- •Сетевые технологии
- •История компьютерных сетей
- •Глобальные и локальные сети
- •Термины и понятия
- •Топология вычислительных сетей
- •Полносвязная топология
- •Ячеистая топология
- •Общая шина
- •Смешанные топологии
- •Многозначность понятия топологии (физическая и логическая топология)
- •Понятие разделяемой среды
- •Многоуровневый подход и эталонная модель osi
- •Эталонная модель osi
- •Физический уровень
- •Канальный уровень
- •Сетевой уровень
- •Транспортный уровень
- •Сеансовый уровень
- •Представительский уровень
- •Прикладной уровень
- •Сетезависимые и сетенезависимые уровни
- •Стандартные стеки коммуникационных протоколов
- •Взаимодействие уровней модели osi (на примере стека tcp/ip)
- •Физический уровень модели osi
- •Характеристики линий связи.
- •Спектральный анализ сигналов на линиях связи.
- •Амплитудно-частотная характеристика, полоса пропускания и затухание.
- •Связь между пропускной способностью линии и ее полосой пропускания.
- •Линии связи.
- •Коаксиальные кабели
- •Кабели на основе витых пар
- •Оптоволоконные кабели
- •Бескабельные каналы связи
- •Методы передачи дискретных данных на физическом уровне (методы кодирования)
- •Аналоговая модуляция.
- •Цифровое кодирование.
- •Логическое кодирование
- •Избыточные коды
- •Скрэмблирование.
- •Канальный уровень модели osi
- •Базовые технологии локальных сетей
- •Технология Ethernet
- •Метод csma/cd
- •Возникновение коллизии.
- •Время двойного оборота и распознавание коллизий.
- •Спецификации физической среды Ethernet и Fast Ethernet.
- •Сеть Gigabit Ethernet
- •Управление обменом в сети с топологией кольцо (маркерные методы доступа к разделяемой среде)
- •Метод доступа к кольцу
- •Приоритетный доступ к кольцу.
- •Физический уровень технологии Token Ring
- •Логическая структуризация сети с помощью мостов и коммутаторов (технология коммутации).
- •Ограничения сети, построенной на общей разделяемой среде
- •Логическая структуризации сети (делении сети на сегменты)
- •Структуризация с помощью мостов и коммутаторов
- •Принципы работы мостов и коммутаторов
- •Полнодуплексные протоколы локальных сетей
- •Управление потоком кадров (проблема переполнения выходного буфера)
- •Конструкции коммутаторов
- •Коммутаторы на основе коммутационной матрицы
- •Коммутаторы с общей шиной
- •Коммутаторы с разделяемой памятью
- •Сетевой уровень модели osi
- •Принципы объединения сетей на основе протоколов сетевого уровня. Ограничения мостов и коммутаторов
- •Понятие составной сети
- •Алгоритм работы маршрутизатора.
- •Протоколы маршрутизации
- •Адресация в ip-сетях Классы ip-адресов
- •Особые ip-адреса
- •Порядок распределенияIp-адресов
- •Использование масок в ip-адресации
- •Транспортный и прикладной уровень модели osi
- •Реализация скользящего окна в протоколе tcp.
- •Сетевые службы прикладного уровня Символьные доменные имена (служба dns)
- •Служба имен Windows (Windows Internet Name Service – wins)
- •Интеграция wins с dns
- •Автоматизация процесса назначения ip-адресов (протокол dhcp)
- •Глобальные сети и методы коммутации в них
- •Коммутация каналов на основе частотного мультиплексирования
- •Коммутация каналов на основе разделения времени
Взаимодействие уровней модели osi (на примере стека tcp/ip)
Прикладной уровень порождает поток данных (байт), который необходимо передать через сеть на какой либо узел. Каждый такой поток необходимо направить конкретному процессу-получателю. Каждый компьютер может выполнять несколько процессов, более того, прикладной процесс тоже может иметь несколько точек входа, выступающих в качестве адреса назначения. Процесс, к которому направляется поток (или его точка входа) описывается идентификатором (номера) порта прикладной службы. Номер портав совокупности с номером сети и номером конечного узла однозначно определяют прикладной процесс в сети. Этот набор идентифицирующих параметров имеет названиесокет (socket).
Представительский уровень может при необходимости преобразовать наш поток.
Далее поток поступает на вход транспортного уровня, который «нарезает» его на некоторые непрерывные части (порции) данных для передачи на сетевой уровень. К этой порции протокол сетевого уровня добавляет заголовок и концевик. В результате получаем часть потока, которая обрабатывается транспортным уровнем и называется сегментом (segment). Не все сегменты, посланные через соединение, будут одного и того же размера, однако оба участника соединения должны договориться о максимальном размере сегмента, который они будут использовать (функция договаривания относится к сеансовому уровню). При передаче сегментов осуществляется обязательное подтверждение правильности приема. На стороне адресата сетевой уровень на основании информации содержащейся в заголовках сегментов соединит полученные сегменты и снова получит поток данных.
Каждый сегмент будет иметь свой собственный заголовок и концевик.
Сегменты поступают на сетевой уровень, где упаковываются внутрь пакета, который является порцией данных на сетевом уровне. Понятно что у каждого пакета должен быть свой собственный заголовок и концевик.
Пакеты передаются вниз канальному уровню, который вкладывает их в свои кадры, добавляя свой собственный заголовок.
Наконец, сообщение достигает нижнего, физического уровня, который собственно и передает его по линиям связи узлу-адресату. К этому моменту сообщение «обрастает» заголовками всех уровней (рис. …).
Когда сообщение по сети поступает на узел-адресат, оно принимается его физическим уровнем и последовательно перемещается вверх с уровня на уровень. Каждый уровень анализирует и обрабатывает заголовок своего уровня, выполняя соответствующие данному уровню функции, а затем удаляет этот заголовок и передает сообщение вышележащему уровню. Все будет закончено, когда поток данных будет передан процессу, к которому он направляется.
Процесс последовательной упаковки данных для передачи называется также инкапсуляцией пакетов. Обратный процесс последовательной распаковки данных приемником называетсядекапсуляцией пакетов.
ПРИМЕЧАНИЕ Термины «пакет» (packet) и «кадр» (frame) в литературе нередко путаются. Иногда под этими терминами имеется в виду одно и то же. Но иногда подразумевается, что кадр и пакет различаются. В дальнейшем мы будем употреблять эти термины в соответствии с терминологией устоявшейся в стандартах TCP/IP. Сегмент – на транспортном уровне, пакет – на сетевом, кадр – на канальном.