OSI -stack

OSI -modellen och OSI -stacken bör tydligt särskiljas. Även om OSI -modellen är en konceptuell ram för driftskompatibilitet mellan öppna system, är OSI -stacken en samling mycket specifika protokollspecifikationer. Till skillnad från andra protokollstackar är OSI -stacken helt i överensstämmelse med OSI -modellen och innehåller protokollspecifikationer för alla sju kommunikationslager som definieras i den modellen. På de nedre lagren stöder OSI -stacken Ethernet, Token Ring, FDDI, protokoll globala nätverk, X.25 och ISDN - det vill säga det använder de nedre lagers protokoll som utvecklats utanför stapeln, som alla andra staplar. Protokollen för nätverks-, transport- och sessionslagren i OSI -stacken specificeras och implementeras av olika tillverkare, men de används fortfarande inte i stor utsträckning. De mest populära OSI -stackprotokollen är applikationsprotokoll... Dessa inkluderar: FTAM-filöverföringsprotokoll, VTP-terminalemuleringsprotokoll, X.500 helpdeskprotokoll, X.400 e-post och ett antal andra.

OSI -stackprotokollen är mycket komplexa och tvetydiga i sina specifikationer. Dessa egenskaper var resultatet av den allmänna policyn för stackutvecklarna, som försökte ta hänsyn till alla fall av liv och all befintlig och framväxande teknik i sina protokoll. Till detta måste också läggas konsekvenserna av ett stort antal politiska kompromisser som är oundvikliga vid antagandet av internationella standarder om en så brinnande fråga som byggandet av öppna datanät.

På grund av deras komplexitet är OSI -protokoll dyra beräkningskraft central processorenhet, vilket gör dem mest lämpliga för kraftfulla maskiner snarare än nätverk personliga datorer.

OSI-stacken är en internationell, leverantörsoberoende standard. Han får stöd av den amerikanska regeringen i sitt GOSIP -program, enligt vilket alla dator nätverk installerat i amerikanska myndigheter efter 1990 måste antingen direkt stödja OSI -stacken eller tillhandahålla ett sätt att migrera till den stacken i framtiden. OSI -stacken är dock mer populär i Europa än i USA, eftersom det finns färre äldre nätverk kvar i Europa som kör sina egna protokoll. De flesta organisationer planerar fortfarande att flytta till OSI -stacken, och väldigt få har startat pilotprojekt. Bland dem som arbetar i denna riktning finns US Navy och NFSNET. En av största tillverkare som stöder OSI är AT&T, dess Stargroup -nätverk är helt baserat på denna stack.

TCP / IP -stack

TCP / IP -stacken utvecklades för över 20 år sedan av det amerikanska försvarsdepartementet för att länka den experimentella ARPAnet till andra nätverk som en uppsättning gemensamma protokoll för en heterogen datormiljö. Ett stort bidrag till utvecklingen av TCP / IP -stacken, som fått sitt namn från de populära IP- och TCP -protokollen, gjordes av University of Berkeley och implementerade stackprotokollen i sin version av UNIX OS. Populariteten för detta operativsystem har lett till utbredd användning av TCP, IP och andra protokoll i stapeln. Idag används denna stapel för att ansluta datorer i det globala informationsnätverket Internet, liksom i ett stort antal företagsnätverk.

Det nedre lagret TCP / IP -stack stöder alla populära fysiska standarder och länklagerstandarder: för lokala nätverk- dessa är Ethernet, Token Ring, FDDI, för globala - protokoll för drift på analog uppringning och dedikerade SLIP -linjer, PPP, protokoll territoriella nätverk X.25 och ISDN.

Stackens huvudprotokoll, som gav den dess namn, är IP- och TCP -protokollen. Dessa protokoll i terminologin i OSI -modellen hänvisar till nät- respektive transportlagren. IP säkerställer att paketet färdas över det sammankopplade nätverket, medan TCP säkerställer att det levereras pålitligt.

Under många års användning i nätverk från olika länder och organisationer har TCP / IP -stacken absorberats Ett stort antal applikationsprotokoll. Dessa inkluderar populära protokoll som FTP-filöverföringsprotokoll,l, SMTP-e-postprotokoll som används i Internet-e-post, WWW-hypertext-tjänster och många andra.

Idag är TCP / IP -stacken en av de mest använda transportprotokollstackarna för datanätverk. Faktum är att Internet ensam har cirka 10 miljoner datorer runt om i världen som kommunicerar med varandra med hjälp av TCP / IP -protokollstacken.

Internetets explosiva tillväxt i popularitet har lett till förändringar i maktbalansen i kommunikationsprotokollvärlden - TCP / IP -protokollen, som Internet bygger på, började snabbt tränga ut den förflutna ledaren från det förflutna - IPX / SPX -stack från Novell. I dag i världen har det totala antalet datorer på vilka TCP / IP -stacken är installerat motsvarat det totala antalet datorer som IPX / SPX -stacken körs på, och detta indikerar en kraftig förändring av LAN -administratörernas inställning till protokoll som används på stationära datorer, eftersom de utgör den överväldigande majoriteten av världens datorpark, och det var på dem som Novell -protokollen krävdes för att komma åt NetWare -filservrar som brukade fungera nästan överallt. Processen att bli TCP / IP -stacken som stapel nummer ett i alla typer av nätverk fortsätter, och nu innehåller alla industriella operativsystem nödvändigtvis en mjukvaruimplementering av denna stack i sitt paket.

Även om TCP / IP -protokollen är oupplösligt kopplade till Internet, och var och en av de miljontals internetdatorer som fungerar ovanpå denna stack, finns det ett stort antal lokala, företags- och territoriella nätverk som inte direkt är en del av Internet som använd också TCPDR -protokoll. För att skilja dem från Internet kallas dessa nätverk för TCP / IP -nätverk, eller helt enkelt IP -nätverk.

Eftersom TCP / IP -stacken ursprungligen var utformad för det globala Internet har den många funktioner som ger den en fördel framför andra protokoll när det gäller att bygga nätverk som involverar global kommunikation. I synnerhet en mycket användbar egenskap som gör möjlig tillämpning av detta protokoll i stora nätverk är dess förmåga att fragmentera paket. Faktum är att ett stort, sammansatt nätverk ofta består av nätverk som bygger på helt andra principer. Var och en av dessa nätverk kan ha sitt eget värde för den maximala längden på en enhet överförd data (ram). I det här fallet, när du flyttar från ett nätverk med en stor maximal längd till ett nätverk med ett mindre maximal längd det kan vara nödvändigt att dela den överförda ramen i flera delar. IP -protokollet för TCP / IP -stacken löser effektivt detta problem.

En annan egenskap hos TCP / IP -tekniken är ett flexibelt adresseringssystem, vilket gör det lättare att inkludera annan teknik på Internet jämfört med andra protokoll för ett liknande ändamål. Den här egenskapen underlättar också användningen av TCP / IP -stacken för att bygga stora heterogena nätverk.

TCP / IP -stacken använder sändningsmöjligheter mycket sparsamt. Den här egenskapen är absolut nödvändig när du arbetar på långsamma kommunikationskanaler, typiska för breda nätverk.

Men som alltid måste du betala för de fördelar du får, och priset är höga resurskrav och komplexiteten i IP -nätverksadministration. Den kraftfulla funktionaliteten hos TCP / IP -stacken är beräkningsmässigt dyr att implementera. Flexibelt adresseringssystem och avslag på sändningar leder till att det finns olika centraliserade tjänster på IP -nätverket DNS -typ, DHCP, etc. Var och en av dessa tjänster syftar till att underlätta nätverksadministration, inklusive att underlätta hårdvarukonfiguration, men kräver samtidigt mycket uppmärksamhet från administratörer.

Det finns andra skäl för och emot Internetprotokollstacken, men faktum kvarstår att det idag är den mest populära protokollstacken, som används ofta i både globala och lokala nätverk.

IPX / SPX -stack

Denna stack är den ursprungliga Novell -protokollstacken som utvecklades för NetWare -nätverksoperativsystemet i början av 1980 -talet. Nätverks- och sessionslagerprotokollen Internetwork Packet Exchange (IPX) och Sequences Packet Exchange (SPX), som gav stacken sitt namn, är direkta anpassningar av Xerox XNS -protokoll, som är mycket mindre vanliga än IPX / SPX. Populariteten för IPX / SPX -stacken är direkt relaterad till Novell NetWare -operativsystemet, som fortfarande är världsledande i antalet installerade system, även om nyligen dess popularitet har minskat något och när det gäller tillväxthastigheter ligger det efter Microsoft Windows NT.

Många funktioner i IPX / SPX -stacken beror på att tidigare versioner av NetWare OS (upp till version 4.0) är inriktade på att fungera i små lokala nätverk, bestående av persondatorer med blygsamma resurser. Det är klart att för sådana datorer behövde Novell protokoll, vars implementering skulle kräva minimal mängd slumpmässigt åtkomstminne (begränsat till 640 KB IBM-kompatibla datorer som kör MS-DOS) och som skulle köras snabbt på processorer med liten processorkraft. Som ett resultat fungerade protokollen för IPX / SPX -stacken tills nyligen bra i lokala nätverk och inte särskilt bra i stora företagsnät, eftersom de överbelastade långsamma globala anslutningar med broadcast -paket som intensivt används av flera protokoll i denna stack (till exempel , för att upprätta kommunikation mellan klienter och servrar). Denna omständighet, liksom det faktum att IPX / SPX -stacken är Novells egendom och kräver en licens för att implementera den (det vill säga att öppna specifikationer inte stöds), har under lång tid begränsat distributionen till NetWare -nätverk. Sedan lanseringen av NetWare 4.0 har dock Novell gjort och fortsätter att göra stora ändringar i sina protokoll för att anpassa dem till företagsnätverk. Nu implementeras IPX / SPX -stacken inte bara i NetWare, utan också i flera andra populära nätverksoperativsystem, till exempel SCO UNIX, Sun Solaris, Microsoft Windows NT.

NetBIOS / SMB -stack

Denna stapel används ofta i produkter från IBM och Microsoft. På de fysiska och datalänkskikten i denna stapel används alla de vanligaste protokollen Ethernet, Token Ring, FDDI och andra. På de övre nivåerna fungerar NetBEUI- och SMB -protokollen.

NetBIOS (Network Basic Input / Output System) -protokollet uppträdde 1984 som en nätverksförlängning av standardfunktionerna för det grundläggande input / output -systemet (BIOS) på IBM PC för nätverksprogram IBM PC -nätverk. Senare ersattes detta protokoll av det så kallade NetBEUI utökade användargränssnittsprotokollet - NetBIOS Extended User Interface. För applikationskompatibilitet har NetBIOS -gränssnittet behållits som ett gränssnitt till NetBEUI -protokollet. NetBEUI har utformats för att vara ett effektivt, lågresursprotokoll för nätverk med högst 200 arbetsstationer. Detta protokoll innehåller många användbara nätverksfunktioner, som kan hänföras till nätverks-, transport- och sessionslagren i OSI -modellen, men det kan inte dirigera paket. Detta begränsar användningen av NetBEUI till icke-subnettade LAN och gör det omöjligt för sammanlänkade nätverk. Några av begränsningarna för NetBEUI tas bort genom implementeringen av detta protokoll, NBF (NetBEUI Frame), som ingår i operativsystemet Microsoft Windows NT.

SMB -protokollet (Server Message Block) utför funktionerna för sessionen, presentationen och applikationslagren. Filtjänsten är baserad på SMB, liksom utskrifts- och meddelandetjänster mellan applikationer.

IBMs SNA, Digital Equipment Corporation DECnet och Apples AppleTalk / AFP -stackar används främst i operativsystem ah och dessa företags nätverksutrustning.

I fig. 1.30 visar korrespondensen mellan några av de mest populära protokollen till lagren i OSI -modellen. Ofta är denna korrespondens mycket godtycklig, eftersom OSI -modellen bara är en handlingsguide, dessutom är den ganska generell och specifika protokoll utvecklades för att lösa specifika problem, och många av dem dök upp före utvecklingen av OSI -modellen. I de flesta fall har stackdesigners gynnat nätverkshastighet framför modularitet - ingen annan stack än OSI -stacken är uppdelad i sju lager. Oftast är 3-4 nivåer tydligt utmärkta i stacken: level nätverkskort, som implementerar protokollen för de fysiska och länklagren, nätverkslagret, transportskiktet och serviceskiktet, som inkluderar funktionerna för sessionen, representativa och applikationslager.

Ris. 1.30.Överensstämmelse med populära protokollstaplar med OSI -modellen

	Förteckning över förkortningar
1.	Introduktion
2.	OSI -protokollstack
2.1.	Förstå OSI -modellen och OSI -stacken
2.2.	Fysiskt lager
2.3.	Länk lager
2.4.	Nätverkslager
2.4.1.	Connectionless Services (CLNP / CLNS)
2.4.2.	Anslutningsorienterade tjänster (CONS / CMNP)
2.4.3.	Adressering
2.5.	Transportskikt
2.6.	Sessionsnivå
2.7.	Representativ nivå
2.8.	Ansökningsnivå
3.	Slutsats
4.	Lista över använda källor

Förteckning över förkortningar

ACSE (Association Control Service Element)

AFI (myndighets- och formatidentifierare)- format och myndighetsidentifierare

ASE (Application Service Elements)

CASEs (Common -Application Service Elements) - allmänna tjänster applikationsnivå

CLNP (Connectionless Network Protocol) - anslutningsfritt protokoll

CLNS (Connectionless Network Service) - anslutningslösa tjänster

CMIP (Common Management Information Protocol)

CMNP (Connection-Mode Network Protocol)-anslutningsorienterat protokoll

CONS (Connection -Oriented Network Service) - tjänst med upprättande av en logisk anslutning

DS ( Katalogtjänster) - katalogtjänster

DSP (domänspecifik del) - en specifik del av en domän

ID (Identifier)- identifierare

IDI (initial domain identifier)- källdomänidentifierare

IDP (initial domain part) - den första delen av domänen

IONL (Intern organisation av nätverksnivå)

ISO (International Standardization Organization) - International Organization for standards

FTAM ( Filöverföring Access and Management) - överföra, komma åt och hantera filer

GOSIP (Government Open Systems Interconnection Profile) - regeringsstandard för sammankoppling av öppna system

MHS (Message Handling Systems) - meddelandehanteringssystem

NET (nätverksenhetens titel) - nätverksadress

NSAP (access service access point) - nätverkstjänstens åtkomstpunkt

OSI (Open Systems Interconnections) - Open Systems Interconnection

PDU (protokolldataenhet) - protokollinformationsenhet

PSAP (Presentation Access Point) - åtkomstpunkt för presentation

ROSE (Remote Operations Service Element) - ett element av tjänster för att få åtkomst till driften av en fjärrenhet

RTSE (Reliable Transfer Service Element)

SASE: er (specifika applikationstjänstelement)

SSAP (Session -Service Access Point) - åtkomstpunkt för tjänsten till sessionen

VTP (Virtual Terminal Protocol) - virtuellt terminalprotokoll

Introduktion

Organisationen av interaktion mellan enheter i nätverket är svårt problem, det innehåller många aspekter, från att matcha nivåerna av elektriska signaler, inramning, verifiering kontrollsummor och slutar med frågor om applikationsautentisering.

Under de första åren av kommunikation mellan datorer skapades nätverksprogramvara slumpmässigt från fall till fall. Efter att nätverk blev tillräckligt populära insåg några av utvecklarna behovet av att standardisera relaterade programvaruprodukter och hårdvarudesign. Man trodde att standardisering skulle göra det möjligt för leverantörer att utveckla hård- och mjukvarusystem som kunde kommunicera med varandra även om de var baserade på olika arkitekturer. Med detta mål i åtanke började International Standards Organization (ISO) utveckla OSI -referensmodellen. OSI -referensmodellen färdigställdes och släpptes 1984.

OSI är ett nytt försök att skapa nätverksstandarder för att säkerställa driftskompatibilitet mellan lösningar från olika leverantörer. På den tiden tvingades många stora nätverk att stödja flera kommunikationsprotokoll och inkluderade ett stort antal enheter som inte kunde kommunicera med andra enheter på grund av bristen på gemensamma protokoll.

OSI -referensmodellen var ett stort steg framåt i utformningen av dagens nätverkskoncept. Hon populariserade idén om en gemensam modell av protokoll, som ligger på olika lager och definierar interaktionen mellan nätverksenheter och programvara.

Man bör skilja mellan OSI -protokollstacken och OSI -modellen. Medan OSI -modellen konceptuellt definierar proceduren för driftskompatibilitet mellan öppna system, uppdelning i sju lager, standardisering av syftet med varje lager och införande av standardlagernamn, är OSI -stacken en uppsättning mycket specifika protokollspecifikationer som bildar en överenskommen protokollstack . Denna protokollstack stöds av den amerikanska regeringen i sitt GOSIP -program. Alla datanätverk installerade på regeringskontor efter 1990 måste antingen direkt stödja OSI -stacken eller tillhandahålla medel för att migrera till denna stack i framtiden. OSI -stacken är dock mer populär i Europa än i USA, eftersom det finns färre äldre nätverk i Europa som använder sina egna protokoll. Det finns också ett stort behov av en gemensam stapel i Europa, eftersom det finns många olika länder här.

Det är en internationell, tillverkaroberoende standard. Det kan ge kommunikation mellan företag, partners och leverantörer. Denna kommunikation kompliceras av adressering, namngivning och datasäkerhetsfrågor. Alla dessa problem i OSI -stacken har delvis lösts.

OSI -protokollstack

Förstå OSI -modellen och OSI -protokollstacken

OSI -modellen har sju lager. Framväxten av just en sådan struktur berodde på följande överväganden.

· Nivån bör skapas efter behov för en separat abstraktionsnivå.

· Varje nivå måste utföra en strikt definierad funktion.

· Valet av funktioner för varje lager bör baseras på skapandet av standardiserade internationella protokoll.

· Gränserna mellan lagren bör väljas så att dataflödet mellan gränssnitten är minimalt.

· Antalet nivåer ska vara tillräckligt stort så att olika funktioner inte slås samman till en nivå i onödan, men inte för högt för att arkitekturen inte ska bli otymplig.

För varje nivå definieras en uppsättning frågefunktioner, med vilka modulerna på denna nivå kan nås av modulerna på den högre nivån för att lösa sina problem. En sådan formellt definierad uppsättning funktioner som utförs av detta lager för det högre liggande skiktet, liksom meddelandeformaten som utbyts mellan två närliggande lager under deras interaktion, kallas ett gränssnitt.

Ett gränssnitt definierar den aggregerade tjänsten som tillhandahålls av ett givet lager till ett underliggande lager.

När man organiserar interaktionen mellan datorer i ett nätverk, för varje nivå "förhandlingar" med motsvarande nivå för en annan dator. Vid överföring av meddelanden måste båda deltagarna i nätverksutbytet acceptera många avtal. Till exempel måste de komma överens om nivåerna och formen på elektriska signaler, hur man bestämmer längden på meddelanden, enas om metoder för validering etc. Med andra ord måste konventioner antas för alla lager, från den lägsta bithastigheten till den mesta hög nivå som beskriver hur informationen ska tolkas.

Reglerna för interaktion mellan två maskiner kan beskrivas som en uppsättning procedurer för var och en av nivåerna. Sådana formaliserade regler som bestämmer sekvensen och formatet för meddelanden som utbyts av nätverkskomponenter som ligger på samma nivå, men i olika noder, kallas protokoll.

Av ovanstående definitioner kan man se att begreppen "gränssnitt" och "protokoll" i huvudsak betyder samma sak, nämligen de angivna procedurerna för interaktion av komponenter som löser problemet med att ansluta datorer i ett nätverk är formaliserade . Men ganska ofta finns det en viss nyans i användningen av dessa termer: begreppet "protokoll" används oftare när man beskriver reglerna för interaktion mellan komponenter på samma nivå som ligger på olika noder i nätverket och "gränssnitt" används när man beskriver reglerna för interaktion mellan komponenter på angränsande nivåer som ligger inom samma nod (Fig. 1 - Interaktion mellan nätverksnoder).

figur 1. Interaktion mellan värdar

OSI -protokollet består av många standardprotokoll baserade på OSI -modellen (figur 2 OSI -protokoll för alla lager i OSI -modellen).

Varje protokoll i OSI -modellen måste interagera antingen med protokoll i sitt eget lager eller med protokoll ett högre och / eller lägre än dess lager. Varje protokoll för OSI -modellen kan endast utföra funktionerna i dess lager och kan inte utföra funktionerna i ett annat lager, vilket inte utförs i protokollen för alternativa modeller.

fig. 2. OSI -protokoll för alla lager i OSI -modellen

© 2015-2019 webbplats
Alla rättigheter tillhör deras författare. Denna webbplats gör inte anspråk på upphovsrätt, men tillhandahåller fri användning.
Datum då sidan skapades: 2016-08-20

Alla dessa staplar, förutom SNA i de nedre skikten - fysiska och kanaliska - använder samma brunn standardiserad protokoll Ethernet, Token Ring, FDDI och ett antal andra, som gör det möjligt att använda samma utrustning i alla nätverk. Men på de övre nivåerna fungerar alla staplar enligt sina egna protokoll. Dessa protokoll överensstämmer ofta inte med den skiktning som rekommenderas av OSI -modellen. I synnerhet kombineras funktionerna för sessionen och presentationslagren vanligtvis med applikationsskiktet. Denna avvikelse beror på att OSI -modellen dök upp som ett resultat av en generalisering av befintliga och faktiskt använda staplar, och inte tvärtom.

OSI -stack

OSI -modellen och OSI -stacken bör tydligt särskiljas. Medan OSI -modellen är en konceptuell ram för öppna systeminteraktion, är OSI -stacken en uppsättning mycket specifika protokollspecifikationer.

Till skillnad från andra protokollstackar är OSI -stacken helt kompatibel med OSI -modellen och innehåller protokollspecifikationer för alla sju kommunikationslager som definieras i den modellen. På de nedre lagren stöder OSI-stacken Ethernet, Token Ring, FDDI, WAN, X.25 och ISDN-det vill säga den använder off-stack nedre lager protokoll som alla andra staplar. Protokollen för nätverks-, transport- och sessionslagren i OSI -stacken specificeras och implementeras av olika tillverkare, men de används fortfarande inte i stor utsträckning. De mest populära protokollen i OSI -stacken är applikationsprotokoll. Dessa inkluderar: FTAM-filöverföringsprotokoll, VTP-terminalemuleringsprotokoll, X.500 helpdeskprotokoll, X.400 e-post och flera andra.

OSI -stackprotokollen är komplexa och tvetydiga i sina specifikationer. Dessa egenskaper var resultatet av den allmänna policyn för stackutvecklarna, som försökte ta hänsyn till alla fall och all befintlig teknik i sina protokoll. Till detta måste också läggas konsekvenserna av ett stort antal politiska kompromisser som är oundvikliga vid antagandet av internationella standarder om en så brinnande fråga som byggandet av öppna datanät.

På grund av deras komplexitet kräver OSI -protokoll mycket CPU -processorkraft, vilket gör dem mest lämpliga för kraftfulla maskiner snarare än persondatornätverk.

Stack OSIär en tillverkaroberoende internationell standard. Det stöds av den amerikanska regeringen i sitt GOSIP -program, som kräver att alla datanätverk installerade i amerikanska regeringskontor efter 1990 antingen direkt stöder OSI -stacken eller tillhandahåller medel för att migrera till den stacken i framtiden. OSI -stacken är dock mer populär i Europa än i USA, eftersom det finns färre äldre nätverk kvar i Europa som kör sina egna protokoll. De flesta organisationer planerar fortfarande att flytta till OSI -stacken, och väldigt få har startat pilotprojekt. Bland dem som arbetar i denna riktning finns US Navy och NFSNET. En av de största leverantörerna som stöder OSI är AT&T, och Stargroup -nätverket är helt baserat på denna stack.

TCP / IP -stack

TCP / IP -stacken initierades av det amerikanska försvarsdepartementet för mer än 20 år sedan för att länka det experimentella ARPAnet till andra nätverk som en uppsättning vanliga protokoll för heterogena datormiljöer. Ett stort bidrag till utvecklingen av TCP / IP -stacken, som fått sitt namn från de populära IP- och TCP -protokollen, gjordes av specialister från University of Berkeley, som implementerade stackprotokollen i UNIX -versionen av operativsystemet. Populariteten för detta operativsystem har lett till utbredd användning av TCP, IP och andra protokoll i stapeln. Idag används denna stapel för att ansluta datorer i det globala informationsnätverket Internet, liksom i ett stort antal företagsnätverk.

TCP / IP -stacken på den lägre nivån stöder alla populära standarder för de fysiska och länklagren: för lokala nätverk - dessa är Ethernet, Token Ring, FDDI, för globala nätverk - protokoll för drift på analoga uppringda och hyrda linjer SLIP, PPP, X.25 LAN -protokoll och ISDN.

Stackens huvudprotokoll, som gav den dess namn, är IP- och TCP -protokollen. Dessa protokoll, i terminologin för OSI -modellen, hänvisar till nätverket respektive transportlagren. IP säkerställer att paketet transporteras över det sammankopplade nätverket, medan TCP säkerställer att det levereras pålitligt.

Under många års användning i nätverk i olika länder och organisationer har TCP / IP-stacken absorberat ett stort antal protokoll på applikationsnivå. Dessa inkluderar populära protokoll som FTP-filöverföringsprotokoll,l, SMTP-e-postprotokoll som används i Internet-e-post, WWW-hypertext-tjänster och många andra.

Idag är TCP / IP -stacken en av de mest använda transportprotokollstackarna för datanätverk.

Bara på Internet finns det cirka 10 miljoner datorer runt om i världen som kommunicerar med varandra med hjälp av TCP / IP -protokollstacken.

Internetets snabba tillväxt i popularitet har lett till förändringar i maktbalansen i världen. kommunikationsprotokoll- TCP / IP -protokollen som Internet är byggt på började snabbt tränga ut det tidigare obestridda ledaren - Novells IPX / SPX -stack. Idag i världen har det totala antalet datorer på vilka TCP / IP -stacken är installerat överskridit antalet datorer som IPX / SPX -stacken körs på, och detta indikerar en förändring av attityden hos lokala nätverksadministratörer till protokollen används på stationära datorer, eftersom det fanns på dem tidigare Novells protokoll som krävdes för att komma åt NetWare -filservrar fanns nästan överallt. Processen att marknadsföra TCP / IP -stacken till en ledande position i alla typer av nätverk fortsätter, och nu innehåller leveranspaketet för alla industriella operativsystem nödvändigtvis en mjukvaruimplementering av denna stack.

Även om TCP / IP -protokollen är oupplösligt kopplade till Internet, och var och en av de miljontals internetdatorer som fungerar ovanpå denna stack, finns det ett stort antal lokala, företags- och lokala nätverk som inte direkt är en del av Internet som använd också TCP / IP. För att skilja dessa nätverk från Internet kallas de TCP / IP -nätverk, eller helt enkelt IP -nätverk.

Eftersom TCP / IP -stacken ursprungligen utformades för det globala Internet har den många funktioner som ger den en fördel i förhållande till andra protokoll när det gäller att bygga nätverk som involverar breda områdesanslutningar. I synnerhet är en mycket användbar egenskap som detta protokoll kan användas i stora nätverk dess förmåga att fragmentera paket. Faktum är att ett komplext sammansatt nätverk ofta består av nätverk som bygger på helt andra principer. Var och en av dessa nätverk kan ha sitt eget värde för den maximala längden på en enhet överförd data (ram). I det här fallet kan det bli nödvändigt att dela den överförda ramen i flera delar när du flyttar från ett nätverk med en stor maximal längd till ett annat med en kortare maximal längd. IP -protokollet för TCP / IP -stacken löser effektivt detta problem.

En annan egenskap hos TCP / IP-tekniken är ett flexibelt adresseringssystem, vilket gör det lättare att, i jämförelse med andra protokoll med liknande syfte, inkludera nätverk av annan teknik i internätet (sammankopplat eller sammansatt nätverk). Den här egenskapen underlättar också användningen av TCP / IP -stacken för att bygga stora heterogena nätverk.

TCP / IP -stacken använder sändningsmöjligheter mycket sparsamt. Den här egenskapen är helt enkelt nödvändig när du arbetar på långsamma kommunikationskanaler, typiska för breda nätverk.

Priset för fördelarna är dock höga resurskrav och komplexiteten i IP -nätverksadministration. Att inse kraftfull funktionalitet TCP / IP -stackprotokoll är beräknat dyra. Flexibelt adresseringssystem och avslag på sändningar leder till närvaron i IP -nätverket av olika centraliserade tjänster som DNS, DHCP, etc. Var och en av dessa tjänster förenklar nätverksadministration och utrustningskonfiguration, men kräver samtidigt stor uppmärksamhet från administratörer ...

Du kan ge andra fördelar och nackdelar, men faktum kvarstår att TCP / IP idag är den mest populära protokollstacken, som används ofta i både globala och lokala nätverk.

IPX / SPX -stack

Denna stack är den ursprungliga Novell -protokollstacken som utvecklades för NetWare -nätverksoperativsystemet i början av 1980 -talet. Internetwork Packet Exchange Network and Session Layer Protocols (IPX and Sequences Packet Exchange, SPX), som gav stacken sitt namn, är en direkt anpassning av Xerox XNS -protokoll, som är mycket mindre vanliga än IPX / SPX.

Populariteten för IPX / SPX -stacken är direkt relaterad till Novell NetWare -operativsystemet, som länge förblev världsledande när det gäller antalet installerade system, även om dess popularitet nyligen har minskat avsevärt och när det gäller tillväxt ligger märkbart efter Microsoft Windows NT.

Många funktioner i IPX / SPX -stacken beror på att tidigare versioner av NetWare OS (upp till version 4.0) är inriktade på att fungera i små lokala nätverk, bestående av persondatorer med blygsamma resurser. Förståeligt nog behövde Novells datorer protokoll som krävde en minsta mängd RAM (begränsat till 640 KB IBM-kompatibla datorer som kör MS-DOS) och som skulle köras snabbt på processorer med låg effekt. Som ett resultat fungerade protokollen för IPX / SPX -stacken tills nyligen bra i lokala nätverk och inte särskilt bra i stora företagsnät, eftersom de överbelastade långsamma globala anslutningar med broadcast -paket som intensivt används av flera protokoll i denna stack (till exempel , för att upprätta kommunikation mellan klienter och servrar). Denna omständighet, liksom det faktum att IPX / SPX -stacken tillhör Novell, och det är nödvändigt att skaffa en licens för dess implementering (det vill säga att öppna specifikationer inte stöds), har länge begränsat sitt område av aktivitet endast till nätverk.

Protokollstackar

En protokollstack är en hierarkiskt organiserad uppsättning nätverksprotokoll på olika nivåer, tillräckligt för att organisera och säkerställa interaktionen mellan noder i ett nätverk. Ett stort antal kommunikationsprotokollstackar används för närvarande i nätverk. De mest populära staplarna är: TCP / IP, IPX / SPX, NetBIOS / SMB, Novell NetWare, DECnet, XNS, SNA och OSI. Alla dessa staplar, förutom SNA, i de nedre skikten - fysiska och kanal - använder samma väl standardiserade protokoll Ethemet, Token Ring, FDDI och några andra, som tillåter användning av samma hårdvara i alla nätverk. Men på de övre nivåerna fungerar alla staplar enligt sina egna protokoll. Dessa protokoll överensstämmer ofta inte med den skiktning som rekommenderas av OSI -modellen. I synnerhet kombineras funktionerna för sessionen och presentationslagren vanligtvis med applikationsskiktet. Denna avvikelse beror på att OSI -modellen dök upp som ett resultat av en generalisering av befintliga och faktiskt använda staplar, och inte tvärtom.

Alla protokoll som ingår i stapeln är utvecklade av samma tillverkare, det vill säga att de kan arbeta så snabbt och effektivt som möjligt.

En viktig punkt i nätverksutrustningens funktion, i synnerhet en nätverksadapter, är bindning av protokoll. Det låter dig använda olika protokollstackar medan du serverar en enda nätverksadapter. Du kan till exempel använda både TCP / IP- och IPX / SPX -staplar samtidigt. Om det plötsligt uppstår ett fel när du försöker upprätta kommunikation med adressaten med den första stacken, går det automatiskt över till att använda protokollet från nästa stack. En viktig punkt i det här falletär bindande ordning, eftersom det entydigt påverkar användningen av ett särskilt protokoll från olika staplar.

Oavsett hur många nätverkskort som är installerade i datorn kan bindningen antingen vara "en till flera" eller "flera till en", det vill säga en protokollstack kan bindas till flera adaptrar samtidigt eller flera staplar till en adapter .

NetWare är ett nätverksoperativsystem och en uppsättning nätverksprotokoll som används i detta system för att interagera med klientdatorer som är anslutna till nätverket. Systemets nätverksprotokoll är baserade på XNS -protokollstacken. NetWare stöder för närvarande TCP / IP och IPX / SPX. Novell NetWare var populärt på 80- och 90 -talen för att vara mer effektivt än operativsystem. generell mening... Numera är det en föråldrad teknik.

Xerox Network Services Internet Transport Protocol (XNS) -stack utvecklades av Xerox för att överföra data över Ethernet -nätverk. Innehåller 5 nivåer.

Skikt 1 - överföringsmedium - implementerar funktionerna för det fysiska och länklagret i OSI -modellen:

* hanterar utbyte av data mellan enheten och nätverket;

* dirigerar data mellan enheter i samma nätverk.

Skikt 2 - gateway - motsvarar nätverksskiktet i OSI -modellen:

* hanterar utbyte av data mellan enheter som finns i olika nätverk (tillhandahåller datagramtjänster i termer av IEEE-modellen);

* beskriver hur data flödar genom nätverket.

Skikt 3 - transport - motsvarar transportskiktet i OSI -modellen:

* tillhandahåller kommunikation från ände till slut mellan datakälla och destination.

Nivå 4 - kontroll - motsvarar sessionen och representativa nivåer i OSI -modellen:

* hanterar presentationen av data;

* hanterar kontrollen över enhetsresurser.

Nivå 5 - tillämpad - motsvarar de högsta nivåerna i OSI -modellen:

* tillhandahåller databehandlingsfunktioner för tillämpade uppgifter.

Protokollstacken TCP / IP (Transmission Control Protocol / Internet Protocol) är den överlägset mest utbredda och funktionella. Det fungerar på lokala nätverk av alla storlekar. Denna stapel är huvudstacken på det globala Internet. Stackstöd implementerades i datorer med operativsystem UNIX -system... Som ett resultat har populariteten för TCP / IP ökat. TCP / IP -protokollstacken innehåller ganska många protokoll som fungerar på olika nivåer, men det har fått sitt namn från två protokoll - TCP och IP.

TCP (Transmission Control Protocol) är ett transportprotokoll som är utformat för att styra dataöverföring i nätverk med hjälp av TCP / IP -protokollstacken. IP (Internet Protocol) är ett nätverkslagerprotokoll som är utformat för att leverera data över ett sammanfogat nätverk med hjälp av ett av transportprotokollen som TCP eller UDP.

Det nedre lagret i TCP / IP -stacken använder standardprotokoll dataöverföring, vilket gör det möjligt att använda det i nätverk med vilken nätverksteknik som helst och på datorer med vilket operativsystem som helst.

Initialt utvecklades TCP / IP för användning i breda nätverk, varför det är så flexibelt som möjligt. I synnerhet på grund av förmågan till paketfragmentering når data, trots kvaliteten på kommunikationskanalen, i alla fall adressaten. På grund av närvaron av IP-protokollet blir det dessutom möjligt att överföra data mellan heterogena nätverkssegment.

Nackdelen med TCP / IP -protokollet är komplexiteten i nätverksadministration. Så för nätverkets normala funktion krävs ytterligare servrar, till exempel DNS, DHCP, etc., vars underhåll tar det mesta av systemadministratörens tid. Limoncelli T., Hogan K., Cheilap S. - System- och nätverksadministration. Andra upplagan år 2009. 944s

IPX / SPX (Internetwork Packet Exchange / Sequences Packet Exchange) protokollstack är en utveckling och egendom som tillhör Novell. Det utvecklades för behoven hos Novell NetWare -operativsystemet, som tills nyligen hade en av de ledande positionerna bland serveroperativsystem.

IPX- och SPX -protokollen fungerar i nätverks- och transportlagren i ISO / OSI -modellen, och kompletterar därför varandra perfekt.

IPX kan överföra data med hjälp av datagram med routningsinformation i nätverket. För att överföra data längs den hittade rutten måste du dock först upprätta en anslutning mellan avsändaren och mottagaren. Detta är vad SPX -protokollet eller något annat transportprotokoll som fungerar tillsammans med IPX gör.

Tyvärr är IPX / SPX-protokollstacken inledningsvis inriktad på att betjäna små nätverk, så användningen är ineffektiv i stora nätverk: överdriven användning av sändningar på låghastighets kommunikationslinjer är oacceptabelt.

På de fysiska och datalänkskikten stöder OSI-stacken Ethernet, Token Ring, FDDI-protokoll samt LLC, X.25 och ISDN-protokoll, det vill säga att den använder alla populära lågskiktsprotokoll som utvecklats utanför stapeln, som de flesta andra stackar. Nätverksskiktet innehåller det relativt sällan använda Connectionoriented Network Protocol (CONP) och Connectionless Network Protocol (CLNP). OSI -stack -routingprotokollen är ES -IS (End System - Intermediate System) mellan end- och intermediära system och IS -IS (Intermediate System - Intermediate System) mellan intermediära system. OSI-stackens transportlager döljer skillnaden mellan anslutningsorienterade och anslutningslösa nätverkstjänster så att användarna får den nödvändiga servicekvaliteten oavsett underliggande nätverkslager. För att uppnå detta kräver transportskiktet att användaren anger önskad servicekvalitet. Applikationstjänster tillhandahåller filöverföring, terminalemulering, katalogtjänst och post. Av dessa är de mest populära katalogtjänsten (X.500 -standarden), E-post(X.400), Virtual Terminal Protocol (VTP), File Transfer, Access and Control Protocol (FTAM), Job Transfer and Control Protocol (JTM).

En ganska populär protokollstack utvecklad av IBM respektive Microsoft fokuserade på användning i produkter från dessa företag. Precis som TCP / IP fungerar standardprotokoll som Ethernet, Token Ring och andra på det fysiska och datalänkskiktet i NetBIOS / SMB -stacken, vilket gör det möjligt att använda det tillsammans med alla aktiva nätverksutrustning... På de övre nivåerna fungerar protokollen NetBIOS (Network Basic Input / Output System) och SMB (Server Message Block).

NetBIOS-protokollet utvecklades i mitten av 80-talet av förra seklet, men ersattes snart av det mer funktionella NetBEUI-protokollet (NetBIOS Extended User Interface), som gör att du kan organisera mycket effektivt informationsutbyte i nätverk med högst 200 datorer.

För utbyte av data mellan datorer används logiska namn som tilldelas dynamiskt till datorer när de är anslutna till nätverket. I det här fallet distribueras namntabellen till varje dator i nätverket. Det stöder också arbete med gruppnamn, som låter dig överföra data till flera mottagare samtidigt.

De främsta fördelarna med NetBEUI -protokollet är arbetshastigheten och mycket låga resurskrav. Om du behöver organisera snabbt datautbyte i ett litet nätverk som består av ett segment, bättre protokoll det finns inget sätt att hitta det. Dessutom för att leverera meddelanden upprättad anslutningär valfritt: i avsaknad av en anslutning använder protokollet datagrammetoden, när meddelandet levereras med adressen till avsändaren och mottagaren och "går av", som går från en dator till en annan.

Men NetBEUI har båda betydande nackdel: det saknar helt begrepp om paketerutt, så dess användning i komplexa sammanlänkade nätverk är meningslös. Pyatibratov A.P., Gudyno L.P., Kirichenko A.A. Datormaskiner, nätverk och telekommunikationssystem Moskva 2009. 292s

När det gäller SMB -protokollet (Server Message Block) används det för att organisera nätverkets arbete på de tre högsta nivåerna - session-, presentations- och applikationsnivåer. Det är med dess användning som det blir möjligt att komma åt filer, skrivare och andra nätverksresurser. Detta protokoll har förbättrats flera gånger (tre versioner släpptes), vilket gjorde det möjligt att använda det även i sådana moderna operativsystem som Microsoft Vista och Windows 7. SMB -protokollet är universellt och kan paras med nästan alla transportprotokoll, för exempel TCP / IP och SPX.

DECnet (Digital Equipment Corporation net) protokollstack innehåller 7 lager. Trots skillnaden i terminologi liknar DECnet -skikten mycket OSI -modelllagren. DECnet implementerar begreppet DNA (Digital Network Architecture) nätverksarkitektur, utvecklat av DEC, enligt vilket heterogena datorsystem (datorer av olika klasser) som fungerar under olika operativsystem kan kombineras till geografiskt distribuerade informationsnätverk.

IBM System Network Architecture (SNA) -protokollet är utformat för fjärrkommunikation med stora datorer och innehåller 7 nivåer. SNA är baserat på konceptet med en master (värd) -maskin och ger fjärråtkomst till IBM -huvudramar. Det huvudsakliga kännetecknet för SNA är att varje terminal kan komma åt alla värdprogram. Systemisk nätverksarkitektur implementeras på grundval av en virtuell telekommunikationsåtkomstmetod (VTAM) i en värddator. VTAM hanterar alla kommunikationslinjer och terminaler, där varje terminal har tillgång till alla applikationer.

Informationsutbyte är en multifunktionell process. Relaterade funktioner grupperas efter syfte och dessa grupper kallas "interaktionsnivåer". Nivåförening möjliggör skapande av heterogena nätverk med komplexa topologier. Enande bygger på begreppet referensnätverksmodell. Modellen som sådan beskriver endast ordningen för nätverkskommunikation, som implementeras i form av en protokollstack.

Informationsutbytet mellan datorer anslutna till ett nätverk är en mycket svår uppgift. Det beror på att det finns många hårdvaru- och mjukvarutillverkare. datorsystem... Den enda vägen ut är att förena systemgränssnittet, nämligen att använda öppna system... Ett öppet system interagerar med andra system baserat på gemensamma allmänt tillgängliga standarder och specifikationer.

1984. Internationella standardiseringsorganisationen (ISO) presenterade industristandarden - öppen systeminteraktionsmodell(Öppna referensmodell för systemanslutning - OSI / RM, i sovjetisk litteratur - EMVOS) för att hjälpa leverantörer att skapa driftskompatibel nätverkshårdvara och programvara. I enlighet med denna modell särskiljs följande nivåer (bild 1):

Ris. 1. OSI -referensmodell

• fysisk (fysisk);
• kanal (datalänk);
• nätverk (nätverk);
• transport (transport);
• session (session);
• representant (presentation);
• tillämpad (ansökan).

I enlighet med OSI -referensmodellen interagerar dessa lager som visas i fig. 2. Således är den komplexa uppgiften att utbyta information mellan datorer i ett nätverk uppdelad i ett antal relativt oberoende och mindre komplexa deluppgifter interaktioner mellan angränsande nivåer.

Ris. 2. Interaktion mellan OSI -lager

Anslutningen mellan nivåerna på två nätverksnoder ( horisontell interaktion) utförs i enlighet med de enhetliga reglerna - kommunikationsprotokoll

V autonomt system dataöverföring mellan nivåer ( vertikal interaktion) genomförs genom gränssnitt API

Gränsen mellan sessionen och transportlagren kan ses som gränsen mellan applikationsprotokoll och protokoll med lägre lager. Medan applikations-, presentations- och sessionskikten stöder sessionstillämpningsprocesser, löser de nedre fyra lagren datatransportproblem.

De två lägsta nivåerna - fysisk och kanal - implementeras av hårdvara och med mjukvara, de andra fem högre nivåerna implementeras som regel av programvara.

Vid överföring av information från ansökningsprocessen till nätverket till det fysiska lagret bearbetas den, som består i att bryta överförda data till separata block, omforma presentationsform eller kodning av data i blocket och lägga till i varje block rubrik(rubrik) på lämplig nivå (se exempel). Varje rubrik karakteriserar det använda databehandlingsprotokollet, och varje lager tar som block hela blocket som mottagits från föregående lager, inklusive det bifogade huvudet. Denna konstruktion av referensmodellen låter dig lägga ( kapsla in) i varje informationsblock som överförs över det fysiska mediet, information som är nödvändig för att välja en sekvens av protokoll för att utföra inversa transformationer på den mottagande sidan av informationen.

Fysiskt lager

Denna nivå definierar de mekaniska, elektriska, procedurella och funktionella egenskaperna för att upprätta, underhålla och bryta en fysisk förbindelse mellan slutsystem. Det fysiska lagret definierar anslutningens egenskaper såsom spänningsnivåer, timing och fysisk dataöverföringshastighet, maximala överföringsavstånd, kontaktdesignparametrar och andra liknande egenskaper. Välkända standarder RS-232-C, V.24 och IEEE 802.3 (Ethernet).

Länk lager

Datalänkskikt (datalänkskikt, informativ länklager) ansvarar för tillförlitlig överföring av data via den fysiska kanalen, nämligen:

• tillhandahåller fysisk adressering (i motsats till nätverks- eller logisk adressering);
• tillhandahåller feldetektering vid överföring och dataåterställning;
• övervakar nätverkstopologin och säkerställer disciplinen att använda nätverkskanalen i slutsystemet;
• meddelar fel;
• tillhandahåller ordnad leverans av block av data och kontroll av informationsflöde.

För ett LAN är länkskiktet uppdelat i två undernivåer:

• LLC (Logical Link Control) - ger kontroll över en logisk länk, dvs. länklagrets faktiska funktion;
• MAC (Media Access Control) - Ger speciella metoder för åtkomst till distributionsmediet.

Nätverkslager

Detta lager ger anslutning och ruttval mellan två ändsystem som är anslutna till olika delnät (segment), som kan separeras av flera delnät och kan vara placerade på olika geografiska platser. Routingprotokoll tillåter ett nätverk av routrar att välja de bästa rutterna genom sammankopplade delnät.

Transportskikt

Transportskiktet tillhandahåller de högsta nivåerna av datatransporttjänster, nämligen:

• Ger tillförlitlig transport av data över det sammankopplade nätverket;
• tillhandahåller mekanismer för upprättande, underhåll och ordnad avslutning av virtuella kretsar;
• tillhandahåller upptäckt och eliminering av transportfel;
• ser till att slutsystemet inte överbelastas med för mycket data.

Med andra ord tillhandahåller transportskiktet ett gränssnitt mellan processer och nätverket, etablerar logiska kanaler mellan processer och säkerställer överföring av informationsblock genom dessa kanaler. Dessa logiska kanaler kallas transportkanaler.

Sessionsnivå

Sessionskiktet implementerar etablering, underhåll och avslutning av en session av interaktion mellan ansökningsprocesser hos prenumeranter. Sessionsnivån synkroniserar dialogen mellan objekten på representantnivån, definierar synkroniseringspunkterna för mellanliggande kontroll och återställning under filöverföringar. Denna nivå tillåter också datautbyte i det angivna läget applikationsprogram, eller ger möjlighet att välja utbytesläge.

Förutom den grundläggande funktionen att hantera konversationen, ger sessionsskiktet ett medel för att välja en tjänsteklass och meddelande om undantag (problem med sessionen, representativa och applikationslager).

Representativ nivå

Den representativa nivån (datapresentationsnivå) bestämmer syntaxen, formaten och strukturerna för den överförda datapresentationen (men påverkar inte semantiken, dataens betydelse). För att informationen som skickas från applikationsskiktet i ett system ska vara läsbar i applikationsskiktet i ett annat system, översätter det representativa lagret mellan kända informationspresentationsformat med hjälp av ett enhetligt informationspresentationsformat.

Sålunda tillhandahåller detta skikt tjänsteoperationer, valda i applikationsskiktet, för tolkning av överförd och mottagen data: informationsutbytesstyrning, datavisning och strukturerad datahantering. Med denna tjänstdata kan terminaler och datorer av olika slag kopplas samman. Ett exempel på detta lagerprotokoll är XDR.

Ansökningsnivå

Till skillnad från andra lager tillhandahåller applikationsskiktet - OSI -lagret närmast användaren - inte tjänster till andra OSI -lager, men det tillhandahåller applikationsprocesser utanför OSI -modellens omfattning.

Applikationsskiktet ger direkt stöd för applikationsprocesser och slutanvändarprogram (DBMS, ordbehandlare, bankterminalprogram, etc.) och hantera interaktionen mellan dessa program och datatransmissionsnätverket:

• identifierar och fastställer närvaron av potentiella kommunikationspartners;
• synkroniserar samarbetsprogram
• upprättar ett avtal om förfaranden för att eliminera fel och hantera informationens integritet;
• fastställer tillräckliga resurser för det föreslagna meddelandet.

OSI -modellen är inte en implementering; den föreslår bara ett förfarande för att organisera interaktionen mellan systemkomponenter. Implementeringen av dessa regler är protokollstackar.

Protokollstackar

OSI -stack

OSI -stackprotokollen och deras fördelning över lagren i nätverksmodellen visas i fig. 3.

NetBIOS / SMB -stack

Microsoft och IBM har samarbetat kring nätverksverktyg för persondatorer, så NetBIOS / SMB -protokollstacken är deras gemensamma hjärnskap. NetBIOS -verktyg uppträdde 1984 som en nätverksförlängning av standardfunktionerna för det grundläggande input / output -systemet (BIOS) för IBM PC för IBM PC Network -programmet, som på applikationsnivå (fig. 4) använde SMB -protokollet för att implementera nätverkstjänster.

Protokoll NetBIOS arbetar på tre nivåer av modellen för öppna systeminteraktioner: nätverk, transport och session... NetBIOS kan erbjuda en högre servicenivå än IPX och SPX, men har ingen routingfunktion. Således är NetBIOS inte ett nätverksprotokoll i ordets strikta bemärkelse. NetBIOS innehåller många användbara nätverksfunktioner som kan hänföras till nätverks-, transport- och sessionslagren, men det kan inte dirigera paket, eftersom NetBIOS -inramningsprotokollet inte introducerar ett sådant koncept som ett nätverk. Detta begränsar användningen av NetBIOS-protokollet till icke-nätverksanslutna LAN. NetBIOS stöder både datagram och anslutningsorienterade utbyten.

Protokoll SMB, motsvarande applikations- och representativa nivåer för OSI -modellen, styr interaktionen mellan en arbetsstation och en server. SMB -funktioner inkluderar följande operationer:

• Session management. Skapa och bryta en logisk kanal mellan arbetsstationen och filserverns nätverksresurser.
• Filåtkomst. Arbetsstation kan kontakta en filserver med förfrågningar om att skapa och ta bort kataloger, skapa, öppna och stänga filer, läsa och skriva till filer, byta namn på och ta bort filer, söka efter filer, hämta och installera filattribut, blockerar poster.
• Utskriftstjänst. Arbetsstationen kan köa filer för utskrift på servern och ta emot information om utskriftskön.
• Meddelandetjänst. SMB stöder enkla meddelanden med följande funktioner: skicka ett enkelt meddelande; skicka ett sändningsmeddelande; skicka början på ett block av meddelanden; skicka texten i meddelandeblocket; skicka slutet av meddelandeblocket; vidarebefordra användarnamn; avboka sändningen; få namnet på maskinen.

På grund av det stora antalet applikationer som använder API -funktionerna från NetBIOS implementerar många nätverksoperativsystem dessa funktioner som ett gränssnitt till deras transportprotokoll. NetWare har ett program som emulerar IPX-baserad NetBIOS-funktionalitet, och det finns NetBIOS-programvaruemulatorer för Windows NT och TCP / IP-stacken.

TCP / IP -stack

TCP / IP -stacken, även kallad DoD -stacken och Internet -stacken, är en av de mest populära. Stacken utvecklades av Department of Defense (DoD) för att länka experimentella ARPAnet till andra satellitnät som en uppsättning vanliga protokoll för heterogena datormiljöer. ARPA -nätverket har stött utvecklare och forskare inom det militära området. I ARPA -nätverket genomfördes kommunikation mellan två datorer med hjälp av Internet Protocol (IP), som än idag är den huvudsakliga i TCP / IP -stacken och visas i stackens namn.

University of Berkeley bidrog stort till utvecklingen av TCP / IP -stacken genom att implementera stackprotokollen i sin version av UNIX OS. Den utbredda antagandet av UNIX har lett till att IP och andra protokoll i stacken har använts i stor utsträckning. Samma stack används av hela världen informationsnätverk Internet, vars Internet Engineering Task Force (IETF) är en viktig bidragsgivare till stapelstandarder som publiceras i form av RFC.

Eftersom TCP / IP -stacken utvecklades innan uppkomsten av ISO / OSI -öppna system -interoperabilitetsmodellen, även om den också har en skiktad struktur, är överensstämmelsen mellan TCP / IP -stacklagren och OSI -modelllagren ganska godtycklig.

Strukturen för TCP / IP -protokollen visas i fig. 5. TCP / IP -protokoll är uppdelade i 4 lager.

Det lägsta (lager IV) - lagret av gateways - motsvarar de fysiska och datalänkskikten i OSI -modellen. Detta lager är inte reglerat i TCP / IP -protokollen, men det stöder alla populära standarder för det fysiska och länklagret: för lokala kanaler är det Ethernet, Token Ring, FDDI, för globala kanaler - egna protokoll för att arbeta med analoga dial- upp och hyrda linjer SLIP / PPP, som upprättar punkt-till-punkt-anslutningar via seriella WAN-länkar, och X.25- och ISDN WAN-protokoll. En särskild specifikation har också utvecklats som definierar användningen av ATM -teknik som en datalänklagertransport.

Nästa lager (lager III) är det samverkande lagret, som behandlar överföring av datagram med olika lokala nätverk, X.25 breda nätverk, speciella kommunikationslinjer etc. Som huvudnätverkslagerprotokoll (i termer av OSI modell) i det stapelprotokoll som används IP, som ursprungligen utformades som ett paketöverföringsprotokoll i sammanlänkade nätverk, bestående av ett stort antal lokala nätverk, förenade av både lokala och globala anslutningar... Därför fungerar IP -protokollet bra i nätverk med en komplex topologi, rationellt med hjälp av närvaron av delsystem i dem och ekonomiskt utgifter genomströmning kommunikationslinjer med låg hastighet. IP är ett datagramprotokoll.

Alla protokoll som är associerade med sammanställningen och modifieringen av routingtabeller, såsom protokoll för att samla in routningsinformation, hör också till lagret av samarbete. VILA I FRID(Routing Internet Protocol) och OSPF(Öppna kortaste sökvägen först) och Internet Control Message Protocol ICMP(Internet Control Message Protocol). Det senare protokollet är utformat för att utbyta information om fel mellan routern och gatewayen, källsystemet och destinationssystemet, det vill säga för att organisera respons... Med hjälp av speciella ICMP -paket rapporteras att ett paket inte kan levereras, att livslängden eller varaktigheten för att sätta ihop ett paket från fragment har överskridits, onormala parametervärden, en förändring av vidarebefordringsvägen och typ av tjänst, systemets tillstånd etc.

Nästa nivå (nivå II) kallas den huvudsakliga. På denna nivå fungerar överföringsstyrningsprotokollet TCP(Transmission Control Protocol) och User Datagram Protocol UDP(Användardatagram protokoll). TCP ger en beständig virtuell anslutning mellan fjärranslutna applikationsprocesser. UDP -protokollet möjliggör överföring av applikationspaket med en datagrammetod, det vill säga utan att upprätta en virtuell anslutning, och kräver därför mindre overhead än TCP.

Den övre nivån (nivå I) kallas applikationsnivån. Under årens lopp i nätverk i olika länder och organisationer har TCP / IP-stacken samlat ett stort antal protokoll och tjänster på applikationsnivå: FTP-kopieringsprotokoll, telnet- och ssh-fjärrkontrollprotokoll, SMTP-postprotokoll, hypertexttjänster för åtkomst till fjärrinformation, till exempel WWW och många andra. Låt oss kort uppehålla oss vid några av stapelprotokollen som är närmast relaterade till ämnet för denna kurs.

Protokoll SNMP(Simple Network Management Protocol) används för att organisera nätverkshantering. Ledningsproblemet är här uppdelat i två uppgifter. Den första uppgiften är relaterad till överföring av information. Kontrollinformationsöverföringsprotokoll definierar proceduren för interaktion mellan servern och klientprogrammet som körs på administratörens värd. De definierar formaten för meddelanden som klienter och servrar utbyter, liksom format för namn och adresser. Den andra utmaningen gäller kontrollerad data. Standarderna reglerar vilken data som ska lagras och ackumuleras i gateways, namnen på dessa data och syntaxen för dessa namn. SNMP -standarden definierar en specifikation informationsbas nätverkshanteringsdata. Denna specifikation, känd som Management Information Base (MIB), definierar de data som en värd eller gateway måste lagra och vilka funktioner som är tillåtna på dem.

Filöverföringsprotokoll FTP(File Transfer Protocol) implementerar Fjärranslutning till filen. För att säkerställa tillförlitlig överföring använder FTP det anslutningsorienterade protokollet TCP som transport. Förutom filöverföringsprotokollet erbjuder FTP andra tjänster. Så användaren ges möjlighet interaktivt arbete med en fjärrmaskin, till exempel, kan den skriva ut innehållet i sina kataloger, FTP tillåter användaren att ange typ och format för lagrade data. Slutligen utför FTP användarautentisering. Innan filen öppnas, enligt protokollet, måste användarna ange sitt användarnamn och lösenord.

I TCP / IP -stacken FTP -protokoll erbjuder det bredaste utbudet av tjänster för att arbeta med filer, men det är också det svåraste att programmera. Program som inte kräver alla FTP -funktioner kan använda ett annat, mer ekonomiskt protokoll - det enklaste filöverföringsprotokollet. TFTP(Trivial File Transfer Protocol). Detta protokoll implementerar endast filöverföring, och som transport använder det ett enklare än TCP, anslutningsfritt protokoll - UDP.

Protokoll telnet tillhandahåller överföring av en byteström mellan processer, liksom mellan en process och en terminal. Oftast används detta protokoll för att emulera terminalen på en fjärrdator.

Kontrollfrågor

1. Vad är OSI -modellen för?
2. Lista lagren i OSI -modellen
3. Vilka uppgifter löser applikationsskiktet i OSI -modellen?
4. Vilka uppgifter löser OSI -modellrepresentationsskiktet?
5. Vilka uppgifter löser transportlagret i OSI -modellen?
6. Vilka uppgifter löser nätverksskiktet i OSI -modellen?
7. Vilka uppgifter löser datalänkskiktet i OSI -modellen?
8. Vilka uppgifter löser det fysiska lagret i OSI -modellen?
9. Hur utbyter OSI -modellen data mellan lager?
10. Vad är en "protokollstack"

Den här sidans permanenta adress: