9. Протоколы (1245067), страница 2
Текст из файла (страница 2)
Транспортный (Transport layer): управление информационным потоком (трафиком); преобразование сообщений в пакеты, добавление информации для обработки ошибок; прозрачная передачапакетов данных по сети; организация постоянных или временных логических каналов между процессами i и j сети; обеспечение прикладных уровней (5-7) надежной службой передачи сообщений, не зависящей от используемой сети.Транспортный уровень предназначен для оптимизации передачи данных от отправителя к получателю с той степенью надежности, которая требуется. Основная задача транспортного уровня - это обнаружение и исправление ошибок в сообщениях, пришедших с описанных выше уровней. Начиная странспортного уровня, все дальнейшие протоколы реализуются программным обеспечением компьютера, включаемого обычно в состав сетевой операционной системы.Примерами транспортных протоколов являются протоколы TCP стека TCP/ IP и протокол SPXNovell.Протоколы автоматической маршрутизации, логически представленные на этом уровне (поскольку работают поверх IP), на самом деле являются частью протоколов сетевого уровня.TCP - «гарантированный» транспортный механизм с предварительным установлением соединения, предоставляющий приложению надёжный поток данных, дающий уверенность в безошибочностиполучаемых данных, перезапрашивающий данные в случае потери и устраняющий дублирование данных.
TCP гарантирует, что полученные данные были отправлены точно в такой же последовательности.В этом его главное отличие от UDP.UDP - протокол передачи дейтаграмм без установления соединения. Также его называют протоколом «ненадёжной» передачи, в смысле невозможности удостовериться в доставке сообщения адресату, а также возможного перемешивания пакетов. В приложениях, требующих гарантированной передачи данных, используется протокол TCP.5. Сеансовый (Session layer): управление сеансом; организация, синхронизация, добавление информации о времени отправки сообщения; управление диалогом между устройствами сети (аутентификация и проверка полномочий).Сеансовый уровень управляет диалогом между двумя КОМПами.
На этом уровне устанавливаются правила начала и завершения взаимодействия, определяется, какая из сторон является активной вданный момент, а какая принимает данные.6. Представления данных (Presentation layer): управление представлением данных;преобразование сообщений, создаваемых прикладным уровнем, в некоторый общепринятый формат, втом числе защита и сжатие данных. На приемном узле решаются обратные задачи, обеспечивая прикладному уровню “читаемость” сообщений; выполняет преобразование данных между устройствами сразличными форматами данных, не меняя при этом содержания. Благодаря этому уровню информация,передаваемая прикладным уровнем одного компьютера всегда понятна прикладному уровню другогокомпьютера. На этом уровне, как правило, происходит шифрование и дешифрование данных, благодарякоторому обеспечивается секретность предаваемого сообщения.7. Прикладной (Application layer): управление прикладными процессами; это самый “близкий” кпользователю уровень, является пользовательским интерфейсом для работы с сетью.
Этот уровеньнепосредственно взаимодействует с пользовательскими прикладными программами, предоставляя им4доступ в сеть. С помощью протоколов этого уровня пользователи сети получают доступ к разделяемымресурсам, таким как файлы, принтеры, гипертекстовые Web – страницы, электронная почта и т.д.Он обеспечивает: формирование запроса к узлам сети или прием аналогичных запросов; программам пользователя - средства доступа к сетевым ресурсам. Содержит несколько прикладных протоколов и служит интерфейсом между пользователем и различными обеспечиваемыми службами. Единица информации, которой оперирует данный уровень - сообщение.Необходимо отметить, что три нижних уровня модели OSI – физический, канальный и сетевой зависят от сети, т.е.
их протоколы тесно связаны с технической реализацией сети и с используемымкоммутационным оборудованием. Три верхних уровня - сеансовый, представления и прикладной –ориентированы на программное обеспечение и мало зависят от особенностей построения сети (топологии, оборудования и т.д.).Транспортный уровень является промежуточным. Он скрывает детали функционирования нижних уровней от верхних уровней. Благодаря этому уровню можно разрабатывать приложения, не зависящие от технических средств транспортировки сообщений.Все, что находится выше 7-го уровня модели, это задачи, решаемые в прикладных программах.Пример: Протокол физического уровня спецификации 10Base-T технологии Ethernet определяет:кабель – неэкранированная ВП категории 3 с волновым сопротивлением 100 Ом;разъем - RJ-45;максимальную длину сегмента – 100 м;скорость передачи данных – 10 Мбит/с;манчестерский код;характеристики среды и сигналов (скорость передачи, уровни напряжения и др.).Иерархически организованный набор протоколов, работающих в сети одновременно, и являющийся достаточным для организации взаимодействия узлов в сети, называют стеком протоколов(например, TCP/IP, IPX/SPX).Стек протоколов TCP/IP - от названия двух основных протоколов, входящих в него, TCP(Transmission Control Protocol) и IP (Internet Protocol) - это набор протоколов, посредством которыхсоединены как различные сети, входящие в Интернет, так и компьютеры, входящие в многочисленныелокальные и корпоративные сети.
Он обеспечивает общий программный интерфейс к разнообразномуаппаратному обеспечению от различных фирм.Т.к. стек ТСP/IP был разработан до появления модели OSI, то соответствие его уровней уровняммодели OSI достаточно условно (рис. 2).TCP/IPOSI7Прикладной уровень6Представительный уровень5Сеансовый уровень44Прикладной уровеньТранспортный уровень3Транспортный уровень3Сетевой уровень2Межсетевой уровень2Канальный уровень1Физический уровень1Сетевой уровеньРис.
2. Соотношениемоделей OSI/ISO и TCP/IPДля передачи по сети сообщение разбивается на пакеты - части сообщения с добавленнымзаголовком пакета, или дейтаграммы. Название блока данных, передаваемого по сети, зависит от того,на каком уровне стека протоколов он находится.Блок данных, с которым имеет дело сетевой интерфейс, называют кадром (frame). Если блокданных находится на межсетевом уровне, его называют пакетом.На транспортном уровне блок данных называют UDP-дейтаграммой, сегментом TCP илипакетом TCP. На уровне сетевых приложений говорят о прикладных сообщениях.Для сетевого уровня полезной информацией является уже пакет, или дейтаграмма транспортногоуровня.
К ним добавляется заголовок сетевого уровня. Полученный блок данных называется IP5пакетом. Полезной нагрузкой для канального уровня является уже IP-пакет. Здесь перед передачей поканалу к нему добавляются собственный заголовок и еще концевик. Получившийся блок называюткадром. Он и передается по сети.Описанная операция добавления служебной информации при обработке по уровням протоколаназывается инкапсуляцией.Одним из фундаментальных понятий IP-протокола является IP-адрес; имидентифицируются все узлы сети. IP-адрес представляет собой 32-битовый идентификатор, которыйудобно представлять в так называемой точечной нотации (Dot-notation/дот-нота-ция) – в видепоследовательности разделенных точками четырех десятичных (или 16-ричных с префиксом 0х) чисел,представляющих значения отдельных байтов (табл.
1). Для этого 32-битовый IP-адрес разбивается на 4байта. Т.е. максимальное десятичное число в обозначении IP-адреса (в группе) не более 255.IP-адрес192.168.2.1…..192.168.2.4Табл. 1Ethernet-адрес8-0-39-0-2f-c3…..8-0-10-99-ac-54Каждый адрес является совокупностью двух идентификаторов: сети – Net ID (номер сети) и узла –Host ID (номер узла). Все возможные адреса разделены на 5 классов (рис. 3). Сети классов А, В и Сравноправны и отличаются лишь допустимым количеством узлов в них:- адреса класса А используются в крупных сетях – до 224-2=16 777 214 узлов;- адреса класса В в среднемасштабных сетях – до 216-2 =65 534 узлов;- адреса класса С в небольших сетях – до 28-2=254 узлов;- адреса класса D используются для организации многопунктового режима;- адреса класса Е зарезервированы и не используются.К специальным адресам относятся:- IP-адрес с нулевым номером узла – для обозначения сети в целом;- IP-адрес с номером узла в виде единичных битов (десятичное число 255) – являетсяшироковещательным (broadcast) адресом;- IP-адрес с первым байтом адреса 127 обозначает так называемый закольцованный интерфейс– фиктивную сеть, не имеющую реального аппаратного интерфейса и состоящую только из локальногоузла (127.0.0.1); по этому адресу узел может обратиться сам к себе без передачи по сети.0Класс АКласс В0107151 1 0Класс D1 1 1 0Класс E1 1 1 1 031Крупные сетидо 16 777 214 узловНомер узла (24 бита)Номер сети (8 бит)Класс С23Номер сети (16 бит)Номер узла (16 бит)Номер сети (24 бита)Средние сетидо 65534 узловНомер узла (8 бит)Адрес для многопунктовой адресацииНебольшие сетидо 254 узловРезерв адресовРис.
3. Классы IP-адресовДля обеспечения гибкости при создании и администрировании сетей различного размера быловведено понятие “подсеть”, позволяющее применять один и тот же IP-адрес классов А, В или С дляразных подсетей. Это обеспечивается специальной битовой маской (netmask), ассоциированной с IPадресом и определяющей распределение битов IP-адреса между номером подсети и номером узла.Маска сети накладывается на IP-адрес по правилу: если значение бита маски равно 1, тоадресация узлов запрещена, а если 0 - разрешена.
В сетевой маске биты маскируются (устанавливается1) только подряд от старшего к младшему, т.е. слева направо.С учетом этого правила для сетей класса А, В и С получим следующие дот-нотации сетевыхмасок: класс А – 255.0.0.0; класс В – 255.255.0.0; класс С – 255. 255. 255.0.6Пример.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
