки
Используется приложениями нечувствительными к задер- кам, но чувствительными к потерям кадров:
HTTP, FTP,SMTP, SNMP

Стек UDP/IP
Не обеспечивает надежной доставки пакетов

Не вносит доп. задержек и доп. избыточность (мал. заг)
Используется приложениями чувствительными к задерж- кам, но менее чувствитель- ными к потерям пакетов:
VoIP, Video Conference, VoD

Похожие презентации

"Основы религиозных культур и светской этики" 190
КСУП НИВЫ 195
Элективный курс компьютерной графики как средство развития творческих способностей учащихся начальной школы 223
Экологические проблемы населенных пунктовПолигон ТБО или мусороперерабатывающий завод? 346
Сетевой этикет 3266
Планирование и разработка кадровой стратегии на предприятии ООО Велес Юг 229

Обратная связь

Если не удалось найти и скачать презентацию, Вы можете заказать его на нашем сайте. Мы постараемся найти нужный Вам материал и отправим по электронной почте. Не стесняйтесь обращаться к нам, если у вас возникли вопросы или пожелания:

Email: Нажмите что бы посмотреть 

Что такое ThePresentation.ru?

Это сайт презентаций, докладов, проектов, шаблонов в формате PowerPoint. Мы помогаем школьникам, студентам, учителям, преподавателям хранить и обмениваться учебными материалами с другими пользователями.

Для правообладателей

Яндекс.Метрика