Зарегистрированных Всего: 7235 За месяц: 0 За неделю: 0 Вчера: 0 Сегодня: 0 Из них Администраторов: 7 Модераторов: 7 Проверенных: 739 Пользователей: 6481 Из них Мужчин: 2110 Женщин: 5125
Протокол – распределенный алгоритм, определяющий, последовательность и формат сообщений, которыми обмениваются сетевые компоненты, лежащие на одном уровне, но в разных узлах.
Тоже самое – набор правил и процедур для организации обмена информацией на всех уровнях взаимодействия сетевых объектов.
Т.е. – это язык для обмена данными между компьютерами.
Три основных момента, касающиеся протоколов: 1) Существует множество протоколов. Хотя все они участвуют в реализации связи, каждый протокол имеет различные цели, выполняет различные задачи, обладает своими преимуществами и ограничениями. 2) Протоколы работают на разных уровнях модели OSI. Функции протокола определяются уровнем, на котором он работает 3) Несколько протоколов могут работать совместно. Это так называемый стек протоколов.
Стек протоколов – Иерархический организованный набор протоколов, достаточный для организации взаимодействия узлов в ВС.
Стек протоколов, обеспечивает следующие операции с данными:
- Подготовку - Передачу - Прием - Последующие действия
Работа различных протоколов координируется, так чтобы исключить конфликты и незаконченные операции. Это достигается разбиением на уровни. Уровни в стеке протоколов соответствуют уровням модели OSI.
Функции протоколов на различных уровнях
7) Инициация и прием запроса 6) Добавление в пакет форматирующей, отображающей и шифрующей информации 5) Добавление информации о трафике – c указанием момента отправки пакета 4) Добавление информации для обработки ошибок 3) Добавление адресной информации и информации о месте пакета в последовательности передаваемых пакетов 2) Добавление информации для проверки ошибок и подготовка данных для передачи по физическому соединению 1) Передача пакета, как потока битов
Протоколы реализуются не только компьютерами, но и другими сетевыми устройствами – концентраторами, мостами, коммутаторами, маршрутизаторами и т.д. Действительно, в общем случае связь компьютеров в сети осуществляется не напрямую, а через различные коммуникационные устройства. В зависимости от типа устройства в нем должны быть встроенные средства, реализующие тот или иной набор протоколов.
Обзор архитектуры стека протоколов TCP/IP
Семейство протоколов TCP/IP (transmission control protocol / internet protocol) - Это стандартный промышленный набор протоколов, разработанный для ГВС (WAN), предоставляющий средства маршрутизации в глобальных сетях и позволяющий взаимодействовать различным узлам Интернета.
Протокол был создан в результате исследований сетей с коммутацией пакетов, проводимых агентством DAPRA министерства обороны США.
(Хронология возникновения семейства протоколов TCP/IP)
Сеть ARPANET создана в конце 60-х
В 1970г. Узлы сети ARPANET использовали протокол NCP (Network Control Protocol) 1974г. Представлена программа TCP – transmission control protocol 1981г. Опубликован стандарт протокола IP. 1982г. Протоколы TCP и IP объединены в набор TCP/IP. 1983г. Сеть ARPANET переключилась с протокола NCP на протокол TCP/IP В 1984 году введена «доменная система имен» DNS (Domain Name System). Общее число хостов в сети превысило 1 000.
Лидирующая роль стека TCP/IP объясняется следующими его свойствами:
- Это наиболее завершенный стандартный и в то же время популярный стек сетевых протоколов, имеющий многолетнюю историю. - Почти все большие сети передают основную часть своего трафика с помощью протокола TCP/IP. - Это метод получения доступа к сети Internet. - Этот стек служит основой для создания intranet- корпоративной сети, использующей транспортные услуги Internet и гипертекстовую технологию WWW, разработанную в Internet. - Все современные операционные системы поддерживают стек TCP/IP. - Это гибкая технология для соединения разнородных систем, как на уровне транспортных подсистем, так и на уровне прикладных сервисов. - Это устойчивая масштабируемая межплатформенная среда для приложений клиент-сервер.
Так как стек TCP/IP был разработан до появления модели взаимодействия открытых систем ISO/OSI, то, хотя он также имеет многоуровневую структуру, соответствие уровней стека TCP/IP уровням модели OSI достаточно условно. Структура протоколов TCP/IP приведена на рисунке. Протоколы TCP/IP делятся на 4 уровня.
- Самый нижний (уровень сетевых интерфейсов IV) соответствует физическому и канальному уровням модели OSI. Этот уровень в протоколах TCP/IP не регламентируется, но поддерживает все популярные стандарты физического и канального уровня (для локальных сетей это Ethernet, Token Ring, FDDI, Fast Ethernet, для глобальных сетей - X.25, frame relay, ISDN, протоколы соединений "точка-точка" SLIP и PPP). Обычно при появлении новой технологии локальных или глобальных сетей она быстро включается в стек TCP/IP за счет разработки соответствующего метода инкапсуляции пакетов IP в ее кадры. - Следующий уровень (уровень межсетевого взаимодействия III) – реализует передачу пакетов в режиме без установления соединений. В качестве основного протокола на этом уровне используется протокол IP, который изначально проектировался как протокол передачи пакетов в составных сетях, состоящих из большого количества локальных сетей, объединенных как локальными, так и глобальными связями. Поэтому протокол IP хорошо работает в сетях со сложной топологией, рационально используя наличие в них подсистем и экономно расходуя пропускную способность низкоскоростных линий связи. Протокол IP не гарантирует доставку пакетов до узла назначения, но старается это сделать. К уровню межсетевого взаимодействия относятся и все протоколы, связанные с составлением и модификацией таблиц маршрутизации, такие как протоколы сбора маршрутной информации RIP (Routing Internet Protocol) и OSPF (Open Shortest Path First), а также протокол межсетевых управляющих сообщений ICMP (Internet Control Message Protocol). - Следующий уровень (транспортный уровень II) называется также основным. На этом уровне функционируют протоколы TCP и UDP. Протокол TCP (Transmission Control Protocol, протокол управления передачей) обеспечивает надежную передачу сообщений между удаленными прикладными процессами за счет образования виртуальных соединений. Протокол UDP (User Datagram Protocol, протокол дейтаграмм пользователя) обеспечивает передачу прикладных пакетов дейтаграммным* способом, как и IP, и выполняет только функции связующего звена между сетевым протоколом и многочисленными прикладными процессами. * Дейтаграмма (Datagram) – общее название для единиц данных, которыми оперируют протоколы без установления соединений. К таким протоколам относятся UDP и IP. - Верхний уровень (уровень I) называется прикладным. За долгие годы использования в сетях различных стран и организаций стек TCP/IP накопил большое количество протоколов и сервисов прикладного уровня. К ним относятся такие широко используемые протоколы, как протокол копирования файлов FTP, протокол эмуляции терминала telnet, почтовый протокол SMTP, используемый в электронной почте сети Internet, гипертекстовые сервисы доступа к удаленной информации, такие как WWW (протокол HTTP) и многие другие.
Параметры конфигурации TCP/IP
Протокол TCP/IP использует IP–адрес, маску подсети и шлюз по умолчанию для соединения между узлами. Узлы TCP/IP, работающие в ГВС, требуют задания всех трех параметров в конфигурации. (Для узлов TCP/IP, работающих только в ЛВС, достаточно указания только первых двух параметров). Каждая плата сетевого адаптера в компьютере, использующем TCP/IP, нуждается в этих параметрах
IP –адрес (IP-address) – это логический 32-разрядный адрес, однозначно определяющий узел TCP/IP.
Каждый IP –адрес состоит из двух частей: идентификатора сети и идентификатора узла. Первый служит для обозначения всех узлов в одной физической сети. Второй обозначает конкретный узел сети. Каждому компьютеру в сети TCP/IP требуется уникальный IP-адрес.
Маска подсети (Subnet Mask) – выделяет часть IP –адреса и позволяет отличить идентификатор сети от идентификатора узла.
Шлюз по умолчанию (Default getaway). Для того чтобы установить соединение с узлом из другой сети, необходимо указать IP-адрес шлюза по умолчанию. TCP/IP посылает данные, предназначенные для удаленных сетей, на шлюз по умолчанию, для последующей маршрутизации. Если шлюз по умолчанию не указан, связь ограничивается локальной сетью.
Протокол – распределенный алгоритм, определяющий, последовательность и формат сообщений, которыми обмениваются сетевые компоненты, лежащие на одном уровне, но в разных узлах.
Тоже самое – набор правил и процедур для организации обмена информацией на всех уровнях взаимодействия сетевых объектов.
Т.е. – это язык для обмена данными между компьютерами.
Три основных момента, касающиеся протоколов: 1) Существует множество протоколов. Хотя все они участвуют в реализации связи, каждый протокол имеет различные цели, выполняет различные задачи, обладает своими преимуществами и ограничениями. 2) Протоколы работают на разных уровнях модели OSI. Функции протокола определяются уровнем, на котором он работает 3) Несколько протоколов могут работать совместно. Это так называемый стек протоколов.
Стек протоколов – Иерархический организованный набор протоколов, достаточный для организации взаимодействия узлов в ВС.
Стек протоколов, обеспечивает следующие операции с данными:
- Подготовку - Передачу - Прием - Последующие действия
Работа различных протоколов координируется, так чтобы исключить конфликты и незаконченные операции. Это достигается разбиением на уровни. Уровни в стеке протоколов соответствуют уровням модели OSI.
Функции протоколов на различных уровнях
7) Инициация и прием запроса 6) Добавление в пакет форматирующей, отображающей и шифрующей информации 5) Добавление информации о трафике – c указанием момента отправки пакета 4) Добавление информации для обработки ошибок 3) Добавление адресной информации и информации о месте пакета в последовательности передаваемых пакетов 2) Добавление информации для проверки ошибок и подготовка данных для передачи по физическому соединению 1) Передача пакета, как потока битов
Протоколы реализуются не только компьютерами, но и другими сетевыми устройствами – концентраторами, мостами, коммутаторами, маршрутизаторами и т.д. Действительно, в общем случае связь компьютеров в сети осуществляется не напрямую, а через различные коммуникационные устройства. В зависимости от типа устройства в нем должны быть встроенные средства, реализующие тот или иной набор протоколов.
Обзор архитектуры стека протоколов TCP/IP
Семейство протоколов TCP/IP (transmission control protocol / internet protocol) - Это стандартный промышленный набор протоколов, разработанный для ГВС (WAN), предоставляющий средства маршрутизации в глобальных сетях и позволяющий взаимодействовать различным узлам Интернета.
Протокол был создан в результате исследований сетей с коммутацией пакетов, проводимых агентством DAPRA министерства обороны США.
(Хронология возникновения семейства протоколов TCP/IP)
Сеть ARPANET создана в конце 60-х
В 1970г. Узлы сети ARPANET использовали протокол NCP (Network Control Protocol) 1974г. Представлена программа TCP – transmission control protocol 1981г. Опубликован стандарт протокола IP. 1982г. Протоколы TCP и IP объединены в набор TCP/IP. 1983г. Сеть ARPANET переключилась с протокола NCP на протокол TCP/IP В 1984 году введена «доменная система имен» DNS (Domain Name System). Общее число хостов в сети превысило 1 000.
Лидирующая роль стека TCP/IP объясняется следующими его свойствами:
- Это наиболее завершенный стандартный и в то же время популярный стек сетевых протоколов, имеющий многолетнюю историю. - Почти все большие сети передают основную часть своего трафика с помощью протокола TCP/IP. - Это метод получения доступа к сети Internet. - Этот стек служит основой для создания intranet- корпоративной сети, использующей транспортные услуги Internet и гипертекстовую технологию WWW, разработанную в Internet. - Все современные операционные системы поддерживают стек TCP/IP. - Это гибкая технология для соединения разнородных систем, как на уровне транспортных подсистем, так и на уровне прикладных сервисов. - Это устойчивая масштабируемая межплатформенная среда для приложений клиент-сервер.
Так как стек TCP/IP был разработан до появления модели взаимодействия открытых систем ISO/OSI, то, хотя он также имеет многоуровневую структуру, соответствие уровней стека TCP/IP уровням модели OSI достаточно условно. Структура протоколов TCP/IP приведена на рисунке. Протоколы TCP/IP делятся на 4 уровня.
- Самый нижний (уровень сетевых интерфейсов IV) соответствует физическому и канальному уровням модели OSI. Этот уровень в протоколах TCP/IP не регламентируется, но поддерживает все популярные стандарты физического и канального уровня (для локальных сетей это Ethernet, Token Ring, FDDI, Fast Ethernet, для глобальных сетей - X.25, frame relay, ISDN, протоколы соединений "точка-точка" SLIP и PPP). Обычно при появлении новой технологии локальных или глобальных сетей она быстро включается в стек TCP/IP за счет разработки соответствующего метода инкапсуляции пакетов IP в ее кадры. - Следующий уровень (уровень межсетевого взаимодействия III) – реализует передачу пакетов в режиме без установления соединений. В качестве основного протокола на этом уровне используется протокол IP, который изначально проектировался как протокол передачи пакетов в составных сетях, состоящих из большого количества локальных сетей, объединенных как локальными, так и глобальными связями. Поэтому протокол IP хорошо работает в сетях со сложной топологией, рационально используя наличие в них подсистем и экономно расходуя пропускную способность низкоскоростных линий связи. Протокол IP не гарантирует доставку пакетов до узла назначения, но старается это сделать. К уровню межсетевого взаимодействия относятся и все протоколы, связанные с составлением и модификацией таблиц маршрутизации, такие как протоколы сбора маршрутной информации RIP (Routing Internet Protocol) и OSPF (Open Shortest Path First), а также протокол межсетевых управляющих сообщений ICMP (Internet Control Message Protocol). - Следующий уровень (транспортный уровень II) называется также основным. На этом уровне функционируют протоколы TCP и UDP. Протокол TCP (Transmission Control Protocol, протокол управления передачей) обеспечивает надежную передачу сообщений между удаленными прикладными процессами за счет образования виртуальных соединений. Протокол UDP (User Datagram Protocol, протокол дейтаграмм пользователя) обеспечивает передачу прикладных пакетов дейтаграммным* способом, как и IP, и выполняет только функции связующего звена между сетевым протоколом и многочисленными прикладными процессами. * Дейтаграмма (Datagram) – общее название для единиц данных, которыми оперируют протоколы без установления соединений. К таким протоколам относятся UDP и IP. - Верхний уровень (уровень I) называется прикладным. За долгие годы использования в сетях различных стран и организаций стек TCP/IP накопил большое количество протоколов и сервисов прикладного уровня. К ним относятся такие широко используемые протоколы, как протокол копирования файлов FTP, протокол эмуляции терминала telnet, почтовый протокол SMTP, используемый в электронной почте сети Internet, гипертекстовые сервисы доступа к удаленной информации, такие как WWW (протокол HTTP) и многие другие.
Параметры конфигурации TCP/IP
Протокол TCP/IP использует IP–адрес, маску подсети и шлюз по умолчанию для соединения между узлами. Узлы TCP/IP, работающие в ГВС, требуют задания всех трех параметров в конфигурации. (Для узлов TCP/IP, работающих только в ЛВС, достаточно указания только первых двух параметров). Каждая плата сетевого адаптера в компьютере, использующем TCP/IP, нуждается в этих параметрах
IP –адрес (IP-address) – это логический 32-разрядный адрес, однозначно определяющий узел TCP/IP.
Каждый IP –адрес состоит из двух частей: идентификатора сети и идентификатора узла. Первый служит для обозначения всех узлов в одной физической сети. Второй обозначает конкретный узел сети. Каждому компьютеру в сети TCP/IP требуется уникальный IP-адрес.
Маска подсети (Subnet Mask) – выделяет часть IP –адреса и позволяет отличить идентификатор сети от идентификатора узла.
Шлюз по умолчанию (Default getaway). Для того чтобы установить соединение с узлом из другой сети, необходимо указать IP-адрес шлюза по умолчанию. TCP/IP посылает данные, предназначенные для удаленных сетей, на шлюз по умолчанию, для последующей маршрутизации. Если шлюз по умолчанию не указан, связь ограничивается локальной сетью.
