Семиуровневая модель взаимодействия открытых систем

Сетевой уровень. IPv4. IP адрес. Маршрутизатор

Канальный уровень. Ethernet. MAC адрес. Коммутатор

Примеры услуг, реализуемых на IP сети КТТК

3.80M

Category:

internet

Основы работы IP сетей

1. Основы работы IP сетей

Краткий обзор
1

2. Содержание

Cемиуровневая модель ISO/OSI. Инкапсуляция.
Заголовки
3 уровень: IP адреса. Маршрутизатор.
2 уровень: Мак адреса. Коммутатор. VLAN,
Протокол ARP. Q-in-Q
Пример прохождения пакетов по сети
Обзор услуг ТТК на основе IP сети. IP access. EPL.
IP VPN Point. Примеры реализации и
локализации проблем
Краткий обзор сети МСС ТТК-Север
2

3. Семиуровневая модель взаимодействия открытых систем

4.

Процесс сетевого взаимодействия делится на 7
уровней (этапов). Для описания сетевого
взаимодействия, построения сети, локализации
проблем
Каждый уровень выполняет строго
определённые функции.
Каждый вышестоящий уровень использует
ресурсы нижестоящего уровня. При
неисправностях на нижестоящих уровней –
вышестоящие уровне работать не будут
Функции уровней реализуются в протоколах и
сетевых устройствах
4

5. 6. Инкапсуляция

7.

Заголовок протокола TCP
Заголовок протокола IP
Ethernet кадр
7

8. 9. Сетевой уровень. IPv4. IP адрес. Маршрутизатор

Сетевой уровень – третий уровень модели OSI,
предназначенный для передачи данных между
разными локальными сетями (соединяет
разные IP сети)
Протоколы маршрутизации (OSPF, BGP, EIGRP,
RIP….) протоколы передачи данных (IPv4, IPv6…)
IPv4 (Internet Protocol) – протокол,
обеспечивающий передачу данных между
любыми узлами IP сетей через любое
произвольное число промежуточных узлов
9

10. IP адрес

Уникальный адрес устройства в IP сети
32-битное двоичное число для удобства
записанное в виде 4 октетов десятичных чисел
Серые IP адреса (10.0.0.0/8, 172.16.0.0/12,
192.168.0.0/16) и белые IP адреса
10

11. IP адрес. Подсеть. Маска

IP адресация – иерархическая структура
IP адрес устройства = адрес сети+ адрес
устройства в этой сети
Маска служит для отделения адреса сети от
адреса устройства
11

12. IP адрес. Подсеть. Маска

Адрес устройства 11000000.10101000.00000001.00000001 192.168.1.1
Маска
11111111.11111111.11111111.00000000 255.255.255.0
Адрес сети
11000000.10101000.00000001.00000000 192.168.1.0
В сети 192.168.1.0/24 могут быть адреса узлов 192.168.1.1-192.168.1.254
Принадлежность узла к IP сети определяется IP
адресом и маской
У всех узлов одной IP сети одинаковые сетевые
части
Маска определяет количество узлов в подсети
Увеличением длины маски можно разбивать
сеть на более мелкие подсети
12

13. Маршрутизатор

Таблица маршрутизации
IP адрес сети
Шлюз, через который она доступна
· Локально настроенные сети
· Статические маршруты
· Протоколы динамической маршрутизации
13

14. Маршрутизатор

C
O
C
S
C
O
10.1.1.0/30 is directly connected, FastEthernet0/0
10.1.2.1/32 [110/2] via 10.1.1.1, 00:50:14, FastEthernet0/0
172.16.1.0 is directly connected, FastEthernet0/1
192.168.1.0/24 [1/0] via 10.1.1.1
192.168.2.0/24 is directly connected, Loopback0
192.168.3.0/24 [110/2] via 172.16.1.2, 00:39:59, FastEthernet0/1
14

15. Маршрутизатор

16. Канальный уровень. Ethernet. MAC адрес. Коммутатор

Канальный уровень — второй уровень OSI,
предназначенный для передачи данных узлам,
находящимся в том же сегменте локальной сети
(в одной IP сети)
Ethernet — семейство технологий пакетной
передачи данных для компьютерных сетей,
которая описывается стандартами IEEE группы
802.3
16

17.

МАС адрес – адрес сетевого устройства на
канальном уровне
• 48-разрядное 16-ричное число
• Первые 3 октета - OUI – идентифицируют
производителя
• Пример 48-5D-60-B4-B9-6A
• https://2ip.com.ua/ru/services/informationservice/mac-find
17

18. Коммутатор

19. Технология VLAN

VLAN (Virtual Local Area Network) — группа
устройств, имеющих возможность
взаимодействовать между собой напрямую на
канальном уровне независимо от их
физического местонахождения. И наоборот,
устройства, находящиеся в разных VLAN,
невидимы друг для друга на канальном уровне,
даже если они подключены к одному
коммутатору, и связь между этими
устройствами возможна только на сетевом и
более высоких уровнях.
19

20. 21. Вариант реализации VLAN №1

2
1
3
4
21

22. Вариант реализации VLAN №2

23. Терминология VLAN

Тегированный трафик – трафик, в заголовке
которого содержится информация. К какому
vlan принадлежит этот трафик (присутсвует тэг)
Trunk – режим порта, при котором порт
передаёт и принимает только тегированный
трафик
Access – режим порта, при котором порт отдаёт
и принимает только нетегированный трафик
Тегирование – процесс добавления тэга к
пакету. Наиболее распростанённый способ
тэгирования описан в протоколе IEEE802.1Q
23

24. 25. Взаимодействие между VLAN

26. Двойное тегирование (Q-in-Q)

27. Протокол ARP

28. Протокол ARP

29. Пример передачи данных по сети

30. Пример передачи данных по сети (РС1)

1. Перемножением IP PC2 На Маску
определяется, что РС2 находится в другой IP
сети à Ethernet пакет надо отправлять на
шлюз
2. В ARP Ищется МАС шлюза и формируется
Ethernet пакет
Internet Address
Physical Address
Type
192.168.1.1
0001.4214.ea02
dynamic
30

31. Пример передачи данных по сети (S1)

Switch#sh mac address-table
Vlan Mac Address
Type
Ports
1 0001.4214.ea02 DYNAMIC Fa0/1
1 000d.bdd1.6771 DYNAMIC Fa0/2
31

32. Пример передачи данных по сети (R1)

C
O
C
Router#sh arp
Protocol Address
Internet 10.1.1.1
Internet 10.1.1.2
Internet 192.168.1.1
Internet 192.168.1.2
10.1.1.0 is directly connected, FastEthernet0/0
172.16.1.0 [110/2] via 10.1.1.2, 01:10:41, FastEthernet0/0
192.168.1.0/24 is directly connected, FastEthernet0/1
Age (min) Hardware Addr Type Interface
- 0001.4214.EA01 ARPA FastEthernet0/0
0 000C.85A8.6601 ARPA FastEthernet0/0
- 0001.4214.EA02 ARPA FastEthernet0/1
69 000D.BDD1.6771 ARPA FastEthernet0/1
32

33. Пример передачи данных по сети (R2)

C
C
S
Router#sh arp
Protocol Address
Internet 10.1.1.1
Internet 10.1.1.2
Internet 172.16.1.1
Internet 172.16.1.2
10.1.1.0 is directly connected, FastEthernet0/0
172.16.1.0 is directly connected, FastEthernet0/1
192.168.1.0/24 [1/0] via 10.1.1.1
Age (min) Hardware Addr Type Interface
10 0001.4214.EA01 ARPA FastEthernet0/0
- 000C.85A8.6601 ARPA FastEthernet0/0
- 000C.85A8.6602 ARPA FastEthernet0/1
64 00E0.A3AC.9766 ARPA FastEthernet0/1
33

34. Пример передачи данных по сети (S2)

Switch#sh mac address-table
Vlan Mac Address
Type
Ports
1 000c.85a8.6602 DYNAMIC Fa0/1
1 00e0.a3ac.9766 DYNAMIC Fa0/2
34

35. IP сеть КТТК

36. IP сеть КТТК

37. Примеры услуг, реализуемых на IP сети КТТК

EPL
IP VPN Point
IP access
37

38. EPL

39. EPL. Пример

40. EPL. Пример

TenGigE0/0/0/0.977 is up, line protocol is up
Hardware is VLAN sub-interface(s), address is 6c9c.ed6f.fcb4
Description:14K000134 SeverTTK (ysl-ksa) atom2588 --Layer 2 Transport Mode
ysl06rb#sh int Te0/0/0/0
TenGigE0/0/0/0 is up, line protocol is up
Hardware is TenGigE, address is 6c9c.ed6f.fcb4
Description: -N- 140211093417 ysl27sa Te2/5 ---
ysl06rb#sh l2vpn xconnect interface TenGigE0/0/0/0.977
XConnect
Segment 1
Segment 2
Group
Name
ST Description
ST
Description
ST
------------------------ ----------------------------- ----------------------------ksa01rb atom2588_SeverTTK
UP Te0/0/0/0.977
UP
10.44.0.1
2588 UP
----------------------------------------------------------------------------------------
ysl06rb#ping mpls pseudowire 10.44.0.1 2588
!!!!!
Success rate is 100 percent (5/5), round-trip min/avg/max = 2/3/5 ms
40

41. EPL. Пример

ysl27sa#sh vlan id 977
VLAN Name
Status Ports
---- -------------------------------- --------- ------------------------------977 14K000134_SeverTTK
active Te1/27, Te2/5
ysl27sa#sh int tenGigabitEthernet 1/27
TenGigabitEthernet1/27 is up, line protocol is up (connected)
Hardware is Ten Gigabit Ethernet Port, address is 6073.5c43.6f92
Description: -N- 140324120128 ysl23sa Gi1/0/3 ---
ysl27sa#sh int tenGigabitEthernet 2/5
TenGigabitEthernet2/5 is up, line protocol is up (connected)
Hardware is Ten Gigabit Ethernet Port, address is f0f7.55cd.9de4
Description: -N- 140210155630 ysl06rb Te0/0/0/0 ---
ysl27sa#sh mac address-table vlan 977
Unicast Entries
vlan mac address type
protocols
port
---------+---------------+--------+---------------------+------------------------977
0025.454f.bc9c dynamic ip,ipx,assigned,other TenGigabitEthernet1/27
977
40f4.ecb8.6f00 dynamic ip,ipx,assigned,other TenGigabitEthernet2/5
41

42. EPL. Пример

ysl23sa#sh int fastEthernet 1/0/8
FastEthernet1/0/8 is up, line protocol is up (connected)
Hardware is Fast Ethernet, address is 001f.ca53.240a
Description: -TC 121004133453 Trunk to SeverTTK---
ysl23sa#sh int fastEthernet 1/0/8 switchport
Name: Fa1/0/8
ysl23sa#sh mac address-table vlan 977
Switchport: Enabled
Mac Address Table
Administrative Mode: trunk
------------------------------------------Operational Mode: trunk
Administrative Trunking Encapsulation: dot1q
Vlan Mac Address
Type
Ports
Operational Trunking Encapsulation: dot1q
---- ------------------ ----Negotiation of Trunking: Off
977 0025.454f.bc9c DYNAMIC Fa1/0/8
Access Mode VLAN: 1 (default)
977 40f4.ecb8.6f00 DYNAMIC Gi1/0/3
Trunking Native Mode VLAN: 1 (default)
Administrative Native VLAN tagging: enabled
Voice VLAN: none
Administrative private-vlan host-association: none
Administrative private-vlan mapping: none
Administrative private-vlan trunk native VLAN: none
Administrative private-vlan trunk Native VLAN tagging: enabled
Administrative private-vlan trunk encapsulation: dot1q
Administrative private-vlan trunk normal VLANs: none
Administrative private-vlan trunk associations: none
Administrative private-vlan trunk mappings: none
Operational private-vlan: none
Trunking VLANs Enabled: 116,123,176,202,212,217-219,223,228,232,236,238,239,
265,288,291,296,412,506,550,900,901,912,950,977,1660
42

43. EPL. Пример

svlrcu@ksa01rb> show interfaces ge-1/0/1.977
Logical interface ge-1/0/1.977 (Index 364) (SNMP ifIndex 1095)
Description: -AF 140113073119 14K000134 SeverTTK (ysl-ksa) atom2588 --Flags: Up SNMP-Traps 0x0 VLAN-Tag [ 0x8100.977 ] Encapsulation: VLAN-CCC
ksa01rb> show l2circuit connections interface ge-1/0/1.977
Layer-2 Circuit Connections:
Neighbor: 10.76.0.6
Interface
Type St Time last up
# Up trans
ge-1/0/1.977(vc 2588) rmt Up Apr 9 21:34:19 2015
1
Remote PE: 10.76.0.6, Negotiated control-word: No
Incoming label: 300032, Outgoing label: 16035
Negotiated PW status TLV: No
Local interface: ge-1/0/1.977, Status: Up, Encapsulation: VLAN
Flow Label Transmit: No, Flow Label Receive: No
ksa21sa#sh vlan id 977
VLAN Name
Status Ports
---- -------------------------------- --------- ------------------------------977 SeverTTK_14K000134
active Gi1/0/2, Gi1/0/26
ksa21sa#sh int gigabitEthernet 1/0/2
GigabitEthernet1/0/2 is up, line protocol is up (connected)
Hardware is Gigabit Ethernet, address is 001c.f932.3a02
Description: -TC 100818084915 Trunk to SeverTTK (Kostroma) trunk --ksa21sa#sh mac address-table vlan 977
977 0025.454f.bc9c DYNAMIC Gi1/0/26
977 40f4.ecb8.6f00 DYNAMIC Gi1/0/2
43

44. EPL. Локализация проблем

Проверить состояние EPL на маршрутизаторах
Проверить правильность прописания VLAN
При возможности проверить наличие МАС адресов с двух
сторон канала
При возможности протестировать канал поднятием тестовой IP
сети
44

45.

Virtual Routing and Forwarding (VRF)
45

46.

IP ACCESS
46

47.

IP ACCESS. Пример
ysl06rb#sh arp vrf internet | i Bundle-Ether24.118
ysl06rb#sh int BE24.118
217.150.40.161 01:55:56 7081.0537.4210 Dynamic ARPA Bundle-Ether24.118
Bundle-Ether24.118 is up, line protocol is up
217.150.40.162 d867.d95b.5d19 Interface ARPA Bundle-Ether24.118
Interface state transitions: 1
Hardware address is d867.d95b.5d19
Description:14K002860 SeverTTK (Yaroslavl)
Internet address is 217.150.40.162/30
ysl06rb#ping vrf internet 217.150.40.161
Sending 5, 100-byte ICMP Echos to 217.150.40.161, timeout is 2 seconds:
!!!!!
Success rate is 100 percent (5/5), round-trip min/avg/max = 1/1/1 ms
ysl24sa#sh int tenGigabitEthernet 1/3
TenGigabitEthernet1/3 is up, line protocol is up (connected)
Hardware is Ten Gigabit Ethernet Port, address is 6400.f151.ddc2
Description: -TC 111014110700 Trunk-to-SeverTTK
ysl24sa#sh mac address-table vlan 118
Unicast Entries
vlan mac address type
protocols
port
---------+---------------+--------+---------------------+------------------------118
7081.0537.4210 dynamic ip,ipx,assigned,other TenGigabitEthernet1/3
118
d867.d95b.5d19 dynamic ip,ipx,assigned,other Port-channel6
47

48.

BGP
ysl06rb#sh bgp vrf internet neighbors 217.150.40.161
BGP neighbor is 217.150.40.161, vrf internet
Remote AS 21191, local AS 20485, external link
Description: AS-STTK
Remote router ID 10.100.89.1
BGP state = Established, up for 20w1d
48

49.

IP VPN Point
49

50.

IP VPN Point. Вариант реализации
50

51.

IP VPN Point. Пример
51

52.

IP VPN Point. Пример
knh21sa#sh mac address-table vlan 271
Vlan Mac Address
Type
Ports
---- ------------------ ----271 0023.89a3.1302 DYNAMIC Gi1/0/26
271 1cdf.0f74.0819 DYNAMIC Gi1/0/25
ysl12ra#sh ip arp vrf sberbank | i GigabitEthernet0/2.271
Internet 10.134.16.9
16 0023.89a3.1302 ARPA GigabitEthernet0/2.271
Internet 10.134.16.10
- 1cdf.0f74.0819 ARPA GigabitEthernet0/2.271
ysl12ra#ping vrf sberbank 10.134.16.9
Type escape sequence to abort.
Sending 5, 100-byte ICMP Echos to 10.134.16.9, timeout is 2 seconds:
!!!!!
ysl12ra#sh ip ro vrf sberbank
C
10.134.16.4/30 is directly connected, GigabitEthernet0/2.200
C
10.134.16.8/30 is directly connected, GigabitEthernet0/2.271
B
10.134.16.248/30 [200/0] via 10.29.0.1, 4d06h
C
10.134.16.252/30 is directly connected, GigabitEthernet0/2.255
B
10.134.98.252/30 [200/0] via 10.76.0.13, 4d06h
B
10.134.98.253/32 [200/0] via 10.76.0.13, 4d06h
B
10.134.140.8/30 [200/0] via 10.76.0.13, 4d06h
B
10.134.140.9/32 [200/0] via 10.76.0.13, 4d06h
B
10.142.0.0/16 [200/0] via 10.76.0.13, 4d06h
B
10.142.203.0/30 [200/0] via 10.76.0.13, 4d06h
B
10.147.0.0/16 [200/0] via 10.76.0.6, 4d06h
52