Процесс продвижения IP-пакета в составной сети

Курсовая работа

по дисциплине: «Компьютерные системы и сети»

на тему: «Взаимодействие протоколов IP, ARP, Ethernet и DNS»

 

Студентка группы 141701с _________________ Булва Е.Д.

(подпись)

Руководитель Медведев С.А.

(подпись)

 

Минск 2016

РЕФЕРАТ

Курсовой работы

«Взаимодействие протоколов IP, ARP, Ethernet и DNS»

Объем работы 15 с., в том числе 7 рис., 6 ист. лит., 1 табл.

Ключевые слова: протокол, сеть, маршрутизатор, кадр, клиент, сервер.

В курсовой работе исследуется проблема взаимодействия протоколов IP, ARP, Ethernet и DNS, которая включает в себя следующие этапы:

1. Формирование IP-пакета с инкапсулированным в него DNS-запросом;

2. Передача кадра Ethernet с IP-пакетом маршрутизатору R3;

3. Определение IP-адреса и MAC-адреса следующего маршрутизатора R2;

4. Доставка пакета маршрутизатором R2 DNS-серверу;

5. Обработка кадра Ethernet сетевым адаптером DNS-сервера;

6. Доставка DNS-ответа DNS-клиенту.

 

 

ОГЛАВЛЕНИЕ

 

ВВЕДЕНИЕ.. 5

1 ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ.. 6

2 Процесс продвижения IP-пакета в составной сети.. 7

2.1 Формирование IP-пакета с инкапсулированным в него DNS-запросом. 8

2.2 Передача кадра Ethernet с IP-пакетом маршрутизатору R3. 8

2.3 Определение IP-адреса и МАС-адреса следующего маршрутизатора R2 9

2.4 Доставка пакета маршрутизатором R2 DNS-серверу. 11

2.5 Обработка кадра Ethernet сетевым адаптером DNS-сервера. 12

2.6 Доставка DNS-ответа DNS-клиенту. 12

ЗАКЛЮЧЕНИЕ.. 14

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ... 15

 

ВВЕДЕНИЕ

Компьютерная сеть – это совокупность компьютеров, соединенных линиями связи, обеспечивающая пользователям сети потенциальную возможность совместного использования ресурсов всех компьютеров. С другой стороны, проще говоря, компьютерная сеть - это совокупность компьютеров и различных устройств, обеспечивающих информационный обмен между компьютерами в сети без использования каких-либо промежуточных носителей информации.

Сетевой протокол– правила и технические процедуры, позволяющие компьютерам, объединенным в сеть, осуществлять соединение и обмен данными. Три основные момента, касающиеся протоколов:

· Существует множество протоколов. И хотя все они участвуют в реализации связи, каждый протокол имеет различные цели, выполняет различные задачи.

· Протоколы работают на разных уровнях модели OSI. Функции протокола определяются уровнем, на котором он работает.

· Несколько протоколов могут работать совместно. В этом случае они образуют так называемый стэк протоколов или набор протоколов.

· Целью курсовой работы является показать взаимодействие протоколов IP, ARP, Ethernet и DNS на примере конкретной составной сети.

ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ

В курсовой работе необходимо реализовать следующие процессы:

· Формирование IP-пакета с инкапсулированным в него DNS-запросом

· Передача кадра EthernetcIP-пакетом маршрутизатору R3

· Определение IP-адреса и MAC-адреса следующего маршрутизатора R2

· Доставка пакета маршрутизатором R2 DNS-серверу

· Обработка кадра Ethernet сетевым адаптером DNS-сервера

· Доставка DNS-ответа DNS-клиенту

 

Имея исходные данные:

 

Устройство	IP-адрес	MАС-адрес	Символьный адрес
Клиент	192.62.64.01	008048A28751
FTP-сервер	192.68.13.12	001C00006712	miu.by
DNS-сервер	56.5.18.01	00EF77232410
Маршрутизатор R2	192.60.51.34 56.5.51.08	004FB2560001 004FB2H95308
Маршрутизатор R3	192.62.18.07 198.15.38.11	003B00078782 003B00118890

Рисунок 1.1 – Таблица исходных данных

 

 

Формирование IP-пакета с инкапсулированным в него DNS-запросом

Программный модуль FTP-клиента, получив команду ftpmiu.by, передает запрос к работающей на этом же компьютере клиентской части протокола DNS, которая, в свою очередь, формирует к DNS-серверу запрос, интерпретируемый примерно так: «Какой IP-адрес, соответствует символьному имени miu.by?» Запрос упаковывается в UDP-дейтаграмму, затем в IP-пакет. В заголовке пакета в качестве адреса назначения указывается IP-адрес 56.5.18.01 DNS-сервера. Этот адрес известен программному обеспечению клиентского компьютера, так как он входит в число его конфигурационных параметров. Сформированный IP-пакет будет перемещаться по сети в неизменном виде (как показано на рис. 2.1), пока не дойдет до адресата — DNS-сервера.

192.62.64.01

56.5.18.01

Рисунок 2.2 – IP-пакет с инкапсулированным в него DNS-запросом

Рисунок 2.3 – Кадр Ethernet с инкапсулированным IP-пакетом, отправленный с клиентского компьютера

Рисунок 2.4 – Кадры Ethernet с инкапсулированными ARP-запросом и ARP-ответом

Теперь, зная МАС-адрес маршрутизатора R2 (004FB2560001), маршрутизатор R3 отсылает ему IP-пакет с DNS-запросом (рис. 2.4).

004FB2560001

192.62.64.01

56.5.18.01

003B00078782

IP - 192.62.18.07

MAC - 003B00078782

MAC -004FB2560001

IP - 192.60.51.34

Рисунок 2.5 – Кадр Ethernet с DNS-запросом, отправленный с маршрутизатора R3 маршрутизатору R2

Рисунок 2.6 – Кадр Ethernet с DNS-запросом, отправленный с маршрутизатора R2

Рисунок 2.7 - Кадр Ethernet с DNS-ответом, отправленный с маршрутизатора R3 компьютеру-клиенту

После того как клиент получает IP-адрес сервера miu.by из DNS-ответа, то он может послать ему свое сообщение, используя те же описанные ранее механизмы доставки данных через составную сеть.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В заключении хотелось сказать, что в результате проделанной работы мы рассмотрели как взаимодействуют между собой протоколы IP, ARP, Ethernet и DNS на примере составной сети. Мы затронули такие вопросы как формирование IP-пакета с инкапсулированным в него DNS-запросом, передача кадра Ethernet с IP-пакетом, определение IP-адреса и MAC-адреса, доставку пакетов.

Таким образом сделаем вывод, что протоколы IP, ARP и Ethernet работая в тесной кооперации друг с другом осуществляют доставку пакетов данных через всю составную сеть.

 

 

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Олифер В.Г., Олифер Н.А. Компьютерные сети. Принципы, технологии, протоколы: Учебник для вузов. 4-е изд. — СПб.: Питер, 2010. — 944 с.

2. Олифер В.Г., Олифер Н.А. Основы компьютерных сетей. — СПб.: Питер, 2009. — 352 с.

3. Малышев Р.А. Локальные вычислительные сети: Учебное пособие/ РГАТА. - Рыбинск, 2005. — 83 с.

4. Курносов А.П. Практикум по информатике/Под ред. Курносова А.П. Воронеж: ВГАУ, 2001. — 173 с

5. Симонович С.В.Информатика. Базовый курс/Симонович С.В. и др. —СПб.: издательство "Питер", 2000. — 640 с.

6. Стандарт предприятия: Работы курсовые и дипломные. Структура и правила оформления. СТП МИУ 2.0.01-10 / авт-сост. Н.В. Суша, В.В. Гедранович, М.И. Пикуль, С.Н. Спирков, В.В. Таборовец. — Минск: Изд-во МИУ, 2010. — 48с.

 

Курсовая работа

по дисциплине: «Компьютерные системы и сети»

на тему: «Взаимодействие протоколов IP, ARP, Ethernet и DNS»

 

Студентка группы 141701с _________________ Булва Е.Д.

(подпись)

Руководитель Медведев С.А.

(подпись)

 

Минск 2016

РЕФЕРАТ

Курсовой работы

«Взаимодействие протоколов IP, ARP, Ethernet и DNS»

Объем работы 15 с., в том числе 7 рис., 6 ист. лит., 1 табл.

Ключевые слова: протокол, сеть, маршрутизатор, кадр, клиент, сервер.

В курсовой работе исследуется проблема взаимодействия протоколов IP, ARP, Ethernet и DNS, которая включает в себя следующие этапы:

1. Формирование IP-пакета с инкапсулированным в него DNS-запросом;

2. Передача кадра Ethernet с IP-пакетом маршрутизатору R3;

3. Определение IP-адреса и MAC-адреса следующего маршрутизатора R2;

4. Доставка пакета маршрутизатором R2 DNS-серверу;

5. Обработка кадра Ethernet сетевым адаптером DNS-сервера;

6. Доставка DNS-ответа DNS-клиенту.

 

 

ОГЛАВЛЕНИЕ

 

ВВЕДЕНИЕ.. 5

1 ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ.. 6

2 Процесс продвижения IP-пакета в составной сети.. 7

2.1 Формирование IP-пакета с инкапсулированным в него DNS-запросом. 8

2.2 Передача кадра Ethernet с IP-пакетом маршрутизатору R3. 8

2.3 Определение IP-адреса и МАС-адреса следующего маршрутизатора R2 9

2.4 Доставка пакета маршрутизатором R2 DNS-серверу. 11

2.5 Обработка кадра Ethernet сетевым адаптером DNS-сервера. 12

2.6 Доставка DNS-ответа DNS-клиенту. 12

ЗАКЛЮЧЕНИЕ.. 14

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ... 15

 

ВВЕДЕНИЕ

Компьютерная сеть – это совокупность компьютеров, соединенных линиями связи, обеспечивающая пользователям сети потенциальную возможность совместного использования ресурсов всех компьютеров. С другой стороны, проще говоря, компьютерная сеть - это совокупность компьютеров и различных устройств, обеспечивающих информационный обмен между компьютерами в сети без использования каких-либо промежуточных носителей информации.

Сетевой протокол– правила и технические процедуры, позволяющие компьютерам, объединенным в сеть, осуществлять соединение и обмен данными. Три основные момента, касающиеся протоколов:

· Существует множество протоколов. И хотя все они участвуют в реализации связи, каждый протокол имеет различные цели, выполняет различные задачи.

· Протоколы работают на разных уровнях модели OSI. Функции протокола определяются уровнем, на котором он работает.

· Несколько протоколов могут работать совместно. В этом случае они образуют так называемый стэк протоколов или набор протоколов.

· Целью курсовой работы является показать взаимодействие протоколов IP, ARP, Ethernet и DNS на примере конкретной составной сети.

ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ

В курсовой работе необходимо реализовать следующие процессы:

· Формирование IP-пакета с инкапсулированным в него DNS-запросом

· Передача кадра EthernetcIP-пакетом маршрутизатору R3

· Определение IP-адреса и MAC-адреса следующего маршрутизатора R2

· Доставка пакета маршрутизатором R2 DNS-серверу

· Обработка кадра Ethernet сетевым адаптером DNS-сервера

· Доставка DNS-ответа DNS-клиенту

 

Имея исходные данные:

 

Устройство	IP-адрес	MАС-адрес	Символьный адрес
Клиент	192.62.64.01	008048A28751
FTP-сервер	192.68.13.12	001C00006712	miu.by
DNS-сервер	56.5.18.01	00EF77232410
Маршрутизатор R2	192.60.51.34 56.5.51.08	004FB2560001 004FB2H95308
Маршрутизатор R3	192.62.18.07 198.15.38.11	003B00078782 003B00118890

Рисунок 1.1 – Таблица исходных данных

 

 

Процесс продвижения IP-пакета в составной сети

В данной работе мы будем рассматривать процесс продвижения пакета в составной сети на примере IP-сети, показанной на рисунке 1.1. При этом будем считать, что все узлы сети, рассматриваемой в примере, имеют адреса, основанные на классах. Особое внимание будет уделено взаимодействию протокола IP с протоколами разрешения адресов ARP и DNS.

Рисунок 2.1 - Пример IP-маршрутизации

Итак, пусть пользователю компьютера с IP-адресом 194.11.4.21, находящегося в сети 194.0.0.0, необходимо узнать IP-адрес сервера зная его символьный адрес. Пользователю известно символьное имя сервера miu.by.

Для этого необходимо выполнить две последовательные операции:

1. DNS-клиент (работающий на компьютере 194.11.4.21) передает DNS-серверу сообщение, в котором содержится запрос об IP-адресе сервера miu.by.

2. DNS-сервер, выполнив поиск, передает ответ DNS-клиенту о найденном IP-адресе сервера miu.by.

Далее мы последовательно, по шагам, рассмотрим, как при решении этих задач взаимодействуют между собой протоколы DNS, IP, ARP и Ethernet и что происходит при этом с кадрами и пакетами.