 |
Эту схему посмотрите на стр.190
|
|
|
|
Рис. 5.9. Схема соответствия популярных стеков коммуникационных протоколов
по семиуровневой модели компьютерных сетей.
На этом рисунке приведены характеристики четырех основных стеков
коммуникационных протоколов. Приведенные виды стеков на физическом и канальном
уровнях поддерживают все базовые технологии локальных сетей. При этом стек SNA
фирмы IBM, DECnet корпорации Digital Equipment и AppleTalk/AFP фирмы Apple
применяется в основном в ОС и сетевом оборудовании этих фирм.
Стек NetBIOS/SMB используется в продуктах компаний IBM и Microsoft. Протокол
NetBIOS этого стека появился в 1984 году как сетевое расширение стандартных функций
базовой системы ввода/вывода (BIOS) IBM PC для сетевой программы PC Network фирмы
IBM. В дальнейшем он был заменен на протокол расширенного пользовательского
интерфейса NetBEUI. Этот протокол потребляет малое число ресурсов, обеспечивает
подключение сетей до 200 PC, но не реализует маршрутизацию пакетов. Некоторые
ограничения снимаются реализацией протокола NBF (NetBEUI Frame), который включается в состав современных сетевых ОС. Протокол SMB выполняет функции трех верхних уровней модели OSI для выполнения ряда служб: файловой службы, службы печати и передачи сообщений между приложениями.
Стек TCP/IP предназначен для работы в разнородных сетях и получил наибольшее
распространение после своей реализации в ОС UNIX. Он используется как для связи в сети Интернет, так и в корпоративных сетях. Данный стек имеет четыре уровня: 1) прикладной уровень; 2) основной уровень; 3) уровень межсетевых взаимодействий; 3) уровень сетевых интерфейсов.
На прикладном уровне собраны службы, предоставляющие сетевой сервис
пользовательским приложениям. К основным службам относятся: Telnet; FTP; TFTP; DNS; SNMP; HTTP. Этот уровень объединяет прикладной и представительский уровни модели OSI. Основной уровень обеспечивает надежность доставки пакетов данных. На этом уровне передаваемые данные разбиваются на пакеты и передаются на нижний уровень. После передачи пакеты собираются и данные передаются на прикладной уровень
|
|
|
.
Основным протоколом этого уровня является протокол управления передачей TCP,
определяемый транспортным уровнем модели OSI. Основным протоколом уровня
межсетевых взаимодействий является протокол передачи пакетов IP. Он обеспечивает
передачу пакетов данных в составной сети, где есть не только локальные, но и глобальные
связи. Здесь для сбора маршрутной информации используются протоколы маршрутизации
RIP и OSPF в соответствии сетевому уровню модели OSI. Уровень сетевых интерфейсов
определяет интерфейсы к сетям, которые интегрируются в составную сеть. Для каждой
сетевой технологии разрабатываются протоколы, по которым IP-пакеты сетевого уровня
встраиваются в кадры используемых технологий, что соответствует реализации
физического и канального уровней модели OSI.
Стек IPX/SPX (фирмы Novell) был разработан для сетевой ОС NetWare. Основным
протоколом этого стека является протокол IPX, который относится к сетевому уровню
модели OSI. Протокол SPX обеспечивает надежность передачи данных. Основным
протоколом верхнего уровня является NCP, который обеспечивает работу основных служб сетевой ОС Novell NetWare и объединяет функции всех уровней от транспортного до прикладного по модели OSI. Протокол SAP используется при широковещательных
сообщениях, когда узел передает информацию о сетевых службах, которые он может
предоставить (здесь же указывается его сетевой адрес). Протокол IPX использует адрес,
состоящий из номера сети, номера узла и номера сокета. Номер сети назначается на сервере администратором. Номером узла является его аппаратный адрес (МАС-адрес сетевого адаптера или порта маршрутизатора). Номер сокета идентифицирует приложение, которое передает сообщение по протоколу IPX. Конфигурирование клиентской части не требует значительных затрат. Адрес узла считывается автоматически из сетевого адаптера узла. Адрес сети узнается из серверных объявлений SAP. Для выявления адреса маршрутизатора при старте системы клиента посылается сообщение SAP, в ответ на которое имеющиеся маршрутизаторы сообщают свои адреса.
|
|
|
Стек OSI полностью соответствует уровням модели OSI, поддерживает на нижних
уровнях технологии Ethernet, Token Ring, FDDI, протоколы глобальных сетей, Х.25 и ISDN. Разработка этого стека предусматривала внедрение появляющихся технологий. Из-за своей сложности протоколы этого стека требуют больших затрат вычислительных мощностей. Разработанная сеть Stargroup фирмой AT&T полностью базируется на протоколах стека OSL.
Вопрос 54
Развитие компьютерной отрасли отражается положениями стандартов - любая новая
технология может внедряться в производство, когда ее содержание закрепляется в
соответствующем стандарте. Управление сложными режимами передачи и обработки данных в разветвленной компьютерной сети требует формализации и стандартизации процедур:
• выделение и освобождение ресурсов компьютеров и устройств телекоммуникаций;
• установления и разъединения соединений;
• маршрутизации, согласования, преобразования и передачи данных;
• контроля правильности передачи, исправления ошибок в данных и т.п.
Указанные задачи решаются с помощью системы протоколов и стандартов,
регламентирующих нормализованные процедуры взаимодействия элементов сети при
установлении связи и передаче данных. При выполнении таких задач сетевая ОС следует
строгому набору процедур, называемых правилами поведения или протоколами. Протокол
сети представляет собой набор правил и процедур, регулирующие порядок осуществления
некоторой связи. Протокол - это набор правил и методов взаимодействия объектов ЛВС,
охватывающий основные процедуры, алгоритмы и форматы взаимодействия, обеспечивающие корректность согласования, преобразования и передачи данных в сети.
|
|
|
Протокольные процедуры реализуются чаще на специальном программном уровне и реже - с использованием аппаратных средств. Внутри сети эти протоколы обеспечивают
различные варианты обращения с информацией, обеспечивая определенный сервис работы с ней. От эффективности этих сервисов зависит удобство работы пользователя в сетях. Таким образом, стандартные протоколы позволяют программному и аппаратному
обеспечениям различных изготовителей нормально взаимодействовать между собой.
Существует два главных набора стандартов в создании компьютерных сетей: модель OSI
(модель взаимодействия открытых систем) и Проект IEEE (или Project 802, как модификация модели OSI). Рассмотрим вначале особенности семиуровневой модели организации компьютерных сетей.
В 1978 г. международной организацией по стандартизации (ISO - International
Organisation for Standartization) был выпушен набор спецификаций, описывающих
архитектуру сети с неоднородными устройствами. Этот документ относился к открытым
системам для использования одинаковых протоколов и стандартов по обмену информацией.
По определению, открытая система - это система, доступная для взаимодействия с
другими системами в соответствии с принятыми стандартами. В 1984 г. ISO выпустила
новую версию своей модели, названной эталонной моделью взаимодействия открытых
систем (OSI) и ставшей международным стандартом 7498 по разработке сетевых
продуктов. Иногда эту модель называют эталонной семиуровневой логической моделью
открытых систем.
Базовая эталонная модель открытых систем является гибкой и допускает эволюцию сетей
в зависимости от развития теории и новых технических средств, а также обеспечивает
постепенность перехода от существующих реализаций к новым стандартам. Область
взаимодействия открытых систем определяется последовательно-параллельными группами функций или модулями взаимодействия, выполняемыми программными или аппаратными средствами. Модули, образующие область взаимодействия прикладных процессов и физических средств соединения делятся на семь иерархических уровней при выполнении определенных функциональных задач (табл. 5.1).
|
|
|
Таблица 5.1.
Уровни управления модели OSI
ребят,посмотрите эту таблицу в учебнике Баталова на стр.178 у меня просто не получилось ее нормально вставить.
Рассмотрим в краткой характеристике назначение протоколов OSI.
Физический уровень сети реализует передачу битов данных по физическим каналам связи
(оптоволоконным, электромагнитным кабельным и др.). На этом уровне определяются
характеристики электрических сигналов (передающие данные), тип кодирования, параметры каналов связи, типы разъемов с назначением каждого контакта. Функции физическог уровня реализуются во всех устройствах, подключенных к сети, а со стороны компьютера эти функции выполняются сетевым адаптером или последовательным портом ПК.
Примером протокола физического уровня может служить спецификация 10 Base-T
технологии Ethernet, которая определяет в качестве используемой линии связи
неэкранированную витую пару категории 3 с волновым сопротивлением в 100 Ом, разъем Rj- 45, максимальную длину физического сегмента 100 м, манчестерский код для представления данных в линии связи, а также другие характеристики и параметры сигналов данных.
Канальный уровень сети осуществляет группировку данных в кадры для обеспечения
корректности его передачи. Основной задачей этого уровня является проверка доступности среды передачи. В компьютерных сетях протоколы канального уровня реализуются сетевыми адаптерами и их драйверами. При обмене данными в каждый кадр добавляется определенные последовательности бит в начало и конец для его выделения, а также адрес ПК-отправителя и адрес ПК-получателя. Причем, в каждый кадр добавляется вычисляемая контрольная сумма, необходимая для проверки корректности его передачи. Исправление обнаруженной ошибки обычно выполняется за счет повторной передачи кадра. В ЛВС протоколы канального уровня используются компьютерами, мостами, коммутаторами и маршрутизаторами. В глобальных сетях зачастую обмен сообщениями обеспечивается только между двумя соседними компьютерами с индивидуальной линией связи (например, на основе протоколов РРР и LAP-B).
Сетевой уровень сети отвечает за управление логическим каналом передачи данных
в сети (адресацию и маршрутизацию данных; коммутацию каналов пакетов, сообщений и
мультиплексирование/демультиплексирование). На этом уровне реализуется главная телекоммуникационная функция сетей - обеспечение надежной связи ее пользователей. На этом уровне выполняется структуризация данных - разбивка их на пакеты и присвоение пакетам сетевых адресов. На сетевом уровне выделяются два вида протоколов: 1) сетевые протоколы, с помощью которых осуществляется продвижение пакетов через сеть (например, протоколы маршрутизации, с помощью которых маршрутизаторы обмениваются маршрутной информацией; 2) протоколы
|
|
|
разрешения адресов, отвечающие за преобразования адресов узлов в локальные адреса сети.
Транспортный уровень сети отвечает за управление сегментированием данных
(сегмент - блок данных транспортного уровня) и сквозную передачу (транспортировку)
данных от источника к потребителю (обмен управляющей информацией, установление
между абонентами логического канала связи, обеспечение качества передачи данных). Этот уровень обеспечивает приложениям или верхним уровням стека (сеансовому и
прикладному) передачу данных с высокой степенью надежностью. Модель OSI определяет пять классов сервиса транспортного уровня, отличающиеся качеством услуг: 1) срочностью; 2) возможностью восстановления прерванной связи; 3) наличием средств
мультиплексирования нескольких соединений между разными прикладными протоколами
через общий транспортный протокол; 4) способность к обнаружению и исправлению
ошибок передачи данных; 5) предотвращение искажения, потери и дублирования пакетов.
Выбор класса сервиса транспортного уровня определяется задачами обеспечения
надежности функционирования более высоких уровней. Обычно, все протоколы, начиная с транспортного уровня, реализуются программными средствами конечных узлов сети -
компонентами их сетевых операционных систем. Примером транспортных протоколов
являются протоколы TCP и UDP стека ТСРЯР и протокол SPX стека Novell.
Сеансовый уровень сети реализует средства синхронизации, при помощи которых в
длинных передачах устанавливаются специальные контрольные точки для возможного
отката в случае сбоя не в начало, а на последнюю контрольную точку. Таким образом, он
обеспечивает управление взаимодействием: фиксирует, какая из сторон является активной и предоставляет средства синхронизации. Последние позволяют вставлять контрольные точки в длинные передачи, чтобы в случае отказа можно было вернуться назад к последней контрольной точке, а не начинать все сначала. Он редко реализуется в виде отдельных протоколов, хотя функции этого уровня часто объединяют с функциями прикладного уровня.
Уровень представления сети отвечает за интерпретацию и преобразование
передаваемых в сети данных к виду, удобному для прикладных процессов. Этот уровень
можно назвать переводчиком. Он определяет форму обмена данными и позволяет
преодолевать синтаксические различия в представлении и кодировке данных (например, с
использованием кодов АСП и EBCDIC). На уровне представления также обеспечивается
секретность обмена данными для всех служб прикладного уровня (например, с протоколом SSL - Secure Socket Layer).
Уровень приложений сети представляет собой набор разнообразных протоколов, с
помощью которых пользователи сети получают доступ к разделяемым ресурсам (файлам,
принтерам, гипертекстовым страницам или совместную работу с электронной почтой и
т.п.). Единица данных, которыми оперирует прикладной уровень, называется сообщением.
К примеру наиболее распространенных реализаций файловых служб относятся: NCP в ОС
Novell NetWare, SMB в MS Windows NT, NFS, FTP и TFTP, входящие в стек TCP/IP.
|
|
|
