Студопедия

КАТЕГОРИИ:


Архитектура-(3434)Астрономия-(809)Биология-(7483)Биотехнологии-(1457)Военное дело-(14632)Высокие технологии-(1363)География-(913)Геология-(1438)Государство-(451)Демография-(1065)Дом-(47672)Журналистика и СМИ-(912)Изобретательство-(14524)Иностранные языки-(4268)Информатика-(17799)Искусство-(1338)История-(13644)Компьютеры-(11121)Косметика-(55)Кулинария-(373)Культура-(8427)Лингвистика-(374)Литература-(1642)Маркетинг-(23702)Математика-(16968)Машиностроение-(1700)Медицина-(12668)Менеджмент-(24684)Механика-(15423)Науковедение-(506)Образование-(11852)Охрана труда-(3308)Педагогика-(5571)Полиграфия-(1312)Политика-(7869)Право-(5454)Приборостроение-(1369)Программирование-(2801)Производство-(97182)Промышленность-(8706)Психология-(18388)Религия-(3217)Связь-(10668)Сельское хозяйство-(299)Социология-(6455)Спорт-(42831)Строительство-(4793)Торговля-(5050)Транспорт-(2929)Туризм-(1568)Физика-(3942)Философия-(17015)Финансы-(26596)Химия-(22929)Экология-(12095)Экономика-(9961)Электроника-(8441)Электротехника-(4623)Энергетика-(12629)Юриспруденция-(1492)Ядерная техника-(1748)

Основные понятия




Протокол - совокупность четко сформулированных правил, которые должны соблюдаться при организации взаимодействия и передачи данных.

Стек протоколов - иерархически организованный набор протоколов, достаточный для организации взаимодействия узлов в сети. Синонимом понятия "стек протоколов" является набор протоколов, хотя часто под стеком протоколов понимают реализацию набора протоколов.

Набор протоколов - совокупность взаимосвязанных протоколов, функциональность которых полностью или частично соответствует всем уровням используемой сетевой модели.

ARPAnet (Advanced Research Projects Agency Network, сеть управления перспективных исследований и разработок) - сеть ARPAnet была первой крупномасштабной глобальной компьютерной сетью с коммутацией пакетов. В 1991 году сеть ARPAnet была официально расформирована, однако некоторые ее части вошли в состав сети Интернет.

ЮР (Interior Gateway Protocol, протокол внутреннего шлюзования) - термин, которым в наборе протоколов TCP/IP обозначаются протоколы, используемые для организации взаимодействия маршрутизаторов, относящихся к одной и той же автономной системе.

Хост (host, главный узел) - компьютер, через который пользователи могут связываться с другими компьютерами.

Запросы на комментарии и предложения, RFC (Requests for Comments) - наборы документов проблемной группы IETF, содержащие описания протоколов и моделей, результаты экспериментов и другую информацию.

Совет по архитектуре Интернет, IAB (Internet Architecture Board) - международная организация, занимающаяся разработкой и рассмотрением стандартов и направления развития сети Интернет (ранее называлась Internet Activities Board).

Стек протоколов TCP/IP

 

Сегодня, пожалуй, каждого производителя или поставщика сетевого оборудования и программного обеспечения волнует вопрос о возможности взаимодействия различных сетей. Однако так было не всегда. Долгое время объединение компьютеров в сеть было "вотчиной" фирм-производителей. Но со временем разработчики начали осознавать необходимость создания программных и аппаратных средств, которые позволили бы объединять в единую сеть компьютеры с разными операционными системами. Для этой цели были разработаны различные наборы протоколов, в том числе и наиболее популярный в настоящее время стек протоколов TCP/IP (Transmission Control Protocol/In­ternet Protocol - протокол управления передачей/протокол Интернет). При этом под стеком протоколов чаще всего понимается реализация набора, хотя эти термины часто употребляются как синонимы.

История набора TCP/IP начинается с того момента, когда Министерство обороны США столкнулось с проблемой объединения большого числа компьютеров с различными операционными системами. В 1970 году был сформирован необходимый набор стандартов, и протоколы, разработанные на базе этих стандартов, получили обобщенное название TCP/IP. И хотя первоначально стек TCP/IP разрабатывался для экспериментальной сети ARPAnet, в дальнейшем он был принят в промышленную эксплуатацию, а затем в течение нескольких лет расширялся и адаптировался. Позже набор адаптировали для использования в локальных сетях, а в начале 1980 года появилась и объединенная сеть Интернет. Переход к Интернет-технологии был завершен в 1983 году, когда Министерство обороны США решило, что все компьютеры, присоединенные к глобальной сети, будут использовать набор протоколов TCP/IP.

Хотя протоколы TCP/IP неразрывно связаны с Интернетом, существует большое число локальных, корпоративных и территориальных сетей, непосредственно не являющихся частями Интернета, в которых также используют протоколы TCP/IP. Чтобы отличить их от Интернета, эти сети называют сетями TCP/IP или просто IP-сетями.

Предназначение

Само название набора протоколов TCP/IP состоит из названий двух основных протоколов стека - TCP (Transmission Control Protocol, протокол управления передачей) и IP (Internet Protocol, межсетевой протокол, или протокол Интернет). Этот набор включает ряд протоколов, который обеспечивает различные услуги и возможности, необходимые для взаимодействия разнородных компьютеров и сетей и управления ими.

Набор протоколов TCP/IP представляет пользователям две основные службы, которые используют прикладные программы: дейтаграммное средство доставки пакетов и надежное потоковое транспортное средство.

Использование дейтаграммного средства доставки пакетов означает, что протоколы TCP/IP определяют маршрут передачи небольшого сообщения, основываясь только на адресной информации, находящейся в этом сообщении. Доставка осуществляется без установки логического соединения. Это делает протоколы TCP/IP адаптируемыми к широкому диапазону сетевого оборудования.

Надежное потоковое транспортное средство. Большинство приложений требует от коммуникационного программного обеспечения автоматического восстановления при ошибках передачи, потере пакетов или сбоях в промежуточных маршрутизаторах. Надежное транспортное средство позволяет устанавливать логическое соединение между приложениями, а затем посылать большие объемы данных по этому соединению.

 

Структура TCP/IP

 

Структура набора протоколов TCP/IP имеет четыре уровня: уровень сетевого интерфейса (уровень доступа к сети), сетевой уровень (межсетевой уровень), транспортный уровень (уровень взаимодействия хостов) и прикладной уровень (уровень обработки). Эта структура отражена на рисунке. Прежде чем более детально рассмотреть каждый из четырех уровней, важно сначала разобраться в некоторых понятиях. Следует заметить, что физический уровень эталонной модели OS1 (Open System Interconnection, взаимодействия открытых систем) остается вне набора TCP/IP, поэтому при сопоставлении с моделью OSI к набору TCP/IP придется добавить пятый - физический уровень. Этот уровень, разумеется, участвует в процессе передачи информации, но не имеет протоколов в наборе TCP/IP (как, впрочем, и в других наборах, поскольку характеризует физическую среду передачи данных: кабели, разъемы и т.д.).

Сотрудники Министерства обороны США, разработавшие TCP/IP, основывали свою модель передачи данных на трех агентах, называемых процессами, хостами или сетями, с процессами, являющимися основными связующими сущностями. Процессы исполняются на хостах, представляющих собой компьютеры, которые могут поддерживать множество процессов. Хосты, в свою очередь, соединяются друг с другом через сеть.

Для передачи данных от одного процесса к другому необходимо сначала передать данные на хост, в котором этот процесс реализуется, а затем исполнить процесс с указанными данными внутри этого хоста. В такой модели средство связи должно заниматься только маршрутизацией данных между хостами, а хосты - направлением данных в соответствующие процессы.

Уровень доступа к сети управляет обменом данных внутри хостов и между хостами в пределах одной сети. Передающий хост снабжает сеть сетевым адресом принимающего хоста, чтобы гарантировать правильность передачи данных. Функции уровня доступа к сети протоколов TCP/IP соответствуют функциям физического, канального и частично сетевого уровней эталонной модели OSI (см. рисунок).

Для передачи данных стека TCP/IP в физическую среду используется специальный протокол, называемый также протоколом доступа к среде, который не зависит от трех верхних уровней этого стека. Это означает, что TCP/IP может использовать фактически любой протокол доступа к среде, включая Ethernet, Token Ring или FDD1.

Изоляция функций физического уровня от более высоких уровней означает также, что на функции сетевого, транспортного и прикладного уровней не оказывают влияния особенности используемого протокола более низкого уровня. Программное обеспечение, функционирующее на более высоком уровне, будет работать так же, независимо от типа сети, с которой связан хост.

Сетевой уровень - уровень межсетевого взаимодействия; он обеспечивает передачу данных между хостами различных сетей. Сетевой протокол, осуществляющий маршрутизацию, выполняется не только на "локальных" хостах, но также и на шлюзах, которые соединяют две сети. Сетевой уровень принимает запрос на посылку пакета от транспортного уровня вместе с указанием адреса получателя. Уровень инкапсулирует пакет в дейтаграмму, заполняет ее заголовок и при необходимости использует алгоритм маршрутизации. На стороне получателя на сетевом уровне удаляется заголовок дейтаграммы и определяется, какой из транспортных протоколов будет обрабатывать пакет. Под дейтаграммой принято понимать пакет данных, адреса отправителя и получателя которых устанавливаются не сетью, а конечным пользователем. Дейтаграмма состоит из адресного поля (полей) и поля данных.

Транспортный уровень гарантирует надежность данных и между двумя ТСР/1Р-хостами. Основной его задачей является обеспечение взаимодействия между прикладными программами. Транспортный уровень управляет потокам информации и обеспечивает высокую надежность передачи. Он принимает данные от нескольких прикладных программ и посылает их более низкому уровню. При этом транспортный уровень добавляет каждому пакету дополнительную информацию, в том числе контрольную сумму.

Прикладной уровень обеспечивает протоколы всем необходимым для поддержания различных прикладных программ конечного пользователя, таких, как пересылка файла или электронная почта. Каждая прикладная программа выбирает тип транспортировки либо последовательность отдельных сообщений, либо их непрерывный поток.

Протоколы TCP/IP

Каждый протокол TCP/IP предоставляет одну конкретную услугу или ряд услуг для передачи данных от одного компьютера по сети к другому. При этом одни услуги более очевидны, другие - менее.

 

Соответствие уровней стека и протоколов TCP/IP

уровням эталонной модели OSI

 

Модель OSI   протокол TCP/IP Уровни стека TCP/IP
Прикладной Telnet, FTP, SMMP, WWW, HTTP, MIME Прикладной(обработки)
Транспортный
Сеансовый TCP, UCP Транспортный (взаимодействие хостов)
Транспортный
Сетевой IP, ICMP, AMP, RARP, BGP, EGP Сетевой (межсетевой)
Канальный SLIP, PPP Сетевого интерфейса (доступа к сети)
Физический Физическая среда передачи данных

*Примечание:

1.На верхних уровнях стека TCP/IP могут использоваться протоколы, работающие на канальном уровне эталонной модели OSI и не входящие в стек TCP/IP, Ethernet., Token­ Ring, FDDI, Fast Ethernet.

2. Протокол IP может использовать для передачи дейтаграмм сети Ethernet., Token­ Ring, FDDI, Fast Ethernet, АТМ.

 

4.2. Стандарты IEEE Project 802.х

 

В конце 70-х годов, когда ЛВС стали восприниматься в качестве потенциального инструмента для ведения бизнеса, IEEE пришел к выводу: необходимо определить для них стандарты. В результате был выпущен Project 802, названный в соответствии с годом и месяцем своего издания (1980 год, февраль). Хотя публикация стандартов IEEE опередила публикацию стандартов ISO, оба проекта велись приблизительно в одно время и при полном обмене информацией, что и привело к рождению двух совместимых моделей. Project 802 установил стандарты для физических компонентов сети — интерфейсных плат и кабельной системы, — с которыми имеют дело Физический и Канальный уровни модели OSI. Итак, эти стандарты, называемые 802-спецификациями, распространяются:

- на платы сетевых адаптеров;

- компоненты глобальных вычислительных сетей;

- компоненты сетей, при построении которых используют коаксиальный кабель и витую пару.

802-спецификации определяют способы, в соответствии с которыми платы сетевых адаптеров осуществляют доступ к физической среде и передают по ней данные. Сюда относятся соединение, поддержка и разъединение сетевых устройств. Категории Стандарты ЛВС, определенные Project 802, делятся на 12 категорий, каждая из которых имеет свой номер:

 

802.1 — объединение сетей.

802.2 — Управление логической связью.

802.3 — ЛВС с множественным доступом, контролем несущей и обнаружением коллизий (Ethernet).

802.4 — ЛВС топологии «шина» с передачей маркера.

802.5 — ЛВС топологии «кольцо» с передачей маркера.

802.6 — сеть масштаба города (Metropolitan Area Network, MAN).

802.7 — Консультативный совет по широковещательной технологии (Broadcast Technical Advisory Group).

802.8 — Консультативный совет по оптоволоконной технологии (Fiber-Optic Technical Advisory Group).

802.9 — Интегрированные сети с передачей речи и данных (Integrated Voice/Data Networks).

802.10 — Безопасность сетей.

802.11 — Беспроводная сеть.

802.12 — ЛВС с доступом по приоритету запроса (Demand Priority Access LAN, lOObaseVG- AnyLan).

 

Вопросы для самоконтроля:

1. Базовая модель организации взаимодействия открытых систем (модель OSI).

2. Сетевая модель комитета IEEE - Project 802.

3. Перечислите стандартные стеки коммуникационных протоколов.

 




Поделиться с друзьями:


Дата добавления: 2014-11-20; Просмотров: 1239; Нарушение авторских прав?; Мы поможем в написании вашей работы!


Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет



studopedia.su - Студопедия (2013 - 2024) год. Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав! Последнее добавление




Генерация страницы за: 0.01 сек.