Протоколы канального уровня и сетевые технологии

Многофункциональный состав того либо другого протокола канального уровня почти во всем определяется особенностями физического уровня, к примеру, топологией сети либо типом среды передачи. Потому при проектировании сетевого взаимодействия употребляются и разрабатываются всеохватывающие эталоны, получившие заглавие сетевых технологий.

Сетевая разработка– это набор эталонов, определяющий малый состав программно-аппаратных средств, достаточный для организации взаимодействия Протоколы канального уровня и сетевые технологии компов в сети. Обычно, сетевая разработка определяет топологию сети, также протокол канального уровня (формат кадра, порядок обмена кадрами, MTU).

В текущее время существует огромное количество сетевых технологий и, соответственно, определяемых ими протоколов канального уровня. Разглядим для примера одну из более фаворитных в текущее время технологий – технологию локальных сетей Ethernet Протоколы канального уровня и сетевые технологии. Эта разработка подразумевает, что сеть должна строиться на базе физических топологий "шина", если употребляется коаксиальный кабель, либо "звезда", если употребляется кабель типа "витая пара". Зависимо от типа применяемого кабеля скорость передачи данных лежит в спектре 10-100 Мбит/с. В качестве способа доступа к среде передачи употребляется способ обнаружения коллизий (CSMA Протоколы канального уровня и сетевые технологии/CD). Что касается формата кадра, то в текущее время на практике употребляются 4 варианта кадров Ethernet, отличающихся друг от друга, но они все согласуются с общими принципами, изложенными ранее. Наибольший объем данных, передаваемых в одном кадре (MTU), в технологии Ethernet не может превосходить 1500 б.

Кроме технологии Ethernet в текущее Протоколы канального уровня и сетевые технологии время в локальных сетях обширно употребляются технологии AppleTalk, FDDI и ATM. В глобальных сетях обширно всераспространены технологии ATM, FrameRelay, ISDN и SMDS.

Существует также ряд технологий, использующихся для организации беспроводных сетей. Более пользующейся популярностью технологией, используемой при построении локальных сетей, в текущее время является разработка RadioEthernet. Она подразумевает передачу Протоколы канального уровня и сетевые технологии данных в 2-ух УКВ-диапазонах: около 915 МГЦ и 2400-2483,5 МГц, также в инфракрасном диапазоне. Спектр 915 МГц в Рф и Европе довольно очень загружен средствами связи (сотовая телефония), потому он употребляется, обычно, для организации сетей снутри построек, хотя на техническом уровне позволяет производить передачу на значимые расстояния. Это ограничение распространяется и Протоколы канального уровня и сетевые технологии на инфракрасный спектр, так как инфракрасные лучи чувствительны к погодным условиям. Зависимо от того, какой режим передачи употребляется, сети RadioEthernet позволяют производить передачу данных со скоростью 2 - 10 Мбит/с. Разработка RadioEthernet подразумевает построение сетей на базе топологий "точка-точка" и "звезда". В качестве способа доступа употребляется способ предупреждения коллизий (CSMA/CA).

Вместе Протоколы канального уровня и сетевые технологии с кабельными и беспроводными технологиями есть также технологии, предполагающие комбинирование разных типов физической среды передачи. Обычно они используются для построения асимметричных сетей: маленькие по объему запросы пользовательских компов передаются по кабельным каналам, к примеру, с внедрением телефонных линий и модемов, а прием осуществляется через спутниковый радиоканал.

Объединение сетей Протоколы канального уровня и сетевые технологии на канальном уровне

Сложные сети, в общем случае, представляют собой совокупа нескольких сетей. Такие сети именуются объединенными сетями (internetwork).

Необходимость объединения сетей может быть вызвана различными причинами. Сначала, это - преодоление технических ограничений среды передачи, к примеру, наибольшего расстояния передачи данных. Не считая того, построение сети как объединенной позволяет повысить Протоколы канального уровня и сетевые технологии надежность (выход из строя одной физической среды не оказывает влияние на работу других) и обеспечить определенный уровень конфиденциальности (данные, передаваемые меж компьютерами одной физической среды, оказываются труднодоступными компьютерам других сетей).

Для построения объединенных сетей требуются особые устройства, которые позволяют подключать к для себя две (либо более) сети. Более обычным устройством такового вида Протоколы канального уровня и сетевые технологии является мост (bridge).

Мост

Принцип функционирования моста довольно прост: для подключения сетей мост располагает несколькими портами, с каждым из которых связываются записи так именуемой адресной таблицы, содержащей перечень адресов компов сетей, присоединенных к мосту. Когда мост получает кадр данных, то он передает его в сеть через порт, который согласно таблице Протоколы канального уровня и сетевые технологии соответствует адресу получателя. В случае, если адресок получателя не найден в адресной таблице, то кадр передается во все сети. Адресные таблицы мостов, обычно, строятся на базе анализа кадров, передаваемых по сетям.


Принципиальной неувязкой, возникающей при использовании мостов, является объединение сетей, базирующихся на различных разработках. Вообщем говоря, есть так Протоколы канального уровня и сетевые технологии именуемые транслирующие мосты, дозволяющие соединять воединыжды сети различных технологий. Но объединяемые сети обязаны иметь единый принцип адресации. Так, к примеру, можно соединить сеть Ethernet с сетью FDDI, так как адресок сетевого адаптера, работающего по технологии Ethernet, будет понятен сетевому адаптеру FDDI и напротив. А вот сеть, построенную на базе Протоколы канального уровня и сетевые технологии протокола канального уровня SLIP, нельзя соединить при помощи моста с сетью Ethernet, так как в отличие от Ethernet, SLIP вообщем не предугадывает механизм адресации. Потому для построения объединенных сетей, в общем случае, требуется многофункциональная надстройка, обеспечивающая единую логическую систему адресации. Такая система не должна зависеть от принципов физической Протоколы канального уровня и сетевые технологии адресации, принятых для каждой определенной сетевой технологии.


Урок 4. Сетевой уровень

Функции сетевого уровня:

Сети, входящие в состав объединенной сети, могут строиться на базе разных сетевых технологий. Любая сетевая разработка полностью достаточна для организации обмена информацией в рамках одной сабсети, но не позволяет производить взаимодействие компов данной сабсети с компьютерами субсетей, основанных Протоколы канального уровня и сетевые технологии на других разработках. Это разъясняется вероятной несовместимостью протоколов и методов адресации, определенных разными технологиями. Потому для обеспечения функционирования объединенных сетей требуются средства, представляющие из себя "надстройку" над канальным уровнем, позволяющую абстрагироваться от определенных решений, заложенных в сетевых разработках. В качестве таковой надстройки выступают средства сетевого уровня модели OSI.

Разумеется, что устройства Протоколы канального уровня и сетевые технологии этого уровня, созданные для объединения сетей, должны быть устроены еще труднее, чем устройства канального уровня. Во-2-х, эти устройства должны обеспечивать целенаправленную передачу данных меж абонентами через сабсети составной сети (другими словами определять путь прохождения данных), чтоб не вызывать перегрузку составной сети. Процесс определения пути прохождения данных через Протоколы канального уровня и сетевые технологии сабсети составной сети именуется маршрутизацией, а устройства, объединяющие сети и решающие перечисленные задачки, получили заглавие маршрутизаторов.

Итак, для удачного информационного обмена в объединенных сетях средства сетевого уровня должны решать последующие задачки:

· обеспечивать единую систему адресации, не зависящую от сетевой технологии, позволяющую адресовать отдельные сети и узлы;

· определять путь (последовательность сетей), по Протоколы канального уровня и сетевые технологии которому должны пройти данные, чтоб достигнуть получателя;

· обеспечивать сквозную передачу данных через сети с разной технологией.

В текущее время есть разные протоколы сетевого уровня. Главным протоколом, использующимся в Веб, является протокол IP.

Протокол IP

Протокол IP (Internet Protocol) заходит в состав стека протоколов TCP/IP и является главным протоколом Протоколы канального уровня и сетевые технологии сетевого уровня, использующимся в Веб и обеспечивающим единую схему логической адресации устройств в сети и маршрутизацию данных.
Существует несколько версий протокола IP, отражающих изменение требований к функциям с развитием сети Веб. В текущее время в качестве эталона употребляется версия 4, хотя равномерно внедряется версия 6. В данном разделе рассматриваются технологические решения стандартной Протоколы канального уровня и сетевые технологии версии 4.

Для выполнения собственных функций протокол определяет собственный свой формат пакета. Основными информационными полями заголовка пакета являются:

· Айпишники отправителя и получателя – созданы для идентификации отправителя и получателя;

· Время жизни пакета (Time To Live, TTL) - определяет время, которое IP-пакет может находиться в сети, и создано для предотвращения "захламления" сети Протоколы канального уровня и сетевые технологии "заблудившимися пакетами";

· поля, созданные для фрагментации пакетов (см. IP-фрагментация);

· поля, созданные для управления обработкой пакета (длина пакета и заголовка, контрольная сумма заголовка, тип обслуживания и т.д.).

Исходя из убеждений протокола IP, сеть рассматривается как логическая совокупа взаимосвязанных объектов, любой из которых представлен уникальным Айпишником, именуемых узлами (IP Протоколы канального уровня и сетевые технологии-узлами) либо хостами (host). Главным тут является слово "логическая", так как одно и тоже физическое устройство (компьютер, маршрутизатор и др.) может иметь несколько Айпишников, т.е. соответствовать нескольким узлам логической сети. Обычно такая ситуация появляется, если физическое устройство имеет несколько устройств передачи данных (сетевых адаптеров либо модемов), так как для каждого Протоколы канального уровня и сетевые технологии из их должен быть настроен как минимум один уникальный Айпишник. Хотя часто компу (либо другому устройству), имеющему один сетевой адаптер либо модем, может быть присвоено несколько Айпишников.
Если физическое устройство имеет несколько Айпишников, то молвят, что оно имеет несколько интерфейсов, т.е. несколько "логических подключений" к сети Протоколы канального уровня и сетевые технологии.

IP-адресация

Айпишник – это уникальный числовой адресок, совершенно точно идентифицирующий узел, группу узлов либо сеть. Айпишник имеет длину 4 б и обычно записывается в виде 4 чисел (так именуемых «октетов»), разбитых точками – W.X.Y.Z , каждое из которых может принимать значения в спектре от 0 до 255, к примеру, 213.128.193.154. Для того, чтоб компьютер мог участвовать в Протоколы канального уровня и сетевые технологии сетевом содействии при помощи протокола IP, ему должен быть непременно присвоен уникальный Айпишник.

Классы Айпишников

Существует 5 классов Айпишников – A, B, C, D, E. Принадлежность Айпишники к тому либо иному классу определяется значением первого октета (W). Ниже показано соответствие значений первого октета и классов адресов.

Класс Айпишника A B C D E Протоколы канального уровня и сетевые технологии
Спектр первого октета 1-126 128-191 192-223 224-239 240-247

Айпишника первых 3-х классов созданы для адресации отдельных узлов и отдельных сетей. Такие адреса состоят из 2-ух частей – номера сети и номера узла. Такая схема подобна схеме почтовых индексов – 1-ые три числа кодируют регион, а другие – почтовое отделение снутри региона.

Достоинства двухуровневой схемы явны: она позволяет Протоколы канального уровня и сетевые технологии, во-1-х, адресовать полностью отдельные сети снутри составной сети, что нужно для обеспечения маршрутизации, а во-2-х – присваивать узлам номера снутри одной сети независимо от других сетей. Естественно, что компы, входящие в одну и ту же сеть обязаны иметь Айпишники с схожим номером сети.


В случае если Протоколы канального уровня и сетевые технологии два компьютера имеют Айпишники с различными номерами сетей (даже если они принадлежат одной физической сети), то они не сумеют разговаривать вместе впрямую: для их взаимодействия нужен маршрутизатор. Айпишника различных классов отличаются разрядностью номеров сети и узла, что определяет их вероятный спектр значений. Последующая таблица показывает главные свойства Айпишников классов A,B и Протоколы канального уровня и сетевые технологии C.

Черта Класс
A B C
Номер сети W W.X W.X.Y
Номер узла X.Y.Z Y.Z Z
Вероятное количество сетей 16 384 2 097 151
Вероятное количество узлов 16 777 214 65 534
Особенные адреса
Запись адреса сети в целом W.0.0.0 W.X.0.0 W.X.Y.0
Широковещательный адресок в сети W Протоколы канального уровня и сетевые технологии.255.255.255 W.X.255.255 W.X.Y.255

К примеру, Айпишник 213.128.193.154 является адресом класса C, и принадлежит узлу с номером 154, расположенному в сети 213.128.193.0.

Схема адресации, определяемая классами A, B, и C, позволяет пересылать данные или отдельному узлу, или всем компьютерам отдельной сети (широковещательная рассылка). Но существует сетевое программное обеспечение, которому требуется рассылать данные определенной Протоколы канального уровня и сетевые технологии группе узлов, необязательно входящих в одну сеть. Для того чтоб программки такового рода могли удачно работать, система адресации должна предугадывать так именуемые групповые адреса. Для этих целей употребляются Айпишника класса D. Спектр адресов класса E зарезервирован и в текущее время не употребляется.


protokol-dostavki-polzovatelskih-dejtagramm-udp.html
protokol-hronometrirovaniya.html
protokol-igri-informaciya-o-provedenii-kraevoj-distancionnoj-igri-biologicheskij-marafon-ot-27-noyabrya-2010-goda-predsedatel-zhyuri.html