24431

Протокол ARP. Протокол ICMP. Протокол UDP

Контрольная

Информатика, кибернетика и программирование

Протокол ARP. Протокол ARP: Для определения локального адреса MAC по IPадресу используется протокол разрешения адресов Address Resolution Protocol ARP. Существует два варианта работы APR: локальная сеть с поддержкой широковещания глобальная сеть без широковещения Рассмотрим работу протокола ARP в локальных сетях с широковещанием. Для решения этой задачи протокол IP обращается к протоколу ARP.

Русский

2013-08-09

124 KB

6 чел.

1. Протокол ARP. Протокол ICMP. Протокол UDP. 

Протокол ARP: Для определения локального адреса (MAC) по IP-адресу используется протокол разрешения адресов (Address Resolution Protocol, ARP). Существует два варианта работы APR:

  •  локальная сеть с поддержкой широковещания
  •  глобальная сеть без широковещения

Рассмотрим работу протокола ARP в локальных сетях с широковещанием.

При посылке пакета из одного сегмента сети в другой протокол IP хоста  определеяет ip-адрес интерфейса следующего маршрутизатора. Теперь необходимо определить соответствующий МАС-адрес. Для решения этой задачи протокол IP обращается к протоколу ARP. Протокол ARP поддерживает на каждом интерфейсе сетевого адаптера или маршрутизатора отдельную ARP-таблицу, в которой в ходе функционирования сети накапливается информация о соответствии между IP-адресами и МАС-адресами других интерфейсов данной сети. Первоначально, при включении компьютера или маршрутизатора в сеть все его ARP-таблицы пусты.

  1.  На первом шаге происходит передача от протокола IP протоколу ARP примерно такого сообщения: «Какой МАС-адрес имеет интерфейс с адресом IP?».
  2.  Работа протокола ARP начинается с просмотра ARP-таблицы соответствующего интерфейса. Предположим, что среди содержащихся в ней записей отсутствует запрашиваемый IP-адрес.
  3.  В этом случае исходящий IP-пакет, для которого оказалось невозможным определить локальный адрес из ARP-таблицы, запоминается в буфере, а протокол ARP формирует ARP-запрос, вкладывает его в кадр протокола Ethernet и широковещательно рассылает.
  4.  Все интерфейсы сети получают ARP-запрос и направляют его «своему» протоколу ARP. ARP сравнивает указанный в запросе адрес IP с IP-адресом интерфейса, на который поступил этот запрос. Протокол ARP, который констатировал совпадение, формирует ARP-ответ.

В ARP-ответе маршрутизатор указывает локальный адрес MAC своего интерфейса и отправляет его запрашивающему узлу,  используя его локальный адрес. На рис. 17.5 показан кадр Ethernet с вложенным в него ARP-сообщением. ARP-запросы и ARP-ответы имеют один и тот же формат.

Если в сети нет машины с искомым IP-адресом, то ARP-ответа не будет.

ARP-таблица пополняется не только за счет поступающих на данный интерфейс ARP-ответов, но и в результате извлечения полезной информации из широковещательных ARP-запросов.

В ARP-таблицах существует два типа записей: динамические и статические. Статические записи создаются вручную с помощью утилиты arp. Динамические записи должны периодически обновляться. Если запись не обновлялась в течение определенного времени , то она исключается из таблицы.

Совсем другой способ разрешения адресов используется в глобальных сетях, в которых не поддерживается широковещательная рассылка. Здесь администратору сети чаще всего приходится вручную формировать и помещать на какой-либо сервер ARP-таблицы, в которых он задает, например, соответствие IP-адресов адресам Х.25, имеющих для протокола IP смысл локальных адресов.

Протокол Proxy-ARP — это одна из разновидностей протокола ARP, позволяющая отображать IP-адреса на аппаратные адреса в сетях, поддерживающих широковещание, даже в тех случаях, когда искомый узел находится за пределами данного домена коллизий.

Протокол ICMP: Протокол межсетевых управляющих сообщений (Internet Control Message Protocol, ICMP) играет в сети вспомогательную роль. Спецификация этого протокола содержится в RFC 792.

Задача ICMP оповещение отправителя об ошибках, произошедших с его пакетами. В то время как протокол IP посылает пакет и забывает о нем, протокол ICMP «отслеживает» передвижение пакета по сети и при отбрасывании пакета маршрутизатором передает сообщение об этом узлу-источнику, обеспечивая таким образом обратную связь между посланным пакетом и отправителем. Помимо диагностики ICMP также используется для мониторинга сети.

ICMP сообщение не порождается при не возможности доставить:

  •  ICMP-сообщения об ошибках
  •  если ошибка возникла при передаче какого-либо фрагмента, кроме первого
  •  потерянный пакет имел широковещательный IP-адрес
  •  потерянный пакет был упакован в кадр с широковещательным адресом несущей технологии

Типы ICMP-сообщений

  •  диагностические сообщения об ошибках;
  •  информационные сообщения типа запрос/ответ.

ICMP-сообщение инкапсулируется в поле данных IP-пакета (рис. 19.19).

Заголовок ICMP состоит из 8 байт; поля заголовка перечислены ниже.

  •  Тип (размером 1 байт) содержит код, определяющий тип сообщения. Основные типы сообщений перечислены в табл. 19.7.
  •  Код (размером 1 байт) более тонко дифференцирует тип ошибки.
  •  Контрольная сумма, подсчитанная для всего ICMP-сообщения, занимает 2 байта

Заголовок также включает поле из 4 байт, содержимое которого зависит от значений полей типа и кода. В сообщениях типа запрос/ответ это поле содержит 2-байтовые подполя идентификатора и порядкового номера. Числа из этих подполей дублируются из сообщения-запроса в сообщение-ответ. Идентификатор позволяет узлу-получателю сообщения определить, какому приложению направлен этот ответ, а порядковый номер используется приложением, чтобы связать ответ с соответствующим запросом. В сообщениях об ошибке это поле не используется и заполняется нулями.

Таблица 19.7. Возможные значения поля типа

Значение

Тип сообщения

0

Эхо-ответ

3

Узел назначения недостижим

4

Подавление источника

5

Перенаправление маршрута

8

Эхо-запрос

11

Истечение времени дейтаграммы

12

Проблема с параметром пакета

13

Запрос отметки времени

14

Ответ отметки времени

17

Запрос маски

18

Ответ маски

Каждый тип ошибки может быть более точно охарактеризован кодом ошибки.

Протокол UDP

Протокол UDP, являясь дейтаграммным протоколом, реализует сервис по возможности, то есть не гарантирует доставку своих сообщений, а, следовательно, никоим образом не компенсирует ненадежность дейтаграммного протокола IP.

Единица данных протокола UDP называется UDP-дейтаграммой, или пользовательской дейтаграммой. Каждая дейтаграмма переносит отдельное пользовательское сообщение (рис. 19.2).

Это приводит к естественному ограничению: длина дейтаграммы UDP не может превышать длины поля данных протокола IP, которое, в свою очередь, ограничено размером кадра технологии нижнего уровня. Поэтому если UDP-буфер переполняется, то данные приложения отбрасываются.

Заголовок UDP, состоящий из четырех 2-байтовых полей, содержит номера портов отправителя и получателя, контрольную сумму и длину дейтаграммы.

Функции протокола UDP сводятся к мультиплексированию и демультиплексированию данных между сетевым и прикладным уровнями.

Для идентификации разых копий одного приложения (даже установленных на одном компьютере), которые используют UDP, приложениям присавивают разные IP-адреса.  Таким образом, однозначно определяет прикладной процесс в сети (а тем более в пределах компьютера) пара (IP-адрес, номер порта UDP), называемая UDP-сокетом (UDP socket).


2. Структуры и сущности  UML.

Унифицированный язык моделирования (UML - Unified Modeling Language) является стандартным инструментом для создания документированных каркасов ("чертежей") программного обеспечения. С помощью UML можно визуализировать, специфицировать, конструировать и документировать процесс разработки программных систем. UML разработан таким образом, чтобы удовлетворять потребности при моделировании любых систем: от информационных систем масштаба предприятия до распределенных Web-приложений и даже встроенных систем реального времени. Это выразительный язык, позволяющий рассмотреть систему со всех точек зрения, имеющих отношение к ее разработке и последующему развертыванию. Несмотря на обилие выразительных возможностей, этот язык прост для понимания и использования.

Словарь UML включает три вида основных конструкций:

  •  сущности - абстракции, являющиеся основными элементами модели;
  •  отношения - связи между сущностями;
  •  диаграммы, группирующие представляющие интерес множества сущностей и отношений.

Сущности UML

Сущности в UML - это абстракции, являющиеся основными элементами модели. Они являются основными объектно-ориентированными элементами языка. С помощью сущностей можно создавать корректные модели.

В UML имеется четыре типа сущностей:

  •  структурные;
  •  поведенческие;
  •  группирующие;
  •  аннотационные.

Структурные сущности - это имена существительные в моделях на языке UML. Как правило, они представляют собой статические части модели, соответствующие концептуальным или физическим элементам системы. Существует семь разновидностей структурных сущностей: Класс, Интерфейс, Кооперация, Прецедент, Активный класс, Компонент, Узел.

Поведенческие сущности являются динамическими составляющими модели UML. Это глаголы языка: они описывают поведение модели во времени и пространстве. Существует всего два основных типа поведенческих сущностей: Взаимодействие и Автомат.

Группирующие сущности являются организующими частями модели UML. Это блоки, на которые можно разложить модель. Есть только одна первичная группирующая сущность, а именно - пакет.

Аннотационные сущности - пояснительные части модели UML. Это комментарии для дополнительного описания, разъяснения или замечания к любому элементу модели. Имеется только один базовый тип аннотационных элементов - примечание.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

20828. Анализ ассортимента, качества и конкурентоспособности новых видов колбасных изделий 7.33 MB
  Колбасные изделия, попадающие на наш рынок через мелкие частные предприятия зачастую в обход установленных законом процедур государственного контроля и сертификации, изготовлены из низкосортного сырья с применением различных добавок (наполнителей, консервантов, искусственных красителей).
20829. Анализ изменения экспрессии гена комплексина-2 (Cplx2), вызванных ишемией головного мозга, а также введением регуляторных пептидов семакс и PGP 1.07 MB
  Ключевым механизмом ишемического повреждения является процесс глутамат-кальциевого каскада, когда под влиянием гипоксии усиливаются процессы анаэробного гликолиза, внутриклеточная среда закисляется и нарушается активный ионный транспорт, что приводит к массивному высвобождению возбуждающих аминокислот глутамата и аспартата, в том числе в составе синаптических везикул.
20830. Разработка методики развития силовых качеств школьников с помощью занятий армреслингом 77.46 KB
  Армспорт (борьба на руках или армрестлинг; (от англ. аrm-sport, arm-wrestling, где arm —предплечье) — вид спортивных единоборств. Во время матча одноимённые руки соревнующихся ставятся на твёрдую, ровную поверхность (как правило, стол), и ладони сцепляются в замок.
20831. Влияние света на качество нерафинированного растительного масла 1.09 MB
  Нельзя сбрасывать со счета и другие обстоятельства. Дело в том, что многие малые цеха применяют далеко не совершенную технологию, что, в конечном итоге, ведет к снижению эффективности переработки маслосемян. Необходимо совершенствовать технологические процессы, повышать эффективность каждого малого и среднего предприятия.
20832. Повышение производительности коксовой батареи и повышение качества конечного продукта коксовая батарея № 14 ОАО «ММК» 794.02 KB
  Рассмотрены причины необходимости реконструкции коксовой батареи, различные виды конструкций коксовых печей. Предложено использование многощелевой насадки в качестве нового типа насадки регенератора, за счет чего увеличено количество рядов корнюрной зоны с 9 до 12.
20833. Анализ показателей, характеризующих состояние и использование основных фондов ООО «Инжстрой» 296.38 KB
  Анализ эффективности деятельности организации раскрывает возможные риски, которые могут быть устранены, или проблемы, с которыми можно бороться, или резервы повышения эффективности деятельности в целом, и отдельных показателей в частности. То есть, показывает по каким направлениям следует вести работу.
20834. Автоматизация процесса абонентского учета и биллинга с помощью единой информационной системы на примере ОАО «Челябэнергосбыт» 4.04 MB
  В дипломном проекте был проведён анализ внешней и внутренней среды ОАО «Челябэнергосбыт», проанализирована бизнес - архитектура и ИТ-архитектура предприятия, были выявлены и проранжированы существующие проблемы компании. Был проанализирован рынок информационных продуктов для решения выявленных проблем.
20835. Методи проектування (метод комбінування). Планування роботи з проектування та виготовлення виробу 158.5 KB
  Разработка сайтов для компаний является актуальной и востребованной сферой деятельности, т.к. сайт фирмы в сети Интернет представляет собой достаточно дешевый и массовый способ рекламы, дает возможность потенциальным и существующим клиентам легко получать информацию о товарах и услугах компании, ее деловых интересах.
20836. Учет и анализ стипендиального фонда и расчетов со стипендиатами 438 KB
  Изучение, систематизация и обобщение практического материала и теоретических знаний по вопросов учёта расчётов со стипендиатами и анализа стипендиального фонда.