Канальный уровень модели OSI Канальный уровень модели

Скачать презентацию Канальный уровень модели OSI Канальный уровень модели

2013-04-15 Канальный уровень.pptx

Количество слайдов: 43

Канальный уровень модели OSI

Канальный уровень модели OSI Основной задачей канального уровня является подготовка данных к передаче по сети.

Канальный уровень модели OSI

Поддержка и соединение с вышестоящими слоями

Создание фрейма

Соединение сервисов верхних уровней с физической средой

Стандарты

Назначение и структура заголовка и трейлера

Примеры протоколов Канального уровня

Фрейм протокола Ethernet • Преамбула – используется для синхронизации; также содержит разделитель для маркировки окончания информации о таймингах • Адрес назначения – 48 -битный MAC-адрес хоста-назначения • Адрес источника – 48 -битный MAC-адрес хоста-источника • Тип – значение, обозначающее верхнеуровневый протокол, который будет принимать данные, после обработки их на нижних уровнях модели. • Данные – это фрагмент данных, обычно пакет IPv 4, который надо передать по сети • Последовательность проверки фрейма – значения, используемые для проверки наличия повреждения данных

Фрейм протокола «точка-точка» • Флаг – один байт, который указывает на начало или конец фрейма. Содержит бинарную последовательность 01111110 • Адрес – один байт, содержащий стандартный РРР-широковещательный адрес. РРР не имеет индивидуальных адресов • Контроль – один байт, содержащий последовательность 00000011, который указывает на передачу пользовательских данных в неупорядоченных фреймах • Протокол – 2 байта, указывающие на протокол, который используется в инкапсулированных во фреймы пользовательских данных • Данные – 0 или более байт, которые пользовательские данные • Последовательность проверки фрейма – Обычно 16 бит (2 байта). По соглашению, РРР-фреймы должны содержать 32 бита (4 байта) для проверки ошибок

Фрейм протоколов беспроводных сетей

Следование данных через гетерогенные сети • 1

Передача данных по сети Пользователь локальной сети хочет получить доступ к вебстранице, расположенной в удаленной сети. Пользователь начинает обмен, активировав ссылку на веб-странице.

Передача данных по сети Браузер посылает запрос HTTP GET. Прикладной уровень добавляет заголовок 7 -го уровня для определения приложения и типа данных

Передача данных по сети Транспортный уровень определяет сервис верхнего уровня как Веб-клиент. Транспортный уровень ассоциирует данный сервис с TCP протоколом и привязывает номер порта. Для этого используется случайно выбранный порт источника, который ассоциируется с установленной сессией (12345). Порт назначения (80) ассоциирован с Веб-сервисом.

Передача данных по сети TCP также сообщает номер подтверждения, который сообщает WWW-серверу порядковый номер следующего TCP-сегмента, ожидаемого к получению. Порядковый номер указывает на местоположение сегмента в очереди сегментов. Флаги также установлены как соответствующие установлению сессии.

Передача данных по сети На сетевом уровне, IP-пакет строится таким образом, чтобы идентифицировать отправителя и получателя. Как адрес назначения клиентской машиной используется IP-адрес, связанный с Веб-сервером. Также клиентом используется собственный IPv 4 -адрес как адрес-источник. Сетевой уровень также определяет содержимое, инкапсулированное верхними уровнями, как TCP-сегмент.

Передача данных по сети Канальный уровень обращается к кэшу протокола разрешения адресов (ARP) для определения MAC-адреса, который связан с интерфейсом роутера, который настроен как шлюз по умолчанию. Он потом использует этот адрес для построения Ethernet фрейма для транспортировки IPv 4 пакета по локальной среде передачи. MACадрес лэптопа используется как MAC-источника и MAC-адрес интерфейса Fa 0/0 роутера – как MAC-назначения в этом фрейме

Передача данных по сети Фрейм также содержит информацию о протоколе верхнего уровня в поле «Тип» . Фрейм начинается с Преамбулы и заканчивается контрольной суммой в поле «Последовательность проверки фрейма» для проверки ошибок. Канальный уровень использует CSMA/CD для контроля размещения фрейма в физический канал.

Передача данных по сети Физический уровень начинает кодировать фреймы для передачи в сеть. Сегмент между роутером и источником построен по технологии 10 Base-T, следовательно биты кодируются с использованием Манчестерского дифференциального кодирования. Интерфейс роутера служит буфером для полученных битов.

Передача данных по сети Роутер проверяет биты преамбулы, «смотрит» на два объединённых бита =1, которые указывают на окончание процесса синхронизации и начало фрейма. Затем роутер начинает буферизировать биты как части реконструируемого фрейма. Когда все биты принять, роутер рассчитывает CRC. Она сравнивается с полем FCS в конце фрейма для определения правильности передачи. Когда фрейм помечен как «хороший» , MAC-адрес назначения сравнивается с MAC-адресом интерфейса (Fa 0/0). При совпадении, заголовок удаляется и пакет передается на Сетевой уровень.

Передача данных по сети На сетевом уровне, IPv 4 -адрес назначения в пакете сравнивается с маршрутами в таблице маршрутизации. Совпадение найдено, и оно связано с интерфейсом следующего шага S 0/0/0. Пакеты внутри Роутера. В пересылаются на данный интерфейс.

Передача данных по сети Роутер. В создает РРР-фрейм для транспортировки пакетов через WAN. В заголовке РРР, флаг 01111110 добавлен для обозначения начала фрейма. После этого, значение адреса устанавливается равным 1111, что эквивалентно широковещательному сообщению. Т. к. РРР – протокол «точка-точка» и используется для связи двух хостов, это значение не имеет значения.

Передача данных по сети Также включается значение типа протокола 0021(hex), что означает наличие инкапсулированного IPv 4 пакета. Трейлер фрейма заканчивается контрольной суммой в последовательности проверки фрейма для проверки ошибок. Флаг со значением 01111110 означает окончание РРР-фрейма

Передача данных по сети Физический уровень начинает побитовое кодирование фрейма в WAN. Принимающий Роутер. А буферизирует полученные биты. Тип представления битов и кодирования различно для разных типов WAN-соединений, используемых в глобальных сетях

Передача данных по сети Роутер. А проверяет биты флага, обозначающие начало фрейма. Затем роутер начинает буферизировать биты как части реконструируемого фрейма. Когда все биты приняты, роутер рассчитывает CRC. Она сравнивается с полем FCS в конце фрейма для определения правильности передачи. Когда фрейм помечен как «хороший» , заголовок удаляется и пакет передается вверх на Сетевой уровень

Передача данных по сети На сетевом уровне, IPv 4 -адрес назначения в пакете сравнивается с маршрутами в таблице маршрутизации. Совпадение найдено, и оно связано с непосредственно подключенной сетью к интерфейсу Fa 0/0. Пакеты внутри Роутера. А пересылаются на данный интерфейс.

Передача данных по сети The Data Link layer refers to the ARP cache of Router. A to determine the MAC address that is associated with the interface of Web Server. It then uses this MAC address to build an Ethernet II frame to transport the IPv 4 packet across the local media to the server. The MAC address of the Fa 0/0 interface of Router. A is used as the source MAC address, and the MAC address of the server is used as the destination MAC address in the frame. The frame also indicates the upper layer protocol of IPv 4 with a value of 0800 (hex) in the Type field. The frame begins with the Preamble and ends with a cyclic redundancy check in the Frame Check Sequence at the end of the frame for the error detection. The Data Link layer then uses CSMA/CD to control the placing of the frame onto the media.

Передача данных по сети Физический уровень начинает кодировать фреймы для передачи в сеть. Сегмент между роутером и сервером построен по технологии 100 Base-T, следовательно биты кодируются с использованием кодирования 4 В/5 В. Сетевой интерфейс сервера служит буфером для полученных битов.

Передача данных по сети Сетевой интерфейс проверяет биты преамбулы, «смотрит» на два объединённых бита =1, которые указывают на окончание процесса синхронизации и начало фрейма. Затем сервер начинает буферизировать биты как части реконструируемого фрейма. Когда все биты приняты, Канальный уровень сервера рассчитывает CRC. Она сравнивается с полем FCS в конце фрейма для определения правильности передачи.

Передача данных по сети Когда фрейм помечен как «хороший» , MAC-адрес назначения сравнивается с MAC-адресом сетевой карты сервера. Т. к. MAC-адреса совпали, заголовок удаляется и пакет передается на Сетевой уровень.

Передача данных по сети На сетевом уровне, IPv 4 -адрес сравнивается с адресом хоста-назначения. Т. к. адрес принадлежит нашей машине, пакет начинает обрабатываться сервером. Сетевой уровень идентифицирует протокол верхнего уровня как TCP и передает содержащийся сегмент TCP-сервису Транспортному уровню.

Передача данных по сети На Транспортном уровне сервера, TCP сегмент проверяется на принадлежность сессии сервера. Это делается на основании порта-источника и порта-назначения. Уникальные исходный и конечный порты устанавливают принадлежность к существующей сессии веб-сервера. Порядковый номер используется для помещения сегмента на правильное место в очереди для отправки на Прикладной уровень

Передача данных по сети На Прикладном уровне, запрос HTTP GET адресуется сервису Веб-Сервера (httpd). Сервис, в свою очередь, формулирует ответ на полученный запрос.

Статическая маршрутизация