ADRESOVÁNÍ V IP
- Každá klientská stanice musí mít svou pevně stanovenou identifikaci, tj. IP adresu. IP adresa spolu s číslem portu jednoznačně identifikuje počítač a aplikaci, které mají být předána data. Cílovou IP adresou, zdrojovou IP adresou, zdrojovým a cílovým portem je definováno spojení mezi počítači. Prvních 1024 adres portů je pevně dáno a nesmí být měněno. IP adresa je napevno přidělena se serverem nebo je přidělována automaticky. DHCP (Dynamic Host Configuration Protokol) server, který je součástí serverových OS přidělí na požádání připojující se stanici IP adresu ze svého seznamu. Každá adresa může sloužit jen pro jednu fyzickou síť. Proto je nutné interní sítě upravit tak, aby se z venku jevily jako síť jediná. Jednotlivé segmenty sítě lze propojit pomocí směrovače (routeru), kde jednomu portu se přidělí IP adresa, nebo pomocí softwareového routeru na serveru.
- komunikace se zajišťuje pomocí:- IP adresy
- MAC adresy
- čísla portů- udávají se zvlášť pro UDP a zvlášť pro TCP
- IP adresy se dají zadávat buď přímo na stanici nebo na DHCP serveru
ADRESOVÁNÍ V IP PROTOKOLU
- adresování- lokalizace zdrojové a cílové stanice
- dvojí adresování:- IP verze 4
- IP verze 6- nová verze IP adresy, která umožňuje adresovat více zařízení
- zadávání adresy:- tečková notace:- jednotlivé bajty adresy jsou odděleny tečkou (bajty jsou celkem 4)
- zapisují se v dekadické soustavě (např. 125.15.16.214)
- doménový tvar- např. seznam.cz
- pomocí jedniček a nul v binárním čísle
- Třídy:- A- 0nnnnnnn.H.H.H (např.7.128.0.15)
- Minimální hodnota: 0.0.0.0
- Maximální hodnota: 127.255.255.255
B-10nnnnnn.N.H.H
- Minimální číslo: 128.0.0.0
- Maximální číslo: 191.255.255.255
C- 110nnnnn.N.N.H
- Minimální číslo: 192.0.0.0
- Maximální číslo: 223.255.255.255
D- 1110xxxx.X.X.X
- není určená k adresám pro počítače, ale slouží pro dorozumívání mezi ROUTRY
- Minimální číslo: 224.0.0.0
- Maximální číslo: 239.255.255.255
E- 11110xxx.X.X.X
F- 111110xx.X.X.X
x- bit- není určeno jestli je to adresa počítače nebo sítě
X- bajt- není určeno jestli je to adresa počítače nebo sítě
n- bit- adresa sítě
N- bajt- adresa sítě
h- bit- adresa počítače
H- bajt- adresa počítače
SPECIÁLNÍ ADRESY
0.0.0.0- používá se pro bezdiskové stanice
255.255.255.255- vytvoří adresář pro hromadnou korespondenci
127.0.0.0- má vlastní síť
127.0.0.1- můj vlastní počítač
Vnitřní adresy:
pro A 10.H.H.H
pro B 172.16.0.0 – 172.31.255.255
pro C 192.168.H.H
- samé 0 (nuly) na místě počítačů značí číslo sítě
- samé 1 (jedničky) na místě počítačů je všesměrová adresa
VÝPOČET ADRES
- maska- má na místech sítě samé 1
- na místě počítačů má samé 0
- maska určuje zda-li je to síť nebo počítač
- používá se u adresování
- je nedílnou součástí čísla sítě
Příklad 1
Mám síť pro 32 počítačů.
IP adresu si můžu zvolit např.: 192.167.12.101xxxxx posledních 5 bitů (x) je určeno pro 32 počítačů (25=32)
192.167.160- maska= 255.255.255.224 první tři bity (101) jsem si zvolil podle sebe
- čísla 255 jsou tu proto, že jsem za čísla sítě (všechny bity kromě posledních 5-ti) dosadil samé 1
- číslo 224 je tu kvůli tomu že jsem za čísla sítě (první 3 bity) dosadil jedničky a za čísla počítačů (posledních 5 bitů) jsem dosadil samé 0
PACKETY
- hlavička- obsahuje informace o zprávě
- zpráva se dělí na packety v transportní vrstvě a přidají se hlavičce čísla portů (číslo portů- určuje aplikaci, která má zprávu zpracovat)
- v další vrstvě (síťové) se zprávě přidá další hlavička, ve které je IP adresa odesílatele, IP příjemce, protokol (IP adresy udávají adresu celkového odesílatele a celkového příjemce)
- v poslední vrstvě (linkové) se přidá MAC adresa zdrojového a sousedního uzlu
DHCP server
- nastavování adres je přesně zadáno normou
- může zadávat adresy automaticky – každá stanice má vždy stejnou adresu
- může zadávat adresy dynamicky – taková adresa je jen na určitou dobu
- DHCEP musí přidělovat masku, směrovač, jméno domény a DNS server
- ruční nastavení – přímo napíšeme
- server který přiděluje adresy musí mít pevnou adresu
- klienti kteří nemají přidělenou adresu se připojují pod adresou 0.0.0.0
PŘIDĚLOVÁNÍ ADRES MÁ 4 FÁZE
1) Inicializace- nastavení čísla
1. klient žádá o přidělení adresy pomocí packetu DHCPDISCOVER
2. Odpověď přichází pomocí packetu DHCPOFFER (v tomto packetu je zapsána adresa popř. doba na kterou je adresa propůjčena) – může přijít více odpovědí a klient si z nich jednu vybere
3. po vybrání adresy pošle klient na požadavky DHCP serveru packet DHCPREQUEST
4. server buď přijme požadavek s odpovědí DHCPACK nebo odmítne pomocí DHCPNAK a celý proces běží znovu
2) Komunikace
3) Prodlužování- A) po 50% vypršení času přidělení čísla → DHCPREQUEST žádá u serveru,
kterým mu dal číslo o prodloužení, ten mu buď odpoví nebo ne PC jede dál
B) po 82,5% vypršení času přidělení čísla žádá DHCPDISCOVER všechny servery o poskytnutí čísla a prodloužení
4) Ukončení- vypršením času
- vypnutím počítače
- zasláním packetu DHCPRELEASE od klienta
- Pokud komunikují počítače uvnitř sítě stačí zadávat adresy počítačů uvnitř sítě. Pokud jdou packety ven ze sítě musí se zadat i MAC adresa routeru ze kterého odchází zpráva ven ze sítě.
- dirent routing- přímé směrování
- incident routing- nepřímé směrování
- hold down timer- doba po kterou se uchovávají záznamy v tabulce i v případě že je cílová stanice nedostupná nebo neodpovídá
- doba by měla být delší než jedna minuta
IP verze 6
- adresa je 128bitová (IPv4 – 32b)
- nepodporuje fragmentaci – kvůli bezpečnosti
- respektuje prioritu- čím vyšší číslo tím vyšší priorita
- nejnižší prioritu mají nespecifikovatelná data
- vysílání na pozadí
- maily, FTP
- priorita 6- interaktivní provoz
- priorita 7- řízení sítě
- vyšší priority- přenosy v reálném čase
- flow label- urychluje přenos přes meziuzly
- k IP adrese se přidává číslo které identifikuje přenos
- úplná analýza hlavičky se dělá jen u prvního packetu → u dalších packetuů se kontroluje jen IP adresa a flow label číslo
- paralelní adresování IP4 a IP6- tunelování- stará adresa se zabalí jako data a přidá se číslo IPv6
- dual-stack- staré číslo se přepočítá na nové
- podporuje více adres na jedno síťové rozhraní
- základní hlavička má konstantní délku 40B ostatní hlavičky jsou proměnné – v hlavičce je uložena:
- verze IP
- trafic class- priorita, řídící třída
- čím vyšší číslo tím vyšší priorita (0-15)
- čísla: 1- provoz na pozadí
6- interaktivní provoz
7- řízení sítě
8-15- provoz v reálném čase
- jednoznačná definice zprávy- tvoří ji IP a flow label
- určuje i číslo portu
HOP BY HOP- směrovací hlavička
- tuto hlavičku umí číst i zařízení, které nejsou koncové (kvůli urychlení)
- tato hlavička bývá první ze všech hlaviček
ADRESOVÁNÍ
- adresa u IPv6 je 128b=16B
- zápis adresy je hexadecimální
- jsou 3 typy adres: 1) unicast (individuální)- pro jedno zařízení
2) multicast (skupinové)- pro více zařízení
3) anycast (výběrové)- když jedno zařízení posílá více dotazů stačí když odpoví jedno z dotazovaných zařízení
- speciální adresy- lokální
- skupinové
- globální
- převod IPv4 na IPv6- tunelování- stará adresa se zabalí jako data a přidá se adresa IPv6
- prefix + číslo
- prefix- číslo, které udává, co se má udělat s určitým packetem (aby se nemusela číst celá adresa)- je rychlejší ale zabírá více místa
- např. multicast- začíná vždy 1111 1111 + 120b
128-120=8
2128/2120=28=256- adresovatelný prostor je 256krát menší
PROTOKOL ARP
- překladač IP adresy na MAC adresu
¬- překládá fyzické adresy na IP
- 2typy:- žádost- obsahuje IP adresu pro překlad a odpovědí je MAC adresa
- odpověď- zasílá se na všechny počítače v síti. Počítač s odpovídající IP adresou odpoví svou MAC adresou
- v ARP tabulce jsou zapsané struktury a tato struktura obsahuje:- čas posledního použití
- čas aktualizace
- příznaky o stavu položky (jestli se na ni může posílat nebo ne)
- IP adresa
- MAC adresa
- ukazatel na hlavičku packetu
- časovač na ukládání délky času na odezvu
- počet opakování žádostí
- seznam struktur čekajících na překlad
PROTOKOL RARP
- se v počítačových sítích s IP protokolem používá k získání vlastní IP adresy počítače při znalosti MAC adresy
- Vysílající vyšle RARP dotaz (RARP request) obsahující vlastní MAC adresu. Dotaz se posílá na MAC broadcast, tedy všem počítačům v dané fyzické síti. V ní by se měl nacházet RARP server opatřený tabulkou obsahující IP adresy příslušející jednotlivým MAC adresám. Server prohlédne tabulku a pokud v ní najde MAC adresu tazatele, pošle mu zpět RARP odpověď (RARP reply) s IP adresou, kterou si má nastavit.
- RARP umožňuje centrální správu IP adres, trpí však dvěma významnými nedostatky:
1) Dotaz se posílá na fyzickou (MAC) broadcastovou adresu, nepřekročí tedy hranice fyzické sítě. V důsledku toho nelze mít v rozsáhlejší síti složené z několika podsítí jeden společný RARP server.
2) Předává pouze IP adresu. Stanice však ke svému síťovému životu potřebuje více informací (masku podsítě, implicitní bránu, adresu DNS serveru). Tyto informace nelze přenášet prostřednictvím RARP.
- Důsledkem těchto nevýhod je, že se RARP prakticky nepoužívá. Pro automatickou konfiguraci stanic se častěji nasazují lepší protokoly DHCP nebo BOOTP.
2)Kombinační a sekvenční obvody
Kombinační obvod
–výstupy jsou závislé pouze na vstupních kombinacích a ne na jejich předchozích hodnotách
–Jediné kombinaci vstupních hodnot odpovídá jediná výstupní kombinace.
Kombinační obvody - provádí přímou transformaci vstupních dat na výstupní
- Realizují určitou logickou funkci
- Neobsahují žádnou paměť
Příklady:
Sčítání a odčítání čísel, převod mezi různými kódy apod.
Sekvenční obvod
–hodnota výstupní veličiny závisí nejen na okamžité kombinaci hodnot vstupních veličin, ale i na posloupnosti hodnot vstupních veličin, jež jsou uchovány v paměťových členech, v podobě vnitřních signálů logických obvodů, neboli v předcházejících časových okamžicích.
- Sekvence je chápána jako časová posloupnost. Výstup sekvenčního obvodu závisí na vstupních kombinacích, na jejich předchozím stavu příp. i na vnitřním stavu. Jediné Kombinaci vstupu odpovídá tedy obecně více různých hodnot výstupů. Sekvenční obvod má paměť pro všechny nebo jen několik vstupních a výstupních hodnot. Na následujím obrázku je obecné schéma sekvenčního obvodu. Je pro něj typická zpětná vazba.
Asynchronní sekvenční obvody
Asynchronní sekvenční obvody jsou takové, ve kterých působí změna vstupů okamžitě na výstup, zpoždění je dáno jen průchodem logickými členy. Asynchronní obvod může proto reagovat na podnět velmi rychle. V rozsáhlém log. obvodu však dochází k různě velkým hodnotám zpoždění, což může vést ke vzniku tzv. hazardních stavů. Proto jsou složitá zapojení navrhována zásadně jako synchronní.
Synchronní sekvenční obvody
Synchronní sekvenční obvod nemění stav na výstupu ihned po změně vstupu, ale až po změně dalšího signálu tzv. taktovacího (clock) signálu. Systém mění své hodnoty jen v definovaných okamžicích, danými hodinovým signálem, např. při jeho náběžné hraně. Teoreticky by se tedy měly měnit všechny výstupy současně, jsou-li ovšem řízeny stejným hodinovým signálem. Mezi obvyklé sekvenční logické obvody patří:
a) Klopné obvody
b) B)registry
c) Čítače
d) Paměti
e) Mikroprocesory
4)Boolova algebra, zjednodušování výrazů
Základní pravidla Booleovy algebry
Vliv konstant 0 a 1:
0 + a = a + 0 = a
1 + a = a + 1 = 1
1 ⋅ a = a ⋅ 1 = a
0 ⋅ a = a ⋅ 0 = 0
a + a = a
a ⋅ a = a
Vlastnosti negace:
0 = 1
1 = 0
a + a = 1
a.a = 0
a = a
Hlavní pravidla pro tvorbu a úpravy logických výrazů:
Existují ve dvojicích. Každá identita platí i při vzájemné záměně operátorů ‘+‘ a ‘⋅ ‘, a též
konstant ‘0‘ a ‘1‘ – tzv. princip duality.
Komutativní:
a + b = b + a, a ⋅ b = b ⋅ a
Asociativní:
a + b + c = a + (b + c), a ⋅ b ⋅ c = a ⋅ (b • c)
Distributivní:
a ⋅ (b + c) = a ⋅ b + a ⋅ c, a + b ⋅ c = (a + b) ⋅ (a + c)
Pohlcení (absorpce):
a + a ⋅ b = a a ⋅ (a + b) = a
Neboť a + a. b = a. (1 + a b) = a.1 = a Neboť a ⋅ (a + b) = a ⋅ a + a ⋅ b = a + a ⋅ b = a
Spojování:
a ⋅ b + a ⋅ b = a (a + b) ⋅ (a + b) = a
Neboť a ⋅ b + a ⋅ b = a ⋅ (b + b) = a ⋅1 = a Neboť ..... aplikuj princip duality.
Zjednodušení:
a ⋅ (a + b) = a ⋅ b a + a ⋅ b = a + b
Neboť a ⋅ (a + b) = a ⋅ a + a ⋅ b = 0 + a ⋅ b = a ⋅ b Neboť ..... aplikuj princip duality.
Konsensus:
a ⋅b + a ⋅ c + b ⋅ c = a ⋅b + a ⋅ c (a + b) ⋅ (a + c) ⋅ (b + c) = (a + b) ⋅ (a + c)
Neboť ..... aplikuj princip duality.
Žádné komentáře:
Okomentovat