Teknologi Rangkaian Komputer Senibina Internet dan Protokol TCP/IP TK3133 Teknologi Rangkaian Komputer Antara Rangkaian : Senibina Internet dan Protokol TCP/IP mhmh

Pengenalan Antara Rangkaian : Konsep Senibina Protokol mhmh

Pengenalan Dalam dunia sebenar, komputer dihubungkan dengan pelbagai jenis teknologi LAN dan WAN Realitinya, rangkaian adalah heterogeneous iaitu rangkaian pelbagai jenis (dan bukan homogeneous) Mengandungi berjuta-juta rangkaian yang dihubungkan kepada tulang-belakang berkelajuan tinggi Mana-mana sistem perlu menyesuaikan dengan pelbagai teknologi Memperkenalkan konsep internetworking mhmh

Internetworking / Antara Rangkaian Internetworking ialah skima untuk menyambungkan pelbagai rangkaian yang berlainan teknologi Menggunakan kedua-dua perkakasan dan perisian Perkakasan tambahan diletakkan di antara rangkaian Perisian berada pada komputer yang terhubung dengannya Sistem rangkaian yang bersambungan ini juga dipanggil internetwork / internet Juga dikenali sebagai rangkaian maya mhmh

AntaraRangkaian / Internetworking Kenapa rangkaian berbeza? Rangkaian berbeza dengan protokol yang berbeza Install rangkaian sendiri Rangkaian berbeza guna teknologi berbeza Senario internetworking mhmh

Antara Rangkaian / Internetworking mhmh

Internet ialah koleksi sambungan pelbagai rangkaian Koleksi Sub Rangkaian Internet ialah koleksi sambungan pelbagai rangkaian mhmh

Perbezaan Rangkaian mhmh

Sambungan Rangkaian Fizikal menggunakan Peranti Router Router merupakan komponen atau peranti perkakasan yang digunakan untuk menyambungkan rangkaian Router mempunyai lebih antaramuka pada pelbagai rangkaian Router hantar dan serahkan paket di antara rangkaian-rangkaian Tukar paket jika perlu untuk memenuhi piawaian untuk setiap rangkaian yang berbeza teknologi (juga dipanggil sebagai gateway) mhmh

Router Contoh dua rangkaian fizikal disambungkan dengan satu router yang mengandungi 2 antaramuka berasingan untuk setiap sambungan rangkaian mhmh

Senibina Internet internetwork terdiri daripada pelbagai rangkaian yang dihubungkan oleh router (rangkaian boleh jadi LAN atau WAN) mhmh

Senibina Internet Router boleh mempunyai lebih daripada dua antaramuka mhmh

Internet The internet concept. (a) The illusion of a single network that TCP/IP software provides to users and applications, and (b) the underlying physical structure in which a computer attaches to one physical network, and routers interconnect the networks mhmh

Internet dilihat oleh TCP/IP mhmh

Protokol untuk Internet TCP/IP merupakan protokol internetworking yang paling popular digunakan Protokol internetworking yang pertama Dibiayai oleh ARPA dan diambil alih oleh NSF Pelantar dan pengeluar tidak-bersandar mhmh

Lapisan TCP/IP Model OSI 7-lapisan tidak termasuk internetworking Model Lapisan TCP/IP mengandungi lima lapisan mhmh

Lapisan TCP/IP dan Model OSI mhmh

Lapisan TCP/IP Lapisan 5: Aplikasi Menyamai lapisan 5,6 dan 7 dalam Model OSI Lapisan 4: Pengangkutan Menyamai lapisan 4 dalam Model OSI ; menyediakan penghantaran data boleh-percaya Lapisan 3: Internet Menakrifkan format seragam paket dihantar melalui rangkaian pada teknologi yang berbeza dan memberikan mekanisma untuk penghantaran paket oleh router mhmh

Lapisan TCP/IP Lapisan 2: Antaramuka Rangkaian Menyamai lapisan 2 dalam Model OSI; takrifkan format kerangka Lapisan 1: Fizikal Menyamai lapisan 1 dalam Model OSI; takrifkan asas perkakasan rangkaian mhmh

Hos, Router dan Lapisan Protokol Hos komputer ialah mana-mana sistem komputer yang terhubung pada internet yang melaksanakan aplikasi TCP/IP membenarkan pasangan hos pada internet berkomunikasi secara terus Kedua-dua hos dan router mempunyai/memerlukan timbunan TCP/IP Hos biasanya mempunyai satu antaramuka dan tidak majukan/forward paket Router majukan/hantar paket tetapi tidak memerlukan lapisan 4 dan 5 mhmh

Lapisan Rangkaian Protokol Internet (IP) Bagaimana mengendalikan rangkaian di dalam rangkaian ? Guna protokol lapisan rangkaian yang dipanggil sebagai Internet Protocol (IP) Membolehkan satu aturcara yang dilarikan pada satu komputer menghantar data kepada aturcara aplikasi yang dilarikan pada komputer lain pada rangkaian berjauhan mhmh

Protokol Internet (IP) IP bertanggungjawab menyediakan penghantaran best-effort untuk paket (atau dikenali sebagai datagram dalam lapisan IP) Bagaimana komunikasi dalam Internet ? Lapisan pengangkutan ambil aliran data dan pecahkan kepada datagram Lapisan rangkaian hantar setiap datagram melalui Internet. Pemecahan kepada unit yang lebih kecil boleh berlaku sewaktu proses ini mhmh

Protokol Internet (IP) samb. Pada destinasi , datagram akan dikumpulkan kembali oleh lapisan rangkaian kepada datagram asal dan dihantar kepada lapisan pengangkutan Best-effort tidak menjamin akan mengendalikan masalah tindanan datagram, lambatan atau penghantaran tidak-berjujukan, data rosak dan hilang Perkhidmatan yang ditawarkan oleh IP ialah tanpa-sambungan IP takrifkan format paket bebas-perkakasan yang boleh dihantar dipanggil Datagram IP mhmh

IP Datagram IPv4 takrifkan datagram maksimum 64Kb Format kepala IP datagram mhmh

Kepala Protokol IPv4 mhmh

Format IP Datagram Medan Penerangan VERSION Nombor versi IP datagram IHLEN Berapa panjang kepala IP datagram TOS Jenis perkhidmatan yang ditawarkan Total Length Berapa panjang datagram mhmh

Protokol IP Medan Penerangan Identification Pengenalan unik kepada datagram Fragment Offset Ofset bagi pecahan Time To Live Pembilang kepada bil maksima jangkahayat datagram Protocol Memberikan protokol pada lapisan atas mana Checksum Menakrifkan kesahihan kepala Source/destination address Alamat penuh nod sumber/destinasi Option Mungkin mengandungi option keselamatan mhmh

Pemecahan/Fragmentation Setiap teknologi rangkaian takrifkan jumlah maksimum data yang boleh dihantar dalam satu paket. Batasan ini dikenali sebagai MTU (Maximum Transmission Unit) Apabila satu router terima satu datagram yang lebih besar dari MTU rangkaian dimana ia perlu dihantar, router akan pecahkan datagram kepada datagram lebih kecil dipanggil fragment (pecahan) Setiap fragment dihantar kepada destinasi yang kemudiannya bertanggungjawab memadan/menyambung kembali kepada datagram asal mhmh

Fragmentation Transparent fragmentation Nontransparent fragmentation mhmh

Fragmentation (2) Fragmentation when the elementary data size is 1 byte. (a) Original packet, containing 10 data bytes. (b) Fragments after passing through a network with maximum packet size of 8 payload bytes plus header. (c) Fragments after passing through a size 5 gateway. mhmh

Isu alamat Aspek utama dalam rangkaian maya ialah satu format alamat yang seragam Tidak boleh guna alamat perkakasan kerana teknologi berlainan menggunakan format alamat yang berbeza Format alamat mestilah tidak-bersandaran dengan mana-mana format alamat perkakasan yang tertentu Hos penghantar letakkan alamat internet destinasi dalam paket/datagram Router periksa alamat destinasi dan hantarkan paket pada destinasi mhmh

Alamat TCP/IP Pengalamatan dalam TCP/IP ditakrifkan oleh Internet Protocol (IP) Setiap hos diumpukkan dengan satu nombor 32-bit Dipanggil alamat IP atau alamat Internet Unik pada keseluruhan Internet Setiap datagram mengandungi alamat IP sumber dan destinasi mhmh

Alamat IP Setiap alamat IP dibahagikan kepada dua bahagian : no. rangkaian (prefix) dan no. hos (suffix) No. rangkaian menunjukkan rangkaian fizikal di mana komputer dihubungkan No. hos pula menunjukkan nombor unik komputer pada rangkaian Format alamat ini menjadikan routing lebih efisyen mhmh

Merekabentuk Alamat IP Daripada 32-bit, beberapa bit diumpukkan pada prefix dan beberapa lagi bit pada suffix Prefix besar, suffix kecil - banyak rangkaian, sedikit hos pada rangkaian Prefix kecil, suffix besar - sedikit rangkaian, banyak hos pada rangkaian Oleh kerana adanya pelbagai jenis teknologi, perlu benarkan kedua-dua rangkaian besar dan kecil mhmh

Pengkelasan Alamat Pelbagai format alamat untuk benarkan kedua-dua prefix besar dan kecil Setiap format dipanggil satu kelas alamat Sesuatu kelas alamat dikenalpasti melalui empat bit yang pertama mhmh

Format Kelas Alamat IP mhmh

Alamat IP Khas mhmh

Menggunakan kelas alamat IP Kelas A, B dan C adalah kelas primari Digunakan untuk pengalamatan hos yang biasa Kelas D untuk tujuan multicast, satu bentuk terhad broadcast/terpancar Kelas E dikhaskan untuk tujuan masa depan mhmh

Dotted Decimal Notation Nombor IP adalah dalam nombor binari 32-bit. Untuk memudahkan manusia, notasi dotted decimal digunakan Nombor 32-bit diungkapkan sebagai 4 seksyen 8-bit dalam nombor decimal dan guna titik/noktah untuk memisahkan seksyen Untuk mengenalpasti kelas dari nombor decimal, boleh guna julat alamat mhmh

Dotted Decimal Notation mhmh

Dotted Decimal Notation mhmh

Julat Kelas daripada Alamat IP mhmh

Bilangan Rangkaian dan Hos mhmh

Contoh Pengalamatan kelas Contoh pegumpukan alamat IP pada hos mhmh

Subnet Membolehkan rangkaian dipecahkan kepada beberapa sub rangkaian Contoh : satu tapak mengandungi satu alamat IP kelas B diumpukkan pada rangkaian tetapi mempunyai dua atau lebih rangkaian fizikal. Hanya router setempat tahu tentang pelbagai subrangkaian dan bagaimana nak hantar data padanya, router lain hanya tahu ada satu rangkaian sahaja mhmh

Satu rangkaian kampus mengandungi LAN untuk pelbagai jabatan Subnet Satu rangkaian kampus mengandungi LAN untuk pelbagai jabatan mhmh

Satu rangkaian Kelas B disubnetkan Memerlukan maklumat tambahan yang mengkhususkan batas di antara prefiks dan suffiks dipanggil subnet mask Satu rangkaian Kelas B disubnetkan kepada 64 subnet mhmh

IPv6 128 bit bit alamat Kepala lebih mudah Lebih sokongan perkhidmatan keselamatan mhmh

Kepala IPv6 mhmh

Protokol Kawalan Internet Sebagai tambahan kepada IP, lapisan Rangkaian Internet mempunyai beberapa protokol kawalan pada lapisan rangkaian/internet Protokol Resolusi Alamat (Address Resolution Protocol (ARP)) Protokol Songsangan Resolusi Alamat (Reverse Address Resolution Protocol (RARP)) Protokol Utusan Kawalan Internet (Internet Control Message Protocol (ICMP)) Protokol Pengurusan Kumpulan Internet (Internet Group Management Protocol (IGMP)) mhmh

Protokol Resolusi Alamat (Address Resolution Protocol (ARP)) Hubungan antara hos menggunakan alamat IP, tetapi hubungan lapisan pautan data menggunakan alamat MAC protokol ini digunakan untuk mencari alamat MAC bagi NIC yang digunakan oleh hos yang menggunakan IP tertentu Hantar permintaan secara broadcast hos yang mempunyai IP akan menjawab mhmh

Protokol Resolusi Alamat (Address Resolution Protocol (ARP)) mhmh

Protokol Sonsangan Resolusi Alamat (Reverse ARP) Biasanya digunakan oleh komputer tanpacakera. Pada masa di boot, diketahui alamat MAC, ingin diketahui alamat IP nya. Hanya boleh dibuat dalam segmen yang sama. mhmh

Protokol Utusan Kawalan Internet (Internet Control Message Protocol (ICMP)) Digunakan untuk konfigurasi dan menjalankan rangkaian IP (oleh kerana IP tidak boleh dipercayai) Dapat memberi maklum balas tentang masalah rangkaian Jenis utusan destinasi tidak dapat dicapai masa hidup dilampaui (kiraan TTL mencapai 0) masalah parameter (header tidak dikenali) mhmh

Protokol Utusan Kawalan Internet (Internet Control Message Protocol (ICMP)) mengarahkan ke tempat lain membalas permintaan/sambutan (paket ping) membalas permintaan/sambutan dengan maklumat masa (ping yang perlukan maklumat masa (timestamped) menggunakan IP, jadi ia sendiri tidak boleh diyakini sampai Contoh arahan yang menggunakan ICMP Ping dan Traceroute mhmh

Protokol Utusan Kawalan Internet (Internet Control Message Protocol (ICMP)) mhmh

Internet Group Management Protocol (IGMP) Untuk terlibat dalam IP multicast pada rangkaian tempatan dan pelbagai rangkaian lain, hos dan multicast router mestilah mempunyai perisian yang membenarkannya hantar dan terima multicast datagram. Mesti guna Internet Group Management Protocol untuk komunikasi maklumat ahli kumpulan Hampir sama dengan ICMP – guna IP datagram dan bertukar mesej mhmh

IGMP Secara konsepnya ada dua fasa : Fasa 1 : apabila satu hos sertai satu kumpulan multicast, ia akan hantar satu IGMP mesej kepada alamat kumpulan multicast mengistiharkan keahliannya. Multicast router tempatan terima mesej dan maklumkan maklumat ahli kumpulan ke multicast router lain dalam internet mhmh

IGMP Fasa 2 : oleh kerana keahlian adalah dinamik, multicast router secara berkala mestilah membuat undi untuk hos pada rangkaian setempat untuk memastikan samada mana-mana hos masih menjadi ahli (aktif atau tidak). Jika aktif, maklumkan pada multicast router yang lain. mhmh

Ringkasan Internet ialah koleksi rangkaian fizikal yang disambungkan menjadi satu rangkaian maya Router menyediakan sambungan fizikal dan majukan paket diantara rangkaian Hos berkomunikasi melalui pelbagai rangkaian melalui paket yang dimajukan oleh router TCP/IP ialah protokol internetworking yang paling popular digunakan mhmh

Ringkasan Rangkaian maya perlu skima pengalamatan yang seragam, tidak bersandar pada perkakasan IP takrifkan pengalamatan internet Protokol tambahan dalam lapisan Internet lain ialah ARP, RARP, ICMP dan IGMP mhmh