Dator- och nätverksteknik · område 9 · lektion 42 och 43

Lagren och kapslingen

Område 8 slutade med en pingmatris full av svar. Pingen bevisade att kedjan höll, men ingen hade sett vad som faktiskt skickades. Den här sidan börjar där: ett kuvert som rör sig över skärmen i Packet Tracer, hopp för hopp. Sedan vad ett protokoll är, hur TCP/IP-modellens fyra lager och OSI-modellens sju hör ihop, och varför Computer Explorer visar samma sak med fem. Sist öppnas kuvertet i parets egen kopia av nätet — och visar sig vara flera kuvert, inuti varandra.

1. Pingen i simuleringsläget

Hittills har du använt Packet Tracer i läget Realtime: allt händer på en gång, för snabbt för att se. I läget Simulation står tiden still, och du stegar fram ett paket i taget.

Gör det själv i en kopia av gruppens nät där adresserna är satta — se avsnitt 6 om din kopia saknar adresser:

1. Klicka på Simulation längst ned till höger. Tiden står still
2. Öppna Command Prompt på en PC och skriv ping följt av en grannes adress, till exempel ping 192.168.1.11
3. Tryck Capture/Forward. Ett kuvert dyker upp vid datorn
4. Tryck igen. Kuvertet flyttar till switchen. Igen — vidare till mottagaren
5. Fortsätt tills svaret är tillbaka, och titta på Event List, som fylls på rad för rad

Lägg märke till att det finns två sorters kuvert. Det första är en fråga som behövs innan pingen alls kan skickas — den förklaras på lektion 44. Öppna inga kuvert än. Frågan att bära med sig är: vad står det på kuvertet, och vad ligger i det?

2. Ett protokoll

Två delar, och båda behövs:

Tänk dig att du får bitarna 01001000 01101001. Är det ett tal? Två bokstäver? En färg? Bitarna betyder ingenting förrän båda sidor vet vilket protokoll de följer. Med rätt överenskommelse är det bokstäverna Hi.

Pingen är samma sak: en fråga i en bestämd form, och ett svar i en bestämd form. Båda maskinerna vet vad de ska göra med meddelandet eftersom de följer samma protokoll. Det heter ICMP, och det är lektion 45:s ämne.

Ett nät använder många protokoll samtidigt, vart och ett för sin egen uppgift. Det är därför de ordnas i lager.

3. TCP/IP-modellen

Modellen står redan i Introduktion Nätverk.pdf, sidan 6. Det är den som faktiskt körs i nätverk.

ICMP står i internetlagret. Pingen har alltså inget applikationslager alls — den är nätverkets eget verktyg, inte ett program. Det ser du med egna ögon på lektion 45.

4. OSI-modellen

OSI-modellen har sju lager. Så här hör de ihop med TCP/IP:s fyra:

De engelska namnen behålls. Det är så de står i manualer, i certifieringar och i Packet Tracer — och kursens kriterier kräver att du kan läsa manualer på engelska.

Så här låter det i vardagen:

• En switch kallas lager 2-enhet — den läser MAC-adresser, OSI-lager 2
• En router är en lager 3-enhet — den läser IP-adresser
• "Felet sitter på lager 1" betyder: kolla kabeln

5. Tre modeller, samma resa

1. Tryck Steg ▸ och följ webbläsarens förfrågan "GET /index.html" ner genom sändarens lager
2. Titta på rutan Datan just nu vid varje steg — enheten byter namn: data, segment, paket, ram, bitar
3. Följ den över kabeln och upp genom mottagarens lager
4. Sista steget: servern får exakt samma "GET /index.html" som skickades

Frågan att kunna svara på: i vilket steg lades IP-adressen till, och i vilket togs den bort?

Noden har fem lager: Applikation, Transport, Nätverk, Länk, Fysiskt. Det är varken TCP/IP:s fyra eller OSI:s sju — och det är inget fel.

Femlagersmodellen delar TCP/IP:s nätverksåtkomst i två — länken och det fysiska — eftersom det är två olika saker: ramen med sina MAC-adresser, och signalen på kabeln. Många läroböcker använder den av just det skälet.

6. Parets egen kopia

I område 8 delade fyra elever på en switch, eftersom kravet var minst tre riktiga maskiner. Nu är nätet simulerat, och det som sker i simuleringen ska vara ert eget — ni lägger till en server på lektion 46 och ändrar adresser på lektion 47. Därför gör varje par en egen kopia av gruppens fil från lektion 37.

1. Öppna gruppens fil från lektion 37
2. Spara som — en ny fil med båda namnen i paret. Från och med nu är det den ni arbetar i
3. Sätt adresserna på varje PC: Desktop → IP Configuration → Static. Samma adresser och samma mask som i adresstabellen från lektion 40
4. Pinga mellan två av maskinerna i vanligt Realtime-läge. Svaret ska komma
5. Spara igen

Går pingen inte: samma orsaker som på lektion 41 — fel nätdel, samma adress på två maskiner, eller en kabel som inte sitter i rätt port i kopian. Skriv ner vad som hände. Det är labbens första felsökningsmaterial.

7. Kuvertet öppnas

När du klickar på ett kuvert i simuleringsläget öppnas fönstret PDU Information at Device: …. Fliken OSI Model visar två kolumner:

Gör så här i parets egen kopia:

1. Växla till Simulation
2. Edit Filters: bocka ur allt utom ARP och ICMP
3. ping från en PC till en annan
4. Capture/Forward tills ICMP-kuvertet ligger vid sändaren. Klicka på kuvertet i topologin, eller på den färgade rutan i Event List
5. Skriv av varje Layer-rad som har innehåll under Out Layers — exakt som det står
6. Klicka vidare tills kuvertet ligger vid mottagaren. Öppna det igen, och skriv av In Layers

Tabellen att fylla i. Den tredje kolumnen fyller du i efter avsnitt 8:

Två saker som är lätta att göra fel:

• Fönstret visar bara In Layers: kuvertet öppnades hos mottagaren. Klicka tillbaka till sändaren med Back
• Fel kuvert öppnat: ARP-kuvertet kommer först. Det är det andra som är ICMP. ARP förklaras på lektion 44

Flikarna Inbound PDU Details och Outbound PDU Details visar varje header fält för fält. De hör till lektion 44 och framåt.

8. Kuvert i kuvert

Det du skrev av är inte ett kuvert, utan flera, inuti varandra:

┌─ Layer 2: Ethernet ─────────────────────────┐
│  ┌─ Layer 3: IP ────────────────────────┐   │
│  │  ┌─ ICMP ────────────────────────┐   │   │
│  │  │  frågan: "är du där?"         │   │   │
│  │  └───────────────────────────────┘   │   │
│  └──────────────────────────────────────┘   │
└─────────────────────────────────────────────┘

• På väg ut läggs ett kuvert till för varje lager, uppifrån och ner. Det är Out Layers
• På väg in tas de bort i omvänd ordning, nerifrån och upp. Det är In Layers
• Varje lager läser bara sitt eget kuvert. Ethernet bryr sig inte om vad som står i IP-kuvertet, och IP bryr sig inte om vad som står i ICMP-kuvertet

I postbilden: brevet ligger i ett kuvert till avdelningen, i ett kuvert till företaget, i en postsäck till staden. Varje sorteringscentral öppnar bara det yttersta.

Fyll nu i tabellens tredje kolumn. Packet Tracers Layer hör till TCP/IP-lagren så här:

osi-layers från avsnitt 5 visar samma sak med fem lager. Känner du igen det har du förstått det.

9. Labb 9:s första bevis

In i rapportens utförandedel, under en rubrik för lektion 43:

• En skärmbild av Out Layers hos sändaren
• En skärmbild av In Layers hos mottagaren
• Tabellen, ifylld, med TCP/IP-kolumnen
• Vilka maskiner pingen gick mellan, med adresser

Och i planeringsdelen: parets kopia — vad filen heter, vilka adresser den har, och att den stämmer mot adresstabellen från lektion 40.

10. Vanliga missuppfattningar

11. Ordlista