Норенков И.П. - Автоматизированное производство (1054022), страница 16
Текст из файла (страница 16)
рис.2.9).2.7. *-.7+ 384-474D49 + -+31 ,.-.2 9 :9-4/:-+?+849:0016 ,+,-./:6"84-474D M*%. Протоколы, используемые совместно в сетях определенного типа, объединяются в совокупности, называемые +&$%)/' 0"#&#%#4#(. Широко известны стеки протоколов TCP/IP,SPX/IPX, X.25, Frame Relay (FR), ATM, семиуровневые протоколы ЭМВОС.Наибольшее распространение получили протоколы TCP/IP в связи с их использованием в каче&.+.)$(*),$" . !"#$%!#&'&($"!))$*+($*,#&($"!)&*395@!"! 2#*H)&F*:,$*$I*:+*F*)&*:!+(стве основных в сети Internet. TCP/IP — пятиуровневые протоколы, но базовыми среди них, давшими название всей совокупности, являются протокол транспортного уровня TCP (Transmission ControlProtocol) и протокол сетевого уровня IP (Internet Protocol).
Эти протоколы поддерживаются такимиоперационными системами, как Unix и Windows-95/NT.TCP — -704$%+*.; &")*+0#"&*.; 0"#&#%#4 с установлением соединения. Под установлениемсоединения подразумевают установление виртуального канала в сети путем обмена запросом и согласием на соединение между отправителем и получателем сообщения. К другим функциям ТСР относятся упаковка и распаковка пакетов на концах транспортного соединения; управление потоком — получатель одновременно с подтверждением правильности передачи сообщает размер окна, т.е.
числопакетов, которые получатель готов принять или, что практически то же самое, число пакетов, которыеотправитель может послать в сеть, не дожидаясь получения подтверждения об их правильном приеме;помещение срочных данных между специальными указателями, т.е. возможность управлять скоростью передачи.В программном обеспечении протокола TCP имеется программа-агент, которая постоянно готова к работе и при приходе запроса генерирует свою копию для обслуживания создаваемого соединения, а сама программа-родитель ждет новых вызовов.В схеме установления соединения в сетях клиент-сервер предусмотрена посылка клиентом запроса на соединение (команда ACTIVE_OPEN) с указанием адреса сервера, тайм-аута (времени жизни), уровня секретности.
Можно сразу же поместить в запрос данные (тогда используется командаACTIVE_OPEN_WITH_DATA). Если сервер готов к связи, он отвечает командой согласия(OPEN_RECEIVED), в которой назначает номер соединения. Далее командой SEND посылаются данные, а командой DELIVER подтверждается их получение. Разъединение выполняется обменом командами CLOSE и CLOSING.Структура ТСР-пакета (в скобках указано число битов):8)".
).8"$:,.#(4 (06)8)". 8)('-$.#(4 (06)5)1 8)3,>,, : 2))&?#+,,, ..#. 8)"415):67 +)%#" 8#":)*) &$7.$ : 8)(# 1$++6@ (32)+)%#" 2(#1'A?#*) &$7.$ (32)'8"$:(#+,# (06)"$3%#" )5+$, ..#. -,2() &$7., 5).)")# %)B+) 8)2($./ 1) 8)('-#+,48)1.:#"B1#+,4 (06)5)+.")(/+67 5)1 (06)1)8)(+,.#(/+6# 8",3+$5,, +$8",%#" 2")-+)2./ 8#"#1$-, (06))8>,, (24)3$8)(+,.#(/ (8)1$++6#Следует отметить, что каждый байт сообщения получает уникальный порядковый номер. Отсюдавытекает одно из ограничений на максимально допустимую в протоколе TCP/IP пропускную способность.
Это ограничение составляет 232 байта / время жизни дейтаграммы, так как для конкретного соединения в сети не должно одновременно существовать более одного байта с одним и тем же номером.Еще более жесткое ограничение возникает вследствие представления размера окна 16-ю битами. Это ограничение заключается в том, что за время Tv прохождения пакета от отправителя к получателю и обратно в сеть может быть направлено не более 216 информационных единиц конкретногосообщения. Поскольку обычно такой единицей является байт, то имеем (216 * 8 бит) / Tv . Так, для каналов со спутниками на геостационарных орбитах Tv составляет около 0,5 с и ограничение скоростибудет около 1 Мбит/с.
Можно заметно увеличить этот предел, если в качестве информационной единицы использовать : байт, : > 1.&.+.)$(*),$" . !"#$%!#&'&($"!))$*+($*,#&($"!)&*405@!"! 2#*H)&F*:,$*$I*:+*F*)&*:!+(В протоколе ТСР повторная передача пакета происходит, если в течение оговоренного интервалавремени ?m (тайм-аута) от получателя не пришло положительное подтверждение правильного приема. Обычно ?m=2 t , где t — некоторая оценка времени Tv прохождения пакета в обе стороны. Этовремя периодически корректируется по результату измерения Tv, а именноt := 0,9 t + 0,1Tv.Попытки повторных передач пакета не могут продолжаться бесконечно, и при превышении интервала времени, устанавливаемого в пределах 0,5...2,0 мин, соединение разрывается.Размер окна регулируют следующим образом. Если сразу же после установления соединениявыбрать завышенный размер окна, что означает разрешение посылки пакетов с высокой интенсивностью, то велика вероятность появления перегрузки определенных участков сети. Поэтому используюталгоритм так называемого медленного старта.
Сначала посылается один пакет и после подтвержденияего приема окно увеличивается на единицу, т.е. посылается два пакета. Если вновь приходит положительное подтверждение (потерь пакетов нет), то посылается уже четыре пакета и т.д. Скорость растет,пока пакеты проходят успешно. При потере пакета или при приходе от протокола управления сигнала о перегрузке размер окна уменьшается и далее возобновляется процедура линейного роста размера окна. Медленный старт снижает информационную скорость, особенно при пересылке коротких сообщений, поэтому стараются применять те или иные приемы его улучшения."84-474D IP. :$&$(#; 0"#&#%#4 IP — дейтаграммный сетевой протокол, т.е.
протокол без установления соединения.В -$;&)8")//*., 0"#&#%#4), сообщение разбивается на дейтаграммы. Дейтаграмма — это пакет, передаваемый независимо от других частей одного и того же сообщения в вычислительных сетяхс коммутацией пакетов. Дейтаграммы одного и того же сообщения могут передаваться в сети по разным маршрутам и поступать к адресату в произвольной последовательности, что требует дополнительных операций по сборке сообщения из дейтаграмм в узле-получателе.
На внутренних участкахмаршрута контроль правильности передачи не предусмотрен и надежность связи обеспечиваетсялишь контролем в оконечном узле.К функциям протокола IP относятся фрагментация и сборка пакетов при прохождении черезпромежуточные сети, имеющие другие протоколы; маршрутизация, т.е. определение пути прохождения пакета по разветвленной сети; проверка контрольного кода заголовка пакета (правильность передачи всего пакета проверяется на транспортном уровне, т.е. с помощью TCP, в оконечном узле); управление потоком — сброс дейтаграмм при превышении заданного времени жизни.Структура дейтаграммы в IP (в скобках указано число битов)::#"2,4 8").)5)($ IP (4)1(,+$ 3$*)():5$ (4).,8 2#":,2$ (8))&?$4 1(,+$ (06),1#+.,C,5$>,4 — 8)"415):67 +)%#" 1#7.$*"$%%6 (06)%#2.) C"$*%#+.$ : 1#7.$*"$%%#, ..#.
+)%#" C"$*%#+.$, ,28)(/3'#%678", C"$*%#+.$>,, 1#7.$*"$%%6 : 8")%#B'.)-+6@ 2#.4@ (06):"#%4 B,3+, 1#7.$*"$%%6 : 2#., (8).,8 8").)5)($ (8)5)+.")(/+67 5)1 CRC 3$*)():5$ (06)$1"#2 ,2.)-+,5$ (32)$1"#2 +$3+$-#+,4 (32))8>,, (32)1$++6# (+# &)(## 65356 &$7.)От версии протокола зависит структура заголовка. Сделано это для возможности последующеговнесения изменений. Например, предполагается вместо четырехбайтовых адресов установить в&.+.)$(*),$" . !"#$%!#&'&($"!))$*+($*,#&($"!)&*415@!"! 2#*H)&F*:,$*$I*:+*F*)&*:!+(Internet в будущем шестибайтовые адреса.В поле “Тип сервиса” задается приоритет (если приоритетность используется), можно указатьодно из следующих требований: минимальная задержка, высокая надежность, низкая цена передачиданных.Всего в сети одновременно может быть 216 = 65 тысяч дейтаграмм сообщения с разными идентификаторами, т.е.
за отрезок времени, равный времени жизни дейтаграммы, может быть передано неболее 216 дейтаграмм. Это один из факторов, ограничивающих пропускную способность сетей с протоколом IP. Действительно, при времени жизни 120 с имеем предельную скорость 216/ 120 = 546 дейтаграмм в секунду, что при размере дейтаграммы до 65 тысяч байт дает ограничение скорости приблизительно в 300 Мбит/с (такое же значение одного из ограничений предельной скорости полученовыше и для протокола ТСР).Время жизни может измеряться как в единицах времени ? , так и в хопах S (числом пройденныхмаршрутизаторов). В первом случае контроль ведется по записанному в заголовке значению ?, которое уменьшается на единицу каждую секунду.
Во втором случае каждый маршрутизатор уменьшаетчисло S, записанное в поле “Время жизни”, на единицу. При ? = 0 или при S = 0 дейтаграмма сбрасывается.Поле “Тип протокола” определяет структуру данных в дейтаграмме. Примерами протоколов могут служить UDP, SNA, IGP и т.п.Поле “Опции” в настоящее время рассматривается как резервное.C58.,:=+> 9 TCP/IP. В TCP/IP различают два типа адресов. На канальном уровне используютадреса, называемые E'6'1$+%'/'. Это шестибайтовые адреса сетевых плат, присваиваемые изготовителем контроллеров (как уже отмечалось, каждый изготовитель вместе с лицензией на изготовлениеполучает уникальный диапазон адресов). На сетевом уровне используют сетевые адреса, иначе называемые ('"&7)45*./', или 4#8'1$+%'/'.Различают понятия сетевых адреса и имени, имеющих цифровое и буквенное выражения соответственно.Сетевой адрес называют IP-адресом.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
