Funkcije mrežnog sloja

Protokoli implementirani na mrežnom sloju koji prenose korisničke podatke uključuju:

  • Internetski protokol verzije 4 (IPv4)
  • Internetski protokol verzija 6 ( IPv6)
  • Međusobno djelovanje Novell paketa ( IPX)
  • AppleTalk
  • Mrežna usluga bez uspostavljanja veze ( CLNS/DECnet)

Internetski protokol (IPv4 i IPv6) najrašireniji je protokol za prijenos podataka sloja 3, koji će biti u fokusu sljedećeg. Rasprava o drugim protokolima bit će samo površna.

IP protokol - primjer protokola mrežnog sloja


Uloga IPv4

Kao što je prikazano na slici, usluge mrežnog sloja implementirane u skup TCP/IP protokola uključuju internetski protokol (IP). Verzija 4 IP-a (IPv4) trenutno je najraširenija verzija IP-a. Ovo je jedini Layer 3 protokol koji se koristi za prijenos korisničkih podataka preko Interneta i bit će uzet kao primjer. protokoli mrežnog sloja u ovom i sljedećim člancima.

Verzija 6 IP-a (IPv6) se razvija i implementira u nekim područjima. IPv6 će raditi uz IPv4 i mogao bi ga zamijeniti u budućnosti. Usluge koje pruža IP, kao i struktura i sadržaj zaglavlja paketa definirani su ili IPv4 ili IPv6. Ove usluge i struktura paketa koriste se za enkapsulaciju UDP datagrama ili TCP segmenata za njihov prolaz kroz međumrežu.

Karakteristike svakog protokola su različite. Razumijevanje ovih karakteristika omogućit će vam razumijevanje rada usluga opisanih odgovarajućim protokolom.

Internetski protokol dizajniran je kao protokol s malim opterećenjem. Ovo pruža samo funkcionalnost potrebnu za isporuku paketa od izvora do odredišta preko sustava međusobno povezanih mreža. Protokol nije dizajniran za praćenje i kontrolu protoka paketa. Ove funkcije obavljaju drugi protokoli na drugim razinama.

Glavne karakteristike IPv4:

  • Bez povezivanja - Nijedna sesija se ne uspostavlja prije slanja paketa.
  • Nezajamčena isporuka (nepouzdana) - Ne koriste se dodatni troškovi za jamčenje isporuke paketa.
  • Neovisan o okruženju - radi neovisno o mediju koji prenosi podatke.

Mrežni sloj služi za formiranje jedinstvenog transportni sustav, koji ujedinjuje nekoliko mreža s različitim principima prijenosa informacija između krajnjih čvorova.

Funkcije mrežni sloj:

Dostava podataka između mreža

Značajke usmjeravanja

Odabir najboljeg puta prema kriterijima prijenosa podataka.

Kontrola protoka podataka za sprječavanje zagušenja

Koordinacija različitih tehnologija na razini međumreže

Filtriranje prometa

Fleksibilno adresiranje

Protokoli mrežnog sloja:

- IP/IPv4/IPv6 (internetski protokol).

IPX (Internetwork Packet Exchange, mrežni protokol).

CLNP (mrežni protokol bez organizacije veza).

IPsec (Sigurnost internetskog protokola).

ICMP ( Internetski protokol kontrolnih poruka ).

RIP (Routing Information Protocol).

OSPF (Prvo otvori najkraći put).

ARP (Address Resolution Protocol – protokol za rješavanje adresa).

ruter(router) skup je određenog broja portova od kojih je svaki povezan na određenu podmrežu, dok se svaki port smatra zasebnim punopravnim čvorom odgovarajuće podmreže.

Usmjerivač obavlja neke od funkcija mosta, kao što je analiza topologije, filtriranje i prosljeđivanje paketa. Međutim, za razliku od mostova, usmjerivači mogu usmjeravati pakete na određene mreže, analizirati mrežni promet i brzo se prilagođavati mrežnim promjenama.

Usmjerivači implementiraju funkciju usmjeravanja na temelju informacija koje se nalaze u tablici usmjeravanja.

Tablice usmjeravanja i protokoli

Usmjerivači koriste baze podataka za pohranu informacija o adresama računala i statusu mreže. Baze podataka tablica usmjeravanja sadrže adrese drugih usmjerivača. Usmjerivači konfigurirani za dinamičko usmjeravanje automatski ažuriraju ove tablice redovitom razmjenom adresa s drugim usmjerivačima. Usmjerivači također razmjenjuju informacije o mrežnom prometu, topologiji mreže i stanju mrežnih veza. Svaki usmjerivač pohranjuje te podatke u bazu podataka stanja mreže.

Kada je paket primljen, usmjerivač analizira adresu protokola za vrijednosti, kao što je IP adresa u paketu TCP/IP protokola. Smjer prosljeđivanja određuje se na temelju korištene metrike, tj. uzimajući u obzir informacije o stanju mreže i broju skokova potrebnih za prijenos paketa do ciljnog čvora. Usmjerivači koji rade sa samo jednim protokolom (kao što je TCP/IP) održavaju samo jednu bazu podataka adresa. Usmjerivač s više protokola održava bazu podataka adresa za svaki podržani protokol (na primjer, baze podataka za TCP/IP i IPX/SPX mreže).

Dva se protokola obično koriste za komunikaciju između usmjerivača u lokalnom sustavu: RIP i OSPF.

POČIVAO U MIRUprotokol

Usmjerivači koriste Routing Information Protocol (RIP) za određivanje minimalnog broja skokova između njih i drugih usmjerivača, nakon čega se te informacije dodaju u tablicu svakog usmjerivača. Informacija o broju skokova zatim se koristi za pronalaženje najbolje rute za prosljeđivanje paketa.

RIP protokol pripada grupi protokola "vektorsko usmjeravanje udaljenosti », koji operira hmelj(štafeta "skokovi") asmetrika usmjeravanja . RIP protokol koristi sljedeću shemu konstrukcije tablice usmjeravanja. U početku, tablica usmjeravanja svakog usmjerivača uključuje rute samo za one podmreže koje su fizički povezane s usmjerivačem. Koristeći RIP protokol, usmjerivač povremeno šalje oglase drugim usmjerivačima koji sadrže informacije o sadržaju vlastite tablice usmjeravanja. RIP koristi emitirane IP pakete za slanje najava. Svaki usmjerivač šalje te najave povremeno u intervalima od 30 sekundi.

Prednosti:

- jednostavnost konfiguracije.

Nedostaci:

Prisutnost čvrstog ograničenja veličine mreže, protokol R ja P se može koristiti u mreži s najviše 15 usmjerivača.

- Svaki zadani RIP usmjerivač emitira svoju punu tablicu usmjeravanja mreži jednom svakih 30 sekundi, opterećujući dosta brzo komunikacijske linije.

OSPF

Prvo otvori najkraći put (OSPF) je protokol za dinamičke usmjeravanje , koji se temelji na tehnologiji praćenja stanja veze i koristi se za pronalaženje najkraćeg putaDijkstrin algoritam . OSPF pripada grupi Link State Protocols.

Opis protokola

1. Usmjerivači razmjenjuju pozdravne pakete kroz sva sučelja na kojima je omogućen OSPF. Usmjerivači koji dijele zajedničku podatkovnu vezu postaju susjedi kada se dogovore oko određenih parametara navedenih u njihovim pozdravnim paketima.

2. U sljedećoj fazi protokola usmjerivači će pokušati ući u stanje susjedstva s usmjerivačima koji su s njim unutar izravne komunikacije (na udaljenosti od jednog skoka). Prijelaz u stanje susjedstva određen je tipom usmjerivača koji razmjenjuju hello pakete i vrstom mreže preko koje se hello paketi prenose. OSPF definira nekoliko vrsta mreža i nekoliko vrsta usmjerivača. Par usmjerivača u stanju susjedstva međusobno sinkronizira bazu podataka stanja veze.

3. Svaki usmjerivač šalje oglas o stanju veze usmjerivačima s kojima je u susjednom stanju.

4. Svaki usmjerivač koji primi oglas od susjednog usmjerivača bilježi svoje informacije u bazu podataka stanja veze usmjerivača i šalje kopiju oglasa svim ostalim susjednim usmjerivačima.

5. Prilikom oglašavanja preko zone, svi usmjerivači grade identičnu bazu podataka o stanju veze usmjerivača.

6. Nakon što je baza podataka izgrađena, svaki usmjerivač koristi Dijkstrin algoritam za izračunavanje grafa bez petlji koji će opisati najkraći put do svakog poznatog odredišta, sa samim sobom kao korijenom. Ovaj graf je stablo najkraće staze.

7. Svaki usmjerivač gradi tablicu usmjeravanja iz stabla najkraće staze.

Jedna od njegovih glavnih prednosti (u usporedbi s POČIVAO U MIRU ) je da kada se koristi, ruter prosljeđuje samo onaj dio tablice usmjeravanja koji pripada njegovim najbližim vezama, takvo slanje se naziva "poruka o stanju veze usmjerivača".

ARP(adresa Rezolucija Protokol- address determination protocol) - protokol mrežnog sloja dizajniran za određivanje MAC adrese prema poznatoj IP adresi.

Princip rada.

1. Domaćin na koji treba preslikati svoju IP adresu lokalna adresa, generira ARP zahtjev, pridaje ga okviru protokola sloja veze, naznačujući u njemu dobro poznatu IP adresu i emitira zahtjev.

2. Svi čvorovi na lokalnoj mreži primaju ARP zahtjev i uspoređuju tamo navedenu IP adresu sa svojom vlastitom.

3. Ako se poklapaju, čvor generira ARP odgovor, u kojem navodi svoju IP adresu i svoju lokalnu adresu, i šalje ga već usmjereno, budući da pošiljatelj navodi svoju lokalnu adresu u ARP zahtjevu.

Prijevod adrese vrši se gledanjem u tablicu. Ova tablica, nazvana ARP tablica, pohranjena je u memoriji i sadrži retke za svaki host na mreži. Dva stupca sadrže IP i Ethernet adrese. Ako IP adresu treba pretvoriti u Ethernet adresu, tada se traži unos s odgovarajućom IP adresom.

tablica usmjeravanja.

Metode za izgradnju tablice usmjeravanja.

statičko usmjeravanje. Sve rute registrira i ručno mijenja administrator sustava. Ovo je najlakši način organiziranja usmjeravanja. Međutim, prikladan je samo za male mreže, čije se promjene u strukturi događaju vrlo rijetko.

dinamičko usmjeravanje. Tablica usmjeravanja izgrađena je korištenjem posebnih protokola usmjeravanja. Sudjelovanje administratora u ovom procesu je minimalno i svodi se na početnu konfiguraciju routera.

Mrežna adresa odredišta

Sljedeća adresa priključka. ruter

Adresa izlaznog porta usmjerivača

Udaljenost

LAN 1

M3(1)

GAN 1

M1(1)

M3(1)

LAN 2

M4(1)

M3(1)

GAN 2

M3(2)

0 V1

LAN3

M6(1)

M3(2)

0 na 2

Postoje i drugi stupci u tablici usmjeravanja:

5 - stupac s maskom.

6 - životni vijek rute - ovo je vrijeme nakon kojeg (ako podaci nisu ažurirani od strane usmjerivača) više ne vrijede.

7 - izvor zapisa;

8 - stanje rute

Funkcije mrežnog sloja:

Mreže koje čine međumrežu mogu se graditi na temelju različitih mrežnih tehnologija. Svaka mrežna tehnologija sasvim je dovoljna za organiziranje razmjene informacija unutar jedne podmreže, ali ne dopušta interakciju računala u ovoj podmreži s računalima u podmrežama temeljenim na drugim tehnologijama. To je zbog moguće nekompatibilnosti protokola i metoda adresiranja definiranih različitim tehnologijama. Stoga, kako bi se osiguralo funkcioniranje međusobno povezanih mreža, potrebni su alati koji su "nadgradnja". sloj veze, omogućujući vam apstrahiranje od specifičnih rješenja ugrađenih u mrežne tehnologije. Mrežni sloj OSI modela djeluje kao takav dodatak.

Očito je da uređaji ove razine, dizajnirani za kombiniranje mreža, moraju biti mnogo složeniji od uređaja na razini veze. Drugo, ovi uređaji moraju omogućiti ciljani prijenos podataka između pretplatnika preko podmreža kompozitne mreže (odnosno odrediti put podataka) kako ne bi došlo do zagušenja kompozitne mreže. Proces određivanja putanje podataka kroz podmreže kompozitne mreže naziva se usmjeravanje, a nazivaju se uređaji koji povezuju mreže i rješavaju navedene zadatke usmjerivači.

Dakle, za uspješnu razmjenu informacija u međusobno povezanim mrežama, alati na mrežnoj razini moraju riješiti sljedeće zadatke:

  • osigurati jedinstveni sustav adresiranja neovisan o mrežnoj tehnologiji koji omogućuje adresiranje pojedinačnih mreža i čvorova;
  • odrediti put (slijed mreža) koji podaci moraju slijediti da bi došli do primatelja;
  • omogućiti prijenos podataka s kraja na kraj kroz mreže s različitim tehnologijama.

Trenutno postoje različiti protokoli mrežnog sloja. Glavni protokol koji se koristi na Internetu je IP.

IP protokol

IP (Internetski protokol) dio je skupa TCP/IP protokola i glavni je protokol mrežnog sloja koji se koristi na Internetu i pruža jednu logičku shemu adresiranja za uređaje na mreži i usmjeravanje podataka

Postoji nekoliko verzija IP protokola, koje odražavaju promjenjive zahtjeve za funkcijama s razvojem Interneta. Trenutno se kao standard koristi verzija 4, iako se postupno uvodi verzija 6. U ovom se odjeljku raspravlja o tehnološkim rješenjima standardne verzije 4.

Za obavljanje svojih funkcija, protokol definira svoje vlastiti format paket. Glavna informativna polja zaglavlja paketa su:

  • IP adrese pošiljatelj i primatelj - dizajnirani za identifikaciju pošiljatelja i primatelja (vidi IP adresiranje);
  • Životni vijek paketa(Time To Live, TTL) - određuje vrijeme koje IP paket može biti u mreži, a dizajniran je da spriječi "zatrpavanje" mreže "zalutalim paketima";
  • polja namijenjena fragmentaciji paketa (vidi IP fragmentacija);
  • polja namijenjena kontroli obrade paketa (dužina paketa i zaglavlja, kontrolni zbroj zaglavlja, tip usluge itd.).

Sa stajališta IP protokola, mreža se smatra logičnom zbirkom međusobno povezanih objekata, od kojih je svaki predstavljen jedinstvenom IP adresom, tzv. čvorovi(IP čvorovi) ili domaćini(domaćin). Ključna riječ ovdje je "logično", budući da isti fizički uređaj (računalo, ruter, itd.) može imati nekoliko IP adresa, tj. odgovaraju nekoliko čvorova logičke mreže. Ova situacija obično se događa ako fizički uređaj ima nekoliko podatkovnih uređaja (mrežnih adaptera ili modema), budući da za svaki od njih mora biti konfigurirana barem jedna jedinstvena IP adresa. Iako nije neuobičajeno da računalo (ili drugi uređaj) koje ima jedan mrežni adapter ili modem ima dodijeljeno više IP adresa.

Ako fizički uređaj ima više IP adresa, tada se kaže da ima više sučelja, tj. višestruke "logičke veze" s mrežom.

IP adresiranje

IP adresa je jedinstvena numerička adresa koja jedinstveno identificira čvor, grupu čvorova ili mrežu. IP adresa duga je 4 bajta i obično se piše kao četiri broja (tzv. "okteta") odvojena točkama - W.X.Y.Z , od kojih svaki može imati vrijednosti u rasponu od 0 do 255, na primjer, 213.128.193.154 .

Kako bi računalo moglo sudjelovati u mrežnoj komunikaciji korištenjem IP protokola, mora mu biti dodijeljena jedinstvena IP adresa.

klase IP adresa

Pisali su o klasama i IP adresiranju.
Postoji 5 klasa IP adresa - A, B, C, D, E. Pripadnost IP adrese jednoj ili drugoj klasi određena je vrijednošću prvog okteta (W). Korespondencija između vrijednosti prvog okteta i klasa adresa prikazana je u nastavku.

IP adrese prve tri klase namijenjene su za adresiranje pojedinačnih računala i pojedinačnih mreža. Takve adrese sastoje se od dva dijela - broja mreže i broja računala. Ova shema je slična onoj kod poštanskih brojeva - prve tri znamenke kodiraju regiju, a ostatak - poštanski ured unutar regije.

Prednosti dvorazinske sheme su očite: prvo, omogućuje vam adresiranje potpuno odvojenih mreža unutar složene mreže, što je neophodno za osiguranje usmjeravanja, i drugo, dodjeljivanje brojeva čvorovima unutar iste mreže neovisno o drugim mrežama. Naravno, računala koja su dio iste mreže moraju imati IP adrese s istim mrežnim brojem.


Ako dva računala imaju IP adrese s različitim mrežnim brojevima (čak i ako pripadaju istoj fizičkoj mreži), tada neće moći izravno komunicirati jedno s drugim: za komunikaciju im je potreban usmjerivač (pogledajte odjeljak IP usmjeravanje).

IP adrese različitih klasa razlikuju se u bitnosti mreže i host brojevima, što određuje njihov mogući raspon vrijednosti. Sljedeća tablica prikazuje glavne karakteristike IP adresa klase A, B i C.

Na primjer, IP adresa 213.128.193.154 je adresa klase C i pripada čvoru broj 154 koji se nalazi na mreži 213.128.193.0.

Shema adresiranja, definirana klasama A, B i C, omogućuje slanje podataka bilo jednom glavnom računalu ili svim računalima na jednoj mreži (broadcast). Međutim, postoji mreža softver, koji treba poslati podatke određenoj skupini čvorova koji nisu nužno uključeni u istu mrežu. Da bi programi ove vrste uspješno funkcionirali, sustav adresiranja mora osigurati tzv. grupne adrese. U te se svrhe koriste IP adrese klase D.

Raspon adresa klase E je rezerviran i trenutno se ne koristi.

Binarna notacija za IP adrese

Uz tradicionalni decimalni oblik IP adresa, može se koristiti i binarni oblik, koji izravno odražava način na koji je adresa predstavljena u memoriji računala. Budući da je IP adresa duga 4 bajta, predstavljena je u binarnom obliku kao 32-bitni binarni broj (tj. niz od 32 nule i jedinice). Na primjer, binarni oblik 213.128.193.154 je 11010101 1000000 11000001 10011010. Koristeći binarni oblik IP adrese, lako je odrediti sheme klasa IP adresa:

Posebne IP adrese

IP protokol pretpostavlja prisutnost adresa koje se tretiraju na poseban način. To uključuje sljedeće:

1. Adrese čija je vrijednost prvog okteta 127. Paketi usmjereni na takvu adresu zapravo se ne šalju u mrežu, već ih obrađuje softver hosta pošiljatelja. Dakle, čvor može sam sebi slati podatke. Ovaj pristup je vrlo pogodan za testiranje mrežnog softvera u uvjetima kada nije moguće spojiti se na mrežu.

2. Adresa 255.255.255.255. Paket čije odredište sadrži adresu 255.255.255.255 mora biti poslan svim čvorovima mreže na kojima se nalazi izvor. Ova vrsta emitiranja naziva se ograničeno emitiranje. U binarnom obliku, ova adresa je 11111111 11111111 11111111 11111111.

3. Adresa 0.0.0.0. Koristi se u servisne svrhe i tretira se kao adresa čvora koji je generirao paket. Binarna reprezentacija ove adrese je 00000000 00000000 00000000 00000000

Osim toga, adrese se tumače na poseban način:

Korištenje maski za IP adresiranje

Shema dijeljenja IP adrese na mrežni broj i broj glavnog računala, temeljena na konceptu adresne klase, prilično je gruba, budući da uključuje samo 3 opcije (klase A, B i C) za distribuciju adresnih bitova u odgovarajuće brojevima. Razmotrimo sljedeću situaciju kao primjer. Recimo da neka tvrtka koja se spaja na Internet ima samo 10 računala. Budući da mreže klase C predstavljaju najmanji mogući broj hostova, ova bi tvrtka morala dobiti raspon od 254 adrese (jedna mreža klase C) od organizacije za distribuciju IP adresa. Neprikladnost ovog pristupa je očita: 244 adrese ostat će neiskorištene, budući da se ne mogu dodijeliti računalima drugih organizacija smještenih u drugim fizičkim mrežama. Ako je dotična organizacija imala 20 računala raspoređenih u dvije fizičke mreže, tada bi joj se morao dodijeliti niz od dvije mreže klase C (po jedna za svaku fizičku mrežu). U tom slučaju, broj "mrtvih" adresa će se udvostručiti.

Za fleksibilnije definiranje granica između znamenki mreže i brojeva računala unutar IP adrese koriste se tzv. subnet maske. Subnet maska ​​je poseban 4-bajtni broj koji se koristi zajedno s IP adresom. "Poseban oblik" maske podmreže je sljedeći: binarni bitovi maske koji odgovaraju bitovima IP adrese rezervirane za broj mreže sadrže jedinice, a bitovi koji odgovaraju bitovima broja glavnog računala sadrže nule.

Maska podmreže mora biti navedena prilikom konfiguriranja dodatka za IP protokol na svakom računalu zajedno s IP adresom

Korištenje podmrežne maske u kombinaciji s IP adresom eliminira upotrebu adresnih klasa i čini cijeli sustav IP adresiranja fleksibilnijim. Tako, na primjer, maska ​​255.255.255.240 (11111111 11111111 11111111 11110000) omogućuje vam da podijelite raspon od 254 IP adrese koje pripadaju istoj mreži klase C u 14 raspona koji se mogu dodijeliti različitim mrežama.

Za standardnu ​​podjelu IP adresa na broj mreže i broj računala definiran klasama A, B i C, podmrežne maske su:

Distribucija IP adresa

Budući da svaki internetski čvor mora imati jedinstvenu IP adresu, svakako je važno uskladiti distribuciju adresa prema pojedinim mrežama i čvorovima. Internetska korporacija za dodijeljena imena i brojeve (ICANN) obavlja ovu ulogu upravljanja.

Naravno, ICANN ne rješava problem dodjele IP adresa krajnjim korisnicima i organizacijama, već raspodjeljuje raspone adresa između velikih organizacija pružatelja internetskih usluga, koje zauzvrat mogu komunicirati s manjim pružateljima kao i s krajnjim korisnicima. Tako je, primjerice, ICANN delegirao funkcije distribucije IP adresa u Europi RIPE koordinacijskom centru (RIPE NCC, The RIPE Network Coordination Center, RIPE - Reseaux IP Europeens). Zauzvrat, ovo središte delegira dio svojih funkcija regionalnim organizacijama. Konkretno, ruskim korisnicima služi regionalna mreža informacijski centar"RU-CENTAR".

IP usmjeravanje

IP usmjeravanje– proces odabira puta za prijenos paketa u mreži. Staza (ruta) je niz usmjerivača kroz koje paket prolazi na svom putu do odredišta. IP router je poseban uređaj dizajniran za povezivanje mreža i određivanje putanje paketa u složenoj mreži. Usmjerivač mora imati nekoliko IP adresa s mrežnim brojevima koji odgovaraju brojevima mreža koje se kombiniraju.

IP usmjerivač može biti računalo čiji sistemski softver omogućuje IP usmjeravanje. Konkretno, usmjerivač se može organizirati na temelju računala koje pokreće bilo koji od operativnih sustava iz obitelji Microsoft Windows poslužitelj.


Usmjeravanje se vrši na izvorišnom računalu u trenutku slanja IP paketa, a zatim na IP usmjerivačima.

Princip usmjeravanja na čvoru pošiljatelja izgleda prilično jednostavno. Kada se zahtijeva slanje paketa hostu s određenom IP adresom, host pošiljatelj dodjeljuje mrežne brojeve pomoću podmrežne maske iz vlastite IP adrese i IP adrese primatelja. Zatim se uspoređuju mrežni brojevi, a ako se podudaraju, paket se šalje izravno primatelju, inače usmjerivaču čija je adresa navedena u postavkama IP protokola.

Ako glavno računalo nema konfiguriranu adresu usmjerivača, neće biti moguće isporučiti podatke primatelju koji se nalazi na drugoj mreži.

Odabir staze na usmjerivaču temelji se na informacijama navedenim u tablica usmjeravanja. Tablica usmjeravanja je posebna tablica koja preslikava IP adrese mreža u adrese sljedećih usmjerivača na koje treba poslati pakete kako bi se isporučili tim mrežama. Obavezni unos u tablici usmjeravanja je tzv. zadana ruta koja sadrži informacije o načinu usmjeravanja paketa prema mrežama čije adrese nisu prisutne u tablici, tako da nema potrebe opisivati ​​rute za sve mreže u tablici. Tablice usmjeravanja mogu se graditi "ručno" od strane administratora ili dinamički, na temelju razmjene informacija koju usmjerivači provode pomoću posebnih protokola.

IP fragmentacija

Kao što znate, za različite mrežne tehnologije, MTU vrijednost definirana za podatkovne okvire može se razlikovati. Stoga, prilikom transformacije okvira na usmjerivaču, može biti potrebno podijeliti ugniježđene IP pakete u manje pakete.

Kako bi se paketi podijelili na fragmente, IP modul instaliran na usmjerivaču na temelju toga stvara određeni broj novih paketa (prema duljini izvornog paketa i vrijednosti MTU za mrežu na koju se podaci trebaju prenijeti). Kako bi primatelj ispravno prikupio podatke, u zaglavlja novih IP paketa stavlja se poseban numerički identifikator, koji omogućuje nedvosmisleno utvrđivanje da su ti paketi fragmenti jednog velikog paketa. Osim toga, zaglavlja također pokazuju položaj fragmenata u izvornom paketu, što pomaže osigurati da je primatelj u ispravnom redoslijedu sklapanja.

Pomoćni protokoli mrežnog sloja TCP/IP steka

Glavne funkcije IP protokola su pružanje jedinstvene sheme adresiranja, neovisno o principima adresiranja određenim mrežnim tehnologijama (adresiranje sloja veze), kao i prijenos podataka preko složene mreže (usmjeravanje i fragmentacija paketa). Međutim, to nije dovoljno za organiziranje stvarne interakcije - postoji još niz problema.

Prvi problem je sljedeći. Za prijenos podataka preko mreže, softver IP protokola stvara paket i prosljeđuje ga sloju podatkovne veze. U isto vrijeme, sredstvo sloja veze za formiranje podatkovnog okvira treba adresu primatelja, a ne logičku IP adresu, već MAC adresu koja se može ispravno prepoznati mrežni adapter prijemno računalo. Međutim, specifikacija IP protokola ne daje mehanizam za određivanje korespondencije između hardvera i IP adresa. Ovu funkciju obavlja pomoćni protokol mrežnog sloja ARP (Address Resolution Protocol), koji je dio obitelji TCP/IP protokola.

Još jedan ozbiljan problem je da ako postoje bilo kakvi problemi tijekom obrade IP paketa na usmjerivaču, na primjer, "vrijeme života paketa" je isteklo, tada pošiljatelj neće znati za njih, jer je mehanizam "povratne veze" također nije predviđeno specifikacijom IP protokola. . Za rješavanje ovog problema koristi se poseban protokol mrežnog sloja ICMP (Internet Control Message Protocol) koji je dio skupa TCP/IP protokola, a omogućuje prijenos kontrolnih informacija i informacija o greškama.

Obitelj TCP/IP protokola također nudi niz drugih protokola podrške, kao što su protokoli dinamičkog usmjeravanja, koji omogućuju razmjenu informacija između usmjerivača radi automatizacije izgradnje tablica usmjeravanja.

Sažetak

  • Mrežni sloj je funkcionalni dodatak iznad sloja veze, koji pruža mogućnost kombiniranja mreža temeljenih na različitim mrežnim tehnologijama;
  • Glavne funkcije mrežnog sloja su: pružanje jedinstveni sustav adresiranje, neovisno o metodama adresiranja određenim određenom mrežnom tehnologijom, usmjeravanje paketa podataka koji se prenose mrežom, kao i osiguranje prijenosa podataka s kraja na kraj kroz kompozitnu mrežu;
  • uređaji dizajnirani za kombiniranje mreža na mrežnoj razini nazivaju se usmjerivači;
  • glavni protokol mrežnog sloja je IP protokol;
  • IP protokol definira shemu adresiranja mrežnih čvorova i osigurava usmjeravanje i fragmentaciju paketa;
  • IP adresa je 4-bajtni broj koji jedinstveno identificira mrežni čvor i sastoji se od dva dijela - mrežnog broja i broja čvora;
  • ovisno o tome koliko je znamenki unutar IP adrese dodijeljeno za mrežne i host brojeve, adrese se dijele u klase;
  • za fleksibilno razdvajanje IP adrese na brojeve mreže i računala, može se koristiti podmrežna maska ​​- 4-bajtni broj posebnog oblika;
  • prilikom slanja IP paketa svaki mrežni čvor uspoređuje mrežni broj primatelja sa svojim, i ako se ti brojevi poklapaju, paket se šalje izravno primatelju, inače usmjerivaču;
  • usmjerivač pomoću tablice usmjeravanja određuje put kojim se paket treba poslati;
  • za uspješan prijenos podataka između mreža izgrađenih na temelju različitih tehnologija, IP usmjerivači mogu fragmentirati pakete u skladu s ograničenjima koje postavlja mrežna tehnologija odredišne ​​mreže;
  • kako bi se osigurala stvarna interakcija s IP protokolom, koriste se pomoćni protokoli mrežnog sloja.

TEMA: Mrežni sloj prijenosa podataka. Protokoli mrežnog sloja.

mrežni sloj (mrežasloj) - stupanj međusobne povezanosti(internetwork) – (treća razina OSI modela), služi za formiranje jednog transportnog podsustava koji objedinjuje više mreža. Istodobno, mreže mogu koristiti potpuno različite principe prijenosa poruka između krajnjih čvorova i imati proizvoljnu komunikacijsku strukturu.

Podaci koji ulaze u mrežni sloj i koje je potrebno poslati preko kompozitne mreže opremljeni su zaglavljem mrežnog sloja.

Podaci zajedno sa zaglavljem čine paket. Zaglavlje paketa mrežnog sloja nosi informaciju o broju mreže kojoj je paket namijenjen, kao i druge servisne informacije potrebne za uspješan prijelaz paketa iz mreže jednog tipa u mrežu drugog tipa. Takve informacije mogu uključivati, na primjer:

Broj fragmenata paketa potreban za uspješne operacije sklapanja - rastavljanje fragmenata pri povezivanju mreža s različitim maksimalnim veličinama paketa;

Životni vijek paketa, koji pokazuje koliko dugo putuje internetom, ovo se vrijeme može koristiti za uništavanje "izgubljenih" paketa;

Kvaliteta usluge je kriterij odabira rute za međumrežne prijenose - na primjer, čvor - pošiljatelj može zahtijevati da se paket prenese s maksimalnom pouzdanošću, moguće nauštrb vremena isporuke.

Glavni protokoli mrežnog sloja su mrežni protokoli (npr. IP ili IPX) i protokoli usmjeravanja ( POČIVAO U MIRU, OSPF, BGP i tako dalje.).

Pomoćnu ulogu igraju protokoli kao što su - protokol međumrežnih kontrolnih poruka ICMP ( Internetski protokol kontrolnih poruka ) , koji je dizajniran za razmjenu informacija o pogreškama između mrežnih usmjerivača i izvorišnog čvora paketa. Uz pomoć posebnih poruka ICMP javlja o nemogućnosti isporuke paketa ili o isteku paketa, o promjeni rute prosljeđivanja, o stanju sustava itd. Protokol grupne kontrole IGMP i protokol za rješavanje adresa ARP.

Mrežni protokoli a protokoli usmjeravanja implementirani su kao softverski moduli na krajnjim čvorovima - računalima, često zvanim hostovi i na međučvorovima - usmjerivačima, zvanim pristupnici.

Mrežni protokoli su dizajnirani za prijenos korisničkih podataka, dok protokoli za usmjeravanje prikupljaju i prenose preko mreže samo servisne informacije o mogućim rutama. Mrežni protokoli aktivno koriste tablicu usmjeravanja u svom radu, ali je ne grade niti održavaju njezin sadržaj. Ove funkcije obavljaju protokoli usmjeravanja. Protokoli usmjeravanja mogu se graditi na temelju različitih algoritama koji se razlikuju po načinu na koji izrađuju tablice usmjeravanja, odabiru najbolje rute i drugim značajkama svog rada. Postoje algoritmi usmjeravanja s jednim i više skokova.

Na razini mreže također se uspostavlja korespondencija između IP adrese i hardverske adrese (MAC adresa). Uspostava se provodi protokolom za rješavanje adresa - ARP, koji u tu svrhu pregledava ARP - tablice. Ako željena adresa nedostaje, izvodi se ARP zahtjev za emitiranje.

Funkcije mrežnog sloja.

Funkcije mrežnog sloja uključuju sljedeće zadatke:

1. Prijenos paketa između krajnjih čvorova u kompozitnim mrežama. Mrežni sloj djeluje kao koordinator koji organizira rad svih podmreža koje leže na putu napretka paketa kroz kompozitnu mrežu. Kompozitna mreža (Internet) skup je nekoliko mreža, koje se nazivaju i podmreže, koje su međusobno povezane usmjerivačima.

2. Izbor rute prijenosa paketa, najbolje prema nekom kriteriju.

3. Pregovaranje različitih protokola sloja veze koji se koriste u zasebnim podmrežama složene mreže. Za premještanje podataka unutar podmreža, mrežni sloj se odnosi na tehnologije koje se koriste na tim podmrežama.

4. Na mrežnoj razini obavlja se jedna od najvažnijih funkcija routera – filtriranje prometa. Usmjerivači omogućuju administratorima postavljanje različitih pravila filtriranja. Na primjer, zabraniti prolaz svim paketima u korporativnu mrežu, osim paketa koji dolaze iz podmreža istog poduzeća. Filtriranje se u ovom slučaju događa prema mrežnim adresama. Softver usmjerivača može implementirati različite discipline čekanja paketa, kao i različite opcije prioritetnih usluga.

5. Na mrežnoj razini provjerava se kontrolni zbroj i ako je paket stigao oštećen, odbacuje se (mrežna razina se ne bavi ispravljanjem grešaka). Također se provjerava životni vijek paketa - prelazi li dopuštenu vrijednost (ako je premašio, onda se paket odbacuje).

Načela usmjeravanja.

Mrežni sloj pruža mogućnost premještanja paketa kroz mrežu koristeći rutu koja je trenutno racionalnija.

Ruta je niz usmjerivača koje paket mora prijeći od pošiljatelja do odredišta. U složenim višeslojnim mrežama gotovo uvijek postoji više alternativnih ruta za putovanje paketa između dva krajnja čvora. Zadatak izbora rute rješavaju oba krajnja čvora – računala i međučvorovi – usmjerivači na temelju tablica usmjeravanja. Usmjerivači obično automatski stvaraju tablice usmjeravanja razmjenom nadzemnih informacija; za krajnje čvorove, tablice usmjeravanja često ručno kreiraju administratori i pohranjuju kao trajne datoteke na diskove. Usmjerivači imaju više priključaka za povezivanje mreža, svaki port usmjerivača ima vlastitu mrežnu adresu i vlastitu lokalnu adresu. Ako usmjerivač ima upravljačku jedinicu, tada ta jedinica ima vlastitu adresu, na kojoj joj pristupa središnja upravljačka stanica smještena negdje u složenoj mreži.

Usmjerivači koriste protokole usmjeravanja za mapiranje veza u različitim stupnjevima detalja. Na temelju tih informacija za svaki broj mreže donosi se odluka koji sljedeći router treba prosljeđivati ​​pakete namijenjene toj mreži kako bi ruta bila racionalna. Rezultati tih odluka unose se u tablicu usmjeravanja.

Protokoli usmjeravanja uključuju protokole kao što su RIP, OSPF, BGP; ICMP Internet Control Message Protocol.

Velike mreže se dijele na autonomne sustave, autonomni sustavi su mreže spojene na kralježnicu, imaju vlastitu administraciju i vlastite protokole usmjeravanja.

Protokoli usmjeravanja dijele se na vanjske i unutarnje. Vanjski protokoli (EGP, BGP) prenose informacije o usmjeravanju između autonomnih sustava, dok se interni protokoli (RIP, OSPF) koriste unutar određenog autonomnog sustava.

Protokol BGP omogućuje prepoznavanje prisutnosti petlji između autonomnih sustava i njihovo isključivanje iz međusistemskih ruta.

RIP protokol (Routing Internet Protocol) je jedan od najranijih protokola za razmjenu informacija o usmjeravanju i još uvijek je vrlo čest zbog jednostavnosti usmjeravanja. Protokol RIP ima nekoliko verzija, na primjer, za IP protokol, postoji verzija RIPv1 koja ne podržava maske i verzija RIPv2, to je protokol koji prenosi informacije o mrežnim maskama. Pomoću RIP protokola izrađuje se tablica usmjeravanja. U prvom stupcu tablice navedeni su brojevi mreža uključenih u Internet. U svakom retku iza broja mreže slijedi mrežna adresa porta sljedećeg usmjerivača na koji treba poslati paket kako bi se racionalnom rutom kretao prema mreži s tim brojem. Treći stupac označava broj izlaznog porta ovog usmjerivača. Četvrti stupac označava udaljenost do odredišne ​​mreže.

Stol 1. Tablica usmjeravanja

Što se tiče udaljenosti do odredišne ​​mreže, standardi RIP protokola dopuštaju različite vrste metrika: skokove, metrike koje uzimaju u obzir propusnost, latenciju i pouzdanost mreže. Najjednostavnija metrika je broj skokova, odnosno broj međuusmjerivača koje paket treba prijeći da bi stigao do odredišne ​​mreže. RIP protokol uspješno radi u relativno malim mrežama s do 15 usmjerivača.

OSPF (Open Shortest Path Fist) protokol razvijen je za učinkovito usmjeravanje IP paketa u velike mreže sa složenom topologijom, uključujući petlje. Temelji se na algoritmu stanja veze koji je vrlo otporan na promjene topologije mreže. Prilikom odabira OSPF rute, usmjerivači koriste metriku koja uzima u obzir propusnost sastavnih mreža. OSPF protokol uzima u obzir bitove kvalitete usluge, zasebna tablica usmjeravanja izgrađena je za svaku vrstu kvalitete. OSPF protokol ima visoku računsku složenost, pa se najčešće izvodi na snažnim hardverskim usmjerivačima.

Tijekom posljednjih nekoliko desetljeća, veličina i broj mreža značajno su porasli. U 80-ima je bilo mnogo vrsta mreža. I praktički svaki od njih izgrađen je na vlastitoj vrsti hardvera i softvera, često međusobno nekompatibilnih. To je dovelo do značajnih poteškoća pri pokušaju povezivanja nekoliko mreža (na primjer, različita vrsta adresiranja učinila je te pokušaje gotovo beznadnim).

Ovaj je problem razmatrala Međunarodna organizacija za standardizaciju ( ISO ) i odlučeno je razviti mrežni model koji bi mogao pomoći programerima i proizvođačima mrežna oprema i softver rade zajedno. Kao rezultat toga, 1984. godine stvoren je OSI model - model interakcije otvorenih sustava(Međusobno povezani otvoreni sustavi). Sastoji se od sedam razina na koje je podijeljen zadatak organizacije mrežne interakcije. Oni su shematski prikazani u tablici 16.1.

Tablica 16.1. Slojevi OSI modela.
Broj razine Naziv razine Jedinica informacija
Sloj 7 Aplikacijski sloj podaci
Sloj 6 Izvršna razina podaci
Sloj 5 Razina sesije podaci
Sloj 4 transportni sloj Segment
Sloj 3 mrežni sloj paket
sloj 2 Sloj prijenosa podataka okvir
Sloj 1 Fizički sloj Bit (bit)

Iako danas postoje različiti modeli mreža, većina programera pridržava se ove općeprihvaćene sheme.

Razmotrite proces prijenosa informacija između dva računala. Softver generira poruku sloja 7 (aplikacija) koja se sastoji od zaglavlja i korisnog sadržaja. Zaglavlje sadrži servisne informacije koje su potrebne odredišnom aplikacijskom sloju za obradu informacija koje se šalju (na primjer, to mogu biti informacije o datoteci koju treba prenijeti ili operaciji koju treba izvršiti). Nakon što je poruka generirana, aplikacijski sloj je šalje "dolje" na prezentacijski sloj (sloj 6). Primljena poruka, koja se sastoji od nadzemlja sloja 7 i korisnog tereta, predstavljena je kao jedna jedinica sloju 6 (iako sloj 6 može pročitati nadzemlje sloja 7). Protokol prezentacijskog sloja izvodi potrebne radnje na temelju podataka primljenih iz zaglavlja aplikacijskog sloja i dodaje svoje zaglavlje sloja, koje sadrži informacije za odgovarajući (6.) odredišni sloj. Rezultirajuća poruka prosljeđuje se dalje "dolje" do sloja sesije, gdje se također dodaje opterećenje. Podstavljena poruka prosljeđuje se sljedećem transportni sloj itd. na svakoj sljedećoj razini (to je shematski prikazano na sl. 16.1). U tom slučaju servisne informacije mogu se dodati ne samo na početak poruke, već i na kraj (na primjer, na 3. razini, sl. 16.2). Rezultat je poruka koja sadrži servisne informacije svih sedam razina.


Riža. 16.1.



Riža. 16.2.

Proces "omatanja" prenesenih podataka s nadzemnim informacijama naziva se enkapsulacija ( enkapsulacija).

Ta se poruka zatim prenosi kroz mrežu u obliku bitova. Bit je najmanji podatak koji može biti 0 ili 1. Dakle, cijela poruka je kodirana kao skup nula i jedinica, na primjer, 010110101. U najjednostavnijem slučaju, na fizičkom sloju za prijenos, a električni signal, koji se sastoji od niza električnih impulsa (0 - nema signala, 1 - ima signala). Ova jedinica je usvojena za mjerenje brzine prijenosa informacija. Moderne mreže obično pružaju kanale s propusnošću od desetaka i stotina Kbps i Mbps.

Primatelj na fizičkoj razini prima poruku u obliku električnog signala (slika 16.3). Zatim se događa proces koji je obrnut od enkapsulacije, dekapsulacije ( dekapsulacija). Na svakoj razini analiziraju se servisne informacije. Nakon dekapsulacije poruke na prvoj razini (čitanje i obrada servisnih informacija 1. razine), ova poruka koja sadrži servisne informacije druge razine i podatke u obliku korisnih podataka i servisnih informacija viših razina prenosi se u sljedeća razina. Na razini kanala (2.) ponovno se analiziraju informacije o sustavu i poruka se prenosi na sljedeću razinu. I tako sve dok poruka ne stigne do aplikacijskog sloja, gdje se kao konačni podatak prenosi aplikaciji primateljici.



Riža. 16.3.

Primjer je poziv preglednika web poslužitelju. Klijentska aplikacija - preglednik - generira zahtjev za primanje web stranice. Ovaj zahtjev aplikacija prosljeđuje sloju 7, a zatim uzastopno svakom sloju OSI modela. Dospijevši do fizičkog sloja, naš inicijalni zahtjev "pribavlja" servisne informacije svakog sloja. Nakon toga se fizičkom mrežom (kabelima) u obliku električnih impulsa prenosi do poslužitelja. Poslužitelj analizira odgovarajuće sistemske informacije svake razine, uslijed čega poslani zahtjev dolazi do aplikacije web poslužitelja. Tamo se obrađuje, nakon čega se klijentu šalje odgovor. Proces slanja odgovora sličan je slanju zahtjeva, osim što poruku šalje poslužitelj, a prima klijent.

Budući da je svaki sloj OSI modela standardiziran, potrošači mogu dijeliti hardver i softver raznih proizvođača. Kao rezultat web poslužitelj pokretanje operativnog sustava Sun Solaris može poslužiti HTML stranicu korisniku MS Windows.

Naravno, kompatibilnost se može osigurati samo do određene razine. Ako jedan stroj prenosi podatke u obliku radio valova, a drugi u obliku svjetlosnih impulsa, tada je njihova interakcija bez upotrebe dodatne opreme nemoguća. Stoga je uveden koncept mrežno neovisnih i mrežno ovisnih razina.

Tri niža sloja - fizički, kanalni i mrežni - ovise o mreži. Na primjer, promjena Etherneta u ATM podrazumijeva potpunu promjenu u protokolu fizičkog sloja i sloja podatkovne veze.

Gornje tri razine - aplikacije, predstavnik i sesija - usmjerene su na zadatke aplikacije i praktički ne ovise o fizičkoj tehnologiji izgradnje mreže. Dakle, prijelaz s Token Ringa na Ethernet ne zahtijeva promjene u navedenim razinama.

transportni sloj nalazi se u sredini između razine ovisne o mreži i razine neovisne o mreži. Skriva sve detalje funkcioniranja nižih razina od gornjih. To omogućuje programeru aplikacije da ne razmišlja o tome tehnička sredstva implementacija prijenosa mrežnih poruka.

Zajedno s nazivom poruka (poruka) u ISO standardima, termin se koristi za označavanje jedinice podataka jedinica podataka protokola(Podatkovna jedinica protokola, PDU). U različitim protokolima koriste se drugi nazivi, utvrđeni standardima ili jednostavno tradicionalni. Na primjer, u TCP / IP obitelji protokola, TCP protokol dijeli tok podataka u segmente, UDP protokol radi s datagramima (ili datagramima, od datagram), sam IP protokol koristi termin paketi. Često se isto govori o okvirima ili okvirima.

Za dublje razumijevanje principa mreže, razmotrit ćemo svaku razinu zasebno.

fizički sloj (sloj 1)

Kao što se može vidjeti iz općeg rasporeda slojeva u OSI modelu, fizički sloj ( fizički sloj) prvi. Ovaj sloj opisuje komunikacijski medij. Standardizirano fizičke uređaje, odgovoran za prijenos električnih signala (konektori, kabeli itd.) i pravila za formiranje tih signala. Pogledajmo redom sve komponente ove razine.

Većina mreža izgrađena je na kabelskoj strukturi (iako postoje mreže koje se temelje na prijenosu informacija pomoću npr. radio valova). Sada postoje različite vrste kabela. Najčešći su:

  • telefonska žica;
  • koaksijalni kabel ;
  • upletena parica;
  • optičko vlakno .

Telefonski kabel se koristi za prijenos podataka od pojave prvih računala. Glavna prednost telefonskih linija bila je prisutnost već stvorene i razvijene infrastrukture. Uz njegovu pomoć možete prenositi podatke između računala koja se nalaze na različitim kontinentima, jednako lako kao da razgovarate s ljudima koji su udaljeni tisućama kilometara. Do danas, korištenje telefonskih linija također ostaje popularno. Korisnici koji su zadovoljni malim brzina prijenosa podaci mogu pristupiti internetu sa svojih kućnih računala. Glavni nedostaci korištenja telefonskog kabela su mali brzina prijenosa, jer veza se ne odvija izravno, već putem telefonskih centrala. Istodobno, zahtjev za kvalitetom odaslanog signala kod prijenosa podataka mnogo je veći nego kod prijenosa "glasa". A budući da se većina analognih PBX-a ne nosi s ovim zadatkom (razina "buke" ili smetnje, a kvaliteta signala ostavlja mnogo za željeti), brzina prijenosa podataka je vrlo niska. Iako kada se poveže sa suvremenim digitalna razmjena možeš se naduvati pouzdana brzina veze.

Koaksijalni kabel korišten u mrežama prije nekoliko godina, ali danas je rijetkost. Ova vrsta kabela po strukturi je gotovo identična uobičajenom televizijskom kabelu. koaksijalni kabel– središnja bakrena jezgra odvojena je slojem izolacije od pletiva. Postoje neke razlike u električnim karakteristikama (TV kabel koristi kabel s valni otpor 75 Ohma, u mreži - 50 Ohma).

Glavni nedostaci ovog kabela su niski brzina prijenosa podataka (do 10 Mbps), izloženost vanjskim smetnjama. Osim toga, povezivanje računala u takvim mrežama događa se paralelno, što znači da se najveća moguća propusnost dijeli na sve korisnike. No, u usporedbi s telefonskim kabelom, koaksijalni vam omogućuje povezivanje blisko udaljenih računala s mnogo boljom kvalitetom komunikacije i većim brzinama prijenosa podataka.

upletena parica (" upletena parica") najčešći je način prijenosa podataka između računala. In ovaj tip Kabel koristi bakrenu žicu upletenu u parove, što smanjuje količinu smetnji i smetnji, kako prilikom prijenosa signala kroz sam kabel, tako i kada je izložen vanjskim smetnjama.

Postoji nekoliko kategorija ovog kabela. Nabrojimo glavne. Cat 3 - standardiziran je 1991. godine, električne karakteristike dopuštale su podršku frekvencijama prijenosa do 16 MHz, korišten je za prijenos podataka i glasa. Viša kategorija, Cat 5, posebno je dizajnirana za podršku protokolima velike brzine. Dakle, njegove električne karakteristike leže u rasponu do 100 MHz. Na ovoj vrsti kabela rade protokoli prijenosa podataka od 10, 100, 1000 Mbps. Do danas je Cat5 kabel gotovo istisnuo Cat 3. Glavna prednost kabela s upredenom paricom nad telefonskim i koaksijalni kabeli- viši brzina prijenosa podaci. Također, korištenje Cat 5 u većini slučajeva omogućuje, bez mijenjanja strukture kabela, povećanje izvođenje mreže (prijelaz s 10 na 100 i sa 100 na 1000 Mbps).

Optičko vlakno koristi se za povezivanje velikih mrežnih segmenata koji su međusobno udaljeni ili u mrežama koje zahtijevaju veliki propusnost, otpornost na buku. Optički kabel sastoji se od središnjeg vodiča svjetlosti (jezgre) - staklenog vlakna okruženog drugim slojem stakla - omotačem koji ima manji indeks loma od jezgre. Šireći se kroz jezgru, zrake svjetlosti ne prelaze njezine granice, odbijajući se od pokrovnog sloja ljuske. Svjetlosnu zraku obično formira poluvodički ili diodni laser. Ovisno o raspodjeli indeksa loma i veličini promjera jezgre razlikuju se.



POVEZANI ČLANCI