Компьютерные сети. Лекция 3

ЛЕКЦИЯ 3

Содержание:
Технологии и устройства канального уровня
Технологии беспроводных сетей
Сетевой уровень модели OSI

Технологии и устройства канального уровня
Функционирование коммутаторов локальной сети
Конструктивное исполнение коммутаторов
Технологии коммутации и модель OSI
Протоколы Spanning Tree
Виртуальные локальные сети (VLAN)
Технология PoE

Функционирование коммутаторов локальной сети

Функционирование коммутаторов локальной сети

Функционирование коммутаторов локальной сети

Классификация коммутаторов по возможности управления
Неуправляемые коммутаторы
Управляемые коммутаторы
Настраиваемые коммутаторы

Технологии коммутации и модель OSI
Коммутаторы уровня 2 (Layer 2 (L2) switch)
Коммутатор уровня 3 (Layer 3 (L3) switch)

Конструктивное исполнение коммутаторов
настольные коммутаторы (Desktop switch);
автономные коммутаторы (Rack mounted switch);
коммутаторы на основе шасси
(Chassis switch).
стековые

Трехуровневая иерархическая модель сети

Протоколы Spanning Tree
Коммутатор 1
Коммутатор 2
ПК 1
Сервер

Протокол IEEE 802.1D Spanning Tree Protocol (STP)
Коммутатор 1
Коммутатор 2
ПК 1
Сервер
1 Гбит/с
100 Мбит/с
BPDU
BPDU
BPDU
BPDU
Приоритет моста: 32 768
Приоритет моста: 32 768
МАС-адрес: 01-02-03-04-01-00
МАС-адрес: 01-02-03-04-01-11
Root Bridge

Агрегирование каналов связи

VLAN

Типы VLAN
на основе портов;
на основе стандарта IEEE 802.1Q;
на основе стандарта IEEE 802.1ad (Q-in-Q VLAN);
на основе портов и протоколов IEEE 802.1v;
на основе MAC-адресов;
асимметричные.

Технология РоЕ
Питающее устройство (Power Sourcing Equipment, PSE)
Коммутатор
Питаемое устройство (Powered Device, PD)
IP-камера
Точка доступа
IP-телефон

Технология РоЕ

Технологии беспроводных сетей
Что такое Wi-Fi
Основные элементы беспроводной сети
Стандарты IEEE 802.11
Безопасность беспроводных сетей

Технологии беспроводных сетей
Wi-Fi (Wireless Fidelity)
Wireless Local Area Network (WLAN)
Wi-Fi Alliance (группа стандартов 802.11).

Основные элементы беспроводной сети
Беспроводной USB-адаптер
Беспроводной CardBus - адаптер
Точка доступа
Внешняя антенна

Стандарты беспроводных сетей

Технологии, применяемые в оборудовании Wi-Fi
SU MIMO
MU MIMO
Beamforming

Режимы функционирования беспроводных сетей
Ad Hoc
Infrastructure

Безопасность в беспроводных сетях
Контроль за подключением к точке доступа на основе MAC-адресов.
Скрытие имени сети SSID.
Шифрование на основе протокола WEP (RC4).
Контроль за доступом к среде передачи на основе протокола 802.1Х.
Поддержка протоколов WPA/WPA2.

Сетевой уровень модели OSI
Протоколы сетевого уровня. Протокол IP
Адресация IPv4
Технология NAT (Network Address Translation)
Адресация IPv6

Протокол IP

Формат пакета (дейтаграммы) IPv4

Адресация сетевого уровня
Функции IP-адреса:
Идентификация сетевых интерфейсов.
Маршрутизация.

Представление адреса IPv4
32 бита
8 бит
8 бит
8 бит
8 бит
IP-адрес в
32-разрядном виде
IP-адрес, разбитый
на октеты
Октеты в
десятичной записи
IP-адрес в точечно-
десятичной записи

Преобразование октета IP-адреса из двоичного представления в десятичное

Классовая IP-адресация
32 бита
Адрес группы многоадресной рассылки
Зарезервировано
0
0
1
1
1
0
1
1
1
1
1
1
0
1
0
Класс A:
Класс B:
Класс C:
Класс D:
Класс E:

Классы IP-адресов

Маска подсети
A – IP адрес, а Mask – маска, то
Адрес сети = A and Mask
Адрес узла = A and (Not Mask)
IP-адрес: 192.168.130.5 или 11000000 10101000 10000010 000001012
маска: 255.255.255.0 или 11111111 11111111 11111111 000000002
адрес подсети: 192.168.130.0 или 11000000 10101000 10000010 000000002
адрес узла: 0.0.0.5 или 00000000 00000000 00000000 000001012
IP-адрес: 192.168.130.5 или 11000000 10101000 10000010 000001012
Маска: 255.255.128.0 или 11111111 11111111 10000000 000000002
адрес подсети: 192.168.128.0 или 11000000 10101000 10000000 000000002
адрес узла: 0.0.2.5 или 00000000 00000000 00000010 000001012

Бесклассовая междоменная маршрутизация (CIDR, Classless Interdomain Routing)
IP-адрес 192.168.130.5
с маской 255.255.255.0 имеет вид 192.168.130.5/24,
IP-адрес 192.168.130.5
с маской 255.255.128.0
обозначается как 192.168.130.5/17

Специальные IP-адреса

IP-адреса
Публичные (public) IP-адреса
Частный (private) IP-адрес
Класс A От 10.0.0.0 до 10.255.255.255
Класс В ОТ 172.16.0.0 до 172.31.255.255
Класс С От 192.168.0.0 до 192.168.255.255

Преобразование сетевых адресов – Network Address Translation (NAT)

Способы конфигурации IP-адресов
Статическая конфигурация:
Динамическая конфигурация:
DHCP-сервер
ПК
DHCP-запрос
DHCP-ответ

Протокол IPv6
Большее адресное пространство.
Улучшенные механизмы по автоматической настройке узлов
Расширенные возможности для поддержки аутентификации пользователей, целостности и конфиденциальности данных.
Упрощение маршрутизации.
Улучшенные механизмы обеспечения качества обслуживания (Quality of Service, QoS).
Упрощенный заголовок пакета.

Формат пакета IPv6