Лекции 2010-го года (1130544), страница 6
Текст из файла (страница 6)
Тамбольшинство протоколов имеют статус международных стандартов.Итак, назначение межсетевого уровня в TCP/IP - доставить IP-пакет по назначению. Этокак раз то, за что отвечает сетевой уровень в МОС-модели. На рисунке 1-15 показаносоответствие между уровнями этих двух эталонных моделей.Рисунок 1-15. Соответствие между МОС и TCP/IP1.7.2.2. Транспортный уровеньНад межсетевым уровнем расположен транспортный уровень.
Как и в МОС-модели, егозадача - обеспечить связь «точка-точка» между двумя равнозначными активностями. В26рамках TCP/IP модели было разработано два транспортных протокола. Первый - TCP(Transmission Control Protocol) - надежный протокол с соединением. Он получает потокбайт, фрагментирует его на отдельные сообщения и передает их на межсетевой уровень.На машине-получателе равнозначная активность TCP-протокола собирает эти сообщенияв поток байтов. TCP-протокол также обеспечивает управление потоком.Второй протокол - UDP (User Datagram Protocol).
Это ненадежный протокол безсоединения для тех приложений, которые используют свои механизмы фрагментации иуправления потоком. Он часто используется для передачи коротких сообщений в клиентсерверных приложениях, а также там, где скорость передачи важнее ее точности.Соотношение этих протоколов и их приложений показано на рисунке 1-16.Рисунок 1-16.
Протоколы и СПД-системы, учитываемые моделью TCP/IPНапомним, что ненадежным мы называем протокол без уведомления о получении кадра,фрейма, пакета, сообщения и т.п.1.7.2.3. Уровень приложенийВ TCP/IP-модели нет уровней сессии и представления. Необходимость в них быланеочевидна для ее создателей. На сегодня дело обстоит так, что разработчик сложногоприложения берет проблемы этих уровней на себя.Над транспортным протоколом располагается уровень приложений.
Этот уровеньвключает следующие приложения: виртуальный терминал - TELNET, передачу файлов FTP, электронную почту - SMTP. Позднее к ним добавились: служба имен домена - DNS(Domain Name Service), отображающая логические имена хост-машин на их сетевыеадреса, протокол для передачи новостей - NNTP и протокол для работы сгипертекстовыми документами во Всемирной паутине - HTTP.Под межсетевым уровнем в TCP/IP-модели великая пустота. Модель ничего не говорит,что там происходит, кроме того, что хост-машина должна быть связана с сетью черезнекоторый протокол.
Никаких ограничений на этот протокол, равно как и рекомендацийнет.1.7.3. Сравнение моделей МОС и TCP/IPОбе модели имеют много общего. Обе имеют уровневую организацию, поддерживаютпонятие стека протоколов. Назначение их уровней примерно одинаково. Все уровни оттранспортного и ниже используют протоколы для поддержки взаимодействия типа«точка-точка», не зависящего от организации сети. Все уровни выше транспортногоориентированы на приложения.27В модели МОС центральными являются три понятия:• сервис• интерфейс• протоколНаибольшее методологическое значение этой модели - в четком выделении и разделенииэтих понятий.Сервис определяет, что делает уровень, но ничего не говорит, как. Интерфейс уровняопределяет для вышележащего уровня доступ к сервису.
Протокол определяетреализацию сервиса.Здесь можно провести аналогию с объектно-ориентированным программированием. Укаждого объекта есть набор методов - сервис, который определяет те операции, которыеэтот объект может выполнять. Иными словами, сервис - это семантика методов. Каждыйметод имеет интерфейс - набор параметров, имя и т.п. Реализация методов скрыта вобъекте - протоколе - и невидима пользователю.В TCP/IP-модели нет столь же четкого выделения этих понятий.
В ней понятие протоколачетко «упрятано» и независимо от остальных частей модели. Этот факт есть следствиетого, как создавались эти модели. TCP/IP-модель создавалась post factum, а МОС - до того,как появились протоколы. Поэтому понятие протокола там абсолютно не зависит отостальных частей модели. Например, изначально протоколы канального уровня в МОСмодели создавались для соединений «точка-точка». Позднее, когда появились средстватипа вещания, на этот уровень были добавлены соответствующие протоколы. Никакихдругих изменений не последовало.TCP/IP-модель была создана, когда TCP/IP-стек уже существовал.
Поэтому эта модельпрекрасно описывала этот стек, но только его, и никакой другой.Модели имеют разное число уровней. Обе имеют уровень приложений, транспортныйуровень и сетевой уровень. Все остальные уровни разные. МОС-модель поддерживает насетевом уровне как сервис с соединением, так и без соединения. На транспортном уровнеэтой модели поддерживается сервис только с соединением. В TCP/IP наоборот: сетевойуровень обеспечивает сервис без соединения, но транспортный - как с соединением, так ибез.1.7.4.
Недостатки модели и протоколов МОСНи модель и протоколы МОС, ни модель и протоколы TCP/IP не являются совершенными.Начнем с модели и протоколов МОС.В конце 80-х годов казалось, что у протоколов МОС-модели нет конкурентов. Однако внастоящее время очевидно, что протоколы TCP/IP захватили большую часть мира. В чемпричины?1.Не вовремя.2.Не технологичны.3.Трудно реализуемы.284.Неправильная стратегия.«Не вовремя»: введение стандарта должно следовать за окончанием исследований, нопрежде, чем начнутся крупные вложения в разработку.
Эту идею поясняет рисунок 1-17.Рисунок 1-17. Принцип двух слоновНе технологичны:• Функциональность между семью уровнями распределена неравномерно.• МСО поспешило за IBM SNA (System Network Architecture).• Описание модели и ее протоколов очень сложно.• Некоторые функции, такие как управление потоком, исправление ошибок,адресация, повторяются на каждом уровне.• Для некоторых функций не ясно, на какой уровень их поместить (виртуальныйтерминал); шифрование и защита в модели отсутствуют.• Модель слишком ориентирована на сервис с соединениями и мало вниманияуделяет сервису без соединений.• В модели доминирует связь, практически не отражена взаимосвязь междувычислениями и связью (indication vs.
receive). В МОС-модели слушком великовлияние Международного комитета по телефонии и телеграфии (МКТТ).Трудно реализуемы: первые реализации протоколов МОС были громоздки инеэффективны. Первые реализации TCP/IP были сделаны в университете Беркли в рамкахпроекта по созданию операционной системы UNIX.Неправильная стратегия: модель МОС - результат усилий ЕС, европейских министерств иведомств. Даже правительство США приложило руку. TCP/IP - плод академическойсреды. Распространение модели МОС шло через правительственные инстанции игосударственные структуры, модели TCP/IP - через университеты и научные организации.1.7.5. Недостатки эталонной модели TCP/IP1.В модели нет четкого разграничения понятий «сервис», «интерфейс», «протокол».2.Модель годится только для описания стека TCP/IP.3.Уровень «хост-сеть» по существу уровнем не является, это больше интерфейс.294.В этой модели не разделяются физическая среда передачи и уровень каналаданных.Протоколы TCP и IP разработаны действительно тщательно и эффективно реализованы,чего нельзя сказать о многих других протоколах (протокол виртуального терминала,TELNET)По существу МОС-модель доказала свою эффективность, как методологическийинструмент, стала популярной, чего нельзя сказать о протоколах.
С TCP/IP все наоборот модели по существу нет, зато протоколы получили широкое распространение.В нашем курсе мы будем использовать модифицированную пятиуровневую МОС-модель,а изучать протоколы TCP/IP. Наша гибридная модель показана в таблице 1-18.Таблица 1-18. «Наша» модель5Уровень приложений4Транспортный уровень3Сетевой уровень2Уровень канала данных1Физический уровеньРаздел 1.8. Примеры сетей1.8.1. ARPANETВ середине 60-х годов министерство обороны США поставило задачу созданиякомандных пунктов и пунктов управления связью, которые были бы способны сохранитьработоспособность при ядерной войне.
Обычные телефонные линии были ненадежны,поражение АТС района означало потерю связи со всеми абонентами этого района.Министерство обороны обратилось к своему Агентству перспективных разработок ARPA(иногда DARPA) - Advanced Research Project Agency.ARPA не имеет лабораторий, научных сотрудников и т.п.
Это бюрократическаяорганизация, имеющая самостоятельный бюджет, из которого она выделяет грантыуниверситетам и компаниям, если их идеи кажутся им интересными.Как раз в начале 60-х Paul Baran из RAND Сorporation опубликовал идеи организациисетей на основе коммутации пакетов. После некоторых обсуждений ARPA решила, чтосеть, необходимая для Минобороны, должна основываться на идеи коммутации пакетов.Подсеть должна была содержать как минимум один миникомпьютер IMP - InterfaceMessage Processor, соединенный линиями связи с двумя другими в других подсетях.Подсеть должна была использовать дейтаграммный способ передачи.Тендер на построение сети выиграла компания BBN в декабре 1968.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
