שכבות רשת.

Post date: Oct 27, 2013 7:39:28 AM

שכבת הגישה (ACCESS) כוללת בתוכה מכשירים אשר מחברים את המשתמשים לרשת HUB רכזת וSWITCH מתג.

HUB – מכשיר טיפש , מקבל הודעה בכניסת הפורט ושולחת לכל שאר הפורטים BROADCAST.

רק הודעה אחת יכולה לעבור ברכזת בו זמנית, אם שתי הודעות נישלחות בו זמנית מתרחשת התנגשות COLLISION אשר גורמת להרס המידע .כל המארחים מקבלים את ההודעה ההרוסה. במקרה כזה כל המארחים מחקים פרק זמן מסויים ואז המידע נישלח מחדש.

· יותר משתמשים סיכוי גדול יותר להתנגשות.

· יותר התנגשויות יותר שידורים חוזרים.

· יותר שידורים חוזרים קצב תקשורת איטית.

· COLLISION DOMAIN – איזור ברשת שבו מארח יכול לקבל הודעה שנהרסה כתוצאה מהתנגשות.

SWITCH – מקבל הודעה, מפענח את המסגרת FRAME וקורא את כתובת ה-MAC של היעד, אז מעביר את ההודעה רק למארח מסויים התואם לכתובת ה-MAC.

משתמש בטבלת MAC אשר כוללת בתוכה רשימה של פורטים(כניסות ויציאות) הפעילים וכתובות הMAC של המארחים המחוברים אליהם.

כאשר נישלחת הודעה המתג בודק אם כתובת הMAC נימצאת אצלו בטבלה. אם כן, בונה חיבור זמני בין פורט המקור לפורט היעד. דבר המאפשר תיקשורת בו זמנית בין מארחים מבלי לגרום להתנגשות.

מארחים אשר ההודעה לא מיועדת אליהם לא מקבלים את ההודעה.

אם המתג מקבל הודעה עם כתובת שלא נימצאת אצלו בטבלה, לא יודעה לאן להעביר אותה. אז הוא מעביר את ההודעה לכל המארחים.

· אם מחוברת רכזת למתג , המתג מייחס את כל כתובות הMAC של המארחים לכניסה אחת.

· לפעמים מתג מקבל הודעה ממארח המחובר לרכזת ששלח הודעה למארח שגם מחובר לרכזת, המתג מזהה שהיעד באותו פורט ומתעלם ממנה.

· כאשר מתרחשת התנגשות בתוך הרכזת ההודעה מגיע גם למתג, המתג קורא את ההודעה ומזהה שהיא הרוסה לכן לא מעביר אותה הלאה.

· כל מתג יוצר איזור התנגשות ניפרד,מפריד מארחים ומקטין סיכוי להתנגשות.

· כל רגל של מתג היא איזור התנגשות ניפרד.

כיצד פועל המתג אם מקבל הודעות שונות:

· הודעת UNICAST עם כתובת יעד שלא מופיעה בטבלת MAC – יעביר את ההודעה לכל המארחים.

· הודעת UNICAST עם כתובת יעד שמופיע בטבלת MAC – יעביר את ההודעה לפורט מסויים עליו מחובר המארח.

· הודעת UNICAS עם כתובת מקור שלא מופיע בטבלת הMAC – יכניס את כתובת המקור לטבלת הMAC ברגל מסויימת.

· הודעת BROADCAST – יעביר את ההודעה לכל הפורטים הפעילים.

· הודעה עם כתובת יעד המיועדת לאותה הרגל ממנה נישלחה- מתג יניח שמחובר לשם HUB ויתעלם ממנה.

פרוטוקול ARP – זהוא פרוטוקול IP מיועד לגילוי כתובת MAC של כל מארח באותה רשת מקומית.

מתבצעה בשלושה שלבים:

· המארח השולח יוצר הודעה שכוללת : כתובת MAC של BROADCAST וכתובת IP של היעד.

· כל המארחים ברשת מקבלים את ההודעה ומשווים את כתובת הIP שבתוכה לכתובת שלהם. המארח שכתובת הIP שלו תואמת שולח בחזרה את כתובת הMAC שלו.

· המארח השולח מקבל את ההודעה ושומר את כתובת הMAC וכתובת הIP בטבלה שלו – ARP TABLE .

שכבת ההפצה DISTRIBUTION LAYER - מטרתה של שיכבה זו היא :

· לחבר בין רשתות LAN (מקומיות) .

· להקל על ניהול הרשתות על ידי פיצול מרשת אחת גדולה לרשתות קטנות יותר.

· יכולה לסנן תעבורה נכנסת ויוצאת למטרות אבטחה וניהול תעבורה.

ROUTER- מועד לחיבור רשתות ולא לחיבור מארחים פרטיים.

מחבר בין רשתות מקומיות בשכבת ההפצה. מפענח וקורא את ההודעות הנישלחות אליו, בניגוד למתג מפענח את חבילת המידע PACKET אשר ארוזה בתוך הFRAME.

הPACKET כוללת :

· את כתובת הIP של המקור והיעד.

· נתוני ההודעה המועברת ביניהם.

הראוטר קורא את חלק הרשת של הIP ומשתמש בה כדי לגלות דרך מי מהרשתות המחוברות עליו הכי כדאי להכביר את ההודעה. הראוטר משווה בין חלק הרשת של היעד לחלק הרשת של המקור , אם לא זהים (לא נימצאים באותה רשת ) הראוטר יעביר את ההודעה הלאה לרשת אחרת.

הראוטר :

· מגביל את איזור שידורי הBROADCAST.

· משפר את האבטחה בזה שמפריד בין קבוצות מחשבים, מידור של קבוצות.

· מסתיר את הכתובות הפנימיות של המחשבים ברשת וכך מונעה תקיפות של מחשבים מבחוץ.

· הראוטר הוא השער לרשת המקומית

· שולט מי ניכנס לרשת ומי יוצא מהרשת.

· ניתן להשתמש בראוטר לחיבור רשתות מקומיות של אותו ארגון הנמצאות במיקום פיזי שונה.

· יכול לקבץ לוגית משתמשים , כמו מחלקות שונות, בעלי אותם צרכים.

פעולתו של הנתב ROUTER.

· כיצד הנתב יודעה לנתב את ההודעה כך שתגיע ליעדה?

· כל פורט (ממשק) בראוטר מחבר לרשת מקומית אחרת.

· כל ראוטר מכיל טבלה של כל הרשתות המקומיות המחוברות עליו, ואת הממשק בו הן מחוברות.טבלאות הניתוב הללו יכולות להכיל מידע על ראוטרים או מסלולים אשר הראוטר משתמש בהם כדי להגיע לרשתות מרוחקות.

· הנבתב לא מעביר הודעות אשר ממוענות בכתובת יעד של BROADCAST. לכן לא מעביר הודעות BROADCAST של רשת מקומית אחת לרשתות מקומיות אחרות. BROADCAST = 255.255.255.255 .

כאשר הראוטר מקבל FRAME הוא מפענח אותו כדי לקבל את החבילת מידע PACKET)) שמכיל את כתובת הIP של היעד. הראוטר בודק את כתובת היעד מול כל הרשתות המופיעות בטבלה.

אם כתובת היעד מופיע בטבלה, הוא אורז את החבילה למסגרת חדשה ומעביר אתה על פי הטבלה. תהליך זה ניקרא ניתוב ROUTING.

DEFAULT GATEWAY – שער ברירת מחדל.

כאשר מארח רוצה לשלוח הודעה לרשת מרוחקת, הוא חייב להשתמש בראוטר. המארח כולל את כתובת היעד IP בתוך החבילה PACKET אבל אורז אותה בתוך מסגרת FRAME. ומשתמש בכתובת הMAC של הראוטר, ככתובת היעד של המסגרת (FRAME ). כך הראוטר מקבל את המסגרת המבוססת על כתובת הMAC.

כיצד הנתב יודעה את כתובת הMAC של הנתב?

· לכל מארח ברשת יש את כתובת ה-IP של הראוטר דרך כתובת : DEFOULT GATEWAY (שער ברירת מחדל), הנימצא בהגדרות TCP/IP בכרטיס הרשת.

· כל מארח באותה רשת מקומית משתמש באותה כתובת של DEFOULT GATEWAY כדי לשלוח הודעות לראוטר. כתובת DEFOULT GATEWAY היא כתובת IP.

· ברגע שמארח יודע את כתובת הIP של הראוטר, הוא יכול להשתמש בפרוטוקול ARP כדי למצוא את כתובת ה-MAC של הראוטר.

· ולבסוף כתובת הMAC מוכנסת לתוך המסגרת הנשלחת לרשת אחרת.

· מאד חשוב להכניס כתובת זו בצורה נכונה לכל מארח ברשת מקומית. אם הכתובת לא נכונה, הודעות אשר תשלחנה לרשתות אחרות לא יועבו אליהן.

טבלאות המשמשות נתבים. הראוטר מעביר מידע מרשת מקומית לרשת מרוחקת, לשם כך הוא מכיל שתי טבלאות : טבלת ARP, וטבלת ניתוב.

טבלת הניתוב. – לא מכילה מידע לגבי מארחים, אלא רק לגבי הרשתות ומכילה את הנתיב האידאלי כדי להגיע לרשתות אלו. ניתן להכניס נתונים לטבלה בשתי צורות:

· עידכון דינאמי, על ידי מידע מראוטרים אחרים ברשת.

· עדכון ידני, המוכנס על ידי מנהל הרשת.

הראוטר משתמש בטבלאות אלו כדי לקבוע דרך איזה ממשק להוציא את ההודעה ליעד. במידע והראוטר לא יכול לקבוע לאן ללשלוח את ההודעה, הוא יזרוק אותה.

מנהל הרשת קובע נתיב ברירת מחדל בטבלאות הראוטר, כדי למנוע הפלת הודעות. בדרך כלל נתיב ברירת מחדל יהיה ראוטר אחר, אשר כן יכול לקבוע לאן להעביר את ההודעה כדי שתגיע ליעדה הסופי.

טבלת הניתוב מכילה :

· ממשק חיבור לרשת (פורט) .

· כתובת של הרשת (NET ID ).

· סוג חיבור האם מחובר ישירות , מוגדר ידנית וכו...

טבלת ARP.- כאשר הראוטר אורז את המסגרת (PACKET ), כדי לשלוח אותה ליעד, הוא חייב לכלול את כתובת הMAC של היעד. הראוטר ישיג כתובת זו מטבלת הARP. כל ממשק ראוטר הוא חלק מרשת מקומית וכולל טבלאות ARP של הרשת.

אם היעד הוא חלק מרשת מקומית אשר מחוברת ישירות לראוטר, כתובת הMAC תהיה הכתובת של המארח HOST המסויים.

במידה והראוטר מעביר את החבילה לראוטר אחר. כתובת הMAC תהיה הכתובת של הראוטר האחר.

טבלת הARP מכילה:

· כתובת IP (לוגית).

· כתובת MAC (פיזית).

· ממשק שיש לשלוח דרכו את החבילה (PORT ).