Sporočilo kanala. Povezovalni sloj

Frekvenčno ločevanje signalov (kanalov)

Izsledimo glavne faze nastajanja večkanalnega signala v frekvenčni delitvi kanalov (FCD). Prvič, v skladu s poslanimi sporočili, primarni signali a i(t) z energijskimi spektri , ,…, modulirajo podnosilne frekvence vsakega kanala. To operacijo izvajajo modulatorji , , ... , kanalni oddajniki. Spektri kanalskih signalov, pridobljenih na izhodu frekvenčnih filtrov , , … zasedajo frekvenčne pasove , , … (slika 9.2).

riž. 9.2. Frekvenčno multipleksiranje in shema ločevanja kanalov

Predvidevamo, da je vsako od sporočil, ki jih je treba posredovati a i(t) zaseda frekvenčni pas standardnega kanala TF. V procesu oblikovanja skupinskega signala vsak kanal signalizira Si(t) se dodeli frekvenčni pas, ki se ne prekriva s spektri drugih signalov (slika 9.3). Nato skupna pasovna širina N-skupina kanalov bo enaka

. (9.8)

Slika 9.3 Transformacija spektrov v sistemu s FDM

Ob predpostavki, da se uporablja enostranska modulacija in da vsak signal kanala zaseda frekvenčni pas

za spekter skupinskega signala dobimo

. (9.10)

Skupinski signal se pretvori v linearni signal in se prenaša po komunikacijski liniji (predajni poti). Na sprejemni strani po pretvorbi linearnega signala v skupinski signal slednji uporabi pasovne kanalne filtre F k s pasovno širino in demodulatorji se pretvori v sporočila kanala, ki se pošljejo prejemniku.

Skratka, v večkanalnih sistemih FDM je vsakemu kanalu dodeljen določen del celotne pasovne širine osnovnega pasu. Na vhod sprejemne naprave jaz-th kanalski signali so hkrati aktivni Si vse N kanalov. Uporaba frekvenčnih filtrov Ф i samo tiste frekvence, ki pripadajo danemu jaz-ti kanal.

Zaradi neidealnih značilnosti pasovnih kanalnih filtrov se med kanali pojavlja medsebojno preslušavanje. Za zmanjšanje teh motenj je potrebno uvesti zaščitne frekvenčne intervale med kanali.

V to smer

To pomeni, da se v sistemih FDM učinkovito uporablja le približno 80 % pasovne širine prenosne poti. Poleg tega je treba zagotoviti zelo visoko stopnjo linearnosti celotne skupinske poti.

Časovna ločitev signalov (kanalov)

Z metodo začasne razdelitve kanalov (TSC) se skupinska pot s pomočjo sinhronih oddajnikov preklopi ( K pas) in sprejemnik ( K pr) je na voljo za signalizacijo vsakega kanala večkanalnega sistema. (Mehanska stikala se v sodobni opremi praktično ne uporabljajo. Namesto tega se uporabljajo elektronska stikala, izdelana na primer na premičnih registrih.) V TRC se najprej prenaša signal 1. kanala, nato naslednjega itd. do zadnjega kanala po številki N, po katerem se ponovno poveže 1. kanal, postopek pa se ponovi s frekvenco vzorčenja (slika 9.4).

Zaporedja moduliranih impulzov, ki se časovno ne prekrivajo, se uporabljajo kot kanalski signali v sistemih TDM. si(t); niz kanalnih impulzov - skupinski signal S G ( t) se prenaša po komunikacijski liniji. Preklop delovanja na strani sprejema K pr se lahko identificira s ključem, ki povezuje linijo s sprejemnikom jaz-th kanal samo za čas trajanja impulzov jaz th kanal (»časovni filter« Ф i). Po demodulaciji sporočila a i(t) Pridi jaz-ti prejemnik.

Za normalno delovanje večkanalnega sistema z VRC je potrebno sinhrono delovanje stikal na oddajni in sprejemni strani. Pogosto je za to eden od kanalov zaseden za prenos posebnih sinhronizacijskih impulzov za časovno usklajeno delovanje. K pas in K Ave.

riž. 9.5. začasna ločitev

dva signala z AIM

Na sl. 9.5 prikazuje časovne diagrame dvokanalnega sistema z AIM. Nosilec sporočila je zaporedje impulzov s točko

, (9.12)

prihaja do impulznega modulatorja (IM) iz generatorja taktnih impulzov (GTI). Skupinski signal (slika 9.5, a) se napaja v stikalo. Slednji igra vlogo "začasnih" parametričnih filtrov ali tipk, katerih prenosna funkcija . (slika 9.5, b) se spreminja sinhrono (s točko) in v fazi s spremembami prenosne funkcije:

(9.13)

To pomeni, da je na prenosno pot v vsakem časovnem intervalu povezan samo th impulzni detektor ID-. Sporočila, prejeta kot rezultat zaznave, se pošljejo prejemniku PS-sporočil.

operater, ki opisuje delovanje ključnega filtra, izreže intervale, ki sledijo obdobju od signala, in zavrže preostali del signala.

Tukaj, kot prej, označuje interval, v katerem se prenašajo signali i-tega vira.

Pri časovni delitvi je medsebojni poseg predvsem posledica dveh razlogov. Prvi je, da linearna popačenja, ki nastanejo zaradi omejenega frekvenčnega pasu in neidealnih amplitudno-frekvenčnih in fazno-frekvenčnih značilnosti katerega koli fizično izvedljivega komunikacijskega sistema, kršijo impulzno naravo signalov. Dejansko, če je pri prenosu moduliranih impulzov končnega trajanja spekter omejen, se bodo impulzi "razpršili" in namesto impulzov končnega trajanja bomo dobili procese, ki so neskončno podaljšani v času. S časovno ločitvijo signalov bo to privedlo do dejstva, da se bodo impulzi enega kanala prekrivali z impulzi drugih kanalov. Z drugimi besedami, med kanali obstaja medsebojno preslušavanje ali inter simbolna interferenca. Poleg tega lahko pride do medsebojnih motenj zaradi nepopolne sinhronizacije ure na oddajni in sprejemni strani.

Za zmanjšanje stopnje medsebojnih motenj je potrebno uvesti "zaščitne" časovne intervale, ki ustrezajo določenemu širjenju spektra signala. Torej, v večkanalnih telefonskih sistemih je pas učinkovito prenesenih frekvenc = 3100 Hz; v skladu s Kotelnikovim izrekom je minimalna vrednost = 2 = 6200 Hz. Vendar pa je v resničnih sistemih hitrost ponovitve impulza izbrana z nekaj rezerve: = 8 kHz. Za prenos takšnih impulzov v enokanalnem načinu je potrebna pasovna širina najmanj 4 kHz. Pri časovni delitvi kanalov signal vsakega kanala zaseda isti frekvenčni pas, ki je določen v idealnih pogojih po Kotelnikovem izreku iz razmerja (brez upoštevanja sinhronizacijskega kanala)

, (9.14)

kje , ki je enaka skupni pasovni širini sistema pri frekvenčni delitvi.

Čeprav sta teoretično TDM in FDM enaka glede na učinkovitost uporabe frekvenčnega spektra, pa so v realnih pogojih sistemi TDM v tem kazalcu opazno slabši od FDM zaradi težav pri zmanjševanju ravni medsebojnih motenj pri ločevanju signalov. Hkrati je nesporna prednost RDC zmanjšanje stopnje motenj nelinearnega izvora zaradi razlike v času delovanja impulzov različnih kanalov, v sistemih RDC je vrhnji faktor nižji. . Pomembno je tudi, da je oprema RMC veliko enostavnejša od opreme PMC. Najširšo uporabo TRC najdemo v digitalnih sistemih s PCM.

Preverjanje razpoložljivosti prenosnega medija.

Izvajanje mehanizmov za odkrivanje in popravljanje napak. Da bi to naredili, se na povezovalnem sloju biti združijo v okvirje (okvirje), pravilnost prenosa vsakega okvirja pa je zagotovljena s postavitvijo posebnega zaporedja bitov na začetek in konec vsakega okvirja, ki ga označi, in tudi izračuna kontrolno vsoto.

Nadzor komunikacijskih parametrov (hitrost, ponovitev)

Protokoli povezovalne plasti, ki se uporabljajo v lokalnih omrežjih, vsebujejo strukturo povezav in načine njihovega naslavljanja samo za omrežje z določeno topologijo. Topologije vključujejo vodilo, obroč in zvezdo. Primeri protokolov povezovalne plasti so protokoli Ethernet, Token Ring, FDDI, 100VG-AnyLAN.

V globalnih omrežjih plast podatkovne povezave omogoča izmenjavo sporočil med dvema sosednjima računalnikoma, ki sta povezana s posamezno komunikacijsko linijo. Primeri protokolov od točke do točke (kot se takšni protokoli pogosto imenujejo) so široko uporabljena protokola PPP in LAP-B.

Protokoli: IEEE 802.1 (opisuje naprave (stikala, mostove))

Razdeljen je na LLC - 802.2 in MAC (CSMA / CD) - 802.3,

MAC (Token Ring) - 802.5,

MAC (Ethernet) - 802.4

Struktura okvirja Ethernet: | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |

1) Preambula (začetek prenosa okvirja - 8 bajtov)

2) Ciljni naslov (2-6 bajtov ciljni MAC naslov, 2 bajta za zvonjenje)

3) Naslov pošiljatelja (2-6)

4) Dolžina podatkovnega polja (2 bajta)

5) Podatkovno polje (64–1500 bajtov)

6) Kontrolna vsota

Protokol LLC: 1- LLC 802.2

| DSAP1byte | SSAP1byte | Kontrolni 1 bajt | Podatki |

2-LLC 802.2 SNAP

| DSAP 2 bajta | SSAP 2 bajta | Nadzor 3 bajtov | Družina protokolov tip3byte | Vrsta protokola 2 bajta | Podatki |

DSAP - določa protokol prejemnika

SSAP - nakazuje. protokol pošiljatelja

Control - t za nadzor povezave

Vrsta družine - (IPX/SPX, X.25, ATM, TCP/IP=0)

Vrsta protokola - 0x0800 - IP, 0x0806 - ARP

MAC naslov (48 bitov): definirani so 3 vrste: individualni, oddajni, skupinski

|0|0|22bit|24bit|

00 - individualni naslov, 11 - oddaja, 10 - skupina.

22 bitov - organizacijska koda proizvajalca

24-bitna koda omrežnega adapterja

23. KANALI T1/E1.

Kanali T1/E1 Zakupljeni kanali T1/E1 so v zadnjih letih postali zelo priljubljeni kot sredstvo za povezovanje korporativnih omrežij in strežnikov z internetom. To je posledica visokih podatkovnih hitrosti kanalov: 1,544 Mbps v kanalu T1 in 2,048 Mbps za El.

Linije T1 so dupleksna digitalna vezja, ki so bila prvotno zasnovana za prenos klicev med telefonskimi centralami. Fizično se povezava izvede preko dveh parov telefonskih zvitih žic (en par je v eno smer, drugi v nasprotni).

AMI Kanal uporablja bipolarno kodiranje(bipolarno kodiranje). .Ta metoda ima drugo ime - alternativne invertirajoče logične(AMI). Odsotnost napetosti v liniji ustreza nič, pozitivni in negativni impulzi pa se uporabljajo za predstavitev enot. Primer takega kodiranja v primerjavi s standardno predstavitvijo (v obliki kode NRZ)

Sinhronizacija Jaz sem.

Dolgo zaporedje logičnih ničel lahko povzroči, da sprejemnik izgubi sinhronizacijo. Za boj proti temu se prijavite bipolarna substitucijska metoda 8 ničel– (B8ZS).

Vsako skupino 8 ničel, ki jih zazna oddajnik, ta nadomesti z neko "nesmiselno besedo". Ob sprejemu iz kanala se izvede inverzna pretvorba. Za izolacijo te nadomestne kombinacije (kot znak za začetek njenega prepoznavanja) se uporablja serijski prenos, brez obračanja dveh pozitivnih (kar ni dovoljeno v običajnem zaporedju kode AMI). Slika 5.2 prikazuje primer takšne nadomestne kombinacije.

Sinhronizacija okvirja

Kanal E1 je sestavljen iz 24 ločenih kanalov po 64 Kbps. Prenesene informacije so razdeljene na okvirje. Najbolj razširjeni sta metodi D4 in ESF (poleg tega se v linijah E3 pogosto uporablja algoritem Ml3).

Algoritem D4

Okvir vsebuje 1 sinhronizacijski bit in 24 bajtov podatkov (glej sliko 5.3). Tako je skupna dolžina okvirja 193 bitov.

Skupina 12 okvirjev je opremljena s posebno 12-bitno masko (glej sliko), ki se imenuje signal za poravnavo okvirja(signal za poravnavo okvirja). Imenuje se skupina 12 okvirjev superokvir.

algoritem ESF Algoritem generiranja superokvirja ESF (Extended SuperFrame) se razlikuje po tem, da je bila velikost superframe povečana z 12 na 24 sličic. V takem superokvirju kz je 24 nadzemnih bitov, le 6 se uporablja za namene sinhronizacije. Od preostalih 18 bitov se 6 uporablja za odpravljanje napak in 12 za trenutno spremljanje stanja linije.

Algoritem M13 Zasnovan za kanale TK (44,476 Mbps). Okvir vsebuje 4760 bitov. Od tega se 56 bitov uporablja za poravnavo okvirja (sinhronizacija okvirja), odpravljanje napak in spremljanje stanja linije.

Impulzno kodna modulacija (PCM)

Kanali T1 so bili prvotno namenjeni prenosu telefonskih pogovorov, vendar po digitalni liniji.

Na običajnem telefonu se signal prenaša analogno v frekvenčnem območju od 300 do 3400 Hz. Za pretvorbo analognega signala v digitalno obliko se uporablja impulzno kodna modulacija (PCM) - Pulse Code Modulation (PCM). V ta namen je uveden blok ADC, ki pretvarja amplitudo analognega signala v digitalno odčitavanje 8 bitov. Pogostost jemanja takšnih odčitkov je bila izbrana ob upoštevanju Nyquistovi izreki(Nyquist). V skladu s tem izrekom mora biti frekvenca vzorčenja 2-krat večja od frekvence vzorčenega signala za ustrezno pretvorbo signala iz analognega v digitalni. Za telefonske kanale je bila izbrana frekvenca 8000 anket na sekundo. Tako mora digitalna linija imeti pasovno širino 8 x 8000 = 64 Kbps.

Multipleksiranje Na liniji T1 je 24 teh digitalnih kanalov 64 kbit/s sestavljenih skupaj. To prinaša skupno prepustnost na 1,544 Mbps. Za združitev se prijavite časovno multipleksiranje kanalov– Multipleksiranje s časovno delitvijo (TDM). Celotna razpoložljiva pasovna širina je razdeljena na osnovne časovne intervale po 125 µs. Naprava monopolizira celoten frekvenčni pas za obdobje tako osnovnega intervala.

Z multipleksiranjem lahko linija T1 hkrati prenaša avdio, digitalne podatke in video signale. Po potrebi lahko vso razpoložljivo pasovno širino 1,544 Mbps monopolizira en podatkovni tok.

Struktura sistema Na sliki je prikazana možna struktura terminalske naprave za delovanje na liniji T1. Tukaj je CSU enota kanalske storitve, DSL pa enota podatkovne storitve.

Delne črte T1 Uporabnik lahko izposodi le del kanala T1. Hkrati ima možnost plačila za poljubno število (od 1 do 24) kanalov DSO (Digitalni signal 0) pri 64 Kbps.

Kanali E1 V Evropi je 1TU - Mednarodna telekomunikacijska unija - predlagala nekoliko drugačno klasifikacijo takšnih digitalnih kanalov. Osnova je E1 capal, ki vsebuje 30 kanalov USO (vsak po 64 Kbps) in dodatni 1 kanal za sinhronizacijo in 1 kanal za prenos informacij o storitvi. Pasovna širina kanala E1 je 2,048 Mbps.

Prenosni medij Za organiziranje kanalov tipa T1 je mogoče uporabiti različne medije. Na primer: dva para zvitih prevodnikov - omogočata organizacijo kanala T1; 4 kanale T1 je mogoče organizirati v koaksialni kabel; mikrovalovni kabel omogoča namestitev 8 linij T1; optični kabel lahko vsebuje do 24 linij T1.

ISDN omrežja

Digitalna omrežja ISDN (Integrated Services Digital Network) se pogosto uporabljajo kot alternativa povezovanju prek kanalov T1/E1. Razlika je predvsem v načinu plačila. Za celoten (ali del) kanala T1 se zaračuna fiksna (precej visoka) naročnina. V omrežjih ISDN se plačilo zaračuna samo za čas povezave.

Tehnologija ISDN omogoča hkratni prenos glasovnih in digitalnih podatkov, zagotavlja visokohitrostno povezavo z globalnimi omrežji. Ta tehnologija je bila razvita za popolne potrebe majhne pisarne.

Podobno kot pri kanalih T1, ta tehnologija temelji na uporabi digitalnega kanala 64 Kbit/s. Analogni (glasovni) podatki so predhodno vzorčeni (vzorčenje se izvaja) 8000-krat na sekundo. Vsak vzorec predstavlja 8 bitov informacij. To pomeni, da se uporablja PCM.

B-kanal Glavna komponenta katere koli linije ISDN je enosmerni B-kanal z zmogljivostjo 64 Kbps. Lahko prenaša digitalizirane avdio ali video podatke ali sam digitalne podatke.

D-kanal Uporablja se za prenos informacij o storitvi. To so na primer signali za vzpostavitev in prekinitev povezave. Celoten pas B-kanala je namenjen samo prenosu koristnih informacij.

Obstajata dve standardni konfiguraciji kanala ISDN: BRI in PRI/

BRI vmesnik To je logična kombinacija dveh 64 Kbps B-kanalov in enega 16 Kbps D-kanala. BRI (Basic Rate Interface) - Vmesnik za prenos z nominalno hitrostjo.

Vmesnik BRJ je optimalna konfiguracija za oddaljene uporabnike in majhne pisarne. Njegova skupna pasovna širina je 128 Kbps, kanal D pa se uporablja samo za prenos informacij o storitvah.BRI omogoča povezavo do 8 naprav (telefonskih, digitalnih in video).

Izmenjava D-kanala uporablja protokol SS7 (Signalling System Number 7).

PRI vmesnik PRI (Primary Rate Interface) - vmesnik za prenos z osnovno hitrostjo. Ta vmesnik ustreza največji hitrosti prenosa na liniji T1. Konfiguracija PRI je sestavljena iz 23 kanalov 64Kbps (B-kanali) in enega 64Kbps D-kanala. Zato lahko uporabnik oddaja s hitrostjo 1,472 Mbps.

V evropskih linijah ISDN konfiguracija PRI ustreza 30 B-kanalom (ker E1 vsebuje ravno toliko kanalov za prenos koristnih informacij).

Uporabniška povezava Slika 5.5 prikazuje tipično konfiguracijo strojne opreme naročniškega kompleksa ISDN.

Naprava NT1 (Network Terminator 1) se uporablja za priključitev naročnika na digitalni kanal.

Naprava NT2 (Network Terminator 2) zaseda vmesno raven med NT1 in katero koli terminalsko opremo. To so lahko ISDN usmerjevalniki in digitalne PBX.

Terminalna naprava prvega tipa TE1 (Terminal Equipment 1) se šteje za uporabniško opremo, ki se lahko poveže z napravami tipa NT. To so na primer delovne postaje ISDN, faks, ISDN telefoni.. Druga vrsta terminalskih naprav TE2 (Terminal Equipment 2) vključuje vso opremo, ki je ni mogoče neposredno povezati z NT2 (analogni telefoni, osebni računalniki itd.), vendar zahteva za to uporabite poseben priključni adapter TA (Terminal Adapter).

oprema Ožičenje je izdelano z zvito bakreno žico (sukani par) razreda UTP najmanj 3 (zagotavlja prenos s hitrostjo do 10Mbps). Vmesnik BR1 zahteva en par UTP, vmesnik PRI pa 2 para UTP.

Naprava NT1 je precej preprosta, zato je pogosto integrirana v terminalsko opremo.

Uporabnikova ISDN oprema je lahko vgrajena ali samostojna. Vgrajeno napravo je mogoče tudi kombinirati, t.j. vsebujejo NT1 in več terminalskih adapterjev TA. Zunanji terminalski adapterji so videti kot modemi, zato jih pogosto imenujemo ISDN modemi (čeprav ni modulacije ali demodulacije). Zelo pogosto se uporablja druga vrsta opreme - ISDN usmerjevalniki - Ethernet. Služijo tudi kot most med kanalom in lokalnim omrežjem, t.j. to je usmerjevalni most.

H-kanali ITU je izdal standarde za ISDN H-kanale. Vključujejo pet konfiguracij, od HO (vključuje 6 B-kanalov - prepustnost 384 Kbps, zasnovan za podporo videokonference) do kanala H4 (vključuje 2112 D-kanalov, prepustnost - 135 Mbps, video in avdio podatki, usmerjeni v oddajanje).

Storitve ISDN Kanal ISDN lahko zagotavlja različne dodatne storitve, kot so: konferenčni klici; preusmeritev dohodnih klicev na drugo telefonsko številko; identifikacija številke klicatelja; organizacija delovnih skupin itd.

Okvirna relejna omrežja

Omrežja, ki uporabljajo protokole X.25, so se izkazala za zanesljiva, vendar ne dovolj hitra. V zvezi s tem so bile predlagane spremembe, ki so osredotočene na zelo visoke hitrosti prenosa - to so zlasti omrežja Frame Relay in ATM.

Prednik tehnologije Frame Relay - okvirnega releja - je bilo v zgodnjih 90. letih ameriško podjetje WILTEL, ki je imelo razvejano mrežo optičnih vodov, položenih vzdolž železnic. Tehnologija Frame Relay je za razliko od X.25 omogočala zagotavljanje hitrosti prenosa, kompatibilne s kanali T1 (1,5 Mbps) in T3 (45 Mbps), medtem ko je bila v X.25 običajno 64 Kbps.

Format okvirja Bistvo te tehnologije je v zavrnitvi 3. (omrežne) plasti X.25. Omejeni so na uporabo 2. (povezovalne) plasti, kjer se prenos izvaja po okvirjih. Spremenjena je samo glava okvirja:

Glava okvirja Frame Relay vsebuje:

10-bitno polje DLCI - identifikator podatkovne povezave. To polje usmerjevalniki uporabljajo za iskanje ciljnega gostitelja, tj. to so informacije o releju okvirja.

Od preostalih šestih bitov glave:

3 biti delujejo kot zastavice preobremenitve;

1 bit - omogoča zmanjšanje prioritete okvirja (imenovanega DE bit);

2 bita - rezervirano.

Hitrost prenosa

Stopnja prenosa je dogovorjena s ponudnikom v obliki treh parametrov:

- CIR je dogovorjena hitrost prenosa;

Bc – dogovorjena količina širitve prometa;

Be je mejna vrednost širitve prometa.

Promet obsega Be lahko omrežje sprejema le za omejeno časovno obdobje.

Prenos razporeda Vs je dovoljen le, če obremenitev omrežja v povprečju ne presega dogovorjene vrednosti CIR.

V primeru preobremenitve lahko usmerjevalnik izpusti paket ali pa je bit v njem nastavljen na "1". DE(zmanjšanje prioritete), v tem primeru pa lahko takšen paket po potrebi uniči kateri koli usmerjevalnik, ki sledi poti.

Vrste kanalov

Tehnologija Frame Relay lahko deluje na dveh vrstah kanalov:

PVC - trajno virtualno vezje;

SVC - Switched Virtual Circuit.

PVC-ji so definirani med fazo konfiguracije sistema in zagotavljajo, da so paketi vedno dostavljeni po isti poti. SVC se vzpostavijo vsakič na začetku prenosa (med fazo vzpostavitve povezave), s čimer se izognemo okvarjenim odsekom omrežja.

Zaščiten pred napakami

Omrežje Frame Relay preveri pravilnost okvirja (z analizo polja FCS) in, če se najdejo napake, se okvir izbriše. Vendar pa ponovna oddaja takšnih izbrisanih okvirjev ni zahtevana. Verjame se, da bi moral biti protokol višje ravni, transportni protokol (odgovoren za dostavo od konca do konca), odgovoren za sestavljanje sporočila in zahtevanje nedostavljenih okvirjev. Tako so ta omrežja osredotočena na uporabo visokokakovostnih optičnih kanalov, pri katerih so napake precej redke, zato je tudi verjetnost ponovnega prenosa paketov majhna.

Omrežja bankomatov

Omrežja bankomatov so bila razvita kot druga alternativa omrežjem X.25. Hitrost prenosa v tem omrežju je tudi v območju od 25,5 Mbps do 2,488 Gbps. Kot prenosni medij se lahko uporabljajo različni mediji, od nezaščitenega sukanega para UTP razreda 3 do optičnih kanalov.

Ta tehnologija je znana tudi kot Fast Packet Switching - hitro paketno preklapljanje.

Visoke hitrosti prenosa zagotavljajo:

1. Fiksna velikost okvirja - 53 bajtov

2. Odsotnost kakršnih koli ukrepov za zagotovitev pravilnega prenosa. Ta naloga se prenese na višje nivoje protokola (transport).

Tehnologija ATM spada v drugo (povezovalno) plast po konceptu OSI. Okvirji v bankomatu se imenujejo celice(celica). Oblika takšne celice je prikazana na levi sliki.

Glava celice (5 bajtov) vsebuje:

Identifikator navidezne poti - VPI (Virtual Path Identifier);

Identifikator navideznega kanala - VCI (Virtual Channel Identifier);

identifikator vrste podatkov (3 biti);

Prednostno polje izgube celic (1 bit);

Polje za nadzor napake glave (8 bitov) je vsota mod 2 bajtov glave. Protokoli višje ravni razrežejo svoja sporočila na segmente

Po 48 bajtov in jih postavite v informacijsko polje celice.

Tehnologija ATM podpira 2 vrsti kanalov (podobno kot v omrežjih Frame

PVC - trajna virtualna vezja;

SVC - preklopna navidezna vezja.

Na povezovalnem sloju ATM sta dodeljeni 2 podsloji (glej . riž zgoraj desno): sam sloj ATM in sloj prilagajanja ATM.

Prilagoditveni sloj ATM (ATM Adaptation Layer) - AAL - izvaja enega od

pet načinov prenosa:

AAL1- označeno konstantna hitrost prenosa(CBR) in sinhroni promet. Osredotočen na prenos govora in video slik.

AAL2- tudi podpira sinhroni prenos ampak uporablja spremenljiva bitna hitrost(VDR). Žal še ni izvedeno.

AAL3/AAL4(združeno v en sam protokol) – osredotočeno na spremenljiva bitna hitrost(VBR). Sinhronizacija ni zagotovljena. AAL4 se razlikuje po tem, da ne zahteva, da se najprej vzpostavi povezava.

AAL5- podobno kot AAL3, vsebuje le manjšo količino informacij o storitvi.

Po protokolih AAL1 in AAL2 se prenašajo deli po 48 bajtov informacij (1 bajt je servisni). Protokoli AAL3 - AAL5 vključujejo prenos blokov (razrezanih na segmente) do velikosti 65536 bajtov.

Priporočilo X.25 opisuje tri nivoje protokola – fizično, podatkovno povezavo in omrežno. Fizični sloj opisuje nivoje signala in logiko interakcije na fizičnem vmesniškem sloju. Tisti bralci, ki so morali na primer modem priključiti na serijska vrata osebnega računalnika (vmesnik RS-232/V.24), imajo predstavo o tem nivoju. Druga raven (LAP / LAPB), z nekaterimi spremembami, je zdaj tudi precej široko zastopana v opremi za množično povpraševanje: v modemski opremi, na primer, s protokoli skupine MNP, ki so odgovorni za zaščito pred napakami pri prenosu informacij po komunikacijskem kanalu, pa tudi kot v lokalnih omrežjih na ravni LLC. Druga plast protokolov je odgovorna za učinkovit in zanesljiv prenos podatkov v povezavi od točke do točke, t.j. med sosedi v omrežju X.25. Ta protokol zagotavlja zaščito pred napakami med prenosom med sosednjimi vozlišči in nadzorom pretoka podatkov (če prejemna stran ni pripravljena na sprejem podatkov, o tem obvesti oddajno stran in ta prenos ustavi). Poleg tega ta protokol vsebuje parametre, s spreminjanjem vrednosti katerih lahko dobite optimalen način glede na hitrost prenosa, odvisno od dolžine kanala med dvema točkama (čas zakasnitve v kanalu) in kakovosti prenosa. kanal (verjetnost izkrivljanja informacij med prenosom). Za izvajanje vseh zgornjih funkcij v protokolih druge stopnje je uveden koncept "okvir" ("okvir"). Okvir je del informacije (bit), organiziran na določen način. Začne okvir zastave, t.j. zaporedje bitov strogo določenega tipa, ki je ločilo med okvirji. Nato sledi naslovno polje, ki se v primeru povezave od točke do točke zmanjša na naslov "A" ali naslov "B". Sledi polje vrste okvirja, ki označuje, ali okvir vsebuje informacije ali je zgolj storitveni, tj. na primer upočasni pretok informacij ali obvesti oddajno stran o sprejemu/nesprejemu prejšnjega okvirja. Okvir ima tudi polje za številko okvirja. Okvirji so oštevilčeni ciklično. To pomeni, da ko je dosežena določena vrednost praga, se številčenje začne znova od nič. Končno se okvir konča s kontrolnim zaporedjem. Zaporedje se izračuna po določenih pravilih pri prenosu okvirja. V skladu s tem zaporedjem se ob sprejemu preveri, ali je bila informacija med prenosom okvirja popačena. Ko nastavljate parametre protokola na fizične značilnosti linije, lahko spremenite dolžino okvirja. Krajši kot je okvir, manjša je verjetnost, da se bo med prenosom poškodoval. Če pa je linija kakovostna, potem je bolje delati z daljšimi informacijskimi okvirji, ker odstotek odvečnih informacij, ki se prenašajo po kanalu (zastavica, okvirna servisna polja) se zmanjša. Poleg tega je mogoče spremeniti število okvirjev, ki jih oddajna stran pošlje, ne da bi čakali na potrditev s strani sprejema.

Ta parameter je povezan s t.i. "modul oštevilčevanja", tj. vrednost praga, ko se doseže, da se oštevilčenje začne znova od nič. To polje je lahko enako 8 (za tiste kanale, pri katerih zamuda pri prenosu informacij ni prevelika) ali 128 (za satelitske kanale, na primer, ko je zamuda pri prenosu informacij po kanalu velika). In končno, tretja raven protokolov je "omrežje". Ta plast je najbolj zanimiva v kontekstu obravnave omrežij X.25, saj ravno ta raven določa predvsem posebnosti teh omrežij.

Funkcionalno je ta protokol primarno odgovoren za usmerjanje v podatkovnem omrežju X.25, za prenos informacij od "vstopne točke" v omrežje do "izstopne točke" iz njega. Protokol tretjega nivoja na svoji ravni tudi strukturira informacije, t.j. ga razbije na koščke. Na tretji ravni se del informacije imenuje "paket". Struktura paketa je v mnogih pogledih podobna strukturi okvirja. Paket ima svoj modul za oštevilčenje, svoja naslovna polja, vrsto paketa, lastno krmilno zaporedje. Med prenosom se paket postavi v podatkovno polje informacijskih okvirjev (okviri drugega nivoja). Polja paketa se funkcionalno razlikujejo od ustreznih okvirnih polj. Najprej gre za naslovno polje, ki je v paketu sestavljeno iz 15 števk. To polje paketa mora zagotavljati identifikacijo naročnikov v vseh omrežjih s paketno komutacijo po vsem svetu.

INTERNET

Internet so vsa omrežja, ki medsebojno delujejo z uporabo protokola IP in tvorijo "brezšivno" omrežje za svoje uporabnike. Trenutno internet vključuje več deset tisoč omrežij in njihovo število se nenehno povečuje. Leta 1980 je bilo na internetu 200 računalnikov. Število računalnikov, povezanih v omrežje, se še naprej povečuje za približno 15 % na mesec. Obseg interneta se je po priključitvi komercialnih omrežij nanj močno povečal. To so bila omrežja, kot so America Online, CompuServe, Prodigy, Delphi, GEuie, BIX itd.

Internet nadzor Internetna družba (ISOC - Internet Society) določa smer razvoja interneta. To je organizacija, ki deluje na prostovoljni osnovi; njegov namen je spodbujati globalno izmenjavo informacij prek interneta. Imenuje Svet starejših, ki je odgovoren za tehnično vodenje in usmerjanje interneta.

Odbor starejših IAB (Internet Architecture Board) se redno sestaja, da bi odobril standarde in dodelil sredstva. Prisotnost standardov naj bi olajšala povezovanje računalnikov različnih platform (Sun, Macintosh, IBM itd.). Vsak računalnik v omrežju ima svoj edinstven 32-bitni naslov. Pravila za dodeljevanje naslovov določa IAB.

Obstaja še en javni organ - IETF Engineering Commission (Internet Engineering Task Force). Redno se sestaja, da razpravlja o tehničnih in organizacijskih vprašanjih, in po potrebi oblikuje delovne skupine.

Uporaba P- in V-operacij za organizacijo interakcij procesov v sistemu se lahko izvaja, dokler ni boljšega komunikacijskega mehanizma. Eden od predlogov za izboljšanje

riž. 8.7. P/V-sistem procesov za dve vozlišči grafa izračunov na sl. 8.2.

riž. 8.8. Dodajanje P/V sistemov v hierarhijo modela.

ta mehanizem je predlog za uporabo sporočil. Sistem za sporočanje je niz procesov, ki komunicirajo s pomočjo sporočil. Na sporočilih sta možni dve operaciji: pošiljanje in prejemanje. Pošiljanje sporočila je kot V-operacija, prejemanje sporočila pa kot -operacija. Če med sprejemom ni nobenega sporočila, prejemnik počaka, da se sporočilo pošlje.

Riddleova shema modeliranja temelji na tem mehanizmu. Ta model se zdi najprimernejši za modeliranje protokolov v računalniških omrežjih. Riddle upošteva (končen) niz procesov, ki komunicirajo prek sporočil. Sporočila pošiljajo in zahtevajo posebni procesi, imenovani kanalski procesi (poštni predali). Procesi kanala v bistvu zagotavljajo nabor sporočil, ki so bila poslana, vendar še niso bila prejeta, ali niz zahtev za sporočila prejemnikov, ki so bila izdana, vendar še niso izpolnjena. Drugi procesi sistema se imenujejo procesi programske opreme in so opisani v jeziku modeliranja programskih procesov (SPML).

Primer sistema treh procesov je prikazan na sl. 8.9. Kot je razvidno iz primera, je opis procesov na YMPP v bistvu diagram. Zanimiva je samo dejavnost posredovanja sporočil v sistemu. Sporočila so abstraktni elementi, katerih edina značilnost je vrsta. Število vrst sporočil v sistemu je lahko le končno. Sporočila so poslana ali prejeta v medpomnilnik sporočil v vsakem od procesov. Na proces je samo en medpomnilnik. Predlogi YMPP so: Postavite sporočilo te vrste v medpomnilnik sporočil. Pošlji sporočilo v medpomnilnik za sporočila procesa kanala Zahtevajte sporočilo od procesa kanala Počakajte (če je potrebno), dokler ne prejmete sporočila. Sporočilo je postavljeno v medpomnilnik sporočil. Preverite vrsto sporočila v medpomnilniku sporočil in skočite na stavek, če je sporočilo druge vrste kot: Simulirajte notranje preverjanje, odvisno od podatkov. Nadaljujte z obdelavo tako, da izvedete naslednji stavek, ali pa skočite na stavek z oznako Prenesi nadzor v stavek Konec procesa.

Sistem z NMPM modelira številne vzporedne procese. Vsak proces se začne na začetku svojega programa in izvaja svoj program, dokler ne naleti na Riddleov stavek, ki prikazuje, kako sestaviti izraz za posredovanje sporočil, ki predstavlja možne tokove sporočil v sistemu in s tem izrazom razišče strukturo sistema in poskrbi za pravilno delovanje. Ta izraz za posredovanje sporočil se uporablja za iste namene kot jezik Petri mreže. Zato pokažemo, kako je mogoče opis sistema procesov v YMPP pretvoriti v Petrijevo mrežo, tako da se njen jezik ujema z izrazom za posredovanje sporočila iz Riddleove analize. Ta transformacija ignorira implementacijo posameznih opisnih stavkov v YMPP, čeprav bi jih z rahlo spremembo lahko predstavili tudi v jeziku Petri mreže.

Za modeliranje procesa s Petrijevo mrežo uporabljamo en žeton na proces kot programski števec. Značilnost je tudi prisotnost sporočila v procesu kanala. Ker so sporočila identificirana po vrsti, je treba vsak tip sporočila v procesu kanala modelirati kot ločeno postavko. Zelo pomembna lastnost sistemov z MLCM je, da je število sporočil končno. Vsak programski proces je tudi končen. Sama čakalna vrsta sporočil zavzame potencialno neomejeno količino pomnilnika. Tako je sposobnost modeliranja kanalskih procesov in pravilne predstavitve stavkov pošiljanja in prejemanja najpomembnejši vidiki preoblikovanja opisa YMPP v Petrijevo mrežo. Modelarstvo

kanalske procese z nizi pozicij (ena za vsako vrsto sporočila), lahko predstavimo klavzulo pošiljanja s prehodom, ki postavi žeton na položaj, ki predstavlja ustrezen kanalski proces in tip sporočila. Prejemna klavzula preprosto odstrani žeton s katerega koli mesta v procesu kanala. Specifična pozicija, ki oskrbuje žeton, določa vrsto prejetega sporočila. Te informacije se lahko uporabijo v kateri koli nadaljnji ponudbi.

En sam znak v izrazu za posredovanje sporočil je vrsta sporočila za tista sporočila, ki so poslana ali prejeta iz procesa kanala. Ker vsak prehod v Petrijevi mreži povzroči simbol v jeziku Petrijeve mreže za to Petrijevo mrežo, je mogoče modelirati samo klavzule za pošiljanje in prejemanje v sistemu MLCM. Tako obstajata dve vrsti pozicij v Petrijevi mreži. Ena vrsta označenih pozicij deluje kot števec števila sporočil te vrste v procesu kanala, druga vrsta pozicij pa predstavlja klavzule za pošiljanje in prejemanje programa JMPP. Naj bodo ti stavki enolično označeni. Položaj, ki predstavlja stavek, bomo označili z vrsto sporočila v medpomnilniku sporočil s simbolom kljukice na položaju, ki je povezan s stavkom, kar pomeni, da je bil stavek že izveden. riž. 8.10 ponazarja, kako je treba stavke modelirati s Petrijevo mrežo. Na sl. 8.10 položaj predstavlja položaj, povezan s katerim koli stavkom, ki je pred stavkom

Zdaj je še treba pokazati, da je mogoče definirati stavek, ki je pred drugimi stavki v programu YMPP. Upoštevajte, da lahko vsak stavek obravnavamo kot par, ki ga sestavljata vrsta sporočila in številka stavka, saj bo isti stavek z različnimi vrstami sporočil v medpomnilniku sporočil Petri mreža različno modelirala. Najbolj očiten način za določitev predhodnikov stavkov je, da zaženete poseben začetni stavek (ki postane začetni položaj) na začetku vsakega programa v YMPP in v skladu z opisom programa ustvarite vse možne nadaljnje stavke za pošiljanje in prejemanje z ustreznimi vsebino predpomnilnika sporočil. Ta postopek se ponavlja za vse dohodne klavzule, dokler niso vzpostavljene vse klavzule za pošiljanje in prejemanje in identificirani njihovi nasledniki. Ker je število stavkov v opisu YMPP in število vrst sporočil končno, se ustvari le končno število stavčnih parov! /vrsta, sporočilo. Ta postopek je podoben karakterističnim enačbam, ki jih uporablja Riddle za izdelavo izraza za posredovanje sporočila. Na sl. 8.11 ponudbe na seznamu

riž. 8.10. (glej skeniranje) Preoblikovanje oddajnih in prejemnih stavkov v Petrijeve mrežne prehode. na vrhu, model stavka sk:send z vrsto sporočila v medpomnilniku sporočil. Spodnji kanalski proces je stavčni model sk:receive iz procesa kanala. Možne vrste sporočil

in njihovi možni nasledniki za sistem NMTP, prikazan na sl. 8.9.

Ko so nasledniki stavka identificirani, lahko te informacije uporabimo za identifikacijo možnih predhodnikov stavka in zato zgradimo Petrijevo mrežo, ki je enakovredna sistemu NMPT z uporabo prehodov, kot so prikazani na sliki. 8.10. Poseben izhodiščni položaj je predhodnik prvega stavka vsakega procesa v sistemu. Na sl. 8.12 sistem z NMTP, prikazan na sl. 8.9 se pretvori v enakovredno Petrijevo mrežo.

Kratek opis transformacije sporočilnih sistemov v Petrijevih mrežah kaže, da ta model omogoča moč simulacije v Petrijevih mrežah. Prav tako kaže, da je nabor izrazov za posredovanje sporočil, ki se obravnavajo kot jezikovni razred, podmnožica jezikovnega razreda Petri mreže.

Ker je mogoče P/V sisteme modelirati kot sisteme za sporočanje s sporočili samo ene vrste, potem P/V sisteme

riž. 8.11. (glej skeniranje) Predlogi in nasledniki za sistem z YMPP prikazan na sl. 8.9.

vključeni v sisteme za sporočanje. Enostavno je zgraditi sistem sporočanja za reševanje problema kadilcev cigaret, zato je vključitev P/V sistemov v sisteme za sporočanje lastniška. Po drugi strani pa sporočilni sistemi niso sposobni prejemati vhodnih sporočil iz več virov hkrati in zato niso enakovredni Petrijevim mrežam.

Ko poskušate simulirati prehod z več vhodi, se lahko zgodi eden od naslednjih dveh primerov:

1. Proces bo poskušal prejeti žetone (sporočila) iz vseh svojih vhodov, vendar bo neveljaven in bo zato blokiran, medtem ko bo odložil žetone, ki so potrebni za nadaljevanje drugih prehodov. To bo povzročilo zastoje v sistemu s sporočili, ki ne ustrezajo zastojem v Petrijevem omrežju, kar krši tretjo omejitev.

2. Postopek se bo izognil ustvarjanju nepotrebnih zastojev z zaznavanjem, da manjkajo preostali zahtevani žetoni, in se bo vrnil

(kliknite za ogled skeniranja)

čipi na položaju (kanalni procesi), iz katerega so bili izpeljani. Takšna dejanja se lahko izvajajo poljubno pogosto, kar pomeni, da ni omejitve dolžine zaporedja dejanj v sistemu s sporočili, ki ustrezajo omejenemu zaporedju prehodnih sprožilcev v Petrijevem omrežju. Tako je naša druga omejitev kršena.

riž. 8.13. Dodajanje sistemov s sporočili v hierarhijo modela.

Riddle je predstavil transformacijo, ki spada v primer 1 in ima za posledico nepotrebne zastoje. V vsakem primeru vidimo, da sporočilni sistemi ne morejo modelirati poljubnih Petrijevih mrež (pod omejitvami, ki smo jih oblikovali). Zato kot rezultat dobimo hierarhijo, prikazano na sl. 8.13.

P.S. Morda se bo seznam sčasoma razširil.

Omrežja so enaka. Odločite se, da greste na spletno mesto in preberete novice. V brskalnik vnesite naslov spletnega mesta. Potem bi moral vaš računalnik nekako zahtevati te strani. In tu bodo na pomoč priskočili nižji protokoli, ki so transportno vozlišče. Tu lahko vsako raven primerjamo z zgoraj opisanimi osebnostmi na sliki.

Vso to neumnost bom spravil k skupnemu imenovalcu in delil primer, ki sem ga nekoč iznesel zase. Imate omrežno terminalsko napravo. Ni važno računalnik, prenosnik, tablica pametni telefon ali kaj drugega. Vsaka od teh naprav deluje preko sklada TCP/IP. Torej sledi svojim pravilom.

1) Raven aplikacije. Tukaj deluje sama omrežna aplikacija. To je spletni brskalnik, ki se na primer zažene iz računalnika.

2) Transportna plast. Aplikacija ali storitev mora imeti vrata, ki jih posluša in na katerih je mogoče vzpostaviti stik.

3) Omrežna plast. Tukaj je naslov IP. Imenuje se tudi logični naslov naprave v omrežju. Z njim lahko stopite v stik z računalnikom, na katerem se izvaja ta isti brskalnik, in tako pridete do same aplikacije. S tem naslovom je član omrežja in lahko komunicira z drugimi člani

4) Raven povezave. To je sama omrežna kartica ali antena. To je oddajnik in sprejemnik. Ima fizični naslov za identifikacijo te NIC. Tukaj so vključeni tudi kabli, konektorji. To je okolje, ki bo povezovalo računalnik z drugimi udeleženci.

Začnimo z najnižje ravni. To je povezovalni in fizični sloj, če ga gledamo z vidika modela OSI, in dostopni sloj, če ga gledamo z višine sklada protokolov TCP/IP. Uporabljamo TCP/IP, zato bom govoril z njenega vidika. Dostopni sloj, kot razumete, združuje fizično in podatkovno plast.

fizična raven. Ali kot temu radi rečejo "električni nivo". Določa parametre signala ter kakšno obliko in obliko ima signal. Če se na primer uporablja Ethernet (ki prenaša podatke po žici), kakšna modulacija, napetost, tok. Če je to Wi-Fi, potem katere radijske valove uporabiti, frekvenco, amplitudo. Ta raven vključuje omrežne kartice, antene Wi-Fi, priključke. Na tej ravni je uvedena stvar, kot so biti. To je merska enota za posredovane informacije.

nivo kanala. Ta raven se uporablja za prenos ne le bitov, temveč smiselnih zaporedij teh bitov. Uporablja se za prenos podatkov v enokanalnem okolju. Kaj to pomeni, bom opisal malo kasneje. Na tej ravni delujejo naslovi MAC, ki jih imenujemo tudi fizični naslovi.

Izraz "fizični naslovi" je bil uveden z razlogom. Vsaka omrežna kartica ali antena ima všit naslov, ki ga dodeli proizvajalec. V prejšnjem članku sem omenil izraz "protokoli". Samo tam so bili protokoli najvišje ravni, natančneje uporabljeni. Na povezovalnem sloju delujejo njihovi lastni protokoli in njihovo število ni majhno. Najbolj priljubljeni so Ethernet (uporabljajo se v lokalnih omrežjih), PPP in HDLC (uporabljajo se v širokih omrežjih). To seveda še zdaleč ni vse, vendar Cisco v svojem certifikatu CCNA upošteva le njih.

Težko je vse to razumeti v obliki trdnega suhega besedila, zato bom razložil na sliki.

Za zdaj pozabite na naslove IP, model OSI in sklad protokolov TCP/IP. Imate 4 računalnike in stikalo. Ne bodite pozorni na stikalo, saj je to običajna škatla za povezovanje računalnikov. Vsak računalnik ima svoj naslov MAC, ki ga identificira v omrežju. Biti mora edinstven. Čeprav sem jih predstavil s 3 številkami, še zdaleč ni tako. Zdaj je ta slika samo za logično razumevanje, a kako deluje v resničnem življenju, bom napisal malo nižje.

Torej. Če želi eden od računalnikov nekaj poslati drugemu računalniku, mora vedeti le MAC naslov računalnika, na katerega pošilja. Če želi zgornji levi računalnik z naslovom MAC 111 nekaj poslati v spodnji desni računalnik, bo ta brez težav poslal, če ve, da ima cilj naslov MAC 444.

Ti 4 računalniki tvorijo preprosto lokalno omrežje in enokanalno okolje. Od tod tudi ime stopnje. Toda za pravilno delovanje vozlišč v omrežjih TCP / IP naslavljanje na ravni povezave ni dovolj. Pomembno je tudi naslavljanje na ravni omrežja, ki je vsem znano kot IP naslavljanje.

Zdaj pa se pogovorimo o naslovih IP. In jih dodelimo našim računalnikom.

Zdaj pa pomembna stvar. Računalnik razume, da ne pozna naslova MAC računalnika, katerega razpoložljivost je treba preveriti. Da bi iz naslova IP izvedeli MAC naslov, so pripravili protokol ARP. O tem bom podrobneje pisal kasneje. Zdaj želim, da razumete odvisnosti med naslovom MAC in naslovom IP. Tako začne vpiti na celotno mrežo: "Kdo je 1.1.1.4." Ta krik bodo slišali vsi udeleženci v omrežju in če obstaja vozlišče, ki ima ta naslov IP, se bo odzvalo. Imam tak računalnik in v odgovor na ta krik bo odgovoril: »1.1.1.4 sem jaz. Moj MAC je 444." Moj računalnik bo prejel to sporočilo in lahko bo nadaljeval s tem, kar sem mu rekel.

Nato se morate naučiti, kako razlikovati eno podomrežje od drugega. In kako računalnik razume, ali je v istem podomrežju z drugim vozliščem ali na različnih. Tu nastopi maska ​​podomrežja. Maske je veliko in sprva se zdi strašljivo, vendar vam zagotavljam, da se tako zdi le na prvi pogled. Cel članek ji bo posvečen in tam boste izvedeli vse njene skrivnosti. Na tej točki vam bom pokazal, kako deluje.

Če ste kdaj vstopili v nastavitve omrežnih adapterjev ali registrirali statični naslov, ki vam ga je povedal ponudnik, ste videli polje »maska ​​podomrežja«. Zapisan je v enaki obliki kot naslov IP, privzeti prehod in DNS. To so štirje okteti, ločeni s pikami. Če tega še niste videli, lahko odprete ukazni poziv in vanj vnesete ipconfig. Videli boste nekaj podobnega.

Omrežje bom posodobil in vam ga pokazal malo drugače.

Pozorno preglejte naslove vseh naprav. Vidite lahko, da se 3. oktet razlikuje za nova in stara vozlišča. Opravimo se s tem. Sedim tudi za računalnik z MAC:111 in IP:1.1.1.1. Želim poslati informacije enemu od novih vozlišč. Naj bo zgornji desni računalnik z MAC:555 in IP:1.1.2.1. Nadenem si masko in gledam.

Moj računalnik ve, da je naslov prehoda 1.1.1.254. Zavpil bo celotnemu omrežju: "1.1.1.254 odgovori." To sporočilo bodo prejeli vsi udeleženci v okolju kanala, vendar se bo odzval samo tisti, ki sedi na tem naslovu. To je usmerjevalnik. Poslal bo odgovor in šele po tem bo moj računalnik poslal podatke na naslov 1.1.2.254. In bodite pozorni. Na sloju podatkovne povezave bodo podatki poslani na MAC:777, na omrežni plasti pa na IP:1.1.2.1. To pomeni, da se naslov MAC prenaša samo v svojem kanalnem okolju, omrežni naslov pa se ne spreminja na celotni poti. Ko usmerjevalnik prejme informacijo, bo razumel, da mu je bila namenjena na ravni povezave, ko pa bo videl IP naslov, bo razumel, da je vmesna povezava in jo je treba prenesti na drug kanalni medij. Njegova druga vrata gledajo na pravilno podomrežje. Torej je imel prav. Vendar ne pozna ciljnega naslova MAC. Prav tako začne vpiti celotnemu omrežju: "Kdo je 1.1.2.1?". In računalnik z naslovom MAC 555 se nanj odzove. Mislim, da je logika dela jasna.

V prejšnjih dveh in sedanjem članku je bil izraz večkrat omenjen "Mac naslov". Poglejmo, kaj je.

Kot sem rekel, je to edinstven identifikator za omrežno napravo. Je edinstven in se ne sme nikjer ponoviti. Sestavljen je iz 48 bitov, od katerih je prvih 24 bitov edinstven identifikator organizacije, ki ga dodeli odbor IEEE (Inštitut inženirjev elektrotehnike in elektronike). Drugih 24 bitov dodeli proizvajalec strojne opreme. Izgleda takole.

1) 00-50-56-C0-00-08
2) 00:50:56:00:00:08
3) 0050.56С0.0008

Kot lahko vidite, je isti naslov mogoče zapisati na različne načine. Še vedno pa običajno ni razdeljena, ampak zabeležena skupaj. Glavna stvar, ki jo morate vedeti, je, da je naslov MAC vedno dolg 48 bitov in je sestavljen iz 12 črk in/ali številk. Ogledate si ga lahko na različne načine. V sistemu Windows na primer odprite ukazni poziv in vnesite ipconfig /all. Mnogi proizvajalci ga še vedno pišejo na škatli ali na hrbtni strani naprave.

Ker smo razčlenili naslov na sloju povezave, je čas, da razčlenimo protokol, ki deluje na tej plasti. Najbolj priljubljen protokol, ki se trenutno uporablja v lokalnih omrežjih, je ethernet. IEEE ga je opisal kot standard 802.3. Torej se vse različice, ki se začnejo s 802.3, nanašajo na to. Na primer, 802.3z je GigabitEthernet prek vlaken; 1 Gb/s, 802.3af pa je Power over Ethernet (PoE - Power over Ethernet).

Mimogrede, organizacije nisem omenil IEEE (Inštitut inženirjev elektrotehnike in elektronike). Ta organizacija razvija standarde za vse, kar je povezano z radijsko elektroniko in elektrotehniko. Na njihovi strani lahko najdete veliko dokumentacije o obstoječih tehnologijah. Tukaj je tisto, kar izdajo na zahtevo "Ethernet"

2) Ciljni naslov MAC. Polje, kjer je napisan naslov prejemnika.

3) MAC naslov pošiljatelja. V skladu s tem je tukaj zabeležen naslov pošiljatelja.

4) Vrsta (dolžina). To polje določa višji protokol. Za IPv4 je 0x0800, za ARP je 0x0806, za IPv6 pa 0x86DD. V nekaterih primerih je lahko tukaj zapisana dolžina podatkovnega polja okvirja (naslednje polje v glavi).

5) Polje SNAP/LLC + podatki. To polje vsebuje podatke, prejete iz višjih slojev (ali koristnega tovora).

6) FCS (iz angleščine. Frame Check Sequence - kontrolna vsota okvirja). Polje, v katerem se izračuna kontrolna vsota. Po njem prejemnik razume, ali je okvir pokvarjen ali ne.

Med pisanjem tega in naslednjih člankov bodo vplivali tudi na druge protokole plasti povezav. Zaenkrat je zgoraj navedeno dovolj za razumevanje njegovega delovanja.

Preidemo na omrežno plast in tukaj nas čaka senzacionalen IP protokol. Ker govorimo o omrežnem sloju, to pomeni, da mora protokol, ki deluje na tej plasti, nekako prenašati podatke iz enega kanalskega medija v drugega. Toda najprej poglejmo, kakšen protokol je in iz česa je sestavljen.

IP (iz angleškega internetnega protokola). Protokol družine TCP/IP, ki je bil razvit v 80. letih. Kot sem že rekel, se uporablja za združevanje posameznih računalniških omrežij med seboj. Tudi njegova pomembna lastnost je naslavljanje, ki se imenuje

IP naslov. Trenutno obstajata dve različici protokola: IPv4 in IPv6. Nekaj ​​besed o njih:

1) IPv4. Uporablja 32-bitne naslove, ki so zapisani kot štiri decimalna števila (od 0 do 255), ločena s pikami. Na primer, naslov je 192.168.0.4. Vsako število, ločeno s pikami, se imenuje oktet. To je najbolj priljubljena različica do danes.

2) IPv6. Uporablja 128-bitne naslove, ki so zapisani kot osem štirimestne šestnajstiške številke (0 do F). Naslov je na primer 2001:0db8:11a3:09d7:1f34:8a2e:07a0:765d. Vsako število, ločeno s pikami, se imenuje hekstet. Ob zori univerzalne informatizacije se je pojavil problem. Naslovov IP je začelo zmanjkovati in potreben je bil nov protokol za zagotavljanje več naslovov. Tako se je leta 1996 pojavil protokol IPv6. Toda zahvaljujoč tehnologiji NAT, o kateri bomo govorili kasneje, je bil problem pomanjkanja naslovov delno rešen, v zvezi s tem pa je bila implementacija IPv6 odložena do danes.

Mislim, da je jasno, da sta obe različici namenjeni istim namenom. V tem članku bomo analizirali protokol IPv4. O IPv6 bo napisan ločen članek.

Torej, IP protokol deluje z blokom informacij, ki se običajno imenuje IP paket. Razmislimo o njegovi strukturi.

2) IHL (iz angleščine Internet Header Length - velikost glave). Ker številna polja, prikazana na sliki, niso fiksna, to polje upošteva velikost glave.

3) Vrsta storitve. Služi velikosti čakalnih vrst QoS (kakovost storitve). To naredi z bajtom, ki označuje določen niz meril (zahteva po zakasnitvi, prepustnosti, zanesljivosti itd.)

4) Dolžina paketa. Velikost paketa. Če IHL je odgovoren le za velikost polj v glavi (glava so vsa polja na sliki, razen podatkovnega polja), potem je dolžina paketa odgovorna za celoten paket kot celoto, vključno s podatki uporabnikov.

5) Čas življenja (TTL-Time To Live). Polje, ki se uporablja za preprečevanje premikanja paketa. Pri prehodu skozi usmerjevalnik se vrednost zmanjša za ena in ko doseže nič, se paket spusti.

6) Protokol. Kateremu višjemu protokolu je ta paket namenjen (TCP, UDP).

7) Kontrolna vsota glave. Tu se upošteva celovitost polj glave. Ni podatkov! Podatki se preverjajo z ustreznim poljem na sloju podatkovne povezave.

8) Možnosti. To polje se uporablja za razširitev standardne glave IP. V tradicionalnih omrežjih se redko uporablja. Tukaj so zapisani podatki za določeno opremo, ki bere to polje. Na primer sistem za nadzor zaklepanja vrat (kjer poteka komunikacija s krmilnikom), tehnologija pametnega doma, internetne stvari in tako naprej. Poznane omrežne naprave, kot so usmerjevalniki in stikala, bodo to polje prezrle.

9) Odmik. Označuje, kam pripada fragment v izvirnem IP-ju. Ta vrednost je vedno večkratnik osmih bajtov.

10) Podatki. Vsebuje samo podatke, prejete z višjih ravni. Malo višje sem pokazal, da ima ethernet okvir tudi podatkovno polje. In ta paket IP bo vključen v njegovo podatkovno polje. Pomembno si je zapomniti, da je največja velikost okvirja Ethernet 1500 bajtov, vendar je velikost paketa IP lahko 20 KB. V skladu s tem se celoten paket ne bo prilegal v podatkovno polje ethernetnega okvirja. Zato je paket razdeljen in poslan po delih. In za to se uporabljajo 3 spodnja polja.

11) Identifikator. To je 4-bajtna številka, ki označuje, da so vsi deli razdeljenega paketa ena sama celota.

12) Zastave. Označuje, da ne gre za en sam, ampak za razdrobljen paket.

13) Odmik fragmenta. Premik glede na prvi fragment. To pomeni, da je to oštevilčenje, ki bo pomagalo sestaviti paket IP.

14) IP naslov pošiljatelja in IP naslov prejemnika. V skladu s tem ti 2 polji označujeta od koga in za koga paket.

Takole izgleda paket IP. Seveda se bodo za začetnike zdeli pomen številnih polj nerazumljivi, a v prihodnosti se vam bo to prilegalo v glavo. Na primer: polje "Čas življenja (TTL)". Njegovo delo bo postalo jasno, ko boste razumeli, kako deluje usmerjanje. Lahko dam nasvet, ki ga tudi sam uporabim. Če vidite nerazumljiv izraz, ga napišite ločeno in, če imate prosti čas, ga poskusite razčleniti. Če vam ne paše v glavo, ga odložite in se vrnite k preučevanju malo kasneje. Glavna stvar je, da ne obupate in sčasoma končate vse enako.

Zadnja plast sklada TCP/IP ostane. tole transportni sloj. Nekaj ​​besed o njem. Zasnovan je za dostavo podatkov določeni aplikaciji, ki jo identificira po številki vrat. Glede na protokol opravlja različne naloge. Na primer, fragmentacija datotek, nadzor dostave, multipleksiranje in upravljanje podatkovnega toka. Dva najbolj znana protokola transportne plasti sta UDP in TCP. Pogovorimo se o vsakem od njih bolj podrobno in začel bom z UDP, zaradi njegove preprostosti. No, po tradiciji pokažem, iz česa je sestavljen.

2) Ciljno pristanišče. To določa vrata, ki bodo ciljna. Na primer, če odjemalec zahteva stran na spletnem mestu, bodo privzeta ciljna vrata 80 (protokol HTTP).

3) Dolžina UDP. Dolžina glave UDP. Velikost se giblje od 8 do 65535 bajtov.

4) Kontrolna vsota UDP. Preverjanje integritete. Če je kršena, se preprosto zavrže brez zahteve za ponovno pošiljanje.

5) Podatki. Podatki z najvišje ravni so zapakirani tukaj. Na primer, ko se spletni strežnik odzove na zahtevo odjemalca in pošlje spletno stran, bo v tem polju.

Kot lahko vidite, nima veliko polj. Njegove naloge so številčenje vrat in preverjanje, ali je okvir pokvarjen ali ne. Protokol je preprost in ni zahteven po virih. Vendar pa ne more zagotoviti nadzora dostave in ponovno zahtevati pokvarjene informacije. Med znanimi storitvami, ki delujejo s tem protokolom, so DHCP, TFTP. Upoštevali so jih v članku, ko je bilo govora o protokolih višje ravni.

Pojdimo na bolj zapleten protokol. Izpolnjujemo protokol TCP. Pogledamo, iz česa je sestavljen, in preletimo vsako polje.

2) Zaporedna številka.Številka, ki se uporablja, da je drugi strani jasno, kateri segment računa je to.

3) Številka potrditve. To polje se uporablja, ko se pričakuje dostava ali je dostava potrjena. Za to se uporablja parameter ACK.

4) Dolžina naslova. Uporablja se za razumevanje, kakšno velikost ima glava TCP (to so vsa polja, prikazana na zgornji sliki, razen podatkovnega) in kakšno velikost imajo podatki.

5) Rezervirana zastava. Vrednost tega polja mora biti nastavljena na nič. Rezervirano je za posebne potrebe. Na primer za prijavo prezasedenosti omrežja.

6) Zastave. V tem polju so nastavljeni posebni biti za vzpostavitev ali prekinitev seje.

7) Velikost okna. Polje, ki označuje, koliko segmentov je treba potrditi. Verjetno je vsak od vas videl takšno sliko. Prenesete datoteko in vidite hitrost in čas prenosa. In tukaj sprva kaže, da je ostalo 30 minut, po 2-3 sekundah pa je že 20 minut. Po nadaljnjih 5 sekundah se prikaže 10 minut in tako naprej. To je velikost okna. Prvič, velikost okna je nastavljena tako, da se za vsak poslani segment prejme več potrditev. Potem gre vse v redu in omrežje ne odpove. Velikost okna se spremeni in prenese se več segmentov, zato je potrebno manj poročil o dostavi. Tako je prenos hitrejši. Takoj, ko omrežje za kratek čas izpade in se pojavi pokvarjen segment, se bo velikost spet spremenila in potrebnih bo več poročil o dostavi. To je bistvo tega področja.

8) Kontrolna vsota TCP. Preverjanje celovitosti segmenta TCP.

9) Kazalnik pomembnosti. To je odmik zadnjega pomembnega okteta podatkov glede na SEQ za pakete z nastavljeno zastavo URG. V življenju se uporablja, kadar je treba nadzorovati pretok ali stanje protokola zgornjega nivoja s strani oddajnega agenta (na primer, če lahko sprejemni agent posredno signalizira oddajnemu agentu, da se ne more spopasti z pretok podatkov).

10) Možnosti. Uporablja se za nekatere napredne ali dodatne možnosti. Na primer za parameter časovnega žiga, ki je nekakšna oznaka, ki prikazuje čas dogodka.

11) Podatki. Skoraj enako kot v protokolu UDP. Tukaj so zajeti podatki z višje ravni.

Videli smo strukturo protokola TCP in hkrati končali pogovor o transportnem sloju. Izkazalo se je tako kratka teorija o protokolih, ki delujejo na nižjih ravneh. Poskušal razložiti čim bolj preprosto. Zdaj bomo vse skupaj preizkusili v praksi in zaključili z nekaj vprašanji.

Odprem CPT in zgradim vezje, podobno eni od zgornjih risb.

Odprem računalnik PC1 in registriram omrežne nastavitve.

1) Naslov IP - 192.168.1.1

O tej maski smo razpravljali zgoraj. Naj vas spomnim, da mora biti omrežni naslov drugih gostiteljev v istem lokalnem omrežju 192.168.1, naslov gostitelja pa je lahko od 1 do 254.

To je naslov usmerjevalnika, na katerega bodo poslani podatki za gostitelje v drugem lokalnem omrežju.

Da ne bi bilo veliko istovrstnih slik, ne bom dal posnetkov zaslona preostalih 3 računalnikov, ampak samo njihove nastavitve.

PC2:
1) Naslov IP - 192.168.1.2
.
3) Glavni prehod je 192.168.1.254.

PC3:
1) Naslov IP - 192.168.1.3
2) Maska podomrežja - 255.255.255.0.
3) Glavni prehod je 192.168.1.254.

PC4:
1) Naslov IP - 192.168.1.4
2) Maska podomrežja - 255.255.255.0.
3) Glavni prehod je 192.168.1.254.

Za zdaj se ustavimo pri tej nastavitvi in ​​poglejmo, kako deluje naše lokalno omrežje. CPT sem dal v simulacijski način. Recimo, da sem na PC1 in želim pingati PC4, da vidim, ali je na voljo. Odprem ukazno vrstico na PC1.

Toda tukaj ping naleti na težavo. Ne pozna prejemnikovega MAC naslova. To je naslov sloja povezave. Za to uporablja protokol ARP, ki lahko anketira člane omrežja in ugotovi naslov MAC. O tem smo na kratko govorili v prejšnjem članku. Pogovorimo se o tem bolj podrobno. Tradicij ne bom spreminjal. Slika v studiu!

1) Vrsta protokola sloja povezave (vrsta strojne opreme). Mislim, da je iz imena jasno, da je tukaj navedena vrsta sloja povezav. Do zdaj smo upoštevali samo Ethernet. Njegova oznaka v tem polju je 0x0001.

2) Vrsta protokola omrežne plasti (Vrsta protokola). Tu je podobno označena vrsta omrežne plasti. Koda IPv4 je 0x0800.

3) Dolžina fizičnega naslova v bajtih (dolžina strojne opreme).Če gre za naslov MAC, bo velikost 6 bajtov (ali 48 bitov).

4) Dolžina logičnega naslova v bajtih (dolžina protokola).Če gre za naslov IPv4, bo velikost 4 bajte (ali 32 bitov).

5) Koda operacije (Operacija). Operacijska koda pošiljatelja. Če je to zahteva, je koda 0001. V primeru odgovora je 0002.

6) Fizični naslov pošiljatelja (naslov strojne opreme pošiljatelja). MAC naslov pošiljatelja.

7) Logični naslov pošiljatelja (naslov protokola pošiljatelja). IP naslov pošiljatelja.

8) Fizični naslov prejemnika (ciljni naslov strojne opreme). Ciljni naslov MAC. Če je to zahteva, naslov običajno ni znan in to polje ostane prazno.

9) Logični naslov prejemnika (naslov ciljnega protokola). IP naslov prejemnika.

Zdaj ko vemo, iz česa je sestavljen, si lahko ogledamo njegovo delo v CPT. Kliknem na drugo ovojnico in opazim naslednjo sliko.

1) Preambula- tukaj je zaporedje bitov, ki označuje začetek okvirja.

2) Nato sledi naslov MAC vira in cilja. Izvorni naslov vsebuje naslov MAC računalnika, ki je iniciator, ciljni naslov pa oddajni naslov FF-FF-FF-FF-FF (to je za vsa vozlišča v okolju kanala).

3) Vrsta - tukaj je določen višji protokol. Koda 0x806 pomeni, da je ARP višji. Če sem iskren, ne morem natančno reči, na kateri ravni deluje. Različni viri navajajo različno. Nekdo to pravi na 2. ravni OSI, nekdo pa na 3.. Mislim, da dela med njima. Ker so naslovi neločljivi za vsako od ravni.

Ne bom veliko govoril o podatkih in kontrolni vsoti. Podatki tukaj niso navedeni in kontrolna vsota je nič.

Dvignemo se malo višje in tukaj je protokol ARP.

1) Vrsta strojne opreme- koda sloja povezave. CPT je odstranil dodatne ničle in vstavil 0x1 (enako kot 0x0001). To je Ethernet.
2) Vrsta protokola- koda omrežne plasti. 0x800 je IPv4.
3) HLEN- dolžina fizičnega naslova. 0x6 pomeni 6 bajtov. Tako je (naslov MAC zavzame 6 bajtov).
4) PLEN- dolžina omrežnega naslova. 0x4 pomeni 4 bajte (naslov IP potrebuje 4 bajte).
5) OPCODE- koda delovanja. 0x1 pomeni, da gre za zahtevo.
6) Izvorni Mac- tukaj je naslov MAC pošiljatelja. Lahko ga primerjate z naslovom v polju protokola Ethernet in se prepričate, da je pravilen.
7) Vir IP- IP naslov pošiljatelja.
8) Ciljni MAC- ker je to zahteva in naslov kanala ni znan, je prazen. CPT ga je pokazal z ničlami, kar je enakovredno.
9) Ciljni IP- IP naslov prejemnika. Samo naslov, ki ga pingamo.

1) Izvorno polje protokola Ethernet zdaj vsebuje naslov MAC PC4, ciljno polje pa je naslov MAC iniciatorja, to je PC1.
2) V polju OPCODE je vrednost zdaj 0x2, torej odgovor.
3) Polja logičnih in fizičnih naslovov v protokolu ARP so se spremenila. Izvorni MAC in ciljni MAC sta enaka tistim v protokolu Ethernet. V polju Source IP je naslov 192.168.1.4 (PC4), v polju Ciljni IP pa je naslov 192.168.1.1 (PC1).

Takoj, ko ta informacija doseže PC1, takoj ustvari sporočilo ICMP, to je ping.

1) V protokolu Ethernet ni nič novega, in sicer MAC naslov pošiljatelja je PC1, ciljni MAC naslov je PC4, v polju Vrsta pa 0x800 (protokol IPv4)
2) V protokolu IP v polju Version - 4, kar pomeni protokol IPv4. Naslov IP pošiljatelja je PC1, ciljni naslov IP pa PC4.
3) V protokolu ICMP v polju Vrsta - koda 0x8 (zahteva za odmev).

Pošlje zahtevo za odmev in vidim, kako se odzove PC4.

Logično je, da se mora takoj, ko ta odgovor doseže PC1, v konzoli PC1 pojaviti vnos. Preverimo.

Privzeto ping pošlje 4 zahteve. Zato bo PC1 oblikoval še 3 podobne ICMP-je. Ne bom pokazal poti vsakega paketa, ampak bom dal končni izhod konzole na PC1.

Videli smo, kako poteka prenos podatkov v enokanalnem okolju. Zdaj pa poglejmo, kaj se zgodi, če gostitelji končajo na različnih kanalskih medijih ali podomrežjih. Naj vas spomnim, da omrežje ni v celoti konfigurirano. Konfigurirati morate namreč usmerjevalnik in drugo podomrežje. Kaj bomo zdaj počeli.

Odprem računalnik z imenom PC5 in zapišem omrežne nastavitve.

Tu so nastavitve PC6:

1) Naslov IP - 192.168.2.2
2) Maska podomrežja - 255.255.255.0
3) Glavni prehod - 192.168.2.254

Gostitelji v okolju 2. kanala so nastavljeni in delujejo odlično. Da bi lahko komunicirali z gostitelji iz 1. kanala, morate konfigurirati usmerjevalnik, ki povezuje ta okolja. Usmerjevalnik je konfiguriran prek CLI (to je v obliki konzole) in sem lažje prinesti ukaze, ne posnetkov zaslona.

1) Usmerjevalnik> omogoči - preklopite v privilegiran način
2) Router#configure terminal - preklopite v način globalne konfiguracije
3) Usmerjevalnik(config)#interface fastEthernet 0/0 - pojdite na nastavitev vrat 0/0, ki gledajo na okolje prvega kanala
4) Usmerjevalnik(config-if)#ip naslov 192.168.1.254 255.255.255.0 - dodelite naslov IP tem vratom. Ker bo ta vrata glavni prehod za okolje 1. kanala, mu navedemo IP, ki je bil dodeljen gostiteljem
5) Usmerjevalnik(config-if)#brez zaustavitve - omogočite ta vmesnik. Privzeto so vsa vrata na usmerjevalnikih Cisco onemogočena.
6) Usmerjevalnik(config-if)#exit - Zapustite način nastavitve fastEthernet 0/0
7) Usmerjevalnik(konfiguracija)#interface fastEthernet 0/1 - pojdite na nastavitev vrat 0/1, ki gledajo na okolje drugega kanala
8) Usmerjevalnik(config-if)#ip naslov 192.168.2.254 255.255.255.0 - tukaj obesimo naslov, ki bo glavni prehod za gostitelje v okolju 2. kanala
9) Usmerjevalnik(config-if)#brez zaustavitve - omogočite na enak način
10) Usmerjevalnik(config-if)#end - napišite ukaz, ki vas bo spustil v privilegiran način
11) Router#copy running-config startup-config - shranite nastavitve v pomnilnik usmerjevalnika

Na tej stopnji je konfiguracija usmerjevalnika končana. Malo bom skočil naprej in vam pokazal uporaben ukaz "show ip route". Prikazuje vsa omrežja, ki jih pozna usmerjevalnik, in pot do njih.

Na podlagi te tabele se lahko prepričate, da pozna tako okolje 1. kanala kot 2. okolje. Globa. Edina stvar, ki jo morate storiti, je preveriti razpoložljivost PC5 iz PC1. Poskušam. Preklopim CPT v simulacijski način. Odprem ukazni poziv in pošljem ping 192.168.2.1.

Poglejmo najprej ICMP.

Kaj se bo zgodilo naprej. PC1 vidi, da se preveri razpoložljivost gostitelja, ki se nahaja v drugem kanalnem okolju (z maskiranjem njegovega naslova IP in naslova IP prejemnika). In razen naslova IP o prejemniku ne ve ničesar. V skladu s tem je nemogoče poslati paket ICMP v tej obliki. Toda ve, da ima glavni prehod, ki najverjetneje ve nekaj o kanalskem okolju, v katerem se PC5 nahaja. Pojavi pa se še en zaplet. Pozna IP naslov prehoda (ki sem mu ga dal v omrežnih nastavitvah), ne pozna pa njegovega MAC naslova. Tu na pomoč priskoči protokol ARP, ki bo anketiral vse udeležence v okolju kanala in našel njegov MAC naslov. Poglejmo, kako so izpolnjena polja.

In malo višje (protokol ARP):

1) SOURCE MAC - isti PC1, CILJNI MAC pa je prazen (izpolniti ga mora oseba, ki ji je ta zahteva namenjena).
2) SOURCE IP je naslov PC1, CILJNI IP pa je naslov glavnega prehoda.

1) Izvorni MAC - tukaj vstavi svoj MAC naslov (in sicer fastEthernet0/0 MAC naslov).
2) Ciljni MAC - tukaj zapiše MAC naslov PC1 (torej tistega, ki ga je zahteval).
ARP:
1) Izvorni MAC in ciljni MAC sta podobna vnosom v protokol Ethernet.
2) Vir IP - vaš IP naslov.
3) Ciljni IP - IP naslov PC1.

1) SRC MAC: To je naslov MAC PC1.
2) DEST MAC: MAC naslov usmerjevalnika.
3) SRC IP: IP naslov PC1.
4) DST IP: IP naslov PC5.

Kaj to pomeni. Naslovi na omrežnem nivoju (tj. naslovi IP) se ne spreminjajo, da bi vedeli, od koga in komu so informacije namenjene. In naslovi na sloju podatkovne povezave (naslovi MAC) se lahko zlahka spremenijo in se premikajo iz enega okolja kanala v drugo. To je zelo pomembno razumeti in zapomniti!

Poglejmo, kaj se dogaja. Paket doseže usmerjevalnik in se takoj prečrta. In vse zato, ker ne pozna naslova MAC PC5. Zdaj oblikuje zahtevo ARP in poskuša izvedeti. Prilagam posnetek zaslona te zahteve.

Ko ta odgovor doseže usmerjevalnik, bo poznal naslov povezave PC5. Ampak tukaj se je zgodilo. Medtem ko je potekala rigmarola z ARP na usmerjevalniku in PC5, je bila za PC1 potekla časovna omejitev čakanja na odgovor, ki ga je poslal ICMP. pokažem sliko.

Tako deluje prenos podatkov iz enega kanalskega okolja v drugo (ali iz enega omrežja v drugo). Tukaj, mimogrede, ni pomembno, koliko kanalskih okolij boste morali premagati, da bi prišli do prejemnika. Načelo bo še vedno enako.

V prejšnjem članku, ko smo si ogledali protokole zgornjega sloja, smo se nekoliko dotaknili transportnega sloja. Predlagam, da se spomnite te ravni in jo trdno popravite.

Kot vedno bom začel s preprostim. In to je UDP protokol. Kot sem rekel zgoraj, se uporablja za prenos podatkov v določen protokol višje ravni. To počne s pomočjo pristanišč. Eden od protokolov, ki delujejo z UDP, je TFTP (Trivial File Transfer Protocol). O tem protokolu smo razpravljali v prejšnjem članku. Zato ne bi smelo biti težav. Za predstavitev boste morali v omrežje dodati strežnik z omogočenim TFTP.

Nastavitve strežnika so naslednje:

1) Naslov IP - 192.168.1.5
2) Maska podomrežja - 255.255.255.0
3) Glavni prehod - 192.168.1.254

Storitev TFTP je privzeto omogočena, vendar je najbolje, da preverite. Nato preklopim CPT v način simulacije in poskušam shraniti konfiguracijo usmerjevalnika na strežnik TFTP:

1) Usmerjevalnik> omogoči - preklopite v privilegiran način.
2) Router#copy startup-config tftp:- Napišem ukaz copy (torej copy), nato startup-config (kaj točno kopirati) in tftp: (kam kopirati).
3) Naslov ali ime oddaljenega gostitelja? 192.168.1.5 - pride sporočilo, ki zahteva naslov ali ime strežnika, kamor napišem njegov naslov.
4) Ime ciljne datoteke? - nato vpraša pod katerim imenom naj ga shrani na strežnik in ponudi standardno ime. Meni ustreza in pritisnem ENTER.

Trenutek dela ARP bom preskočil, saj smo ga dovolj videli.

Ethernet:
1) Izvorni MAC - naslov usmerjevalnika.
2) Ciljni MAC - naslov strežnika.
3) Vnesite - 0x800 (pomeni, da IP protokol deluje zgoraj).

IP:
1) Protokol - 0x11 (pomeni, da protokol UDP deluje zgoraj).
2) Vir IP - naslov usmerjevalnika.
3) Ciljni IP - naslov strežnika.

UDP:
1) Izvorna vrata - dinamično ustvarjena vrata (1025).
2) Ciljna vrata - vrata, ki jih posluša strežnik TFTP (rezervirana vrata 69).

TFTP:
Tukaj so podatki sami.

Tako deluje protokol UDP. Ne nastavlja sej, ne zahteva potrditve dostave in če se kaj izgubi, ne zahteva ponovno. Njegova naloga je določiti številko vrat in poslati. Kaj se bo zgodilo potem ga ne zanima. Toda obstajajo primeri, ko to ne ustreza in so vsi ti parametri kritični. Takrat na pomoč priskoči protokol TCP. Razmislimo o tem na primeru uporabe spletnega strežnika in spletnega odjemalca. Spletni strežnik bo isti strežnik TFTP. Omogočite storitev HTTP in zahtevajte stran iz PC1. Ne pozabite preklopiti CPT v simulacijski način!

Preden nadaljujem, bom govoril o vzpostavitvi seje TCP. Poskušal bom čim bolj poenostaviti ta postopek. Ta postopek se imenuje "trosmerno rokovanje" ali "rokovanje". V čem je smisel. Odjemalec pošlje segment TCP z zastavico "SYN". Po prejemu segmenta strežnik sprejme odločitev. Če se strinja z vzpostavitvijo povezave, pošlje odzivni segment z zastavico "SYN+ACK". Če se ne strinja, pošlje segment z zastavo "RST". Nato stranka pogleda segment odziva. Če je zastavica “SYN+ACK” tam, potem v odgovor pošlje segment z zastavico “ACK” in povezava je vzpostavljena. Če je tam zastavica "RST", se neha poskušati povezati. Ko je potrebno prekiniti vzpostavljeno povezavo, odjemalec oblikuje in pošlje segment TCP z zastavico FIN+ACK. Strežnik se na ta segment odzove s podobno zastavico FIN+ACK. Na koncu odjemalec pošlje zadnji segment TCP z zastavico "ACK". Zdaj boste videli, kako to deluje v praksi.

Svojo pozornost usmerim na omrežje in vidim, kako PC1 tvori segment TCP.

Toda v TCP je že bolj zanimivo.

1) Izvorna vrata - 1025 (to je dinamično ustvarjena vrata spletnega odjemalca).
2) Ciljna vrata - 80 (to so rezervirana vrata protokola HTTP).
3) Oznaka - SYN (zahteva za vzpostavitev seje)

Poglejmo, kako se odzove spletni strežnik.

Takoj, ko stranka prejme ta segment, takoj ustvari 2 sporočili. Eden od njih je segment TCP, prikazan spodaj, ki je poslan z zastavico "ACK".

In drugi je HTTP, kjer je navedena različica protokola, katera stran in naslov strežnika.

Razmislili smo, kako deluje protokol TCP, in z njim zaključili z obravnavanjem protokolov nižjih nivojev. Tukaj je povezava za prenos tega laboratorija. Sprva sem imel idejo, da bi šel po standardni poti in napisal ločen članek za vsako raven, potem pa sem ugotovil, da je to nesmiselno početi. Ker je do pisanja naslednjega članka večina prejšnjega pozabljena.

No, članek se bliža koncu. Rad bi izrazil hvaležnost uporabniku pod vzdevkom remzalp za prikazano sliko in ostalim uporabnikom, ki puščajo koristne komentarje na članke. Zelo lepo je videti, kako se ljudje zanimajo, sprašujejo, imajo objektivne in konstruktivne spore. Želim si, da bi rusko govoreča IT skupnost razvijala vedno več gradiva za študij v javni domeni. Hvala za branje in se vidimo naslednjič.

Fizična plast se ukvarja s prenosom bitov po fizičnih komunikacijskih kanalih, kot so koaksialni kabel, kabel z zvitim parom, kabel z optičnimi vlakni ali digitalno teritorialno vezje. Ta raven je povezana z značilnostmi fizičnih medijev za prenos podatkov, kot so pasovna širina, odpornost proti hrupu, valovna impedanca in drugo. Na isti ravni se določijo značilnosti električnih signalov, ki prenašajo diskretne informacije, na primer strmina impulznih front, napetostni ali tokovni nivoji oddanega signala, vrsta kodiranja in hitrost prenosa signala. Poleg tega so tukaj standardizirane vrste konektorjev in namen vsakega zatiča.

Funkcije fizičnega sloja se izvajajo v vseh napravah, povezanih v omrežje. Na strani računalnika funkcije fizičnega sloja izvaja omrežni adapter ali serijska vrata.

Primer protokola fizičnega sloja je specifikacija l0-Base-T tehnologije Ethernet, ki opredeljuje kabel, ki se uporablja kot neoklopljeni sukani par kategorije 3 z značilno impedanco 100 ohmov, konektorjem RJ-45, največjo dolžino fizičnega segmenta. 100 metrov, Manchesterska koda za predstavitev podatkov v kablu, pa tudi nekatere druge značilnosti okolja in električnih signalov.

Povezovalni sloj

Na fizičnem nivoju se biti preprosto pošljejo. To ne upošteva, da je v nekaterih omrežjih, v katerih komunikacijske linije izmenično uporablja (skuplja) več parov medsebojno delujočih računalnikov, lahko fizični prenosni medij zaseden. Zato je ena od nalog sloja podatkovne povezave (Data Link layer) preverjanje razpoložljivosti prenosnega medija. Druga naloga povezovalnega sloja je implementacija mehanizmov za odkrivanje in popravljanje napak. Da bi to naredili, so na povezovalnem sloju bitovi združeni v nize, ki se imenujejo okvirji. Povezovalni sloj zagotavlja pravilen prenos vsakega okvirja tako, da postavi posebno zaporedje bitov na začetek in konec vsakega okvirja, da ga loči, in izračuna tudi kontrolno vsoto tako, da na določen način obdela vse bajte okvirja in doda kontrolno vsoto. na okvir. Ko okvir prispe po omrežju, sprejemnik znova izračuna kontrolno vsoto prejetih podatkov in primerja rezultat s kontrolno vsoto iz okvirja. Če se ujemata, se okvir šteje za veljaven in sprejet. Če se kontrolne vsote ne ujemajo, se ustvari napaka. Povezovalni sloj ne more samo zaznati napak, ampak jih tudi popraviti s ponovnim prenosom poškodovanih okvirjev. Treba je opozoriti, da funkcija popravljanja napak ni obvezna za povezovalni sloj, zato ni na voljo v nekaterih protokolih tega sloja, na primer v Ethernetu in Frame Relay.

Protokoli povezovalne plasti, ki se uporabljajo v lokalnih omrežjih, imajo določeno strukturo povezav med računalniki in načine njihovega naslavljanja. Čeprav povezovalni sloj zagotavlja dostavo okvirja med katerima koli dvema vozliščema lokalnega omrežja, to počne le v omrežju s popolnoma definirano topologijo povezave, točno takšno topologijo, za katero je bila zasnovana. Med temi tipičnimi topologijami so skupne topologije vodila, obroča in zvezde, ki jih podpirajo protokoli povezovalne plasti LAN, kot tudi strukture, izpeljane iz njih z uporabo mostov in stikal. Primeri protokolov povezovalne plasti so protokoli Ethernet, Token Ring, FDDI, l00VG-AnyLAN.

V LAN-jih uporabljajo protokole povezovalne plasti računalniki, mostovi, stikala in usmerjevalniki. V računalnikih se funkcije povezovalnega sloja izvajajo s skupnimi prizadevanji omrežnih adapterjev in njihovih gonilnikov.

V širokih omrežjih, ki imajo redko redno topologijo, plast podatkovne povezave pogosto omogoča izmenjavo sporočil le med dvema sosednjima računalnikoma, ki sta povezana s posamezno komunikacijsko linijo. Primeri protokolov od točke do točke (kot se takšni protokoli pogosto imenujejo) so široko uporabljena protokola PPP in LAP-B. V takih primerih se za dostavo sporočil med končnimi vozlišči v celotnem omrežju uporabljajo zmogljivosti omrežne plasti. Tako so organizirana omrežja X.25. Včasih je v globalnih omrežjih težko izpostaviti funkcije povezovalnega sloja v njegovi čisti obliki, saj so združene s funkcijami omrežne plasti v istem protokolu. Primer takega pristopa so protokoli tehnologij ATM in okvirnih relejnih tehnologij.

Na splošno je povezovalna plast zelo zmogljiv in popoln nabor funkcij za pošiljanje sporočil med omrežnimi vozlišči. V nekaterih primerih se izkaže, da so protokoli povezovalnega sloja samozadostna vozila in lahko dovolijo, da protokoli ali aplikacije sloja aplikacij delujejo neposredno na njih, brez vključevanja omrežja in transportnih slojev. Na primer, obstaja implementacija protokola za upravljanje omrežja SNMP neposredno na vrhu Etherneta, čeprav se ta protokol privzeto izvaja na vrhu omrežnega protokola IP in transportnega protokola UDP. Seveda bo uporaba takšne izvedbe omejena - ni primerna za sestavljena omrežja različnih tehnologij, kot sta Ethernet in X.25, in celo za omrežja, v katerih se Ethernet uporablja v vseh segmentih, vendar v zankah podobnih povezavah. obstajajo med segmenti. Toda v dvosegmentnem omrežju Ethernet, ki ga združuje most, bo izvedba SNMP prek povezovalnega sloja precej učinkovita.

Kljub temu za zagotovitev visokokakovostnega prenosa sporočil v omrežjih katere koli topologije in tehnologije funkcije povezovalnega sloja niso dovolj, zato je v modelu OSI rešitev tega problema dodeljena naslednjima dvema ravnema - omrežje in transport. .

omrežni sloj

Omrežna plast (Network layer) služi tvorbi enotnega transportnega sistema, ki združuje več omrežij, ta omrežja pa lahko uporabljajo popolnoma drugačna načela za prenos sporočil med končnimi vozlišči in imajo poljubno strukturo povezav. Funkcije omrežne plasti so precej raznolike. Začnimo njihovo obravnavo na primeru združevanja lokalnih omrežij.

Protokoli povezovalne plasti lokalnih omrežij zagotavljajo, da se podatki med katerim koli vozliščem dostavljajo samo v omrežju z ustrezno tipično topologijo, kot je hierarhična topologija zvezde. To je zelo stroga omejitev, ki ne dovoljuje gradnje omrežij z razvito strukturo, na primer omrežij, ki združujejo več omrežij podjetja v eno omrežje, ali zelo zanesljivih omrežij, v katerih so odvečne povezave med vozlišči. Možno bi bilo zakomplicirati protokole povezovalnega sloja, da bi podprli redundantne povezave z zanko, vendar načelo ločevanja dolžnosti med plastmi vodi do drugačne rešitve. Po eni strani, da bi ohranili preprostost postopkov prenosa podatkov za tipične topologije, in po drugi strani, da bi omogočili uporabo poljubnih topologij, je uvedena dodatna omrežna plast.

Na ravni omrežja sam izraz mreža obdarjen s posebnim pomenom. Omrežje v tem primeru razumemo kot niz računalnikov, ki so med seboj povezani v skladu z eno od standardnih tipičnih topologij in uporabljajo enega od protokolov povezovalne plasti, opredeljenih za to topologijo za prenos podatkov.

Znotraj omrežja dostavo podatkov zagotavlja ustrezna povezovalna plast, dostavo podatkov med omrežji pa upravlja omrežna plast, ki podpira možnost pravilne izbire poti za prenos sporočila, tudi če je struktura povezav med sestavnimi omrežji drugačna od ki so sprejeti v protokolih povezovalne plasti. Omrežja so med seboj povezana s posebnimi napravami, imenovanimi usmerjevalniki. usmerjevalnik je naprava, ki zbira informacije o topologiji medsebojnih povezav in na podlagi nje posreduje pakete omrežne plasti v ciljno omrežje. Če želite poslati sporočilo od pošiljatelja v enem omrežju prejemniku v drugem omrežju, morate narediti številko backhauls med omrežji ali skoki(od hop- skok), vsakič, ko izberete ustrezno pot. Tako je pot zaporedje usmerjevalnikov, skozi katere poteka paket.

Na sl. Slika 1.27 prikazuje štiri omrežja, povezana s tremi usmerjevalniki. Med vozlišči A in B tega omrežja sta dve poti: prva skozi usmerjevalnika 1 in 3, druga pa skozi usmerjevalnike 1, 2 in 3.

riž. 1.27. Primer sestavljenega omrežja

Problem izbire najboljše poti se imenuje usmerjanje, njena rešitev pa je ena glavnih nalog omrežne plasti. To težavo še dodatno otežuje dejstvo, da najkrajša pot ni vedno najboljša. Pogosto je merilo za izbiro poti čas prenosa podatkov po tej poti; odvisno je od pasovne širine komunikacijskih kanalov in intenzivnosti prometa, ki se lahko sčasoma spreminja. Nekateri usmerjevalni algoritmi se poskušajo prilagoditi spremembam nalaganja, drugi pa sprejemajo odločitve na podlagi dolgoročnih povprečij. Izbira poti lahko temelji tudi na drugih merilih, kot je zanesljivost prenosa.

Na splošno so funkcije omrežne plasti širše od funkcij sporočanja prek povezav z nestandardno strukturo, ki smo jih zdaj obravnavali na primeru združevanja več lokalnih omrežij. Omrežna plast rešuje tudi težave pri pogajanjih o različnih tehnologijah, poenostavlja naslavljanje v velikih omrežjih in ustvarja zanesljive in prilagodljive ovire za neželeni promet med omrežji.

Pokličejo se sporočila omrežne plasti paketov. Pri organizaciji dostave paketov na ravni omrežja se uporablja koncept "omrežne številke". V tem primeru je naslov prejemnika sestavljen iz zgornjega dela - številke omrežja in spodnjega - številke vozlišča v tem omrežju. Vsa vozlišča v istem omrežju morajo imeti enak zgornji del naslova, zato je mogoče izrazu "omrežje" na ravni omrežja dati drugo, bolj formalno definicijo: omrežje je zbirka vozlišč, katerih omrežni naslov vsebuje isto številko omrežja. .

Omrežna plast definira dve vrsti protokolov. Prva vrsta - omrežnih protokolov- izvajati promocijo paketov prek omrežja. Prav na te protokole se običajno sklicujemo, ko govorimo o protokolih omrežne plasti. Vendar pa se druga vrsta protokola pogosto imenuje omrežna plast, imenovana protokoli za izmenjavo usmerjevalnih informacij ali preprosto usmerjevalnih protokolov. Usmerjevalniki uporabljajo te protokole za zbiranje informacij o topologiji medsebojnih povezav. Protokole omrežne plasti izvajajo programski moduli operacijskega sistema ter programska in strojna oprema usmerjevalnikov.

Druga vrsta protokola deluje na omrežni plasti in je odgovorna za preslikavo naslova gostitelja, ki se uporablja na omrežnem sloju, v lokalni omrežni naslov. Takšni protokoli se pogosto imenujejo protokoli za ločevanje naslovov - Address Resolution Protocol, ARP. Včasih se ne nanašajo na omrežno plast, temveč na kanalsko plast, čeprav tankosti klasifikacije ne spremenijo njihovega bistva.

Primera protokolov omrežne plasti sta protokol za medmrežno delo IP sklada TCP/IP in protokol za povezovanje paketov IPX iz sklada Novell.

transportni sloj

Na poti od pošiljatelja do prejemnika se lahko paketi poškodujejo ali izgubijo. Medtem ko imajo nekatere aplikacije lastno obravnavo napak, nekatere raje takoj obravnavajo zanesljivo povezavo. Prenosna plast (transportna plast) zagotavlja aplikacije ali zgornje plasti sklada – aplikacija in seja – prenos podatkov s stopnjo zanesljivosti, ki jo zahtevajo. Model OSI definira pet razredov storitev, ki jih zagotavlja transportna plast. Te vrste storitev se razlikujejo po kakovosti opravljenih storitev: nujnosti, zmožnosti obnovitve prekinjene komunikacije, razpoložljivosti zmogljivosti multipleksiranja za več povezav med različnimi aplikacijskimi protokoli prek skupnega transportnega protokola in, kar je najpomembneje, zmožnosti odkrivanja in popravljanja napake pri prenosu, kot so popačenje, izguba in podvajanje paketov.

Izbira razreda storitve transportnega sloja je po eni strani določena s tem, v kolikšni meri nalogo zagotavljanja zanesljivosti rešujejo same aplikacije in protokoli višjih nivojev od transportnega, po drugi strani pa , je ta izbira odvisna od tega, kako zanesljiv je sistem za prenos podatkov v omrežju, ki ga zagotavljajo plasti, ki se nahajajo pod transportom - omrežni, kanalski in fizični. Torej, če je na primer kakovost komunikacijskih kanalov zelo visoka in je verjetnost napak, ki jih protokoli nižjih nivojev ne zaznajo, majhna, je smiselno uporabiti eno od lahkih storitev transportne plasti, ki niso obremenjene. s številnimi preverjanji, stiski rok in drugimi metodami za izboljšanje zanesljivosti. Če so vozila nižjega sloja sprva zelo nezanesljiva, se je priporočljivo obrniti na najbolj razvito storitev transportnega sloja, ki deluje z največjimi sredstvi za odkrivanje in odpravljanje napak - z uporabo predhodne vzpostavitve logične povezave, nadzora dostave sporočil s kontrolnimi vsotami. in krožno številčenje paketov, nastavitev časovnih omejitev dostave itd.

Praviloma vse protokole, od transportnega sloja naprej, izvaja programska oprema končnih vozlišč omrežja - komponent njihovih omrežnih operacijskih sistemov. Primeri transportnih protokolov vključujejo protokola TCP in UDP sklada TCP/IP in protokol SPX sklada Novell.

Protokoli spodnjih štirih slojev se skupaj imenujejo omrežni transport ali transportni podsistem, saj v celoti rešujejo problem prenosa sporočil z dano kakovostjo v sestavljenih omrežjih s poljubno topologijo in različnimi tehnologijami. Preostale tri zgornje plasti rešujejo probleme zagotavljanja aplikacijskih storitev na podlagi obstoječega transportnega podsistema.

sloj seje

Sloj seje (Session layer) zagotavlja nadzor nad dialogom: določi, katera od strank je trenutno aktivna, zagotavlja sredstvo za sinhronizacijo. Slednji vam omogočajo, da v dolge prenose vstavite kontrolne točke, tako da se lahko v primeru okvare vrnete na zadnjo kontrolno točko, namesto da začnete znova. V praksi le malo aplikacij uporablja plast seje in se le redko izvaja kot ločeni protokoli, čeprav so funkcije te plasti pogosto združene s funkcijami sloja aplikacije in implementirane v enem samem protokolu.

Reprezentativni nivo

Predstavitvena plast se ukvarja z obliko predstavitve informacij, ki se prenašajo po omrežju, ne da bi spremenili njihovo vsebino. Zaradi predstavitvene plasti informacije, ki jih prenaša aplikacijska plast enega sistema, vedno razume aplikacijska plast drugega sistema. S pomočjo te plasti lahko protokoli aplikacijskega sloja premagajo sintaktične razlike v predstavitvi podatkov ali razlike v kodah znakov, kot sta kodi ASCII in EBCDIC. Na tej ravni je mogoče izvajati šifriranje in dešifriranje podatkov, zaradi česar je tajnost izmenjave podatkov zagotovljena takoj za vse aplikacijske storitve. Primer takega protokola je protokol Secure Socket Layer (SSL), ki zagotavlja varno sporočanje za protokole aplikacijskega sloja sklada TCP/IP.

Aplikacijski sloj

Aplikacijski sloj je v resnici le nabor različnih protokolov, s katerimi uporabniki omrežja dostopajo do skupnih virov, kot so datoteke, tiskalniki ali hipertekstne spletne strani, ter organizirajo svoje skupno delo, na primer z uporabo elektronskega protokola pošte. Enota podatkov, s katero deluje aplikacijski sloj, se običajno imenuje sporočilo.

Obstaja zelo širok izbor storitev na ravni aplikacij. Tukaj je le nekaj primerov najpogostejših izvedb datotečnih storitev: NCP v operacijskem sistemu Novell NetWare, SMB v Microsoft Windows NT, NFS, FTP in TFTP v skladu TCP/IP.

Omrežno odvisne in od omrežja neodvisne plasti

Funkcije vseh slojev modela OSI lahko razvrstimo v eno od dveh skupin: bodisi funkcije, ki so odvisne od specifične tehnične izvedbe omrežja, bodisi funkcije, ki so usmerjene v delo z aplikacijami.

Trije nižji sloji - fizični, kanalni in omrežni - so odvisni od omrežja, to pomeni, da so protokoli teh slojev tesno povezani s tehnično izvedbo omrežja in uporabljeno komunikacijsko opremo. Na primer prehod na opremo FDDI pomeni popolno spremembo protokolov fizične in povezovalne plasti v vseh omrežnih vozliščih.

Zgornje tri ravni – aplikacija, predstavnik in seja – so usmerjene v aplikacije in niso veliko odvisne od tehničnih značilnosti gradnje omrežja. Na protokole teh slojev ne vplivajo nobene spremembe topologije omrežja, zamenjava opreme ali prehod na drugo omrežno tehnologijo. Tako prehod z Etherneta na visokohitrostno tehnologijo l00VG-AnyLAN ne bo zahteval nobenih sprememb v programski opremi, ki izvaja funkcije ravni aplikacije, predstavitve in seje.

Transportna plast je vmesna, skriva vse podrobnosti delovanja spodnjih plasti pred zgornjimi. To vam omogoča razvoj aplikacij, ki niso odvisne od tehničnih sredstev neposrednega prenosa sporočil. Na sl. Slika 1.28 prikazuje plasti modela OSI, na katerih delujejo različni elementi omrežja. Računalnik z nameščenim omrežnim operacijskim sistemom komunicira z drugim računalnikom po protokolih vseh sedmih nivojev. Računalniki to interakcijo izvajajo posredno prek različnih komunikacijskih naprav: vozlišč, modemov, mostov, stikal, usmerjevalnikov, multiplekserjev. Odvisno od tipa lahko komunikacijska naprava deluje bodisi samo na fizičnem nivoju (repeater), bodisi na fizičnem in kanalu (most) ali na fizičnem, kanalu in omrežju, včasih zajame transportno plast (usmerjevalnik). Na sl. 1.29 prikazuje skladnost funkcij različnih komunikacijskih naprav z nivoji modela OSI.

riž. 1.28. Omrežno ozaveščeni in omrežno-agnostični sloji modela OSI

Slika 1.29. Ustreznost funkcij različnih omrežnih naprav s plastmi modela OSI

Model OSI, čeprav zelo pomemben, je le eden od mnogih komunikacijskih modelov. Ti modeli in z njimi povezani skladi protokolov se lahko razlikujejo po številu slojev, njihovih funkcijah, formatih sporočil, storitvah, podprtih na zgornjih ravneh, in drugih parametrih.

1.3.4. Koncept "odprtega sistema"

Model OSI, kot pove že njegovo ime (odprta sistemska povezava), opisuje medsebojne povezave odprtih sistemov. Kaj je odprt sistem?

V širšem smislu odprt sistem lahko poimenujemo kateri koli sistem (računalnik, računalniško omrežje, operacijski sistem, programski paket, drugi izdelki strojne in programske opreme), ki je zgrajen v skladu z odprtimi specifikacijami.

Spomnimo se, da izraz "specifikacija" (v računalniški tehnologiji) razumemo kot formaliziran opis komponent strojne ali programske opreme, njihovega delovanja, interakcije z drugimi komponentami, pogojev delovanja, omejitev in posebnih značilnosti. Jasno je, da ni vsaka specifikacija standard. Odprte specifikacije pa se razumejo kot objavljene, javno dostopne specifikacije, ki so v skladu s standardi in so sprejete kot rezultat dogovora po temeljiti razpravi vseh zainteresiranih strani.

Uporaba odprtih specifikacij pri razvoju sistemov omogoča tretjim osebam, da razvijajo različne razširitve in modifikacije strojne ali programske opreme za te sisteme ter ustvarjajo programske in strojne sisteme iz izdelkov različnih proizvajalcev.

Za resnične sisteme je popolna odprtost nedosegljiv ideal. Praviloma tudi v sistemih, imenovanih odprti, tej definiciji ustrezajo le nekateri deli, ki podpirajo zunanje vmesnike. Na primer, odprtost družine operacijskih sistemov Unix je med drugim v prisotnosti standardiziranega programskega vmesnika med jedrom in aplikacijami, ki olajša prenos aplikacij iz ene različice Unixa v drugo. Drug primer delne odprtosti je sorazmerno zaprt operacijski sistem Novell NetWare, ki uporablja vmesnik Open Driver Interface (ODI) za vključitev gonilnikov omrežnih adapterjev tretjih oseb v sistem. Bolj odprte specifikacije so uporabljene pri razvoju sistema, bolj je odprt.

Model OSI se nanaša le na en vidik odprtosti, in sicer na odprtost sredstev interakcije med napravami, povezanimi v računalniško omrežje. Tu se odprt sistem nanaša na omrežno napravo, ki je pripravljena na interakcijo z drugimi omrežnimi napravami z uporabo standardnih pravil, ki določajo obliko, vsebino in pomen prejetih in poslanih sporočil.

Če sta dve omrežji zgrajeni v skladu z načeli odprtosti, potem to zagotavlja naslednje prednosti:

sposobnost izgradnje mreže strojne in programske opreme različnih proizvajalcev, ki se držijo istega standarda;

možnost neboleče zamenjave posameznih komponent omrežja z drugimi, naprednejšimi, kar omogoča razvoj omrežja z minimalnimi stroški;

možnost enostavnega povezovanja enega omrežja z drugim;

enostavnost razvoja in vzdrževanja omrežja.

Osupljiv primer odprtega sistema je mednarodno omrežje internet. To omrežje se je razvilo v celoti v skladu z zahtevami za odprte sisteme. Pri razvoju njegovih standardov je sodelovalo na tisoče specializiranih uporabnikov tega omrežja z različnih univerz, znanstvenih organizacij in proizvajalcev računalniške strojne in programske opreme, ki delujejo v različnih državah. Že samo ime standardov, ki opredeljujejo delovanje interneta - Request For Comments (RFC), kar lahko prevedemo kot "zahteva za komentarje", kaže na javno in odprto naravo sprejetih standardov. Zaradi tega je internet uspel združiti najrazličnejše strojno in programsko opremo ogromnega števila omrežij, raztresenih po vsem svetu.
Pri uporabi materialov s spletnega mesta je potrebna povezava do projekta.
Vse pravice pridržane. ©2006