Смагин М.С. Вычислительные машины, системы и сети (1088253), страница 40
Текст из файла (страница 40)
Такое сообщение называется «квитанцией», а весь механизм получил название «квитирования». Квитированиев протоколе TCP осуществляется точно так же, как в протоколе LLC, − по алгоритму скользящего окна.Вкратце напомню суть алгоритма. Отправитель начинает передачуданных получателю и посылает первые несколько сегментов, не дожидаясьих успешного приёма. Одновременно он сохраняет их в своём буфере. Когдапервый сегмент доходит до получателя, тот посылает в ответ квитанцию обуспешном приёме. К тому моменту, когда квитанция придёт к отправителю,он успеет отправить в сеть без подтверждения какое-то количество сегментов. Максимальное количество сегментов, которое отправитель может отправить в сеть без получения подтверждения, называется размером окна приёма.Данный параметр является одним из самых важных для работы протокола264TCP и согласуется между получателем и отправителем на этапе установлениялогического соединения между ними.Теперь рассмотрим более подробно, как построен TCP-сегмент.
Начатьследует с того, что протокол TCP принимает информацию, поступающее отпротоколов верхних уровней не в виде их единиц передачи данных, а в виденеструктурированного потока байтов. Поток данных, поступающий от какого-либо приложения, буферизуется, а дальше нарезается на порции, которыепомещаются в поле данных TCP-сегментов.Помимо поля данных, у TCP-сегмента, очевидно, есть заголовок.
Егоструктура гораздо сложнее, чем структура заголовка UDP-дейтаграммы, поэтому и функциональных возможностей у протокола TCP гораздо больше.015Портисточника31Портприёмника64Последовательный номер95Подтверждённый номер12863143Контрольнаясумма99105СмещениеданныхРезерв111Кодовыебиты159Указательсрочности127Окно191ПараметрыЗаполнительРис.101 Структура заголовка TCP-сегментаВ заголовке сегмента TCP присутствуют следующие поля:• Порт источника (source port) 2 байта.Идентификатор приложения-отправителя.• Порт приёмника (destination port) 2 байта.Идентификатор приложения-получателя.• Последовательный номер (sequence number) 4 байта.Номер первого байта данных в сегменте, вычисленный относительноначала потока данных, сгенерированных приложением-источником.265• Подтверждённый номер (acknowledgement number) 4 байта.Номер последнего байта в сегменте, вычисленный относительно началапотока данных от приложения-источника, и увеличенный на 1.
Именно этозначение отсылается в качестве квитанции подтверждения приёма протоколуTCP, работающему на узле-источнике.• Смещение данных (data offset) 4 бита.Смещение поля данных относительно начала сегмента. Т.е., фактически, длина заголовка. Измеряется в 32-битовых словах.
Длина заголовка встандартах протокола TCP не фиксируется и может меняться в зависимостиот длины поля параметров, о которых мы поговорим чуть ниже.• Резерв (Reserved) 6 бит.Данные биты зарезервированы для возможных будущих применений,но, скорее всего, уже никогда не будут использоваться.• Кодовые биты (code bits) 6 бит.Представляют собой флаги, задающие особенности обработки и типданного пакета. Например, флаг URG является признаком срочности обработки данного пакета, а флаг ACK устанавливается для квитанций, передаваемых от получателя отправителю.• Окно (window) 2 байта.В этом поле указывается размер окна, в течение которого отправительбудет ожидать квитанции о приёме данного сегмента.
Задаётся в байтах передаваемых данных.• Контрольная сумма пакета (Checksum) 2 байта.Используется для контроля целостности пакета после доставки.• Указатель срочности (Urgent pointer) 2 байта.Данное поле имеет значение только при установленном кодовом битесрочности. В нём указывается номер байта, считая от начала сегмента, на котором заканчиваются данные, требующие срочной передачи.266• Параметры (options).Данное поле имеет переменную длину или может вообще отсутствовать. Максимальная длина данного поля составляет 3 байта. В нём также передаётся служебная информация, необходимая для работы протокола TCP.На этом мы закончим рассмотрение основных функций сеансового итранспортного уровней модели OSI и транспортного уровня стека протоколов TCP/IP.
О протоколах уровня представлений и прикладного уровня модели OSI мы поговорим чуть позже, когда будем разбирать основные видыуслуг, предоставляемых глобальной сетью Internet. Однако прежде, чем мыперейдём к этой теме, следует поговорить о технологиях построения глобальных сетей, среди которых Internet является самой большой, но далеко неединственной.267Лекция №19Глобальные сети.Технологии PDH и SDH/SONET.Глобальные сети являются самой консервативной и дорогостоящей отраслью вычислительных сетей, и, соответственно, технологии их построенияразвиваются гораздо медленнее технологий локальных сетей. Основой современных глобальных сетей являются технологии PDH и SDH/SONET.Технология PDH была разработана в конце 60-х годов компаниейAT&T, тогдашним монополистом американского рынка телекоммуникационных услуг, для связи крупных коммутаторов телефонных сетей между собой.Развитие технологии PDH началось с разработки коммутатора типаT-1, позволявшего передавать и коммутировать голосовой трафик, поступающий от 24 абонентов.
Если считать, что каждый абонентский канал генерировал поток данных, со скоростью 64 Кбит/сек, то канал типа T-1 обеспечивал передачу данных со скоростью 1,544 мбит/сек.Дальнейшее развитие технологии PDH осуществлялось на основепринципа иерархии скоростей. Его суть в том, что новые, более высокоскоростные стандарты передачи данных должны были органически включать всебя более старые и использовать их в качестве своих составных частей. Такбыли разработаны стандарты каналов нескольких типов, название каждого изкоторых начиналось с литеры T.
Вся иерархическая система в целом получила название «Система T-каналов».Так, 4 канала типа T-1 образют канал типа T-2, обеспечивающий передачу данных со скоростью 6,312 мегабит в секунду. Семь каналов T-2 объединяются в канал типа T-3 с максимальной пропускной способностью 44,736Мбит/сек, а 6 каналов T-3 образуют канал T-4, передающий 274 Мбит/сек.268Примечателен тот факт, что система T-каналов позволяет передавать нетолько голосовой трафик, но и любые другие цифровые данные, − аудио-,видео-, компьютерные данные, факсимильные сообщения и т.д.Система T-каналов была стандартизована в США, Европе и Японии.При разработке стандартизующей документации система Т-каналов получиланазвание PDH – Plesiochronous Digital Hierarchy (Плезиохронная цифроваяиерархия).Разработкой американского стандарта занимался Американский национальных институт стандартов (ANSI – American National Standards Institute), а стандартизацией в Европе занималось европейское подразделениемеждународного союза электросвязи (ITU – International TelecommunicationsUnion).
При разработке европейских стандартов T-каналы были переименованы в E-каналы и, кроме того, были изменены стандартные значения ихпропускной способности. Аналогичная ситуация сложилась и в Японии, гдеT-каналы стали J-каналами и были стандартизованы свои значения пропускной способности − отличные, как от европейских, так и от американских.В итоге в настоящее время типы каналов PDH обозначают либо буквами T и Е через дробь, например Т-1/Е-1 или используют единую систему наименования DS (Digital Signal), например DS-1.В приведённой ниже таблице представлены стандартные значения пропускной способности, соответственно, для американской, европейской ияпонской версий стандарта PDH.269СтранаТип каналаDS-1DS-2DS-3DS-4DS5T-1T-2T-3T-4—24966724032—24476—1 5446 31244 736274 176—Е-1E-2E-3E-4E-530120480192076803044442 0488 44834 368КоличествоголосовыхканаловКоличествоСШАканаловнижнегоуровняПропускнаяспособностьКбит/секТип каналаКоличествоголосовыхканаловКоличествоЕСканаловнижнегоуровняПропускнаяспособность139 264 564 992Кбит/сек270Тип каналаJ-1J-2J-3J-4J-52496480144057602444441 5446 31232 06497 728397 200КоличествоголосовыхканаловКоличествоЯпонияканаловнижнегоуровняПропускнаяспособностьКбит/секПомимо расхождений в версиях стандартов, у технологии PDH имеетсяещё ряд принципиальных недостатков, стремление исправить которые и обусловило дальнейшее развитие технологий построения глобальных сетей.Основным недостатком является сложность мультиплексирования идемультиплексирования пользовательских данных в T-каналах.
Т.е., для того,чтобы, например, извлечь одно абонентское окончание из канала T-3, егонужно демультиплексировать, последовательно выделяя каналы T-2 и T-1.Это приводит к дополнительным затратам на установку дорогостоящего сетевого оборудования в тех случаях, когда необходимо подключить небольшое число абонентов к каналу высокого уровня иерархии.Вторым существенным недостатком является отсутствие в технологииPDH серьёзных инструментов контроля и управления сетью, а также обеспечения отказоустойчивости.Отдельно следует остановиться на слове «плезиохронный», присутствующем в названии стандарта. Приставка «плезио», как и приставка «квази»обозначают «почти».
Т.е. слово «плезиохронный» можно перевести, как«почти синхронный». Дело в том, что на момент разработки технологииPDH, предполагалось, что она будет использоваться только с медными про271водами, имеющими довольно существенную задержку сигнала. В связи сэтим синхронизация передачи данных с помощью синхросигналов былапрактически невозможна, поскольку при передаче сигнала на большие расстояния он терял свою согласованность с передаваемыми данными и не позволял обеспечить синхронизацию узлов между собой.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
