Стандартные сетевые протоколы

Протокол – это набор правил и процедур, регулирующих порядок осуществления связи. Протоколы разных компаний часто оказываются несовместимы между собой. Кроме того, протоколы могут быть успешно использованы исключительно в составе своего набора протоколов (стека протоколов).

Существует несколько стандартных наборов (стеков) протоколов:

• набор протоколов ISO/OSI;

• IBM System Network Architecture (SNA);

• Digital DECnet;

• Novell NetWare;

• Apple AppleTalk;

• набор протоколов TCP/IP.

В настоящее время основным используемым семейством протоколов является TCP/IP (Transmission Control Protocol/Internet Protocol - протокол управления передачей/ Интернет –протокол).

Протоколы перечисленных наборов делятся на три основных типа:

• Прикладные протоколы (выполняющие функции трех верхних уровней модели OSI – прикладного, представительского и сеансового);

• Транспортные протоколы (реализующие функции средних уровней модели OSI – транспортного и сетевого);

• Сетевые протоколы (осуществляющие функции трех нижних уровней модели OSI).

• Прикладные протоколы обеспечивают взаимодействие приложений и обмен данными между ними:

• 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 нескольких системах;

• SMTP (Simple Mail Transfer Protocol) – протокол Интернет для обмена электронной почтой;

• FTP (File Transfer Protocol) – протокол глобальной сети 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.

• Транспортные протоколы поддерживают сеансы связи между компьютерами и гарантируют надежный обмен данными между ними:

• TCP (Transmission Control Protocol) – часть набора протоколов TCP/IP для гарантированной доставки данных, разбитых на последовательность фрагментов;

• SPX – часть набора протоколов IPX/SPX (Internetwork Packet Exchange/Sequential Packet Exchange) для гарантированной доставки данных, разбитых на последовательность фрагментов, предложенных компанией Novell;

• NWLink – реализация протокола IPX/SPX компании Microsoft.

Сетевые протоколы управляют адресацией, маршрутизацией, проверкой ошибок и запросами на повторную передачу:

IP (Internet Protocol) – TCP/IP-протокол для негарантированной передачи пакетов без установления соединений;

IPX (Internetwork Packet Exchange) – протокол компании NetWare для негарантированной передачи пакетов и маршрутизации пакетов;

NWLink – реализация протокола IPX/SPX компании Microsoft;

NetBEUI – транспортный протокол, обеспечивающий услуги транспортировки данных для сеансов и приложений NetBIOS.

Все перечисленные протоколы могут быть поставлены в соответствие тем или иным уровням эталонной модели OSI. Но практически ни на одном уровне нет четкого соответствия реального протокола какому-нибудь уровню идеальной модели. Например, некоторые протоколы выполняют функции, относящиеся сразу к нескольким уровням модели OSI, а другие – только часть функций одного из уровней.

Соотношение протоколов, используемых сетевыми операционными системами, и уровней стандартной модели OSI:

Модель OSI допускает два основных метода взаимодействия абонентов в сети:

• Метод взаимодействия без логического соединения (или метод дейтаграмм ).

• Метод взаимодействия с логическим соединением.

Метод дейтаграмм – это простейший метод, в котором каждый пакет рассматривается как самостоятельный объект:

Пакет при этом методе передается без установления логического канала, то есть без предварительного обмена служебными пакетами для выяснения готовности приемника, а также без ликвидации логического канала, то есть без пакета подтверждения окончания передачи. Дойдет пакет до приемника или нет – неизвестно.

Метод дейтаграмм предъявляет повышенные требования к аппаратуре (так как приемник всегда должен быть готов к приему пакета). Достоинства метода в том, что передатчик и приемник работают независимо друг от друга, пакеты могут накапливаться в буфере и затем передаваться вместе, можно также использовать широковещательную передачу. Недостатки метода – это возможность потери пакетов, а также бесполезной загрузки сети пакетами в случае отсутствия или неготовности приемника.

Метод с логическим соединением отличается усложненным порядком взаимодействия.

При этом методе пакет передается только после того, как будет установлено логическое соединение (канал) между приемником и передатчиком. Каждому информационному пакету сопутствует один или несколько служебных пакетов (установка соединения, подтверждение получения, запрос повторной передачи, разрыв соединения). Логический канал может устанавливаться на время передачи одного или нескольких пакетов.

Метод с логическим соединением гораздо надежнее, поскольку к моменту ликвидации логического канала передатчик уверен, что все его пакеты дошли до места назначения, причем дошли успешно. Не бывает при данном методе и перегрузки сети из-за бесполезных пакетов. Недостаток метода с логическим соединением состоит в том, что довольно сложно разрешить

ситуацию, когда принимающий абонент по тем или иным причинам не готов к обмену. При этом требуется алгоритм обмена с повторением неподтвержденного пакета заданное количество раз, причем важен и тип неподтвержденного пакета. Не может этот метод передавать широковещательные пакеты так как нельзя организовать логические каналы сразу со всеми абонентами.

Примеры протоколов, работающих по методу дейтаграмм — это протоколы IP и IPX.

Примеры протоколов, работающих по методу с логическим соединением – это TCP и SPX.

Для того, чтобы объединить достоинства обоих методов, эти протоколы используются в виде связанных наборов: TCP/IP и

IPX/SPX, в которых протокол более высокого уровня (TCP, SPX), работающий на базе протокола более низкого уровня (IP, IPX), гарантирует правильную доставку пакетов в требуемом порядке.

Протокол IPX и протокол IP являются самыми низкоуровневыми протоколами, поэтому они непосредственно инкапсулируют свою информацию, называемую дейтаграммой, в поле данных передаваемого по сети пакета. При этом в заголовок дейтаграммы входят адреса абонентов более высокого уровня, чем MAC-адреса, – это IPX-адреса для протокола IPX или IP-адреса для протокола IP. Эти адреса включают номера сети и узла, хоста (индивидуальный идентификатор абонента). IPX-адреса более простые, имеют всего один формат, а в IP-адрес могут входить три формата (класса A, B и C), различающиеся значениями трех начальных битов.

Формат IPX-адреса

Формат IP-адреса

IP-адрес не имеет никакой связи с MAC-адресами абонентов. Номер узла в нем присваивается абоненту независимо от его MAC-адреса. В качестве идентификатора станции IPX-адрес включает в себя полный MAC-адрес абонента.

Номер сети – это код, присвоенный каждой конкретной сети, то есть каждой широковещательной области общей, единой сети. Под широковещательной областью понимается часть сети, которая прозрачна для широковещательных пакетов, пропускает их беспрепятственно.

⇐ Предыдущая12345678Следующая ⇒

Поделиться: