コンピュータネットワークトップダウンアプローチの章6から0.2 LANリンク層と

6.5リンクの仮想化:リンク層などのネットワーク

  マルチプロトコルラベルスイッチング(MPLS)

  VCからネットワークの重要な概念を介して - 固定長ラベル、転送速度は、LPルータを向上させることができます。ルータは、このように、転送速度を高速化、ラベルの固定長さに応じて、データパケット(ない送信先IPアドレス)を転送するように、目標は、デバイスのルーティング前方LPデータグラムを使用することであるが、技術や固定長仮想回線ラベルに基づいています(ラベル固定長、小さなラベルスペース率ルックアップテーブルをスピードアップするためにこれらの2つの機能)。

6.6データセンターネットワーク

  

  • 例えば、FLAGインターネット企業は、さまざまなクラウドアプリケーションをサポートしながら、あまりにもホストの数十万人に対応するために、各データセンターの大規模なデータセンターを構築します。各データセンターは、データセンター、互いに相互接続内部ホスト、および他のデータセンターの相互接続およびインターネットの独自のネットワークを有しています
  • 巨大な投資は、データセンターの毎月の費用は、以上の10ワット1200ワットナイフをホストします
  • データセンタの働きバチとして(ブレードと呼ばれる)ホストデータセンター:コンテンツを提供するために、ストア文書、大規模分散コンピューティングの共同実施
  • ラックスイッチの上部に複数の複数境界ルータに接続されています。

  1.ロードバランシング

    • クラウドデータセンターはまた、検索アプリケーション、電子メール、ビデオアプリケーション、アドレスに要求を送信する一般公開、外部ユーザのIPアドレスに関連付けられている各アプリケーションを提供し、アドレスから応答を受信することができます。
    • 外部要求は、第一のホスト間の負荷分散の関数として、ホスト、ホスト電流負荷に要求を分配するロード・バランサに向けられています
    • パケットの宛先ポート番号(第4層)と意思決定を行うために、宛先IPアドレスに基づいて負荷分散は、第4層スイッチと呼ばれ、
    • クライアントの要求 - 「ロードバランサ - 」ホスト - 「ロードバランサ - 」顧客
    • ホスト間でワークロードのバランスをとるだけでなく、NATは、クライアントホストとの直接接触を防止するために、内部IPアドレスに外部IPアドレスを変換するために、同様の機能を提供します

  2.レベルのアーキテクチャ

    • スケールの数十万人、データセンターアプリケーションルータにホストと階層を切り替え
    • 境界ルータ - ルータアクセス - 第一のスイッチ層のロード・バランサ+ - レイヤ2スイッチ - 3層スイッチ(TORスイッチ、ラックの上部、ラックスイッチ)
    • 単一のサブネットを構成する各下のアクセスルータをホスト、ブロードキャストトラフィックは、それぞれが数百人で構成され、より小さなサブネットにサブネットごとにARP、VLANの局在であります

  3.データセンターネットワークの開発動向

    • 完全接続トポロジー:第一の層のそれぞれ全ての第2スイッチレイヤスイッチに接続されています。
    • モジュラーデータセンターMDC

 6.7レビュー:歴史のWebページ要求

  

  6.7.1準備:DHCP、UDP、IPおよびイーサネット暁明は、コンピュータを起動し、イーサネットケーブルで学校のイーサネットスイッチに接続すると仮定

  1. 暁明コンピュータのオペレーティングシステムは、DHCPパケットを生成し、宛先ポート67(DHCPサーバ)とUDPセグメントの送信元ポート68(ブライアンのDHCPクライアント)にパケットをカプセル化し、メッセージセグメントとカプセル化宛先アドレスがブロードキャストでありますIPデータグラムアドレス、0の送信元アドレス
  2. DHCP要求パケットをブロードキャストMACアドレスをイーサネットフレームの宛先MACアドレスにカプセル化されたIPデータグラムを含むされ、フレームは(DHCPサーバなど)スイッチに接続されているすべてのデバイスにブロードキャストされます
  3. DHCP要求ブロードキャストイーサネットフレームは、ルータに接続されたポートを含む暁コンピュータ送られる最初のフレームので、ブロードキャストフレームの出力ポートにスイッチを備え、かつ自動的にテーブルエントリが追加されたスイッチ
  4. ルータインターフェイスは、それがDHCP次いで、UDP、DHCP要求パケットに到達するUDPセグメントが分割され、フレームは、IPデータグラムを抽出する(それが放送されているので、そうでない場合、アドレスが一致しない廃棄)を受信した後、内部から抽出されましたDHCPサーバ、受信したリクエストパケット(ルータで実行しているDHCPサービス)
  5. IPアドレス、DNSサーバーのローカルIPアドレス、デフォルトゲートウェイルータのIPアドレス、ネットワークマスクを含むDHCPサーバポストバックDHCP ACKパケットは、UDPセグメントを追加し、その後、IPデータグラムを追加し、イーサネットへフレームは、宛先MACアドレスは、コンピュータ暁明のMACアドレスです。
  6. スイッチへのルータによる送信、出力インターフェイスにスイッチをアドレス転送テーブルからスイッチを含むDHCP ACKフレーム
  7. ボブコンピュータは、フレームを受信したIPデータグラム、UDPセグメントの抽出、抽出DHCP ACKメッセージを抽出します。デフォルトゲートウェイアドレス暁明DHCPクライアントレコードに設置し、そのIPフォワーディングテーブル内のIPアドレスとDNSサーバーのIPアドレス。暁明コンピュータは、デフォルトゲートウェイ以外の同じサブネットにデータグラムを送信します。

  DNSおよびARP:6.7.2は準備中です

  暁明はいつwww.baidu.comを URL入力、Webブラウザは、最終的にBaiduのホームページになったイベントの長いリストを開くと、Webブラウザ上に表示されます。

  • 为了生成TCPsocket向baidu.com发送HTTP请求,需要知道其IP地址,小明电脑的操作系统因此生成一个DNS查询报文,将网址放入DNS报文,再将报文放入目的端口号53的UDP报文段,该UDP报文段放入具有IP目的地址为DNS服务器(DHCP服务器返回的)的IP数据报中
  • 小明电脑将包含DNS请求报文的数据报放入一个以太网帧中,该帧在链路层需要寻址发送到小明学校网络的网关路由器。为了获得该网关路由器的MAC地址,小明的电脑需要使用ARP协议,将IP地址—》MAC地址
  • 小明电脑生成一个目的IP地址为默认网关的ARP查询报文,放在具有目的地址为MAC广播地址的以太网帧中,并向交换机发送该以太网帧,交换机将帧广播给所有连接的设备,包括网关路由器
  • 网关路由器在通往学校网络的接口上接收到包含该ARP查询报文的帧,发现在ARP报文中目标IP地址匹配自己的IP地址,网关路由器因此准备一个ARP回答,指示自己的MAC地址。它将ARP回答放在一个以太网帧中,目的地址为小明电脑的MAC地址,并向交换机发送该帧,交换机将该帧交付给小明电脑
  • 小明电脑接收包含ARP回答报文的帧,并从ARP回答报文中抽取网关路由器的MAC地址
  • 小明电脑终于能使包含DNS查询的以太网帧寻址到网关路由器的MAC地址。该帧中的IP数据报中的目的地址文DNS服务器,而帧具有目的地址网关路由器MAC。小明电脑向交换机发送该帧,交换机将该帧交付给网关路由器

  6.7.3 仍在准备:域内路由选择到DNS服务器

  • 网关路由器接收该帧并抽取包含DNS查询的IP数据报。路由器查找该数据报的目的地址,根据其转发表决定将数据报发送到comcast网络中最左边路由器
  • 最左边路由器收到该帧,抽取IP数据报,检查目的地址,根据转发表为其确定出接口,经过该接口向DNS服务器转发数据报。转发表已根据comcast域内协议(如RIP、OSPF或IS-IS),以及因特网域间协议BGP所填写
  • 最终包含DNS查询的IP数据报到达了DNS服务器。DS服务器抽取出DNS查询报文,在其数据库中快速查找www.baidu.com,找到包含该IP地址的DNS源记录(假设缓存在当前DNS服务器,源与权威DNS服务器,否则需要递归、迭代查找)。DNS服务器形成了包含该主机名到IP地址映射的DNS回答报文,放入UDP报文段,通过comcast网络反向转到小明学校路由器,经过以太网交换机到小明电脑
  • 小明电脑从DNS报文抽取出www.baidu.com的IP地址

  6.7.4 Web客户 - 服务器交互: TCP和HTTP

  • 小明电脑有了百度的IP地址,终于能生成TCP套接字,用于向www.baidu.com发送HTTP GET报文。小明生成套接字时,小明电脑中的TCP必须首先与www.baidu.com的TCP执行三次握手。因此小明电脑首先生成具有目的端口80(HTTP)的TCP SYN报文段,将报文段放在目的IP地址为baidu的IP数据报,将数据报放在MAC地址为网关路由器的帧中,向交换机发送该帧
  • 在学校网络、comcast网络和百度的路由器朝着www.baidu.com转发包含TCP SYN的数据报,使用每台路由器中的转发表。支配分组经过comcast和百度网络之间域间链路转发的路由器转发表项,是BGP协议决定的
  • 包含TCP SYN的数据报到达www.baidu.com,从数据报抽取报文并分解到与80端口向联系的欢迎套接字。对百度HTTP服务器和小明电脑之间的TCP连接生成一个连接套接字。产生一个TCP SYNACK报文段,将其放入向小明电脑寻址的一个数据报中,最后放入链路层帧中,将www.baidu.com连接到其第一条路由器
  • 包含TCP SYNACK报文段的数据报通过百度、comcast和学校网络,最终到达小明电脑的以太网卡。数据报在操作系统中分解到TCP套接字,从而进入连接状态
  • 借助小明电脑上的套接字,浏览器生成包含要获取URL的HTTP GET报文,报文写入套接字,GET报文成为TCP报文段的数据载荷。交付到百度
  • baidu的HTTP服务器从TCPsocket读取HTTP GET报文,生成一个HTTP响应报文,将请求的Web页内容放入HTTP响应体重,将报文发送进TCPsocket
  • 小明浏览器从套接字读取HTTP响应,抽取Web网页的html,显示了Web网页

参考

牛富贵儿  https://www.jianshu.com/p/16c716ec06b7

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転載: www.cnblogs.com/xiaoguanqiu/p/11146396.html