Протокол

Модель OSI.

Для решения сложных задач используется приём «декомпозиция» - разбиение одной сложной задачи на несколько более простых задач - модулей. Отдельные модули можно модифицировать, не меняя остальные. Задачу можно разбить на несколько уровней. Выделить ниже лежащие и выше лежащие уровни решения задачи. Надо чётко разграничить функции каждого уровня и интерфейсов между ними.

В процессе межсетевого обмена сообщениями участвуют две машины - надо организовать согласованную работу двух иерархий

1. Модули лежащие на одном уровне могут обращаться с запросами только к модулям нижележащего соседнего уровня.

2. Результат работы модулей некоторого уровня может быть передан только модулям соседнего вышележащего уровня.

df1. Правила, определяющие последовательности и формат сообщений, которыми обмениваются компоненты одного уровня, но в разных узлах сети, называются протоколом.

Или:

df2. Протокол -набор правил и соглашений принятых для сетевого обмена сообщениями между двумя ПК.

Модули одного узла на соседних уровнях обмениваются также по чётко определённым правилам - интерфейсу. На каждом уровне надо отрабатывать протокол своего уровня + интерфейс с соседнями уровнями.

1. Физический уровень - передача битов по каналам связи (коаксиальный кабель, витая пара, оптоволокно ит.п.). Функции ФУ выполняет сетевой адаптер или последовательный порт.

2. Канальный уровень: проверка доступности среды передачи данных. Обнаружение и коррекция ошибок. Здесь биты группируются в кадры(frames). Для контроля за правильностью передачи используется контрольная сумма кадра. Возможна повторная передача данных в случае их повреждения. Доставка данных внутри локальной сети с типовой топологией.

3. Сетевой (network layer)- служит для образования единой транспортной системы, объединяющей несколько сетей. Внутри сети доставка на канальном уровне, а доставка между сетями - на сетевом. Именно он поддерживает возможность правильного выбора маршрута передачи сообщения в случае нестандартной структуры связей между сетями. Сети объединяются маршрутизаторами. М собирает информацию о топоплогии межсетевого соединения и на её основе пересылает пакеты между сетями. Нужно совершить последовательность хопов (Hop - прыжок). Проблема выбора наилучшего пути называется маршрутизацией, и ей решение достигается на сетевом уровне.Сообщения сетевого уровня называются пакетами. При доставке пакетов на СУ используется номер сети. Адрес содержит номер сети и номер узла в этой сети.

4. Транспотрный - нарезка на пакеты - при передаче, сборка из пакетов - при приёме. Распознавание и исправление ошибок.

5. Сеансовый - обеспечение управления диалогом между ПК, управление процессом передачи информации, его длительностью, предоставляет средства синхронизации.

6. Представительный - используя заголовок прикладного уровня выполняет требуемые действия., добавляет свой заголовок. Преобразует данные с прикладного уровня в промежуточный формат, шифровка, сжатие, и т.д.

7. Прикладной - формируется сообщение стандартного формата (заголовок поле данных). Здесь приложение получает доступ к сетевому сервису

Адресация в IP- сетях. Классы IP-адресов.

К адресу узла в сети предъявляются следущие требования

1. Адрес должен однозначно определять ПК в сети

2. Схема назначения адресов должна быть максимально простой

3. Адрес должен иметь иерархическую структуру

4. должен быть символного типа

5. должен быть компактным

Все эти требования трудно совместить. На практике используют несколько схем.

Используются аппаратные(локальные), IP- адреса и символьные доменные адреса.

Аппаратный адрес используется для доставки данных в пределах подсети. Обычно это номер сетевого адаптера. (MAC -media access control).

IP-адреса - основной тип адресов, на основании которых сетевой уровень передаёт пакеты между сетями. Эти адреса состоят из 4-х байт. Назначается администратором во время конфигурирования компьютеров и маршрутизаторов. Каждый порт маршрутизатора имеет свой IP- адрес. IP- адрес соответствует одному сетевому соединению.

IP-адрес состоит из номера сети и номера узла в сети.

Класс	1 байт	1 байт	1 байт	1 байт
А		№ сети	№ узла
В			№ сети	№ узла
С				№ сети	№ узла
D					адрес группы multycast

Символьные доменные имена - строятся по иерархическому принципу. Полное символьное имя в IP- сетях состоит из имён узлов: перечисление идёт от простого имени конечного узла, затем имя группы узлов, затем имя более крупной группы(поддомена), и затем имя домена самого высокого уровня: mstu.edu.ru. Служба DNS устанавливает соответствие между IP адресом узла и его символьным именем.

Структура IP-пакета. (Олифер. стр. 385)

Основные функции протокола IP:

передавать пакеты между сетями. В каждой промежуточной сети протокол IP вызывает средства транспортировки этой сети для передачи с их помощью пакета на маршрутизатор, ведущий к следующей сети, или на узел назначения. За надёжность доставки отвечает протокол TCP. Основное отличие IP от других протоколов состоит в его способности к фрагментации пакетов при передаче их между сетями с различными максимально допустимыми значениями поля данных.

IP -пакет - состоит из ЗАГОЛОВКА и ПОЛЯ ДАННЫХ.

Заголовок имеет следующую структуру:

4 бита	4 бита	8 бит	16 бит
номер версии протокола	длина заголовка	тип сервиса	Общаяя длина пакета (загол.+поле данных) < 2^16байт.
приоритет (0..7)	D	T	R
ID- пакета (у всех фрагментов исходного пакета ID совпадает)	3 бита	Поле смещений = fragment +offset.
флаги
	d	m
время жизни (не менее 1 секунды)	протокол верхнего уровня	контрольная сумма (для заголовка) - дополнение к сумме всех 16-ти битовых слов заголовка.
IP- адрес источника
IP- адрес приёмника

Общая длина заголовка= 5*32 бита = 160 бит = 20 байт.

D= {1;0} - с минимальная задержка

T= {1;0} - с максимальной пропускной способностью

R= {1;0} - надёжность доставки

df =do not fragment - запрещает маршрутизатору фрагментировать пакет.

mf = more fragments- данный пакет является промежуточным фрагментом.

Поле смещений пакета (13 бит) задаёт смещение в байтах поля данных этого пакета от начала общего поля данных исходного пакета, подвергнутого дефрагментации. Используется при сборке пакетов при передачах между сетями.

Дата добавления: 2014-01-14