Галкин В.А., Григорьев Ю.А. - Телекоммуникации и сети (1053870), страница 5
Текст из файла (страница 5)
Другой - реализащм механизмов обнаружения и коррекщш ошибок. Для этого на канальном уровне биты группируются в наборы, назьгоаемыекадрами. Канальный уровень обеспечивает корректность передачи каждогокадра, для вьщеления обрамляя его специальной последовательностью битов,а также вычисляет контрольную последовательность, добавляя ее к кадру.При получении кадра адресат снова вычисляет контрольную последовательность. Если принятая с кадром и вычисленная контрольные последовательности совпадают, кадр считается правильным и принимается. Если же они несовпадают, то фиксируется ошибка. Канальный уровень может не только обнаруживать ошибки, но и исправлять их за счет повторной передачи повреждершых кадров.
Необходимо отметить, что функция исправления ошибок неявляется обязательной для канального уровня, поэтому в некоторых протоколах этого уровня она отсутствует, например, в Ethernet и Frame relay.В компьютерах локальных сетей функции канального уровня реализуютсясовместными усилиями сетевых адаптеров и их драйверов. Канальный уровень обеспечивает доставку кадра между любыми двумя узлами локальнойсети той топологии, для которой он бьш разработан. К таким типовым топологиям, поддерживаемым протоколами канального уровня локальных сетей, относятся общая шина, кольцо и звезда, а также структуры, полученные с помощью мостов и коммутаторов.
Примерами протоколов канального уровняявляются протоколы Ethernet, Token Ring, FDDI, lOOVG-AnyLAN.В глобальных сетях, которые редко обладают регулярной топологией, канальный уровень часто обеспечивает обмен сообщениями только между двумя соседними компьютерами, соединенными индивидуальной линией связи.Примерами протоколов «точка-точка» (так часто называют такие протоколы)могут служить широко распространенные протоколы РРР и LAP-B.Сетевой уровень. Сетевой уровень (Network layer) служит для образования единой транспортной системы, объединяющей несколько сетей, причем этисети могут использовать различные принципы передачи сообщений между конечными узлами и обладать произвольной структурой связей.271.
Распределенные системы обработки данныхНа сетевом уровне термин «сеть» наделяют специфическим значением. Вданном случае под сетью понимают совокупность компьютеров, соединенныхмежду собой в соответствии с одной из стандартных типовых топологий и использующих для передачи данных один из протоколов канального уровня, определенный для этой топологии.Внутри сети доставка данных обеспечивается соответствующим канальным уровнем, а вот доставкой данных между сетями занимается сетевой уровень, который и поддерживает возможность правильного выбора маршрутапередачи сообщения даже в том случае, когда структура связей между составляющими сетями имеет характер, отличный от принятого в протоколахканального уровня.Сети соединены между собой специальными устройствами, назьюаемымимаршрутизаторами. Маршрутизатор - устройство, которое собирает информацию о топологии межсетевых соединений и на ее основании пересылает пакеты сетевого уровня в сеть назначения.
Проблема выбора наилучшего путиназьгоается маршрутизацией, и ее решение является одной из главных задачсетевого уровня. Данная проблема осложняется тем, что самый короткий путьне всегда самый лучший. Часто критерием при выборе маршрута являетсявремя передачи данных по этому маршруту; оно зависит от пропускной способности каналов связи и интенсивности трафика, которая может изменяться стечением времени. Некоторые алгоритмы маршрутизации стремятся адаптироваться к изменению нагрузки, в то время как другие принимают решения наоснове средних показателей за длительное время. Выбор маршрута можетосуществляться и по другим критериям, например надежности передачи.Сетевой уровень решает также задачи согласования разных технологий,упрощения адресации в крупных сетях.
Он отвечает за адресацию сообщенийи перевод логических адресов и имен в физические адреса. Одним словом,исходя из конкретных сетевых условий, приоритета услуги и других факторовздесь определяется маршрут от компьютера-отправителя к компьютеру-получателю.На этом уровне решаются также такие задачи и проблемы, связанные ссетевым трафиком, как коммутация пакетов и перегрузки. Если транзитнаясеть не может передавать большие блоки данных, посланные компьютеромотправителем, то на сетевом уровне эти блоки разбиваются на меньшие, асетевой уровень компьютера-получателя собирает эти данные в исходное состояние.Сообщения сетевого уровня принято называть пакетами (packets). Приорганизации доставки пакетов на сетевом уровне используют понятие «номерсети».
В этом случае адрес получателя состоит из старшей части - номерасети и младшей - номера узла в этой сети. Все узлы одной сети должны иметьодну и ту же старшую часть адреса, поэтому термину «сеть» на сетевомуровне можно дать более формальное определение: сеть - совокупность узлов, сетевой адрес которых содержит один и тот же номер сети.281.3.
Эталонная модель взаимодействия открытых системНа сетевом уровне работают два вида протоколов. Первый вид - сетевыепротоколы (routed protocols) - реализуют продвижение пакетов через сеть,второй - протоколы обмена маршрутной информацией или просто протоколымаршрутизации (routing protocols). С помощью этих протоколов маршрутизаторы собирают информацию о топологии межсетевых соединений.Протоколы сетевого уровня реализуются программными модулями ОС, атакже программными и аппаратными средствами маршрутизаторов.На сетевом уровне работают протоколы, которые отвечают за перевод логического адреса узла, используемого на сетевом уровне, в физический адрес,используемый в локальной сети.
Это так называемые протоколы разрешения адресов (ARP - Address Resolution Protocol).Примерами протоколов сетевого уровня являются протокол межсетевоговзаимодействия DP стека TCP/IP и протокол обмена пакетами IPX стека Novell.Транспортный уровень. На пути от отправителя к получателю пакетымогут быгь искажены или утеряны, однако, некоторые приложения предпочитают иметь дело с надежным соединением. Поэтому основной функцией транспортного уровня (Transport layer) является обеспечение гарантированной доставки пакетов без ошибок, в той же последовательности, без потерь идублирования. На этом уровне сообщения переупаковываются: длинные разбиваются на несколько пакетов, короткие объединяются в один.
Это увеличивает эффективность передачи пакетов по сети. На транспортном уровне компьютера-получателя сообщения распаковываются, восстанавливаются впервоначальном виде и обычно посылается сигнал подтверждения приема.Транспортный уровень управляет потоком, проверяет ошибки и участвует врешении проблем, связанных с отправкой и получением пакетов. Модель OSIопределяет пять классов сервиса, предоставляемых транспортным уровнем.Эти классы сервиса отличаются качеством предоставляемых услуг: срочностью, возможностью восстановления прерванной связи, наличием средств мультиплексирования нескольких соединений между различными прикладными протоколами через общий транспортный протокол, а главное - способностью кобнаружению и исправлешпо ошибок передачи, таких, как искажение, потеря идублирование пакетов.Выбор класса сервиса транспортного уровня определяется, с одной стороны, тем, в какой степени задача обеспечения надежности решается самимиприложениями и протоколами более высоких, чем транспортный, уровней, а сдругой стороны, этот выбор зависит от того, насколько надежной является система транспортировки данных в сети, обеспечиваемая уровнями, расположенными ниже транспортного сетевым, канальным и физическим.
Так, например,если качество каналов передачи связи очень высокое и вероятность возникновения ошибок, не обнаруженных протоколами более низких уровней, невелика,то разумно воспользоваться одним из облегченньпс сервисов транспортногоуровня, не обремененных многочисленными проверками, квитированием и другими приемами повьппения надежности. Если же транспортные средства ниж291. Распределенные системы обработки данныхНИХ уровней изначально очень ненадежны, то целесообразно обратиться к наиболее развитому сервису транспортного уровня, который работает, используямаксимум средств для обнаружения и устранения ошибок - с помощью предварительного установления логического соединения, контроля доставки сообщений по контрольным суммам , контроля упорядоченной доставки пакетов сиспользованием их циклической нумерации, использование механизма таймаута и т. п.Как правило, все протоколы, начиная с транспортного уровня и вьппе, реализуются программными средствами конечных узлов сети - компонентами ихсетевых ОС.
В качестве примера транспортных протоколов можно привестипротоколы TCP и UDP стека TCP/IP и протокол SPX стека Novell.Протоколы нижних четьфех уровней обобщенно называют сетевым транспортом или транспортной подсистемой, так как они полностью решают задачутранспортировки сообщений с заданньп^ уровнем качества в составных сетяхс произвольной топологией и различными технологиями.
Остальные три верхних уровня решают задачи предоставления прикладных сервисов на основанииимеющейся транспортной подсистемы.Сеансовый уровень. Сеансовый уровень (Session layer) позволяет двумприложениям на разных компьютерах устанавливать, использовать и завершать соединение, назьшаемое сеансом. На этом уровне выполняются такиефункции, как распознавание имен и защита, необходимые для связи двух приложений в сети, обеспечивает управление диалогом между взаимодействующими процессами, т. е. регулируется, какая из сторон осуществляет передачу,когда, как долго и т. д.Сеансовый уровень обеспечивает синхронизацию между пользовательскими заданиями посредством расстановки в потоке данных контрольных точек(checkpoints). Таким образом, в случае сетевой ошибки, потребуется зановопередать только данные, следующие за последней контрольной точкой.На практике немногие приложения используют сеансовый уровень, и онредко реализуется в виде отдельных протоколов, хотя функции этого уровнячасто объединяют с функциями прикладного уровня и реализуют в одном протоколе.Представительный уровень.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
