В. Столлингс - Современные компьютерные сети (2-е издание, 2003) (1114681), страница 13
Текст из файла (страница 13)
2.3. Концепция ТСР/!Р Работа протоколов ТСР и 1Р На рис. 2 3 показано, как при связи конфигурируются протоколы ТСР и 1Р. Отдельные сети, составляющие объединенную сеть, обычно называют подсетязги (зайце(туогйз). Для соединения компьк>гера с подсетью используется некий протокол доступа к сети, например Етйегпес Если хост находится в другой подсети, этот протокол позволяет хосту посылать данные по подсети другому хосту или маршрутизатору.
Протокол 1Р реализован во всех оконечных системах и маршрутизаторах. Он действует как ретранслятор для перелачи блока данных ат одного хоста через несколыго маршрутизаторов к другому хосту. Протокол ТСР реализован только на оконечных системах. Он отслеживает блоки ланных, обеспечивая их надежную доставку соответствуюШему приложению, Для успешного взаимодействия каждая сущность в системе в целом должна иметь уникальный адрес. Чтобы данные могли быть доставлены правильному хосту, у каждого хоста должен быть уникальный глобальный межсетевой адрес. У каждого процесса хоста должен быть адрес, уникальный в пределах данного хоста.
Это позволит транспортному протоколу (ТСР) доставить данные нужному процессу. Эти адреса обычно называют портами. Проследим выполнение простой операции. Предположим, что процесс, ассоциированный с портом 1 хоста А, хочет послать сообщение другому процессу, ассо- 2.2. Архитектура протоколов ТСР/)Р 57 циираванному с портом 3 хоста В. Процесс хоста А передает сообщение протоколу ТСР с указанием переслать его хосту В. Обратите внимание на то, что протоколу 1Р не нужно знать номер порта получателя. Все, что ему нужно знать, — то что данные направляются хосту В. Затем протокол 1Р перелает сообщение уровню доступа к сети (например, логическому уровню Е(Ьегпе() с наставлением переслать его лгаршрутизатору ) (первый промежуточный участок на пути к хосту В) Для управления этими действиями вместе с данными пользователя должна передаваться также управляющая информация, как показано на рис.
2х(. Допустим, передаюший процесс формирует блок дшсных и передает его уровню ТСР, ТСР может лля удобства разбить этот блок на фрагменты меньшего размера. К каждолгу такому фрагменту уровень ТСР добавляет управляющие данные, называемые заголовком ТСР, в результате чего получается ТСР-сеьиеггт (ТСР-зеяпгепт). Эта управляюшая информация используется одноранговой су!цностью протокола ТСР на хосте В.
Ниже перечислены поля этого заголовка: + 11орт приемника. Когда ТСР-сущность хоста В получает сегмент, она должна знать, кому следует доставить зти данные. + Номер сегмента. Протокол ТСР нумерует отправляемые сегменты по порядку, так что если они прибывают не в том порядке, ТСР-сущность хоста В может восстановить порядок. + Контрольная сумма.
Отправляютцая ТСР-сущность добавляет к сегменту код, представляющий собой функцию содержимого остальной части сегмента, Получающая ТСР-сущность выполняет те же вычисления и сравнивает результат с полученным кодом. Несоответствие является признакам ошибки при передаче. ЗВГОПОВОК Втг $ й1,'':ВГ1ФКЧ."ф И-,:1',;тя": й*у!, ', ":':,:;"...'-.' ТСР-СЕГМЕНТ ТСР "ЕЪ"" Ккгж "'Кжв/хпййж!та~', и): .*.'к 'Лф"'~-; Риа. 2.4.
Протокольные модули данных в архитектуре ТСР/!Р ВЗ Глава 2. Архитектура протоколов 2.3. Модель ОЫ 59 Далее уровень ТСР передает каждый сегмеит уровню 1Р с ииструкпиямп передать его хосту В. Этп сегменты должны быть переданы по одной или нескольким подсетям и пройти че(ккз несколько промежуточных маршрутизаторов. Для этой операции также требуется управлягошая информация. Таким образом, уровеиь 1Р добавляет к каждому сегменту заголовок с управляющей информацией, в результате чего получается 1Р-дейтаграмма.
В заголовке 1Р хранится, вапример, адрес хоста-получателя (в данном примере — хоста В). Наконец, каждая 1Р-дейтаграмма передается уровню доступа к сети лля передачи по первой подсети иа пути к пункту иазиачеиги. Уровень доступа к сети добавляет свой собственный заголовок, создавая пакет, или кадр. Пакет передается по подсети маршрутггзатору). В заголовке пакета содержится информация, иеобходимая для передачи данных по полсети.
Например, заголовок солержпт следующие поля. + локальны а адрес получателя пакета -- подсеть должна знать, какому присоедипеииому устройству следует поставить пакет; + запрос хиракгперигтик — протокол доступа к сети может запросить у подсети определенные характеристики, например приоритет. На маршрутизаторе ! заголовок пакета удаляется и изучается заголовок 1Р. Опираясь иа информацию об адресе получателя в заголовке 1Р, 1Р-модуль маршрутизатора направляет дейтаграмму по подсети 2 хосту В. Для этого к лейтаграмме снова добавляется заголовок протокола доступа к сети. Когда данные прибывают иа хост В, происходит обратный процесс. На каждом уровне согпветствующий заголовок удаляется, а остаток передается следующему более высокому уровню до тех пор, пока исходиые лаииые пользователя ие доставляются процессу-получателю.
Блок данных иа каждом протокольиом уровне называют притокольныл тофлеи данных (Ргогосо! Раса 1Зп1!, Р1)1)). Таким образом, ТСР-сегмеит является протокольиым модулем данных для протокола ТСР. Приложения ТСР/1 Р Для работы поверх протокола ТСР было разработано множество стаидартиых приложепий. Мы упомянем только три самых популярных. Протокол УМТР (Яшр1е Ма!! Тгапз1ег Ргососо! — простой протокол электроицой почты) обеспечивает базовую службу электронной почты. Ои прелоставляет мехаиизм передачи сообшеиий между отдельными хостами. Фуикции протокола ВМТР включают списки рассылки, квитаиции о получеиии и пролвижеции давцых.
Протоколом ВМТР ие определяется способ созлаиия сообщеиий. Для этого требуется локальный текстовый редактор или другое срелство созлаиия сообшеиий. После того как сообшеице создано, протокол ВМТР принимает сообшеиие и с помошыо протокола ТСР посылает его ВМТР-модулю иа другом хосте. Принимающий ВМТР-модуль сохраняет полученное ссюбшеиие в локальном почтовом ящике пользователя при помощи локального пакета электрои пой почты. Протокол РТР (Р!!е Тгапз(ег Ргососо! — протокол передачи файлов) используется для отправки файлов из олиой системы в другую по комаиле пользователя. Протокол позволяет пересылать как текстовые, так и двоичные файлы. Кроме того, протокол предоставляет средства управления лоступом пользователя, Когда пользователь желает начать передачу файла, протокол РТР устанавливает ТСР-соедииеиие с получаюшей системой для обмена управляющими сообшеииямп.
Такое сообщение позволяет передать идентификатор и пароль пользователя, а также позволяет пользователю указать файл и желаемое действие с файлом. После того как передача файла одобрена, устанавливается второе ТСР-соедииецие лля пересылки данных. Пересылка файла выполняется без затрат иа передачу заголовков или управляющей информации иа прикладном уровне.
Когда передача файла завершается, используется управляющее соединение, чтобы сигнализировать о завершеиии операции и припять новые команды передачи файлов. Протокол ТЕЛЯТ предоставляет возможность удалеииой регистрации, с помоШыо которой пользователь терминала или персональиого компьютера может зарегистрироваться иа улалеииом компьютере и работать с иим, как если бы ои был иапрямую соединен с этим компьютером. Этот протокол был разработан для работы с простыми алфавитно-цифровыми терминалами. Протокол ТЕРНЕТ фактически реализуется в двух модулях: пользовательский модуль ТЕ1.НЕТ взаимодействует с модулем термииальиого ввода-вывода, что обеспечивает связь с локальным терминалом. Ои преобразует символы реального терминала в сетевой стандарт и наоборот.
Серверный модуль ТЕ1ХЕТ взаимоцействует с приложением, действуя как обработчик суррогатного терминала, так что удаленные термииалы выглядят для приложения как локальные. Терминальный трафик между серверным и пользовательским модулями ТЕ!.НЕТ переносится по ТСР-соедииеиию. 2.3. Модель О8! Эталоииая модель ОЯ (Ореп Бузгешз 1пгегсоппесйоп — взаимодействие открытых систем) была разработана международной организацией по стандартизации ЮО' (1пгегпа(юпа! Огиап!хаг1оп 1ог Яапг!агг!!хаг!оп) в качестве модели лля архитектуры компыотериых протоколов и как основа для разработки стандартов протоколов, Модель ОЯ состоит из семи уровней: + прпклалиого уровня; + уровня представления; + сеаисового уровня; + траиспортиого уровня; + сетевого уровня; + уровня передачи данных; + физического уровня.
! ГХΠ— не съкрзтенис (з песлелзеи случае оно емгхякело бм кък 1ОВ), з слова, обрззовкззое ъг Пк чткого слова «иск», что евзачагг «разный». 60 Глава 2. Архитектура протоколов 2.4. Объединение сетей 61 ТСРЛР ОЗ! Прикладной уровень Прикладной уровень Уровень представления Сеансоеый уровень Транспортный уровень (уровень аеязи между хостами) Транспортный уровень Интернет Сетевой уровень Уровень сетееап> доступа Уровень передачи данных Физический уровень Физический уровень Рис. 2.б. Сравнение архитектур Об> и ТСР/1Р Уровень передачи да Обеспечивает надежную перед па физической линии; посылает блок синхронизацией, контролем ошибок Физический уроае Обеспечивает передачу неструктуриро по физическому носителю; имеет д электрическими, функциональны характеристиками доступа к фиан Рис. 2Л.