Transcript مفاهیم TCP/IP

‫مفاهیم ‪TCP/IP‬‬
‫گردآوری‪:‬مهندس رضاپور‬
‫‪[email protected]‬‬
‫‪1‬‬
‫مفاهیم ‪TCP/IP‬‬
‫گردآوری ‪ :‬مهندس ابراهیم رضاپور‬
‫ارزشیابی‬
‫‪ %70‬امتحان تئوری‬
‫‪ %20‬ارائه‬
‫‪ %10‬حضور و غیاب‬
‫‪2‬‬
‫مفاهیم ‪TCP/IP‬‬
‫گردآوری ‪ :‬مهندس ابراهیم رضاپور‬
‫منابع‬
‫‪3‬‬
‫مفاهیم ‪TCP/IP‬‬
‫گردآوری ‪ :‬مهندس ابراهیم رضاپور‬
‫جلسه ‪1‬‬
‫سرفصل ها‬
‫• اینترنت‪ ،‬مدل مرجع و ‪TCP/IP‬‬
‫• تعاریفی از پروتکل و مدل های شبکه‬
‫• سوئیچینگ‬
‫• پروتکل ‪TCP/IP‬‬
‫• ‪ ISP‬ها‪ Nap ،‬و ‪...‬‬
‫• ‪...‬‬
‫‪4‬‬
‫مفاهیم ‪TCP/IP‬‬
‫گردآوری ‪ :‬مهندس ابراهیم رضاپور‬
‫پروتکل ‪TCP/IP‬‬
‫• یکی از مهم ترین پروتکل ها در شبکه‬
‫• استفاده در زمینه برقراری ارتباط(اینترنت)‬
‫• پروتکل‪:‬‬
‫• قوانینی جهت قانونمند نمودن نحوه ارتباط در شبکه‬
‫‪5‬‬
‫مفاهیم ‪TCP/IP‬‬
‫گردآوری ‪ :‬مهندس ابراهیم رضاپور‬
‫ویژگی ها‬
‫• قابلیت ‪Portable‬‬
‫• باال بودن ‪Realiblity‬‬
‫• قابلیت ‪Scalability‬‬
‫• استفاده از سرویس های متنوع وب‪ ،‬ایمیل‪...‬‬
‫• تنوع پروتکل های موجود در پشته ‪TCP/IP‬‬
‫• تعریف سوکت در استفاده از برنامه های متعدد‬
‫‪6‬‬
‫مفاهیم ‪TCP/IP‬‬
‫گردآوری ‪ :‬مهندس ابراهیم رضاپور‬
‫پروتکل های موجود در پشته‬
‫• تبدیل نام کامپیوتر به آدرس ‪ip‬‬
‫• شناسایی کامپیوتر مقصد‬
‫• ‪Information Packageing‬‬
‫• آدرس دهی و روتینگ داده ها‬
‫• هر‪4‬الیه دارای وظیفه مشخص‬
‫• ارسال داده=ارسال نامه از شهری به شهر دیگر‬
‫• گیرنده فرستنده‪ (....‬مستقل از محیط انتقال شبکه)‬
‫‪7‬‬
‫مفاهیم ‪TCP/IP‬‬
‫گردآوری ‪ :‬مهندس ابراهیم رضاپور‬
‫الیه های پروتکل ‪TCP/IP‬‬
‫• دالیل الیه بندی شبکه‪:‬‬
‫ نیاز به تبدیل یک فایل بزرگ به اجزا کوچکتر‬‫‪ -‬استفاده بهینه از پهنای باند‬
‫ باالبردی امنیت‬‫‪ -‬کنترل خطا‬
‫ آزادی در انتخاب نوع سوئیچینگ و کدگذاری‬‫ استفاده از مکانیزم های ‪HANDSHAKING‬‬‫(شبکه=دولت ‪ ،‬الیه ها=وزرا)‬
‫‪8‬‬
‫مفاهیم ‪TCP/IP‬‬
‫گردآوری ‪ :‬مهندس ابراهیم رضاپور‬
‫الیه های پروتکل ‪TCP/IP‬‬
‫• مدل ارتباطی ‪4‬الیه جهت ارسال اطالعات از محلی به محلی دیگر‪:‬‬
‫• ‪Application‬‬
‫• ‪Internet‬‬
‫• ‪Transport‬‬
‫• ‪Network Interface‬‬
‫• هر پروتکل پشته در الیه مربوط به خود‬
‫‪9‬‬
‫مفاهیم ‪TCP/IP‬‬
‫گردآوری ‪ :‬مهندس ابراهیم رضاپور‬
‫الیه ‪APPLICATION‬‬
‫• باالترین الیه در ‪TCP/IP‬‬
‫• ارتباط برنامه های کاربردی مختلف با شبکه‬
‫• پروتکل های موجود در این الیه=جهت مبادله اطالعات‬
‫• ‪http‬‬
‫• ارسال فایل های صفحات وب‬
‫• ‪Ftp‬‬
‫• ارسال و دریافت فایل‬
‫‪10‬‬
‫مفاهیم ‪TCP/IP‬‬
‫گردآوری ‪ :‬مهندس ابراهیم رضاپور‬
‫الیه ‪TRANSPORT‬‬
‫• الیه حمل اطالعات‬
‫• قابلیت ایجاد نظم و تضمین ارتباط بین کامپیوترها‬
‫• ارسال داده به الیه های باالتر و پایین تر‬
‫• پروتکل های موجود=کنترل نحوه توزیع داده ها‬
‫• ‪TCP‬‬
‫• تضمین صحت توزیع اطالعات‬
‫• ‪UDP‬‬
‫• عرضه سریع اطالعات بدون تضمین صحت توزیع‬
‫اطالعات‬
‫‪11‬‬
‫مفاهیم ‪TCP/IP‬‬
‫گردآوری ‪ :‬مهندس ابراهیم رضاپور‬
‫الیه ‪INTERNET‬‬
‫• مسئول آدرس دهی‪ ،‬بسته بندی و روتینگ داده هاست‪.‬‬
‫• )‪Ip(Internet Protocol‬‬
‫• مسئول آدرس دهی به منظور ارسال به مقصد‬
‫• )‪ARP(Address resolation Protocol‬‬
‫• مشخص نمودن آدرس)‪MAC(Media Access Control‬‬
‫مپیوترمقصد‬
‫‪12‬‬
‫مفاهیم ‪TCP/IP‬‬
‫کا‬
‫گردآوری ‪ :‬مهندس ابراهیم رضاپور‬
…
Internet Control Message Protocol(ICMP) •
‫• عیب یابی وگزارش خطا در توزیع اطالعات‬
IGMP(Internet group management Protocol) •
TCP/IP ‫ در‬MultiCasting ‫• مسئول مدیریت‬
‫ مهندس ابراهیم رضاپور‬: ‫گردآوری‬
TCP/IP ‫مفاهیم‬
13
‫الیه ‪NETWORK INTERFACE‬‬
‫• مسئول استقرار داده و دریافت داده برروی محیط انتقال‬
‫• پروتکل های‪(Ethernet,ATM:‬نحوه ارسال داده)‬
‫• شامل‪ :‬بخش فیزیکی(کابل شبکه و آداپتورهای شبکه)‬
‫• آداپتور شبکه‪:‬‬
‫• ‪)Mac Address(66:B5-50-04-22-D4‬‬
‫‪14‬‬
‫مفاهیم ‪TCP/IP‬‬
‫گردآوری ‪ :‬مهندس ابراهیم رضاپور‬
‫‪IP ADDRESS‬‬
‫• ارتباط = آدرس کامپیوتر مبدا و مقصد‬
‫• ‪ 000.000.000.000‬و ‪( 111.111.111.111‬غ قابل استفاده)‬
‫• دوبخش‪:‬‬
‫• ‪Network ID‬‬
‫• ‪Host ID‬‬
‫• کالس ها‪A , B, C, D , E :‬‬
‫‪15‬‬
‫مفاهیم ‪TCP/IP‬‬
‫گردآوری ‪ :‬مهندس ابراهیم رضاپور‬
‫…‬
‫‪16‬‬
‫مفاهیم ‪TCP/IP‬‬
‫گردآوری ‪ :‬مهندس ابراهیم رضاپور‬
‫…‬
‫‪17‬‬
‫مفاهیم ‪TCP/IP‬‬
‫گردآوری ‪ :‬مهندس ابراهیم رضاپور‬
‫‪SUBNETING‬‬
‫• تعداد هاست زیاد=مدیریت تحت یک ‪ Lan‬بسیار مشکل‬
‫‪18‬‬
‫مفاهیم ‪TCP/IP‬‬
‫گردآوری ‪ :‬مهندس ابراهیم رضاپور‬
‫‪SUBNETMASK‬‬
‫بایت سوم=‪=255‬زیرشبکه‬
‫‪19‬‬
‫مفاهیم ‪TCP/IP‬‬
‫گردآوری ‪ :‬مهندس ابراهیم رضاپور‬
‫مثال برای حالت استاندارد‪:‬‬
‫• فرض کنید که در یک سازمان با کالس ‪ B‬بخواهیم حداکثر ‪254‬‬
‫زیرشبکه تعریف کنیم‪.‬الگوی زیر شبکه باید به چه شکلی باشد؟‬
‫‪20‬‬
‫مفاهیم ‪TCP/IP‬‬
‫گردآوری ‪ :‬مهندس ابراهیم رضاپور‬
‫مثال برای حالت غیر استاندارد‪:‬‬
‫• فرض کنید که در یک سازمان با کالس از نوع ‪ B‬بخواهیم حداکثر‬
‫‪ 28‬زیرشبکه با تعداد ‪ 1000‬میزبان برای هرکدام تعریف‬
‫کنیم‪.‬الگوی زیر شبکه را رسم کنید‬
‫• نکته‪ :‬باید الگو را برای مقادیر بیشتر طراحی کنیم نه فقط برای‬
‫‪1000‬‬
‫‪21‬‬
‫مفاهیم ‪TCP/IP‬‬
‫گردآوری ‪ :‬مهندس ابراهیم رضاپور‬
‫نکته‪:‬‬
‫• برای دانستن این که دو کامپیوتر در یک ‪ LAN‬قرار دارند باید‬
‫آدرس زیر شبکه (دودویی) را در آدرس مبدا و مقصد ‪ AND‬کنیم ‪.‬‬
‫اگر جواب ها یکسان باشند یعنی دو کامپیوتر در یک ‪ LAN‬قرار‬
‫دارند‪.‬‬
‫‪22‬‬
‫مفاهیم ‪TCP/IP‬‬
‫گردآوری ‪ :‬مهندس ابراهیم رضاپور‬
‫مثال ‪:‬‬
‫• در ادامه مثال قبلی اگر آدرس مبدا ‪ 135.17.231.24‬و آدرس‬
‫مقصد ‪ 235.17.224.15‬باشد تعیین کنید که آیا دو آدرس متعلق‬
‫به یک ‪ LAN‬هستند؟‬
‫نتیجه هردو یکسان است پس در یک ‪ LAN‬قرار دارند‬
‫‪23‬‬
‫مفاهیم ‪TCP/IP‬‬
‫گردآوری ‪ :‬مهندس ابراهیم رضاپور‬
‫الیه های مختلف مدل ‪:TCP/IP‬‬
‫‪24‬‬
‫مفاهیم ‪TCP/IP‬‬
‫گردآوری ‪ :‬مهندس ابراهیم رضاپور‬
‫الیه واسط شبکه در مدل ‪ TCP/IP‬معادل دو الیه فیزیکی و‬
‫پیوند داده در مدل‪ OSI‬است وظایف این الیه‪:‬‬
‫• ایجاد یک کانال بدون خطا از دید الیه باالتر‬
‫• ارسال دیتا از هریک از کانال های ارتباطی‬
‫‪25‬‬
‫مفاهیم ‪TCP/IP‬‬
‫گردآوری ‪ :‬مهندس ابراهیم رضاپور‬
‫ارتباطات (قرار دادن داده ها روی کانال های ارتباطی) به‬
‫صورت زیر انجام میپذیرد‬
‫• نقطه به نقطه با لینک اختصاص ی‬
‫• ارسال داده بر روی کانال مشترک‬
‫الیه شبکه‬
‫‪26‬‬
‫مفاهیم ‪TCP/IP‬‬
‫گردآوری ‪ :‬مهندس ابراهیم رضاپور‬
‫استانداردهای انتقال داده خطوط نقطه به نقطه (مثل سیم‬
‫تلفن)‪:‬‬
‫‪27‬‬
‫مفاهیم ‪TCP/IP‬‬
‫گردآوری ‪ :‬مهندس ابراهیم رضاپور‬
‫پروتکل ‪:SLIP‬‬
‫• بسیار ساده جهت ارسال بین مبدا و مقصد به صورت‬
‫نقطه به نقطه‬
‫• کاراکتر خاص برای هر کامپیوتر که بیانگر شروع ارسال داده‬
‫است‬
‫• بعد از اتمام ارسال داه دوباره کاراکتر ارسال می شود‬
‫قاب فریم در این روش ‪:‬‬
‫‪28‬‬
‫مفاهیم ‪TCP/IP‬‬
‫گردآوری ‪ :‬مهندس ابراهیم رضاپور‬
‫اشکاالت این روش‪:‬‬
‫• هیچ مکانیزمی برای کشف خطا وجود ندارد‬
‫• قابل استفاده در هر نوع شبکه های نیست(عدم وجود ‪IP‬‬
‫بین مبدا و مقصد)‬
‫• عدم وجود روش ی برای ‪(Authentication‬امنیت پایین)‬
‫• جایگزینی کاراکتر ‪( 0C‬نمادانتهای داده) با ‪DB ,DC‬‬
‫‪29‬‬
‫مفاهیم ‪TCP/IP‬‬
‫گردآوری ‪ :‬مهندس ابراهیم رضاپور‬
‫پروتکل ‪PPP‬‬
‫• ایجاد ارتباط توسط بسته های خاص ی بنام ‪LCP‬‬
‫• ‪ :LCP‬مشخص کننده لینک (مسیر) بین مبدا و مقصد و‬
‫تنظیم برخی پارامترهای پروتکل ‪ppp‬‬
‫• ‪:NCP‬مشخص کننده برخی پارامترهای ارتباطی شبکه(طول‬
‫فیلد دیتا) و تنظیم آدرس‪ IP‬موقت برای کامپیوتر‬
‫‪30‬‬
‫مفاهیم ‪TCP/IP‬‬
‫گردآوری ‪ :‬مهندس ابراهیم رضاپور‬
‫…‬
‫• پس از پایان ارسال داده‪:‬‬
‫• ارسال یک بسته ‪ NCP‬جهت آزادسازی آدرس ‪IP‬‬
‫• ارسال یک بسته ‪ LCP‬جهت قطع ارتباط به شکل‬
‫فیزیکی‬
‫‪31‬‬
‫مفاهیم ‪TCP/IP‬‬
‫گردآوری ‪ :‬مهندس ابراهیم رضاپور‬
‫کانال های اشتراکی‬
‫• در این کانال ها به دلیل امکان برخورد بین بسته های‬
‫اطالعاتی الگوریتم های متنوعی ارائه می شود‬
‫مدیریت کانال‪:‬‬
‫‪ ALOHA -1‬محض‬
‫‪ ALOHA -2‬برهه ای‬
‫‪ -3‬پروتکل ‪CSMA/CD‬‬
‫‪32‬‬
‫مفاهیم ‪TCP/IP‬‬
‫گردآوری ‪ :‬مهندس ابراهیم رضاپور‬
‫‪...‬‬
‫‪ ALOHA‬محض‪:‬‬
‫• هر ماشین در هر زمان دلخواه میتواند اقدام به ارسال‬
‫فریم داده کند‪.‬‬
‫• در صورت برخورد قاب های داده های دو یا چند ماشین‪،‬‬
‫فرستنده مطلع میشود و پس از مدتی تصادفی اقدام به‬
‫ارسال مجدد میکند‬
‫• کارایی حدود ‪%18‬‬
‫‪33‬‬
‫مفاهیم ‪TCP/IP‬‬
‫گردآوری ‪ :‬مهندس ابراهیم رضاپور‬
‫‪...‬‬
‫‪ ALOHA‬برهه ای‪:‬‬
‫• برای ارسال فریم داده‪ ،‬برهه یا اسالت زمانی در نظر گرفته‬
‫میشود‬
‫• امکان برخورد کمتر‬
‫• کارایی نسبت به روش محض ‪ 2‬برابر‬
‫‪34‬‬
‫مفاهیم ‪TCP/IP‬‬
‫گردآوری ‪ :‬مهندس ابراهیم رضاپور‬
‫‪...‬‬
‫پروتکل ‪CSMA/CD‬‬
‫‪Carier Sense Multiple Access With Collision Detection‬‬
‫• گوش دادن به رسانه مشترک و دسترس ی چندگانه به همراه‬
‫تشخیص‬
‫• برای ارسال ابتدا باید به کانال اشتراکی گوش داد‬
‫• در صورت برخورد باید مدتی تصادفی صبر کنند و مجددا‬
‫اقدام به ارسال کنند‬
‫‪35‬‬
‫مفاهیم ‪TCP/IP‬‬
‫گردآوری ‪ :‬مهندس ابراهیم رضاپور‬
‫روش های کنترل خطا‬
‫• الف) کدهای توازن (‪:)Parity‬‬
‫• زوج‬
‫• فرد‬
‫• این روش فقط توانایی تشخیص خطا را داراست‬
‫• ب) روش کد همینگ‪:‬‬
‫• توانایی تشخیص و تصحیح خطا‬
‫‪36‬‬
‫مفاهیم ‪TCP/IP‬‬
‫گردآوری ‪ :‬مهندس ابراهیم رضاپور‬
‫‪...‬‬
‫کدهای توازن (‪:)PARITY‬‬
‫• استفاده از بیت توازن‬
‫• هدف در این روش تبدیل رشته بیت ها به زوج یا فرد‬
‫• بروز خطا در حالت تفاوت بیت ها(از بعد زوج یا فرد بودن)‬
‫در مبدا و مقصد‬
‫• عدم امکان تشخیص خطای با تعداد زوج و نیز تعداد فرد‬
‫بالعکس‪.‬‬
‫‪37‬‬
‫مفاهیم ‪TCP/IP‬‬
‫گردآوری ‪ :‬مهندس ابراهیم رضاپور‬
‫‪...‬‬
‫فاصله همینگ‬
‫• تعداد بیت های متفاوت بین دو رشته بیتی(نمایش با ‪)d‬‬
‫• امکان تشخیص خطا ‪ d-1‬و تصحیح خطا ‪d-1/2‬‬
‫‪38‬‬
‫مفاهیم ‪TCP/IP‬‬
‫گردآوری ‪ :‬مهندس ابراهیم رضاپور‬
‫‪...‬‬
‫فاصله همینگ‬
‫• برای تصحیح خطا برای رشته ‪ m‬بیتی‪ r:‬بیت کنترلی به‬
‫دیتای اصلی اضافه میشود‬
‫• مکان در نظر گرفته شده برای بیت های کنترلی مکان هایی‬
‫با توان های عدد ‪ 2‬اند‬
‫• بیت های داده در سایر مکان ها قرار میگیرد‬
‫• حاصل مقدار بیت های کنترلی=‬
‫‪ Xor‬نمودن بیت ها‬
‫‪39‬‬
‫مفاهیم ‪TCP/IP‬‬
‫گردآوری ‪ :‬مهندس ابراهیم رضاپور‬
‫مثال‬
‫مقدار بیت های کنترلی را بدست آورید؟(‪)1101 0011‬‬
‫‪40‬‬
‫مفاهیم ‪TCP/IP‬‬
‫گردآوری ‪ :‬مهندس ابراهیم رضاپور‬
‫مثال‬
‫تشخیص دهیدرشته بیت ارسال شده دچار خطا شده یا نه؟ و در‬
‫کدام بیت؟ (‪)011110000011‬‬
‫نحوه تشخیص خطا‪:‬‬
‫نوشتن کدهای همینگ از اول به آخر و تبدیل آن به دهدهی‬
‫‪ 0111‬بیت‪ 7‬خراب است‬
‫(‬
‫‪41‬‬
‫‪ 0000‬خطایی وجودندارد)‬
‫مفاهیم ‪TCP/IP‬‬
‫گردآوری ‪ :‬مهندس ابراهیم رضاپور‬
‫کنترل جریان‬
‫کنترل جریان‪:‬‬
‫جلوگیری از افتادن یک گیرنده کنددر درام یک فرستنده‬
‫سریع(ازبین رفتن داده ها)‬
‫تکنیک ها‪:‬‬
‫روش اول) کنترل بر اساس بازخورد‬
‫روش دوم)استفاده از کنترل جریان براساس میزان‬
‫‪42‬‬
‫مفاهیم ‪TCP/IP‬‬
‫گردآوری ‪ :‬مهندس ابراهیم رضاپور‬
‫کنترل بر اساس بازخورد‬
‫در این روش‪:‬‬
‫‪ ‬اعالم گیرنده کند بر عدم توانایی خود برای تطابق با‬
‫فرستنده‬
‫‪ ‬هماهنگ کردن توسط فرستنده(کند کردن خود)‬
‫‪43‬‬
‫مفاهیم ‪TCP/IP‬‬
‫گردآوری ‪ :‬مهندس ابراهیم رضاپور‬
‫استفاده از کنترل جریان بر اساس میزان‬
‫‪ ‬هماهنگی فرستنده و گیرنده به دوطریق ‪:‬‬
‫‪‬در ابتدا در مورد مقدار دیتای ارسالی بین خود در یک زمان‬
‫مشخص توافق می کنند‬
‫ی ـ ــا‬
‫‪‬فرستنده مقداری مشخص دیتا برای گیرنده ارسال نموده و‬
‫متوقف می شود‪.‬‬
‫در حالت‪2‬جهت دریافت مجدداعالم آمادگی توسط گیرنده‬
‫‪44‬‬
‫تمام اطالعات نحوه انتقال و کنترل‬
‫‪TCP/IP‬‬
‫شبکه‬
‫الیه‬
‫=‬
‫)‬
‫بحث‬
‫اینجای‬
‫تا‬
‫(‬
‫جریان‬
‫گردآوری ‪ :‬مهندس ابراهیم ضاپور‬
‫مفاهیم ‪TCP/IP‬‬
‫ر‬
‫الیه اینترنت‬
‫‪ ‬وظایف‪:‬‬
‫‪ ‬آدرس دهی‪ ،‬سوئیچینگ‪ ،‬مسیریابی‪ ،‬عملیات کپسوله سازی و قطعه‬
‫بندی‬
‫قالب یک بسته ‪ IPv4‬درالیه اینترنت‬
‫‪45‬‬
‫مفاهیم ‪TCP/IP‬‬
‫گردآوری ‪ :‬مهندس ابراهیم رضاپور‬
‫‪...‬‬
‫‪:Version ‬‬
‫‪4‬بیت‬
‫‪‬مشخص کننده نسخه پروتکل ‪4( IP‬یا ‪)6‬‬
‫‪:IHL ‬‬
‫‪4‬بیت‬
‫‪‬مشخص کننده طول سرآیند یک بسته ‪IP‬‬
‫‪46‬‬
‫مفاهیم ‪TCP/IP‬‬
‫گردآوری ‪ :‬مهندس ابراهیم رضاپور‬
‫‪...‬‬
‫‪:Type of service ‬‬
‫‪8‬بیت‬
‫‪‬مشخص کننده نوع سرویس درخواستی بسته(ارسال در‬
‫کوتاهترین مسیر یا سریعترین روش ارسال)‬
‫‪:Total Lenght ‬‬
‫‪16‬بیت‬
‫‪‬مشخص کننده حداکصر طول یک بسته ‪IP‬‬
‫‪47‬‬
‫مفاهیم ‪TCP/IP‬‬
‫گردآوری ‪ :‬مهندس ابراهیم رضاپور‬
‫‪...‬‬
‫‪:Identification ‬‬
‫‪16‬بیت‬
‫‪‬تخصیص شماره منحصر بفرد به بسته ها(جلوگیری از گم‬
‫شدن بسته قطعه قطعه شده)‬
‫‪‬پس از این فیلد‪ ،‬یک بیت فیلد خالی وجود دارد‪.‬‬
‫‪:)DF(Don’t Fragment ‬‬
‫‪1‬بیت‬
‫‪‬اگر پیامی به هر دلیل نخواهد قطعه بندی شود‬
‫‪48‬‬
‫مفاهیم ‪TCP/IP‬‬
‫گردآوری ‪ :‬مهندس ابراهیم رضاپور‬
‫‪...‬‬
‫‪:)MF(More Fragment ‬‬
‫‪1‬بیت‬
‫‪‬آیا بسته فعلی آخرین قطعه از یک قطعه بندی‬
‫است(‪=1‬آخرین قطعه‪=0 ،‬قطعات دیگری وجود دارد)‬
‫‪:)FO( Fragment Offset ‬‬
‫‪13‬بیت‬
‫‪‬مشخص کننده شماره یک قطعه جهت رعایت ترتیب‬
‫قرارگیری قطعات و بازسازی آن ها‬
‫‪49‬‬
‫مفاهیم ‪TCP/IP‬‬
‫گردآوری ‪ :‬مهندس ابراهیم رضاپور‬
‫‪...‬‬
‫‪:Time To live ‬‬
‫‪8‬بیت‬
‫‪‬مشخص کننده طول عمر یک بسته(بسته در ‪ LT‬به مقصد نرسد‬
‫حذف می شود=جلوگیری از سرگردانی در شبکه)‬
‫‪:Protocol ‬‬
‫‪8‬بیت‬
‫‪‬مشخص کننده پروتکل الیه باالتر که داده را به ‪ IP‬تحویل‬
‫داده(‪)UDP|TCP‬‬
‫‪:Checksum ‬‬
‫‪‬شانزده بیتی(کنترل خطا)‬
‫‪50‬‬
‫مفاهیم ‪TCP/IP‬‬
‫گردآوری ‪ :‬مهندس ابراهیم رضاپور‬
‫‪ICMP PROTOCOL‬‬
‫‪‬ارسال گزارش خطا ازطریق فرستادن پیام به فرستنده‬
‫‪‬کنترل خطا انجام نمی دهد فقط ارسال کننده گزارش آن است‬
‫‪‬مثال‪:‬‬
‫پروتکل ‪ IP‬قادر به ارسال بسته ای به مقصد نمی باشد بنابراین‬
‫ارسال پیام غ ق دسترس بودن توسط ‪ ICMP‬به مبدا‬
‫‪‬عدم وجود مکانیزمی برای اعالم وصول بسته در پیام های‬
‫‪ ICMP‬پس‪:‬‬
‫پروتکل ‪ IP‬همچنان غ ق اطمینان‬
‫‪51‬‬
‫مفاهیم ‪TCP/IP‬‬
‫گردآوری ‪ :‬مهندس ابراهیم رضاپور‬
‫…‬
‫‪‬ارسال بسته های ‪ ICMP‬در قالب یک بسته ‪IP‬‬
‫‪‬قالب یک بسته ‪:ICMP‬‬
‫‪ :Type‬نوع پیام‬
‫‪:Cod‬زیر پیام(پیام خود دارای پیام)‬
‫‪ :CheckSum‬کنترل خطا‬
‫‪52‬‬
‫مفاهیم ‪TCP/IP‬‬
‫گردآوری ‪ :‬مهندس ابراهیم رضاپور‬
‫وظایف مهم الیه اینترنت‬
Switching
Circuit Switching
Message Switching
Packet Switching
Routing
Static
Dynamic
‫ مهندس ابراهیم رضاپور‬: ‫گردآوری‬
TCP/IP ‫مفاهیم‬
53
‫‪:CIRCUIT SWITCHING‬‬
‫‪‬ایجاد یک مسیر بین مبدا و مقصد در ابتدا(رزرو شده) و سپس‬
‫ارسال‬
‫‪‬بدلیل وجود مسیر اختصاص ی ‪:‬‬
‫‪‬سرعت مناسب(‪)Through put‬‬
‫‪‬قابلیت اطمینان باال (‪)Reliability‬‬
‫‪‬هزینه نگهداری مسیر باال‬
‫‪54‬‬
‫مفاهیم ‪TCP/IP‬‬
‫گردآوری ‪ :‬مهندس ابراهیم رضاپور‬
‫‪:MESSAGE SWITCHING‬‬
‫‪‬بلعکس روش قبل نیاز به مسیر مشخص نیست‬
‫‪‬ارسال پیام هایی از مسیرهای دلخواه‬
‫‪‬بنابراین ‪:‬‬
‫‪‬هزینه کمتر‬
‫‪‬قابلیت اطمینان کمتر (‪)Reliability‬‬
‫‪‬پیچیدگی کمتر‬
‫‪55‬‬
‫مفاهیم ‪TCP/IP‬‬
‫گردآوری ‪ :‬مهندس ابراهیم رضاپور‬
‫‪:PACKET SWITCHING‬‬
‫‪‬همانند سوئیچینگ پیام‬
‫‪‬شکسته شدن پیام ها به بسته های کوچکتری به نام (‪)Packet‬‬
‫‪‬بنابراین‬
‫‪‬افزایش سرعت‬
‫‪56‬‬
‫مفاهیم ‪TCP/IP‬‬
‫گردآوری ‪ :‬مهندس ابراهیم رضاپور‬
‫مسیریابی ‪:‬‬
‫• )‪IOS(Internetwork operating System‬‬
‫• مسیریاب‪ :‬عامل ارتباط بین دو شبکه‬
‫• ‪ :Back bone‬مسیریاب‪+‬کانال ها‬
‫• الگوریتم های مسیر یابی‪ :‬بهینه ترین مسیر‬
‫• ‪(Hop count‬گام حرکت)‬
‫• ‪(Congestion‬ازدحام)‬
‫‪57‬‬
‫شبکه های سیار بی سیم‬
‫گرداوری ‪ :‬مهندس ابراهیم رضاپور‬
‫انواع الگوریتم های مسیریابی‪:‬‬
‫• دیدگاه اول‪ :‬از بعد روش تصمیم گیری و میزان هوشمندی الگوریتم‬
‫* ایستا‪:‬تعیین مسیر قبل از شروع کار شبکه‬
‫*پویا‪ :‬تعیین بهترین مسیر در ین اجرا‬
‫دیدگاه دوم‪ :‬از چگونگی جمع آوری و پردازش اطالعات‬
‫* متمرکز‪Centeralized-‬‬
‫*توزیع شده‪Distributed -‬‬
‫‪58‬‬
‫گردآوری ‪ :‬مهندس ابراهیم‬
‫رضاپور‬
‫طراحی زیر ساخت شبکه های کامپیوتری‬
‫‪...‬‬
‫• ویژگی های الگوریتم های ایستا‪:‬‬
‫‪ -‬عدم توجه به ترافیک شبکه‬
‫ وجود جدول مسیریابی ثابت‬‫سرعت باالپخش‬‫تنظیم جدول مسیریابی به شکل ‪manual‬‬‫‪-‬کند بودن تغییر مسیر‬
‫‪59‬‬
‫گردآوری ‪ :‬مهندس ابراهیم‬
‫رضاپور‬
‫طراحی زیر ساخت شبکه های کامپیوتری‬
‫‪...‬‬
‫• ویژگی های الگوریتم های پویا‪:‬‬
‫ به هنگام سازی جداول مسیریابی به صورت دوره ای‬‫ تصمیم بر اساس ترافیک شبکه‬‫ تغییر سریع مسیرها‬‫ تصمیم گیری بر اساس وضعیت فعلی‬‫‪ -‬ایجاد تاخیر های بحرانی هنگام انتخاب بهترین تصمیم(عیب)‬
‫‪60‬‬
‫گردآوری ‪ :‬مهندس ابراهیم‬
‫رضاپور‬
‫طراحی زیر ساخت شبکه های کامپیوتری‬
‫‪...‬‬
‫• الگوریتم های سراسری(متمرکز)‪:‬‬
‫* اطالع کامل تمام مسیریاب ها از هزینه ها و توپولوژی ها‬
‫* ‪( Link State‬مثل الگوریتم دایجسترا)‬
‫‪61‬‬
‫گردآوری ‪ :‬مهندس ابراهیم‬
‫رضاپور‬
‫طراحی زیر ساخت شبکه های کامپیوتری‬
‫الگوریتم های غیر متمرکز‪:‬‬
‫*عدم اطالع از کل توپولوژی‬
‫* محاسبه هزینه با همسایه ها‬
‫مثال‪ :‬استفاده از ‪ hello packet‬در شبکه باسیم و‪..‬‬
‫*ارسال جداول مسیریابی در بازه زمانیبرای همسایه ها‬
‫*پیچیدگی زمانی کم‬
‫* ‪Distance Vector‬‬
‫نکته مهم‪:‬‬
‫« بهترین مسیر همیشه کوتاهترین مسیر نیست»‬
‫‪62‬‬
‫گردآوری ‪ :‬مهندس ابراهیم‬
‫رضاپور‬
‫طراحی زیر ساخت شبکه های کامپیوتری‬
‫‪LOAD BALANCING‬‬
‫روش سیل آسا –‪:Flooding Algorithm‬‬
‫• کپی کردن بسته و ارسال آنها‬
‫‪63‬‬
‫گردآوری ‪ :‬مهندس ابراهیم‬
‫رضاپور‬
‫طراحی زیر ساخت شبکه های کامپیوتری‬
‫‪...‬‬
‫‪64‬‬
‫گردآوری ‪ :‬مهندس ابراهیم‬
‫رضاپور‬
‫طراحی زیر ساخت شبکه های کامپیوتری‬
‫‪...‬‬
‫‪ ‬عیب‪ :‬ایجاد ‪ loop‬و از کار افتادگی‬
‫‪ ‬رفع عیب‪:‬‬
‫‪ ‬استفاده از ‪id‬‬
‫گردآوری ‪ :‬مهندس ابراهیم‬
‫رضاپور‬
‫‪ 65‬تعریف ‪life time‬‬
‫طراحی زیر ساخت شبکه های کامپیوتری‬
‫الگوریتم های ‪LS‬‬
‫• فاز های طراحی‪:‬‬
‫الف‪ -‬شناسایی مسیریاب های مجاور‬
‫‪1-1‬ارسال بسته ‪hello packet‬‬
‫‪ 2-1‬اعالم آدرس ‪ ip‬مسیریاب های مجاور‬
‫‪ 3-1‬درج اطالعات در جدول‬
‫ب‪ -‬اندازه گیری هزینه‪:‬‬
‫‪ 1-2‬اندازه گیری تاخیر‬
‫‪ 2-2‬ارسال پیغام ‪Echo packet‬‬
‫‪ 3-2‬ارسال ‪ Echo Reply‬از دریافت کننده‬
‫‪ 4-2‬در صورت وجود وقفه محاسبه زمان اتالفی‬
‫‪66‬‬
‫گردآوری ‪ :‬مهندس ابراهیم‬
‫رضاپور‬
‫طراحی زیر ساخت شبکه های کامپیوتری‬
‫‪...‬‬
‫ج)تشکیل بسته های ‪:ls‬‬
‫حاوی‪ :‬شماره ترتیب (‪)sequential‬‬
‫طول عمر(انقضا)‬
‫آدرس جهانی مسیریاب های مجاورو هزینه تخمینی‬
‫د) توزیع بسته های ‪ls‬‬
‫ارسال بسته به روش سیل آسا‬
‫عدم وجود ‪ loop‬از طریق ‪ip Seq‬‬
‫جلوگیری از بسته های تکراری از طریق تعریف ‪life time‬‬
‫احراز هویت جهت جلوگیری از بسته های آلوده‬
‫‪67‬‬
‫گردآوری ‪ :‬مهندس ابراهیم‬
‫رضاپور‬
‫طراحی زیر ساخت شبکه های کامپیوتری‬
‫…‬
‫ه) محاسبه مسیرهای جدید‬
‫• تشکیل ساختمان داده گراف‬
‫• استفاده از الگوریتم دایجسترا‬
‫‪A‬‬
‫‪Seq‬‬
‫‪Age‬‬
‫‪68‬‬
‫‪4‬‬
‫‪b‬‬
‫‪5‬‬
‫‪e‬‬
‫گردآوری ‪ :‬مهندس ابراهیم‬
‫رضاپور‬
‫طراحی زیر ساخت شبکه های کامپیوتری‬
‫الگوریتم های ‪ DV‬یا بردار فاصله‬
‫• به کل اطالعات شبکه نیاز ندارند‪.‬‬
‫• ‪DV | RIP | Bellman Ford | Ford Forkerson routing‬‬
‫• روش کار‪:‬‬
‫• محاسبه مسیر و درج در جدول(همانند ‪)ls‬‬
‫• عدم ارتباط مسقیم = بی نهایت‬
‫• ارسال ستون هزینه از جدول به مسیریاب های مجاور ر بازه زمانی مشخص‬
‫• آپدیت کردن جدول مسیریابی با دریافت اطالعات جدول جدید از همسایه‬
‫‪69‬‬
‫شبکه های سیار بی سیم‬
‫گرداوری ‪ :‬مهندس ابراهیم رضاپور‬
‫‪...‬‬
‫• مشکالت این الگوریتم‪:‬‬
‫• عدم همگرایی سریع جداول هنگام خرابی یک مسیر‬
‫• مشکل شمارش تا بی نهایت‬
‫راه حل‪:‬‬
‫عدم ارسال هزینه به آنهایی که قطعا باید از همان مسیریاب بگذرند بعبارتی‬
‫آنرا بی نهایت اعالم می کند‬
‫‪A‬‬
‫‪B‬‬
‫‪C‬‬
‫‪D‬‬
‫‪E‬‬
‫‪Nf‬‬
‫‪Nf‬‬
‫‪Nf‬‬
‫‪Nf‬‬
‫‪4‬‬
‫‪70‬‬
‫شبکه های سیار بی سیم‬
‫‪Nf‬‬
‫‪Nf‬‬
‫‪Nf‬‬
‫‪3‬‬
‫‪3‬‬
‫‪Nf‬‬
‫‪Nf‬‬
‫‪2‬‬
‫‪2‬‬
‫‪2‬‬
‫‪Nf‬‬
‫‪1‬‬
‫‪1‬‬
‫‪1‬‬
‫‪1‬‬
‫گرداوری ‪ :‬مهندس ابراهیم رضاپور‬
‫مسیریابی در اینترنت‬
‫• شبکه های خودمختار یا )‪:Autonomous (AS‬‬
‫• تحت نظارت و سرپرستی یک مجموعه بوده مثل‪:‬‬
‫• اینترنت‪ :‬مجموعه ‪ As‬ها‬
‫• شبکه دانشگاه تهران‪ AS :‬خصوص ی‬
‫• یادآوری‪:‬‬
‫• هردانشکده دردانشگاه یک ‪ Lan‬داردکه بوسیله روتربهم متصل اند‬
‫• روترهای متصل به اینترنت دارای ‪Ip Valid‬‬
‫• جهت استفاده از اینترنت می بایست به روترها با ‪ Ipvalid‬ارجاع کرد‬
‫‪71‬‬
‫شبکه های سیار بی سیم‬
‫گرداوری ‪ :‬مهندس ابراهیم رضاپور‬
‫…‬
‫‪:Border Gateway‬دروازه مرزی‪ :‬روترهایی متصل به اینترنت‬
‫‪:Interior Gateway‬دوازه های داخلی‪:‬روترهایی که بین شبکه های ‪Lan‬‬
‫شکل‪:‬‬
‫‪ 3‬بار عمل مسیریابی نیاز است‪.‬‬
‫‪72‬‬
‫شبکه های سیار بی سیم‬
‫گرداوری ‪ :‬مهندس ابراهیم رضاپور‬
‫پروتکل های مسیریابی‬
‫• پروتکل ‪ RIP‬و پروتکل ‪(OSPF‬روتر های داخلی)‬
‫• پروتکل ‪( BGP‬روترهای خارجی)‬
‫• ‪:RIP‬‬
‫• اولین پروتکل داخلی‬
‫• مبتنی بر ‪DV‬‬
‫• معیار هزینه =تعداد گام‬
‫• مبادله جدول مسیریابی هر ‪ 30‬ثانیه بین مسیریاب های مجاور‬
‫• مناسب شبکه های کوچک نهایتا ‪15‬روتر‬
‫‪73‬‬
‫شبکه های سیار‬
‫بی سیم‬
‫گرداوری ‪ :‬مهندس ابراهیم رضاپور‬
‫پروتکل ‪OSPF‬‬
‫• استفاده از الگوریتم ‪ Ls‬و عدم وجود مشکل شمارش تا بی نهایت‬
‫• در نظر نظر گرفتن چندین معیار هزینه در انتخاب مسیر‬
‫• در نظر گرفتن حجم بار و ترافیک‬
‫• همگرایی سریعتر جدول مسیریابی در هنگام خرابی یک مسیریاب‬
‫• انتخاب مسیر مناسب برای یک بسته بر اساس ‪Type of Service‬‬
‫• ‪)delay| throughput | reliability ,… (Type of service‬‬
‫‪74‬‬
‫شبکه های سیار‬
‫بی سیم‬
‫گرداوری ‪ :‬مهندس ابراهیم رضاپور‬
‫‪...‬‬
‫‪ ‬برقراری ‪ loadbalancing‬و موازنه در استفاده از مسیر‬
‫‪ ‬پشتیبانی از مسیریابی سلسله مراتبی‬
‫‪ ‬قبول جداول مسیریابی فقط در ازای احراز هویت‬
‫‪75‬‬
‫شبکه های سیار بی سیم‬
‫گرداوری ‪ :‬مهندس ابراهیم رضاپور‬
‫پروتکل ‪BGP‬‬
‫• به جای مبادله جداول مسیریابی به همسایه های مجاور فهرستی از مسیرهای کامل‬
‫بین دو مسیریاب درشبکه را برای همسایه می فرستد‬
‫• عدم وجود مسیر=عدم ارسال به همسایه= مردن= حذف تمام مسیرهایی که از آن‬
‫مسیریاب می گذرد‬
‫• ارسال پیغام ‪ KeepAlive‬جهت اعالن حضور در شبکه‬
‫‪76‬‬
‫شبکه های سیار بی سیم‬
‫گرداوری ‪ :‬مهندس ابراهیم رضاپور‬
)‫ مثال‬...
FD
From B: used “BCD”
From G: Used “GCD”
From I: Used “IFGCD”
From E: used “EFGCD”
‫ مهندس ابراهیم رضاپور‬: ‫گرداوری‬
‫شبکه های سیار بی سیم‬
77
‫انواع پیام در پروتکل ‪:BGP‬‬
‫‪‬‬
‫پیام ‪:Open‬‬
‫‪ -‬احراز حویت به دیگران(مشابه پیغام ‪)Hello‬‬
‫‪ ‬پیام ‪:KEEP Alive‬‬
‫ پاسخی برای پیام ‪ )Ack( Open‬و‬‫اعالم زنده بودن در زمانی که مسیریاب چیزی برای ارسال نداشته‬‫‪ ‬پیام ‪:Notification‬‬
‫‪ -‬عدم تصدیق= ارسال گزارش خرابی از سوی گیرنده‬
‫‪ ‬پیام ‪:Update‬‬
‫‪78‬‬
‫است(سیمتغییر مکان گره‪ ،‬تمام شدن باطری‪)...‬‬
‫جدید‬
‫های سیار بی‬
‫‪ -‬همان اعالن مسیر شبکه‬
‫گرداوری ‪ :‬مهندس ابراهیم رضاپور‬