Протоколы взаимодействия приложений и протоколы транспортной подсистемы

Три нижних уровня - физический, канальный и сетевой - являются сетезависимыми, то есть протоколы этих уровней тесно связаны с технической реализацией сети, с используемым коммуникационным оборудованием. Например, переход на оборудование FDDI означает полную смену протоколов физического и канального уровня во всех узлах сети.

Три верхних уровня - сеансовый, уровень представления и прикладной - ориентированы на приложения и мало зависят от технических особенностей построения сети. На протоколы этих уровней не влияют никакие изменения в топологии сети, замена оборудования или переход на другую сетевую технологию. Так, переход от Ethernet на высокоскоростную технологию АТМ не потребует никаких изменений в программных средствах, реализующих функции прикладного, представительного и сеансового уровней.

Транспортный уровень является промежуточным, он скрывает все детали функционирования нижних уровней от верхних уровней. Это позволяет разрабатывать приложения, независящие от технических средств, непосредственно занимающихся транспортировкой сообщений.

Рис. 1.2. Сетезависимые и сетенезависимые уровни модели OSI

Рисунок 1.2 показывает уровни модели OSI, на которых работают различные элементы сети. Компьютер, с установленной на нем сетевой ОС, взаимодействует с другим компьютером с помощью протоколов всех семи уровней. Это взаимодействие компьютеры осуществляют через различные коммуникационные устройства: концентраторы, модемы, мосты, коммутаторы, маршрутизаторы, мультиплексоры. В зависимости от типа, коммуникационное устройство может работать либо только на физическом уровне (повторитель), либо на физическом и канальном (мост и коммутатор), либо на физическом, канальном и сетевом, иногда захватывая и транспортный уровень (маршрутизатор).

 

Программное обеспечение сети. Модель стандарта IEEE 802.

Project 802 установил стандарты для физических компонентов сети — интерфейсных плат и кабельной системы, — с которыми имеют дело Физический и Канальный уровни модели OSI. Итак, эти стандарты, называемые 802-спецификациями, распространяются:
-на платы сетевых адаптеров;
-компоненты глобальных вычислительных сетей;
-компоненты сетей, при построении которых используют коаксиальный кабель и витую пару.
802 - спецификации определяют способы, в соответствии с которыми платы сетевых адаптеров осуществляют доступ к физической среде и передают по ней данные. Сюда относятся соединение, поддержка и разъединение сетевых устройств.

Категории
Стандарты ЛВС (Локальная вычислительная сеть), определенные Project 802, делятся на 12 категорий, каждая из которых имеет свой номер.

• 802.1 — объединение сетей.
• 802.2 — Управление логической связью.
• 802.3 — ЛВС с множественным доступом, контролем несущей и обнаружением коллизий (Ethernet).
• 802.4 — ЛВС топологии «шина» с передачей маркера.
• 802.5 — ЛВС топологии «кольцо» с передачей маркера.
• 802.6 — сеть масштаба города (Metropolitan Area Network, MAN).
• 802.7 — Консультативный совет по широковещательной технологии (Broadcast Technical Advisory Group).
• 802.8 -- Консультативный совет по оптоволоконной технологии (Fiber-Optic Technical Advisory Group).
• 802.9 — Интегрированные сети с передачей речи и данных (Integrated Voice/Data Networks).
• 802.10 — Безопасность сетей.
• 802.11 — Беспроводная сеть.
• 802.12 — ЛВС с доступом по приоритету запроса (Demand Priority Access LAN, lOObaseVG-AnyLan).

Расширения модели OSI
Два нижних уровня модели OSI, Физический и Канальный, устанавливают, каким образом несколько компьютеров могут одновременно использовать сеть, чтобы при этом не мешать друг другу. IEEE Project 802 относился именно к этим двум уровням и привел к созданию спецификаций, определивших доминирующие среды ЛВС. IEEE, подробно описывая Канальный уровень, разделил его на два подуровня:

• Управление логической связью (Logical Link Control, LLC) — контроль ошибок и управление потоком данных;
• Управление доступом к среде (Media Access Control, MAC).
• Прикладной уровень
• Представительский уровень
• Сеансовый уровень
• Транспортный уровень
• Сетевой уровень
• Канальный уровень
• Управление логической связью (LLC)
• Управление доступом к среде (MAC)
• Физический уровень

Управление логической связью

Подуровень Управление логической связью устанавливает канал связи и определяет использование логических точек интерфейса, называемых точками доступа к услугам (service access points, SAP). Другие компьютеры, ссылаясь на точки доступа к услугам, могут передавать информацию с подуровня Управления логической связью на верхние уровни OSI. Эти стандарты определены в категории 802.2.

Управление доступом к среде

Как показано ниже, подуровень Управление доступом к среде — нижний из двух подуровней. Он обеспечивает совместный доступ плат сетевого адаптера к Физическому уровню. Подуровень Управление доступом к среде напрямую связан с платой сетевого адаптера и отвечает за безошибочную передачу данных между двумя компьютерами сети.

Категории 802.3, 802.4, 802.5 и 802.12 определяют стандарты как для этого подуровня, так и для первого уровня модели OSI, Физического.

 

 

Создание подсетей. Маршрутизация

Способы адресации в сетях

Передача данных в сетях обеспечивается соответствующими процедурами, основные параметры которых — имена объектов, между которыми производится обмен данными. Такими объектами являются процесы — прикладные и системные. Имена, используемые в отдельной системной сети, называются локальными (логическими). Способ наименования вкладывается в прикладное и базовое ПО систем, а в отдельных случаях — в технические средства, поэтому изменение наименований в работающих системах является задачей трудновыполнимой.

Для сети необходима единая схема присвоения имен объектам, взаимодействующим с помощью общесетевых средств. Общесетевые (глобальные) имена используются в качестве адресов получателей и источников данных; на основе адресов реализуется транспортировка пакетов, выбор их маршрутов. Общесетевая адресация может выполняться с помощью разлочных схем построения и присвоения имен. Эти схемы базируются на следующих способах адресации: иерархическом кодировании, распределении адресов и отображении адресов.

Иерархическое кодирование — способ построения имен (адресов) объектов путем присоединения к локальным именам имен систем, которым принадлежит объект. Имя, порождаемое путем иерархического кодирования, имеет следующий вид:

A.B. … Q.R,

где A — имя системы,

B — имя подсистемы в системе,

R — имя объекта в подсистеме Q, входящей в ранее указанную

подсистему (как адреса, междугородные телефоны).

Распределение адресов — состоит в присвоении постоянных имен (адресов) лишь отдельным процессам, которым выдают разрешение на доступ к системе, выделяя для доступа временные адреса.

Например, системе А выделяются адреса 0001-0999, системе В — 1000-1099; для доступа к системам выделяются постоянные адреса: А — 0001, В — 1000. Когда в А??? процесс Х, ему присваивается общесетевой адрес (0750). Процесс из системы А обращается к процессу с локальным именем Y (системы В) по адресу 1000. Система В выделяет процессу Y неиспользуемый адрес (1021). Взаимодействие между процессами с локальными именами Х и Y протекает на основе общесистемных адресов 0750 и 1021. По окончании взаимодействия эти адреса освобождаются и в дальнейшем присваиваются другим активным процессам.

Отображение адресов — присвоение любому объекту общесетевого адреса. Адреса преобразуются (отображаются) любой системой в локальные адреса.