Організація взаємодії вузлів мережі Лекція 3 з

Організація взаємодії вузлів мережі Лекція № 3 з курсу дисципліни “Комп’ютерні мережі та системи” для студентів спеціальності 6. 020105 "Документознавство та інформаційна діяльність" доцент, к. т. н. Юдін О. М. 1

План лекції 1. Організація взаємодії вузлів мережі 2. Протокол ІР. Адресування вузлів мережі.

Мета лекції • Ознайомити студентів з моделями організації взаємодії вузлів комп'ютерної мережі, а саме: моделлю OSI (Open System Interconnection), а також з моделлю TCP/IP (Transmission Control Protocol/Internet Protocol)

Література Основна: 1. Буров Є. В. Комп'ютерні мережі: Підручник. – Львів: “Магнолія 2006”, 2008. – 262 с. (с. 19 - 30)

Проблема • Кожний знає, що дуже просто можна передати будь-яку інформацію з одного комп'ютера на іншій за допомогою певних програм. Але відповідь на питання Як інформація передається між вузлами мережі? може надати не кожний. • Відповідь на це питання дозволяє отримати матеріал даної лекції.

Вступ Компоненти взаємодії Відправник повідомлення передавач приймач Канал зв'язку Будь-який обмін інформацією починається з повідомлення, яке потрібне передати 6 Одержувач повідомлення

Правила обміну інформацією Правила обміну - ідентифікація відправника і одержувача; - вибраний засіб або канал зв'язку (особиста розмова, телефон, лист, зображення); - режим обміну даними (усна або письмова, ілюстрації, інтерактивний або односторонній зв'язок); - спільна мова; - граматична структура і структура речення; - швидкість і час доставки. 7

Протоколи обміну Відправник повідомлення передавач приймач Одержувач повідомлення Канал зв'язку Протоколи обміну інформацією між комп'ютерами (вузлами мережі) визначають те, як передається і доставляється повідомлення, а саме: - формат повідомлення; - розмір повідомлення; - час доставки; - спосіб підготовки; - кодування; - схему стандартного повідомлення. 8

1. Організація взаємодії вузлів мережі

Модель OSI Семирівнева модель взаємодії відкритих систем Open System Interconnection (OSI) Локальні мережі

Визначення • Протокол – це формалізовані правила, за якими здійснюється обмін даними між мережевими компонентами вузлів мережі, що находяться на одному рівні моделі OSI. На кожному рівні може застосовуватися не один, а навіть декілька протоколів обміну.

Розробники ТСР/ІР Протокол передачі даних TCP/IP був розроблений Винтом Серфом. У 1974 році, в період роботи в Стенфордському університеті, разом з Робертом Каном він опублікував статтю "A Protocol for Packet Network Intercommunication" ("Протокол для пакетної міжмережевої комунікації"), в якій був описаний протокол передачі даних TCP (transmission-control protocol), що дозволяє передавати дані між різними мережами. Винт Серф У 1976 році Серф перейшов на роботу в Агентство передових оборонних дослідницьких проектів (DARPA, Defense Advanced Research Projects Agency) міністерства оборони США. У цьому агентстві Серф разом з Каном займався розробкою технологій передачі пакетів даних і безпекою. За його участю в 1978 році розроблений раніше протокол передачі даних був поділений на дві частини - TCP і IP (Internet protocol). В результаті з'явився стек протоколів TCP/IP, який до цього дня є стандартом для передачі даних в Інтернеті. Роберт Кан

Еталонна модель OSI Модель TCP/IP Стек протоколів 7 рівнів 4 рівня

Модель OSI Узагальнена модель передачі даних у комп'ютерної мережі Додатки – інтерфейс між людиною та мережею

Функції рівня додатків Application layer Рівень додатків надає певні служби програмному забезпеченню, що працює на комп'ютері. Даний рівень виконує функцію інтерфейсу між додатками, що використовуються користувачем і мережею. Рівень не визначає вимоги до додатків користувача, проте стандартизує служби, якими можуть користуватися додатки. Служби рівня додатків

Рівень додатків Виконує функцію інтерфейсу між програмним забезпеченням комп'ютеру і мережею

Служби і протоколи Application layer ТСР IP Протокол DNS Telnet Протоколи Протокол DHCP POP, SMTP HTTP FTP

Рівні взаємодії і протоколи Розглянемо порядок взаємодії протоколів на прикладі взаємодії браузеру (клієнтський додаток) і веб-серверу. Рівні Протоколи Задачі 4 НТТР Визначає формат запиту веб-сторінки 3 ТСР Керує потоком даних, що передаються 2 ІР 1 Ethernet Виконує доставку пакетів Передає кадри даних у локальній мережі

Взаємодія вузлів мережі Мережа ТСР/ІР Запит: потрібна головна сторінка Відповідь: файл index. php Клієнтське ПЗ Web-браузер

Взаємодія рівнозначних рівнів Application layer Мережа ТСР/ІР Інструкція, запит клієнта Заголовок НТТР: GET; Заголовок НТТР: Ok; файл index. php Universal resource locator (URL) – універсальний покажчик ресурсу Клієнтське ПЗ Web-браузер

Взаємодія суміжних рівнів Мережа ТСР/ІР Запит: потрібна головна сторінка Відповідь: файл index. php перешкода Клієнтське ПЗ Web-браузер

Взаємодія суміжних рівнів Транспортний рівень Сегмент протоколу ТСР TCP HTTP : GET підтвердження Протокол ТСР для виявлення помилок використовує механізм, який базується на підтвердженні, що прийнята інформація не має помилок

Задачі протоколу ТСР - встановлення сесії зв'язку - надійність передачі даних - зборка прийнятих даних у правильному порядку -управління потоком передачі

Взаємодія суміжних рівнів TCP HTTP : Ok TCP Веб-сторінка підтвердження ТСР - сегмент Інформація протоколу НТТР TCP HTTP : Ok Веб-сторінка дані заголовок Інкапсульовані дані протоколу НТТР

Питання

2. Протокол ІР. Адресування вузлів мережі

Протокол ІР • Один з основних протоколів мережі Internet. Він є частиною стеку протоколів ТСР/IP і працює на 3 -му рівні моделі OSI 4 Рівні моделі OSI 3 2 1 Протоколи стеку ТСР/ІР Рівні стеку ТСР/ІР

IP-адреса (адреса протоколу ІР) 0. . 255 IP-адреса: 0. . 255 193. 162. 230. 115 w. x. y. z ІР – адреса має дві частині: - ідентифікатор локальної мережі (мережева частина ІР-адреси, ІР-адреса мережі); - ідентифікатор вузла у даній мережі. Мережева частина ІР-адреси визначається мережевою маскою або мережевим префіксом. Приклад ІР-адреса: 193. 162. 230. 115 маска: 255. 0 ІР-адреса мережі: 193. 162. 230. 0

Рівень Інтернету Протокол ІР: Internet Protocol IP-адреса схожа на адресу місця проживання людини. Вона називається логічною адресою, оскільки присвоюється логічно, в залежності від місцезнаходження вузла. IP-адресу, або мережеву адресу, присвоює вузлу адміністратор. Вузли, що находяться у однієї мережі мають однакову мережеву частину

IP-адреса (адреса протоколу ІР) 0. . 255 193. 162. 230. 115 w. x. y. z IP-адреса: номер мережі + номер комп'ютера у мережі Клас мережі w Номер мережі Номер комп'ютера Кількість мереж Кількість комп'ютерів A 1. . 127 w x. y. z 126+2 резерв 16777214 B 128 -191 w. x y. z 16348 65534 C 192 -223 w. x. y z 2097152 254 Класи D и E використовуються для службових цілей.

Приватні мережі

Команда Ipconfig

127. 0. 0. 1 Результат виконання команди ping на ІР-адресу 127. 0. 0. 1 Ping — это служебная компьютерная программа, предназначенная для проверки соединений в сетях на основе TCP/IP. Ping — акроним «Packet Inter. Net Grouper (Groper)» . Название происходит от английского названия звука импульса, издаваемого сонаром при отражении импульса от объекта.

Рівень Інтернету маршрутизатори ІР-адреса відправника 192. 168. 0. 1 ІР-адреса одержувача 172. 16. 0. 2 HTTP : GET TCP IP HTTP : GET TCP HTTP : GET ТСР - сегмент ІР – пакет датаграма

Рівень доступу до мережі Київ Ethernet фрейм РРР фрейм Ethernet фрейм Полтава ІР Eth. ІР ІР Дані РР Р Eth. ІР Дані Eth. ІР Дані РР Р Кадр Ethernet (фрейм) Eth.

Питання

Висновки • Взаємодія вузлів комп'ютерної мережі організована за допомогою протоколів, що визначають правила (порядок) обміну даними (повідомленнями) між ними. • Протоколи верхнього рівня спираються на роботу протоколів нижчого рівня або кажуть, протокол нижчого рівня надає певні послуги протоколам верхнього рівня

Дякуємо за увагу!