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

82271. Проблема разделения социальных и гуманитарных наук пол предмету, по методу, по предмету и методу одновременно, по исследовательским программам 34.01 KB
  В настоящее время считается что естественные науки и социально-гуманитарные науки имеют как общие так и различные характеристики. Естественные и социально-гуманитарные науки обладают всеми признаками науки как особого феномена познание нового наличие эмпирического и теоретического уровней оформленность в понятиях и т. Вместе с тем социально-гуманитарные науки отличаются от естественно-математических и технических наук по следующим основаниям: по объекту исследования – естественные науки изучают природную реальность т. то что существует...
82272. Методы социальных и гуманитарных наук 42.51 KB
  Абстрагирование важнейший метод научного постижения реальности. Результатом применения этого метода является абстракция. Наряду с абстрагированием важнейшим методом научного познания на эмпирическом уровне познания является индукция. Индукция это метод движения мысли от менее общего знания к более общему.
82273. Вненаучное социальное знание. Взаимодействие социальных, гуманитарных наук и вненаучного знания в экспертизах социальных проектов и программ 39.26 KB
  Взаимодействие социальных гуманитарных наук и вненаучного знания в экспертизах социальных проектов и программ. Эйнштейн ищут основания знания в философии и художественной литературе. Антифундаменталистская тенденция просматривается в истолковании всех важнейших областей научного познания: математического естественнонаучного гуманитарного. В то время как сциентизм базируется на абсолютизации рациональнотеоретических компонентов знания антисциентизм опирается на ключевую роль этических правовых культурных ценностей по отношению к идеалу...
82274. Дисциплинарная структура социально –гуманитарного знания и междисциплинарные исследования. Дифференциация и интеграция знаний 37 KB
  В дальнейшем проблематика связанная с первым типам междисциплинарности практически полностью стала изучаться в рамках исследований по классификации науки и ее развития. При этом главная Наука как социальный институт задача состоит в том чтобы преодолеть в процессе исследований отмеченное в свое время И. Эта задача пусть и не всегда в явной форме стоит перед участниками междисциплинарных исследований любого масштаба . Успешное осуществление междисциплинарных исследований предполагает одновременное решение трех видов проблем:...
82275. Переопределение парадигм и предметно- тематических направлений, появление новых областей исследования 38.77 KB
  В ходе развития науки в последней трети XX в. Ее фундамент составляют ставшие общенаучными принципы развития и системности. Такое понимание процессов развития исходит из синергетики. Вопервых принцип развития эволюции в современной науке получил статус фундаментальной мировоззренческой и методологической константы.
82276. Роль СГН и вненаучного знания в экспертизах социальных проектов и программ 32.11 KB
  Социальногуманитарные науки являются социальнокультурным феноменом изменяются вместе с обществом. Социальногуманитарные науки необходимы для разработки стратегии развития общества для понимания человеком своего места в социальной среде. Социальная политика всегда нуждается в социальной науке так как первая – лишь излагает определенные идеалы а вторая – мысленно упорядочивает факты и предлагает варианты действий М. Социальногуманитарные науки развиваются в настоящее время по следующим основным направлениям: сближение с...
82277. Изменения дисциплинарной структуры социально-гуманитарного знания в современных условиях. Смена лидирующих дисциплин 35.88 KB
  Вместе с тем региональные и функциональные различия науки обусловленные уровнем экономического технологического развития природными ресурсами вносят определенную спецификацию в совокупный потенциал развития науки. Одним из бесспорных мировоззренческих итогов науки начала XXI в. В основе научного мировоззрения лежит представление о возможности научного постижения сущности многообразных явлений современного мира о том что прогресс развития человечества связан с достижениями науки. Острые споры ведутся вокруг проблемы взаимоотношений...
82278. Возрастание роли гуманитарных знаний в современном обществе. «Сообщество знания». Значение опережающих социальных исследований для решения социальных проблем и предотвращения социальных рисков 31.17 KB
  Значение опережающих социальных исследований для решения социальных проблем и предотвращения социальных рисков. В этом состоит значение основополагающих социальных исследований. Важнейшими функциями социальных наук в современном обществе является критика действительности и ее проблематизация. Изучаются явления лежащие на стыке социальных и экономических сфер жизнедеятельности общества.
82279. Проблема глобализации в социально-гуманитарных науках 32.66 KB
  Учение интенсивно развивается и в рамках биологии исследование механизмов эволюции на молекулярном клеточном организменном уровнях. Для того чтобы описать движущие силы эволюции любого объекта нашего мира был создана синергетика новая междисциплинарная область Н исследований новое направление решения Н проблем. В настоящее время в Н в целом и в синергетике в частности используется принцип нелинейности многовариантности альтернативности путей темпов эволюции необратимости эволюции возможность непредсказуемых изменений. Поновому...