История искусства Энергетика Локальные компьютерные сети Начертательная геометрия и инженерная графика Курс физики Задачи примеры решения Математика лекции и примеры решения задач Электротехника расчет цепей Информатика
Как работает файловый сервер Тестирование каналов связи

В сетях TCP/IP ошибочные ситуации, фиксируемые маршрутизатором при невозможности передать пакет в сеть назначения, сообщаются конечному узлу служебным протоколом ICMP, пакеты которого обязательно нужно анализировать в больших сетях, использующих маршрутизаторы. 

Протоколы транспортной сети. 

Стандартные стеки коммуникационных протоколов.

  Существует достаточно много стеков протоколов, широко применяемых в сетях. Это и стеки, являющиеся международными и национальными стандартами, и фирменные стеки, получившие распространение благодаря распространенности оборудования той или иной фирмы. Примерами популярных стеков протоколов могут служить стек IPX/SPX фирмы Novell, стек TCP/IP, используемый в сети Internet и во многих сетях на основе операционной системы UNIX, стек OSI международной организации по стандартизации, стек DECnet корпорации Digital Equipment и некоторые другие.

 Использование в сети того или иного стека коммуникационных протоколов во многом определяет лицо сети и ее характеристики. В небольших сетях может использоваться исключительно один стек. В крупных корпоративных сетях, объединяющих различные сети, параллельно используются, как правило, несколько стеков. Коммуникационная аппаратура, используемая в сетях, реализует те или иные протоколы, и реализуемый протокол (или набор протоколов) является, естественно, одной из наиболее важных ее характеристик. В коммуникационном оборудовании реализуются протоколы нижних уровней, которые в большей степени стандартизованы, чем протоколы верхних уровней, и это является предпосылкой для успешной совместной работы оборудования различных производителей.

 Несмотря на деление коммуникационных протоколов в эталонной модели ISO/OSI на семь уровней, на практике полезно использовать более грубое их объединение в три уровня.

 Нижний уровень образуют протоколы физического и канального уровня. Этот уровень достаточен для обмена сообщениями между компьютерами в пределах локальной сети базовой топологии, такой как общая шина Ethernet или кольцо Token Ring, или же в сети, сегментированной мостами или коммутаторами. Именно поэтому стандарты локальных сетей IEEE 802.х и затрагивают только эти уровни. Разработанные для этого уровня стандарты используются практически всеми стеками коммуникационных протоколов, независимо от того, какие протоколы используются на верхних уровнях.

 Сетевой и транспортный уровни образуют средний уровень стеков, на котором завершается решение собственно транспортных проблем. Протяженность, качество и способ прокладки линий связи. Итак, класс локальных вычислительных сетей по определению отличается от класса глобальных сетей небольшим расстоянием между узлами сети.

 Верхний уровень образуют сеансовый, представительный и прикладной уровни, которые связаны с предоставлением пользователям сети конечных сервисов файлового, принтерного, почтового, а также с решением задачи предоставления пользователю списка имеющихся в сети разделяемых ресурсов в удобной символьной форме.

 Верхний уровень имеет небольшое отношение к транспортной подсистеме, поэтому ниже рассматриваются только те протоколы, которые реализуются в коммуникационных устройствах, например, SNMP. Протоколы верхних уровней более подробно описаны в теме, посвященной сетевым операционным системам.

Стек 0SI.

 Модель взаимодействия открытых систем OSI это не только концептуальная модель, но и набор вполне конкретных спецификаций протоколов, образующих согласованный стек протоколов. Этот стек протоколов поддерживает правительство США в своей программе GOSIP. Все компьютерные сети, устанавливаемые в правительственных учреждениях после 1990 года, должны либо непосредственно поддерживать стек OSI, либо обеспечивать средства для перехода на этот стек в будущем. Тем не менее, стек OSI более популярен в Европе, а не в США, так как в Европе меньше установлено старых сетей, использующих свои собственные протоколы.

 Это международный, независимый от производителей стандарт. Он может обеспечить взаимодействие между корпорациями, партнерами и поставщиками. Это взаимодействие осложняется изза проблем с адресацией, именованием и безопасностью данных. Все эти проблемы в стеке OSI частично решены. Протоколы OSI требуют больших затрат вычислительной мощности центрального процессора, что делает их более подходящими для мощных машин, а не для сетей персональных компьютеров. Большинство организаций пока только планируют переход к стеку OSI. Из тех, кто работает в этом направлении, можно назвать Военноморское ведомство США и сеть NFSNET. Одним из крупнейших производителей, поддерживающих OSI, является компания AT&T. Ее сеть Stargroup полностью базируется на стеке OSI, делая пользователей внутри AT&T крупнейшей в мире инсталляционной базой OSI.

Стек OSI (рисунок 18.1) включает спецификации для всех семи уровней модели взаимодействия открытых систем.

На физическом и канальном уровнях стек OSI поддерживает протоколы Ethernet, Token Ring, FDDI, а также протоколы LLC, X.25 и ISDN.

Сервисы сетевого и транспортного уровней также имеются в стеке OSI, однако они мало распространены. На сетевом уровне реализованы протоколы как без установления соединений, так и с установлением соединений. Транспортный протокол стека OSI в соответствии с функциями, определенными для него в модели OSI, скрывает различия между сетевыми сервисами с установлением

Рис. 18.1. Стек OSI

соединения и без установления соединения, так что пользователи получают нужное качество обслуживания независимо от нижележащего сетевого уровня. Чтобы обеспечить это, транспортный уровень требует, чтобы пользователь задал нужное качество обслуживания. Определены 5 классов транспортного сервиса, от низшего класса 0 до высшего класса 4, которые отличаются степенью устойчивости к ошибкам и требованиями к восстановлению данных после ошибок.

  Наибольшую известность в настоящее время стеку OSI принесли протоколы прикладного уровня, такие как X.400, X. 500, FTAM и другие.

Например, если сетевой администратор хочет использовать весь третий октет для номера подсети в сети класса В 130.5.0.0, то ему необходимо указать маску подсети 255.255.255.0. Биты в маске подсети должны быть установлены в единицу, если система, проверяющая адрес, должна рассматривать соответствующий бит в IP-адресе как часть расширенного сетевого префикса. Другими словами, после определения класса IP-адреса, любой бит в номере устройства, который имеет соответствующий установленный бит в маске подсети, используется для идентификации номера подсети. Оставшаяся часть номера устройства, которой соответствуют нулевые биты в маске подсети, используется для задания номера устройства. На рис. 4 показан пример IP-адреса класса В с соответствующей маской подсети.

Адрес

130.5.5.25

Адрес в двоичном виде

10000010.

00000101.

00000101.

00011001

Маска подсети

255.255.255.0

 

Маска подсети в двоичном виде

11111111.

11111111.

11111111.

00000000

Сетевой префикс

10000010.

00000101.

 

 

Расширенный сетевой префикс

10000010.

00000101.

00000101.

00011001

Или в более наглядном виде

 

 

Сетевой префикс

Номер подсети

Номер устройства

IP-адрес

130.5.6.25

10000010

00000101.

00000101.

00011001

Маска подсети

255.255.255.0

11111111.

11111111.

11111111.

00000000

 

 

Расширенный сетевой префикс

 

 

Рис. 4. IP-адрес класса В с соответствующей маской подсети

Стек TCP/IP, называемый также стеком DoD и стеком Internet, является одним из наиболее популярных и перспективных стеков коммуникационных протоколов

Стек  ipx/spx Этот стек является оригинальным стеком протоколов фирмы Novell, который она разработала для своей сетевой операционной системы NetWare еще в начале 80х годов. Протоколы Internetwork Packet Exchange (IPX) и Sequenced Packet Exchange (SPX), которые дали имя стеку, являются прямой адаптацией протоколов XNS фирмы Xerox, распространенных в гораздо меньше степени, чем IPX/SPX. По количеству установок протоколы IPX/SPX лидируют, и это обусловлено тем, что сама ОС NetWare занимает лидирующее положение с долей установок в мировом масштабе примерно в 65%.

Cтек NetBIOS/SMB Фирмы Microsoft и IBM совместно работали над сетевыми средствами для персональных компьютеров, поэтому стек протоколов NetBIOS/SMB является их совместным детищем. Средства NetBIOS появились в 1984 году как сетевое расширение стандартных функций базовой системы ввода/вывода (BIOS) IBM PC для сетевой программы PC Network фирмы IBM, которая на прикладном уровне (рисунок 18.5.) использовала для реализации сетевых сервисов протокол SMB (Server Message Block).

Учебно-методические материалы

Основная литература.

Хаусли Т. Системы передачи и обработки данных. Пер. с англ. М: Радио и связь. 1994.

Олифер В.Г., Олифер Н.А. Компьютерные сети. Принципы, технологии, протоколы. С.-Петербург, ПИТЕР. 2004.

Локальные вычислительные сети. Справочник в трех книгах. М: Финансы и статистика. 1995

Дополнительная литература.

Юрасов В.Г., Кольцова Г.В. и др. Информационные технологии в образовании ю – М. ЯНУС-К, 2004

Юрасов В.Г., Юрасов П.В., Гончаров Е.А. Информационные сети/Уч. пособие, Воронеж. ВГТУ. 2000

Юрасов В.Г., Юрасов П.В., Гончаров Е.А., Омельяненко Л.П. Информационные системы и технологии /Уч. пособие, Воронеж. ВГТУ. 2002

Адресация сетевых пакетов и маршрутизация протоколов TCP/IP / Методические указания к лабораторным занятиям, Воронеж, ВГТУ, 2002

Сервисные системы Internet: протокол FTP и телеконференции/ Методические указания к лабораторным занятиям, Воронеж, ВГТУ, 2002

Гаршина В.В., Кораблина Н.В., Юрасов В.Г. Практикум для самостоятельной работы студентов по дисциплине «Информационные сети»/ /Уч. пособие, Воронеж. ВГТУ. 2003


Упрощение доступа к базам данных