Олифер В.Г., Олифер Н.А. - Компьютерные сети. Принципы, технологии, протоколы (4-ое изд.) - 2010 - обработка (953099), страница 90
Текст из файла (страница 90)
Основными функциями уровня МАС являются: (3 обеспечение доступа к разделяемой среде; (3 передача кадров между конечными узлами посредством функций и устройств физического уровня. Если уровень МАС специфичен для каждой технологии и отражает различия в методах доступа к разделяемой среде, то уровень Ь(.С представляет собой обобщение функций разных технологий по обеспечению передачи кадра с различными требованиями к надежности. Логика образования общего для всех технологий уровня 1.1 С заключается в следующем после того как узел сети получил доступ к среде в соответствии с алгоритмом, специфическим для конкретной технологии, дальнейшие действия узла или узлов по обеспечению надежной передачи кадров от технологии не зависят.
Так как в зависимости от требований приложения может понадобиться разная степень надежности, то рабочая группа 802.2 определила трн типа услуг: (3 Услуга ЬЕС1 — это услуга без услановления соединения и без подгяверждения иолучема данных. 1.1С! дает пользователю средства для передачи данных с минимумом издержек В этом случае 1.1.С поддерживает дейтаграммный режим работы, как и МАС, так чтс и технология 1АХ в целом работает в дейтаграммном режиме. Обычно эта процедург используется, когда такие функции, как восстановление данных после ошибок и упорядочивание данных, выполняются протоколами вышележащих уровней, поэтому нег нужды дублировать их на уровне 1.1С.
С! Услуга 1.1.:С2 дает пользователю возможность установить логическое соединение перед началом передачи любого блока данных и, если это требуется, выполнить процедура восстановления после ошибок и упорядочивание потока блоков в рамках установленного соедннениФ. (3 Услуга 1.1.СЗ вЂ” это услуга без установления соединения, но с нодтпверждением лолучеюа данных В некоторых случаях (например, при использовании сетей в системах реальною времени, управляющих промышленными объектами), с одной стороны, временные издержки установления логического соединения перед отправкой данных неприемлема а сдругой стороны, подтверждение о корректности приема переданных данных необю Общая характеристика протоколов локальных сетей на разделяемой среде 359 является компромиссом между 1Л.С1 и 1.1С2, так как она не предусматривает установление логического соединения, но обеспечивает подтверждение получения данных.
Кахой из трех режимов работы уровня 1Л.С будет использован, зависит от требований протокола верхнего уровня. Информация о требуемой от 1ЛС транспортной услуге переппегся через межуровневый интерфейс уровню 1Л.С вместе с аппаратным адресом и пакеюм с пользовательскими данными.
Например, когда поверх 1.1.С работает протокол 1Р он псегда запрашивает режим 1Л.С1, поскольку в стеке ТС Р/1 Р задачу обеспечения надежной доставки решает протокол ТСР. Нужно сказать, что на практике идея обобщения функций обеспечения надежной передачи мдров в общем уровне 1Л.С не оправдала себя. Технология Ес)гегпес в версии П1Х изна'впьпо функционировала в наиболее простом дейтаграммном режиме — в результате оборудование ЕсЬегпеС н после опубликования стандарта 1ЕЕЕ 802.2 продолжало поддерживать только зтот режим работы, который формально является режимом 1Л.С1.
В то же время оборудование сетей То1сеп Юпй, которое изначально поддерживало режимы 1Л.С2 и 1ЛСЗ, также продолжало поддерживать эти режимы и никогда не поддерживало режим 1ЛС1. Помимо обеспечения заданной степени надежности уровень 1Л.С выполняет также интерфейсные функции. Эти функции заключаются в передаче пользовательских и служебных пппнмх между уровнем МАС и сетевым уровнем. При передаче данных сверху вниз уровень 1ЛС принимает от протокола сетевого уровня пакет (например, 1Р- или 1РХ-пакет), в котором уже находятся пользовательские данные. Помимо пакета сверху также передается мрес узла назначения в формате той технологии ЕАХ, которая будет использована для доставки кадра в пределах данной локальной сети. Напомним, что в терминах стека ТСР/1Р такой адрес называется аппаратным.
Полученные от сетевого уровня пакет и аппаратный мрес уровень 1.1.С передает далее вниз — уровню МАС. Кроме того, 1Л.С при необходимости решает задачу мультиплексирования, передавая данные от нескольких протоколов сетевого уровня единственному протоколу уровня МАС. Прп передаче данных снизу вверх 11.С принимает от уровня МАС пакет сетевого уровня, пришедший из сети. Теперь ему нужно выполнить еще одну интерфейсную функцию — двлулыпинпвксированив, то есть решить, какому из сетевых протоколов передать полученные пт МАС данные (рис. 12.4). Глава 12. Технологии локальных сетей на разделяемой среде ЕЮегпеФ со скоростью 10 Мбит/с на разделяемой среде МАС-адреса На уровне МАС, который обеспечивает доступ к среде и передачу кадра, для идентификации сетевых интерфейсов узлов сети используются регламентированные стандартом 1ЕЕЕ 802.3 уникальные 6-байтовые адреса, называемые МАС-адресами.
Обычно МАС- адрес записывают в виде шести пар шестнадцатеричных цифр, разделенных тире или двоеточиями, например 11-АО-17-ЗР-ВС-01. Каждый сетевой адаптер имеет, по крайней мере, один МАС-адрес. Помимо отдельных интерфейсов, МАС-адрес может определять группу интерфейсов или даже все интерфейсы сети. Первый (младший) бит старшего байта адреса назначения является признаком того, является адрес индивидуальным или групповым. Если он равен О, то адрес является индивидуальным, то есть идентифицирует один сетевой интерфейс, а если 1, то групповмм. Групповой адрес связан только с интерфейсами, сконфигурированными (вручную или автоматически по запросу вышележащего уровня) как члены группы, номер которой указан в групповом адресе.
Если сетевой интерфейс включен в группу, то наряду с уникальным МАС-адресом с ним ассоциируется еще один адрес — групповой. В частном случае, если групповой адрес состоит из всех единиц, то есть имеет шестнадцатеричное представление ОхГГГГГГГГГГГЕ он идентифицирует все узлы сети и называется широковещательным. Второй бит старшего байта адреса определяет способ назначения адреса — централизованный или локальный. Если этот бит равен 0 (что бывает почти всегда в стандартной аппаратуре ЕТЬегпег), это говорит о том, что адрес назначен централизованно по правилам 1Е ЕЕ 802. ВНИМАНИЕ В стандартах 1ЕЕЕ Ег)гегвег младший бит байта изображается в самой левой позиции поля, а старший бит — в самой правой.
Этот иестаидартиый способ отображения порядка следования битов в байте соответствует порядку передачи битов в ливию связи передатчиком Ейегпег (первым передается младший бит). В стандартах других организаций, например НГС 1ЕТЕ 1Т))-Т, 15О, используется градин ион иое представление байта, когда млалший бит считается самым правым битом байта, а стар. шил — самым левым. При этом порядок следования байтов остается традиционным. Поэтому пра чтении стандартов, опубликоваииых этими организациями, а также чтении данных, отображаемых иэ экране операционной системой или анализатором протоколов, значения каждого байта кэхрэ Егпегпет нужно зеркально отобразить, чтобы получить представление о значении разрядов этого байта в соответствии с документами 1ЕЕЕ.
Например, групповой адрес, имеющий в нотации 1ЕЕЕ вид 1000 0000 0000 ОООО 1010 0111 1111 0000 0000 0000 0000 0000 или в шестнадцатеричной записи 80-00-А7-Г0-00-00, будет, скорее всего, отображен анализатором протоколов в традиционном виде как 01-00-Е5-0Г-ОО-ОО. Комитет 1ЕЕЕ распределяет между производителями оборудования так называемые организационно уникальные идентификаторы (Огйап)гас)опаПу () п1с)пе )Пенс)бег, ОШ). Каждый производитель помешает выделенный ему идентификатор в три старших байтз адреса (например, идентификатор Ох0020АГ определяет компанию ЗСОМ, а ОхОООООС— С)зсо).
За уникальность младших трех байтов адреса отвечает производитель оборудо- ЕГПегпет со скоростью 10 Мбит/с на разделяемой среде вания. Двадцать четыре бита, отводимые производителю для адресации интерфейсов его продукции, позволяют выпустить примерно 16 миллионов интерфейсов под одним идентификатором организации.
Уникальность централизованно распределяемых адресов распространяется на все основные технологии локальных сетей — Ейегпец Тойеп К1пй, ГОР! и т.д. Локальные адреса назначаются администратором сети, в обязанности которого входит обеспечение их уникальности. Сетевые адаптеры ЕгЬегпег могут также работать в так называемом режиме неразборчивоге захвата (ргопнзсцопз шог(е), когда они захватывают все кадры, поступающие на интерфейс, независимо от их МАС-адресов назначения. Обычно такой режим используется для мониторинга трафика, когда захваченные кадры изучаются затем для нахождения причины некорректного поведения некоторого узла или отладки нового протокола. Форматы кадров технологии Еййегпе1 Существует несколько стандартов формата кадра ЕгЬегпец На практике в оборудовании Ейегпес используется только один формат кадра, а именно кадр ЕгЬегпег Р1Х, который иногда называют кадром ЕгЬегпес 11 по номеру последнего стандарта Р1Х. Этот формат представлен на рис.
12.5. Рмо. 12.6. Формат кадра Ещегпе1 004 (0) Первые два поля заголовка отведены под адреса; () РА (Резг(паг)оп АЙ3геаз) — МАС-адрес узла назначения; П ЯА (Яонгсе АгЫгезз) — МАС-адрес узла отправителя. Для доставки кадра достаточно одного адреса — адреса назначения; адрес источника помещается в кадр для того, чтобы узел, получивший кадр, знал, от кого пришел кадр в кому нужно на него ответить. Принятие решения об ответе не входит в компетенцию протокола ЕгЬегпег, зто дело протоколов верхних уровней.
ЕгЬегпес же только выполнит такое действие, если с сетевого уровня поступит соответствующее указание. () Поле Т(туре, или Е1Ьегтуре) содержит условный код протокола верхнего уровня, данные которого находятся в поле данных кадра, например шестнадцатеричное значение 08-00 соответствует протоколу 1Р Это поле требуется для поддержки интерфейсных функций мультиплексирования и демультиплексирования кадров при взаимодействии с протоколами верхних уровней.
(1 Поле данных может содержать от 46 до 1500 байт. Если длина пользовательских данных меньше 46 байт, то зто поле дополняется до минимального размера байтами мполнения. Эта операция требуется для корректной работы метода доступа ЕгЬегпет (ов рассматривается в следующем разделе). П Поле контрольной последовательности кадра (агаве СЬесй Бег)иепсе, ГС5) состоит из 4 байт контрольной суммы. Это значение вычисляется по алгоритму СКС-32.