К. Закер - Компьютерные сети. Модернизация и поиск неисправностей (953092), страница 13
Текст из файла (страница 13)
Фрагвйеитация Вследствие тяго, что маршрутизаторы могут соединять сети, использующие различные протоколы Канального уровня, иногда могут цоналобиться промежуточные системы, разбиваюшие дейтаграммы на фрагменты,. удовлетворяющие примсненнрму протоколу. Например, если рабочая станция, расположенная в сети Токеп Идя, формирует пакеты дайтельностью 4500 байт данных, то промежуточная система, соединяющая 'ссуь.токеп Кшя с сетью Ебзегпег, должна разбивать их на фрагменты' размеррм не более чеы "5500 байт. Зто связано с тем, что кадр сети Егпегпп йе может переносить большее количество данных. Дейтаграммй„которые были поделены промежуточной системой на фрагменты, не восстанавливаются ло тех пор, пока ие достигнут своего места назначения.
В зависимости от типа протоколов Кайального уровня различных промежугочнмх сетей фрагменты дейтаграмм могут быть фрагментированы повторна. Протоколы::с.установлением соединения и без установления соединения Выделяются два типа протоколов. Функционирующих на Сетевом.и Транспортном уровнях; с,установлением соединения и без установления соединения. Тип используемого протокола помогает определить остальные функции, выполняемые на каждом уровне.
В случае использованця протокола с устаиоелением соединелия (птлегоол-олелге4„прежде чем будуг переданы дан- /лава 2 Эталонная сетевая Модель ОЫ ные вышележащего уровня, должна быль установлена логическая связь между системой-отправителем и системой-получателем. После того как спединение установлено, система-отправитель передает данные, а система-получатель подтверждает их прием.
Отсутствие соответствующего подтверждения приема рассматривается системой-отправителем как сигнал лля повторной передачи пакетов Когда передача данных успешна завершена, системы разрывают соединение. Использование данного типа протокола дает системе, отправляющей данные, уверенность в том, что данные успешно доставлены в место их назначения. Ценой этого гарантированного сервиса является дополнительный сетевой трафик, вызванный установкой соединения, посылкой подтверждений и сообщениями о 1хтзрыве соединения. Протявкая без установления соединения <соллесттоп1езз ртоатсотт просто упаковывает ланные и посылает нх по адресу назначения без проверки того, что система-получатель доступна, и ожидания подтверждения приештч данных. В большинстве случаев протоколы без установления соединения,.идаольдуются, когда гарантия доставки и другие сервисы, присущие протоколу с установлением соединения, обеспечиваются другим уровнем стека.
Эти допсптпттельные сервисы могут включать управление потоком данных, выявление и коррекцию ошибок. Большинство протоколов ЛВС, функционирующих на Сетевом уровне, таких как 1Р и !РХ, являются протоколами без установления. соединения. Объясняется зто тем, что в случае применения таких протоколов на Транспортном уровне доступны.для использования различные протоколы, которые обеспечивают как сервисы, ориентированные на установление соединения, так и сервисы без поддержки такового.
В настоящее время сутцествует несколько протоколов Сетевого уровня с установлением соединения, таккх как Х.25; но широкое распространение ТСР/1Р, который поддерживает только 1Р-коммуникации без установки соединения, удалило этот тип протоколов с Сетевопз уровня. Тем не менее, вопреки своей сущности, протокол [Р имеет механизм выявления ошибок, однако, последний проверяет наличие ошибок только в полях 1Р-заголовка, оставляя проверку данных протоколам других уровней. Транспортный уровень Начиная с Транспортного уровня, процесс доставки пакетов ат источника до получателя отхолит на задний план. Протоколы 1'ранспортного уровня и всех уровней, расположенных выше, полностью остаияяктт решение задач «лресации и лоставки Сетевому и Канальному уровням. Как обсуждалось ранее, пакеты, прн их обработке промежуточными системами, не поднимаются выше Сетевого уровня стека протоколов.
Таким образом, протоколы Транспортного уровня функционируют только на двух конечных системах. РП$3 Транспортного уровня состоит из заголовка и данных, полученных от Прикладного уровня, в дальнейшем он инкапсулируется протоколом Сетевога уровня в дейтаграмму.
Олна из основных функций протокола Трансп«зртиога уровня заключается в идентификации процессов вышележащего уровня„которые выработали сообщение в сисг«а«е-отправителе и должны принять,ега в систсме-поДУчателе. Транспархиые протоколы в пакете ТССР, например, используют в своих загаловкзз«номера портов, чтобы идентифицировать сервисы верхних уровней. Другие функции, которые должны бытыыполнены нй Транспортном уровне, включают в себя выявление и коррекцию ошибок, управление потоком данных, подтверждение приема пакета, и другие средства, присущие протоколам с установлением соединения. КаибИНЕцм1й СврВИСОв, 11РЕдОЕТЭВПЯЕМЫК лротокелеми Протоколы Канального и Сетевого уровней язвим««действуют вместе и на своих уровнях взаимозаменяемы.
Это означает, что допустимо использовшь практически любой протокол Канального уровня совместно с любым протоколом Сетевого уровня..Однако протоколы Транспортного уровня тесно привязаны к определенному протоколу Се«сваха уровня и не могут быть замещены Комбииапия из протоколов Транспорт«Опт й Сетеаога уровней преаосшвляет' полный набор услуг, соответствующий канкретпамУ приложению. Так же, как и на Сетевом уровне„среди пратозюлов Транспортного уровня могут быть выделены протоколы е устаноййением соединения и без установления с«зединения. Документ модели Ой1 опиеьшает четыре'ввзмажные на зтам уровне комбинации протоколов с усхановлением соединения и без него (рис.
2 11). Какую из комбинаций следует использовать, зависит от требуемых сервнеав Процесс выбора комбинации прстткалов для'выполнения определенной задачи называется ал«сбразяяяивв 1«ларргля1 службы Транспортного ураш«я на службу Сетевого уровня. Выбор прогал«иа Транспортного уровня основывается на требованиях приложения, создавшего сообщение, и сервисов, уже предоставленных протоколами нижних уровней. Руководспю ОБ1 описывает пять теоретических классов протоков» Транспортного уровня.
П ТРб. Оратакол без дололнителъной функциональности. Предпалашет, что протокады нижних уровней уже предоставляют приложению' все необходимые услуги. П ТР1. Праивоза с исправлением обнаруженнъгх «диибрк, Дает возможность исправйть ошибки, обнаруженные прхпяпвшми', фуикциопируюшими на нижних уровнях. П ТРЗ. Протокол с мультиплексированяем "Вяли«чает кеды, идентифицирующие процесс, создавший пакет„н процесс, который должен обрабо- Глава 2 Эталонная сетвввл мсдвпь СЯ! тать пакет на принимающей стороне. Это позволяет переносить трафик, создаваемый несколькими приложениями, через одну сетевую среду П ТРЗ.
Протокол с исправлением обнаруженных ошибок и мультиплекси- рованием. Сочетает услуги, предоставляемые ТР1 и ТР2. П ТР4. Предлагает полный набор ориентированных нв подключение услуг. Вииочзет обнаружение и исправление ошибок, управление патокам данных и лругие сервисы. Предполагает нснсльзоввние на нжкних уровнях протоколов без установления соединения, которые не оказывают перечисленных услуг. Рис. 2Л1. Системе может использовать ввзличные комбинвиии псотоколов о установлением соединении и без установления соединения Данная клвссификапня сервисов Транснартного уровня является евлз одним местом, тле теоретическая канструкпия модели 0Я! основательна атлмчжтея от действительности.
Нн адин из широко используемых наборов протоколов не обладает пятью различными протоколами транспортного уровня, согласующимися с этими классами. Большинства блоков протоколов, таких как ТСР/1Р, имеют в своем составе два протокола, которые в основном саатнвсятся а класпами ТРО и ТР4, обеспечивающими услуги без установления со~нйтения и с установлением соединения соответственно. Функции протокола Транспортного уровня Протокол Ш)Р представляет собой службу, которая вместе с протоколом $Р Сетевого уровня обеспечивает минимальный объем услуг для коротких трав~- закпий, нс. нуждающихся в сервисах протокола с установлениеи.саедйне- ния. Транзакцди системы имен доменов (Вйй,'"Тубпиап 1Чапзе Буаапз! обычно состоят из''обмена короткими сообщениями, й6тарые умещяютея" й один пшет; вследствие этого управление потоком данных не требуется.
Типичная транзакция состоив из запроса и ответа, который выполняет Функцию подтверждения прцеьи Таким образом, нет необходимости в использовании какого-либо мцклнизма, гарантирующего доетадКУ,Однакр прцпжол Г)ВР имеет мехацидьг выявления ошибок, реализованн!яй в киде подсчета контрольной суммы, которая вычисляется на обевл.системах — отцрааителе и получателе. Иоакольку \ЛИР обеспечивает минимум дополнительных услуг, длина его заголовка не превышает 8 байт, и издержки, вызванные добавлением служебной информации к пакету, очень незначительны. Протокол ТСР, с другой стороны, является протоколом с установлением соединения, и предоставляет полный спектр услуг, но цена этого — более высокие издержки.
Длина заголовка ТСР составляет 20:байт. Также протокол порождает, большое количество донолнительных пакетов, вызванных исключительна потребностями процедур управлеггня, талях как установка соелинения„разрыв соединения и подтверждение приема пакета. Сегментация и восстановление Транспортные протоколы с установлением соединения разработаны для передачи большого количества данных, при этом ин4арм~ция должна быть разбита на сегменты, умещающиеся в отдельных пакетах. Сегментация данных и нумерация:сегментов являются важным элементом процесса передачи и помимо этого делают,осуществимым выполнение других функций, таких как исправление ошибок.
Процесс маршрутизации, выполняемый на Сетевом уровне, является динамическим; и в случае передачи данных возможно возникновения ситуации, когда сегменты следуют до места назначения разными пугямн и "приходят не в том порядке,', как Гвцг'были отправлены, Нумерация сегментов позволяет принимающей системе восстановить исходный порляоюследованнл сегментов. Эта Нумерация также дает возможность системе-,полуппелю сообщить отправителю, какой из пакетов был поврежден или потерян. В результате, отправитель может, не повторять целиком всю передачу, а повторно переслать только потерянные сегменты.