RN/Notes.md
2024-10-23 11:30:14 +02:00

20 KiB
Raw Blame History

Notes

1.2 Adressierung und Wegewahl anhand von IPv4

Aufbauend auf der Sicherungsschicht, die dafür zuständig ist Rahmen durch ein LAN zu transportieren, werden mit den Funktionen der Vermittlungsschicht (Schicht 3 des ISO-OSI Referenzmodells) Nachrichten von der Quelle bis zum endgültigen Ziel übertragen.

因为数据链路层的建立,数据链路层是负责通过LAN来传输帧的层,将会利用网络层的功能将消息从源传输到目的地

Dabei können Teilnetze durchquert werden, die unterschiedliche Schicht 2 Implemen tierungen einsetzen. 在此过程中可以跨越多个子网,这些子网使用不同的第二层实现

Da die Vermittlungsschicht Datagramme bis zum endgültigen Ziel überträgt, müssen Endpunkte über alle Teilnetze hinweg eindeutig adressierbar sein. 由于网络层将数据报传输到最终目的地,因此端点必须能在所有子网中唯一寻址。

1.2.1 Vermittlung und Wegewahl 路由和路径选择routing and path selection)

Innerhalb einer Broadcast-Domäne (z.B. Ethernet-Bus) können Nachrichten direkt an einen Empfänger zugestellt werden: alle Kommunikationsteilnehmer „hören” die Nachricht auf dem Broadcastmedium. 在一个广播域内消息可以直接发送给接收者:所有的通信参与者通过广播介质“听到”消息。

Der Adressat erkennt an der Zieladresse (es ist seine eigene!), dass er die Nachricht auszuwerten hat. Soll如果 eine Nachricht nach außerhalb der Broadcast-Domäne des Senders übertragen werden, sind Koppelkomponenten erforderlich, die eine Vermittlung(路由) der Nachricht ermöglichen. 接收方通过识别目标地址(就是他自己的地址!),知道他需要处理这条消息。如果要将消息传输到发送方的广播域之外,就需要使用连接组件,这些组件可以实现消息的路由。

Sie kennen bereits die Vermittlung auf der Sicherungsschicht, in geswitchten Ethernet-LANs: ein Switch entscheidet anhand einer ihm bekannten Ziel-MAC-Adresse eines Rahmens, an welche(n) seiner Ports der Rahmen ausgegeben werden soll. 您已经熟悉了路由实在链路层比如在交换式以太网LAN中一个交换机根据一个已知目的地MAC地址的一个帧来决定这个帧应该被发送到哪个ports中

Kennt der Switch die Zieladresse des Rahmens noch nicht, so gibt er den Rahmen auf allen Ports aus. 路由器不知道帧的目标地址,就会发送帧到所有的端口出去

Zwischen LANs übernimmt die Schicht 3 des ISO-OSI Modells, die Vermittlungsschicht (engl. network layer), die Weitergabe von Nachrichten. LAN使用OSI模型中的第三层网络层来转发消息

Die Komponenten der Vermittlungsschicht heißen Router. 网络层的组件叫做Router

Ähnlich wie Switches verfügen sie über eine Anzahl Schnittstellen接口, die in verschiedene Subnetze führen. 与交换机类似router有多个接口这些接口通向不同的子网

Ein Router entscheidet anhand einer Routing-Tabelle und der Zieladresse des Schicht 3 Protokolls, in welches Teilnetz eine Nachricht vermittelt werden soll

一个路由根据路由表和第三层协议的目标地址,来决定应该向哪一个子网路由(传输)数据

image-20241015231821043

小结:

  • 路由器工作在网络层(第三层),处理 IP地址,并将数据包从一个子网路由到另一个子网。
  • 交换机工作在数据链路层(第二层),处理 MAC地址,在同一子网内的设备之间传输数据。
  • 路由器使用多个接口连接不同的子网,并根据路由表来选择合适的接口将数据包发送到目标子网。

1.2.2 Das IP-Protokoll (Version 4) IPV4

Die am weitesten verbreitete Schicht 3 Implementierung ist das IP-Protokoll in der Version 4 (IPv4, [ RFC 791 ]). 最广泛使用的第三层实现是IPv4

IPv4 ist ein verbindungsloses Schicht 3 Protokoll, d.h. alle Datagramme werden unabhängig voneinander zugestellt. IPv4是一个无连接的第三层协议也就是说所有的数据报都是独立传送

Der Dienst, den IPv4 höheren Schichten zur Verfügung stellt, ist lediglich die Zustellung von Datagrammen zu einem bestimmten Endpunkt. IPv4 为更高层提供的服务仅仅是将数据报传送到特定的终端

IPv4 stellt nicht sicher, dass Datagramme in der selben Reihenfolge empfangen werden, in der sie gesendet wurden. IPv4 并不能确保数据报按照发送时的顺序接收

Ebenso sieht IPv4 keine Funktionen vor, die sicherstellen, dass die Daten unverfälscht am Ziel ankommen. 同样IPv4没有提供确保数据未被篡改而到达目标的功能。

Seine Nachfolgeversion IPv6 ist nicht weniger relevant, auch wenn es aktuell noch nicht in gleichem Maße verbreitet ist. IPv4的后继者IPv6同样重要,现在还没有像ipv4那么广泛

Adressierung

Für die Adressierung in einem IPv4-Netz werden hierarchische 32-Bit Nummern verwendet. 对于在一个IPv4网络中,用一个32位的分层数字进行寻址

Das heißt IPv4-Adressen (kurz: IP-Adressen) dienen sowohl der Identifizierung der Gegenstellen, als auch der Strukturierung des Adressraums. 这意味着IPv4地址简称IP地址既用于标识通信对端,也用于组织地址空间的结构。

IP-Adressen setzen sich aus einer Netz-ID und einer Host-ID zusammen. IP-Adressen mit der selben Netz-ID gehören zum selben Subnetz. IP地址由网络ID和主机ID组成。具有相同网络ID的IP地址属于同一子网.

Ursprünglich wurden IP-Adressen in Subnetzklassen fester Größe eingeteilt (vgl. Vorlesung RNVS), wodurch die Anzahl von IP-Adressen in einem Subnetz immer 256, 65536 oder 16777216 betrug. 最初IP地址被划分为固定大小的子网类参见RNVS课程因此每个子网中的IP地址数量总是256、65536或16777216。”

In heutigen Implementierungen ist die Länge der Netz-ID variabel, um Subnetze unterschiedlicher Größe anlegen zu können.

Dadurch kann bei der Vergabe von Adressblöcken die Anzahl der IP-Adressen besser an die tatsächlich benötigte Menge angepasst werden, wodurch weniger „Verschnitt” (ungenutzte IP-Adressen) entsteht.

Dieser Ansatz ist als Classless Inter-Domain Routing (CIDR) in [RFC 1519] spezifiziert.

In jedem Subnetz sind zwei Adressen reserviert: die Netzadresse und die Broadcast-Adresse.

Die Netzadresse ist die IP-Adresse, bei der alle Bits der Host-ID 0 sind. Die Netzadresse ist die Adresse mit dem numerisch kleinsten Wert im Subnetz.

Im Gegensatz dazu sind die Bits der Host-ID in der Broadcast-Adresse alle 1.

Somit ist die Broadcast-Adresse die IP-Adresse mit dem numerisch höchsten Wert im Subnetz.

In jedem Subnetz sind zwei Adressen reserviert: die Netzadresse und die Broadcast- Adresse. Die Netzadresse ist die IP-Adresse, bei der alle Bits der Host-ID 0 sind. Die Netzadresse ist die Adresse mit dem numerisch kleinsten Wert im Subnetz. Im Gegensatz dazu sind die Bits der Host-ID in der Broadcast-Adresse alle 1. Somit ist die Broadcast- Adresse die IP-Adresse mit dem numerisch höchsten Wert im Subnetz. 在每个子网中有两个地址是保留的网络地址和广播地址。网络地址是主机ID的所有位都为0的IP地址。网络地址是子网中数值最小的地址。与此相反广播地址的主机ID的所有位都为1。因此广播地址是子网中数值最大的IP地址。

Die Einträge einer Routing-Tabelle geben anhand von Zieladressen Routing-Entscheidungen vor. Aufgrund der hierarchischen Vergabe von IP-Adressen muss eine Routing-Tabelle nicht einen Eintrag pro IP-Adresse enthalten, sondern einen Eintrag pro Subnetz. So- mit benötigt der Router aus Abbildung 1.2 drei Einträge in seiner Routing-Tabelle, um Nachrichten an alle fünf dargestellten Rechner weiterleiten zu können: 路由表中的条目根据目标地址做出路由决策。由于IP地址是分层分配的路由表不需要为每个IP地址包含一个条目而是为每个子网包含一个条目。因此图1.2中的路由器只需要在其路由表中有三个条目,就能将消息转发给所有显示的五台计算机。

Ein Eintrag besteht aus einem Ziel-Subnetz und der IP-Adresse der Komponente, die das Ziel erreichen kann (next-hop). Da der Router über eine direkte Verbindung in jedes der drei Subnetze verfügt, sind alle next-hop-Einträge auf der rechten Seite der Routing- Tabelle die eigenen IP-Adressen des Routers. Der Router kann in diesem Fall jedes Ziel direkt, d.h. ohne Zwischenschritte (engl. hops), erreichen. 一个条目由目标子网和可以到达该目标的组件的IP地址下一跳next-hop组成。由于路由器直接连接到三个子网中的每一个因此路由表右侧的所有下一跳条目都是路由器自身的IP地址。在这种情况下路由器可以直接到达每个目标也就是说不需要中间步骤英文hops

Die Rechner in Abbildung 1.2 sind mit genau einem Subnetz direkt verbunden. Sendet einer davon eine Nachricht, muss der Router diese Nachricht zwischen Sender und Empfänger vermitteln. Sollen Nachrichten zwischen 10.0.0.3 und 10.0.1.3 ausgetauscht werden, so benötigen die Rechner (mindestens) Routing-Tabellen wie in Tabelle 1.1. 图1.2中的计算机每台都直接连接到一个子网。如果其中一台计算机发送消息路由器必须在发送方和接收方之间进行消息的转发。如果要在10.0.0.3和10.0.1.3之间交换消息那么这些计算机需要至少如表1.1中的路由表。

In manchen Situationen ist es nicht sinnvoll oder möglich für jedes erreichbare Subnetz einen eigenen Eintrag in der Routing-Tabelle anzulegen. Man kann z.B. auf dem Rechner zuhause kaum für jedes über das Internet erreichbare Subnetz einen Eintrag anlegen. Für diesen Fall legt man einen Standard-Eintrag in der Routing-Tabelle an, der genau dann ausgelesen wird, wenn kein anderer Eintrag für eine IP-Adresse gefunden werden kann. Dieser Eintrag wird häufig default-Route genannt und enthält als next-hop das Standard-Gateway (engl. default gateway). Umgekehrt ist es unter Umständen erwünscht Nachrichten an einen bestimmten Rechner über einen speziellen Pfad zu schicken. Solche Einträge in der Routing-Tabelle, die für genau einen Rechner gelten, heißen Host-Routen. Host-Routen können als Subnetz mit genau einer IP-Adresse gesehen werden, also als ein Subnetz mit 32 festen Bits (/32).

Wegewahl

Bei der Einteilung von IP-Adressen in Subnetzklassen ist der Algorithmus zur Auswahl einer Route vergleichsweise einfach (vgl. Folien RNVS): die ersten (bis zu vier) Bits einer IP-Adresse bestimmen die Subnetzklasse und damit die Länge der Netz-ID. Die Netz-ID wird ausgelesen und der nächste Zwischenschritt (next hop) in der Routing-Tabelle nachgeschlagen. 在将IP地址划分为子网类时路由选择算法相对简单参见RNVS幻灯片IP地址的前最多四个比特确定子网类从而确定网络ID的长度。网络ID被读取后路由表中会查找下一跳next hop

Mit der Einführung von CIDR ist der Entscheidungsprozess komplexer geworden. Die beiden wichtigsten Neuerungen diesbezüglich sind, dass Subnetze nicht mehr zu einer bestimmten Klasse gehören und die Länge der Netz-ID variabel ist. Die Folge dieser Veränderungen ist, dass die Länge der Netz-ID nicht mehr an der IP-Adresse selbst abgelesen werden kann, sondern durch die Einträge in der Routing-Tabelle gegeben werden muss. Anstatt einmal die Netz-ID auszulesen und einen passenden Eintrag dafür zu suchen muss nun die variable Länge berücksichtigt werden. 随着CIDR无类域间路由的引入决策过程变得更加复杂。最重要的两个变化是子网不再属于某个特定的类并且网络ID的长度是可变的。这些变化的结果是网络ID的长度不再能直接从IP地址中读取而是需要通过路由表中的条目来指定。现在不再是简单地读取网络ID并找到相应的条目而是必须考虑到可变的长度。

Longest prefix match

Empfängt ein Router ein IP-Paket, das an die Ziel-IP-Adresse 10.0.0.3 adressiert ist, so liest der Router die Ziel-IP-Adresse aus und durchsucht die Routing-Tabelle nach dem präzisesten zutreffenden Eintrag. 最长前缀匹配Longest prefix match当路由器接收到一个发送到目标IP地址为10.0.0.3的IP包时路由器会读取目标IP地址并在路由表中搜索最精确匹配的条目.这段话的翻译如下:

例子

假设路由器的路由表包含以下两个条目:

image-20241022145812502

目标 next-hop

10.0.0.0/20 10.0.10.1

10.0.0.0/24 10.0.20.1

“两个条目都可以应用于目标IP地址10.0.0.3IP地址10.0.0.3的前20位匹配第一个条目同样的前24位匹配第二个条目。在这种情况下将选择更精确的条目也就是具有更长网络ID的条目。这种策略称为最长前缀匹配Longest Prefix Match。”

Aufgaben

A101

A101 拓扑发现Topology Discovery

章节 1.3.2 描述了提供给您的虚拟基础设施,以及如何访问您的虚拟机器。

请为您可用的虚拟机器创建一个网络拓扑图(参见章节 1.1.2

1. 配置您的虚拟机器,使用来自您子网的 IPv4 地址!为此请使用 ip 命令!(注:可以使用 ip help 获取帮助)

2. 确定两台虚拟机之间的连接,通过使用 ping 命令在它们之间发送数据!(注:可以使用 man ping 获取帮助)

3. 创建一个网络拓扑图,反映您的配置和结果!

这段内容要求你配置虚拟机器的IP地址使用 ping 命令测试虚拟机之间的连接,并最终绘制一个反映配置的网络拓扑图。

Appendix

Wort

dienen 起到...作用

Gegenstellen “Gegenstelle” 可以指你正在与之通信的设备、服务器、客户端等。例如,在一个客户端-服务器模型中客户端的“Gegenstelle”是服务器服务器的“Gegenstelle”是客户端。

verbreitet 广泛

vorsehen 计划 安排 提供

unverfälscht 未被篡改

selben 相同的

Reihenfolge 顺序

sicherstellen 确保 保证

Dienst 服务

unabhängig 独立的

Datagramme 数据报

verbreitete 广泛传播的,普及的

verfügen ueber 表示某个设备拥有/具备某些功能

Schnittstellen 接口

anhand 根据 依据

Quelle 源

endgueltigen Ziel 目的地

eindeutig 唯一的

Datagramme 数据报

hinweg 跨越,通过

Empfänger 接收者

Adressat 收件人/接收者

auswerten 分析 处理

Koppelkomponenten 连接组件(路由器 交换机 网桥等等)

Vermittlung 路由

LAN 局域网

Weitergabe 转发

OSI 七层模型

1. 物理层 (Physical Layer)

  • 功能负责传输原始的比特流0和1确保数据可以通过物理媒介传输例如电缆、光纤或无线信号。
  • 示例网线、光纤、以太网标准如100BASE-T、无线电波等。
  • 功能:负责节点之间的直接数据传输,并提供错误检测和纠正。它将数据划分为帧,并在物理层之上构建可靠的传输。
  • 示例MAC 地址、交换机、以太网协议、PPP点对点协议

3. 网络层 (Network Layer) Vermittlungsschicht

  • 功能负责数据包的路由选择和转发即决定数据如何从源到达目标。它处理逻辑地址如IP地址并决定数据的传输路径。
  • 示例IP互联网协议、路由器、ICMP用于ping命令

4. 传输层 (Transport Layer)

  • 功能:负责端到端的数据传输,并提供流量控制、分段、错误控制等服务。它确保数据的完整传输,并可能提供数据重传机制。
  • 示例TCP传输控制协议、UDP用户数据报协议

5. 会话层 (Session Layer)

  • 功能:负责建立、管理和终止会话。它确保在两个系统之间的对话能够正确进行,并提供对话控制功能。
  • 示例NetBIOS、RPC远程过程调用

6. 表示层 (Presentation Layer)

  • 功能:负责数据的翻译、加密和压缩。它确保数据可以被目标系统理解,甚至在不同的数据格式之间进行转换。
  • 示例SSL/TLS用于加密JPEG、MPEG用于数据格式

7. 应用层 (Application Layer)

  • 功能:提供网络服务直接给用户。它是用户和网络之间的接口,允许应用程序访问网络服务。
  • 示例HTTP、FTP、SMTP、DNS域名系统、Telnet。

finetuning 的时候用ground truth

混合accuracy和swap

有没有ddpo改进的点

先试一试?

可以做一个只有stage 2

把transformer和reward的loss放一块

针对nas

search

neurips

discrete state continuous time diffusion for graph generation

有没有什么新的diffusion针对na的

icml graph

这段内容主要是关于 IProute2 工具在Linux系统中配置网络的相关命令和解释。以下是内容的翻译和一些重要信息的补充。

1.3.3 IProurte2 IP配置

IProute2 是一组用于控制计算机网络设置的程序。这组程序中最突出的工具是 ip 命令。它提供了许多功能用于配置逻辑连接、IPv4/IPv6地址和路由。ip 命令的手册页面可以展示它的强大功能。

表格部分ip 命令及其解释

命令 解释

ip link show 显示所有的网络接口。

ip link set ethX up 激活接口 ethX。

ip address show 显示所有接口的IP地址信息。

ip address add 192.168.1.1/24 dev ethX 给接口 ethX 分配IP地址 192.168.1.1 和子网掩码 255.255.255.0CIDR表示法

ip route show 显示当前的路由表。

ip neighbor show 显示ARP表。

命令解释:

• ip link show显示所有网络接口的详细信息包括每个接口的名称、状态和MAC地址。

• ip link set ethX up启用特定的网络接口 ethX这样接口就可以进行数据传输。

• ip address add为指定的接口添加一个IP地址并通过子网掩码定义网络范围。

• ip route show显示系统的路由表帮助用户了解数据包的传输路径。

• ip neighbor show显示ARP表包含IP地址和MAC地址的映射。

添加路由命令的用法:

# ip route add <目标> via <网关>

例如:

# ip route add 192.168.1.0/24 via 192.168.1.1

这个例子展示了如何添加一条路由规则,所有发送到子网 192.168.1.0/24 的数据包都将通过网关 192.168.1.1 进行转发。如果省略了 /24子网掩码则表示这是一个主机路由专门为某个特定主机添加路由规则。

删除路由命令的用法:

# ip route del <目标>

例如:

# ip route del 192.168.1.0/24

注意事项ACHTUNG

Linux内核默认情况下不会转发IP数据包。如果你需要启用IP转发功能你必须修改系统设置。

你可以使用以下命令启用IP转发

# echo 1 > /proc/sys/net/ipv4/ip_forward

这行命令会将 /proc/sys/net/ipv4/ip_forward 设置为 1启用IP转发功能默认值为 0即禁用转发。

重要补充信息:

1. IP转发功能当你启用IP转发时Linux机器可以作为一个路由器将数据包从一个接口转发到另一个接口。这对于实现路由和跨子网通信非常关键。

2. CIDR无类域间路由:在 ip address add 命令中CIDR表示法如 /24用于指定子网掩码的长度它规定了网络部分的位数通常用于确定IP地址分配的范围。

3. ip 命令 vs ifconfig 命令ip 命令是 ifconfig 的替代方案,功能更强大,能够更精确地处理现代网络配置。

如果你有更多特定问题,或者需要对某个命令进行更深入的解释,请告诉我!

PC1 10.5.0.1

PC2 10.5.1.2

Router1 10.5.0.0