План лекции 8 Канальный уровень Физический уровень Стек

План лекции 8 Канальный уровень Физический уровень Стек протоколов TCP/IP Транcпортный уровень стека TCP/IP

Канальный уровень

Управление доступом к среде передачи (метод доступа) В технологии Ethernet для управления доступом к среде используется механизм с контролем несущей и обнаружением коллизий (Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection, CSMA/CD).

Примеры протоколов канального уровня для локальных сетей: Token Ring, Ethernet, Fast Ethernet, 100VG-AnyLAN, FDDI.

Канальный уровень в глобальных сетях

CSU/DSU - модуль обслуживания канала и данных Назначение - настройка на скорость канала, кратной наименьшей скорости 64 кбит/с, используемой телефонными компаниями.

Протоколы типа "точка-точка" (High-level Difta Link Control, HDLC) (Point to Point Protocol, PPP)

Функции протоколов: инкапсуляция маршрутизатором IP- пакета в кадр HDLC, или кадр РРР, в зависимости от того, какой из этих двух протоколов им используется; управление потоком кадров, так как промежуточные коммутаторы могут переполниться при слишком высокой интенсивности трафика по индивидуальному каналу; предварительное установление соединения; повторная передача кадров при их искажениях и потерях

Физический уровень

Физический уровень Назначение - передача потока битов по физической среде от одного узла к другому. Физическая среда может быть: - витая пара, коаксиальный, оптоволоконный кабель, инфракрасный канал, радиоканал. Со стороны компьютера функции физического уровня выполняет сетевой адаптер.

На физическом уровне действуют стандарты на: характеристики среды передачи данных (полоса пропускания, помехозащищенность, волновое сопротивление и т.д.). характеристики электрических и оптических сигналов, передающих дискретную информацию (крутизна фронтов импульсов, уровни напряжения и тока передаваемого сигнала, тип кодирования двоичной информации, скорость передачи и т.д.); способ соединения сетевого кабеля с платой сетевого адаптера (типы разъемов, количество контактов в разъемах и их функции).

Стандартные стеки протоколов Стек протоколов- набор протоколов, достаточный для организации взаимодействия узлов в сети. Популярные стеки: SNA IPX/SPX NetBIOS/SMB DEC net OSI TCP/IP

Стек протоколов TCP/IP (Transmission Control Protocol/Internet Protocol)

Стек TCP/IP Прикладной уровень (прикладной и представительный уровни модели OSI) Транспортный уровень (транспортный и сеансовый уровни модели OSI) Уровень межсетевого взаимодействия - уровень Интернета (сетевой уровень модели OSI) Уровень сетевых интерфейсов (канальный и физический уровни модели OSI

Транcпортный уровень стека TCP/IP TCP (Transport Control Protocol); UDP (User Datagram Protocol, пользовательский протокол дейтаграмм).

Протокол надежной доставки сообщений TCP Функции: 1.Установление и разрыв соединения 2. Надежная передача данных

Структуру TCP-сегмента

Поле "флаги" (flags) содержит управляющую информацию: URG - срочное сообщение; ACK - квитанция на принятый сегмент; PSH - запрос на отправку сообщения без ожидания заполнения буфера; RST - запрос на восстановление соединения; SYN - сообщение используемое для синхронизации счетчиков переданных данных при установлении соединения; FIN - признак достижения передающей стороной последнего байта в потоке передаваемых данных.

Установление и разрыв соединения Протокол ТСР ориентирован на соединение. Поэтому перед передачей данных 2 компьютера устанавливают логическое соединение. Соединения на основе протокола TCP это дуплексный режим обмена. В одном направлении передается информация управления, в противоположном сообщения прикладного уровня. Оба соединения устанавливаются и разрываются независимо друг от друга.

Передача данных Протокол ТСР при передаче данных, выполняют действия: сегментирует данные; обнаруживает и исправляет ошибки в каждом передаваемом пакете; управляет потоком. Именно поэтому этот протокол называют надежным.

Сегментация данных Процесс деления сообщения на части называют сегментацией.

Размер сегментов Условие выбора размера - при упаковки сегмента в IP-пакет максимальный размер сегмента (MSS) не должен превосходить максимального размера поля данных IP-пакета на сетевом уровне.

Сегментация данных перед отправкой

Выявление ошибок ТСР сравнивает «сквозные» контрольные суммы прикладных данных, вычисленные в начале и в конце передачи пакета.

Исправление ошибок Ошибками передачи являются: сегмент достигает адресата в испорченном виде; сегмент совсем не достигает адресата.

Процесс исправления ошибок протоколом TCP

Управление потоком данных

Пример В поле номер подтверждения АСК содержится число ACK=15001 (последняя квитанция), а размер окна – W=500, отправитель понимает, что байты до N=15000 байта приняты успешно, и теперь можно передавать байты с 15001 до 15500. Если к моменту окончания передачи этих 500 байтов квитанция не получена, передачу нужно приостановить. Такой способ управления потоком называется методом скользящего окна.

Метод скользящего окна