33. Модель IEEE проект 802.
Спецификации 802 определяют способы, в соответствии с которыми платы сетевых адаптеров осуществляют доступ к физической среде и передают по ней данные. Сюда относятся соединение, поддержка и разъединение сетевых устройств.
802.1 объединение сетей.
802.2 Управление логической связью.
802.3 ЛВС с множественным доступом, контролем несущей и обнаружением коллизий (Ethernet).
802.4 ЛВС топологии шина с передачей маркера.
802.5 ЛВС топологии кольцо с передачей маркера (Token Ring).
802.6 сеть масштаба города (Metropolitan Area Network, MAN).
802.7 Консультативный совет по широковещательной технологии (Broadcast Technical Advisory Group)
802.8 Консультативный совет по оптоволоконной технологии (Fiber-Optic Technical Advisory Group).
802.9 Интегрированные сети с передачей речи и данных (Integrated Voice/Data Networks).
802.10 Безопасность сетей.
802.11 Беспроводная сеть.
802.12 ЛВС с доступом по приоритету запроса (Demand Priority Access LAN, 1OObaseVG - AnyLan).
Два нижних уровня модели OSI, физический и канальный, устанавливают, каким образом несколько компьютеров могут одновременно использовать сеть, чтобы при этом не мешать друг другу.
IEEE Project 802 относился именно к этим двум уровням и привел к созданию ряда спецификаций, определивших доминирующие среды ЛВС.
Канальный уровень делится комитетом IEEE на два подуровня:
· Управление логической связью (Logical Link Control, LLC) - контроль ошибок и управление потоком данных;
· Управление доступом к среде (Media Access Control, MAC).
Управление логической связью
Подуровень LLC устанавливает канал связи и определяет использование логических точек интерфейса, называемых точками доступа к услугам (service access points, SAP). Другие компьютеры, ссылаясь на точки доступа к услугам, могут передавать информацию с подуровня LLC на верхние уровни OSI. Эти стандарты определены в категории 802.2.
Управление доступом к среде
Подуровень MAC является нижним из двух подуровней. Он обеспечивает совместный доступ сетевых адаптеров к физическому уровню. Подуровень MAC напрямую связан с платой сетевого адаптера и отвечает за безошибочную передачу данных между двумя компьютерами сети. Категории 802.3, 802.4, 802.5 и 802.12 определяют стандарты как для этого подуровня, так и для первого уровня модели OSI, физического.
Модель OSI | Модель IEEE 802 |
Канальный | LLC |
MAC | |
Физический | Физический |
34.Протоколы в многоуровневом архитектуре. Стеки протоколов.
Протоколы (protocols) — это набор правил и процедур, регулирующих порядок осуществления некоторой связи.
Запомните три основных момента, касающихся протоколов.
Существует множество протоколов. Они участвуют в реализации связи, каждый протокол имеет различные цели, выполняет различные задачи, обладает своими преимуществами и ограничениями.
Протоколы работают на разных уровнях модели OSI. Функции протокола определяются уровнем, на котором он работает. Если, например, какой-то протокол работает на Физическом уровне, то это означает, что он обеспечивает прохождение пакетов через плату сетевого адаптера и их поступление в сетевой кабель.
Несколько протоколов могут работать совместно. Это так называемый стек, или набор, протоколов. Как сетевые функции распределены по всем уровням модели OSI, так и протоколы совместно работают на различных уровнях стека протоколов. Уровни в стеке протоколов соответствуют уровням модели OSI. В совокупности протоколы дают полную характеристику функциям и возможностям стека.
Протоколы в многоуровневой архитектуре
Несколько протоколов, которые работают в сети одновременно, обеспечивают следующие операции с данными:
подготовку;
передачу;
прием;
Стеки протоколов
Стек протоколов (protocol stack) — это комбинация протоколов. Каждый уровень определяет различные протоколы для управления функциями связи или ее подсистемами. Каждому уровню присущ свой набор правил.
· Прикладной - Инициализация или прием запроса
· Представительский - Добавление в пакет форматирующей, отображающей или шифрующей информации.
· Сеансовый - Добавление информации о трафике с указанием момента отправки пакета
· Транспортный - Добавление информации для обработки ошибок
· Сетевой - Добавление адресной информации и информации о месте пакета в последовательности передаваемых пакетов
· Канальный - Добавление информации для проверки ошибок и подготовка данных для передачи по физическому соединению
· Физический - Передача пакета как потока битов
Так же как и уровни в модели OSI, нижние уровни стека описывают правила взаимодействия оборудования, изготовленного разными производителями. А верхние уровни описывают правила для проведения сеансов связи и интерпретации приложений. Чем выше уровень, тем сложнее становятся решаемые им задачи и связанные с этими задачами протоколы.
Процесс, который называется привязка, позволяет с достаточной гибкостью настраивать сеть, т. е. сочетать протоколы и платы сетевых адаптеров, как того требует ситуация. Порядок привязки определяет очередность, с которой операционная система выполняет протоколы. Если с одной платой сетевого адаптера связано несколько протоколов, то порядок привязки определяет очередность, с которой будут использоваться протоколы при попытках установить соединение. Обычно привязку выполняют при установке операционной системы или протокола. Например, если TCP/IP — первый протокол в списке привязки, то именно он будет использоваться при попытке установить связь.
Стек протоколов должен быть привязан (или ассоциирован) к компонентам, уровни которых и выше, и ниже его уровня. Так, TCP/IP наверху может быть привязан к Сеансовому уровню NetBIOS, а внизу — к драйверу платы сетевого адаптера.
Стандартные стеки наиболее важные из них:
Прикладные протоколы работают на верхнем уровне модели OSI.
К наиболее популярным прикладным протоколам относятся:
APPC(Advanced Program-to-Program Communication) — одноранговый SNA-протокол фирмы IBM, используемый в основном на AS/400®;
FTAM (File Transfer Access and Management) — протокол OSI доступа к файлам;
Х.400 — протокол CCITT для международного обмена электронной почтой;
Х.500 — протокол CCITT служб файлов и каталогов на нескольких системах;
SMTP (Simple Mail Transfer Protocol) — протокол Интернета для обмена электронной почтой;
FTP (File Transfer Protocol) — протокол Интернета для передачи файлов;
SNMP (Simple Network Management Protocol) — протокол Интернета для мониторинга сети и сетевых компонентов;
Telnet — протокол Интернета для регистрации на удаленных хостах и обработки данных на них;
Microsoft SMBs (Server Message Blocks, блоки сообщений сервера) и клиентские оболочки или редиректоры;
NCP (Novell NetWare Core Protocol) и клиентские оболочки или редиректоры фирмы Novell;
Apple Talk и Apple Share® — набор сетевых протоколов фирмы Apple;
AFP (AppleTalk Filling Protocol) — протокол удаленного доступа к файлам фирмы Apple;
DAP (Data Access Protocol) — протокол доступа к файлам сетей DECnet.
Транспортные протоколы
Транспортные протоколы поддерживают сеансы связи между компьютерами и гарантируют надежный обмен данных между ними. К популярным транспортным протоколам относятся:
TCP (Transmission Control Protocol) — TCP/IР-протокол для гарантированной доставки данных, разбитых на последовательность фрагментов;
SPX— часть набора протоколов IPX/SPX (Internetwork Packet Exchange/Sequential Packet Exchange) для данных, разбитых на последовательность фрагментов, фирмы Novell; NWLink — реализация протокола IPX/SPX от фирмы Microsoft;
NetBEUI [NetBIOS (Network Basic Input/Output System) Extended User Interface — расширенный интерфейс пользователя] — устанавливает сеансы связи между компьютерами (NetBIOS) и предоставляет верхним уровням транспортные услуги (NetBEUI);
ATP (AppleTalk Transaction Protocol), NBP (Name Binding Protocol) — протоколы сеансов связи и транспортировки данных фирмы Apple.
Сетевые протоколы
Сетевые протоколы обеспечивают услуги связи. Эти протоколы управляют несколькими типами данных: адресацией, маршрутизацией, проверкой ошибок и запросами на повторную передачу. Сетевые протоколы, кроме того, определяют правила для осуществления связи в конкретных сетевых средах, например Ethernet или Token Ring. К наиболее популярным сетевым протоколам относятся:
IP (Internet Protocol) — TCP/IР-протокол для передачи пакетов;
IPX (Internetwork Packet Exchange) — протокол фирмы NetWare для передачи и маршрутизации пакетов;
NWLink — реализация протокола IPX/SPX фирмой Microsoft;
NetBEUI — транспортный протокол, обеспечивающий услуги транспортировки данных для сеансов и приложений NetBIOS;
DDP (Datagram Delivery Protocol) — AppleTalk-протокол транспортировки данных.
Распространенные протоколы
Среди множества протоколов наиболее популярны следующие:
TCP/IP; NetBEUI; Х.25;
Xerox Network System (XNS™);
IPX/SPXHNWLink;
APPC;
AplleTalk;
набор протоколов OSI;
DECnet.
TCP/IP
Transmission Control Protocol/Internet Protocol (TCP/IP) — промышленный стандартный набор протоколов, которые обеспечивают связь в гетерогенной (неоднородной) среде, т. е. обеспечивают совместимость между компьютерами разных типов. Совместимость — одно из основных преимуществ TCP/IP, поэтому большинство ЛВС поддерживает его. Кроме того, TCP/IP предоставляет доступ к ресурсам Интернета, а также маршрутизируемый протокол для сетей масштаба предприятия. Поскольку TCP/IP поддерживает маршрутизацию, он обычно используется в качестве межсетевого протокола. Благодаря своей популярности TCP/IP стал стандартом де-факто для межсетевого взаимодействия. К другим специально созданным для набора TCP/IP протоколам относятся:
SMTP (Simple Mail Transfer Protocol) — электронная почта;
FTP (File Transfer Protocol) — обмен файлами между компьютерами, поддерживающими TCP/IP;
SNMP (Simple Network Management Protocol) — управление сетью.
TCP/IP имеет два главных недостатка: размер и недостаточная скорость работы. TCP/IP — относительно большой стек протоколов, который может вызвать проблемы у MS-DOS-клиентов. Однако для таких операционных систем, как Windows NT или Windows 95, размер не является проблемой, а скорость работы сравнима со скоростью протокола IPX.
NetBEUI — расширенный интерфейс NetBIOS. Первоначально NetBIOS и NetBEUI были тесно связаны и рассматривались как один протокол. Затем некоторые производители ЛВС так обособили NetBIOS, протокол Сеансового уровня, что он уже не мог использоваться наряду с другими маршрутизируемыми транспортными протоколами. NetBIOS (Network Basic Input/Output System — сетевая базовая система ввода/вывода) - это IBM-интерфейс Сеансового уровня с ЛВС, который выступает в качестве прикладного интерфейса с сетью. Этот протокол предоставляет программам средства для осуществления сеансов связи с другими сетевыми программами. Он очень популярен, так как поддерживается многими приложениями.
NetBEUI — небольшой, быстрый и эффективный протокол Транспортного уровня, который поставляется со всеми сетевыми продуктами фирмы Microsoft. Он появился в середине 80-х годов в первом сетевом продукте Microsoft — MS®-NET.
К преимуществам NetBEUI относятся небольшой размер стека (важно для MS-DOS-компьютеров), высокая скорость передачи данных по сети и совместимость со всеми сетями Microsoft. Основной недостаток NetBEUI — он не поддерживает маршрутизацию. Это ограничение относится ко всем сетям Microsoft.
Х.25 — набор протоколов для сетей с коммутацией пакетов. Его использовали службы коммутации, которые должны были соединять удаленные терминалы с мэйнфреймами.
XNS - Xerox Network System (XNS) был разработан фирмой Xerox для своих сетей Ethernet. Его широкое использование началось с 80-х годов, но постепенно он был вытеснен протоколом TCP/IP. XNS — большой и медленный протокол, к тому же он применяет значительное количество широковещательных сообщений, что увеличивает трафик сети.
IPX/SPX и NWLink - Internetwork Packet Exchange/Sequenced Packet Exchange (IPX/SPX) — стек протоколов, используемый в сетях Novell. Как и NetBEUI, относительно небольшой и быстрый протокол. Но, в отличие от NetBEUI, он поддерживает маршрутизацию. IPX/SPX -«наследник» XNS. NWLink — реализация IPX/SPX фирмой Microsoft. Это транспортный маршрутизируемый протокол.
АРРС - (Advanced Program-to-Program Communication) — транспортный протокол фирмы IBM, часть Systems Network Architecture (SNA). Он позволяет приложениям, работающим на разных компьютерах, непосредственно взаимодействовать и обмениваться данными.
AppleTalk - собственный стек протоколов фирмы Apple Computer, позволяющий компьютерам Apple Macintosh совместно использовать файлы и принтеры в сетевой среде.
Стек OSI полностью соответствует модели OSI, он включает спецификации протоколов для всех семи уровней взаимодействия, определенных в этой модели. На нижних уровнях стек OSI поддерживает Ethernet, Token Ring, FDDI, протоколы глобальных сетей, X.25 и ISDN, — то есть использует разработанные вне стека протоколы нижних уровней, как и все другие стеки. Протоколы сетевого, транспортного и сеансового уровней стека OSI специфицированы и реализованы различными производителями, но распространены пока мало. Наиболее популярными протоколами стека OSI являются прикладные протоколы. К ним относятся: протокол передачи файлов FTAM, протокол эмуляции терминала VTP, протоколы справочной службы X.500, электронной почты X.400 и ряд других. Протоколы стека OSI отличаются сложностью и неоднозначностью спецификаций. Из-за своей сложности протоколы OSI требуют больших затрат вычислительной мощности центрального процессора, что делает их наиболее подходящими для мощных машин, а не для сетей персональных компьютеров. Стек OSI — независимый от производителей международный стандарт. Его поддерживает правительство США в своей программе GOSIP, в соответствии с которой все компьютерные сети, устанавливаемые в правительственных учреждениях США после 1990 года, должны или непосредственно поддерживать стек OSI, или обеспечивать средства для перехода на этот стек в будущем. Стек OSI более популярен в Европе, чем в США, так как в Европе осталось меньше старых сетей, работающих по собственным протоколам. Большинство организаций пока только планируют переход к стеку OSI, и очень немногие приступили к созданию пилотных проектов. Из тех, что работают в этом направлении, можно назвать Военно-морское ведомство США и сеть NFSNET. Одним из крупнейших производителей, поддерживающих OSI, является компания AT&T, ее сеть Stargroup полностью базируется на этом стеке.
DECnet - собственный стек протоколов фирмы Digital Equipment Corporation. Этот набор аппаратных и программных продуктов реализует архитектуру Digital Network Architecture (DNA). Указанная архитектура определяет сети на базе локальных вычислительных сетей Ethernet, сетей FDDI MAN (Fiber Distributed Data Interface Metropolitan Area Network) и глобальных вычислительных сетей, которые используют средства передачи конфиденциальных и общедоступных данных. DECnet может использовать как протоколы TCP/IP и OSI, так и свои собственные. Данный протокол принадлежит к числу маршрутизируемых.
Несколько раз DECnet обновлялся; каждое обновление называется фазой. Текущая версия — DECnet Phase V. Используются как собственные протоколы DEC, так и достаточно полная реализация набора протоколов OSI.
35. Связь между уровнями модели взаимодействия открытых систем.
В общем случае, каждый уровень модели OSI обменивается данными с тремя другими уровнями модели OSI: уровнем, находящимся непосредственно над этим уровнем, уровнем, находящимся непосредственно под этим уровнем, и одноранговым уровнем в других связанных сетью компьютерных системах. Канальный уровень в системе А, например, обменивается данными с сетевым уровнем системы А физическим уровнем системы А, и канальным уровнем системы В.
36. Функции Прикладного уровня модели взаимодействия открытых систем.
7-й уровень - прикладной - обеспечивает поддержку прикладных процессов конечных пользователей. Этот уровень определяет круг прикладных задач, реализуемых в данной вычислительной сети. Он также содержит все необходимые элементы сервиса для прикладных программ пользователя. На прикладной уровень могут быть вынесены некоторые задачи сетевой операционной системы.
Прикладной уровень является ближайшим к конечному пользователю уровнем модели OSI, что означает, что как прикладной уровень, так и пользователь взаимодействуют непосредственно с прикладной программой. Этот уровень взаимодействует с прикладными программами, которые имеют коммуникационный компонент. Такие прикладные программы не попадают в диапазон модели OSI. Функции прикладного уровня обычно включают идентификацию партнеров по связи, определение наличия ресурса и синхронизацию связи. При идентификации партнеров по связи прикладной уровень определяет подлинность и наличие партнеров по связи для прикладной программы, имеющей данные, готовые к передаче. При определении наличия ресурса прикладной уровень должен принять решение, существует ли достаточное количество сетевых ресурсов для запрошенной связи. При синхронизации связи весь обмен данными между прикладными программами требует взаимодействия, которое управлялось бы прикладным уровнем. Двумя основными типами реализации прикладного уровня являются прикладные программы протокола TCP/IP и прикладные программы модели OSI. К прикладным программам протокола TCP/IP относятся такие протоколы, как Telnet, протокол передачи файлов (File Transfer Protocol — FTP) и простой протокол передачи электронной почты (Simple Mail Transfer Protocol — SMTP), которые являются частью набора протокола Internet. Прикладными программами модели OSI являются такие протоколы, как передача, доступ и управление файлами (Transfer, Access, and Management — FT AM), протокол виртуального терминала (Virtual Terminal Protocol — VTP) и протокол общей управляющей информации (Common Management Information Protocol — CMIP), которые являются частью набора модели OSI.
Обеспечивает доступ приложений к сетевым услугам (программное обеспечение для передачи файлов, доступ к базам данных, электронная почта и т. д.).
37. Функции Представительного уровня модели взаимодействия открытых систем.
6-й уровень - представительный - определяет синтаксис данных в модели, т. е. представление данных. Он гарантирует представление данных в кодах и форматах, принятых в данной системе. В некоторых системах этот уровень может быть объединен с прикладным.
Уровень представления обеспечивает разнообразные функции кодирования и преобразования, которые применяются к данным прикладного уровня. Эти функции гарантируют, что информация, посланная из прикладного уровня одной системы, будет "понята" прикладным уровнем другой системы. В качестве примера схем кодирования и преобразования уровня представления можно привести общие форматы представления данных, форматы преобразования представления символов, общие схемы сжатия данных и общие схемы шифрования данных. Общие форматы представления данных, или использование стандартного изображения, звуковых и видеоформатов, позволяют прикладным программам обмениваться данными между различными типами систем. Схемы преобразования используются для обмена информацией системами с помощью различных систем представления текстов и данных, такими как кодировки EBCDIC и ASCII. Стандартные схемы компрессии данных гарантируют корректную декомпрессию данных получателем, сжатых перед их передачей отправителем. Стандартные схемы шифрования данных гарантируют корректность расшифровки получателем данных, зашифрованных отправителем. Реализации на уровне представления не обязательно связаны с определенным стеком протоколов. Некоторые из широко известных стандартов, разработанных для видеоформатов, включают стандарты QuickTime и стандарты, разработанные экспертной группой по вопросам движущегося изображения (Motion Picture Experts Group — MPEG). Стандарт QuickTime является спецификацией для видео - и аудиоданных компании Apple Computer. Стандарт MPEG является стандартом сжатия и кодирования видеоданных. К широко известным форматам графического изображения относятся формат графического обмена (Graphics Interchange Format — GIF), формат объединенной группы экспертов по машинной обработке фотоизображений (Joint Photographic Experts Group — JPEG) и файловый формат тэга для изображений (Tagged Image File Format — TIFF). Формат GIF является стандартом сжатия и кодирования графических изображений. Формат JPEG — это еще один стандарт сжатия и кодирования графических изображений, формат TIFF — стандартный формат кодирования графических изображений.
Поступающую от прикладного уровня информацию переводит в формат для обмена данными между сетевыми ПК, т. е. представительский уровень отвечает за кодировку, шифрование данных, сжатие.
38. Функции Сеансового уровня модели взаимодействия открытых систем.
Выполняет установку, использование и завершение соединения между двумя приложениями на разных компьютерах (сеанс).
Сеансовый уровень выполняет функции по синхронизации и защите.
5-й уровень - сеансовый - реализует установление и поддержку сеанса связи между двумя абонентами через коммуникационную сеть. Он позволяет производить обмен данными в режиме, определенном прикладной программой, или предоставляет возможность выбора режима обмена. Сеансовый уровень поддерживает и завершает сеанс связи.
Сеансовый уровень устанавливает, завершает сеансы связи между сущностями уровня представления и управляет ими. Сеансы связи состоят из запросов и ответов служб, которые передаются между прикладными программами, размещенными в различных сетевых устройствах. Запросы и ответы координируются протоколами сеансового уровня. В качестве примеров реализации протокола на сеансовом уровне можно привести протокол зонной информации (ZIP — Zone Information Protocol), набор коммуникационных протоколов AppleTalk, координирующий процесс связывания имен; протокол управления сеансом (Session Control Protocol — SCP) и протокол сеансового уровня DECnet Phase IV.
Три верхних уровня объединяются под общим названием - процесс или прикладной процесс. Эти уровни определяют функциональные особенности вычислительной сети как прикладной системы.
39. Функции Транспортного уровня модели взаимодействия открытых систем.
Гарантирует доставку пакетов без ошибок, в той же последовательности, без потерь и дублирования. (Управляет потоком сообщений)
Компьютер – отправитель переупаковывает сообщения:
а) длинные разбиваются на несколько пакетов;
б) короткие объединяются.
ПК - получатель сообщения распаковывает, восстанавливает в первоначальном виде, и обычно посылает сигнал подтверждения приема.
4-й уровень - транспортный - обеспечивает интерфейс между процессами и сетью. Он устанавливает логические каналы между процессами и обеспечивает передачу по этим каналам информационных пакетов, которыми обмениваются процессы. Логические каналы, устанавливаемые транспортным уровнем, называются транспортными каналами.
Транспортный уровень реализует необязательные надежные службы транспортирования данных в объединениях сетей, прозрачных для высших уровней. Функции транспортного уровня включают управление потоками, мультиплексирование, управление виртуальными каналами, проверку ошибок и восстановление после сбоев. Управление потоком управляет передачей данных между устройствами таким образом, что передающее устройство не посылает данных больше, чем может принять принимающее устройство. Мультиплексирование позволяет передавать данные от нескольких прикладных программ по одному физическому каналу. Виртуальные каналы устанавливаются, обслуживаются и разрываются на транспортном уровне. Проверка на ошибки заключается в создании различных механизмов определения ошибок, возникающих при передаче данных, когда восстановление ошибок требует определенной реакции, такой как запрос данных, передача которых должна быть повторена, для восстановления после сбоя. Решения, принятые на транспортном уровне, включают TCP - и NBP-протоколы (протокол связи имен), а также транспортные протоколы модели OSI. TCP-протокол входит в набор протоколов TCP/IP и обеспечивает надежную передачу данных. NBP-протокол связывает имена протокола AppleTalk с физическими адресами. Транспортные протоколы OSI являются последовательностью транспортных протоколов набора модели OSI
40. Функции Сетевого уровня модели взаимодействия открытых систем.
Отвечает за адресацию сообщений и перевод логических адресов в физические. Решает задачи, связанные с коммутацией пакетов, маршрутизацией.
3-й уровень - сетевой - определяет интерфейс оконечного оборудования данных пользователя с сетью коммутации пакетов. Он также отвечает за маршрутизацию пакетов в коммуникационной сети и за связь между сетями - реализует межсетевое взаимодействие.
Сетевой уровень обеспечивает маршрутизацию и соответствующую функциональность, позволяющую обеспечивать работу большого количества каналов в сети. Это осуществляется с помощью логической адресации устройств (в противоположность физической адресации). Сетевой уровень поддерживает как службы протоколов высшего уровня, ориентированные на соединение, так и службы, работающие без подтверждения соединений. Протоколы сетевого уровня обычно являются протоколами маршрутизации, но на сетевом уровне также реализуются протоколы другого типа. Протоколы маршрутизации общего назначения включают BGP — междоменный протокол маршрутизации Internet; OSPF — протокол, отслеживающий состояние каналов, протокол внутреннего шлюза, разработанный для использования в сетях TCP/IP; RIP — протокол маршрутизации Internet, использующий в качестве метрики счетчик узлов.
41. Функции Канального уровня модели взаимодействия открытых систем.
Осуществляет подготовку данных к передаче по физическому соединению. Проверяются ошибки передачи данных.
2-й уровень - канальный - уровень звена данных - реализует процесс передачи информации по информационному каналу. Информационный канал - логический канал, он устанавливается между двумя ЭВМ, соединенными физическим каналом Канальный уровень обеспечивает управление потоком данных в виде кадров, в которых упаковываются информационные пакеты, обнаруживает ошибки передачи и реализует алгоритм восстановления информации в случае обнаружения сбоев или потерь данных.
Канальный уровень обеспечивает надежную передачу данных по физическому сетевому каналу. Различные спецификации канального уровня определяют различные характеристики сетей и протоколов, включая физическую адресацию, сетевую топологию, диагностирование ошибок, чередование фреймов и управление потоком. Физическая адресация (в противоположность сетевой) определяет, каким образом адресуются устройства на канальном уровне. Сетевая топология состоит из спецификаций канального уровня, которые определяют физическое соединение устройств, такие топологии, как шинная или кольцевая. Диагностирование ошибок информирует протоколы высшего уровня о том, что произошла ошибка передачи, а чередование фреймов данных пересортирует фреймы, которые передавались с нарушением последовательности, определенной протоколом IEEE 802.3. Наконец, управление потоком управляет передачей данных таким образом, что принимающее устройство не будет перегружено большим трафиком, чем оно может обработать в единицу времени. На рис. 7 изображены подуровни IEEE, на которые разбит канальный уровень.
Институт инженеров по электротехнике и электронике (IEEE) определил еще одну классификацию — канальный уровень был разбит на два подуровня: подуровень управления логическим соединением (Logical Link Control - LLC) и подуровень управления доступом к передающей среде (Media Access Control - MAC). Рис. 7. иллюстрирует IEEE-подуровни канального уровня.
Подуровень управления логическим соединением (LLC) канального уровня управляет обменом данными между устройствами по одному каналу сети. Подуровень LLC определяется в спецификации IEEE 802.2 и поддерживает как службы, работающие без подтверждения соединений, так и службы, ориентированные на соединения, используемые протоколами высшего уровня. Спецификация IEEE 802.2 определяет количество полей фреймов канального уровня, позволяющих разделение несколькими протоколами высшего уровня одного физического канала данных.
Подуровень управления доступом к передающей среде (MAC) канального уровня управляет доступом протоколов к физической сетевой среде. Спецификация IEEE определяет MAC адреса и позволяет на канальном уровне множеству устройств идентифицировать друг друга уникальным образом.
42. Функции Физического уровня модели взаимодействия открытых систем.
1-й уровень - физический - выполняет все необходимые процедуры в канале связи. Его основная задача - управление аппаратурой передачи данных и подключенным к ней каналом связи.
Осуществляет передачу потока битов по физической среде. Формирует сигналы, которые переносят данные, поступившие от всех вышележащих уровней. Определяет среду передачи данных, способ соединения сетевого кабеля и т. д.
43. Формирование и структура пакета данных, передаваемого по сети.
Процесс формирования пакета начинается на прикладном уровне модели OSI, т. е. там, где «рождаются» данные. Информация, которую надо передать по сети, проходит сверху вниз все семь уровней, начиная с прикладного.
На каждом уровне компьютера-отправителя к блоку данных добавляется информация, предназначенная для соответствующего уровня компьютера-получателя. Например, информация, добавленная на канальном уровне компьютера-отправителя, будет прочитана канальным уровнем компьютера-получателя.
Транспортный уровень разбивает исходный блок данных на пакеты. Структура пакетов определяется протоколом, который используют два компьютера – получатель и отправитель.
На транспортном уровне, кроме того, к пакету добавляется информация, которая поможет компьютеру-получателю восстановить исходные данные из последовательности пакетов.
Когда, завершив свой путь к кабелю, пакет проходит физический уровень, он содержит информацию всех остальных шести уровней.
44. Подуровни Проекта 802. Управление логической связью и Управление доступом к среде.
Logical Link Control (LLC) - подуровень управления логической связью - по стандарту IEEE 802 верхний подуровень канального уровня модели OSI, осуществляет:
· управление передачей данных;
· обеспечивает проверку и правильность передачи информации по соединению.
По своему назначению все кадры уровня LLC (называемые в стандарте 802.2 блоками данных — Protocol Data Unit, PDU) подразделяются на три типа - информационные, управляющие, ненумерованные:
Информационные кадры предназначены для передачи информации в процедурах с установлением логического соединения и должны обязательно содержать поле информации. В процессе передачи информационных блоков осуществляется их нумерация в режиме скользящего окна.
Управляющие кадры предназначены для передачи команд и ответов в процедурах с установлением логического соединения, в том числе запросов на повторную передачу искаженных информационных блоков.
Ненумерованные кадры предназначены для передачи ненумерованных команд и ответов, выполняющих в процедурах без установления логического соединения передачу информации, идентификацию и тестирование LLC-уровня, а в процедурах с установлением логического соединения - установление и разъединение логического соединения, а также информирование об ошибках.
Все типы кадров уровня LLC имеют единый формат. Они содержат четыре поля:
· адрес точки входа сервиса назначения (Destination Service Access Point, DSAP),
· адрес точки входа сервиса источника (Source Service Access Point, SSAP),
· управляющее поле (Control)
· поле данных (Data)
Поле данных кадра LLC предназначено для передачи по сети пакетов протоколов верхних уровней — IP, IPX, AppleTalk, DECnet, в редких случаях — прикладных протоколов, когда те не пользуются сетевыми протоколами, а вкладывают свои сообщения непосредственно в кадры канального уровня. Поле данных может отсутствовать в управляющих кадрах и некоторых ненумерованных кадрах.
Поле управления (один байт) используется для обозначения типа кадра данных — информационный, управляющий или ненумерованный. Кроме этого, в этом поле указываются порядковые номера отправленных и успешно принятых кадров, если подуровень LLC работает по процедуре LLC2 с установлением соединения. Формат поля управления полностью совпадает с форматом поля управления кадра LAP-B.
Поля DSAP и SSAP позволяют указать, какой сервис верхнего уровня пересылает данные с помощью этого кадра. Программному обеспечению узлов сети при получении кадров канального уровня необходимо распознать, какой протокол вложил свой пакет в поле данных поступившего кадра, для того, чтобы передать извлеченный из кадра пакет нужному протоколу для последующей обработки. Например, в качестве значения DSAP и SSAP может выступать код протокола IPX или же код протокола покрывающего дерева Spanning Tree.
Верхний подуровень (LLC - Logical Link Control) осуществляет управление логической связью, то есть устанавливает виртуальный канал связи (часть его функций выполняется программой драйвера сетевого адаптера).
Нижний подуровень (MAC - Media Access Control) осуществляет непосредственный доступ к среде передачи информации (каналу связи). Он напрямую связан с аппаратурой сети.
Подуровень MAC является нижним из двух подуровней. Он обеспечивает совместный доступ сетевых адаптеров к физическому уровню. Подуровень MAC напрямую связан с платой сетевого адаптера и отвечает за безошибочную передачу данных между двумя компьютерами сети. Категории 802.3, 802.4, 802.5 и 802.12 определяют стандарты как для этого подуровня, так и для первого уровня модели OSI, физического.
|
Из за большого объема этот материал размещен на нескольких страницах:
1 2 3 4 5 |
