1-3_Модель_Интернета (1130278)

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла

Введение в компьютерные сетиМодель ИнтернетаМодель и основные принципы ИнтернетаКак мы уже видим, взаимодействие всех известных приложений в Интернетеможет быть сведено к виду надежного двунаправленного потока байтов. Инициированиетакого потока, его надежное поддержание требует, как мы увидели, взаимодействиебольшого числа компонентов. Несмотря на различие приложений, скоростивзаимодействия, передаваемых данных, есть общие характерные механизмы,обеспечивающие такое взаимодействие. Например, приложения «не задумываются» о том,по какому маршруту пойдут данные через Интернет. Практически всегда приложенияполагаются на то, что посланные данные будут доставлены корректно, т.е. тому, кому онидолжны быть доставлены и в том виде, в каком были отправлены.Создатели компьютерных сетей и Интернета с самого начала постаралисьразработать такую модель взаимодействия, чтобы приложения:- никак не зависели от того, как реализована передача их данных;- могли многократно использовать одни и те же средства передачи, а не создаватьих каждый раз заново.Эти свойства были достигнуты благодаря использованию нескольких принципов,которые мы рассмотрим.

Один из них — это принцип уровневости, который мы сейчасрассмотрим на примере 4-х уровневой модели Интернета. (Здесь надо отметить, чтопринцип уровневости, это частный случай принципа структуризации, который людипринимают всегда, когда сталкиваются со сложными проблемами, построением сложныхсоциальных, технических систем). Другой важный принцип – это принципинкапсуляции. Еще один – это принцип коммутации пакетов. Все эти принципы мыобязательно рассмотрим, а сейчас сосредоточимся на принципе уровневости.Этот принцип предполагает, что все операции по передаче данных распределяютсямежду несколькими немногочисленными уровнями. Каждый уровень предоставляетнепосредственно вышележащему и только ему доступ к операциям, или как еще говорят,сервисам, реализуемым на этом уровне.

Этот доступ осуществляется с помощью строгоопределенного интерфейса между уровнями. Между каждой парой уровней этотинтерфейс свой. Вышележащий уровень не должен зависеть и знать, как реализована таили иная операция на нижележащем уровне.Рассмотрим, за что отвечает каждый из 4-х уровней этой Модели Интернета (вездедалее просто Модели). Важно все время помнить, что основное предназначение всехуровней в этой Модели – обеспечить приложениям надежными средствами передачиданных.Каждый уровень:• имеет строго определенное предназначение• обеспечивает определенный набор сервисов для вышележащего уровня,• механизмы и сервисы вышележащего уровня никак не зависят от того как реализованысервисы нижележащего уровня;• между уровнями определен интерфейс, представляющий собой набор операций иструктур данных.Начнем наше рассмотрение с самого нижнего уровня – Канального (Link) уровня.Интернет состоит из хостов, линий связи/каналов и маршрутизаторов.

Данныепередаются скачками (hops) по линиям (см. рис. Организация компьютерной сети)Рисунок1Введение в компьютерные сетиМодель ИнтернетаДанные передают кадрами. Каждый кадр состоит из тела, где хранятся собственнопередаваемые данные, и заголовка. В заголовке указано, куда и кому кадр должен бытьдоставлен, откуда кадр был отправлен и т.д. (на предыдущем рисунке поясним сказанное).Канальный уровень отвечает за надежную передачу кадров по каналам.

Вы уже напрактике сталкивались с Ethernet и Wi-Fi линиям.Следующий вышележащий уровень – Сетевой - этот уровень отвечает за доставкупакета в нужное место. Здесь фрагменты передаваемых данных называются пакеты. Пакет– это самодостаточная структура, содержащая собственно передаваемые данные (тело) иинформацию о том, откуда пакет был отправлен, куда (рисуем пакет). Сетевой уровеньпередает пакет канальному уровню, сообщая по какому каналу его надо передать.Другими словами, Канальный уровень предоставляет сервис Сетевому уровню попередаче пакетов по каналам.На другом конце канала находится Router (Маршрутизатор). Канальный уровеньмаршрутизатора принимает кадр, проверяет правильность его доставки, преобразует кадрв пакет и передает его Сетевому уровню маршрутизатора.Сетевой уровень маршрутизатора отвечает за формирование маршрута, определяянаправление следующего скачка (hop), глядя на адрес назначения.

И так hop-by-hop пакетдолжен быть доставлен к месту назначения.Маршрутизатор определяет, какому следующему маршрутизатору пакет долженбыть передан.Тем самым, определяя по какому каналу пакет должен быть передан. Канальныйуровень формирует кадр и переедет его. Таким образом, Сетевому уровню не надо«думать» как передать пакет по каналу, заботиться о корректности передачи и т.д.Передача данных по каналу Wi-Fi или Ethernet происходит по-разному, но для Сетевогоуровня эти особенности не видны. Таким образом, Сетевой уровень может работать, необращая внимания на особенности, различии каналов. Это достигается за счет строгоопределенного и зафиксированного в стандартах интерфейса (API) между Сетевым иКанальным уровнями.Сетевой уровень – это сердцевина Интернета, его основным протоколом являетсяInternet Protocol (IP), который является «клеем», соединяющим между собой разные частиИнтернета.

Когда мы посылаем пакет в Интернет, мы обязательно используем IP. Позжемы подробно рассмотрим работу этого протокола. А пока мы рассмотрим некоторые егосвойства.Прежде всего, IP доставляет пакет по возможности (best efforts), т.е. доставка негарантирована. Пакет может быть потерян, разрушен, нарушен порядок, т.е. никто вИнтернете не гарантирует, что ранее посланный пакет будет получен ранее позжепосланного.Что же делать приложению, если ему нужен надежный сервис гарантирующийдоставку, порядок пакетов в потоке? Для этого ему нужно воспользоваться сервисомТранспортного уровня. На этом уровне работает протокол ТСР (Transport ControlProtocol). Этот протокол обеспечит доставку всех пакетов потока в нужное место, вопределенном порядке.

Если какой-то или какие-то пакеты будут потеряны, то ТСРпотребует от IP повторить передачу потерянных пакетов столько раз, сколько потребуетсячтобы потерянный пакет был получен. Если при передаче, порядок пакетов был нарушен,то ТСР восстановит его.Приложению не требуется создавать у себя все те механизмы, которыенеобходимые, чтобы обеспечить гарантированную доставку пакетов в нужном порядке.Нетрудно представить, что такие приложения как WWW, e-почта, BitTorrent нуждаются втакой поддержке.

Однако могут быть и другие случаи. Например, мы передаем видеопоток. Пусть какой-то пакет с видеокадром был потерян. Если мы будем ждать, покабудет обнаружена потеря, потерянный кадр будет восстановлен и переслан картинка уклиента «замрет», потребуется буферизация оставшихся кадров и т.д. Проще смириться с2Введение в компьютерные сетиМодель Интернетавременным ухудшением картинки на экране, из-за потери кадра и продолжать передачу. Втаких случаях, когда приложению не нужна гарантированная доставка всех кадров, лучшеиспользовать протокол UDP - User Datagram Protocol. UDР берет пакет у одногоприложения и старается его доставить адресату – другому приложению без гарантиидоставки.Таким образом, на транспортном уровне у приложения есть выбор: либо службанадежной доставки с сохранением упорядочения пакетов в потоке, либонегарантированная доставка отдельных пакетов.

В первом случае, используют сервисТСР, во втором – сервис UDP.Наконец, наверху этой 4-х уровневой модели находится Прикладной уровень, где«живут» приложения. Все они используют один из сервисов Транспортного уровня черезстрого определенный API.Приложения для взаимодействия между собой используют свой протокол, спомощью которого они определяют синтаксис и семантику предаваемых данных.Например, как мы уже видели WWW-клиент, взаимодействует с WWW-сервером спомощью системы команд, передаваемых вместе с операндами этих команд как ASCIIстроки.

Характеристики

Тип файла PDF

PDF-формат наиболее широко используется для просмотра любого типа файлов на любом устройстве. В него можно сохранить документ, таблицы, презентацию, текст, чертежи, вычисления, графики и всё остальное, что можно показать на экране любого устройства. Именно его лучше всего использовать для печати.

Например, если Вам нужно распечатать чертёж из автокада, Вы сохраните чертёж на флешку, но будет ли автокад в пункте печати? А если будет, то нужная версия с нужными библиотеками? Именно для этого и нужен формат PDF - в нём точно будет показано верно вне зависимости от того, в какой программе создали PDF-файл и есть ли нужная программа для его просмотра.

Список файлов лекций