Э. Таненбаум - Компьютерные сети. (4-е издание) (DJVU) (1130092), страница 148
Текст из файла (страница 148)
В чем их основное отличие? Опишите способ сборки пакета из фрагментов в пункте назначения. В большинстве алгоритмов сборки 1Р-дейтаграмм из фрагментов использует- ся таймер, чтобы из-за потерянного фрагмента буфер, в котором производит- ся повторная сборка, не оказался занят остальными фрагментами дейтаграм- мы. Предположим, лейтаграмма разбивается на четыре фрагмента. Первые три фрагмента прибывают к получателю, а четвертый задерживается в пути.
48. 49. нет, то почему? 42. Набор 1Р-адресов с 29.18.0.0 по 19.18,128.255 агрегирован в 29.18.0.0/17. Тем не менее, остался пробел из 1024 не присвоенных адресов, с 29.18.60.0 по Вопросы 649 У получателя истекает период ожидания, и три фрагмента, хранившиеся в его памяти, удаляются. Немного позднее наконец приползает последний фрагмент. Как следует с ним поступить? 50, Как в 1Р, так и в АТМ контрольная сумма покрывает только заголовок, но не данные.
Почему, как вы полагаете, была выбрана подобная схема? 51. Особа, живущая в Бостоне, едет в Миннеаполис и берет с собой свой персо- нальный компьютер. К ее удивлению, локальная сеть в Миннеаполисе является беспроводной локальной сетью 1Р, поэтому ей нет необходимости подключать свой компьютер. Нужно ли, тем не менее, проходить процедуру с внутренним и внешним агентом, чтобы электронная почта и другой трафик прибывали правильно? 52. Протокол 1Рчб использует 16-байтовые адреса.
На какое время хватит этих адресов, если каждую пикосекунду назначать блок в 1 млн адресов? 53. Поле Протокол, используемое в заголовке 1Рч4,отсутствует в фиксирован ном заголовке 1Рчб. Почему? 54. Должен ли протокол АКР быть изменен при переходе на шестую версию про- токола 1Р? Если да, то являются ли эти изменения концептуальными или техническими? 55. Напишите программу, моделирующую маршрутизацию методом заливки. Ка- ждый пакет должен содержать счетчик, уменьшаемый на каждом маршрутизаторе.
Когда счетчик уменьшается до нуля, пакет удаляется. Время дискретно, и каждая линия обрабатывает за один интервал времени один пакет. Создайте три версии этой программы: с заливкой по всем линиям, с заливкой по всем линиям, кроме входной линии, и с заливкой только я лучших линий (выбираемых статически). Сравните заливку с детерминированной маршрутизацией (1 = 1) с точки зрения задержки и использования пропускной способности. 56. Напишите программу, моделирующую компьютерную сеть с дискретным вре- менем.
Первый пакет в очереди каждого маршрутизатора преодолевает по одному транзитному участку за интервал времени. Число буферов каждого маршрутизатора ограничено. Прибывший пакет, для которого нет свободного места, игнорируется и повторно не передается. Вместо этого используется сквозной протокол с тайм-аутами и пакетами подтверждения, который, в конце концов, вызывает повторную передачу пакета маршрутизатором-источником. Постройте график производительности сети как функции интервала сквозного времени ожидания при разных значениях частоты ошибок.
57. Напишите функцию, осуществляющую пересылку в [Р-маршрутизаторе. У про цедуры должен быть один параметр — 1Р-адрес. Имеется доступ к глобальной таблице, представляющей собой массив из троек значений. Каждая тройка содержит следуюшие целочисленные значения: 1Р-адрес, маску подсети и исходящую линию. Функция ишет 1Р-адрес в таблице, используя С1[Ж, и возвраШает номер исходящей линии. О Глава 5. Сетевой уровень Используя программы тгасетоите (()Х1Х) или ггасегт (Ю1пс1ожз), исследуйте маршрут от вашего компьютера до различных университетов мира.
Составьте список трансокеанских линий. Вот некоторые адреса: алею.ЬегКе1еу.еоо (Калифорния); ааттзп1пебв (Массачусетс); аае.уо.п1 (Амстердам); впеи.ос1.ас.оК (Лондон); алма.овуо.еоо.ац (Сидней); емли.оиоКуо.ас.1р (Токио); ааа.ос1.ас.та (Кейптаун). Глава 6 Транспортный уровень Ф Транспортная служба Ф Элементы транспортных протоколов Ф Простой транспортный протокол Ф Транспортные протоколы Интернета: ООР Ф Транспортные протоколы Интернета: ТСР Ф Вопросы производительности 1 Резюме Ф Вопросы Транспортный уровень — это не просто очередной уровень. Это сердцевина всей иерархии протоколов. Его задача состоит в предоставлении надежной и зкономичной передачи данных от машины-источника машине-адресату вне зависимости от физических характеристик использующейся сети или сетей. Без транспортного уровня вся концепция многоуровневых протоколов потеряет смысл.
В данной главе мы подробно рассмотрим транспортный уровень, включая его сервисы, устройство, протоколы и производительность. Транспортная служба В следующих разделах мы познакомимся с транспортной службой. Мы рассмотрим виды сервисов, предоставляемых прикладному уровню. Чтобы наш разговор не был слишком абстрактным, мы разберем два набора примитивов транспортного уровня.
Сначала рассмотрим простой (но не применяемый на практике) набор, просто чтобы показать основные идеи, а затем — реально применяемый в Интернете интерфейс. 652 Глава 6. Транспортный уровень услуги, предоставляемые верхним уровнем Конечная цель транспортного уровня заключается в предоставлении эффективных, надежных и экономичных услуг (сервисов) своим пользователям, которыми обычно являются процессы прикладного уровня. Для достижения этой цели транспортный уровень пользуется услугами, предоставляемыми сетевым уровнем. Аппаратура и/или программа, выполняющая работу транспортного уровня, называется транспортной сущностью или транспортным объектом. Транспортный объект может располагаться в ядре операционной системы, в отдельном пользовательском процессе, в библиотечном модуле, загруженном сетевым приложением, или в сетевой интерфейсной плате.
Логическая взаимосвязь сетевого, транспортного и прикладного уровней проиллюстрирована на рис, 6,1, Хост 1 Хост 2 Транспортный вд с Прикладной (или севнсовый) уровень Прикладной (или сеансовый) уровень Прикладной(транспортный интерфейс Модуль данных транспортного протокола Транспортная сущность Транспортная сущность Транспортный протокол Сетевой адрес Сетевой уровень Транспортныйтсетевой интерфейс Сетевой уровень Рис. 6.1. Сетевой, транспортный и прикладной уровни Сервисы транспортного уровня, как и сервисы сетевого уровня, могут быть ориентированными на соединение или не требующими соединений.
Ориентированный на соединение транспортный сервис во многом похож на ориентированный на соединение сетевой сервис. В обоих случаях соединение проходит три этапа: установка, передача данных и разъединение. Адресация и управление потоком на разных уровнях также схожи.
Более того, похожи друг на друга и не требующие соединений сервисы разных уровней. Возникает закономерный вопрос: если сервис транспортного уровня так схож с сервисом сетевого уровня, то зачем нужны два различных уровня? Почему недостаточно одного уровня? Для ответа на этот важный вопрос следует вернуться к рис. 1.7. На рисунке мы видим, что транспортный код запускается целиком на пользовательских машинах, а сетевой уровень запускается в основном на машру- Транспортная служба 553 тизаторах, которые управляются оператором связи (по крайней мере, в глобальных сетях). Что произойдет, если сетевой уровень будет предоставлять ориентированный на соединение сервис, но этот сервис будет ненадежным? Например, если он часто будет терять пакеты? Можно себе представить, что случится, если маршрутизаторы будут время от времени выходить из строя, В этом случае пользователи столкнутся с большими проблемами.
У них нет контроля над сетевым уровнем, поэтому они не смогут улучшить качество обслуживания, используя хорошие маршрутизаторы или совершенствуя обработку ошибок уровня передачи данных. Единственная возможность заключается в использовании еще одного уровня, расположенного над сетевым, для улучшения качества обслуживания. Если транспортный объект узнает, что его сетевое соединение было внезапно прервано, но не получит каких-либо сведений о том, что случилось с передаваемыми в этот момент данными, он может установить новое соединение с удаленной транспортной сущностью.
С помощью нового сетевого соединения он моэкет послать запрос к равноранговому объекту и узнать, какие данные дошли до адресата, а какие нет, после чего продолжить передачу данных. По сути, благодаря наличию транспортного уровня транспортный сервис может быть более надежным, чем лежащий ниже сетевой сервис. Транспортным уровнем могут быть обнаружены потерянные пакеты и искаженные данные, после чего потери могут быть компенсированы. Более того, примитивы транспортной службы могут быть разработаны таким образом, что они будут независимы от примитивов сетевой службы, которые могут значительно варьироваться от сети к сети (например, сервис локальной сети без соединений может значительно отличаться от сервиса ориентированной на соединение глобальной сети).
Если спрятать службы сетевого уровня за набором примитивов транспортной службы, то для изменения сетевой службы потребуется просто заменить один набор библиотечных процедур другими, делающими то же самое, но с помощью других сервисов более низкого уровня. Благодаря наличию транспортного уровня прикладные программы могут использовать стандартный набор примитивов и сохранять работоспособность в самых различных сетях. Им не придется учитывать имеющееся разнообразие интерфейсов подсетей и беспокоиться о ненадежной передаче данных.
Если бы все реальные сети работали идеально и у всех сетей был один набор служебных примитивов, то транспортный уровень, вероятно, был бы не нужен. Однако в реальном мире он выполняет ключевую роль изолирования верхних уровней от деталей технологии, устройства и несовершенства подсети. Именно по этой причине часто проводится разграничение между уровнями с первого по четвертый и уровнями выше четвертого. Нижние четыре уровня можно рассматривать как поставщика транспортных услуг, а верхние уровни — как пользователя транспортных услуг.
Разделение на поставщика и пользователя оказывает серьезное влияние на устройство уровней и помещает транспортный уровень в ключевую позицию, поскольку он формирует основную границу между поставщиком и пользователем надежной службы передачи данных. 654 Глава 6. Транспортный уровень Примитивы транспортной службы Чтобы пользователи могли получить доступ к транспортной службе, транспортный уровень должен совершать некоторые действия по отношению к прикладным программам, то есть предоставлять интерфейс транспортной службы. У всех транспортных служб есть свои интерфейсы.
В этом разделе мы вначале рассмотрим простой (но гипотетический) пример транспортной службы и ее интерфейсов, просто чтобы узнать основные принципы и понятия, Следующий раздел будет посвящен реальному примеру. Транспортная служба подобна сетевой, но имеет и некоторые существенные отличия. Главное отличие состоит в том, что сетевая служба предназначена для моделирования сервисов, предоставляемых реальными сетями, со всеми их особенностями. Реальные сети теряют пакеты, поэтому в общем случае сетевая служба ненадежна.
Ориентированная на соединение транспортная служба, напротив, является надежной. Конечно, реальные сети содержат ошибки, но именно транспортный уровень как раз и должен обеспечивать надежность сервисов ненадежных сетей. В качестве примера рассмотрим два процесса, соединенных каналами в системе 13МХ. Эти процессы предполагают, что соединение между ними идеально. Они не желают знать о подтверждениях, потерянных пакетах, заторах и т. п. Им требуется стопроцентно надежное соединение. Процесс А помещает данные в один конец канала, а процесс В извлекает их на другом. Именно для этого и предназначена ориентированная на соединение транспортная служба — скрывать несовершенство сетевого уровня, чтобы пользовательские процессы могли считать, что существует безошибочный поток битов. Кстати, транспортный уровень может также предоставлять ненадежный (дейтаграммный) сервис, но о нем сказать почти нечего, поэтому мы в данной главе сконцентрируемся на транспортной службе, ориентированной на соединение.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
