Внутрішній протокол маршрутизації RIP
Цей протокол маршрутизації призначений для порівняно невеликих та відносно однорідних мереж. Маршрут характеризується вектором відстані до призначення. Передбачається, кожен маршрутизатор є відправною точкою кількох маршрутів до мереж, із якими пов'язаний. Описи цих маршрутів зберігається у спеціальній таблиці, званої маршрутної. Таблиця маршрутизації RIP містить по запису на кожну машину, що обслуговується (на кожний маршрут). Запис повинен включати:
- IP-адреса призначення.
- Метрика маршруту (від 1 до 15; кількість кроків до місця призначення).
- IP-адреса найближчого маршрутизатора (gateway) на шляху до місця призначення.
- Таймери маршруту.
Періодично (раз на 30 с) кожен маршрутизатор посилає широкомовно копію своєї маршрутної таблиці всім сусідам-маршрутизаторам, з якими пов'язаний безпосередньо. Маршрутизатор-одержувач переглядає таблицю. Якщо в таблиці є новий шлях або повідомлення про більш короткий маршрут, або відбулися зміни довжин шляху, ці зміни фіксуються одержувачем у своїй маршрутній таблиці. Протокол RIP повинен бути здатний обробляти три типи помилок:
Циклічні маршрути.
Для придушення нестабільностей RIP має використовувати мале значення максимально можливої кількості кроків (трохи більше 16).
Повільне поширення маршрутної інформації через мережу створює проблеми при динамічній зміні маршрутної ситуації (система не встигає за змінами). Мале граничне значення метрики покращує збіжність, але не усуває проблему.
Протокол стану зв'язків OSPF
Протокол OSPF (Open Shortest Path Firs) є реалізацією алгоритму стану зв'язків (він прийнятий у 1991 році) і має багато особливостей, орієнтованих на застосування у великих гетерогенних мережах.
Протокол OSPF обчислює маршрути в IP-мережах, зберігаючи інші протоколи обміну маршрутною інформацією.
Безпосередньо пов'язані маршрутизатори називаються "сусідами". Кожен маршрутизатор зберігає інформацію про те, в якому стані, на його думку, знаходиться сусід. Маршрутизатор покладається на сусідні маршрутизатори і передає їм пакети даних лише в тому випадку, якщо він упевнений, що вони є повністю працездатними. Для з'ясування стану зв'язків маршрутизатори-сусіди часто обмінюються короткими повідомленнями HELLO.
Для поширення мережі даних про стан зв'язків маршрутизатори обмінюються повідомленнями іншого типу. Ці повідомлення називаються router links advertisement – оголошення про зв'язки маршрутизатора (точніше, про стан зв'язків). OSPF-маршрутизатори обмінюються не лише своїми, а й чужими оголошеннями про зв'язки, отримуючи врешті-решт інформацію про стан усіх зв'язків мережі. Ця інформація і утворює граф зв'язків мережі, який, природно, той самий для всіх маршрутизаторів мережі.
Протокол BGP
Загальна схема роботи BGP є такою. BGP-маршрутизатори сусідніх АС, які вирішили обмінюватися маршрутною інформацією, встановлюють між собою з'єднання протоколу BGP і стають BGP-сусідами (BGP-peers).
Далі BGP використовує підхід під назвою path vector, що є розвитком дистанційно-векторного підходу. BGP-сусіди розсилають (анонсують, advertise) один одному вектори шляхів (path vectors). Вектор шляхів, на відміну від вектора відстаней, містить не просто адресу мережі та відстань до неї, а адресу мережі та список атрибутів (path attributes), що описують різні характеристики маршруту від маршрутизатора-відправника у вказану мережу. Надалі для стислості ми будемо називати набір даних, що складаються з адреси мережі та атрибутів шляху до цієї мережі, маршрутом до цієї мережі.
Реалізація BGP
Пара BGP-сусідів встановлює між собою з'єднання протоколу TCP, порт 179. Сусіди, що належать різним АС, повинні бути доступні один одному безпосередньо; для сусідів з однієї АС такого обмеження немає, оскільки протокол внутрішньої маршрутизації забезпечить наявність усіх маршрутів між вузлами однієї автономної системи.
Потік інформації, яким обмінюються BGP-сусіди за протоколом TCP, складається з BGP-повідомлень. Максимальна довжина повідомлення 4096 октетів, мінімальна - 19. Є 4 типи повідомлень.
Протокол передачі даних TCP/IP
Інтернет, що є мережею мереж і об'єднує величезну кількість різних локальних, регіональних і корпоративних мереж, функціонує та розвивається завдяки використанню єдиного протоколу передачі даних TCP/IP. Термін TCP/IP включає назву двох протоколів:
- Transmission Control Protocol (TCP) – транспортний протокол;
- Internet Protocol (IP) – протокол маршрутизації.
Протокол маршрутизації.Протокол IP забезпечує передачу інформації між комп'ютерами мережі. Розглянемо роботу цього протоколу за аналогією з передачею інформації за допомогою звичайної пошти. Щоб лист дійшов за призначенням, на конверті вказується адреса одержувача (кому лист) і адресу відправника (від кого лист).
Аналогічно передана по мережі інформація "упаковується в конверт", на якому "пишуться" IP-адреси комп'ютерів одержувача та відправника, наприклад "Кому: 198.78.213.185", "Від кого: 193.124.5.33". Вміст конверта на комп'ютерній мові називається IP-пакетомі є набір байтів.
У процесі пересилання звичайних листів вони спочатку доставляються на найближче поштове відділення до відправника, а потім передаються по ланцюжку поштових відділень на найближче до одержувача поштове відділення. На проміжних поштових відділеннях листи сортуються, тобто визначається, яке наступне поштове відділення необхідно надіслати той чи інший лист.
IP-пакети на шляху до комп'ютера-отримувача також проходять через численні проміжні сервери Інтернету, на яких здійснюється операція маршрутизації. В результаті маршрутизації IP-пакети надсилаються від одного сервера Інтернету до іншого, поступово наближаючись до комп'ютера-отримувача.
Internet Protocol (IP)забезпечує маршрутизацію IP-пакетів, тобто доставку інформації від комп'ютера-відправника до комп'ютера-отримувача.
Визначення маршруту проходження інформації."Географія" Інтернету суттєво відрізняється від звичної нам географії. Швидкість отримання інформації залежить не від віддаленості Web-сервера, а від кількості проміжних серверів та якості ліній зв'язку (їх пропускну здатність), якими передається інформація від вузла до вузла.
З маршрутом проходження інформації в Інтернеті можна познайомитись досить просто. Спеціальна програма tracert.exe, яка входить до складу Windows, дозволяє простежити, через які сервери і з якою затримкою передається інформація з вибраного Інтернет-сервера на ваш комп'ютер.
Простежимо, як реалізується доступ до інформації в "московській" частині Інтернету до одного з найпопулярніших пошукових серверів українського Інтернету www.rambler.ru.
Визначення маршруту проходження інформації
2. У вікні Сеанс MS-DOSу відповідь запрошення системи ввести команду.
3. Через деякий час з'явиться трасування передачі інформації, тобто список вузлів, через які передається інформація на ваш комп'ютер, та час передачі між вузлами.
 |
Трасування маршруту передачі інформації показує, що сервер www.rambler.ru знаходиться від нас на відстані 7 переходів, тобто інформація передається через шість проміжних серверів Інтернету (через сервери московських провайдерів МТУ-Інформ і Демос). Швидкість передачі між вузлами досить висока, однією "перехід" витрачається від 126 до 138 мс.
Транспортний протокол.Тепер уявімо, що нам необхідно переслати поштою багатосторінковий рукопис, а пошта бандеролі та посилки не приймає. Ідея проста: якщо рукопис не поміщається у звичайний поштовий конверт, його треба розібрати на листи та переслати їх у кількох конвертах. При цьому аркуші рукопису необхідно обов'язково пронумерувати, щоб одержувач знав, у якій послідовності ці аркуші потім з'єднати.
В Інтернеті часто трапляється аналогічна ситуація, коли комп'ютери обмінюються великими файлами. Якщо надіслати такий файл цілком, то він може надовго "закупорити" канал зв'язку, зробити його недоступним для пересилання інших повідомлень.
Щоб цього не відбувалося, на комп'ютері-відправнику необхідно розбити великий файл на дрібні частини, пронумерувати їх і транспортувати в окремих IP-пакетах до комп'ютера-отримувача. На комп'ютері-одержувачі необхідно зібрати вихідний файлз окремих частин у правильній послідовності.
Transmission Control Protocol (TCP), тобто транспортний протокол, забезпечує розбиття файлів на IP-пакети у процесі передачі та збирання файлів у процесі отримання.
Цікаво, що для IP-протоколу, відповідального за маршрутизацію, ці пакети зовсім не пов'язані між собою. Тому останній IP-пакет може по дорозі обігнати перший IP-пакет. Може скластися так, що навіть маршрути доставки цих пакетів виявляться зовсім різними. Однак протокол TCP дочекається першого IP-пакета і збере вихідний файл у правильній послідовності.
Визначення часу обміну IP-пакетами.Час обміну IP-пакетами між локальним комп'ютером та сервером Інтернету можна визначити за допомогою утиліти ping, яка входить до складу операційної системи Windows. Утиліта надсилає чотири IP-пакети вказаною адресоюі показує сумарний час передачі та прийому для кожного пакета.
Визначення часу обміну IP-пакетами
1. З'єднатися з Інтернетом, введіть [Програми-сеанс MS-DOS].
2. У вікні Сеанс MS-DOSу відповідь запрошення системи ввести команду.
3. У вікні Сеанс MS-DOSвисвітиться результат пробного проходження сигналу у чотирьох спробах. Час відгуку характеризує швидкісні параметри всього ланцюга ліній зв'язку від сервера до локального комп'ютера.
 |
Питання для роздумів
1. Що забезпечує цілісне функціонування глобальної комп'ютерної мережі Інтернет?
Практичні завдання
4.5. Простежити маршрут проходження інформації від одного з найпопулярніших пошукових серверів Інтернету www.yahoo.com, розташованого в "американському" сегменті Інтернету.
4.6. Визначити час обміну IP-пакетами із сервером www.yahoo.com.
IP розшифровується як Internet Protocol (протокол Інтернет), і саме четверта версія цього протоколу нині є найпоширенішою. IPv4 визначено через RFC 791 .
У рамках OSI це протокол мережного (3-го) рівня. Цей рівень, нагадую, призначений визначення шляху передачі.
IPv4 використовує комутацію пакетів. При цьому, вихідне повідомлення поділяється на частини невеликого розміру (пакети), які передаються по мережі незалежно.
Крім того, IPv4 не гарантує доставку пакетів, або відсутність дублікатів. Це так звана “best effort delivery” (на відміну гарантованої доставки). Відповідно, ці завдання переходять до протоколів вищого рівня, наприклад TCP.
Адресація
IPv4 ідентифікує відправника та одержувача за допомогою 32-бітної адреси, що обмежує кількість можливих адрес 4 294 967 296. З цієї кількості IPv4 резервує спеціальні діапазони адрес, звані приватними (~18 млн.) та мультикаст (~270 млн).
Адреси зазвичай записуються у вигляді чотирьох десяткових октетів через точку, наприклад: 198.51.100.25 відповідає числу C6336419 16 .
При використанні глобального простору адрес необхідно розрізняти адреси, доступні в локальноюфізичної мережі, що не потребують маршрутизації, та адреси, що знаходяться фізично в іншій мережі. У разі останніх пакети направляються на маршрутизатор, який повинен передати їх далі.
У перших версіях стандарту перший октет використовувався для ідентифікації мережі, інші – для ідентифікації вузла. Досить швидко зрозуміли, що 256 мереж – це мало. Тому було запроваджено класи мереж:
| Клас | Перші біти | Довжина адреси мережі | Довжина адреси вузла |
|---|---|---|---|
| A | 0 | 8 | 24 |
| B | 10 | 16 | 16 |
| C | 110 | 24 | 8 |
| D | 1110 | N/A | N/A |
| E | 1111 | N/A | N/A |
| Клас | Початок діапазону | Кінець діапазону |
|---|---|---|
| A | 0.0.0.0 | 127.255.255.255 |
| B | 128.0.0.0 | 191.255.255.255 |
| C | 192.0.0.0 | 223.255.255.255 |
| D | 224.0.0.0 | 239.255.255.255 |
| E | 240.0.0.0 | 255.255.255.255 |
Клас D зарезервований для мультикасту, клас E просто зарезервований "про всяк випадок".
Довжина адреси мережі та довжина адреси вузла визначалися першими бітами адреси. Приблизно з 1985 року від цього відмовилися. Причини цього в тому, що багато організацій вимагали більше адрес, ніж надавали мережу класу C і отримували мережу класу B. Мережа класу B, однак, перевищувала вимоги організації в рази.
На зміну класам мереж прийшла маска мережі. Це бітова маска, яка вказує, які біти адреси відносяться до мережі, а які до вузла. За стандартною угодою маска повинна заповнюватися зліва направо, так, щоб адреса мережі завжди знаходилася у старших бітах. Це дозволяє вказувати тільки довжину адреси мережізамість маски мережі повністю.
Наприклад, 192.0.2.0/24 означає, що перші 24 біти (три октети) відносяться до адреси мережі, а решта – до адреси вузла. /24 еквівалентно масці мережі 255.255.255.0.
Використання масок мереж описано в RFC 1517.
Численні стандарти також резервують різні діапазони адрес для спеціальних потреб.
| Діапазон | Опис | RFC |
|---|---|---|
| 0.0.0.0/8 | Поточна мережа (адреса джерела) | 6890 |
| 10.0.0.0/8 | Приватна мережа | 1918 |
| 100.64.0.0/10 | Адресований простір CGN, що розділяється | 6598 |
| 127.0.0.0/8 | Loopback | 6890 |
| 169.254.0.0/16 | Автоконфігурація | 3927 |
| 172.16.0.0/12 | Приватна мережа | 1918 |
| 192.0.0.0/24 | IETF Protocol Assignments | 6890 |
| 192.0.2.0/24 | Документація та приклади 1 | 5737 |
| 192.88.99.0/24 | Релей ipv6 to ipv4 | 3068 |
| 192.168.0.0/16 | Приватна мережа | 1918 |
| 198.18.0.0/15 | Тестування пропускної спроможності мережі | 2544 |
| 198.51.100.0/24 | Документація та приклади 2 | 5737 |
| 203.0.113.0/24 | Документація та приклади 3 | 5737 |
| 224.0.0.0/4 | Мультікаст | 5771 |
| 240.0.0.0/4 | Зарезервовано | 1700 |
| 255.255.255.255 | Широкомовний запит | 919 |
Також резервуються адреси вузлів, у двійковому поданні що з нулів (позначає всю мережу, зарезервований) і одиниць (широкомовний запит цієї мережі).
Наприклад, 203.0.113.0 означає (у тексті) мережу 203.0.113.0/24, а 203.0.113.255 – широкомовний запит до цієї мережі.
Формат пакету
Пакет складається з заголовка та даних. IP не передбачає жодної перевірки цілісності. Нижчележачий протокол (скажімо, Ethernet) забезпечує перевірку цілісності на канальному рівні, а вищележачий (скажімо, TCP)– лише на рівні даних.
Версія, 4 біта Перше поле заголовка. У IPv4 має значення 0010 2 тобто. 4. Довжина заголовка, 4 біта Кількість 32-бітових слів у заголовку. Мінімальне значення 5 що відповідає довжині заголовка 20 байт. Максимальне – 15, довжина заголовка – 60 байт. DSCP або ToS - тип сервісу, 6 біт Визначає пріоретизацію, скажімо, для VoIP. ECN, 2 біт Прапор явної вказівки перевантаженості мережі. Вимагає підтримки з обох сторін (що приймає та передає). При отриманні цього прапора знижується швидкість передачі. Якщо підтримка прапора немає, пакети просто відкидаються. Повна довжина, 16 біт Повна довжина пакета в байтах, включаючи заголовок та дані. Мінімальна довжина – 20, максимальна – 65535. Ідентифікація, 16 біт Служить для унікальної ідентифікації датаграми. Оскільки при передачі по різних мережах може бути необхідно розділити пакет на дрібніші частини, це поле служить для ідентифікації частин, що належать одному пакету. Прапори, 3 біти
Бітові прапори:
- Зарезервований, завжди 0
- Чи не фрагментувати. Якщо передача пакета потребує фрагментації, пакет відкидається.
- Більше фрагментів. Для фрагментованих пакетів у всіх, крім останнього, цей прапор встановлений в 1.
- 1 - ICMP
- 6 - TCP
- 17 - UDP
Використовується рідко. Складається з блоків заголовок-дані. Заголовок опції має довжину 8-16 біт і складається з полів:
- Тип опції, 8 біт - поле, що визначає, що це за опція. Значення "0" означає закінчення списку опцій. Усього зареєстровано 26 кодів.
- Довжина, 8 біт - розмір усієї опції в бітах, включаючи заголовок. Для деяких типів опцій може бути відсутнім.
ARP
IP визначає логічні адреси. Однак, щоб відправити пакет в мережі Ethernet, необхідно знати фізичну адресу цільового вузла (або маршрутизатора). Для порівняння одного з іншим використовується протокол ARP.
ARP (Протокол резолюції адрес) – це формально протокол мережного (3-го) рівня моделі OSI, хоча фактично забезпечує взаємодію 2-го і 3-го рівнів. ARP реалізований для різних пар протоколів 2-го та 3-го рівнів.
Сам протокол побудований на простій схемі запит-відповідь. Розглянемо на конкретному прикладі.
Якщо вузол мережі, скажімо, A з логічною адресою 198.51.100.1 (у мережі 198.51.100.0/24) хоче відправити пакет вузлу B з логічною адресою 198.51.100.2, він надсилає широкомовний запит протоколу другого рівня (в даному випадку Ethernet ARP, що запитує вузли мережі – яка фізична адреса у вузла з логічною адресою 198.51.100.2, і містить логічний та фізичний адреси вузла А. Вузол B, побачивши власну логічну адресу в запиті, посилає відповідь вузлу A за отриманою у запиті логічною та фізичною адресою. Результати запитів кешуються.
Повідомлення ARP мають таку структуру:
Фізичний протокол (HTYPE), 2 байти Використовуваний протокол 2 рівня. Ethernet має ідентифікатор 1. Логічний протокол (PTYPE), 2 байти Використовуваний протокол 3 рівня. Відповідає типу EtherType. IPv4 має ідентифікатор 0x0800. Довжина фізичної адреси (HLEN), 1 байт Довжина фізичної адреси в октетах, для Ethernet – 6 Довжина логічної адреси (PLEN), 1 байт Довжина логічної адреси в октетах, для IPv4 – 4 Операція (OPER), 2 байти 1 для запиту, 2 для відповіді, та безліч інших варіантів для розширень протоколу. Фізична адреса відправника (SHA), HLEN байт У запиті – адреса запитувача. У відповіді адреса запитаного вузла. Логічна адреса відправника (SPA), PLEN байт
Фізична адреса одержувача (THA), HLEN байт У запиті ігнорується. У відповіді – адреса запитувача. Логічна адреса одержувача (TPA), PLEN байт
Зазвичай вузли мережі також надсилають ARP-повідомлення при зміні IP-адреси або увімкнення. Зазвичай це реалізується як APR-запит, у якому TPA=SPA , а THA=0. Інший варіант – ARP-відповідь, в якій TPA=SPA та THA=SHA.
Крім того, ARP може бути використаний для визначення конфлікту логічних адрес (при цьому SPA=0).
Існують розширення протоколу, що проводять зворотні операції, InARP (Inverse ARP), що отримує L3-адресу за L2-адресою і RARP, що отримує L3-адресу запитуючого вузла.
RARP використовувався для автоконфігурування L3-адрес. Згодом замінений протоколом BOOTP, а потім DHCP.
Маршрутизація в мережах IPv4
Основний алгоритм маршрутизації у мережах IPv4 називається алгоритмом пересилання.
Якщо є цільова адреса D та префікс мережі N, то
- Якщо N збігається з префіксом мережі поточного вузла, надіслати дані локального зв'язку.
- Якщо в таблиці маршрутизації є маршрут N, надіслати дані next-hop маршрутизатору.
- Якщо є маршрут за промовчанням, надіслати дані next-hop маршрутизатору за умовчанням
- Інакше – помилка.
Таблиця маршрутизації є таблицею зіставлення адрес мереж і адрес next-hop маршрутизаторів цих мереж. Так, наприклад, вузол з адресою 198.51.100.54/24 може мати таку таблицю маршрутизації: 203.0.113.0/24
| Destination | Gateway | Device |
|---|---|---|
| 198.51.100.0/24 | 0.0.0.0 | eth0 |
| 203.0.113.0/24 | 198.51.100.1 | eth0 |
| 0.0.0.0/0 | 203.0.113.1 | eth0 |
Принципово, маршрут також прив'язується до мережного пристрою, з якого мають бути надіслані дані.
Якщо вузол може бути досягнутий за кількома маршрутами, вибирається маршрут з довшою маскою мережі (тобто конкретніший). Маршрут за промовчанням може бути лише один.
Наприклад, вузол 198.51.100.54/24 має таблицю маршрутизації:
| Destination | Gateway | Device |
|---|---|---|
| 198.51.100.0/24 | 0.0.0.0 | eth0 |
| 203.0.113.0/24 | 198.51.100.1 | eth0 |
| 203.0.113.224/27 | 198.51.100.5 | eth0 |
Глобальна комп'ютерна мережа Internet спочатку будувалася за такою схемою: магістральна мережа, до неї приєднуються мережі, які називаються автономні системи. Магістральна мережа також є автономною системою. Такий підхід зручний, тому що детальна топологічна інформація залишається всередині автономної системи, а саму автономну систему як єдине ціле для решти Internet представляють зовнішні шлюзи (маршрутизатори, за допомогою яких автономні системи приєднуються до магістральної мережі). Для утворення підмереж усередині автономної системи використовуються внутрішні шлюзи.
Відповідно, протоколи маршрутизації, які у Internet, діляться на зовнішні і внутрішні. Зовнішні протоколи маршрутизації (EGP, BGP) переносять маршрутну інформацію між автономними системами. Внутрішні протоколи маршрутизації (RIP, OSPF, IS-IS) застосовуються лише межах автономної системи. Зміна протоколів маршрутизації та маршрутів усередині автономної системи не впливає на роботу інших автономних систем.
Протокол OSPF (Open Shortest Path First – відкритий протокол найкоротший шлях першим) прийнятий у 1991 році. Це сучасний протокол, орієнтований працювати у великих гетерогенних мережах із складною топологією, що включає петлі. Заснований він на алгоритмі стану зв'язків, який має високу стійкість до змін топології мережі.
40.Транспортні протоколи стека TCP/IP.
Оскільки на мережному рівні не встановлюються з'єднання, то немає жодних гарантій, що всі пакети будуть доставлені в місце призначення цілими і неушкодженими або прийдуть у тому порядку, в якому вони були відправлені. Це завдання - забезпечення надійного інформаційного зв'язку між двома кінцевими вузлами - вирішує основний рівень стека TCP/IP, званий також транспортним.
На цьому рівні функціонують протокол керування передачею TCP (Transmission Control Protocol) та протокол дейтаграм користувача UDP (User Datagram Protocol). Протокол TCP забезпечує надійну передачу повідомлень між віддаленими прикладними процесами з допомогою утворення логічних сполук. Цей протокол дозволяє рівнорангові об'єкти на комп'ютері-відправнику та комп'ютері-одержувачі підтримувати обмін даними в дуплексному режимі. TCP дозволяє без помилок доставити сформований одному з комп'ютерів потік байт будь-який інший комп'ютер, що входить у складову мережу. TCP ділить потік байт на частини - сегменти, і передає їх нижче рівня межсетевого взаємодії. Після того, як ці сегменти будуть доставлені засобами рівня міжмережевої взаємодії до пункту призначення, протокол TCP знову збере їх у безперервний потік байт.
Протокол UDP забезпечує передачу прикладних пакетів дейтаграмним способом, як і головний протокол рівня міжмережевої взаємодії IP, і виконує тільки функції сполучної ланки (мультиплексора) між мережевим протоколом і численними службами прикладного рівня або процесами користувача.
41. Діагностичні утиліти TCP/IP.
До складу TCP/IP входять діагностичні утиліти, призначені для перевірки конфігурації стека та тестування мережного з'єднання.
| Утиліта | Застосування |
| arp | Виводить для перегляду та зміни таблицю трансляції адрес, використовувану протоколом дозволу адрес ARP (Address Resolution Protocol - визначає локальну адресу за IP-адресою) |
| hostname | Виводить ім'я локального хоста. Використовується без параметрів. |
| ipconfig | Виводить значення для поточної конфігурації стека TCP/IP: IP-адресу, маску підмережі, адресу стандартного шлюзу, адреси WINS (Windows Internet Naming Service) і DNS (Domain Name System) |
| nbtstat | Виводить статистику та поточну інформацію щодо NetBIOS, встановленого поверх TCP/IP. Використовується для перевірки стану поточних з'єднань NetBIOS. |
| netstat | Виводить статистику та поточну інформацію щодо з'єднання TCP/IP. |
| nslookup | Здійснює перевірку записів та доменних псевдонімів хостів, доменних сервісів хостів, а також інформації операційної системишляхом запитів до серверів DNS. |
| ping | Здійснює перевірку правильності конфігурування TCP/IP та перевірку зв'язку з віддаленим хостом. |
| route | Модифікує таблиці маршрутизації ІР. Відображає вміст таблиці, додає та видаляє маршрути IP. |
| tracert | Здійснює перевірку маршруту до віддаленого комп'ютера шляхом надсилання ехо-пакетів протоколу ICMP (Internet Control Message Protocol). Виводить маршрут проходження пакетів на віддалений комп'ютер. |
Для перевірки правильності конфігурування TCP/IP використовується утиліта IPconfig. Ця команда корисна на комп'ютерах, що працюють з DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol), тому що дає користувачам можливість визначити, яка конфігурація мережі TCP/IP і які значення було встановлено за допомогою DHCP.
Утиліта ipconfig дозволяє з'ясувати, чи ініціалізована конфігурація і чи не дублюються IP-адреси:
- якщо конфігурація ініціалізована, то з'являється IP-адреса, маска, шлюз;
- якщо IP-адреси дублюються, маска мережі буде 0.0.0.0;
- якщо при використанні DHCP комп'ютер не зміг отримати IP-адресу, то вона дорівнює 0.0.0.0 .
Утиліта ping (Packet Internet Grouper) використовується для перевірки конфігурування TCP/IP та діагностики помилок з'єднання. Вона визначає доступність та функціонування конкретного хоста. Використання ping найкращий спосібперевірки того, що між локальним комп'ютером та мережевим хостом існує маршрут.
Команда ping перевіряє з'єднання з віддаленим хостом шляхом посилки до цього хоста луна-пакетів ICMP та прослуховування луна-відповідей. Ping очікує кожен посланий пакет та друкує кількість переданих та прийнятих пакетів. Кожен прийнятий пакет перевіряється відповідно до переданого повідомлення. Якщо зв'язок між хостами поганий, із повідомлень ping стане ясно, скільки пакетів втрачено.
За замовчуванням передається 4 ехо-пакети довжиною 32 байти (періодична послідовність символів алфавіту у верхньому регістрі). Ping дозволяє змінити розмір і кількість пакетів, вказати, чи слід записувати маршрут, який вона використовує, яку величину часу життя (ttl) встановлювати, чи можна фрагментувати пакет і т.д. в мілісекундах) надісланий пакет доходить до віддаленого хоста і повертається назад. Оскільки значення за замовчуванням для очікування відгуку дорівнює 1 секунді, всі значення даного поля будуть менше 1000 мілісекунд. Якщо ви отримуєте повідомлення "Request time out" (Перевищений інтервал очікування), можливо, якщо збільшити час очікування відгуку, пакет дійде до віддаленого хоста.
Ping можна використовувати для тестування як імені хоста (DNS або NetBIOS), так і його IP-адреси. Якщо ping з IP-адресою виконалася успішно, а з ім'ям - невдало, це означає, що проблема полягає у розпізнаванні відповідності адреси та імені, а не мережному з'єднанні.
Утиліта ping використовується такими способами:
1) Для перевірки того, що TCP/IP встановлений і правильно налаштований на локальному комп'ютері, в команді ping задається адреса петлі зворотного зв'язку(loopback address): ping 127.0.0.1
2) Щоб переконатися, що комп'ютер правильно доданий до мережі та IP-адреса не дублюється, використовується IP-адреса локального комп'ютера:
ping IP-адреса_локального_хоста
3) Щоб перевірити, що шлюз за замовчуванням функціонує і що можна встановити з'єднання з будь-яким локальним хостом локальної мережі, задається IP-адреса шлюзу за замовчуванням:
ping IP-адреса_шлюзу
4) Для перевірки можливості встановлення з'єднання через маршрутизатор у команді ping задається IP-адреса віддаленого хоста:
ping [параметри] IP-адреса_віддаленого хоста
Tracert – це утиліта трасування маршруту. Вона використовує поле TTL (time-to-live, час життя) пакета IP та повідомлення про помилки ICMP для визначення маршруту від одного хоста до іншого.
Утиліта tracert може бути більш змістовною та зручною, ніж ping, особливо в тих випадках, коли віддалений хост недосяжний. За допомогою неї можна визначити район проблем зі зв'язком (у Internet-провайдера, в опорній мережі, в мережі віддаленого хоста) за тим, наскільки далеко буде відстежено маршрут. Якщо виникли проблеми, то утиліта виводить на екран зірочки (*) або повідомлення типу "Destination net unreachable", "Destination host unreachable", "Request time out", "Time Exeeded".
Утиліта tracert працює наступним чином: посилається по 3 пробні ехо-пакети на кожен хост, через який проходить маршрут до віддаленого хоста. На екрані виводиться час очікування відповіді кожен пакет (Його можна змінити за допомогою спец. параметра). Пакети надсилаються з різними величинами часу життя. Кожен маршрутизатор, що зустрічається шляхом, перед перенаправленням пакета зменшує величину TTL на одиницю. Таким чином, час життя є лічильником точок проміжної доставки (хопів). Коли час життя пакета досягне нуля, передбачається, що маршрутизатор надішле в комп'ютер-джерело повідомлення ICMP "Time Exeeded" (Час закінчився). Маршрут визначається шляхом надсилання першого луна-пакета з TTL=1. Потім TTL збільшується на 1 у кожному наступному пакеті до тих пір, поки пакет не досягне віддаленого хоста, або буде досягнуто максимально можлива величина TTL (за замовчуванням 30 задається за допомогою параметра -h). Маршрут визначається шляхом вивчення повідомлень ICMP, що надсилаються назад проміжними маршрутизаторами.
Синтаксис: tracert [параметри] имя_целевого_хоста
Утиліта ARP призначена для роботи з ARP-кешем. Основне завдання протоколу ARP - трансляція IP-адрес у відповідні локальні адреси. Для цього ARP-протокол використовує інформацію з ARP-таблиці (ARP-кеша). Якщо необхідний запис у таблиці не знайдено, протокол ARP надсилає широкомовний запит до всіх комп'ютерів локальної підмережі, намагаючись знайти власника даної IP-адреси. У кеші можуть міститися два типи записів: статичні та динамічні. Статичні записи вводяться вручну та зберігаються в кеші постійно. Динамічні записи розміщуються в кеш в результаті виконання широкомовних запитів. Їх існує поняття часу життя. Якщо протягом певного часу (за замовчуванням 2 хв.) запис не був затребуваний, він видаляється з кеша.
Утиліта netstat дозволяє отримати статичну інформацію за деякими протоколами стека (TCP, UDP, IP, ICMP), а також виводить відомості про поточні мережеві з'єднання. Особливо вона корисна на брандмауерах, за її допомогою можна виявити порушення безпеки периметра мережі.
Синтаксис:
netstat [-a] [-e] [-n] [-s] [-p protocol] [-r]
Параметри:
-a виводить перелік усіх мережевих з'єднаньі портів локального комп'ютера, що прослуховуються;
-e виводить статистику для Ethernet-інтерфейсів (наприклад, кількість отриманих та відправлених байт);
-n відображає інформацію про всі поточні з'єднання (наприклад, TCP) для всіх мережних інтерфейсів локального комп'ютера. Для кожного з'єднання виводиться інформація про IP-адреси локального та віддаленого інтерфейсів разом з номерами портів, що використовуються;
-s виводить статистичну інформацію протоколів UDP, TCP, ICMP, IP. Ключ "/more" дозволяє переглянути інформацію посторінково;
-r виводить вміст таблиці маршрутизації.
