Норенков И.П. - Основы автоматизированного проектирования (1060628), страница 18
Текст из файла (страница 18)
Адреса отражают иерархическую структуру сети и могут быть индивидуальными или групповыми. Индивидуальный адрес имеет следующую структуру (в скобках указанразмер соответствующего поля в битах):• FP = 001 —префикс, указавающийтип адреса, в данном случае адрес индивидуальный (3, в общем случае до 8);• TLA — идентификатор верхнего уровня в иерархической структуре (8 ... 13),обычно это идентификатор провайдера;• RES — зарезервированное поле (8);• NLA — идентификатор среднего уровня (32), обычно это идентификаторкорпоративной сети (абонента);702.7. Стеки протоколов и типы сетей• SLA — идентификатор нижнего уровня (16), т.
е. подсети в корпоративнойсети;• ID — идентификатор узла (48), представленный в виде шестибайтовогоМАС-адреса.Групповые адреса присваиваются группам узлов. Сообщение, адресованноегруппе, будет доставлено каждому члену группы.Совместное использование протоколов IPv4 и IPv6 возможно в течение переходного периода. В частности, адреса IPv4 помещаются в заголовке IPv6 наместо последних 32 бит, а предыдущие 96 бит заполняются нулями.В целом IP-заголовок в протоколе IPv6 состоит из 40 байт и включает следующие поля:версия протокола (4) — приоритет (4) — параметры обслуживания (24) —длина пакета (16) — тип протокола (8) — тип следующего заголовка (8) — лимит числа переходов (8) — адреса отправителя и получателя (по 128).За основным заголоком в 1Ру6-пакете могут следовать дополнительные,используемые для указания пользователю той или иной служебной информации,например способа шифрования или способа фрагментации.
Лимит числа переходов — это максимально допустимое число маршрутизаторов на пути дейтаграммы. Превышение этого числа приводит к ликвидации пакета.Другие протоколы стека TCP/IPВ стек протоколов ТСРЯР входит ряд других протоколов. Например, натранспортном уровне это протокол UDP (User Datagram Protocol) — транспортный протокол без установления соединения, он значительно проще TCP, ноего используют чаще всего для сообщений, умещающихся в один пакет. Послеоформления UDP-пакета он передается с помощью средств IP к адресату,который по заголовку IP-пакета определяет тип протокола и передает пакет неагенту TCP, а агенту UDP.
Агент определяет номер порта и ставит пакет вочередь к этому порту. В UDP служебная часть дейтаграммы короче, чем вTCP (8 байт вместо 20 байт), не требуется предварительного установлениясоединения или подтверждения правильности передачи, как это делается в TCP,что и обеспечивает большую скорость за счет снижения надежности доставки.Структура UDP-дейтаграммы (в скобках указано число битов):• порты отправителя и получателя (по 16);• длина (16);• контрольная сумма (16);• данные (не более 65,5 тыс.
байт).Протоколы более высоких уровней, чем TCP, в сетях ТСРЯР называют прикладными протоколами. В частности, к ним относят следующие протоколы:SMTP (Simple Mail Transport Protocol) — почтовый протокол, который поклассификации ЭМВОС наиболее близок к прикладному уровню;712. Техническое обеспечение САПРFTP (File Transfer Protocol) — протокол с функциями представительного поЭМВОС уровня;Telnet — протокол с функциями сеансового по ЭМВОС уровня.На нижних уровнях в TCP/IP используются протоколы IEEE 802/Х или Х.25.Для управления сетью в стек TCP/IP включены специальные протоколыуправления.Среди протоколов управления различают протоколы, реализующие управляющие функции сетевого уровня, и протоколы мониторинга за состоянием сети,относящиеся к более высоким уровням.
В сетях TCP/IP роль первых из нихвыполняет протокол ICMP (Internet Control Message Protocol), роль вторых —протокол SNMP (Simple Network Management Protocol).Основные функции ICMP:• оповещение отправителя с чрезмерным трафиком о необходимости уменьшить интенсивность посылки пакетов; при перегрузке адресат (или промежуточный узел) посылает ICMP-пакеты, указывающие на необходимость сокращения интенсивности входных потоков;• контроль времени Гжизни дейтаграмм и их ликвидация при превышении Тили искажении данных в заголовке;• оповещение отправителя о недостижимости адресата; отправление ICMPпакета с сообщением о невозможности достичь адресата осуществляет маршрутизатор;• формирование и посылка временных меток (измерение задержки) для контроля Tv — времени доставки пакетов, что нужно для «оконного» управления.Например, время доставки Tv определяется следующим образом.
Отправительформирует ICMP-запрос с временной меткой и отсылает пакет. Получательменяет адреса местами и отправляет пакет обратно. Отправитель сравниваетметку с текущим временем и тем самым определяет Tv.ICMP-пакеты вкладываются в IP-дейтаграммы при доставке.Основные функции протоколов мониторинга заключаются в сборе информации о состоянии сети, предоставлении этой информации нужным лицам путемпосылки ее на соответствующие узлы, возможном автоматическом принятиинеобходимых управляющих мер.Собственно собираемая информация о состоянии сети хранится в базе данных под названием MIB (Management Information Base). Примеры данных вMIB: статистика по числу пакетов и байтов, отправленных или полученныхправильно или с ошибками, длины очередей, максимальное число соединенийи др.Протокол SNMP относится к прикладному уровню в стеке протоколов TCP/IP.Он работает по системе менеджер — агент.
Менеджер (серверная программаSNMP) посылает запросы агентам, агенты (программы SNMP объектов управления) устанавливаются в контролируемых узлах, они собирают информацию (например, о загрузке, очередях, временах совершения событий) и передают ее серверу для принятия нужных мер. В общем случае агентам можно722.7. Стеки протоколов и типы сетейпоручить и обработку событий, и автоматическое реагирование на них. Дляэтого в агентах имеются триггеры, фиксирующие наступление событий, и средства их обработки. Команды SNMP могут запрашивать значения объектов MIB,посылать ответы, менять значения параметров.Чтобы послать команду SNMP, используют транспортный протокол UDP.Одной из проблем управления по SNMP является защита агентов и менеджеров от ложных команд и ответов, которые могут дезорганизовать работусети.
Используется шифрование сообщений, но это снижает скорость реакциисети на происходящие события.Расширением SNMP являются протоколы RMON (Remote Monitoring) длясетей Ethernet и Token Ring и RMON2 для сетевого уровня. ПреимуществоRMON заключается в меньшем трафике, так как здесь агенты более самостоятельны и сами выполняют часть необходимых управляющих воздействий насостояние контролируемых ими узлов.На базе протокола SNMP разработан ряд мощных средств управления, примерамикоторых могут служить продукт Manage WISE фирмы Novell или система UnicenterTNGфирмы Computer Associates. С их помощью администратор сети может выполнять следующие действия: 1 — строить 2£>-изображение топологии сети, причем на разных иерархических уровнях, перемещаясь от региональных масштабов до подсетей ЛВС (при интерактивной работе); 2 — разделять сеть на домены управления по функциональным,географическим или другим принципам с установлением своей политики управления вкаждом домене; 3 —разрабатывать нестандартные агенты с помощью имеющихся инструментальных средств.Дальнейшее развитие подобных систем может идти в направлении связисетевых ресурсов с проектными или бизнес-процедурами и сетевых событий ссобытиями в процессе проектирования или управления предприятиями.
Тогдасистема управления сетью станет комплексной системой управления процессами проектирования и управления предприятием.Рассмотрим другие стеки протоколов.Протоколы SPX/IPXВ сетях Netware фирмы Novell используются протоколы SPX (SequencePacket Exchange) и IPX (Internet Packet Exchange) для транспортного и сетевого уровней соответственно.Адрес получателя в пакете IPX состоит из номера сети (фактически номера сервера), адреса узла (это имя сетевого адаптера) и имени гнезда (прикладной программы).
Пакет имеет заголовок в 30 байт и блок данных длинойдо 546 байт. В пакете SPX заголовок включает 42 байт, т. е. блок данных неболее 534 байт.Установление виртуального соединения в SPX (создание сессии) заключается в посылке клиентом запроса connect, возможная реакция сервера — connected (успех) или disconnected (отказ). Запрос на разъединение возможен какот сервера, так и от клиента.После установления соединения передача ведется по дейтаграммному протоколу IPX.732.
Техническое обеспечение САПРСети Х.25 и Frame RelayСети Х.25, работающие по одноименному стеку протоколов, предложенному международным телекоммуникационным союзом ITU (InternationalTelecommunication Union), относятся к первому поколению сетей коммутациипакетов. Протоколы Х.25 разработаны еще в 1976 г. В свое время они получилиширокое распространение, в России их популярность сохраняется, посколькуэти сети хорошо приспособлены к работе на телефонных каналах невысокогокачества, составляющих в России значительную долю каналов связи. С помощью сетей Х.25 удобно соединять локальные сети в территориальную сеть,устанавливая между ними мосты Х.25.Стандарт Х.25 относится к трем нижним уровням ЭМВОС, т. е.
включаетпротоколы физического, канального и сетевого уровней. На сетевом уровне используется коммутация пакетов.Характеристика сети Х.25:• пакет содержит адресную, управляющую, информационную и контрольную части, т. е. в его заголовке имеются флаг, адреса отправителя и получателя,тип кадра (служебный или информационный), номер кадра (используется дляправильной сборки сообщения из пакетов);• на канальном уровне применено «оконное» управление, размер окна задаетчисло кадров, которые можно передать до получения подтверждения (это числоравно 8 или 128);• передача данных по виртуальным (логическим) каналам, это относится ксетям с установлением соединения;• узлы на маршруте, обнаружив ошибку, ликвидируют ошибочный пакет изапрашивает повторную передачу пакета.В сетевом протоколе Х.25 значительное внимание уделено контролю ошибок (в отличие, например, от протокола IP, в котором обеспечение надежностипередается на транспортный уровень).