Компьютерные сети Проф Мельников А В Литература

Компьютерные сети Проф. Мельников А. В.

Литература • Компьютерные сети. Принципы, технологии, протоколы. Издание 4 -ое. Год: 2010 Автор: Олифер В. Г. , Олифер Н. А.

Модели передачи данных • Коммутация каналов • Коммутация пакетов

Коммутация каналов A Источник v v v Приемник Метод, используемый в телефонных сетях Имеет три фазы 1. 2. 3. v B Установление соединения по всей сети (Набор номера), Обмен данными, Разрыв соединение (Конец связи). Первоначально это было физическое соединение. В настоящее время это виртуальное частное соединение, имеющее гарантированную пропускную способность канала передачи данных.

Телефонная сеть Каждый телефон занимает 64 kb/s. поэтому, a 2. 5 Gb/s канал может пропустить 39, 000 вызовов. Принимающий абонент Вызывающий абонент Телефонная станция Коммутация каналов

Коммутация пакетов Маршрутизатор A Источник B R 2 R 1 R 3 Приемник R 4 v v v Метод используемый в сети INTERNET. Каждый пакет маршрутизируется независимо, используя локальные правила маршрутизации. Маршрутизаторы не учитывают характеристики потока пакетов. Разные пакеты могут идти по разным путям. Несколько пакетов могут одновременно приходить в маршрутизаторы, поэтому они должны иметь буфер.

Простая модель маршрутизатора “ 4” Link 1, Вход Выбор выхода Link 1, выход Link 2, Вход Выбор выхода Link 2, выход Link 3, Вход Выбор выхода Link 3, выход Link 4, Вход Выбор выхода Link 4, выход Link 2 Link 1 “ 4” R 1 Link 3 Link 4

Некоторые определения • Длина пакета, P, это длина пакета в битах. • Длина линии связи, L, это длина линии связи в метрах. • Скорость передачи, R, это скорость с которой биты могут быть переданы, в бит/сек. • Задержка распространения, PROP, время для передачи одного бита пл линии связи длиной, L. PROP = L/c. • Время передачи, TRANSP, это время передачи пакета длиной P. TRANSP = P/R. • Задержка это время с момента передачи первого бита до момента получения последнего бита пакета. На линии связи: Latency = PROP + TRANSP. 1. Отметим что, кб/с, is 1000 бит/сек, а не 1024 бит/сек.

Коммутация пакетов A B R 2 Источник R 1 R 3 Приемник R 4 Узел A TRANSP 1 TRANSP 2 R 1 Сохранение и передача на каждом маршрутизаторе PROP 1 R 2 TRANSP 3 PROP 2 TRANSP 4 R 3 Узел B PROP 3 PROP 4

Коммутация пакетов Время ожидания в очереди Так как выходной канал может быть занят, приходящие на узел пакеты должны быть помещены в очередь. Узел A TRANSP 1 Q 2 TRANSP 2 R 1 PROP 1 R 2 R 3 Узел B TRANSP 3 PROP 2 TRANSP 4 PROP 3 PROP 4

Алгоритмы квитирования • Парадокс о двух полководцах A B A

Алгоритмы квитирования • Одноуровневое квитирование • Двухуровневое квитирование Data ACK (acknowledgment) ACK 1

Многоуровневая модель взаимодействия открытых систем

Базовая модель ВОС Прикладной Интерфейсное взаимодействие Прикладной 7 Представи тельский П Сессия С Транспортный Протокольное взаимодействие Router T Сетевой С С Звено данных ЗД ЗД Физический Ф Ф 6 5 4 3 2 1

Основные определения Протокол - это правила, определяющие взаимодействие между системами в рамках одного уровня. Интерфейс - это набор функций, который нижележащий уровень предоставляет вышележащему. Стек протоколов - это набор протоколов разных уровней, достаточный для организации взаимодействия систем.

Модель INTERNET Application Presentation FTP ASCII/Binary Session Transport L 3 L 2 Network Link Physical Прикладной TCP Транспортный IP Сетевой Ethernet Канальный 7 -уровневая OSI модель 4 -уровневая Internet модель

Пример: FTP через TCP/IP and Ethernet 1 2 3 4 App “B” (MTI) OS Ethernet 5 R 1 6 7 8 R 2 9 10 R 4 14 15 R 5 11 16 R 3 12 13 20 App 19 18 17 “A” Чел. ГУ OS Ethernet

Отправляющий узел (host) 1. Через API приложение запрашивает TCP соединение с “B” 1. TCP протокол (Transmission Control Protocol) – Создает пакет TCP “Connection” – TCP запрашивает посылку пакета TCP в “B” TCP Пакет TCP Data TCP Header Пусто Тип = Connection

В отправляющем узле (2) 3. IP (Internet Protocol ) – Создает IP пакет с сетевым адресом. – IP запрашивает отправление пакета в маршрутизатор. TCP пакет TCP Data TCP Header Инкапсуляция IP Data IP Пакет IP Header Destination Address: IP “B” (адрес назначения) Source Address: IP “A”(адрес отправления) Protocol = TCP(протокол)

В отправляющем узле(3) 4. Канальный (“MAC” or Ethernet) протокол – Создает MAC кадр с контрольной суммой (FCS). – Ждет доступа к линии. – MAC запрашивает PHY послать каждый бит кадра. IP Пакет IP Data IP Header Инкапсуляция Ethernet FCS Ethernet Data Ethernet Header Ethernet Пакет Destination Address: MAC “R 1” Source Address: MAC “A” Protocol = IP

В маршрутизаторе R 1 5. Канальный (“MAC” or Ethernet) протокол – Принимает. MAC frame, проверяет адрес и контрольную сумму (FCS). – Передает данные IP Протоколу. IP Пакет IP Data IP Header Декапсуляция Ethernet FCS Ethernet Data Ethernet Header Ethernet Packet Destination Address: MAC “R 1” Source Address: MAC “A” Protocol = IP

В маршрутизаторе R 1 6. IP протокол – Использует адрес назначения IP для принятия решения, куда направить пакет (“next-hop routing”). – Запрашивает канальный протокол передать пакет. IP Data IP Packet IP Header Destination Address: IP “B” Source Address: IP “A” Protocol = TCP

В маршрутизаторе R 1 7. Канальный (“MAC” or Ethernet) протокол – Создает MAC кадр с контрольной суммой (FCS). – Ждет доступа к линии. – MAC запрашивает PHY для передачи каждого байта кадра. IP Packet IP Data IP Header Encapsulation Ethernet FCS Ethernet Data Ethernet Header Ethernet Packet Destination Address: MAC “R 2” Source Address: MAC “R 1” Protocol = IP

На принимающем узле 17. Канальный протокол (“MAC” or Ethernet) – Принимает MAC фрейм, проверяет адрес и контрольную сумму (FCS). – Передает данные IP протоколу. IP Packet IP Data IP Header Декапсуляция Ethernet FCS Ethernet Data Ethernet Header Ethernet Packet Destination Address: MAC “B” Source Address: MAC “R 5” Protocol = IP

На принимающем узле (2) 18. IP протокол – Проверяет IP адрес. – Извлекает/декапсулипует TCP пакет из IP пакета. – Передает TCP пакет в TCP протокол. TCP Packet TCP Data TCP Header Декапсуляция IP Data IP Packet IP Header Destination Address: IP “B” Source Address: IP “A” Protocol = TCP

На принимающем узле (3) 19. TCP протокол – Принимает TCP “Connection” пакет – Устанавливает соединение, посылая “Ack”. 20. API интерфейс – Приложение получает запрос на TCP соединение с “A”. TCP Packet TCP Data TCP Header пусто Type = Connection

Стек TCP/IP 7 WWW SNMP FTP telnet SMTP TFTP 6 5 II TCP, UDP 4 3 2 1 IP ICMP RIP I OSPF ARP Не регламентируется Ethernet, Token Ring, SLIP, PPP, X 25, FDDI III IV

Темы для доклада • Беспроводные сети. Офисные, наземные, спутниковые. Стандарты, сравнение. . • Стандарт x. DSL. Технологии. Варианты стандарта. Примеры оборудования.