Галкин В.А., Аксенов А.Н., Антонов А.И. - Методические указания к лабораторным работам, страница 4

Этот уровень обслуживает запросы сетевого уровня ииспользует сервис физического уровня для приема и передачи пакетов.Спецификации IEEE 802.x делят канальный уровень на два подуровня:управление логическим каналом (LLC) и управление доступом к среде(MAC). LLC обеспечивает обслуживание сетевого уровня, а подуровеньMAC регулирует доступ к разделяемой физической среде.Наиболее часто используемые на уровне 2 протоколы включают:•HDLC для последовательных соединений•IEEE 802.2 LLC (тип I и тип II) обеспечивают MAC для сред 802.x•Ethernet•Token ring•FDDI•X.2527•Frame relayУровень 3, сетевойСетевой уровень отвечает за деление пользователей на группы.

Наэтомуровнепроисходитмаршрутизацияпакетовнаосновепреобразования MAC-адресов в сетевые адреса. Сетевой уровеньобеспечивает также прозрачную передачу пакетов на транспортныйуровень.Наиболее часто на сетевом уровне используются протоколы:•IP - протокол Internet•IPX - протокол межсетевого обмена•X.25 (частично этот протокол реализован на уровне 2)•CLNP - сетевой протокол без организации соединенийУровень 4, транспортныйТранспортный уровень делит потоки информации на достаточномалые фрагменты (пакеты) для передачи их на сетевой уровень.Наиболее распространенные протоколы транспортного уровнявключают:•TCP - протокол управления передачей•NCP - Netware Core Protocol•SPX - упорядоченный обмен пакетами•TP4 - протокол передачи класса 4Уровень 5, сеансовыйСеансовый уровень отвечает за организацию сеансов обменаданными между оконечными машинами.

Протоколы сеансового уровняобычно являются составной частью функций трех верхних уровнеймодели.28Уровень 6, уровень представленияУровень представления отвечает за возможность диалога междуприложенияминаразныхмашинах.Этотуровеньобеспечиваетпреобразование данных (кодирование, компрессия и т.п.) прикладногоуровня в поток информации для транспортного уровня.

Протоколыуровня представления обычно являются составной частью функций трехверхних уровней модели.Уровень 7, прикладнойПрикладной уровень отвечает за доступ приложений в сеть.Задачами этого уровня является перенос файлов, обмен почтовымисообщениями и управление сетью.К числу наиболее распространенных протоколов верхних уровнейотносятся:•FTP - протокол переноса файлов•TFTP - упрощенный протокол переноса файлов•X.400 - электронная почта•Telnet•SMTP - простой протокол почтового обмена•CMIP - общий протокол управления информацией•SNMP - простой протокол управления сетью•NFS - сетевая файловая система•FTAM - метод доступа для переноса файловСтандарты локальных сетей IEEE 802.IEEE (Institute of Electrical and Electronics Engineers) являетсяпрофессиональной организацией (США), определяющей стандарты,связанные с сетями и другими аспектами электронных коммуникаций.Группа IEEE 802.X содержит описание сетевых спецификаций и содержитстандарты, рекомендации и информационные документы для сетей и29телекоммуникаций.ПубликацииIEEEявляютсярезультатомработыразличныхтехнических, исследовательских и рабочих групп.Рекомендации IEEE связаны главным образом с 2 нижнимиуровнями модели OSI - физическим и канальным.

Эти рекомендацииделят канальный уровень на 2 подуровня нижний - MAC (управлениедоступом к среде) и верхний - LLC (управление логическим каналом).Часть стандартов IEEE (802.1 - 802.11) была адаптирована ISO (88011-8802-11, соответственно), получив статус международных стандартов. Влитературе, однако, гораздо чаще упоминаются исходные стандарты, а немеждународные (IEEE 802.3, а не ISO/IEC 8802-3).Ниже приведено краткое описание стандартов IEEE 802.X:802.1 - задает стандарты управления сетью на MAC-уровне, включаяалгоритм Spanning Tree.

Этот алгоритм используется для обеспеченияединственности пути (отсутствия петель) в многосвязных сетях на основемостов и коммутаторов с возможностью его замены альтернативнымпутемвслучаевыходаизстроя.Документытакжесодержатспецификации сетевого управления и межсетевого взаимодействия.802.2 - определяет функционирование подуровня LLC на канальномуровне модели OSI.

LLC обеспечивает интерфейс между методамидоступа к среде и сетевым уровнем. Прозрачные для вышележащихуровней функции LLC включают кадрирование, адресацию, контрольошибок. Этот подуровень используется в спецификации 802.3 Ethernet, ноне включен в спецификацию Ethernet II.802.3 - описывает физический уровень и подуровень MAC для сетей снемодулированнойпередачей(basebandnetworks),использующихшинную топологию и метод доступа CSMA/CD. Этот стандарт былразработан совместно с компаниями Digital, Intel, Xerox и весьма близок кстандарту Ethernet.

Однако стандарты Ethernet II и IEEE 802.3 неполностью идентичны и для обеспечения совместимости разнотипных30узлов требуется применять специальные меры. 802.3 также включаеттехнологии Fast Ethernet (100BaseTx, 100BaseFx, 100BaseFl).802.5 - описывает физический уровень и подуровень MAC для сетей скольцевойтопологиейипередачеймаркеров.Этомустандартусоответствуют сети IBM Token Ring 4/16 Мбит/с.802.8 - отчет TAG по оптическим сетям. Документ содержитобсуждение использования оптических кабелей в сетях 802.3 - 802.6, атакже рекомендации по установке оптических кабельных систем.802.9 - отчет рабочей группы по интеграции голоса и данных (IVD).Документзадаетархитектуруиинтерфейсыустройствдляодновременной передачи данных и голоса по одной линии.

Стандарт802.9, принятый в 1993 году, совместим с ISDN и использует подуровеньLLC, определенный в 802.2, а также поддерживает кабельные системыUTP (неэкранированные кабели из скрученных пар).802.10 - в этом отчете рабочей группы по безопасности ЛВСрассмотрены вопросы обмена данными, шифрования, управления сетямии безопасности в сетевых архитектурах, совместимых с моделью OSI.802.11 - имя рабочей группы, занимающейся спецификаций100BaseVG Ethernet 100BaseVG.

Комитет 802.3, в свою очередь, такжепредложил спецификации для Ethernet 100 Мбит/сОтметим, чтоработакомитета802.2послужилабазой длянескольких стандартов (802.3 - 802.6, 802.12). Отдельные комитеты (802.7- 802.11) выполняют в основном информационные функции длякомитетов, связанных с сетевыми архитектурами.Отметим также, что разные комитеты 802.X задают разный порядокбитов при передаче.

Например, 802.3 (CSMA/CD) задает порядок LSB, прикотором передается сначала наименее значимый бит (младший разряд),802.5 (token ring) использует обратный порядок - MSB, как и ANSI X3T9.5 комитет, отвечающий за архитектурные спецификации FDDI. Эти дваварианта порядка передачи известны как "little-endian" (канонический) и31"big-endian" (неканонический), соответственно. Эта разница в порядкепередачи имеет существенное значение для мостов и маршрутизаторов,связывающих различные сети.Сетевые протоколы.Сетевой протокол есть формат описания передаваемых сообщений иправила, по которым происходит обмен информацией между двумя илинесколькими системами.TCP/IP (Transmission Control Protocol/Internet Protocol - протоколуправления передачей/протокол Internet) известен также, как стекпротоколов Internet (Internet Protocol Suite).

Данный стек протоколовиспользуется в семействе сетей Internet и для объединения гетерогенныхсетей.IPX/SPX - Internet Packet eXchange/Sequenced Packet eXchange. IPXиспользуется в качестве основного протокола в сетях Novell NetWare дляобмена данными между узлами сети и приложениями, работающими наразличных узлах. Протокол SPX содержит расширенный по сравнению сIPXнаборвозможностикоманд,напозволяющийтранспортномобеспечитьуровне.болееSPXширокиеобеспечиваетгарантированную доставку пакетов.NetBEUI - NetBIOS Extended User Interface. Транспортный протокол,используемый Microsoft LAN Manager, Windows for Workgroups, WindowsNT и других сетевых ОС.Сетевое оборудованиеСетевой адаптер (Network Interface Card, NIC) - это периферийноеустройство компьютера, непосредственно взаимодействующее со средойпередачи данных, которая прямо или через другое коммуникационноеоборудование связывает его с другими компьютерами.

Это устройстворешаетзадачинадежногообменадвоичнымиданными,32представленными соответствующими электромагнитными сигналами, повнешним линиям связи. Как и любой контроллер компьютера, сетевойадаптер работает под управлением драйвера операционной системы ираспределение функций между сетевым адаптером и драйвером можетизменяться от реализации к реализации.Сетевой концентратор (hub). В локальных сетях нашли применениетопологии различных типов.

Наряду с широко распространенной«шиной» применяются топологии «пассивная звезда» и «дерево». Всетипытопологиймогутиспользоватьрепитерыипассивныеконцентраторы для объединения разных сегментов сети. Основноетребование к данным топологиям — отсутствие петель (замкнутыхконтуров).Если сети на базе спецификаций 10BASE-2 или 10BASE-5 имеютнебольшие размеры, то вполне можно обойтись без концентраторов. Ноконцентраторы обязательно должны применяться для спецификации10BASE-T, имеющей топологию «пассивная звезда».Для подключения к сети удаленных групп могут быть использованыконцентраторысдополнительнымволоконно-оптическимпортом.Существуют три разновидности реализации такого порта:• вставляемый в гнездо расширения slide-in-микротрансивер,• вставляемый в гнездо разъема AUI навесной микротрансивер,• постоянный оптический порт.Оптические концентраторы применяются в качестве центральногоустройства распределенной сети с большим количеством отдельныхудаленных рабочих станций и небольших рабочих групп.

Порты такогоконцентратора выполняют функции усилителей и осуществляют полнуюрегенерацию пакетов. Существуют концентраторы с фиксированнымколичествомподключаемыхсегментов,нонекоторыетипыконцентраторов имеют модульную конструкцию, что позволяет гибкоподстраиваться к существующим условиям. Чаще всего концентраторы и33репитеры представляют собой автономные блоки с отдельным питанием.ДлятехнологииFastEthernetопределеныдваклассаконцентраторов:1. Концентраторы первого класса преобразуют приходящие изсегментов сигналы в цифровую форму. И только после этогопередают их во все другие сегменты.