Привет, посетитель сайта ZametkiNaPolyah.ru! Продолжаем изучать основы работы компьютерных сетей, и эта первая запись четвертой части, которая целиком и полностью посвящена протоколу IP, даже не самому протоколу IP, а его версии IPv4. Напомню, что эти записи основаны на программе Cisco ICND1 и помогут вам подготовиться к экзаменам CCENT/CCNA. Пока получается несколько нелогично, опубликована только первая часть курса, а тут сразу выходит четвертая. Это происходит по одной простой причине — я всё время занят вопросами, не связанными с блогом, а четвертая часть уже полностью готова к публикациям и я решил: лучше уж хоть что-то, чем совсем ничего. В дальнейшем это описание будет изменено.

Протокол IP и его версия IPv4

Протокол IP и его версия IPv4

Перед началом я хотел бы вам напомнить, что ознакомиться с опубликованными материалами первой части курса можно по ссылке: «Основы взаимодействия в компьютерных сетях».

О чем мы будем говорить в четвертой части курса?

Четвертая часть нашего курса для начинающих сетевых администраторов и IP-инженеров посвящена протоколу IP, а если быть более точным, то его версии IPv4, которая на момент написания этих строк является более распространенной, нежели версия IPv6. Вообще, протокол IPv6 обладает рядом преимуществ по сравнению с протоколом IPv4, но он все равно является протоколом IP и наследует многие особенности протокола IPv4. Если формулировать задачу протокола IP, то она сводится к тому, чтобы доставить данные из пункта А в пункт Б. Ключевое слово здесь — доставить, его можно заменить на «хоть как-то доставить» или на «доставить хоть какую-то часть данных, необязательно все». В протоколе IP нет механизма проверки целостности данных, протокол IP ничего не гарантирует своим пользователям: ни правильность доставки, не целостность данных, ни даже защиту от их изменения. Протокол IP лишь говорит: если между пунктом А и Б есть хоть один, даже самый плохенький маршрут, я попытаюсь по нему доставить данные, не факт, что доставлю, но попытаюсь.

Дело всё в том, что разработку протокола IP спонсировало министерство обороны США в условиях холодной войны, и перед командой инженеров была поставлена задача: придумать протокол, который бы работал при условии, что половину территории США накроет ядерным ударом, то есть был нужен протокол, который способен работать и продолжать передавать данные при условии, что половина сетевой инфраструктуры выйдет из строя.

До создания протокола IP были только сети с коммутацией каналов, протокол IP дал возможность строить сети с коммутацией пакетов. Сети с коммутацией каналов были очень чувствительны к выходу из строя транзитных узлов, так как прежде чем начнется передача данных, нужно построить канал связи. Если в процессе обмена информацией из строя выйдет хотя бы один узел, формирующий канал, процесс полностью будет прерван и не возобновится до тех пор, пока транзитный узел не будет восстановлен или есть другой вариант: построить резервный канал и вести по нему передачу данных. Сети, построенные на протоколе IP — это сети с коммутацией пакетов, здесь данные могут передаваться разными маршрутами, более того, каждый IP-пакет из точки А в точку Б может следовать разными маршрутами, но это еще не всё: пакеты из точки Б в точку А могут следовать отличными маршрутами, чем те, что шли из А в Б.

Особенность протокола IP заключается в том, что данные передаются фрагментами, называемыми IP-пакетами и при этом данные могут передаваться разными маршрутами, поэтому, если из строя вышел один транзитный узел, но у нас есть обходной маршрут — ничего страшного: мы просто потеряем часть данных, которые шли этим маршрутом, остальные наши фрагменты пойдут другим путем. А потерянные данные мы можем получить чуть позже, сделав повторный запрос. Другими словами: если в сетях с коммутацией канала перед передачей данных строится четкий и строго определенный канал, по которому затем передаются данные, то в сетях с коммутацией пакетов нет заранее построенного пути, путь каждого пакета может быть уникальным, пакеты могут даже потеряться или измениться по дороге, они могут приходит не в том порядке, в котором были отправлены, в IP никто не обязан ничего подтверждать. И всё это плюсы протокола IP, присущие обеим версиям, а не минусы. Эти факторы делают IP рабочим инструментом в любой, даже самой плохой сети.

В этой и нескольких других частях мы будем разбираться с механизмами работы протокола IP, которые делают его столь незаменимым инструментом в современных компьютерных сетях.

Содержимое четвертой части.

Чтобы вам было проще ориентироваться в четвертой части, ниже представлено оглавление из тем в том порядке, в котором я рекомендую с ними знакомиться:

  1. Протокол IP (IPv4) и его значение в компьютерных сетях.
  2. Структура IP-адреса и формы записи IP-адресов.
  3. IP-пакет, заголовок IP-пакета и его структура.
  4. Двоичные числа и двоичная система счисления. Перевод числа из двоичной системы в десятичную.
  5. Классовые сети, классы сетей и классовая адресация в протоколе IP.
  6. Бесклассовые сети (CIDR), маска подсети/сети переменной длины (VLSM) в протоколе IP.
  7. Частые или серые IP-адреса и публичные или белые IP-адреса. Bogon IP-адреса.
  8. Unicast, broadcast, multicast, anycast и loopback IP-адреса.
  9. Устройства IP сетей: узлы, маршрутизаторы и их функции. Сколько IP-адресов может быть у компьютера?
  10. Как получить IP-адрес. Статические и динамические IP-адреса.
  11. IP сети и их деление на подсети.
  12. Включение роутера Cisco и мастер начальных настроек.
  13. Настройка IP-адресов на маршрутизаторах Cisco. Первичная настройка роутера.
  14. Протоколы ARP и Proxy ARP. ARP таблица маршрутизатора Cisco и ARP таблица в Windows.
  15. Протокол ICMP. Команды ping и tracert.
  16. Размер IP-пакетов: IP MTU и PMTU. Фрагментация IP пакетов.

 

Возможно, эти записи вам покажутся интересными


Выберете удобный для себя способ, чтобы оставить комментарий

Leave a Comment

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Loading Disqus Comments ...