ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 30.10.2023
Просмотров: 192
Скачиваний: 1
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
Система управления сети связи (СУСС) обеспечивает:
1) необходимо иметь достаточно уровней, чтобы каждый из них не был слишком сложным с точки зрения разработки протокола;2) желательно иметь не слишком много уровней, чтобы их интеграция и описания не стали слишком сложными;3) желательно выбрать естественные границы, чтобы родственные функции были собраны на одном уровне.В эталонной модели модуль уровня n взаимодействует с модулями только соседних уровней (n-1) и (n+1).Уровни модели выполняют следующие функции:1) Физический уровеньобеспечивает передачу последовательности бит в виде сигналов определенной физической природы со скоростью, соответствующей пропускной способности канала.2)Канальный уровеньформирует блоки данных – кадры, осуществляет управление доступом к передающей среде, обнаруживает и исправляет ошибки.3)Сетевой уровеньреализует функцию маршрутизации. Блоки данных сетевого уровня называются пакетами.Физический, канальный и сетевой уровни являются сетезависимыми, поэтому их функционирование меняется в зависимости от типа сети связи.4)Транспортный уровеньзанимает центральное место в иерархии уровней, обеспечивает взаимодействие процессов в подключаемых оконечных устройствах и сквозное управление движением пакетов между этими процессами. Наличие этого уровня освобождает пользователей от необходимости изучения всех функций коммутации, маршрутизации и отбора (селекции) данных.Четыре нижних уровня (физический, канальный, сетевой, транспортный) составляют транспортную сеть.5)Сеансовый уровеньобеспечивает поддержание диалога между процессами, выполняя функции по организации передачи данных и по синхронизации процедур взаимодействия (рисунок 1.8).Рисунок 1.8 – Пример диалога в сети6)Уровень представленияобеспечивает интерпретацию данных. На этом уровне реализуется синтаксис (анализируется представление символов, формат страниц, кодирование и др.).7)Прикладной уровеньреализует функции, которые не могут быть приписаны предыдущим уровням. Протоколы прикладного уровня придают соответствующий смысл (семантику) обмениваемой информации. Прикладной уровень обеспечивает выполнение всех информационно-вычислительных процессов.
формационно-вычислительных процессов.Рисунок 1.9 – Взаимодействие уровнейМногоуровневая организация взаимодействия порождает необходимость модификации информации на каждом уровне в соответствии с функциями уровня (рисунок 1.9).При передаче на каждом уровне блок данных принимается от вышестоящего уровня, к данным добавляется управляющая информация и блок передается нижестоящему уровню. На приемном конце каждый уровень использует только соответствующий заголовок, не просматривая остальную часть принятого блока данных. Следовательно, уровни самостоятельны и изолированы друг от друга. Это позволяет удалять и заменять протоколы и программы отдельных уровней, не затрагивая остальную часть модели.Многоуровневая организация обеспечивает независимость управления на уровне n от порядка функционирования нижних и верхних уровней:- управление информационным каналом происходит независимо от физических принципов функционирования физического канала;- управление сетью не зависит от способов обеспечения надежности информационного канала;- транспортный уровень взаимодействует с сетью как с единой системой, обеспечивающей доставку сообщений пользователям;- прикладной процесс создается только для выполнения определенных функций обработки данных без учета структуры сети, способов выбора маршрута, типа каналов связи и т.д.Пользователи для организации взаимодействия опираются на службу взаимодействия.Взаимодействие между пользователями организуется средствами управления сеансами (уровень 5), которые работают на основе транспортного канала, обеспечивающего передачу сообщений в течение сеанса. Транспортный канал, создаваемый на уровне 4, включает в себя сеть связи, которая организует информационные каналы между пользователями (рисунок 1.10).Рисунок 1.10 – Организация взаимодействия между пользователямиПринцип взаимодействия уровней в эталонной моделиМногоуровневая организация управления процессами в сети порождает необходимость модифицировать на каждом уровне передаваемые сообщения применительно к функциям, реализуемым на этом уровне. Модификация выполняется по схеме, представленной на рис.1. Данные, передаваемые в форме сообщения, снабжаются заголовком и концевиком, в которых содержится информация, необходимая для обработки сообщения на соответствующем уровне: указатели типа сообщения, адреса отправителя, получателя, канала, порта и т. д. Заголовок и концевик называются обрамлением сообщения (данных). Сообщение, сформированное на уровне n+1, при обработке на уровне n снабжается дополнительной информацией в виде заголовка Зn и концевика Кn. Это же сообщение, поступая на нижележащий уровень, в очередной раз снабжается дополнительной информацией — заголовком Зn-1 и концевиком Кn-1. При передаче от низших уровней к высшим сообщение освобождается от соответствующего обрамления.
Рис.3Таким образом, каждый уровень оперирует с собственным заголовком и концевиком, а находящаяся между ними последовательность символов рассматривается как данные более высокого уровня. За счет этого обеспечивается независимость данных, относящихся к разным уровням управления передачей сообщений.Рис.4Снабжение сообщений обрамлением — процедура, аналогичная вложению в конверт, используемый в почтовой связи. Все данные, необходимые для передачи сообщения, указываются на конверте. При передаче этого сообщения на нижестоящий уровень оно вкладывается в новый конверт, снабженный соответствующими данными. Поступающее в систему сообщение проходит от нижних уровней к верхним. Средства управления нижнего уровня оперируют с данными, указанными в обрамлении, как с данными на конверте. При передаче сообщения на вышестоящий уровень сообщение «освобождается от конверта», в результате чего на следующем уровне обрабатывается очередной «конверт». Таким образом, каждый уровень управления оперирует не с самими сообщениями, а только с «конвертами», в которых «упакованы» сообщения. Поэтому состав сообщений, формируемых на верхних уровнях, никак не влияет на функционирование нижних уровней управления передачей.Протоколы и стеки протоколовСтек протоколов TCP/IP. Протоколы физического уровня. Протоколы уровня звена данных. Протоколы сетевого уровня. Протоколы транспортного уровня.Протокол – набор правил, регламентирующих взаимодействие для обмена сообщениями между независимыми устройствами или процессами.Согласованный набор протоколов разных уровней, достаточный для организации межсетевого взаимодействия, называется стеком протоколов. Для каждого уровня определяется набор функций–запросов для взаимодействия с выше лежащим уровнем, который называется интерфейсом. Правила взаимодействия двух машин могут быть описаны в виде набора процедур для каждого из уровней, которые называютсяпротоколами.Существует достаточно много стеков протоколов, широко применяемых в сетях. Это и стеки, являющиеся международными и национальными стандартами, и фирменные стеки, получившие распространение благодаря распространенности оборудования той или иной фирмы. Примерами популярных стеков протоколов могут служить стек IPX/SPX фирмы Novell, стек TCP/IP, используемый в сетиInternetи во многих сетях на основе операционной системы UNIX, стек OSI международной организации по стандартизации, стек DECnet корпорацииDigitalEquipmentи некоторые другие.
Стеки протоколов разбиваются на три уровня:
-
нормальную работу отдельных устройств и каналов; -
доставку сообщений по адресу; -
нормальное функционирование сети, включая организацию ремонта и восстановления, перераспределение каналов и трактов, перераспределение и ограничение потоков сообщений; -
распределение задач и запросов по ВЦ и оптимального использования их мощностей; -
управление расчетом за услуги и услугами сети; -
функционирование сети в целом как отрасли народного хозяйства и ее развитие.
1) необходимо иметь достаточно уровней, чтобы каждый из них не был слишком сложным с точки зрения разработки протокола;2) желательно иметь не слишком много уровней, чтобы их интеграция и описания не стали слишком сложными;3) желательно выбрать естественные границы, чтобы родственные функции были собраны на одном уровне.В эталонной модели модуль уровня n взаимодействует с модулями только соседних уровней (n-1) и (n+1).Уровни модели выполняют следующие функции:1) Физический уровеньобеспечивает передачу последовательности бит в виде сигналов определенной физической природы со скоростью, соответствующей пропускной способности канала.2)Канальный уровеньформирует блоки данных – кадры, осуществляет управление доступом к передающей среде, обнаруживает и исправляет ошибки.3)Сетевой уровеньреализует функцию маршрутизации. Блоки данных сетевого уровня называются пакетами.Физический, канальный и сетевой уровни являются сетезависимыми, поэтому их функционирование меняется в зависимости от типа сети связи.4)Транспортный уровеньзанимает центральное место в иерархии уровней, обеспечивает взаимодействие процессов в подключаемых оконечных устройствах и сквозное управление движением пакетов между этими процессами. Наличие этого уровня освобождает пользователей от необходимости изучения всех функций коммутации, маршрутизации и отбора (селекции) данных.Четыре нижних уровня (физический, канальный, сетевой, транспортный) составляют транспортную сеть.5)Сеансовый уровеньобеспечивает поддержание диалога между процессами, выполняя функции по организации передачи данных и по синхронизации процедур взаимодействия (рисунок 1.8).Рисунок 1.8 – Пример диалога в сети6)Уровень представленияобеспечивает интерпретацию данных. На этом уровне реализуется синтаксис (анализируется представление символов, формат страниц, кодирование и др.).7)Прикладной уровеньреализует функции, которые не могут быть приписаны предыдущим уровням. Протоколы прикладного уровня придают соответствующий смысл (семантику) обмениваемой информации. Прикладной уровень обеспечивает выполнение всех информационно-вычислительных процессов.
формационно-вычислительных процессов.Рисунок 1.9 – Взаимодействие уровнейМногоуровневая организация взаимодействия порождает необходимость модификации информации на каждом уровне в соответствии с функциями уровня (рисунок 1.9).При передаче на каждом уровне блок данных принимается от вышестоящего уровня, к данным добавляется управляющая информация и блок передается нижестоящему уровню. На приемном конце каждый уровень использует только соответствующий заголовок, не просматривая остальную часть принятого блока данных. Следовательно, уровни самостоятельны и изолированы друг от друга. Это позволяет удалять и заменять протоколы и программы отдельных уровней, не затрагивая остальную часть модели.Многоуровневая организация обеспечивает независимость управления на уровне n от порядка функционирования нижних и верхних уровней:- управление информационным каналом происходит независимо от физических принципов функционирования физического канала;- управление сетью не зависит от способов обеспечения надежности информационного канала;- транспортный уровень взаимодействует с сетью как с единой системой, обеспечивающей доставку сообщений пользователям;- прикладной процесс создается только для выполнения определенных функций обработки данных без учета структуры сети, способов выбора маршрута, типа каналов связи и т.д.Пользователи для организации взаимодействия опираются на службу взаимодействия.Взаимодействие между пользователями организуется средствами управления сеансами (уровень 5), которые работают на основе транспортного канала, обеспечивающего передачу сообщений в течение сеанса. Транспортный канал, создаваемый на уровне 4, включает в себя сеть связи, которая организует информационные каналы между пользователями (рисунок 1.10).Рисунок 1.10 – Организация взаимодействия между пользователямиПринцип взаимодействия уровней в эталонной моделиМногоуровневая организация управления процессами в сети порождает необходимость модифицировать на каждом уровне передаваемые сообщения применительно к функциям, реализуемым на этом уровне. Модификация выполняется по схеме, представленной на рис.1. Данные, передаваемые в форме сообщения, снабжаются заголовком и концевиком, в которых содержится информация, необходимая для обработки сообщения на соответствующем уровне: указатели типа сообщения, адреса отправителя, получателя, канала, порта и т. д. Заголовок и концевик называются обрамлением сообщения (данных). Сообщение, сформированное на уровне n+1, при обработке на уровне n снабжается дополнительной информацией в виде заголовка Зn и концевика Кn. Это же сообщение, поступая на нижележащий уровень, в очередной раз снабжается дополнительной информацией — заголовком Зn-1 и концевиком Кn-1. При передаче от низших уровней к высшим сообщение освобождается от соответствующего обрамления.
Рис.3Таким образом, каждый уровень оперирует с собственным заголовком и концевиком, а находящаяся между ними последовательность символов рассматривается как данные более высокого уровня. За счет этого обеспечивается независимость данных, относящихся к разным уровням управления передачей сообщений.Рис.4Снабжение сообщений обрамлением — процедура, аналогичная вложению в конверт, используемый в почтовой связи. Все данные, необходимые для передачи сообщения, указываются на конверте. При передаче этого сообщения на нижестоящий уровень оно вкладывается в новый конверт, снабженный соответствующими данными. Поступающее в систему сообщение проходит от нижних уровней к верхним. Средства управления нижнего уровня оперируют с данными, указанными в обрамлении, как с данными на конверте. При передаче сообщения на вышестоящий уровень сообщение «освобождается от конверта», в результате чего на следующем уровне обрабатывается очередной «конверт». Таким образом, каждый уровень управления оперирует не с самими сообщениями, а только с «конвертами», в которых «упакованы» сообщения. Поэтому состав сообщений, формируемых на верхних уровнях, никак не влияет на функционирование нижних уровней управления передачей.Протоколы и стеки протоколовСтек протоколов TCP/IP. Протоколы физического уровня. Протоколы уровня звена данных. Протоколы сетевого уровня. Протоколы транспортного уровня.Протокол – набор правил, регламентирующих взаимодействие для обмена сообщениями между независимыми устройствами или процессами.Согласованный набор протоколов разных уровней, достаточный для организации межсетевого взаимодействия, называется стеком протоколов. Для каждого уровня определяется набор функций–запросов для взаимодействия с выше лежащим уровнем, который называется интерфейсом. Правила взаимодействия двух машин могут быть описаны в виде набора процедур для каждого из уровней, которые называютсяпротоколами.Существует достаточно много стеков протоколов, широко применяемых в сетях. Это и стеки, являющиеся международными и национальными стандартами, и фирменные стеки, получившие распространение благодаря распространенности оборудования той или иной фирмы. Примерами популярных стеков протоколов могут служить стек IPX/SPX фирмы Novell, стек TCP/IP, используемый в сетиInternetи во многих сетях на основе операционной системы UNIX, стек OSI международной организации по стандартизации, стек DECnet корпорацииDigitalEquipmentи некоторые другие.
Стеки протоколов разбиваются на три уровня:
-
сетевые; -
транспортные; -
прикладные.
-
DDP (DatagramDeliveryProtocol– Протокол доставки дейтаграмм).Протокол передачи данныхApple, используемый вAppleTalk. -
IP (Internet Protocol – Протокол Internet). Протокол стека TCP/IP, обеспечивающий адресную информацию и информацию о маршрутизации. -
IPX (InternetworkPacketeXchange– Межсетевой обмен пакетами) в NWLink.ПротоколNovelNetWare, используемый для маршрутизации и направления пакетов. -
NetBEUI (NetBIOSExtendedUserInterface– расширенный пользовательский интерфейс базовой сетевой системы ввода вывода).Разработанный совместно IBM иMicrosoft, этот протокол обеспечивает транспортные услуги дляNetBIOS.
-
ATP (AppleTalkProtocol– Транзакционный протоколAppleTalk) и NBP (NameBindingProtocol– Протокол связывания имен). Сеансовый и транспортный протоколыAppleTalk. -
NetBIOS (Базовая сетевая система ввода вывода).NetBIOS Устанавливает соединение между компьютерами, аNetBEUIпредоставляет услуги передачи данных для этого соединения. -
SPX (SequencedPacketeXchange– Последовательный обмен пакетами) в NWLink.ПротоколNovelNetWare, используемый для обеспечения доставки данных. -
TCP (TransmissionControlProtocol– Протокол управления передачей).Протокол стека TCP/IP, отвечающий за надежную доставку данных.
-
AFP (Apple Talk File Protocol – Файловый протокол Apple Talk).Протокол удаленного управления файламиMacintosh. -
FTP (File Transfer Protocol – Протокол передачи файлов). Протокол стека TCP/IP,используемый для обеспечения услуг по передачи файлов. -
NCP (NetWare Core Protocol – Базовый протокол NetWare). Оболочка и редиректоры клиентаNovelNetWare. -
SNMP (SimpleNetworkManagementProtocol– Простой протокол управления сетью).Протокол стека TCP/IP, используемый дляуправления и наблюдения за сетевыми устройствами. -
HTTP(HyperTextTransferProtocol) – протокол передачи гипертекста и другие протоколы.