- •Протоколы канального уровня
- •Стандарты Ethernet
- •Спецификации физического уровня
- •Спецификации физического уровня Ethernet
- •Ethernet на коаксиальном кабеле
- •Ethernet на оптоволоконном кабеле
- •Основные принципы прокладки кабеля
- •Кадр Ethernet
- •Адресация Ethernet
- •Поле Ethertype/Length
- •Типичные шестнадцатеричные значения Ethertype
- •Механизм csma/cd
- •Краткое содержание занятия
- •Занятие 2. Token Ring
- •Спецификации физического уровня
- •Передача маркера
- •Кадр Token Ring
- •Краткое содержание занятия
- •Занятие 3. Fddi
- •Физический уровень fddi
- •Кадры fddi
- •Краткое содержание занятия
- •Занятие 4. Беспроводные сети
- •Физический уровень ieee 802.11
- •Управление доступом к среде в стандарте ieee 802.11
- •Краткое содержание занятия
- •Протоколы сетевого уровня
- •Протокол ip
- •Ip помещает данные транспортного уровня в дейтаграмму
- •Стандарт ip
- •Функции ip
- •Инкапсуляция
- •Поля дейтаграммы выполняют следующие функции.
- •Адресация
- •Маршрутизация
- •Фрагментация
- •Идентификация протокола
- •Параметры ip
- •Краткое содержание занятия
- •Занятие 2. Протокол ipx
- •Заголовок ipx
- •Адресация
- •Протокол NetBeui
- •Имена NetBios
- •Кадр NetBeui
- •Протокол nmp
- •Протокол smp
- •Протокол udp
- •Протокол dmp
- •Краткое содержание занятия
- •Занятие 4. AppleTalk
- •Протокол tcp
- •Заголовок tcp
- •Краткое содержание занятия
- •Порты и сокеты
- •Управляющие биты
- •Установка соединения
- •Передача данных
- •Подтверждение доставки
- •Протокол spx
- •Протокол ncp
Протокол smp
Сообщения NBF, сгенерированные протоколом NMP, используют службу NetBEUI, не ориентированную на соединение. Они не выходят за рамки простого обмена запросами и откликов, и им не требуются дополнительные услуги, вроде подтверждения приема пакета. Для масштабного обмена данными необходима более надежная служба с ориентацией на соединение, и, чтобы обеспечить ее, две обменивающиеся данными системы должны сначала организовать сеанс связи между собой. Для организации сеанса, передачи данных и разрыва связи они используют сообщения NBF протокола SMP.
Установление связи начинается со стандартной процедуры разрешения имен, за которой следует установление сеанса на уровне LLC. Затем клиентская система, инициировавшая сеанс, передает системе-серверу сообщение Session Initialize, а та откликается сообщением Session Confirm. После этого сеанс установлен, и системы могут начинать передачу данных приложений с помощью сообщений Data First Middle и Data Only Last, которые могут содержать данные, сгенерированные другими протоколами, например, SMB. Получив данные, система посылает ответные сообщения Receive Continue или Data Ack как подтверждение успешной передачи.
Если во время сеанса в обмене данными по каким-то причинам случилась пауза, системы периодически передают сообщения Session Alive, чтобы сеанс не разорвался из-за отсутствия активности. Когда обмен пакетами завершен, клиент генерирует сообщение Session End, заканчивая сеанс.
Протокол udp
Для обмена небольшим объемом данных системы могут использовать ту же службу без ориентации на соединение, что и протокол NMP. Этот способ обмена данными называют иногда протоколом UDP, но важно не путать этот протокол с одноименным протоколом транспортного уровня TCP/IP. UDP — самый простой из протоколов NBF. Он включает сообщения только двух типов: Datagram и Datagram Broadcast. С помощью этих сообщений системы могут передавать различную информацию, в том числе, данные SMB.
Протокол dmp
Система NetBEUI использует протокол DMP для сбора информации о состоянии систем в сети, генерируя сообщение Status Query и передавая его другим системам сети. Те отвечают сообщениями Status Response с запрашиваемой информацией.
Краткое содержание занятия
Протокол сетевого уровня NetBEUI используется в небольших локальных сетях Windows.
NetBEUI отличается от IP и IPX в первую очередь тем, что в нем не предусмотрены идентификаторы для сетей, и потому он не является маршрутизируемым. Кадр NetBEUI обслуживает четыре протокола: NMP, SMP, UDP hDMP.
Занятие 4. AppleTalk
Подобно NetBEUI, стек протоколов AppleTalk предназначен для выполнения базовых сетевых функций в небольшой группе компьютеров. В компьютерах Apple Macintosh сетевое оборудование и ПО имелось практически с самого начала. AppleTalk, конечно, не обладает гибкостью TCP/IP, но зато его просто устанавливать и использовать. Основные сетевые задачи — совместное использование файлов и принтеров — он решает вполне эффективно. Но, увы, AppleTalk не поддерживает коммуникации Интернета и потому уступает свои позиции TCP/IP.
В AppleTalk изначально применялся собственный протокол канального уровня — Apple LocalTalk — адаптер для которого встраивался в компьютеры Macintosh. Он работал на скорости всего 230 кбит/сек, и вскоре был заменен протоколом Apple EtherTalk со скоростью 10 Мбит/сек (или Fast EtherTalk со скоростью 100 Мбит/сек), а также, в меньшей степени, протоколами TokenTalk со скоростями 4 и 16 Мбит/сек и FDDITalk со скоростью 100 Мбит/сек. Эти протоколы являются адаптированными вариантами протоколов Ethernet, Token Ring и FDDI.
Подобно IP и IPX, для идентификации сетевых компьютеров в AppleTalk используется иерархическая система адресации. У каждого компьютера AppleTalk имеется уникальный 8-битовый идентификатор узла, который выбирается случайным образом и назначается самим компьютером при первом подключении к сети. Убедившись с помощью широковещательного сообщения, что ни одному компьютеру в сети не присвоен тот же идентификатор, система запоминает его и использует при последующих подключениях к сети. Поскольку длина идентификатора всего 8 битов, в одиночную сеть AppleTalk нельзя включить более 254 узлов (идентификаторы 0 и 255 не применяются). Для маршрутизации в AppleTalk используются 16-битовые номера сетей. Компьютер, подключающийся к сети, определяет ее номер с помощью протокола ZIP (Zone Information Protocol). Как и в случае IP, сети AppleTalk можно соединять с помощью маршрутизаторов, которые считывают из пакета номер целевой сети и идентификатор целевого узла и направляют пакет в соответствующую ЛВС.Для идентификации процесса на компьютере в AppleTalk применяется 8-битовый номер сокета, который играет ту же роль, что и значение поля Protocol заголовка IP. Комбинация номера сети, идентификатора узла и сокета записывается в виде трех десятичных чисел, разделенных точками, например, 2.12.50. Преобразование аппаратного адреса канального уровня в идентификатор узла и номер сети в AppleTalk осуществляется с помощью протокола AARP (AppleTalk Address Resolution Protocol), действие которого практически идентично действию протокола ARP из TCP/IP.
Помимо идентификатора узла и номера сети компьютеру Apple-Talk присваивается понятное имя. Компьютеры объединяются в логические структурные единицы, называемые зонами (zones).
На сетевом уровне в AppleTalk работает протокол DDP. Подобно IP и IPX, он не ориентирован на соединение. DDP инкапсулирует данные, сгенерированные протоколом верхнего уровня, а также выполняет многие другие функции, аналогичные функциям IP и IPX, в том числе адресацию пакетов, маршрутизацию и идентификацию протокола. Простая сеть AppleTalk идентифицируется одним номером и состоит из одной нерасширенной зоны (nonextended network). Сеть, идентифицируемая несколькими номерами и состоящая из нескольких зон, называется расширенной сетью (extended network). В такой сети применяется расширенный формат заголовка DDP (рис. 6.7).
Рис. 6.7. Расширенный формат заголовка DDP
Ниже описаны функции полей заголовка DDP.
Hop Count (1 байт) — число маршрутизаторов, пройденных паке том на пути к целевой системе.
Datagram Length (2 байта) — длина дейтаграммы DDP; использу ется для базового обнаружения ошибок.
Checksum (2 байта) — необязательное поле, содержащее конт рольную сумму, рассчитанную для всей дейтаграммы; использует ся для более детального обнаружения ошибок.
Source Socket Number (1 байт) — номер сокета, соответствующий приложению или процессу, которые сгенерировали информацию в поле данных.
Destination Socket Number (1 байт) — номер сокета, соответствую щий приложению или процессу, которым адресована информация в поле данных.
Source Address (3 байта) — номер сети и идентификатор узла ком пьютера, сгенерировавшего пакет.
Destination Address (3 байта) — номер сети и идентификатор узла компьютера, которому адресован пакет.
DDP Type (1 байт) — идентификатор протокола верхнего уровня, сгенерировавшего информацию в поле данных.
Data (переменной длины, до 586 байтов) — информация, сгенери рованная протоколом верхнего уровня.
В нерасширенных сетях применяется сокращенный заголовок DDP, в который включаются только четыре, поля, идентифицирующие исходную и целевую системы, а также поля, определяющие длину дейтаграммы и протокол, сгенерировавший данные.
Краткое содержание занятия
В сетях AppleTalk применяются несколько протоколов канального уровня, втом числе LocalTalk, EtherTalk, TokenTalk и FDDITalk. Компьютеры в сетях AppleTalk сами присваивают себе 8-битовые идентификаторы узлов. Сети идентифицируются 16-битовыми номерами.
Процессы на компьютерах AppleTalk идентифицируются с помощью 8-битовых номеров сокетов.
TCP и UDP
В набор TCP/IP входит два протокола транспортного уровня: TCP (Transmission Control Protocol) и UDP (User Datagram Protocol). TCP ориентирован на соединение и обеспечивает приложениям надежный сервис с гарантированной доставкой данных, подтверждением приема пакетов, управлением потоком данных, обнаружением и коррекцией ошибок. TCP предназначен для передачи с побитовой точностью больших объемов данных, например, программных файлов. Протокол UDP на соединение не ориентирован, обеспечивает ненадежный сервис и используется в основном для обмена короткими запросами и ответами. Неудивительно, что TCP, выполняя свои функции, генерирует большой объем управляющего трафика, тогда как накладные расходы, связанные с использованием UDP, относительно невелики.
Примечание Эпитет «надежный» в отношении протокола означает его способность обеспечить гарантированную доставку данных с подтверждением их приема и не отражает степени доверия, которой заслуживает протокол. Обычно вполне можно рассчитывать, что и ненадежный протокол без ошибок доставит сообщение до целевой системы.
Два протокола транспортного уровня из набора TCP/IP обеспечивают приложениям разный уровень обслуживания. Как TCP, так и UDP генерирует единицы данных PDU (protocol data unit), передаваемые внутри дейтаграмм IP. TCP выполняет функции, которых нет у IP, поэтому два этих протокола дополняют, но не дублируют друг друга. Комбинация UDP и IP обеспечивает минимальный транспортный сервис с низким уровнем накладных расходов.