Файл: Шпора.docx

Когда логическая топология «кольцо» работает поверх физической топологии «кольцо», то это означает, что по кругу между компьютерами передается маркер.

R – receiver - приемник

T – transmitter – передатчик

По сети, по кольцу передается маркер. У компьютера физически есть соседний компьютер, от которого идет передача, и компьютер, которому идет передача. Если при передаче маркера у узла есть блок данных для передачи, то он передается вместе с маркером, иначе – только маркер.

У маркеров нет адресов. Если станция принимает непустой пакет, но не адресованный ей, то пакет только ретранслируется. А та станция, которой адресован пакет, устанавливает признак того, что пакет получен, и шлет его дальше. Станция-отправитель получает этот пакет и делает вывод о корректности передачи. Потом она освободит маркер.

Физическая топология может отличаться от логической. Например, физической топологией может быть «звезда». Для удобства ставят коммутатор.

При работе с такой топологией в сети может существовать несколько маркеров одновременно. По сути, маркер постоянно циркулирует по сети, и пропускная способность мало зависит от трафика. Она максимальна. Скорость передачи маркера очень высокая.

Вопрос № 10

Сетевой уровень OSI. Маршрутизация пакетов. СоединениеN- сетей с помощью (N–1)-мостов.

Сетевой уровень osi.

Сетевой уровеньслужит для образования единой транспортной системы, объединяющей несколько сетей.

Технология, позволяющая соединять в единую сеть множество сетей, в общем случае по­строенных на основе разных технологий, называется технологией межсетевого взаимодействия.

На рис. 4.8 показаны несколько сетей, каждая из которых использует собствен­ную технологию канального уровня: Ethernet,FDDI,TokenRing,ATM,FrameRelay. На базе этих технологий каждая из указанных сетей может связывать ме­жду собой любых пользователей, но толькосвоейсети, и не способна обеспечить передачу данных в другую сеть.

Чтобы связать между собой сети, построенные на основе отличающихся технологий, нужны дополнительные средства, и такие средства предоставляет сетевой уровень.

Функции сетевого уровня реализуются:

группой протоколов;

специальными устройствами — маршрутизаторами.

Итак, чтобы связать сети, показанные на рис. 4.8, необходимо соединить все эти сети маршрутизаторами и установить протокольные модули сетевого уровня на все конечные узлы пользователей, которые хотели бы связываться через состав­ную сеть.

Данные, которые необходимо передать через составную сеть, поступают на сете­вой уровень от вышележащего транспортного уровня. Эти данные снабжаются заголовком сетевого уровня. Данные вместе с заголовком образуют пакет— так называетсяPDUсетевого уровня. Заголовок пакета сетевого уровня имеет уни­фицированный формат, не зависящий от форматов кадров канального уровня тех сетей, которые могут входить в составную сеть, и несет наряду с другой служеб­ной информацией данные об адресе назначения этого пакета.

Для того чтобы протоколы сетевого уровня могли доставлять пакеты любому узлу составной сети, эти узлы должны иметь адреса, уникальные в пределах данной составной сети. Такие адреса называются глобальными. Каждый узел составной сети, который намерен обмениваться данными с другими узлами составной сети, должен иметь сетевой адрес наряду с адресом, назначенным ему на канальном уровне.

В пакете в качест­ве адреса назначения должен быть указан адрес сетевого уровня, на основании которого определяется маршрут пакета. Определение маршрутаявляется важ­ной задачей сетевого уровня. Маршрут описывается последовательностью сетей (или маршрутизаторов), через которые должен пройти пакет, чтобы попасть к адресату.

Маршру­тизатор собирает информацию о топологии связей между сетями и на ее основа­нии строит таблицы коммутации, которые в данном случае носят специальное название таблиц маршрутизации.

В соответствии с многоуровневым подходом сетевой уровень для решения своей задачи обращается к нижележащему канальному уровню. Весь путь через со­ставную сеть разбивается на участки от одного маршрутизатора до другого, при­чем каждый участок соответствует пути через отдельную сеть.

Для того чтобы передать пакет через очередную сеть, сетевой уровень помещает его в поле данных кадра соответствующей канальной технологии, указывая в за­головке кадра канальный адрес интерфейса следующего маршрутизатора. Сеть, используя свою канальную технологию, доставляет кадр с инкапсулированным в него пакетом по заданному адресу. Маршрутизатор извлекает пакет из прибыв­шего кадра и после необходимой обработки передает пакет для дальнейшей транспортировки в следующую сеть, предварительно упаковав его в новый кадр канального уровня в общем случае другой технологии.

Маршрутизация пакетов Соединение n- сетей с помощью (n–1)-мостов

From: 192.168.1.1

To: 192.168.3.13

Отправителем будет наложена маска по операции AND. Получим:

192.168.1.1 AND255.255.255.0 = 192.168.1.0

192.168.3.13 AND 255.255.255.0 = 192.168.3.0

Результаты не равны, поэтому пакеты направляется стандартному шлюзу, т.е. будет получен МАС-адрес шлюза по его IP(по средстваARP) и пакет передан по этому МАС-адресу (хотя в заголовке останутся старыеIP).

Мост (являющийся шлюзом) сравнит IPполучателя со своимIP:

192.168.3.13 != 192.168.1.2

Мост видит, что пакет не ему, тогда он наложит маску на IPполучателя и на оба своихIP:

192.168.3.13 AND255.255.255.0 = 192.168.3.0

192.168.1.2 AND255.255.255.0 = 192.168.1.0

192.168.2.7 AND255.255.255.0 = 192.168.2.0

IP целевой подсети не равен IP ни одной из сетей, к которой подключен мост, поэтому пакет передается на стандартный шлюз первого моста (так же вычисляется МАС по IP с помощью ARP)

Второй мост точно так же проверяет не предназначен ли пакет лично ему, затем накладывает маску по AND на целевой адрес пакета и на два своих IP. Видит, что

192.168.3.0 == 192.168.3.0

Значит, пакет идет в одну из сетей, к которым подключен мост. Тогда мост получает МАС адрес целевого узла (МАС(192.168.3.13)) и отправляет по нему пакет.

Однако, как видно из схемы, доставка пакета в четвертую подсеть (например, узлу К4) извне невозможна в силу отсутствия перехода от М2 к М3 (пакет будет крутится между М1 и М2 до тех пор, пока его время жизни не станет равно нулю и он не будет уничтожен). Таким образом, очевидно, что построение крупной сети типа Internet на мостах невозможно. Нужно использовать маршрутизаторы.

Маршрутизаторы отличаются от мостов тем, что у них есть таблицы, указывающие куда надо передавать пакет. Для маршрутизатора можно указать, что пакет с адресом, попадающим в заданный диапазон, надо передавать туда-то. То есть вместо основного шлюза целевая таблица маршрутизации. Так же, в отличии от мостов, маршрутизатор имеет множество входов.

Для управления маршрутизатором есть утилита route (нужно указывать для какого протокола IPv4 или IPv6). Она позволяет конфигурировать таблицу маршрутизации данного узла.

Вопрос № 11

Транспортный уровень OSI. Задачи и функции уровня. Классы транспортных протоколов. Передача данных с установкой и без установки соединения.

Транспортный уровень osi. Задачи и функции уровня.

На пути от отправителя к получателю пакеты могут быть искажены или утеряны. Хотя некоторые приложения имеют собственные средства обработки ошибок, существуют и такие, которые предпочитают сразу иметь дело с надежным соединением.

Транспортный уровень обеспечивает приложениям или верхним уровням стека — прикладному, представления и сеансовому — передачу данных с той степенью надежности, которая им требуется.

Модель OSI определяет пять классов транспортного сервиса от низшего класса 0 до высшего класса 4. Эти виды сервиса отличаются качеством предоставляемых услуг: срочностью, возможностью восстановления прерванной связи, наличием средств мультиплексирования нескольких соединений между различными прикладными протоколами через общий транспортный протокол, а главное — способностью к обнаружению и исправлению ошибок передачи, таких как искажение, потеря и дублирование пакетов.

Выбор класса сервиса транспортного уровня определяется, с одной стороны, тем, в какой степени задача обеспечения надежности решается самими приложениями и протоколами более высоких, чем транспортный, уровней. С другой стороны, этот выбор зависит от того, насколько надежной является система транспортировки данных в сети, обеспечиваемая уровнями, расположенными ниже транспортного. Так, если качество каналов передачи связи очень высокое и вероятность возникновения ошибок, не обнаруженных протоколами более низких уровней, невелика, то разумно воспользоваться одним из облегченных сервисов транспортного уровня, не обремененных многочисленными проверками, квитированием и другими приемами повышения надежности. Если же транспортные средства нижних уровней очень ненадежны, то целесообразно обратиться к наиболее развитому сервису транспортного уровня, который работает, используя максимум средств для обнаружения и устранения ошибок, включая предварительное установление логического соединения, контроль доставки сообщений по контрольным суммам и циклической нумерации пакетов, установление тайм-аутов доставки и т. п.

Протоколы, начиная с транспортного уровня и выше, реализуются программными средствами конечных узлов сети— компонентами их сетевых операционных систем. В качестве примера транспортных протоколов можно привести протоколы TCP и UDP стека TCP/IP.