Работа протоколов
Передача данных по сети, с технической точки зрения, должна быть разбита на ряд последовательных шагов, каждому из которых соответствуют свои правила и процедуры, или протокол. Таким образом, сохраняется строгая очередность в выполнении определенных действий.
Кроме того, эти действия должны быть выполнены в одной и той же последовательности на каждом сетевом компьютере. На компьютере-отправителе эти действия выполняются в направлении вниз, а на компьютере-получателе снизу вверх.
Компьютер-отправитель в соответствии с протоколом выполняет следующие действия:
разбивает данные на небольшие блоки, называемые пакетами, с которыми может работать протокол;
добавляет к пакетам адресную информацию, чтобы компьютер-получатель мог определить, что эти данные предназначены ему;
подготавливает данные к передаче через плату сетевого адаптера и далее – по сетевому кабелю.
Компьютер-получатель в соответствии с протоколом выполняет те же действия, но только в обратном порядке:
принимает пакеты данных из сетевого кабеля;
через плату сетевого адаптера передает пакеты в компьютер;
удаляет из пакета всю служебную информацию, добавленную компьютером-отправителем;
копирует данные из пакетов в буфер для объединения в исходный блок данных;
передает приложению этот блок данных в том формате, который он использует.
На рис.6.1 показаны фрагменты данных, соответствующие каждому уровню модели OSI.
Работа различных протоколов должна быть скоординирована так, чтобы исключить конфликты или незаконченные операции. Этого можно достичь с помощью разбиения на уровни.
Стеки протоколов
Это комбинация протоколов. Каждый уровень определяет различные протоколы для управления функциональными связями или ее подсистемами. Каждому уровню присущ свой набор правил. В табл. 6.1 показана модель OSIи уровни протоколов.
Так же как и уровни в модели OSI, нижние уровни стека описывают правила взаимодействия оборудования, изготовленного разными производителями. А верхние уровни описывают правила проведения сеансов связи и интерпретации приложений.
Рис. 6.1.Фрагменты данных, соответствующие моделиOSI
Таблица 6.1
Модель osi и уровни протоколов
|
Уровень |
Набор правил |
|
Прикладной |
Инициация или прием запроса |
|
Представительский |
Добавление в пакет форматирующей, отображающей и шифрующей информации |
|
Сеансовый |
Добавление информации о трафике с указанием момента отправки пакета |
|
Транспортный |
Добавление информации для обработки ошибок |
|
Сетевой |
Добавление адресной информации и информации о месте пакета в последовательности передаваемых пакетов |
|
Канальный |
Добавление информации для проверки ошибок и подготовка данных для передачи по физическому соединению |
|
Физический |
Передача пакета как потока битов |
Привязка позволяет с достаточной гибкостью настраивать сеть, то есть сочетать протоколы и платы сетевых адаптеров, как того требует ситуация. Например, два стека протоколовIPX/SPXмогут быть привязаны к одной плате СА. Если на компьютере более одной платы СА, то стек протоколов (СП) может быть привязан как к одной, так и нескольким платам СА.
Порядок привязки определяет очередность, с которой ОС выполняет протоколы. Если с одной платой СА связано несколько протоколов, то порядок привязки определяет очередность, с которой будут использоваться протоколы при попытках установить соединение. Обычно привязку выполняют при установке ОС или протокола. Например, если TCP/IPпервый протокол в списке привязки, то именно он будет использоваться, при попытке установить связь. Если попытка неудачна, компьютер попытается установить соединение, используя следующий по порядку протокол в списке привязки.
Привязка не ограничивается установкой соответствия стеков протоколов плате СА. АП должен быть привязан к компонентам, уровни которых и выше, и ниже его уровня. Так TCP/IPнаверху может быть привязан к Сетевому уровнюNetBIOS, а внизу - к драйверу платы СА. Драйвер, в свою очередь, привязан к плате СА.
В компьютерной промышленности в качестве стандартных моделей протоколов разработано несколько стеков. Важные:
набор протоколов ISO/OSI;
IBM System Network Architecture (SNA);
Digital DECnetTM;
Novell NetWare;
Apple AppleTalk®
Набор протоколов Интернета TCP/IP.
На рис. 6.3 показано отображение протоколов на модель OSI.
Разделение протоколов
|
Прикладной уровень |
Пользователи услугами сети Прикладного уровня |
|
Представительский уровень | |
|
Сеансовый
| |
|
Транспортный уровень
|
Транспортные службы |
|
Сетевой уровень |
Сетевые службы |
|
Канальный уровень | |
|
Физический уровень |
Для моей АСУТП достаточно трех видов протоколов:
сетевого, канального, физического т. к. они относятся к сетевым службам и коммуникационные задачи возложенные на мою сеть они выполняют в полной мере.