Руководство по технологиям объединенных сетей Cisco (953103), страница 9
Текст из файла (страница 9)
Физический уровень модели 081 Физический уровень определяет электрические, механические, процедурные и функциональные спецификации по активированию, поддержке и прекрашению физической связи между обмениваюшимися информацией сетевыми системами. Спецификации физического уровня определяют такие характеристики, как уровни напряжения, синхронизацию изменений напряжения, физическую скорость передачи данных, максимальное расстояние, на которые могут передаваться данные, а также характеристики физических соединителей кабелей и устройств. Варианты реализации физического уровня можно разделить па категории в зависимости от спецификаций локальных и распределенных сетей.
На рис.!.7 представлены некоторые обшепринятые варианты реализации физического уровня в локальных и распределенных сетях. УРовень ОВ! гган Реализации физического уровня Рис. й 7. Физический уровень реализуетсл в виде слецификаиий локальных или раслределенных сетей Канальный уровень эталонной модели 081 Канальный уровень обеспечивает надежную передачу данных по физической сети. Спецификации канального уровня определяют характеристики сети и протоколов, включая физическую адресацию, топологию сети, сообшения об ошибках, регистрацию последовательности фреймов и управление потоком.
Физическая адресация 55 Глава 1. Основные понятия теории объединенных сетей (вотличие от сетевой) определяет способы обращения к устройствам на канальном уровне. Сетевая топология состоит из спецификаций канального уровня, которые зачастую определяют способ физического соединения устройств — например, шинная или кольцевая топология. Сообщения об ошибках предупреждают протоколы высшего уровня, что при передаче данных произошла ошибка, а система управления последовательностью фреймов возвращает на свои места фреймы, переданные в неправильной последовательности. Наконец, система управления потоком регулирует передачу данных таким образом, чтобы интенсивность потока данных, поступающего на вход принимающего устройства, соответствовала возможностям его обработки. Стандарты института !ЕЕЕ (1льт!шге от Е!ее!пса! апг) Е!ее!гоп!сз Епй!пеегз — 1ЕЕЕ) подразделяют канальный уровень на два подуровня: управление логическим каналом () о8!са! (зп)с Сапего! — 1.) С) и управление доступом к носителю (Мез)!а Ассезз Сов!го! — МАС).
Подуровни 1ЕЕЕ канального уровня показаны на рис. 1.8. Рис. 88. Капольпий уровепь подразделяется яа дво подуровня Подуровень управления логическим каналом (йойзса! Азизе Солглз! — А2 С) управляет обменом данными между устройствами в сети по одной линии связи. Подуровень Ы С описан в спецификации 1ЕЕЕ 802.2 и поддерживает как службы, нс требующие подтверждения соединения, так и службы, ориентированные на соединение, используемые протоколами высших уровней. Спецификация 1ЕЕЕ 802.2 определяет ряд полей во фреймах канального уровня, которые позволяют нескольким протоколам высших уровней совместно использовать один и тот же физический канал передачи данных.
Подуровень управления доступом к среде переда«и (Чейза 4ссезз Сошкаl — з)з4С) управляет доступом протокола к физическому сетевому носителю. МАС-спецификация 1ЕЕЕ определяет МАС-адреса, которые позволяют нескольким устройствам безошибочно распознавать друг друга на канальном уровне. Сетевой уровень эталонной модели 08! На сетевом уровне определяется сетевой адрес (его следует отличать от МАС-адреса). Некоторые реализации сетевого уровня, например протокол 1пгегпег (!щегле! Ргогосо! — 1Р), определяют сетевые адреса таким образом, чтобы выбор маршрута мог быть сделан с помощью известного алгоритма, например, путем сравнения сетевого адреса источника с сетевым адресом приемника/получателя и наложения маски подсети. Поскольку сетевой уровень определяет логическую структуру сети, маршрутизаторы могут использовать этот уровень для того, чтобы определить направление последующей пересылки пакета.
Вследствие этого значительная часть работы по проектированию и конфигурированию объединенных сетей происходит па 3-м (сетевом)уровне. Часть !. Основы теории обьединенных сетей Транспортный уровень эталонной модели 081 Транспортный уровень принимает данные от сеансового уровня и сегментирует их для передачи по сети. Как правило, транспортный уровень отвечает за доставку данных без ошибок и в правильной последовательности. Обычно управление потоком происходит именно на этом уровне.
Система управления потоком следит за передачей данных между устройствами для того, чтобы передающее устройство не отправляло больше данных, чем может обработать принимающее устройство, Мультиплексирование позволяет передавать по одному физическому каналу данные от нескольких приложений. На транспортном уровне также создаются, поддерживаются и ликвидируются виртуальные каналы.
В целях контроля ошибок создаются различные механизмы распознавания ошибок передачи, а для их исправления выполняются определенные действия, например, запрос на повторную передачу данных. В сети 1пгегпег применяются транспортные протоколы ТСР и ~30Р. Сеансовый уровень модели 081 На сеансовом уровне устанавливаются сеансы обмена данными, происходит управление ими и их завершение. Сеансы взаимодействия состоят из запросов к службам и ответов от них, передаваемых между приложениями, находящимися на разных сетевых устройствах. Эти запросы и ответы координируются протоколами, реализованными на сеансовом уровне.
В качестве примеров реализации сеансового уровня можно привести протокол Холе 1п(оппайоп Ргогосо! (71Р), используемый в сетях Арр!еТа!)с и координирующий процесс привязки имен, протокол управления сеансом (Беза!оп Соя!го! Ргошсо! — ЬСР) и протокол сеансового уровня 0ЕСпе! Р)заве 1У. Уровень представления эталонной модели 081 Уровень представления данных обеспечивает выполнение различных операций кодирования и преобразования, которым подвергаются данные уровня приложений. Эти функции гарантируют, что информация, полученная с уровня приложений одной системы, может быть прочитана уровнем приложений другой системы.
В качестве примеров схем кодирования и преобразования уровня представления можно привести общеупотребительные форматы представления данных, преобразование символьных форматов, общепринятые схемы сжатия и шифрования данных. Стандартные форматы представления данных, в том числе изображений, звука и видео, позволяют обмениваться ланными приложениям, установленным на компьютерных системах различных типов. Для обмена информацией с системами, использующими различные представления текста и данных, такие как ЕВС01С и АСС!1, применяются схемы преобразования. Стандартные схемы сжатия позволяют правильно распаковывать, а схемы шифрования — расшифровывать на устройстве-получателе данные, сжатые или зашифрованные на устройстве-источнике.
Реализации уровня представлений обычно не связаны с каким-либо определенным стеком протоколов. В число популярных стандартов для передачи видеоданных входят ЯшсйТппе и Мойоп Р!с!иге Ехрепв Огоцр (МРЕО). Оц!с)сТ!ще является спецификацией компании Арр!е Согпрцгег лля обработки видео и аудиоданных, а МРЕО представляет собой стандарт сжатия и кодирования видеоданных. 57 Глава 1. Основные понятия теории объединенных сетей Среди цопулярных форматов графических изображений следует назвать стандарты ОгарЫсв 1пгегсЬапяе Гоппаг (О1Г), зо!пг Р)тогоягарЫс Ехреггв Огоцр (ХРЕО) и Тадйес) !шаде Гйе Гоппаг (Т)ГГ). С1Г и ХРЕО являются стандартами сжатия и кодирования графических изображений, а стандарт Т1ГГ определяет только кодирование данных. Уровень приложений модели 08! Уровень приложений представляет собой ближайший к пользователю уровень ОЯ.
Уровень приложений эталонной модели ОЯ, как и пользователь, непосредственно взаимодействуют с прикладным программным обеспечением. Этот уровень взаимодействует с приложениями, имеющими в своем составе коммуникационные компоненты. Такие приложения выходят за рамки эталонной модели 031.
Функции уровня приложений обычно состоят в том, чтобы определить партнеров по обмену данными, доступность ресурсов и синхронизировать обмен информацией. Определяя партнеров по обмену данными, уровень приложений идентифицирует их и определяет нх доступность для приложения, которое передает данные. Определяя доступпость ресурсов, уровень приложений должен выяснить, имеются ли достаточные сетевые ресурсы для удовлетворения запроса на обмен данными. При синхронном обмене данными взаимодействие между приложениями требует согласованности, которая обеспечивается уровнем приложений.
В качестве примеров реализации уровня приложений можно привести протоколы Те!пег, протокол передачи файлов (Г!!е Тгапзтег Ргогосо! — ГТР) и простой протокол передачи электронной почты (Ящр!е Ма!! ТгапзГег Ргогосо! — БМТР). Информационные форматы Фрейм Данные верхнего уровня Заголовок конел ьного уровня Трейлер канального уровня Рис.
Дй Фрейн канального уровня образован данными, переданными с высших уровней 58 Часть !. Основы теории объединенных сетей Данные и управляющая информация, передаваемые по сети, принимают множество форм. В сетевой индустрии еще нет устоявшейся терминологии для обозначения этих информационных форматов, и иногда под одним термином подразумеваются разные понятия. Общеупотребительными форматами передачи информации являются фреймы, пакеты, дейтаграммы, сегменты, сообщения, ячейки и модули данных. Фрейм фате) представляет собой модуль данных, который передается от источника к получателю на канальном уровне. Фрейм состоит из заголовка (и, возможно, трейлера) канального уровня и данных верхнего уровня. Заголовок и трейлер содержат управляющую информацию, предназначенную для канального уровня системы- получателя.
Данные, переданные с верхних уровней, инкапсулируются между заголовком и трейлером канального уровня. Основные компоненты фрейма канального уровня показаны на рис. !.9. Пакет Данные верхнего уровня Заголовок сетевого уровня Трейлер сетевого уровня Рис. /.)О. Пакет сетевого уровня состоит из трех основных комлоиентов Дейтаграммой (Иагайгат) обычно называют модуль данных, который передается от источника к получателю на сетевом уровне с помошью сетевой службы, не требуюшей подтверждения соединения.
Сегмемтом обычно называют модуль данных, который передается от источника к получателю на транспортном уровне. Сообисеиив представляет собой модуль данных, который передается от источника к получателю на уровнях выше сетевого (чаше всего это уровень приложений). Ячейка представляет собой модуль данных фиксированного размера, который передается от источника к получателю на канальном уровне.
Ячейки используются в коммутируемых средах, таких как сети асинхронного режима передачи (АзулсЬтопоцв Тгапв)ег Моде — АТМ) и коммутируемой мультимегабитовой службы данных (Бту(тсЬес( Мц(т(ведает Оата Зегг)се — БМВБ). Ячейка состоит из заголовка и тела. Заголовок содержит управляюшую информацию, предназначенную для обработки на канальном уровне принимаюшей системы, и обычно имеет длину 5 байтов. Тело ячейки представляет собой данные вышестояших уровней, которые инкапсулируются после заголовка ячейки. Обычно оно имеет длину 48 байтов. Длина поля заголовка и тела во всех ячейках одинакова. Компоненты типичной ячейки показаны на рис. 1.11.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
