???????? IP

1
??????? ???????
2
???????? ????????????

• ???????? IP ???????? ?? ???? ??????????? ?
  ??????? ????????. ?? ?????? ?????? ???? ?????????
  ?????? (??????? ?????????????)
• ????????? ????????????? ????????? ???????????
  ?????? ??????? ?????????????
• ????????????? ??????? ????????? (IP-??????)

3
IP-??????

• IP-????? - 4-???????? ????? (32 ???????)
• ????????, 192.168.10.153
• ?? ????????????? ??????? ??????????
• ?????????, ??? IP-????? ??????? ?? ???? ??????
• ??????? ????? (????? ???????)
• ???????????? ????? (????? ?????????? ????)

4
?????????? ?????????? ????? ?? ??????
5
???????????? ?????????
6
???????? IP-???????
7
????????????????? ??????

• 255.255.255.255 ?????????????????
• 127.0.0.0 / 8 ????? ???????? ?????
• 10.0.0.0 / 8 ? 192.168.0.0 / 16 ??????? ????,
  ?????????????? ? ????????? ????? NAT

8
???????? ???????? ?????? ?? ????????? IP
9
??????? ?????????????

• route print

10
???????? ???????
11
?????? IP-???????????
12
????????? ?????????.ICMP

• Internet Control Message Protocol ??????????
  ???????? ??????????? ?????????
• ???????? ?????????? ?? ??????? ? ????????????
  (???????? ??????)
• ???????????? ? ????????? PING, ??????? ?????????
  ???????? ?? ????????? ?????????
• ???????????? ? ????????? TRACEROUTE, ????????????
  ??????? ?? ????????? ??????????

13
????????? ?????????.DHCP

• DHCP - ???????? ????????????? ????????????????
  ?????
• ????????? ??????????? ????????????? ????????
  IP-????? ? ?????? ?????????
• ??? ??????? ????????????? IP-???????
• ??????
• ??????????????
• ????????????

14
???????? ?????? DHCP

• ????????? ?????????? ????????????????? UDP
  ????? ??? ????? ????????? ??? IP ??????
• DHCP ??????? ???? ?????????? ? ????? DHCP
  ???????????
• ?????? ???????? ?????? ???????????, ????????
  ?????? ? ?????????? DHCP ?????? ?? ??????????
  ??????
• ?? ??????? ???????? DHCP ????????????? (? ???
  ??????????? IP ?????, ??????????? ???????).

15
??????? ???????? ???????? IP-??????? (NAT)
16
Hole punching
17
?????????????

• ????????????? (????. routing) ???????
  ??????????? ???????? ?????????? ?????????? ?
  ????? ????? (??????????? ?????????? ???????????
  ?????? ?????????????)
• ???? ?????????????
• ???????????
• ????????????
• ????????? ?????????????
• ????????????-????????? ????????
• ???????? ????????? ??????

18
????????????? ?????????????

• ??? ???? ??????????? ?? ????????? ???????
• ?????? ?????? ?????????? ??????? ????????????
  ????????? ?????????? ?????????????
• ?????????? ??????? ??????????? ???? ? ?????? ?
  ??????? ?????? (gateway)
• ????????????? ????? ????? ??????? - ???????
  ?????????????
• ??? ?????? ??? ????? ???? ????? ??????????
  ????????
• ?????????
• ?????????? RIP (Routing Internet Protocol) ?
  OSPF (Open Shortest Path First)
• ??????? BGP (Border Gateway Protocol)

19
RIP ????????????-????????? ????????
?????????????
????????? ??????? A ????????? ??????? A ????????? ??????? A
Dest Cost Next Hop
A 0 A
B 4 B
C ?
D ?
E 2 E
F 6 F
E
C
3
1
F
1
2
6
1
D
3
A
4
B

• ????
• ?????? ???? ?????? ?????? ??????????, ??????????
  ?????????? ?? ???????? ? ???????????
• ???? ???? ?????????? ??????????? ?????????? ?
• ??????? ???? ????? ?????? ????? ???????

20
?????????? ??????? ??????????
z
d(z,y)
c(x,z)
y
x

• Update(x,y,z)
• d c(x,z) d(z,y) ?????????? ?? x ?? y
  ????? z
• if d lt d(x,y)
• ??????? ?????????
• return d, z ????????? ?????????? ? ???????????
• else
• return d(x,y), next_hop(x,y) ?????? - ??????

d(x,y)
21
???????? ????????-?????

• ????
• ??? ??????? ???? x
• ??? ??????? ???? z
• ??? ??????? ??????????? y
• d(x,y) Update(x,y,z)
• ???? ?????????? ?? ?????????? ????????

22
???????? ???????
Table for A Table for A Table for A
Dst Cst Hop
A 0 A
B 4 B
C ?
D ?
E 2 E
F 6 F
Table for B Table for B Table for B
Dst Cst Hop
A 4 A
B 0 B
C ?
D 3 D
E ?
F 1 F
E
C
3
1
F
1
2
6
1
D
3
A
4
B
Table for C Table for C Table for C
Dst Cst Hop
A ?
B ?
C 0 C
D 1 D
E ?
F 1 F
Table for D Table for D Table for D
Dst Cst Hop
A ?
B 3 B
C 1 C
D 0 D
E ?
F ?
Table for E Table for E Table for E
Dst Cst Hop
A 2 A
B ?
C ?
D ?
E 0 E
F 3 F
Table for F Table for F Table for F
Dst Cst Hop
A 6 A
B 1 B
C 1 C
D ?
E 3 E
F 0 F
23
???????? ?1
Table for A Table for A Table for A
Dst Cst Hop
A 0 A
B 4 B
C 7 F
D 7 B
E 2 E
F 5 E
Table for B Table for B Table for B
Dst Cst Hop
A 4 A
B 0 B
C 2 F
D 3 D
E 4 F
F 1 F
E
C
3
1
F
1
2
6
1
D
3
A
4
B
Table for C Table for C Table for C
Dst Cst Hop
A 7 F
B 2 F
C 0 C
D 1 D
E 4 F
F 1 F
Table for D Table for D Table for D
Dst Cst Hop
A 7 B
B 3 B
C 1 C
D 0 D
E ?
F 2 C
Table for E Table for E Table for E
Dst Cst Hop
A 2 A
B 4 F
C 4 F
D ?
E 0 E
F 3 F
Table for F Table for F Table for F
Dst Cst Hop
A 5 B
B 1 B
C 1 C
D 2 C
E 3 E
F 0 F
24
???????? ?2
Table for A Table for A Table for A
Dst Cst Hop
A 0 A
B 4 B
C 6 E
D 7 B
E 2 E
F 5 E
Table for B Table for B Table for B
Dst Cst Hop
A 4 A
B 0 B
C 2 F
D 3 D
E 4 F
F 1 F
E
C
3
1
F
1
2
6
1
D
3
A
4
B
Table for C Table for C Table for C
Dst Cst Hop
A 6 F
B 2 F
C 0 C
D 1 D
E 4 F
F 1 F
Table for D Table for D Table for D
Dst Cst Hop
A 7 B
B 3 B
C 1 C
D 0 D
E 5 C
F 2 C
Table for E Table for E Table for E
Dst Cst Hop
A 2 A
B 4 F
C 4 F
D 5 F
E 0 E
F 3 F
Table for F Table for F Table for F
Dst Cst Hop
A 5 B
B 1 B
C 1 C
D 2 C
E 3 E
F 0 F
25
???????????? ?????? ??? ????????? ????????????
26
OSPF ???????? ????????? ??????

• ?????? ???? ?????? ????? ????? ????
• ???? ???????????? ??????????? ? ??????
• ?????? ???? ????????? ?????? ?????????? ????? ??
  ?????
• ???????????? ???????? ????????
• ???? ??????????????? ? ?????? ????????? ?????????
  ????

27
???????? ????????

• ????
• ???? ? ?????????? s ? ?????? ??? c(u,v)
• ?????????
• ????????? ?????????? ???? ?? s ?? ??????? ???? v

28
???????? ????????
E
C
3
1
F
2
2
6
1
???????? s
D
3
A
3
B
??????
???? ?? ?????

• ????????? ?????
• ??????
• ?? ??? ??? ??????? ?????????? ????
• ?????????????
• ?????? ????? ?? ??????
• ???? ?? ?????
• ?????????

?????????????

• ????? ?????
• ??? ??? ????????????? ????? d(v) ?????
  ??????????? ???? ?? ????????? s ?? v
• ??? ??????????????? d(v) min( d(??????) ???
  ???? ?? ?????? ), ??? ?????? ??????? ?? ??????

29
???????? ???????? ??????
E
C
3
1
????? ????? ?? ??????? ????????
F
2
2
6
1
???????? s
D
3
A
3
B
?????????????
??????
???? ?? ?????
30
???????? ???????? ??????
E
C
3
1
F
2
2
6
1
???????? s
D
3
A
3
B
??????
?????????????
???? ?? ?????

• ???????????? d(v) ??? v ?? ????????????????
  ?????????, ????????? ??????????? ?????????????

31
???????? ???????????? ???
?
E
C
2
3
1
6
5
F
2
2
6
???????? s
1
0
?
D
3
3
A
3
B
??????
???? ?? ?????
?????????????

• ??????? ???? ? ??????????? d(v) ?? ?????????
  ???????????????
• ????????? ???? ???? ?? ????????? ?????????????
  (??????). ????????? ??????????? ???? ?? ?????
  ???? ? ?????? ?????????? ?????
• ????????? ????????? ??????????????? ?
  ????????????? d(v)

32
???????? ?????????????????
?????????????
C
E
3
1
2
F
2
6
1
???????? s
D
3
A
3
B
???? ?? ?????
??????
33
???????? ????????
???? ?? ?????
C
E
3
1
2
F
2
6
1
???????? s
D
3
A
3
B
?????????????
??????
34
???????? ????????
C
E
3
1
2
F
2
6
1
???????? s
D
3
A
3
B

• ??????? ???????? ?????? ?????????? ?????

35
BGP ??????? ?????????????

• ????????????? ??????????
• Verison
• Retn.net
• ????????????
• Golden telecom
• ..

36
BGP ??????? ?????????????
ISP ????????????? ?????? ??????????? ?????
???????? ISP ?????? ????????? ?????????? ??????
????? ???? ???? ????????????? ISP ?????
?????? ???? ????? ?? ?????????? ??????
?????????
?? ?????????
37
BGP ??????? ?????????????
?3
?1
?2
?4
?5
K2
K3
K1
K4
38
BGP ?????????? ??????? (AS)

• ?????????? ??????? ????? ????????? ?????,
  ???????????? ?????? ??????? ?????????????
• ?????? ????????????? ?????????? ????????
  ?????????? ????????-?????????????? (LIR) ??????
  ???????????? ? ??????? ????? IP-???????
• ??????
• ASN ??????? 13238
• ASN ??? ??????-???????????? 8402 (Corbina)

39
???? A? ??? ??????-???? ?????????
40
BGP ??????? ?????????????

• ??????? ????????????? BGP

41
???????? ???????

• ???????? ? ??????????? BGP-?????????? ??????? ???
  MSK-IX http//www.msk-ix.ru/download/lg/msk_ipv4.
  txt.gz
• ?????????? ?? ?????????? ???????? ?????????? ?
  ??????????? ??????????? ????? ???????? ?????
  http//www.db.ripe.net/whois
• ?????? ??????? AS, ???????????? ? MSK-IX ?????
  ????? ????? http//www.msk-ix.ru/members/

42
??????????????
43
??????????????
44
?????????? ??????????????

• ???????? ?????? ?????????????? - ?????????
  ??????????? ? ???????? ?? ?? ?????? ?? ?????
  ???????????

45
?????? ??????????
46
?????????????????? ?????????? ?? ??????

• Multi-Protocol Label Switching (MPLS)

47
????? MPLS

• ???????????? ??? ????????? ????????????? ???????
  (RFC 3031)
• ???? ?????? ?????? ???? ?????????? ?????
  ???????????? 20-?????? ?????
• ????? ??????????? ? ????????? MPLS ?????
  ??????????? ?????????? ? ???????? ??????
• ???????????? ??? ????????? ???????? ? ??????????
  ???????

48
?????? MPLS-?????????

• 20-?????? ?????
• CoS ????, ??????????? ????? ???????????? ??????
• S ????????? ????? ????? MPLS-??????????
• TTL ????? ?????

49
MPLS-?????????????

• ??????? LSR(Label switching router) MPLS-??????
  ??????????? ??????? ?????, ???????????? ??
  ?????????? ???? ? ????
• ?????????? LSR
• ?????????? ????? ??? ??????????? ??????????
  ??????????????
• ?????????? ????? ?????????? (????? ????????
  ?????)
• ???????? LSR ??????? MPLS-????????? ? ?????? ?
  ?????????????? ????? ?? ?????? IP-??????

50
MPLS-?????????????

• ??????? ?????????? ?? ?????? (Label Switched
  Path) - ??? ?????????????????? ????????? ? MPLS
  ??????, ????? ??????? ??????????? ????? ? ??????
  ??? ????????????? ??????? ????? ?????
• ??? ???????? LSP ????????????????
• ?????, ??????????????? ??????? LSR ??????????
  ?????????? ???? ??????? ?????????? ?????? ?????
  MPLS ?????
• ???????? ?????? ??????? Label Distribution
  Protocol (LDP) ????????? ?????????? ????????
  ????? ??? ???????? ????????? ????????? ??????????
  ?? ??????

51
Forwarding Equivalence Class

• ??????? ????????????? ??????????? ????? ?? ??????
  Forwarding Equivalence Classes (FEC)
• ????? ?????? ????? ????????????
• IP-???????? ?????????/??????????
• ??????? ?????????/??????????
• ??????????
• DSCP - Differentiated services code point
• ??????? ???????????
• ??????? FEC ????? ?????????? ???????????? PHB
  (Per-hop behavior)

52
??????
1
3
3
1
2
40
2
1
50
3
2
53
???????? IPv6
54
???????? IPv6

• IPv4 ? IPv6
• ????? 16 ????
• ??????? ???????? ?? Ipv6
• ??????????????? ?????? 32-??????? ?????????
  ????????????
• ??????????? ?????? ?????????????
• ????????? ????????? ????????? IP-???????
• ????????????? ????????? ????????? ??????????
  ??????? IPv4

55
???? ????????? ????????????
56
IPv6 ??????

• ???????????? ? ???? 8 ??????????? ?????
• 20010db800490000ab00000000000102
• ?????????? ??????
• 20010db80000000000000000142857ab
• 20010db8000000000000142857ab
• 20010db80000142857ab
• 20010db800142857ab
• 20010db8142857ab
• 2001db8142857ab

57
IPv6 ???? ???????

• ????
• unicast
• anycast
• multicast
• ????????????????? ??????
• ? 0.0.0.0
• 1 ? 127.0.0.1
• 2002abcd/16 ? a.b.c.d (6to4 ??????)
• FF - ?????????????????

58
IPv6 ????? ???????

• ????? - ??? ?????????????????? ???????,
  ?????????? ???????????? ????????????? ????????
• ????? ??????? ????????? 24-?????? ?????
• ??????????? ???????? ??????????? ?????? ???
  ??????? ?????? ? ?????????? ? ???
• ??? ????????? ?????? ? ????? ?? ?????? ?? ???? ??
  ??????????? ???????????? ???? ??

59
?????? ????????? IPv6
60
??????? ? IPv4 ?? IPv6

• ?????????????? IPv6 ? IPv4
• ???????
• ?????????????? (6to4, Teredo)
• ??????? ????
• ?????????? ??????????
• ??????????????? ? DNS
• ???????
• ???? ???? ?????? AAAA
• ???? ?????? ip6.arpa

61
??????????????
62
????????? ????????

• Multicasting

63
??????????

• ????????????????
• ??????????????? ??
• ???????????????? ?? ??????? ???????????
• ????????????????????? ????

64
??????????? ?????????? ???????
????????? ??????
Hosts
???????? ?????????????? ?????? ? ????????(IGMP)
Routers
????????? ????????? ?????????????
65
??????????? ?????????? ??????? (RFC1112)

• ?????? ?????? ????? ???? IP-?????
• ?????????? ??????????? ? ?????? ?? ??????????
• ????? ?????? ????? ????????????? ??? ??????
• ????? ????? ?????????????? ??? ???????? ??????,
  ????? ???????
• ????????? ?????? ?????? ????? ?? ???? ???????????
  ??????
• ?????? ???? ? ?????????????? ????? ? ???, ???
  ???? ?????? ? ??????
• ????????
• ?????? ????????? ????? ??? ????????????,
  ??????? ????? ????? ????????????.

66
????????? ??????

• IP-?????? ?????? D
• 224.0.0.0 239.255.255.255
• ??? ?????????? ?????????? ????? ????????
• ????????????? - ???????????? IANA
• ????????? ????????????? ????????????

67
IP Multicast API

• ???????? ??????? (????, sendto)
• ????????? ??? ????? ???????
• Join Group ????????????? ? ??????
• Leave Group ????? ?? ??????
• ????????? ??????? ????????? recvfrom
• ???????????????? ? ?????? ????? ?????????? ?????
  setsockopt( IP_ADD_MEMBERSHIP )

68
IGMP - Internet Group Management Protocol

• ???????? ?????????????? ?????? ? ????????
• ?????? ???? ?????? ??? ??????, ? ??????? ??
  ?????? ??????? Socket API ????????? ? ???
  ?????? IGMP
• ???? ???????????? ?????????? ??????????????? ?
  ??????? ? ?????????? ?????????

69
IGMP ????????????? ? ??????

• ?????? R ?????????????? ? ?????? 224.2.0.1
• R ???????? IGMP Membership-Report ?? ??????
  224.2.0.1
• DR ???????? ? ???????????? ????? ??????????
  ?????? ?????? 224.2.0.1 ? ???? ?
• DR ???????????? ????????? IGMP Membership-Query
  ?? ?????? 224.0.0.1
• R ????????, ??? ?? ???????? ?? 224.2.0.1

IGMP Membership-Report
R
???? A
DR
?????? ??? 224.2.0.1
???? B
R - ??????????DR ???????????? ??????
70
IGMP ????? ?? ??????

• ?????? R ???????? ?????? 224.2.0.1
• R ?????????? IGMP Leave-Group to 224.2.0.1
• DR ???????? ???
• ???? ? ???? ? ?????? ??? ?????????? ??????
  224.2.0.1 ?? DR ????????? ?????????? ???? ??????.

IGMP Leave-Group
R
???? A
DR
?????? ??? 224.2.0.1
???? B
R - ??????????DR ???????????? ??????
71
??? ???????? IGMP
Q
??????????????
????????? ???????

• ????? ???????????????, ?????????????? ? ????? ?
  ??? ?? ?????? ?????????? ????, ??????? ?????
  ??????????
• ????????? ????????????? ???????????? ?????????
  ????? Membership Query ??? ???? ?????
  (224.0.0.1), ? TTL 1
• ??? ????????? ????? ??? ?????? ?????? G, ??
  ??????? ??? ?????????, ???????? ????????? ?????
  (?? 0 ?? 10 ?)

72
??? ???????? IGMP
Q
??????????????
????????? ???????
G
G
G
G

• ????? ????? ???????? ???????????, ???? ??????????
  ????? Membership Report ?? ?????? G, ? TTL 1
• ?????? ????? G ??????? ?????, ????????????? ????
  ???????
• ?????????????? ???????? ?????? ?? ???? ????? ?
  ????????????? ??????????????? ??????? ??? ?????
  ??? ??????????

73
??? ???????? IGMP

• ???????, ??? ?????? ????????????????? ??????? ??
  ?????????, ??? ??? ?????? ???????????? ????? ????
  ????? ?? ??? ?????? ??-?? ??????????? ?
  ??????????
• ?????? ??????? 1 - 1,5 ???
• ????? ???? ??????? ???????????? ? ??????, ??
  ?????????? ???? ??? ??? ?????? ?? ???????, ??
  ????????? ??????? ??????????????

74
???????? ???? ?????????? ??????? ????????? TTL
75
??????????????????????? ???????

• ???? ????????? ?????? ??????????????? ?????? ??
  ????????? ?? ???? ???????????
• ???????? ??????????????? ? ??????????
• ???????? ?????????? ?????? ???? ??????????? ?
  ????
• ????????? ???????? ??? ????????, ??? ???
  ???????????
• ????????? DVMRP, PIM-DM
• ????????? ????????????? ?? ????????? ??????
• ?????????????? ???????? ???? ??????, ? ???????
  ???? ??????????
• ???? ?????, ????????? ?????? ?????????? ????? ??
  ???????????
• ?????? ?????????? ? ????, ???? ?????? ???-?? ??
  ???? ???? ????????? ?? ? ????? ??????? ? ??????
  ????????
• ?????? MOSPF, PIM-SM

76
????????? ??????????

• ???????????? ? ???????? ? ?????????/????????????
  ?????
• ?????????
• ???????????????? ?????????? ?????????????
• ??????? ?????????????????
• ?????? ??????????? ????????????????? TCP
• ???? ??????????, ?????????????? ?????????????????
  ????????
• ?????????????? ????? ?? ????????????
  ????????????????? ????????
• ?????????? ????????? ????????????????? ??????