Сетевой уровень | Курс "Компьютерные сети"
Приветствие и введение
Обзор раздела: В данном разделе преподаватель представляется и объясняет, что будет рассматриваться на лекции.
Сетевой уровень
- Сетевой уровень необходим для объединения сетей, построенных на разных технологиях.
- Идею отдельного сетевого уровня для объединения сетей разных технологий предложили Винтон Серф и Роберт Кан в 1974 году.
- Сетевой уровень и протокол IP являются основой интернета.
- Проблемы при использовании технологий канального уровня для глобальной сети включают различия между технологиями и ограничения по масштабируемости.
Различия технологий канального уровня
- Технологии канального уровня могут отличаться уровнем сервиса, типом адресации, широковещанием и максимальным размером кадра.
- Уровни сервиса включают гарантию доставки или отсутствие проверки доставки.
Адресация и фрагментация на сетевом уровне
Обзор раздела: В этом разделе рассматривается адресация и фрагментация данных на сетевом уровне.
Типы адресации
- Ethernet использует MAC-адресацию, а сотовая связь - IP-адресацию. Схемы адресации могут быть плоскими или иерархическими.
Фрагментация данных
- Для согласования размеров кадров в разных технологиях канального уровня используется фрагментация данных.
Обзор раздела: Обсуждение использования протокола ARP для определения локального адреса.
Протокол ARP
Обзор раздела: Объяснение процесса согласования размеров пакетов при передаче данных через составные сети.
Размеры пакетов
Фрагментация данных и технологии сетевого уровня
Обзор раздела: В этом разделе рассматривается фрагментация данных на сетевом уровне и технологии передачи данных.
Фрагментация данных
- Данные фрагментируются для передачи по сети отдельными кусками.
- Размеры данных, передаваемых через сеть, зависят от технологий канального уровня.
- Ethernet и Wi-Fi имеют схожие характеристики на уровне адресации и формата кадра.
Ограничения коммутаторов Ethernet
- Коммутаторы Ethernet имеют ограничения в масштабируемости из-за таблиц коммутации.
- Отсутствие дублирующих путей между коммутаторами приводит к перегрузке сети.
Проблемы масштабирования в глобальных сетях
Обзор раздела: В данном разделе обсуждаются проблемы масштабирования в глобальных сетях и ограничения технологий канального уровня.
Проблемы Ethernet в глобальных сетях
- Недостаточно соединений между коммутаторами может привести к перегрузке сети.
- Отправка пакетов всем компьютерам при неизвестном адресате может засорить сеть.
Ограничения создания крупных сетей
- Наличие одного соединения в Ethernet предотвращает образование колец в сети.
- Протокол STP позволяет создавать несколько соединений, но активно только одно за раз.
Роль и функциональность маршрутизаторов
Обзор раздела: Здесь рассматривается роль и задачи маршрутизаторов в объединении компьютерных сетей.
Маршрутизация данных
- Маршрутизаторы играют ключевую роль в объединении компьютерных сетей на уровне интерфейсов.
Маршрутизация и сетевой уровень
Обзор раздела: В данном разделе рассматривается маршрутизация данных через сеть, учет изменений в топологии и загрузке каналов связи.
Маршрутизация данных
- Учет изменений в топологии и загрузке каналов для эффективного использования пропускной способности.
- Форвард продвижением - поиск маршрута для каждого пакета на маршрутизаторе.
- Пример составной сети с 5 маршрутизаторами, где маршрут определяется для каждой порции данных отдельно.
Протоколы сетевого уровня
Обзор раздела: Рассмотрение протоколов на сетевом уровне, таких как IP, ICMP, ARP и DHCP.
Протоколы на сетевом уровне
- Основные протоколы: IP для передачи данных, ICMP для управления сетью, ARP для определения локальных адресов и DHCP для динамической конфигурации хостов.
- Изучение четырех протоколов сетевого уровня: IP, ICMP, ARP и DHCP.
Задачи сетевого уровня
Обзор раздела: Строительство объединенной сети и использование маршрутизации через маршрутизаторы.
Задачи на сетевом уровне