ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 21.12.2021
Просмотров: 2968
Скачиваний: 33
58
Вопросы для самопроверки:
1.
Перечислить основные компоненты сети.
2.
Файловый сервер и типы файлового сервиса.
3.
Дать определение рабочей станции.
4.
Чем отличается рабочая станция в сети от локального
компьютера?
5.
Перечислить сетевое программное обеспечение рабочей
станции.
6.
Сетевой адаптер и его функции.
7.
Чем различаются типы сетевых адаптеров?
8.
Назвать основные подходы управления ресурсами сети.
9.
Кабели, назначение и характеристики типов кабелей.
10.
Сетевые кабели и их типы.
11.
Какие технологии используются для передачи сигналов по
кабелю?
6 ПРОТОКОЛЫ
6.1 Определение протоколов
6.2 Работа протоколов
6.3 Стеки протоколов
Ключевые слова:
протоколы, стек, привязка.
6.1 Описание протоколов
Протоколы
– это правила и технические процедуры,
позволяющие нескольким компьютерам при объединении в сеть
общаться друг с другом.
Следует запомнить три основных момента:
1.
Существует множество протоколов. Все они участвуют в
реализации связи, но каждый протокол имеет различные цели,
выполняет
различные
задачи,
обладает
своими
преимуществами и ограничениями.
2.
Протоколы работают на разных уровнях модели OSI.Функции
протокола (П) определяются уровнем, на котором он работает.
Например, П на физическом уровне, - это означает, что он
обеспечивает прохождение пакетов через плату сетевого
адаптера и их поступление в сетевой кабель.
3.
Несколько П могут работать совместно. Это
стек
, или набор
протоколов.
Как сетевые функции распределены по всем уровням модели
OSI, так и протоколы совместно работают на различных уровнях
стека протоколов. Уровни в стеке протоколов соответствуют
уровням модели OSI. В совокупности протоколы дают полную
характеристику функциям и возможностям стека.
59
6.2 Работа протоколов.
Передача данных по сети, с
технической точки зрения, должна быть разбита на ряд
последовательных шагов, каждому из которых соответствуют свои
правила и процедуры, или протокол. Таким образом, сохраняется
строгая очередность в выполнении определенных действий.
Кроме того, эти действия должны быть выполнены в одной и
той же последовательности на каждом сетевом компьютере. На
компьютере-отправителе эти действия выполняются в направлении
вниз, а на компьютере-получателе снизу вверх.
Компьютер-отправитель
в
соответствии
с
протоколом
выполняет следующие действия:
•
разбивает данные на небольшие блоки, называемые пакетами,
с которыми может работать протокол;
•
добавляет к пакетам адресную информацию, чтобы
компьютер-получатель мог определить, что эти данные
предназначены ему;
•
подготавливает данные к передаче через плату сетевого
адаптера и далее – по сетевому кабелю.
Компьютер-получатель в соответствии с протоколом выполняет
те же действия, но только в обратном порядке:
•
принимает пакеты данных из сетевого кабеля;
•
через плату сетевого адаптера передает пакеты в компьютер;
•
удаляет из пакета всю служебную информацию, добавленную
компьютером-отправителем;
•
копирует данные из пакетов в буфер для объединения в
исходный блок данных;
•
передает приложению этот блок данных в том формате,
который он использует.
На рис.6.1 показаны фрагменты данных, соответствующие
каждому уровню модели OSI.
Уровень приложений
Операция
Данные
Данные
Уровень
представления данных
Информация о
формате
Операция
Данные
Сеансовый уровень
Идентификатор
сеанса
Информация о
формате
Операция
Данные
Транспортный уровень
Информация об
упорядочении
Идентификатор
сеанса
Информация о
формате
Операция
Данные
Сетевой
уровень
Сет.адр.источн.
Сет.адр.получат.
Информация об
упорядочении
Идентификатор
сеанса
Информация о
формате
Операция
Данные
Канальный уровень
Преамбула или
маркер
Адр.IЕЕЕ источ.
Адр.IЕЕЕ получ.
Сет.адр.источн.
Сет.адр.получат.
Информация об
упорядочении
Идентификатор
сеанса
Информация о
формате
Операция
Данные
CRC
60
Физический
уровень
11010100101011
10011010100111
0100110010111
Кодирование
0101010000101
и передача
01000010101001
битов
00111101010000
110111101I010
0001010
11010010011110
Рис. 6.1 Фрагменты данных, соответствующие модели OSI
Работа различных протоколов должна быть скоординирована
так, чтобы исключить конфликты или незаконченные операции.
Этого можно достичь с помощью разбиения на уровни.
6.2 Стеки протоколов
– это комбинация протоколов. Каждый
уровень определяет различные протоколы для управления
функциональными связями или ее подсистемами. Каждому уровню
присущ свой набор правил. На рис. 6.2 показана модель OSI и
уровни протоколов.
Так же как и уровни в модели OSI, нижние уровни стека
описывают правила взаимодействия оборудования, изготовленного
разными производителями. А верхние уровни описывают правила
проведения сеансов связи и интерпретации приложений. Чем выше
уровень, тем сложнее становятся решаемые им задачи и связанные с
этими задачами протоколы.
Прикладной у.
Инициация или прием запроса
Представительский у. Добавление в пакет форматирующей,
отображающей и шифрующей информации
Сеансовый у.
Добавление информации о трафике с
указанием момента отправки пакета
Транспортный у.
Добавление информации для обработки
ошибок
Сетевой у.
Добавление
адресной
информации
и
информации
о
месте
пакета
в
последовательности передаваемых пакетов
Канальный у.
Добавление информации для проверки
ошибок и подготовка данных для передачи
по физическому соединению
Физический у.
Передача пакета как потока битов
Рис. 6.2 Модель OSI и уровни протоколов
Привязка
позволяет с достаточной гибкостью настраивать сеть,
то есть сочетать протоколы и платы сетевых адаптеров, как того
требует ситуация. Например, два стека протоколов IPX/SPX могут
быть привязаны к одной плате СА. Если на компьютере более одной
Отформатированная
таблица
61
платы СА, то стек протоколов (СП) может быть привязан как к
одной, так и нескольким платам СА.
Порядок привязки определяет очередность, с которой ОС
выполняет протоколы. Если с одной платой СА связано несколько
протоколов, то порядок привязки определяет очередность, с которой
будут использоваться протоколы при попытках установить
соединение. Обычно привязку выполняют при установке ОС или
протокола. Например, если TCP/IP первый протокол в списке
привязки, то именно он будет использоваться, при попытке
установить связь. Если попытка неудачна, компьютер попытается
установить соединение, используя следующий по порядку протокол
в списке привязки.
Привязка не ограничивается установкой соответствия стеков
протоколов плате СА. СА должен быть привязан к компонентам,
уровни которых и выше, и ниже его уровня. Так TCP/IP наверху
может быть привязан к Сетевому уровню NetBIOS, а внизу-к
драйверу платы СА. Драйвер, в свою очередь, привязан к плате СА.
В компьютерной промышленности в качестве стандартных
моделей протоколов разработано несколько стеков. Важные:
•
набор протоколов ISO/OSI;
•
IBM System Network Architecture (SNA);
•
Digital DECnet
TM
;
•
Novell NetWare;
•
Apple AppleTalk
®
;
•
Набор протоколов Интернета TCP/IP.
На рис. 6.3 показано отображение протоколов на модель OSI
Базовая среда IP
Базовая среда IP
Windows. OS/2
Windows. OS/2
NetWare
Уровень
приложений
Telnet, FTP,
SMTP,HTTP
SNMP,TFTP,
DNS,BOOTP
SMB
SMB
NCP
:
Уровень
предоставления
данных
Сеансовый
уровень
NetBIOS
NetBEUI
Транспортный
уровень
TCP
UDP
UDP/TCP
SPX/SPX
II
Сетевой
уровень
IP
IP
IP
IPX
Отформатированная
таблица
Отформатированная
таблица
62
Канальный
уровень
LLC Ethernet, LLC
Token Ring. FDOI,
Региональные сети
LLC Ethernet, LLC
Token Ring, FDDI,
Региональные сети
LLC Ethernet, LLC
Token Ring. FDDI,
Региональные сети
LLC Ethernet, LLC
Token Ring, FDDI,
Региональные сети
LLC Ethernet LLC
Token Ring. FDDI
Региональные
сети
Физический
уровень
Любой носитель
информации
Любой носитель
информации
Любой носитель
информации
Любой носитель
информации
Любой носитель
информации
Рис. 6.3 Отображение популярных протоколов на модель OSI
Протоколы этих стеков выполняют работу специфичную для
своего уровня. Однако, коммуникационные задачи, которые
возложены на сеть, приводят к разделению протоколов на три типа:
прикладной; транспортный, сетевой (рис. 6.4).
Прикладной уровень
Представительский уровень
Сетевой уровень
Пользователи услугами сети
Прикладного уровня
Транспортный уровень
Транспортные службы
Сетевой уровень
Канальный уровень
Физический уровень
Сетевые службы
Рис.6.4 Модель OSI и типы протоколов
Прикладные протоколы (ПП)
работают на верхнем уровне модели
OSI. Они обеспечивают взаимодействие приложений и обмен
данными между ними. К наиболее популярным ПП относятся:
•
Telnet
– протокол Интернета (И) для регистрации на удаленных
хостах и обработки данных на них;
•
FTP
(File Transfer Protocol) – протокол И для передачи файлов;
•
SMTP
(Simple Mail Transfer Protocol) – протокол И для обмена
электронной почтой;
•
SNMP
(Simple Network Management Protocol) – протокол И для
мониторинга сети и сетевых компонентов;
•
TFTP
(Trivial File Transfer Protocol) – простейший протокол
передачи данных для доставки выполняемого файла
бездисковой клиентской системе;
•
DNS
(Domain Name System) – служба централизованного
разрешения имен;
•
BOOTP
(Bootstrap Protocol) – протокол динамической
конфигурации хоста;