Most kezdett el hálózati rendszergazdaként dolgozni? Nem akarsz összezavarodni? Cikkünk ebben segít. Hallottál már egy jól bevált rendszergazdát hálózati problémákról beszélni, és néhány szintet megemlíteni? Kérdezték már a munkahelyén, hogy mely rétegek védettek és működnek, ha régi tűzfalat használ? Hogy tisztába jöjjön az alapokkal információ biztonság, meg kell értened az OSI-modell hierarchiájának elvét. Próbáljuk meg meglátni ennek a modellnek a lehetőségeit.

Egy önmagát tisztelő rendszergazdának jól kell ismernie a hálózati fogalmakat

Angolról lefordítva - a nyílt rendszerek interakciójának alapvető referenciamodellje. Pontosabban az OSI/ISO hálózati protokollverem hálózati modellje. 1984-ben vezették be olyan fogalmi keretként, amely hét egyszerű lépésre osztotta fel a világhálón történő adatküldés folyamatát. Nem a legnépszerűbb, mivel az OSI specifikáció fejlesztése késett. Kazal TCP protokollok A /IP jövedelmezőbb, és ezt tekintik a fő használt modellnek. Óriási esélye van azonban, hogy rendszergazdai pozícióban vagy informatikai területen találkozzon az OSI modellel.

Számos specifikációt és technológiát hoztak létre a hálózati eszközökhöz. Ilyen változatosságban könnyű összezavarodni. Ez a nyílt rendszerek interakciójának modellje, amely segít megérteni egymást a használó hálózati eszközök számára különféle módszerek kommunikáció. Vegye figyelembe, hogy az OSI a leghasznosabb szoftverek és hardver részt vesz a kompatibilis termékek tervezésében.

Kérdezd meg, mi hasznod van ebből? A többszintű modell ismerete lehetőséget ad arra, hogy szabadon kommunikáljon az IT-cégek alkalmazottaival, megvitassa hálózati problémák nem lesz többé nyomasztó unalom. És amikor megtanulja megérteni, hogy a hiba melyik szakaszában történt, könnyen megtalálhatja az okokat, és jelentősen csökkentheti a munkája körét.

OSI szintek

A modell hét egyszerűsített lépést tartalmaz:

• Fizikai.
• Csatorna.
• Hálózat.
• Szállítás.
• ülés.
• Végrehajtó.
• Alkalmazott.

Miért teszi könnyebbé az életet a lépésekre bontás? Mindegyik szint megfelel a hálózati üzenet küldésének egy bizonyos szakaszának. Minden lépés szekvenciális, ami azt jelenti, hogy a funkciókat önállóan látják el, nincs szükség információra az előző szinten végzett munkáról. Az egyetlen szükséges összetevő az, hogy az előző lépésből hogyan fogadják az adatokat, és hogyan továbbítják az információkat a következő lépéshez.

Térjünk át a szintekkel való közvetlen ismerkedésre.

Fizikai réteg

Az első szakasz fő feladata a bitek fizikai kommunikációs csatornákon történő átvitele. A fizikai kommunikációs csatornák információs jelek továbbítására és fogadására tervezett eszközök. Például optikai, koaxiális kábel ill csavart érpár. Az átvitel vezeték nélkül is megtörténhet. Az első fokozatot az adatátviteli közeg jellemzi: zavarvédelem, sávszélesség, hullámimpedancia. Az elektromos végjelek minőségét is beállítják (kódolás típusa, feszültségszintek és jelátviteli sebesség), és szabványos típusú csatlakozókhoz csatlakoztatják, érintkező csatlakozásokat rendelnek hozzá.

A fizikai színpad funkcióit abszolút minden hálózatra csatlakoztatott eszközön végrehajtják. Például a hálózati adapter ezeket a funkciókat a számítógép oldaláról valósítja meg. Lehet, hogy már találkozott az első lépés protokollokkal: RS-232, DSL és 10Base-T, amelyek meghatározzák fizikai jellemzők kommunikációs csatorna.

Link réteg

A második szakaszban az eszköz absztrakt címét társítják a fizikai eszközhöz, és ellenőrzik az átviteli közeg elérhetőségét. A biteket halmazokká - keretekké alakítják. A linkréteg fő feladata a hibák észlelése és kijavítása. A helyes átvitel érdekében speciális bitsorozatokat szúrnak be a keret elé és után, és hozzáadnak egy számított ellenőrző összeget. Amikor a keret eléri a célt, újraszámításra kerül csekk összeg, a már beérkezett adatokból, ha az megegyezik a keretben lévő ellenőrző összeggel, a rendszer helyesnek ismeri el a keretet. Ellenkező esetben hiba lép fel, amelyet az információ újraküldésével javítanak ki.

A csatornafokozat lehetővé teszi az információk átvitelét, a kapcsolatok speciális szerkezetének köszönhetően. Különösen a buszok, hidak és kapcsolók működnek kapcsolati rétegbeli protokollokon keresztül. A második lépés specifikációi a következők: Ethernet, Token Ring és PPP. A számítógép csatorna szakaszának funkcióit hálózati adapterek és illesztőprogramok hajtják végre.

hálózati réteg

Normál helyzetekben a csatornafokozat funkciói nem elegendőek a jó minőségű információátvitelhez. A második lépés specifikációi csak az azonos topológiájú csomópontok, például egy fa között tudnak adatokat továbbítani. Szükség van egy harmadik lépésre. Több, tetszőleges felépítésű, az adatátvitel módjában eltérő hálózat számára elágazó felépítésű integrált közlekedési rendszer kialakítása szükséges.

Másképp fogalmazva, a harmadik lépés az Internet protokollt kezeli, és útválasztóként működik: megtalálja a legjobb útvonalat az információkhoz. Router - olyan eszköz, amely adatokat gyűjt az összeköttetések szerkezetéről, és csomagokat továbbít a célhálózatba (tranzit átvitelek - ugrások). Ha hibát észlel az IP-címben, akkor ez egy hálózati szintű probléma. A harmadik szakasz protokolljai hálózati, útválasztási vagy címfelbontásra oszlanak: ICMP, IPSec, ARP és BGP.

szállítóréteg

Ahhoz, hogy az adatok elérjék az alkalmazásokat és a verem felső szintjeit, egy negyedik szakaszra van szükség. Biztosítja az információátadás szükséges megbízhatósági fokát. A szállítási szakasz szolgáltatásainak öt osztálya van. Különbségük a sürgősségben, a megszakadt kapcsolat helyreállításának megvalósíthatóságában, az átviteli hibák észlelésének és kijavításának képességében rejlik. Például csomagvesztés vagy duplikáció.

Hogyan válasszunk szállítási szakasz szolgáltatási osztályát? Ha a kommunikációs közlekedési kapcsolatok minősége magas, a könnyű szolgáltatás megfelelő választás. Ha a kommunikációs csatornák már az elején nem működnek biztonságosan, célszerű olyan fejlett szolgáltatást igénybe venni, amely maximális lehetőséget biztosít a problémák felkutatására és megoldására (adatszállítási ellenőrzés, kézbesítési időtúllépések). 4. fázis specifikációi: a TCP/IP verem TCP és UDP, a Novell verem SPX.

Az első négy szint kombinációját szállítási alrendszernek nevezzük. Teljes mértékben biztosítja a kiválasztott minőségi szintet.

munkamenet réteg

Az ötödik szakasz segít a párbeszédek szabályozásában. Lehetetlen, hogy a beszélgetőpartnerek megszakítsák egymást, vagy szinkronban beszéljenek. A munkamenet réteg egy adott pillanatban megjegyzi az aktív felet, és szinkronizálja az információkat, egyeztetve és fenntartva az eszközök közötti kapcsolatokat. Funkciói lehetővé teszik a visszatérést ellenőrző pont hosszú átvitel során, és ne kezdje elölről. Az ötödik szakaszban is megszakíthatja a kapcsolatot, amikor az információcsere befejeződött. Munkamenet szintű specifikációk: NetBIOS.

Vezetői szint

A hatodik szakasz az adatok univerzális, felismerhető formátummá történő átalakítását foglalja magában a tartalom megváltoztatása nélkül. óta ben különböző eszközök bocsátotta különféle formátumok, a reprezentációs szinten feldolgozott információk lehetővé teszik a rendszerek egymás megértését, leküzdve a szintaktikai és kódolási különbségeket. Ezenkívül a hatodik szakaszban lehetővé válik az adatok titkosítása és visszafejtése, ami biztosítja a titkosságot. Protokoll példák: ASCII és MIDI, SSL.

Alkalmazási réteg

A hetedik szakasz a listánkon, és az első, ha a program adatokat küld a hálózaton keresztül. Olyan specifikációk készleteiből áll, amelyeken keresztül a felhasználó weboldalakat. Például, ha üzeneteket küld e-mailben, az alkalmazás szintjén kell kiválasztani egy kényelmes protokollt. A hetedik szakasz specifikációinak összetétele igen változatos. Például SMTP és HTTP, FTP, TFTP vagy SMB.

Valahol hallani lehet az ISO modell nyolcadik szintjéről. Hivatalosan nem létezik, de megjelent egy komikus nyolcadik szakasz az informatikusok körében. Mindez annak köszönhető, hogy problémák merülhetnek fel a felhasználó hibájából, és mint tudod, az ember az evolúció csúcsán van, így megjelent a nyolcadik szint.

Figyelembe véve OSI modell, képes volt megérteni a hálózat összetett szerkezetét, és most megértette munkája lényegét. A dolgok nagyon egyszerűvé válnak, ha a folyamatot részekre bontják!

A hálózattudományban, akárcsak a tudás bármely más területén, a tanulásnak két alapvető megközelítése van: az általánostól a konkrét felé haladni, és fordítva. Nos, nem arról van szó, hogy az emberek ezeket a megközelítéseket tiszta formájukban használják az életben, de a kezdeti szakaszban minden diák a fenti irányok egyikét választja magának. A felsőoktatásra (legalábbis (poszt)szovjet modellre) az első módszer a jellemzőbb, az önképzésre, leggyakrabban a második: egy személy dolgozott a hálózaton, időnként egyfelhasználós jellegű kisebb adminisztrációs feladatokat oldott meg. , és hirtelen rá akart jönni – de valójában hogyan van elrendezve ez a sok baromság?

De ennek a cikknek a célja nem a tanítás módszertanáról szóló filozófiai vita. Szeretném felhívni a kezdő hálózatépítők figyelmét arra Tábornokés ami a legfontosabb, ahonnan, mint a tűzhelyről, táncolhatsz a legdivatosabb magánboltokba. Ha megérti a hétrétegű OSI-modellt, és megtanulja „felismerni” a rétegeit a már ismert technológiákban, könnyedén továbbléphet a hálózati iparág bármely választott irányába. Az OSI-modell az a keretrendszer, amelyre a hálózatokkal kapcsolatos új ismeretek rögzítésre kerülnek.

Ezt a modellt ilyen vagy olyan módon megemlítik szinte minden modern hálózatokkal foglalkozó irodalomban, valamint az egyes protokollok és technológiák számos specifikációjában. Mivel nem éreztem szükségét, hogy újra feltaláljam a kereket, úgy döntöttem, hogy kivonatokat teszek közzé N. Olifer, V. Olifer (Központ) munkáiból. Információs technológiák) „A kommunikációs protokollok szerepe és a főbb vállalati hálózati berendezések funkcionális rendeltetése” címmel, amelyet a témában a legjobb és legátfogóbb kiadványnak tartok.

főszerkesztő

modell

Attól, hogy egy protokoll két egymással kölcsönhatásban lévő entitás, jelen esetben két hálózaton futó számítógép közötti megállapodás, nem feltétlenül jelenti azt, hogy szabvány. A gyakorlatban azonban a hálózatok megvalósítása során általában szabványos protokollokat használnak. Ezek lehetnek vállalati, nemzeti vagy nemzetközi szabványok.

A Nemzetközi Szabványügyi Szervezet (ISO) olyan modellt dolgozott ki, amely egyértelműen meghatározza a rendszerinterakció különböző szintjeit, szabványos neveket ad nekik, és meghatározza, hogy az egyes szinteken milyen munkát kell végezniük. Ezt a modellt Open System Interconnection (OSI) modellnek vagy ISO/OSI modellnek nevezik.

Az OSI modell hét szintre vagy rétegre osztja a kommunikációt (1.1. ábra). Minden szint az interakció egy meghatározott aspektusával foglalkozik. Így az interakciós probléma 7 konkrét problémára bomlik, amelyek mindegyike a többitől függetlenül megoldható. Minden réteg fenntartja az interfészeket a magasabb és alsó rétegekkel.

Rizs. 1.1. ISO/OSI nyílt rendszerek együttműködési modellje

Az OSI modell csak leírja Rendszereszközök interakciók a végfelhasználói alkalmazások érintése nélkül. Az alkalmazások saját kommunikációs protokolljaikat valósítják meg a rendszerlétesítmények elérésével. Figyelembe kell venni, hogy az alkalmazás átveheti az OSI modell egyes felső rétegeinek funkcióit, ilyenkor szükség esetén hozzáfér azokhoz a rendszereszközökhöz, amelyek az OSI modell többi alsó rétegének funkcióit látják el. amikor az interworking szükséges.

A végfelhasználói alkalmazások rendszerkommunikációs eszközöket használhatnak nemcsak párbeszéd létrehozására egy másik gépen futó alkalmazással, hanem egyszerűen egy adott hálózati szolgáltatás szolgáltatásainak fogadására is, például távoli fájlok elérésére, levelek fogadására vagy megosztott nyomtatón történő nyomtatásra. .

Tehát hagyja, hogy az alkalmazás kérést küldjön az alkalmazási rétegnek, például egy fájlszolgáltatásnak. Ezen kérés alapján szoftver Az alkalmazási réteg szabványos formátumú üzenetet generál, amelyben szolgáltatási információkat (fejlécet) és esetleg továbbított adatokat helyez el. Ez az üzenet ezután elküldésre kerül a reprezentatív rétegnek. A bemutató réteg hozzáadja a fejlécét az üzenethez, és az eredményt továbbítja a munkamenet rétegnek, amely viszont hozzáadja a fejlécet, és így tovább. A protokollok egyes megvalósításai nemcsak a fejléc, hanem a trailer jelenlétét is lehetővé teszik az üzenetben. Végül az üzenet eléri a legalsó, fizikai réteget, amely ténylegesen továbbítja azt a kommunikációs vonalakon.

Amikor egy üzenet érkezik a hálózaton keresztül egy másik gépre, az egymás után felfelé halad rétegről rétegre. Minden szint elemzi, feldolgozza és eltávolítja szintjének fejlécét, elvégzi az ennek a szintnek megfelelő funkciókat és továbbítja az üzenetet a magasabb szintnek.

Az "üzenet" (üzenet) kifejezésen kívül a hálózati szakemberek más elnevezéseket is használnak az adatcsere egységének jelölésére. Az ISO szabványok a "Protokoll Adategység" (PDU) kifejezést használják a protokollok bármely szintjére. Ezenkívül gyakran használják a keret (frame), csomag (csomag), datagram (datagram) elnevezéseket.

Az ISO/OSI modell rétegfunkciói

Fizikai réteg: Ez a réteg a bitek fizikai csatornákon, például koaxiális kábelen, csavart érpáron vagy száloptikai kábelen történő átvitelével foglalkozik. Ez a szint a fizikai adatátviteli közeg jellemzőihez kapcsolódik, mint például a sávszélesség, a zajtűrés, a hullámimpedancia és mások. Ugyanezen a szinten határozzák meg az elektromos jelek jellemzőit, például az impulzusok frontjára vonatkozó követelményeket, az átvitt jel feszültség- vagy áramszintjét, a kódolás típusát és a jelátviteli sebességet. Ezenkívül itt szabványosítottuk a csatlakozók típusát és az egyes érintkezők rendeltetését.

A fizikai réteg funkciók a hálózathoz csatlakoztatott összes eszközben megvalósulnak. A számítógép oldalon a fizikai réteg funkcióit hálózati adapter vagy soros port látja el.

A fizikai réteg protokollra példa a 10Base-T Ethernet specifikáció, amely az árnyékolatlan kábelt határozza meg használt kábelként. csavart érpár 3. kategória 100 ohmos impedanciával, RJ-45 csatlakozóval, 100 méteres maximális fizikai szegmenshosszal, Manchester-kóddal a kábelen lévő adatok megjelenítésére, valamint a környezet és az elektromos jelek egyéb jellemzőire.

Link réteg: A fizikai rétegben a bitek egyszerűen elküldésre kerülnek. Ez nem veszi figyelembe, hogy egyes hálózatokban, ahol a kommunikációs vonalakat több pár egymással kölcsönhatásban álló számítógép felváltva használja (megosztja), a fizikai átviteli közeg foglalt lehet. Ezért a kapcsolati réteg egyik feladata az átviteli közeg elérhetőségének ellenőrzése. A kapcsolati réteg másik feladata a hibadetektáló és -javító mechanizmusok megvalósítása. Ehhez az adatkapcsolati rétegben a biteket kereteknek nevezett halmazokba csoportosítják. A kapcsolati réteg biztosítja az egyes keretek helyes átvitelét azáltal, hogy minden egyes keret elejére és végére egy speciális bitsorozatot helyez el, hogy megjelölje azt, és ellenőrző összeget is kiszámít a keret összes bájtjának meghatározott módon történő összegzésével és egy ellenőrző összeg hozzáadásával. a kerethez. Amikor egy keret megérkezik, a vevő ismét kiszámítja a kapott adatok ellenőrző összegét, és összehasonlítja az eredményt a keretből származó ellenőrző összeggel. Ha megegyeznek, a keret érvényesnek és elfogadottnak minősül. Ha az ellenőrző összegek nem egyeznek, akkor hiba keletkezik.

A helyi hálózatokban használt kapcsolati réteg protokollok bizonyos struktúrával rendelkeznek a számítógépek közötti kapcsolatokban és a megszólításukban. Bár a kapcsolati réteg keretek szállítását biztosítja a helyi hálózat bármely két csomópontja között, ezt csak egy teljesen meghatározott kapcsolattopológiájú hálózatban teszi meg, pontosan abban a topológiában, amelyre tervezték. Gyakoriak a LAN kapcsolati réteg protokollok által támogatott közös busz, gyűrű és csillag topológiák. A kapcsolati rétegbeli protokollok példái az Ethernet, Token Ring, FDDI, 100VG-AnyLAN protokollok.

A LAN-okban a link-layer protokollokat számítógépek, hidak, kapcsolók és útválasztók használják. A számítógépekben a kapcsolati réteg funkcióit a hálózati adapterek és illesztőprogramjaik közös erőfeszítésével valósítják meg.

A nagy kiterjedésű hálózatokban, amelyek ritkán rendelkeznek szabályos topológiával, az adatkapcsolati réteg biztosítja az üzenetek cseréjét két szomszédos számítógép között, amelyeket egy külön kommunikációs vonal köt össze. Példák a pont-pont protokollokra (ahogy az ilyen protokollokat gyakran nevezik) a széles körben használt PPP és LAP-B protokollok.

Hálózati szint Ez a szint egyetlen szállítási rendszer kialakítására szolgál, amely több hálózatot egyesít különböző elvekkel a végcsomópontok közötti információtovábbításra. Tekintsük a hálózati réteg funkcióit a helyi hálózatok példáján. A helyi hálózatok kapcsolati rétegbeli protokollja csak egy megfelelő hálózaton belül biztosítja az adatok szállítását bármely csomópont között tipikus topológia. Ez egy nagyon szigorú korlátozás, amely nem teszi lehetővé fejlett struktúrájú hálózatok építését, például olyan hálózatokat, amelyek több vállalati hálózatot egyetlen hálózatba egyesítenek, vagy olyan nagyon megbízható hálózatokat, amelyekben redundáns kapcsolatok vannak a csomópontok között. Annak érdekében, hogy egyrészt megőrizzük az adatátviteli eljárások egyszerűségét a tipikus topológiák esetében, másrészt lehetővé tegyük tetszőleges topológiák használatát, egy további hálózati réteget használnak. Ezen a szinten vezetik be a „hálózat” fogalmát. Ebben az esetben hálózaton számítógépek halmazát kell érteni, amelyek az egyik szabványos tipikus topológiának megfelelően vannak összekapcsolva, és az ehhez a topológiához meghatározott kapcsolati rétegbeli protokollok egyikét használják adatátvitelre.

Így a hálózaton belül az adatszállítást a kapcsolati réteg szabályozza, de a hálózatok közötti adatszállítást a hálózati réteg kezeli.

A hálózati réteg üzeneteit hívják csomagokat. A csomagkézbesítés hálózati szintű megszervezésénél a koncepciót használják "hálózati szám". Ebben az esetben a címzett címe a hálózat számából és a hálózaton lévő számítógép számából áll.

A hálózatokat speciális eszközök, úgynevezett routerek kötik össze. router egy olyan eszköz, amely információkat gyűjt az összeköttetések topológiájáról, és ennek alapján továbbítja a hálózati réteg csomagjait a célhálózatnak. Annak érdekében, hogy egy üzenetet az egyik hálózatban található feladótól egy másik hálózatban lévő címzetthez továbbíthassunk, bizonyos számú tranzitátvitelt (ugrást) kell végrehajtani a hálózatok között, minden alkalommal a megfelelő útvonal kiválasztásával. Így az útvonal útválasztók sorozata, amelyen egy csomag áthalad.

A legjobb út kiválasztásának problémáját ún útvonalválasztás megoldása pedig a hálózati réteg fő feladata. Ezt a problémát tetézi az a tény, hogy nem mindig a legrövidebb út a legjobb. Gyakran az útvonalválasztás kritériuma az ezen az útvonalon történő adatátvitel ideje, ez függ a kommunikációs csatornák sávszélességétől és a forgalom intenzitásától, ami idővel változhat. Egyes útválasztási algoritmusok próbálnak alkalmazkodni a terhelés változásaihoz, míg mások hosszú távú átlagok alapján hoznak döntéseket. Az útvonalválasztás más kritériumokon is alapulhat, például az átviteli megbízhatóságon.

A hálózati réteg kétféle protokollt határoz meg. Az első típus a végcsomópontok adatait tartalmazó csomagok csomóponttól egy útválasztóhoz és útválasztók közötti továbbítására vonatkozó szabályok meghatározására vonatkozik. Általában ezekre a protokollokra hivatkozunk, amikor a hálózati réteg protokolljairól beszélünk. A hálózati réteg egy másik típusú protokollt is tartalmaz, az úgynevezett útválasztási információcsere protokollok. Az útválasztók ezeket a protokollokat használják arra, hogy információkat gyűjtsenek az összeköttetések topológiájáról. A hálózati réteg protokollok megvalósításra kerülnek szoftver modulok operációs rendszer, valamint az útválasztók szoftverei és hardverei.

A hálózati réteg protokolljaira példa a TCP/IP verem IP Internetworking Protocolja és a Novell verem IPX Packet Internetworking Protocolja.

Szállítási réteg: A feladótól a címzetthez vezető úton a csomagok megsérülhetnek vagy elveszhetnek. Míg egyes alkalmazások saját hibakezeléssel rendelkeznek, vannak olyanok, amelyek szívesebben kezelik azonnal a megbízható kapcsolatot. A szállítási réteg feladata annak biztosítása, hogy az alkalmazások vagy a verem felső rétegei - az alkalmazás és a munkamenet - az általuk megkívánt megbízhatósággal továbbítsák az adatokat. Az OSI modell öt szolgáltatási osztályt határoz meg a szállítási réteg által. Az ilyen típusú szolgáltatások különböznek a nyújtott szolgáltatások minőségében: sürgősség, a megszakadt kommunikáció helyreállításának képessége, multiplexelési lehetőségek elérhetősége a különböző alkalmazási protokollok közötti többszörös kapcsolathoz egy közös szállítási protokollon keresztül, és ami a legfontosabb, az észlelési és javítási képesség. átviteli hibák, mint például a torzítás, a csomagok elvesztése és megkettőzése.

A szállítási réteg szolgáltatási osztályának megválasztását egyrészt az határozza meg, hogy a megbízhatóság biztosításának feladatát mennyiben oldják meg maguk az alkalmazások és a szállítási rétegeknél magasabb protokollok, másrészt ez a választás attól függ, mennyire megbízható a teljes adatátviteli rendszer. online. Így például ha a kommunikációs csatornák minősége nagyon magas, és a protokollok által nem észlelt hibák előfordulásának valószínűsége nagyobb alacsony szintek, kicsi, célszerű a könnyű szállítási réteg szolgáltatásainak valamelyikét igénybe venni, amelyeket nem terhel számos ellenőrzés, kézfogás és egyéb megbízhatóságnövelő módszer. Ha a járművek kezdetben nagyon megbízhatatlanok, akkor célszerű a legfejlettebb szállítási réteg szolgáltatáshoz fordulni, amely a hibák észlelésére és kiküszöbölésére a lehető legtöbb eszközzel működik - logikai kapcsolat előzetes létrehozásával, üzenetküldés ellenőrzése ellenőrző összegekkel és ciklikus számozással. csomagok, szállítási időkorlátok megállapítása stb.

Általános szabály, hogy az összes protokollt, a szállítási rétegtől kezdve és a felett, a hálózat végcsomópontjainak szoftvere - a hálózati operációs rendszerük összetevői - valósítja meg. A szállítási protokollok közé tartozik például a TCP/IP-verem TCP és UDP protokollja, valamint a Novell-verem SPX protokollja.

Session Layer A munkamenet-réteg beszélgetésvezérlést biztosít, hogy nyomon követhesse, melyik oldal jelenleg aktív, és szinkronizálási lehetőséget is biztosít. Utóbbiak lehetővé teszik az ellenőrzőpontok beillesztését a hosszú átutalásokba, hogy meghibásodás esetén visszatérhessen az utolsó ellenőrzőponthoz, ahelyett, hogy mindent elölről kezdene. A gyakorlatban kevés alkalmazás használja a session réteget, és ritkán valósítják meg.

Bemutató réteg: Ez a réteg biztosítékot nyújt arra, hogy az alkalmazási réteg által továbbított információkat egy másik rendszer alkalmazási rétege megértse. Ha szükséges, a prezentációs réteg elvégzi az adatformátumok átalakítását valamilyen elterjedt prezentációs formátumba, és ennek megfelelően a recepción elvégzi a fordított átalakítást. Így az alkalmazási rétegek leküzdhetik például az adatábrázolás szintaktikai különbségeit. Ezen a szinten az adatok titkosítása és visszafejtése végezhető el, aminek köszönhetően az adatcsere titkossága minden alkalmazásszolgáltatás számára azonnal biztosított. A bemutató rétegen működő protokollra példa a Secure Socket Layer (SSL) protokoll, amely biztonságos üzenetküldést biztosít a TCP/IP verem alkalmazási rétegbeli protokolljai számára.

Alkalmazási réteg: Az alkalmazási réteg valójában csak különféle protokollok halmaza, amelyeken keresztül a hálózati felhasználók hozzáférhetnek a megosztott erőforrásokhoz, például fájlokhoz, nyomtatókhoz vagy hipertext weblapokhoz, és megszervezik együttműködésüket, például az e-mail protokoll használatával. Az adategységet, amelyen az alkalmazási réteg működik, általában hívják üzenet .

Nagyon sokféle alkalmazási réteg protokoll létezik. Íme néhány példa a fájlszolgáltatások leggyakoribb megvalósításaira: NCP a Novell NetWare operációs rendszerben, SMB Microsoft Windows NT, NFS, FTP és TFTP, amelyek a TCP/IP verem részét képezik.

Az OSI modell, bár nagyon fontos, csak egy a sok kommunikációs modell közül. Ezek a modellek és a hozzájuk tartozó protokollveremek eltérhetnek a rétegek számában, funkcióikban, üzenetformátumukban, a felsőbb rétegeken nyújtott szolgáltatásokban és egyéb paraméterekben.

A népszerű kommunikációs protokollveremek jellemzői

Tehát a számítógépek interakciója a hálózatokban az üzenetek és formátumaik cseréjére vonatkozó bizonyos szabályoknak megfelelően, azaz bizonyos protokolloknak megfelelően történik. A hálózati csomópontok közötti interakció problémáját megoldó, hierarchikusan szervezett protokollkészletet kommunikációs protokollok halmazának nevezzük.

Számos protokollverem létezik, amelyeket széles körben használnak a hálózatokban. Ezek a stackek, amelyek nemzetközi és nemzeti szabványok, és a márkás stackek, amelyek széles körben elterjedtek egy adott cég berendezéseinek elterjedtsége miatt. A népszerű protokollveremek példái közé tartozik a Novell IPX/SPX verem, az interneten használt TCP/IP verem és számos UNIX operációs rendszeren alapuló hálózat, a Nemzetközi Szabványügyi Szervezet OSI verem, a Digital Equipment Corporation DECnet verem és néhány más.

A kommunikációs protokollok egyik vagy másik kötegének használata a hálózatban nagymértékben meghatározza a hálózat arculatát és jellemzőit. Kis hálózatokban csak egy verem használható. Nagy vállalati hálózatokban, amelyek egyesülnek különféle hálózatok, általában több stacket használnak párhuzamosan.

A kommunikációs berendezések olyan alsóbb szintű protokollokat valósítanak meg, amelyek szabványosabbak, mint a felső rétegbeli protokollok, és ez a sikeresség előfeltétele közös munka különféle gyártók berendezései. Az adott kommunikációs eszköz által támogatott protokollok listája ennek az eszköznek az egyik legfontosabb jellemzője.

A számítógépek kommunikációs protokollokat valósítanak meg megfelelő formában programelemek hálózati operációs rendszer, például a kapcsolati rétegbeli protokollokat általában hálózati adapter-illesztőprogramként, a felső rétegbeli protokollokat pedig a hálózati szolgáltatások szerver- és klienskomponenseiként valósítják meg.

Az a képesség, hogy jól működjön egy adott operációs rendszer környezetében fontos jellemzője kommunikációs berendezések. A hálózati adapterek vagy hubok hirdetéseiben gyakran olvasható, hogy kifejezetten NetWare vagy UNIX hálózaton való működésre tervezték. Ez azt jelenti, hogy a hardverfejlesztők optimalizálták a jellemzőit az ebben a hálózati operációs rendszerben használt protokollokhoz, vagy ezek megvalósításának ezen verziójához, ha ezeket a protokollokat különböző operációs rendszerekben használják. A protokollok különféle operációs rendszerekben való megvalósításának sajátosságai miatt a kommunikációs berendezések egyik jellemzője az, hogy tanúsítják, hogy képes dolgozni ezen operációs rendszer környezetében.

Az alacsonyabb szinteken - fizikai és csatorna - szinte minden verem ugyanazt a protokollt használja. Ezek jól szabványosított Ethernet, Token Ring, FDDI és néhány más protokoll, amelyek lehetővé teszik ugyanazon berendezés használatát minden hálózatban.

A meglévő szabványos veremek hálózatának és magasabb rétegeinek protokolljai nagyon változatosak, és általában nem felelnek meg az ISO-modell által ajánlott rétegezésnek. Ezekben a veremekben a munkamenet és a prezentációs réteg funkcióit leggyakrabban az alkalmazási réteggel kombinálják. Ez az eltérés abból adódik, hogy az ISO modell a már meglévő és ténylegesen használt veremek általánosítása eredményeként jelent meg, és nem fordítva.

OSI verem

Különbséget kell tenni az OSI protokoll verem és az OSI modell között. Míg az OSI-modell fogalmilag meghatározza a nyílt rendszerek interakciójának eljárását, a feladatot 7 szintre bontja, szabványosítja az egyes szintek célját, és szabványos neveket vezet be a szintek számára, az OSI verem nagyon specifikus protokollspecifikációk halmaza, amelyek egy egyeztetett protokoll verem. Ezt a protokollcsomagot az Egyesült Államok kormánya támogatja a GOSIP programjában. Összes számítógépes hálózatok Az 1990 utáni kormányzati telepítéseknek vagy közvetlenül támogatniuk kell az OSI-vermet, vagy biztosítaniuk kell az eszközöket, hogy a jövőben áttérjenek erre a veremre. Az OSI stack azonban népszerűbb Európában, mint az Egyesült Államokban, mivel Európában kevesebb olyan régi hálózat van telepítve, amely saját protokollt használ. Európában is nagy szükség van egy közös stackre, mivel nagyon sok különböző ország létezik.

Ez egy nemzetközi, gyártótól független szabvány. Együttműködést biztosíthat a vállalatok, partnerek és beszállítók között. Ezt az interakciót bonyolítják a címzési, elnevezési és adatbiztonsági problémák. Mindezek a problémák az OSI veremben részben megoldódnak. Az OSI protokollok nagy feldolgozási teljesítményt igényelnek processzor, ami alkalmasabbá teszi őket erős gépekhez, nem pedig hálózatokhoz személyi számítógépek. A legtöbb szervezet egyelőre csak az OSI-veremre való átállást tervezi. Az ebben az irányban dolgozók között van az amerikai haditengerészet és az NFSNET. Az egyik legnagyobb OSI-t támogató gyártó az AT&T. Stargroup hálózata teljes mértékben az OSI-veremen alapul.

Nyilvánvaló okokból az OSI verem, a többi szabványos veremtől eltérően, teljes mértékben megfelel az OSI együttműködési modelljének, tartalmazza a Nyílt rendszerek összekapcsolási modelljének mind a hét rétegére vonatkozó specifikációkat (1.3. ábra).

Rizs. 1.3. OSI verem

A Az OSI verem támogatja az Ethernet, a Token Ring, az FDDI, az LLC, az X.25 és az ISDN protokollokat. Ezeket a protokollokat a kézikönyv más részei részletesen tárgyalják.

Szolgáltatások hálózat, szállítás és munkamenet szinteket OSI veremben is elérhetők, de nem túl gyakoriak. A hálózati réteg kapcsolat nélküli és kapcsolat nélküli protokollokat is megvalósít. Az OSI verem szállítási protokollja az OSI modellben a számára meghatározott funkcióknak megfelelően elrejti a kapcsolatorientált és a kapcsolat nélküli hálózati szolgáltatások közötti különbségeket, így a felhasználók a mögöttes hálózati rétegtől függetlenül megkapják a kívánt szolgáltatásminőséget. Ennek biztosítására a szállítási réteg megköveteli a felhasználótól, hogy adja meg a kívánt szolgáltatásminőséget. A szállítási szolgáltatásnak 5 osztálya van meghatározva, a legalacsonyabb 0-tól a legmagasabb 4-es osztályig, amelyek különböznek a hibatűrés mértékében és a hibák utáni adat-helyreállítás követelményeiben.

Szolgáltatások alkalmazási réteg ide tartozik a fájlátvitel, a terminálemuláció, a címtárszolgáltatás és a levelezés. Ezek közül a legígéretesebbek a címtárszolgáltatás (X.500 szabvány), az e-mail (X.400), a virtuális terminálprotokoll (VT), a fájlátvitel, a hozzáférési és vezérlési protokoll (FTAM), az átviteli és a jobvezérlő protokoll ( JTM). Az ISO az utóbbi időben a legmagasabb szintű szolgáltatásokra összpontosította erőfeszítéseit.

Az X.400 Ajánlások a felhasználóknak nyújtandó szolgáltatások következő minimális követelményeit határozzák meg: hozzáférés-szabályozás, egyedi rendszerüzenet-azonosítók karbantartása, üzenet kézbesítés vagy kézbesítés meghiúsulása indoklással, üzenettartalom típusjelzés, üzenettartalom konverzió jelzés, továbbítás és kézbesítési időbélyegek, kézbesítési kategória kiválasztása (sürgős, nem sürgős, normál), multicast kézbesítés, késleltetett kézbesítés (egy bizonyos időpontig), tartalomkonverzió a nem kompatibilis tartalomhoz levelezőrendszerek például telex és fax szolgáltatásokkal, lekérdezéssel, hogy egy adott üzenetet kézbesítettek-e, levelezőlisták, amelyek esetleg beágyazott szerkezetűek, az üzenetek jogosulatlan hozzáféréstől való védelmét szolgáló eszközök egy aszimmetrikus nyilvános kulcsú kriptorendszeren alapulva.

Az ajánlások célja X.500 a globális szabványok kidolgozása ügyfélszolgálat. Az üzenet kézbesítésének folyamata megköveteli a címzett címének ismeretét, ami nagy hálózatoknál probléma, ezért szükséges egy help desk, amely segít a feladók és a címzettek címének megszerzésében. Általában az X.500-szolgáltatás nevek és címek elosztott adatbázisa. Valamennyi felhasználó jogosult arra, hogy bizonyos attribútumok használatával bejelentkezzen ebbe az adatbázisba.

A név- és címadatbázison a következő műveletek vannak definiálva:

• olvasás - cím megszerzése ismert névvel,
• lekérdezés - név lekérése ismert címattribútumokból,
• módosítása, beleértve a rekordok eltávolítását és hozzáadását az adatbázisban.

Az X.500 ajánlások megvalósításának fő kihívásai ennek a projektnek a hatóköréből fakadnak, amely világszerte referenciaszolgáltatásnak számít. Ezért az X.500 ajánlásokat megvalósító szoftver nagyon nehézkes és igényes magas követelmények a hardver teljesítményéhez.

Jegyzőkönyv VT megoldja a különböző terminálemulációs protokollok közötti inkompatibilitás problémáját. Jelenleg egy IBM PC-kompatibilis személyi számítógép felhasználójának három különböző terminálemulációs programot kell vásárolnia, hogy egyidejűleg működjön a VAX, IBM 3090 és HP9000 számítógépekkel. különféle típusokés különböző protokollokat használnak. Ha minden gazdaszámítógép rendelkezik ISO terminál emulációs protokoll szoftverrel, akkor a felhasználónak csak egy olyan programra lenne szüksége, amely támogatja a VT protokollt. Az ISO szabványában felhalmozta a széles körben használt terminálemulációs funkciókat.

A fájlátvitel a leggyakoribb Számítógépes szerviz. Minden alkalmazásnak szüksége van a helyi és távoli fájlokhoz való hozzáférésre - szövegszerkesztők, email, adatbázisok vagy távoli indító programok. Az ISO ilyen szolgáltatást biztosít a protokollban FTAM. Az X.400 szabvány mellett ez a legnépszerűbb szabvány az OSI-veremben. Az FTAM lehetőséget biztosít a fájltartalom lokalizálására és elérésére, és tartalmaz egy sor direktívát a fájltartalom beszúrására, cseréjére, bővítésére és törlésére. Az FTAM lehetőséget biztosít a fájl egészének manipulálására is, beleértve a fájl létrehozását, törlését, olvasását, megnyitását, bezárását és attribútumainak kiválasztását.

Átvitel és munkaellenőrzési protokoll JTM lehetővé teszi a felhasználók számára, hogy a gazdaszámítógépen befejezendő feladatokat küldjenek be. A feladatátvitelt biztosító job control nyelv megmondja a gazdaszámítógépnek, hogy mit és milyen programokkal és fájlokkal kell tennie. A JTM protokoll támogatja a hagyományos kötegelt feldolgozást, tranzakciófeldolgozást, távoli feladatbevitelt és az elosztott adatbázisokhoz való hozzáférést.

TCP/IP verem

A TCP/IP-verem, amelyet DoD-veremnek és Internet-veremnek is neveznek, az egyik legnépszerűbb és legígéretesebb kommunikációs protokollverem. Ha jelenleg főleg UNIX hálózatokban terjesztik, akkor a személyi számítógépek hálózati operációs rendszereinek legújabb verzióiban (Windows NT, NetWare) való megvalósítása jó előfeltétele a TCP/IP verem telepítési számának gyors növekedésének. .

A verem az Egyesült Államok Védelmi Minisztériumának (Department of Defense, DoD) kezdeményezésére készült több mint 20 évvel ezelőtt, hogy összekapcsolja a kísérleti ARPAnet hálózatot más műholdas hálózatokkal, mint egy heterogén számítási környezet közös protokolljait. Az ARPA hálózat támogatta a katonai területeken dolgozó fejlesztőket és kutatókat. Az ARPA hálózatban a két számítógép közötti kommunikáció az Internet Protokoll (IP) segítségével zajlott, amely a mai napig az egyik fő a TCP / IP veremben, és megjelenik a verem nevében.

A Berkeley Egyetem nagymértékben hozzájárult a TCP / IP-verem fejlesztéséhez azáltal, hogy a UNIX operációs rendszer verziójában implementálta a veremprotokollokat. A UNIX operációs rendszer széles körű elterjedése az IP-protokoll és más veremprotokollok széles körű elterjedéséhez vezetett. Ugyanazon a veremben, a világ információs hálózat Internet, amelynek Internet Engineering Task Force (IETF) nagymértékben hozzájárul az RFC specifikációk formájában közzétett verem-szabványok fejlesztéséhez.

Mivel a TCP/IP verem az ISO/OSI nyílt rendszerek együttműködési modelljének megjelenése előtt került kifejlesztésre, bár ennek is van réteges szerkezete, a TCP/IP verem szintjei és az OSI modell szintjei közötti megfelelés meglehetősen önkényes. .

A TCP/IP protokollok felépítése az 1.4. ábrán látható. A TCP/IP protokollok 4 rétegre vannak osztva.

Rizs. 1.4. TCP/IP verem

legalacsonyabb ( szint IV ) - az átjáró interfészek szintje - megfelel az OSI modell fizikai és adatkapcsolati rétegeinek. Ezt a szintet a TCP/IP protokollok nem szabályozzák, de támogatja az összes népszerű fizikai és adatkapcsolati szintű szabványt: a helyi csatornák esetében ezek az Ethernet, a Token Ring, az FDDI, a pont-pont kapcsolatok WAN soros kapcsolatokon keresztül és az X. 25 és ISDN területi hálózati protokollok. Kidolgoztak egy speciális specifikációt is, amely az ATM technológia használatát linkréteg-átvitelként határozza meg.

Következő szint ( szint III ) az az internetes munkaréteg, amely datagramok továbbításával foglalkozik különböző helyi hálózatok, X.25 területi hálózatok, ad hoc kapcsolatok stb. segítségével. A hálózati réteg fő protokolljaként (az OSI modell szempontjából) az alkalmazott protokoll a veremben van IP, amelyet eredetileg a csomagok továbbítására szolgáló protokollnak terveztek összetett hálózatokban, amelyek a egy nagy szám helyi hálózatok, amelyeket lokális és globális kapcsolatok is egyesítenek. Ezért az IP protokoll jól működik összetett topológiájú hálózatokban, racionálisan kihasználva az alrendszerek jelenlétét és gazdaságosan. áteresztőképesség kis sebességű kommunikációs vonalak. Az IP protokoll egy datagram protokoll.

Az internetes munkaréteg magában foglalja az útválasztási táblák összeállításához és módosításához kapcsolódó összes protokollt is, például az útválasztási információk gyűjtésére szolgáló protokollokat. NYUGODJ BÉKÉBEN(Routing Internet Protocol) és OSPF(Először nyissa meg a legrövidebb utat), valamint az Internet Control Message Protocol ICMP(Internet Control Message Protocol). Ez utóbbi protokoll az útválasztó és az átjáró, a forrásrendszer és a vevőrendszer közötti hibákkal kapcsolatos információcserére, azaz a rendszerezésre szolgál. Visszacsatolás. Speciális ICMP-csomagok segítségével beszámolnak a csomag kézbesítésének lehetetlenségéről, a töredékekből történő csomagösszeállítás élettartamának vagy időtartamának túllépéséről, a kóros paraméterértékekről, a továbbítási útvonal és a szolgáltatás típusának megváltoztatásáról, állapotáról a rendszerről stb.

Következő szint ( szint II) nevezzük alapnak. Az átvitelvezérlő protokoll ezen a szinten működik. TCP(Transmission Control Protocol) és User Datagram Protocol UDP(User Datagram Protocol). A TCP protokoll stabil virtuális kapcsolatot biztosít a távoli alkalmazási folyamatok között. Az UDP protokoll lehetővé teszi az alkalmazáscsomagok adatgram-módszerrel történő továbbítását, azaz létrehozás nélkül virtuális kapcsolat, és ezért kevesebb többletköltséget igényel, mint a TCP.

Magasabb szint ( I. szint) alkalmazásnak nevezzük. A különböző országok és szervezetek hálózataiban való évek során a TCP / IP verem számos protokollt és alkalmazásszintű szolgáltatást halmozott fel. Ezek közé tartoznak az olyan széles körben használt protokollok, mint az FTP fájlmásoló protokoll, a telnet terminál emulációs protokoll, az internetes e-mailekben használt SMTP levelezőprotokoll és annak oroszországi RELCOM ága, a távoli információk elérésére szolgáló hipertext szolgáltatások, például a WWW és még sokan mások. Nézzünk meg részletesebben néhányat, amelyek a legszorosabban kapcsolódnak e kurzus témájához.

Jegyzőkönyv SNMP(Simple Network Management Protocol) a hálózatkezelés megszervezésére szolgál. Az ellenőrzési probléma itt két feladatra oszlik. Az első feladat az információátadáshoz kapcsolódik. A vezérlő információátviteli protokollok meghatározzák a kiszolgáló és az adminisztrátor gazdagépén futó kliensprogram közötti interakció eljárását. Meghatározzák a kliensek és a szerverek között váltott üzenetformátumokat, valamint a nevek és címek formátumát. A második feladat az ellenőrzött adatokhoz kapcsolódik. A szabványok szabályozzák, hogy milyen adatokat kell tárolni és felhalmozni az átjárókban, ezeknek az adatoknak a nevét és a nevek szintaxisát. Az SNMP szabvány határozza meg a specifikációt információs bázis hálózatkezelési adatok. Ez a kezelési információs bázis (MIB) néven ismert specifikáció meghatározza azokat az adatelemeket, amelyeket egy gazdagépnek vagy átjárónak tárolnia kell, és az azokon engedélyezett műveleteket.

Fájlátviteli protokoll FTP(Fájl átvitel Protokoll) távoli fájlhozzáférést valósít meg. A megbízható átvitel érdekében az FTP a kapcsolatorientált protokollt - TCP - használja átvitelként. A fájlátviteli protokollon kívül az FTP egyéb szolgáltatásokat is kínál. Így a felhasználó lehetőséget kap egy távoli géppel való interakcióra, például kinyomtathatja annak könyvtárainak tartalmát, az FTP pedig lehetővé teszi a felhasználó számára, hogy megadja a tárolt adatok típusát és formátumát. Végül az FTP végrehajtja a felhasználói hitelesítést. A protokoll szerint a felhasználóknak meg kell adniuk felhasználónevüket és jelszavukat, mielőtt hozzáférnének a fájlhoz.

A TCP/IP veremen belül az FTP kínálja a legszélesebb körű fájlszolgáltatásokat, de egyben a legbonyolultabb a programozása is. Azok az alkalmazások, amelyeknek nincs szükségük az FTP összes funkciójára, használhatnak egy másik, gazdaságosabb protokollt – a legegyszerűbb fájlátviteli protokollt TFTP(Trivial File Transfer Protocol). Ez a protokoll csak fájlátvitelt valósít meg, szállításként pedig a TCP-nél egyszerűbb kapcsolat nélküli protokollt, az UDP-t használják.

Jegyzőkönyv telnet bájtfolyamot biztosít a folyamatok, valamint a folyamat és a terminál között. Leggyakrabban ezt a protokollt egy távoli számítógép termináljának emulálására használják.

IPX/SPX verem

Ez a verem a Novell eredeti protokollverme, amelyet a NetWare hálózati operációs rendszeréhez fejlesztett ki még az 1980-as évek elején. Az Internetwork Packet Exchange (IPX) és a Sequenced Packet Exchange (SPX) protokollok, amelyek a verem nevét adták, a Xerox XNS protokolljainak közvetlen adaptációi, amelyek sokkal kevésbé elterjedtek, mint az IPX/SPX. Az IPX/SPX protokollok vezetnek a telepítések tekintetében, és ez annak köszönhető, hogy maga a NetWare OS vezető pozíciót foglal el a telepítések részarányával globális szinten körülbelül 65%.

A Novell protokollok családja és az ISO/OSI modellnek való megfelelése az 1.5. ábrán látható.

Rizs. 1.5. IPX/SPX verem

A fizikai és adatkapcsolati rétegek A Novell hálózatok az összes ilyen szintű népszerű protokollt használják (Ethernet, Token Ring, FDDI és mások).

A hálózati réteg Novell veremben futó protokoll IPX, valamint útválasztási információcsere protokollok NYUGODJ BÉKÉBENés NLSP(hasonlóan a TCP/IP verem OSPF protokolljához). Az IPX az a protokoll, amely a Novell hálózatokon a csomagok címzésével és útválasztásával foglalkozik. Az IPX útválasztási döntései a csomag fejlécében található címmezőkön, valamint az útválasztási információcsere protokollokból származó információkon alapulnak. Az IPX például a RIP vagy a NetWare Link State Protocol (NLSP) által biztosított információkat használja fel a csomagok továbbítására a célszámítógépre vagy a következő útválasztóra. Az IPX protokoll csak a datagram üzenetküldést támogatja, ami számítási erőforrásokat takarít meg. Tehát az IPX protokoll három funkciót lát el: a cím beállítása, az útvonal létrehozása és a datagramok sugárzása.

Az OSI modell szállítási rétege a Novell veremben megfelel az SPX protokollnak, amely kapcsolatorientált üzenetkezelést valósít meg.

A tetejére alkalmazási, prezentációs és szekciószintek Az NCP és SAP protokollok működnek. Jegyzőkönyv NCP(NetWare Core Protocol) a NetWare szerver és a munkaállomás shell közötti kommunikációra szolgáló protokoll. Ez az alkalmazási réteg protokoll kliens-szerver architektúrát valósít meg az OSI modell felső rétegein. Ennek a protokollnak a funkcióit használva a munkaállomás csatlakozik a szerverhez, leképezi a szerver könyvtárait a helyi meghajtóbetűjelekre, böngészik fájlrendszer szerver, távoli fájlokat másol, attribútumokat változtat stb., valamint felosztást is végez hálózati nyomtató munkaállomások között.

A szerverek és útválasztók az SAP-t használják szolgáltatásaik és hálózati címeik hirdetésére. Az SAP protokoll lehetővé teszi, hogy a hálózati eszközök folyamatosan frissítsék az adatokat karbantartási szolgáltatás már online is elérhetők. Indításkor a szerverek az SAP segítségével hirdetik szolgáltatásaikat a hálózat többi részén. Amikor a kiszolgáló leáll, az SAP segítségével értesíti a hálózatot, hogy szolgáltatása megszakadt.

A Novell hálózatokon a NetWare 3.x szerverek percenként küldenek SAP broadcast csomagokat. Az SAP-csomagok nagymértékben szennyezik a hálózatot, ezért a globális linkekre menő útválasztók egyik fő feladata az SAP-csomagok és RIP-csomagok forgalmának szűrése.

Az IPX/SPX verem jellemzői a NetWare OS sajátosságaiból, nevezetesen annak tájolásából adódnak. korai változatai(4.0-ig), hogy kis méretű helyi hálózatokban működjön, amelyek szerény erőforrásokkal rendelkező személyi számítógépekből állnak. Ezért a Novellnek minimális számú protokollra volt szüksége véletlen hozzáférésű memória(640 KB-ra korlátozva az MS-DOS rendszert futtató IBM-kompatibilis számítógépeken), és ez gyorsan működne kis feldolgozási teljesítményű processzorokon. Ennek eredményeként az IPX/SPX verem protokolljai egészen a közelmúltig jól működtek a helyi hálózatokban, és nem olyan jól a nagyvállalati hálózatokban, mivel túlterhelték a lassú globális kapcsolatokat olyan broadcast csomagokkal, amelyeket ennek a veremnek több protokollja is erősen használ (pl. , az ügyfelek és a szerverek közötti kommunikáció létrehozásához).

Ez a körülmény, valamint az a tény, hogy az IPX/SPX-verem a Novell tulajdona, és a Novell licenccel kell rendelkeznie, hosszú ideje terjesztését csak a NetWare hálózatokra korlátozta. A NetWare 4.0 megjelenéséig azonban a Novell jelentős változtatásokat hajtott végre és továbbra is végrehajt a protokolljain, hogy alkalmasabbá tegye azokat a vállalati hálózatokhoz. Az IPX/SPX verem most már nem csak a NetWare-ben, hanem számos más népszerű hálózati operációs rendszerben is megvalósul - SCO UNIX, Sun Solaris, Microsoft Windows NT.

NetBIOS/SMB verem

A Microsoft és az IBM együtt dolgozott a személyi számítógépek hálózati eszközein, így a NetBIOS/SMB protokollverem a közös ötletük. A NetBIOS-t 1984-ben mutatták be az IBM PC Basic Input/Output System (BIOS) szabványos funkcióinak hálózati kiterjesztéseként. hálózati program Az IBM PC Network, amely alkalmazás szinten (1.6. ábra) az SMB (Server Message Block) protokollt használta a hálózati szolgáltatások megvalósítására.

Rizs. 1.6. NetBIOS/SMB verem

Jegyzőkönyv NetBIOS a nyílt rendszerek interakciós modelljének három szintjén működik: hálózat, szállítás és munkamenet. A NetBIOS magasabb szintű szolgáltatást tud nyújtani, mint az IPX és SPX protokollok, de nem rendelkezik útválasztási képességgel. Ezért a NetBIOS nem hálózati protokoll a szó szoros értelmében. A NetBIOS számos hasznos hálózati funkciót tartalmaz, amelyek a hálózati, szállítási és munkameneti rétegekhez köthetők, de nem használható csomagok továbbítására, mivel a NetBIOS keretcsere protokoll nem vezet be ilyen fogalmat hálózatként. Ez a NetBIOS protokoll használatát olyan LAN-okra korlátozza, amelyek nincsenek alhálózatban. A NetBIOS támogatja mind a datagram, mind a kapcsolatalapú adatcserét.

Jegyzőkönyv SMB, amely megfelel az OSI modell alkalmazási és megjelenítési rétegeinek, szabályozza a munkaállomás és a szerver interakcióját. Az SMB funkciók a következő műveleteket tartalmazzák:

• Munkamenet menedzsment. Logikai csatorna létrehozása és feltörése a munkaállomás és a fájlszerver hálózati erőforrásai között.
• Fájl hozzáférés. A munkaállomás kérheti a fájlkiszolgálót könyvtárak létrehozására és törlésére, fájlok létrehozására, megnyitására és bezárására, fájlok olvasására és írására, fájlok átnevezésére és törlésére, fájlok keresésére, fájlattribútumok lekérésére és beállítására, rekordok blokkolására.
• Nyomtatási szolgáltatás. A munkaállomás sorba állíthatja a fájlokat nyomtatásra a szerveren, és információkat szerezhet a nyomtatási sorról.
• Üzenet szolgáltatás. Az SMB támogatja az egyszerű üzenetküldést következő funkciókat: egyszerű üzenet küldése; sugárzott üzenet küldése; küldje el egy üzenetblokk elejét; küldje el az üzenetblokk szövegét; küldje el az üzenetblokk végét; felhasználónév küldése; törölje az átvitelt; kapja meg a gép nevét.

A NetBIOS által biztosított API-kat használó alkalmazások nagy száma miatt sok hálózati operációs rendszer ezeket a funkciókat interfészként valósítja meg szállítási protokolljaihoz. A NetWare rendelkezik olyan programmal, amely az IPX protokollon alapuló NetBIOS-funkciókat emulálja, és vannak NetBIOS szoftveremulátorok a Windows NT-hez és a TCP/IP-veremhez.

Miért van szükségünk erre az értékes tudásra? (szerkesztőségi)

Egyszer egy kolléga feltett egy trükkös kérdést. Nos, mondja, tudod, mi az OSI modell... És miért van rá szükség, mi ennek a tudásnak a gyakorlati haszna: lehet-e mutatkozni bábuk előtt? Hamis, ennek a tudásnak az az előnye rendszerszemléletű sok gyakorlati probléma megoldása során. Például:

• hibaelhárítás (

hibaelhárítás)

Egy felhasználó (csak egy barát) felkeresi Önt adminisztrátorként (tapasztalt hálózatépítő) és azt mondja: „Itt van „nem csatlakozik”. Itt nincsenek hálózatok és minden. Kezded érteni. Tehát a szomszédaim megfigyelésének tapasztalatai alapján azt vettem észre, hogy egy olyan ember cselekedeteit, aki „nem ismeri szívében az OSI modellt”, jellegzetes káosz jellemzi: vagy meghúzódik a drót, vagy hirtelen felkap valami. a böngészőben. És ez gyakran oda vezet, hogy irány nélkül mozogva egy ilyen "szakember" bármit és bárhol húz, kivéve a probléma területét, sok saját és mások idejét megölve. Az interakciós szintek létezésének felismerésekor a mozgás következetesebb lesz. És bár a kiindulópont eltérő lehet (minden könyvben, amivel találkoztam, az ajánlások kissé eltérőek voltak), a hibaelhárítás általános logikai előfeltevése ez - ha X szinten az interakció helyesen történik, akkor X-1 szinten, és nagy valószínűséggel minden rendben van. Legalábbis mindegyik konkrét esetében pillanat idő. Az IP hálózatokban hibaelhárítást produkálva én személy szerint a DOD verem második szintjéről kezdek "ásni", ami egyben a harmadik OSI réteg más néven Internet Protocol. Egyrészt azért, mert a legegyszerűbb elvégezni a "beteg felületes vizsgálatát" (a beteg nagyobb valószínűséggel válaszol, mint nem), másodszor pedig, ha hála istennek válaszol, tesztelő kábelekkel el lehet vetni a kellemetlen manipulációkat. , hálózati kártyák és leszámolások és egyéb kellemes dolgok;) Bár különösen nehéz esetekben, akkor is az első szintről kell kezdeni, és a legkomolyabb módon.

• kapcsolatot a kollégákkal

Ennek szemléltetésére adok egy ilyen kerékpárt az életből példaként. Egy nap a barátaim egy kis cégtől meghívtak hozzám, hogy segítsek kitalálni, miért nem működik jól a hálózat, és javaslatokat adjak ezzel kapcsolatban. az irodába jövök. És még van ott egy adminjuk is, akit a régi jó hagyomány szerint "programozónak" hívnak (de valójában ő főleg a FoxPro-val foglalkozik;) - egy régi, peresztrojka előtt keménykedő informatikus. Nos, kérdem tőle, milyen hálózatod van? Ő: "Hogy érted? Nos, csak egy hálózat." A hálózat általában hálózatként. Nos, vannak vezető kérdéseim: milyen protokollt használnak hálózati szinten? Ő: "HOL van ez?" Pontosítok: "Nos, IP vagy IPX vagy bármi..." "Ó" - mondja - "Szerintem igen: IPX/valami más!" Amúgy az "ott-valami", ahogy észrevehetted, kicsit feljebb van a hálózati szinttől, hát nem ez a lényeg... Mondhatni ő építette ezt a hálózatot, sőt rosszul kísérte. Nem meglepő, hogy elapadt... ;) Ha az OSI-ról tudok, 5 perc alatt összefirkáltam volna egy kapcsolási rajzot - 10Base-2-től az alkalmazási programokig. És nem kellene bemásznom az asztal alá – hogy felmérjem a koaxiális vezetékeket.

• új technológiák tanulása

Az előszóban már kitértem erre a fontos szempontra, és még egyszer megismétlem: egy új protokoll tanulmányozásakor először is azt kell megérteni, hogy a) melyik protokollhalmazban van a helye, és b) a protokoll melyik részében. verem és kivel lép interakcióba alulról és kivel felülről tud... :) És ettől lesz a fejben a teljes tisztaság. És az üzenetformátumok és az API más - nos, ez már technológia kérdése :)

A nyílt rendszerek interakciójának OSI (Open System Interconnection) modellje a hálózati berendezések egymás közötti interakciójára vonatkozó szabványok összessége. Protokollveremnek is nevezik. Úgy tervezték, hogy lehetővé tegye a különféle hálózati objektumokat, függetlenül a gyártótól és típustól (számítógép, szerver, switch, hub, sőt egy böngésző, amely megjeleníti html oldal) megfigyelt egységes munkaszabályokat adatokkal, és sikeresen lebonyolíthatja az információcserét.

A hálózati eszközök funkciójukban és „közelségükben” különböznek a végfelhasználóhoz – egy személyhez vagy egy alkalmazáshoz. Ezért az OSI modell 7 interakciós szintet ír le, amelyek mindegyikének saját protokollja, oszthatatlan adatrészei és eszközei vannak. Elemezzük példákkal a hétrétegű OSI modell működési elvét.

Az OSI modell hálózati rétegei

Fizikai

Felelős az eszközök közötti fizikai adatátvitelért nagy és rövid távolságokon. Leírja jeltípusok és feldolgozásuk módszerei különböző átviteli médiákhoz: vezetékek (csavart érpár és koaxiális), optikai szál, rádiókapcsolat (wi-fi és bluetooth), infravörös csatorna. Az adategységek ezen a szinten az elektromos impulzusokká, fénnyé, rádióhullámokká stb. átalakított bitek. Itt rögzítve vannak a csatlakozók típusai, azok kivezetése is.

Az OSI Model (OSI Model) fizikai rétegén működő eszközök: jelismétlők, koncentrátorok (hubok). Ezek a legkevésbé "intelligens" eszközök, amelyeknek a feladata a jel felerősítése vagy felosztása minden elemzés és módosítás nélkül.

csatornázott

Mivel a fizikai felett van, a helyesen formázott adatokat „le kell süllyesztenie”. átviteli közeg, miután korábban elvitte őket a legfelső szintről. A fogadó oldalon a link-layer protokollok információt "emelnek" a fizikából, ellenőrzik, hogy a fogadott hibás-e, és továbbadják a protokoll veremben.

Az ellenőrzési eljárások megvalósításához egyrészt szükséges az átvitelhez szükséges adatokat részekre (keretekre) szegmentálni, másrészt szolgáltatásinformációkkal (fejlécekkel) kiegészíteni.

Szintén itt bukkan fel először a cím fogalma. Itt - ez a MAC (eng. Media Access Control) cím - egy hat bájtos hálózati eszközazonosító, amely a keretekben címzettként és feladóként jelöli meg, amikor adatot továbbít ugyanazon a helyi szegmensen belül.

Eszközök: hálózati híd (híd), kapcsoló. Elsődleges különbségük az "alsó" eszközökhöz képest a MAC-címtáblázatok karbantartása a portjaikhoz és a forgalom csak a szükséges irányú elosztása/szűrése.

hálózat

Teljes hálózatokat köt össze. dönt globális logisztikai kihívások a nagy hálózatok különböző szegmensei közötti adatátvitelről: útválasztás, szűrés, optimalizálás és minőségellenőrzés.

A továbbított információ egysége a csomagok. A csomópontok és hálózatok címzése 4 bájtos számok – IP (angol Internet Protocol) címek, hierarchikusan rendezett hozzárendelésével történik, és lehetővé teszi a hálózati szegmensek kölcsönös logikai láthatóságának rugalmas konfigurálását.

Vannak ismerősök is szimbolikus csomópontnevek, amelyeket hálózati rétegbeli protokollok képeznek le IP-címekre. Az OSI modell ezen emeletén működő eszközök útválasztók (routerek, átjárók). A protokollverem mindhárom első szintjét önmagukban megvalósítva egyesítik a különböző hálózatokat, átirányítják a csomagokat egyikről a másikra, meghatározott szabályok szerint választva útvonalukat, átviteli statisztikákat vezetnek, és szűrőtáblákon keresztül biztosítják a biztonságot.

Szállítás

A szállítás ebben az esetben logikusnak tekinthető (hiszen a verem 1 szakasza felelős a fizikaiért): megfelelő szintű kapcsolat létrehozása a másik csomóponttal, a kapott adatok kézbesítésének megerősítése, minőségének ellenőrzése. Így működik a TCP (Transmission Control Protocol) protokoll. Az információ továbbított része egy blokk vagy szegmens.

A streaming tömbök (datagramok) átviteléhez az UDP (User Datagram Protocol) protokollt használják.

Cím – egy adott munkaállomás vagy szerver virtuális szoftverportjának decimális száma.

ülés

Kezeli az átviteli folyamatot a felhasználói hozzáférés szempontjából. Korlátozza az egyik csomópont kapcsolódási (munkamenet) idejét, szabályozza a hozzáférési jogokat, szinkronizálja a csere elejét és végét.

Végrehajtó

Az alulról - a munkamenetről - kapott adatokat helyesen kell bemutatni a végfelhasználónak vagy az alkalmazásnak. Helyes dekódolás, adatok kitömörítése, ha a böngésző mentette a forgalmát - ezeket a műveleteket az utolsó előtti lépésben hajtják végre.

Alkalmazott

Alkalmazás vagy alkalmazási réteg. Böngészés a böngészőben, levelek fogadása és küldése, más hálózati csomópontok elérése ezen keresztül távoli hozzáférés az OSI hálózati modell csúcsa.

Példa a hálózati modell működésére

Vegyünk egy élő példát a protokollverem elvére. Hagyja, hogy a számítógép-felhasználó küldjön egy fényképet egy barátjának aláírásával a messengerben. Lefelé haladva a modell szintjein:

• Az alkalmazottonüzenet keletkezik: a fotón és a szövegen kívül az üzenetszerver címére vonatkozó információk is bekerülnek a csomagba (a www.xxxxx.com szimbolikus név egy speciális protokoll segítségével decimális IP-címmé alakul), a címzett azonosító ezen a szerveren, és esetleg más szolgáltatási információ.
• A reprezentatív- egy fotó tömöríthető, ha a mérete a messenger és a beállításai szempontjából nagy.
• ülés nyomon követni a felhasználó logikai kapcsolatát a szerverrel, állapotát. Ők is irányítják az adatátviteli folyamatot annak megkezdése után, nyomon követve a munkamenetet.
• A szállítás az adatok blokkokra vannak osztva. A szállítási réteg szolgáltatásmezői ellenőrző összegekkel, hibakezelési opciókkal stb. Egy fotóból több blokk is lehet.
• A hálózat- a blokkokat szolgáltatásinformációkkal burkolják, amelyek többek között a küldő gazdagép címét és az üzenetszerver IP-címét tartalmazzák. Ez az információ teszi lehetővé, hogy az IP-csomagok elérjék a szervert, esetleg az egész világon.
• A csatorna, az IP-csomagadatokat keretekbe csomagolják szolgáltatásmezők, különösen MAC-címek hozzáadásával. A küldő mezőbe a saját hálózati kártya címe kerül, a címzett mezőbe pedig az alapértelmezett átjáró MAC-ja, ismét a saját hálózati beállításokból (nem valószínű, hogy a számítógép egy hálózaton van a szerver, illetve a MAC ismeretlen, és az alapértelmezett átjáró, például az otthoni útválasztó ismert).
• A fizikai- a keretekből származó bitek rádióhullámokká alakulnak, és a wi-fi protokollon keresztül jutnak el az otthoni útválasztóhoz.
• Ott az információ a protokoll verem mentén már a router verem 3. szintjéig emelkedik, majd csomagtovábbítás az ISP útválasztókhoz. És így tovább, amíg a messenger szerveren a legmagasabb szinten az üzenet és a fénykép eredeti formájában a feladó személyes lemezterületére, majd a címzettre kerül. És akkor egy hasonló információút kezdődik már az üzenet címzettjéhez, amikor az internetre lép, és munkamenetet létesít a szerverrel.

Az OSI hét rétegből áll. ábrán. Az 1.5 két eszköz interakciós modelljét mutatja: forrás csomópont(forrás) és cél csomópont( célállomás ). Protokollnak nevezzük azt a szabályrendszert, amely alapján adatcsere zajlik az azonos szinten lévő szoftver és hardver között. A protokollok egy halmazát protokollveremnek nevezzük, és egy adott szabvány határozza meg. A szintek közötti kölcsönhatást szabvány határozza meg interfészek.

Rizs. 1.5.

A megfelelő szintek kölcsönhatása az virtuális, kivéve a fizikai réteget, ahol az adatok cseréje a számítógépeket összekötő kábeleken keresztül történik. ábrán. Az 1.5 példákat is mutat azokra a protokollokra, amelyek az OSI modell különböző szintjein vezérlik a csomópontok interakcióját. A szintek kölcsönhatása egymással a csomóponton belül az interszinten keresztül történik felület, és minden alsó réteg szolgáltatásokat nyújt a felsőbb rétegnek.

Az A és B csomópontok megfelelő szintjei között virtuális csere történik (1.6. ábra) bizonyos információegységekkel. A felső három szint üzenetek vagy adat, a szállítási rétegben szegmensek, hálózati szinten csomagok (csomag), csatorna szinten - keretek (Frame) és a fizikai - egy bitsorozat.

Az egyes hálózati technológia vannak saját protokolljaik és saját technikai eszközeik, amelyek némelyike ​​az ábrán látható szimbólumokkal rendelkezik. 1.5. Ezeket a megnevezéseket a Cisco vezette be, és általánosan elfogadottá váltak. Között technikai eszközökkel a fizikai réteget meg kell jegyezni kábelek, csatlakozók, jelismétlő (repeater), többportos átjátszók, ill koncentrátorok (hub), média konverterek (adó-vevő) például elektromos jelek átalakítói optikai jelekké és fordítva. Link szinten ez hidak (híd), kapcsolók (kapcsoló). Hálózati szinten routerek. A hálózati kártyák vagy adapterek ( Network Interface Card - NIC ) csatornán és fizikai szinten is működnek, ami a hálózati technológiaés adatátviteli közeg.

Rizs. 1.6.

Amikor adatot továbbítunk a forrásból a célcsomópontba, az alkalmazási rétegben előkészített továbbított adatok egymás után az információforrás legfelső, 7. alkalmazási rétegének csomópontjáról a legalsó - 1. fizikai rétegbe kerülnek, majd a fizikai közegen keresztül továbbítják a célcsomópont, ahol az alsó 1. rétegről sorban átmegy a 7. szintre.

legmagasabb, 7. alkalmazási réteg a leggyakoribb adategységgel, az üzenettel operál. Ez a szint szabályozza nyilvános hozzáférés hálózat, adatfolyam, hálózati szolgáltatások, mint pl FTP, TFTP, HTTP, SMTP, SNMP satöbbi.

6. prezentációs réteg megváltoztatja az adatábrázolás formáját. Például a 7. rétegről továbbított adatokat a rendszer az általánosan használt ASCII formátumba konvertálja. Amikor adat érkezik, a folyamat megfordul. A 6. réteg szintén titkosítja és tömöríti az adatokat.

5. munkamenet réteg kommunikációs munkamenetet hoz létre két végcsomópont (számítógép) között, meghatározza, hogy melyik számítógép az adó és melyik a vevő, beállítja az átviteli időt az adóoldal számára.

4. szállítási réteg az információforrás csomópont egy nagy üzenetét részekre osztja, miközben fejlécet ad hozzá és formál szegmensek egy bizonyos kötetet, és a rövid üzenetek egy szegmensbe kombinálhatók. A folyamat a célcsomóponton megfordul. A szegmens fejléce tartalmazza portszámok forrás és cél, amelyek a felső alkalmazási réteg szolgáltatásait szólítják meg ennek a szegmensnek a feldolgozásához. Kívül, szállítóréteg megbízható csomagszállítást biztosít. Ha veszteségeket és hibákat észlel ezen a szinten, a protokoll segítségével újraküldési kérést generál TCP. Ha nincs szükség a kézbesített üzenet érvényesítésére, az egyszerűbb és gyorsabb User Datagram Protocolt használják. UDP).

3. hálózati rétegüzenetet címez a továbbítandó adategység beállításával (csomag) logikai hálózati címek célcsomópont és forráscsomópont ( IP-címek), határozza meg útvonal, amelyet elküldünk adatcsomag, lefordítja a logikai hálózati címeket fizikai címekre, és a fogadó oldalon - fizikai címek logikusakká. Hálózat logikai címek felhasználókhoz tartoznak.

Kapcsolati réteg (adatkapcsolat) 2 nyomtatványok csomagokból keretek adatok (keretek). Ezen a szinten állítsa be fizikai címek küldő és fogadó eszköz. Például, fizikai cím eszközök regisztrálhatók a számítógép hálózati kártyájának ROM-jában. Ugyanezen a szinten a továbbított adatok hozzáadódnak csekk összeg, amelyet az algoritmus segítségével határozunk meg ciklikus kód . A fogadó oldalon ellenőrző összeg azonosítani és lehetőség szerint kijavítani a hibákat.

Fizikai réteg (Physical) 1 bitfolyamot továbbítja a megfelelő fizikai adathordozón (elektromos vagy optikai kábel, rádiócsatorna) a megfelelő interfészen keresztül. Ezen a szinten az adatok kódolása, a továbbított információs bitek szinkronizálása történik.

A felső három réteg protokollja hálózatfüggetlen, az alsó három réteg hálózatfüggő. A három felső és három alsó réteg közötti kommunikáció a szállítórétegen történik.

Az adatátvitel fontos folyamata az Egységbezárás( tokozás ) adatok. Az alkalmazás által alkotott továbbított üzenet áthalad a három felső hálózatfüggetlen rétegen, és megérkezik szállítóréteg, ahol részekre van osztva, és minden rész egy adatszegmensbe van tokozva (elhelyezve) (1.7. ábra). A szegmens fejléce tartalmazza annak az alkalmazási réteg protokollnak a számát, amellyel az üzenet készült, és annak a protokollnak a számát, amely feldolgozza ezt a szegmenst.

Rizs. 1.7.

A hálózati rétegben egy szegmens van beágyazva csomag adat, fejléc ( fejléc) amely többek között tartalmazza az információ küldőjének hálózati (logikai) címeit (forrás) – Forráscím ( SA) és a címzett (célállomás) – Cél címe ( DA). Ebben a kurzusban ezek IP-címek.

A kapcsolati rétegben a csomag be van kapszulázva keret vagy keret adatok, amelyek fejléce tartalmazza fizikai címek az adó és a vevő csomópontja, valamint egyéb információk. Ráadásul ez a szint hozzáteszi filmelőzetes(trailer) keret, amely a kapott információ helyességének ellenőrzéséhez szükséges információkat tartalmazza. Így az adatok szolgáltatási információkat tartalmazó fejlécekkel vannak keretezve, azaz. Egységbezárás adat.

Név információs egységek minden szinten méretük és egyéb tokozási paramétereik a Protokoll adategységei szerint vannak beállítva ( Protocol Data Unit - PDU). Tehát a felső három szinten ezek vannak üzenet (adat), a 4. szállítási rétegnél – szegmens, a 3. hálózati rétegen - csomag, a 2. kapcsolati rétegnél – keret, az 1. fizikai rétegben – bitsorozat.

A gyakorlatban a hétrétegű OSI-modell mellett négyrétegű TCP/IP-modellt használnak (1.8. ábra).

Rizs. 1.8.

Alkalmazási réteg A TCP/IP-modell elnevezésében megegyezik az OSI-modellel, funkciója azonban sokkal szélesebb, mivel lefedi a felső három hálózatfüggetlen réteget (alkalmazás, prezentáció és munkamenet). szállítóréteg Mindkét modell elnevezésében és funkciójában azonos. Az OSI modell hálózati rétege megfelel az internetes rétegnek ( Internet) a TCP / IP modell rétegét, a két alsó réteget (kapcsolati és fizikai) pedig a kombinált hálózati hozzáférési réteg ( Hálózati hozzáférés).

Rizs. 1.9.

Ily módon szállítóréteg, amely biztosítja az adatátvitel megbízhatóságát, csak a végcsomópontokon működik, ami csökkenti a késleltetést üzenettovábbítás az egész hálózaton az egyik végcsomóponttól a másikig. A bemutatott példában (1.9. ábra) az IP protokoll minden hálózati csomóponton működik, a TCP / IP protokoll verem pedig csak a végcsomópontokon.

Rövid összefoglaló

1. A távközlési hálózatot előfizetők és kommunikációs csomópontok halmaza alkotja, amelyeket kommunikációs vonalak (csatornák) kapcsolnak össze.
2. Megkülönböztetni hálózatok: áramkörkapcsolt, amikor a távközlési csomópontok kapcsolóként működnek, és csomagkapcsolt (üzenet) kapcsolással, amikor a távközlési csomópontok routerként működnek.
3. Ha egy kiterjedt hálózatban szeretne útvonalat létrehozni, meg kell adnia a forráscímeket és üzenet címzettje. Különbséget tenni a fizikai és logikai címek.
4. Adathálózatok Val vel csomagváltás helyire és globálisra osztva.
5. Az IP-hálózatok datagram-hálózatok, amikor nincs végcsomópontok előzetes csatlakozása és nincs üzenetnyugtázás.
6. Nagy megbízhatóságot biztosít

A Hálózati eszközök című cikkben felsorolt ​​összes hálózati eszköz működésének könnyebb megértése érdekében az OSI hálózati referenciamodell rétegeit illetően vázlatos rajzokat készítettem néhány megjegyzéssel.

Először idézzük fel az OSI referenciahálózati modell és az adatbeágyazás rétegeit.

Tekintse meg, hogyan történik az adatátvitel két csatlakoztatott számítógép között. Ugyanakkor kiemelem a hálózati kártya működését a számítógépeken, mert. ő az, aki hálózati eszköz, a számítógép pedig elvileg nem. (Minden kép kattintható - a képre kattintva nagyítható.)

A PC1-en lévő alkalmazás adatokat küld egy másik PC2-n lévő másik alkalmazásnak. A felső rétegből (alkalmazási rétegből) kiindulva az adatok a hálózati kártyára kerülnek a kapcsolati rétegbe. Rajta Hálózati kártya a kereteket bitekké alakítja, és elküldi a fizikai adathordozóra (például egy csavart érpárra). A kábel másik oldalán egy jel érkezik, és a PC2 hálózati kártya fogadja ezeket a jeleket, bitekre ismeri fel és kereteket alkot belőlük. A keretekben lévő adatok a felső rétegbe kerülnek dekapszulázásra, és amikor elérik az alkalmazási réteget, a PC2 megfelelő programja megkapja azokat.

Ismétlő. koncentrátor.

Az átjátszó és a hub ugyanazon a rétegen működik, így az OSI hálózati modelljeihez hasonlóan ábrázolják őket. A hálózati eszközök ábrázolásának kényelme érdekében ezeket a számítógépeink között megjelenítjük.

Első (fizikai) szintű átjátszó és hub eszközök. Fogják a jelet, felismerik, és továbbítják az összes aktív porthoz.

hálózati híd. Kapcsoló.

A hálózati híd és a kapcsoló is azonos szinten (csatorna) működik, és azonos módon vannak ábrázolva.

Mindkét készülék már a második szintű, így a jel felismerése mellett (mint az első szintű koncentrátorok) keretekbe dekapszulázzák azt (a jelet). A második szinten a keret pótkocsijának (pótkocsijának) ellenőrző összegét hasonlítják össze. Ezután a címzett MAC-címét megtanulják a keret fejlécéből, és ellenőrzik annak jelenlétét a kapcsolt táblában. Ha a cím megvan, akkor a keretet visszakapszulázzák bitekbe, és (már jel formájában) elküldik a megfelelő portra. Ha a cím nem található, megtörténik a cím keresése a csatlakoztatott hálózatokban.

Router.

Mint látható, az útválasztó (vagy útválasztó) egy 3. rétegű eszköz. A router nagyjából így működik: A porton jel érkezik, és a router felismeri azt. A felismert jel (bitek) kereteket (frame) alkotnak. Az előzetesben lévő ellenőrző összeg és a címzett MAC-címe ellenőrzésre kerül. Ha minden ellenőrzés sikeres, a keretek egy csomagot alkotnak. A harmadik szinten az útválasztó megvizsgálja a csomag fejlécét. A cél (címzett) IP-címét tartalmazza. Az IP-cím és a saját útválasztási táblázata alapján az útválasztó kiválasztja a legjobb útvonalat a csomagoknak a cél eléréséhez. Az útvonal kiválasztása után a forgalomirányító a csomagot keretekbe, majd bitekbe burkolja, és jelként küldi el a megfelelő portra (az útválasztási táblázatban van kiválasztva).

Következtetés

Végezetül az összes készüléket egy képen egyesítettem.

Most már elegendő tudással rendelkezik ahhoz, hogy meghatározza, mely eszközök és hogyan működnek. Ha továbbra is kérdései vannak, kérdezze meg őket, és a közeljövőben Ön vagy én vagy más felhasználók biztosan segíteni fognak.