Стандартные сетевые протоколы Верхние уровни модели OSI

Стандартные сетевые протоколы Верхние уровни модели OSI

Протоколы – это набор правил и процедур, регулирующих порядок осуществления связи. Компьютеры, участвующие в обмене, должны работать по одним и тем же протоколам, чтобы в результате передачи вся информация восстанавливалась в первоначальном виде.

Связь сетевого адаптера с сетевым программным обеспечением осуществляют драйверы сетевых адаптеров. Именно благодаря драйверу компьютер может не знать никаких аппаратных особенностей адаптера (его адресов, правил обмена с ним, его характеристик). Драйвер унифицирует, делает единообразным взаимодействие программных средств высокого уровня с любым адаптером данного класса. Сетевые драйверы, поставляемые вместе с сетевыми адаптерами, позволяют сетевым программам одинаково работать с платами разных поставщиков и даже с платами разных локальных сетей (Ethernet, Arcnet, Token Ring и т. д. ).

Качество написания программы драйвера во многом определяет эффективность работы сети в целом. Даже при самых лучших характеристиках сетевого адаптера некачественный драйвер может резко ухудшить обмен по сети. Функции драйвера сетевого адаптера в модели OSI Прежде чем приобрести плату адаптера, необходимо ознакомиться со списком совместимого оборудования (Hardware Compatibility List, HCL), который публикуют все производители сетевых операционных систем. Выбор там довольно велик (например, для Microsoft Windows Server список включает более сотни драйверов сетевых адаптеров). Если в перечень HCL не входит адаптер какого то типа, лучше его не покупать.

Протоколы высоких уровней

Стандартные наборы протоколов (стеки) l набор протоколов ISO/OSI; l IBM System Network Architecture (SNA); l Digital DECnet; l Novell Net. Ware; l Apple. Talk; l набор протоколов глобальной сети Интернет, TCP/IP.

Основные типы протоколов Прикладные протоколы (выполняющие функции трех верхних уровней модели OSI – прикладного, представительского и сеансового); 2. Транспортные протоколы (реализующие функции средних уровней модели OSI – транспортного и сеансового); 3. Сетевые протоколы (осуществляющие функции трех нижних уровней модели OSI). 1.

Прикладные протоколы 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. FTAM (File Transfer Access and Management) – протокол OSI доступа к файлам; X. 400 – протокол CCITT для международного обмена электронной почтой; Х. 500 – протокол CCITT служб файлов и каталогов на Прикладные нескольких системах; протоколы SMTP обеспечивают взаимодействие (Simple Mail Transfer Protocol) – протокол глобальной сети Интернет для обмена электронной почтой; приложений и обмен данными между FTP (File Transfer Protocol) – протокол глобальной сети ними. Интернет для передачи файлов; SNMP (Simple Network Management Protocol) – протокол для мониторинга сети, контроля за работой сетевых компонентов и управления ими; Telnet – протокол глобальной сети Интернет для регистрации на удаленных серверах и обработки данных на них; Microsoft SMBs (Server Message Blocks, блоки сообщений сервера) и клиентские оболочки или редиректоры фирмы Microsoft; NCP (Novell Net. Ware Core Protocol) и клиентские оболочки или редиректоры фирмы Novell.

Транспортные протоколы 1. TCP (Transmission Control Protocol) – часть набора протоколов TCP/IP для гарантированной доставки данных, разбитых на последовательность фрагментов; 2. SPX – поддерживают сеансы связи (Internetwork Packet часть набора протоколов IPX/SPX между компьютерами и гарантируют Exchange/Sequential Packet Exchange) для гарантированной надежный обмен на последовательность фрагментов, доставки данных, разбитыхданными между ними предложенных компанией Novell; 3. NWLink – реализация протокола IPX/SPX компании Microsoft; 4. Net. BEUI – (Net. BIOS Extended User Interface, расширенный интерфейс Net. BIOS) – устанавливает сеансы связи между компьютерами (Net. BIOS) и предоставляет верхним уровням транспортные услуги (Net. BEUI).

Сетевые протоколы 1. IP (Internet Protocol) – TCP/IP протокол для негарантированной передачи пакетов без установления соединений; 2. IPX (Internetwork Packet Exchange) – протокол компании управляют адресацией, маршрутизацией, проверкой ошибок Net. Ware для негарантированной передачи пакетов и и запросами на маршрутизации пакетов; повторную передачу 3. NWLink – реализация протокола IPX/SPX компании Microsoft; 4. Net. BEUI – транспортный протокол, обеспечивающий услуги транспортировки данных для сеансов и приложений Net. BIOS.

Набор (стек) протоколов TCP/IP

Набор (стек) протоколов TCP/IP l l l l l был специально разработан для глобальных сетей и для межсетевого взаимодействия. изначально ориентирован на низкое качество каналов связи, на большую вероятность ошибок и разрывов связей. принят во всемирной компьютерной сети Интернет, значительная часть абонентов которой подключается по коммутируемым линиям (то есть обычным телефонным линиям). поддерживает маршрутизацию. на его основе работают протоколы высоких уровней, такие как SMTP, FTP, SNMP. недостаток—более низкая скорость работы, чем у IPX/SPX. сейчас используется и в локальных сетях, чтобы упростить согласование протоколов локальных и глобальных сетей. в настоящее время считается основным в самых распространенных операционных системах. в него часто включают и протоколы всех верхних уровней, т. е. можно говорить о функциональной полноте стека TCP/IP.

История развития стека TCP/IP началась еще в конце 60 х гг. прошлого, XX века с проекта ARPANet — сети Агентства пер спективных исследовательских проектов (Advanced Research Project Agency Network) Министерства обороны США. l для военных во времена «холодной войны» была особенно важна возможность передачи данных даже в условиях атомных бомбардировок, ARPANet задумывалась как высоконадежная сеть, объединяющая военные, государственные и научные учреждения. l получившаяся в результате сеть и разработанный несколько позже (в 70 х гг. ) стек протоколов TCP/IP оказались настолько удачными, что даже после прекращения финансирования проекта ARPANet Министерством обороны продолжали жить и успешно развиваться, создав основы современного Интернета. l

Основные преимущества стека TCP/IP более удобная система сетевой адресации 2. возможность фрагментации пакетов 3. очень небольшое количество широковещательных сообщений 1.

Особенности стек TCP/IP является общедоступным, его стандарты (а также просто информационные материалы) публикуются в Интернете в виде специальных документов под названием «RFC» ( «Request for Comments» , «запрос комментариев» ) с последовательно возрастающим номером. l описывается в рамках четырех уровней l

Соотношение уровней модели OSI и стека протоколов TCP/IP

На физическом уровне l поддерживает работу с основными технологиями локальных сетей — Ethernet, Token Ring, Wi Fi, Bluetooth и т. д.

На сетевом уровне l l l протокол ARP (Address Resolution Protocol) является звеном, связывающим сетевой уровень с физическим. Он отвечает за преобразование сетевых IP адресов в аппаратные МАС адреса протокол RARP (Reverse Address Resolution Protocol) — осуществляет обратное преобразование МАС адресов в IP адреса (в операционных системах Windows поддержка протокола RARP не предусмотрена); протокол ICMP (Internet Control Message Protocol) — используется для передачи сообщений об ошибках, диагностики доступности сетевого узла и маршрута доставки пакетов (именно его используют такие популярные утилиты, как PING и TRACERT); протокол IGMP (Internet Group Management Protocol) — используется для управления группами компьютеров, например, при пе редаче в сетях потокового видео и звука, когда для снижения нагрузки на сеть пакет посылается по специальному адресу сразу нескольким компьютерам (многоадресная рассылка); протокол IP (Internet Protocol) — один из са мых важных в стеке TCP/IP. Как следует из его названия ( «IP» переводится как «межсе тевой протокол» ), он отвечает за доставку IP дейтаграмм (так правильно называются пакеты на уровне протокола IP), обеспечивая передачу пакета из одной сети в другую.

На транспортном уровне протокол TCP (Transmission Control Protocol, протокол управления передачей) — основной протокол транспортного уровня. Обеспечивает установку соединения между отправителем и получателем, разбиение крупного блока информации (например, файла) на небольшие TCP-пакеты и их гарантированную доставку получателю (в нужном порядке и без ошибок). Соответственно, протокол TCP используется в тех приложениях, где важно обеспечить целостность при передаче данных; l протокол UDP (User Datagram Protocol), в отличие от TCP, не устанавливает соединения передачей информации и не обеспечивает надежной доставки данных, работая при этом быстрее, чем TCP. Его используют там, где обеспечение доставки информации не особенно важно по сравнению со скоростью передачи (контроль за целостностью данных в этом случае возлагается на использующее протокол UDP приложение). l

Как работает протокол TCP 1. 2. 3. 4. устанавливает соединение между компьютерами по определенным портам; на компьютере отправителе разбивает информацию на пакеты, нумерует их и с помощью протокола IP передает получателю; Порт в TCP или UDP — это логический на компьютере получателе проверяет, все канал с ли определенным номером (от 0 до 65536), пакеты получены, а если пакет пропущен или между обеспечи вающий текущее взаимодействие поврежден, запрашивает получателем. у отправителя по вторную отправите лем и пересылку; Порты позволяют компьютеру с одним IP адресом после получения всех пакетов закрывает с множеством параллельно обмениваться данны ми соединение, других компьютеров. в нужном порядке и собирает пакеты Некоторые номера портов (так называемые «хорошо передает полученные данные приложению более известные» , или «well known» , порты с номерами от 0 до высокого уровня. 1024) привязаны к определенным службам и прило жениям, что позволяет клиентам легко обращаться к нужным им сетевым сервисам.

Протоколы прикладного уровня стека TCP/IP 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. NTP(Network Time Protocol) DNS (Domain Name System, или Service) Net. BIOS name service и WINS (Windows Internet Naming Service) Net. BIOS session service LDAP(Lightweight Directory Access Protocol) RFC(Remote Procedure Call) Telnet FTP (File Transfer Protocol) TFTP (Trivial File Transfer Protocol)

Протоколы прикладного уровня стека TCP/IP 10. 11. 12. 13. 14. 15. 16. Gopher HTTP (Hyper. Text Transfer Protocol) NNTP (Network News Transfer Protocol) SMTP (Simple Mail Transfer Protocol) РОРЗ (Post Office Protocol) IMAP 4 (Internet Message Access Protocol) SSL (Secure Sockets Layer)

Практикум Какой из транспортных протоколов стека TCP/IP вы бы использовали: 1. для пересылки по сети Интернет архивных файлов? 2. для реализации IP телефонии (передачи голосовых сообщений в реальном времени) между пользователями двух мобильных компьютеров (КПК), соединенных по беспроводному каналу Wi Fi?