osi mallin esityskerros. OSI-verkkomalli. Kuvaus verkkomallin tasoista

Se, että protokolla on kahden vuorovaikutuksessa olevan kokonaisuuden, tässä tapauksessa kahden verkossa toimivan tietokoneen, hyväksymä sopimus, ei tarkoita, että se olisi välttämättä vakio. Mutta käytännössä verkostoja toteutettaessa he yleensä käyttävät vakioprotokollat. Nämä voivat olla merkkituotteita, kansallisia tai kansainvälisiä standardeja.

80-luvun alussa useat kansainväliset standardointijärjestöt - ISO, ITU-T ja jotkut muut - kehittivät mallin, jolla oli merkittävä rooli verkkojen kehittämisessä. Tätä mallia kutsutaan ISO/OSI-malliksi.

Avointen järjestelmien yhteentoimivuusmalli (Open System Interconnection, OSI) määrittelee järjestelmien välisen vuorovaikutuksen eri tasot pakettikytkentäverkot, antaa niille vakionimet ja määrittää, mitä toimintoja kunkin kerroksen tulee suorittaa.

OSI-malli kehitettiin 70-luvulla tietokoneverkkojen, lähinnä globaalien, luomisesta saadun laajan kokemuksen perusteella. Tämän mallin täydellinen kuvaus vie yli 1000 sivua tekstiä.

OSI-mallissa (kuva 11.6) viestintävälineet on jaettu seitsemään tasoon: sovellus, edustaja, istunto, siirto, verkko, kanava ja fyysinen. Jokainen kerros käsittelee tiettyä verkkolaitteiden vuorovaikutuksen näkökohtaa.

Riisi. 11.6.

OSI-malli kuvaa vain käyttöjärjestelmän toteuttamaa järjestelmäviestintää, järjestelmän apuohjelmat ja laitteisto. Malli ei sisällä keinoja loppukäyttäjäsovellusten vuorovaikutukseen. Sovellukset toteuttavat omat viestintäprotokollansa käyttämällä järjestelmätyökaluja. Siksi on tarpeen tehdä ero sovellusten ja sovellusten välisen vuorovaikutuksen tason välillä sovelluskerros.

On myös syytä pitää mielessä, että sovellus voi ottaa haltuunsa joidenkin OSI-mallin ylempien kerrosten toiminnot. Esimerkiksi joissakin DBMS-järjestelmissä on sisäänrakennetut työkalut etäyhteys tiedostoihin. Tässä tapauksessa sovellus ei käytä järjestelmätiedostopalvelua käyttäessään etäresursseja; se ohittaa OSI-mallin ylemmät kerrokset ja pääsee suoraan niistä vastaaviin järjestelmän tiloihin kuljetus viestit verkon yli, jotka sijaitsevat OSI-mallin alemmilla tasoilla.

Oletetaan siis, että sovellus tekee pyynnön sovelluskerrokselle, kuten tiedostopalvelulle. Tämän pyynnön perusteella sovellustason ohjelmisto luo viestin vakiomuodossa. Tyypillinen viesti koostuu otsikosta ja tietokentästä. Otsikko sisältää palvelutietoja, jotka on välitettävä verkon kautta kohdekoneen sovelluskerrokseen, jotta se kertoo, mitä työtä on tehtävä. Meidän tapauksessamme otsikon täytyy luonnollisesti sisältää tietoa tiedoston sijainnista ja suoritettavan toiminnon tyypistä. Viestin tietokenttä voi olla tyhjä tai sisältää tietoja, kuten tietoja, jotka on kirjoitettava etälaitteeseen. Mutta tämän tiedon toimittamiseksi määränpäähänsä on vielä monia tehtäviä ratkaisematta, joista vastuu on alemmilla tasoilla.

Viestin luomisen jälkeen sovelluskerros lähettää sen alas pinosta edustavalla tasolla. pöytäkirja edustavalla tasolla sovellustason otsikosta saatujen tietojen perusteella suorittaa vaaditut toimenpiteet ja lisää viestiin omat palvelutietonsa - otsikko edustavalla tasolla, joka sisältää ohjeet protokollalle edustavalla tasolla kohdekone. Tuloksena oleva viesti välitetään eteenpäin istuntotasolla, joka puolestaan ​​lisää otsikkonsa jne. (Jotkut protokollat ​​sijoittavat palvelutiedot paitsi viestin alkuun otsikon muodossa, myös sen loppuun, ns. "trailerin" muodossa.) Lopulta viesti saavuttaa pohjan, fyysinen taso , joka itse asiassa lähettää sen viestintälinjojen kautta vastaanottavaan koneeseen. Tässä vaiheessa viesti on "kasvanut" kaikentasoisilla otsikoilla (

Malli Open Systems Interconnection (OSI) on kaikkien verkkokokonaisuuksien runko, perusta ja perusta. Malli määrittelee verkkoprotokollat ​​jakaen ne 7 loogiseen kerrokseen. On tärkeää huomata, että missä tahansa prosessissa verkon lähetyksen ohjaus siirtyy kerroksesta toiseen yhdistäen protokollat ​​peräkkäin jokaisessa kerroksessa.

Video: OSI-malli 7 minuutissa

Alemmat kerrokset vastaavat fyysisistä siirtoparametreista, kuten sähköisistä signaaleista. Kyllä - kyllä, johdoissa olevat signaalit siirretään esitysmuodossa virroiksi :) Virrat esitetään ykkösten ja nollien sarjana (1s ja 0s), sitten tiedot dekoodataan ja reititetään verkon yli. Korkeammat tasot kattavat tiedon esittämiseen liittyvät kyselyt. Suhteellisesti korkeammat kerrokset ovat vastuussa verkkotiedoista käyttäjän näkökulmasta.

OSI-malli luotiin alun perin nimellä standardi lähestymistapa, arkkitehtuuri tai malli, joka kuvaisi minkä tahansa verkkosovelluksen verkkovuorovaikutusta. Katsotaanpa tarkemmin, eikö niin?

#01: Fyysinen taso

Ensimmäisellä tasolla OSI mallit fyysiset signaalit (virtaukset, valo, radio) välittyvät lähteestä vastaanottajalle. Tällä tasolla käytämme kaapeleita, liittimien koskettimia, ykkösten ja nollien koodausta, modulaatiota ja niin edelleen.

Ensimmäisellä tasolla elävien teknologioiden joukossa voimme korostaa yksinkertaisimman standardin - Ethernetin. Se on nyt jokaisessa kodissa.

Huomaa, että ei vain sähkövirrat. Radiotaajuuksia, valoa tai infrapuna-aaltoja käytetään myös kaikkialla nykyaikaisissa verkoissa.

Ensimmäiselle tasolle kuuluvat verkkolaitteet ovat keskittimet ja toistimet - eli "tyhmiä" laitteistoja, jotka voivat yksinkertaisesti toimia fyysisen signaalin kanssa syventymättä sen logiikkaan (ilman dekoodausta).

#02: Tietolinkkitaso

Kuvittele, saimme fyysisen signaalin ensimmäiseltä tasolta - fyysiseltä. Tämä on joukko eri amplitudeja, aaltoja tai radiotaajuuksia omaavia jännitteitä. Vastaanotettuaan toinen taso tarkistaa ja korjaa lähetysvirheet. Toisella tasolla toimimme "kehyksen" tai kuten sanotaan "kehyksen" käsitteellä. Täällä ilmestyvät ensimmäiset tunnisteet - MAC-osoitteet. Ne koostuvat 48 bitistä ja näyttävät suunnilleen tältä: 00:16:52:00:1f:03.

Linkkikerros on monimutkainen. Siksi se on perinteisesti jaettu kahteen alatasoon: loogiseen kanavanhallintaan (LLC, Logical Link Control) ja median pääsynhallintaan (MAC, Media Access Control).

Laitteet, kuten kytkimet ja sillat, toimivat tällä tasolla. Muuten! Ethernet-standardi on myös täällä. Se sijaitsee mukavasti OSI-mallin ensimmäisessä ja toisessa (1 ja 2) tasolla.

#03: Verkkokerros

Mennään ylös! Verkkokerros ottaa käyttöön termin "reititys" ja vastaavasti IP-osoitteen. Muuten, sitä käytetään IP-osoitteiden muuntamiseen MAC-osoitteiksi ja takaisin ARP-protokolla.

Tällä tasolla liikenteen reititys tapahtuu sellaisenaan. Jos haluamme mennä sivustolle verkkosivusto, sitten lähetämme, vastaanotamme vastauksen IP-osoitteen muodossa ja korvaamme sen paketissa. Kyllä - kyllä, jos toisella tasolla käytämme termiä kehys/kehys, kuten aiemmin sanoimme, niin tässä käytetään pakettia.

Laitteista Hänen Majesteettinsa Router asuu täällä :)

Prosessia, jossa dataa siirretään ylemmiltä kerroksilta alemmille kerroksille kutsutaan kapselointi dataa, ja kun päinvastoin, ylöspäin, ensimmäisestä fyysisestä seitsemänteen, tätä prosessia kutsutaan kapselin purkaminen tiedot

#04: Kuljetuskerros

Kuljetuskerros, kuten nimestä voi päätellä, tarjoaa tiedonsiirron verkon yli. Täällä on kaksi tärkeintä rocktähteä - TCP ja UDP. Erona on se, että eri liikenneluokissa käytetään eri liikennettä. Periaate on tämä:

• Liikenne on herkkä tappioille- ei hätää, TCP (Transmission Control Protocol)! Se tarjoaa tiedonsiirron hallinnan;
• Häviämme vähän - ei iso juttu- itse asiassa, nyt kun luet tätä artikkelia, muutama paketti on saattanut kadota. Mutta tämä ei tunne sinua käyttäjänä. UDP (User Datagram Protocol) on hyvä sinulle. Entä jos se oli puhelin? Pakettien katoaminen siellä on kriittistä, koska ääni reaaliajassa alkaa yksinkertaisesti "karjua";

#05: Istuntotaso

Pyydä mitä tahansa verkkoinsinööriä selittämään sinulle istuntokerros. Hänen on vaikea tehdä tämä, infa 100%. Tosiasia on, että jokapäiväisessä työssä verkkoinsinööri on vuorovaikutuksessa neljän ensimmäisen kerroksen - fyysisen, kanavan, verkon ja liikenteen - kanssa. Loput eli niin sanotut "ylemmät" tasot liittyvät enemmän ohjelmistokehittäjien työhön :) Mutta yritetään!

Istuntokerros vastaa yhteyksien tai yksinkertaisesti sanottuna istuntojen hallinnasta. Hän repii ne erilleen. Muista meemi aiheesta " EI OLLUT YKTÄ TAUKOA"? Me muistamme. Tämä on siis viides kokeiltu taso :)

#06 Esityskerros

Kuudennessa tasolla tapahtuu viestimuotojen muuntaminen, kuten koodaus tai pakkaus. Esimerkiksi JPEG ja GIF elävät täällä. Taso on myös vastuussa virran välittämisestä neljännelle (kuljetuskerrokselle).

#07 Sovellustaso

Seitsemännessä kerroksessa, aivan jäävuoren huipulla, asuu levityskerros! Täällä on verkkopalveluita, joiden avulla voimme loppukäyttäjinä surffata Internetissä. Mitä protokollaa käytät tietopohjamme avaamiseen? Aivan oikein, HTTPS. Tämä kaveri on seitsemännestä kerroksesta. Myös yksinkertainen HTTP, FTP ja SMTP toimivat täällä.

Oliko tämä artikkeli sinulle hyödyllinen?

Kerro minulle miksi?

Olemme pahoillamme, että artikkelista ei ollut sinulle hyötyä: (Ole hyvä ja kerro miksi se ei ole vaikeaa? Olemme erittäin kiitollisia yksityiskohtaisesta vastauksesta. Kiitos, että autat meitä tulemaan paremmiksi!

Verkkotieteessä, kuten kaikilla muillakin tiedon aloilla, oppimiseen on kaksi perustavaa lähestymistapaa: siirtyminen yleisestä erityiseen ja päinvastoin. No, ei niin, että elämässä ihmiset käyttävät näitä lähestymistapoja puhtaassa muodossaan, mutta silti jokainen opiskelija valitsee alkuvaiheessa itselleen jonkin edellä mainituista suunnista. Korkea-asteen koulutukselle (ainakin (post)neuvostomallille) ensimmäinen menetelmä on tyypillisempi, itseopiskelulle useimmiten toinen: henkilö työskenteli verkossa, ratkaisi silloin tällöin pieniä yhden käyttäjän hallinnollisia tehtäviä ja yhtäkkiä hän halusi selvittää, kuinka tämä kaikki paska toimii?

Mutta tämän artikkelin tarkoitus ei ole filosofinen keskustelu opetusmetodologiasta. Haluaisin esitellä aloittelevien verkkokäyttäjien huomion sen yleistä ja mikä tärkeintä, josta, kuten uunista, voit tanssia hienostuneimpiin yksityisiin liikkeisiin. Ymmärtämällä seitsemänkerroksisen OSI-mallin ja oppimalla "tunnistamaan" sen kerrokset jo tuntemissasi teknologioissa, voit helposti siirtyä eteenpäin mihin tahansa valitsemasi verkkotoimialan suuntaan. OSI-malli on kehys, johon kaikki uusi tieto verkoista ripustetaan.

Tämä malli mainitaan tavalla tai toisella melkein missä tahansa nykyaikaisessa verkkokirjallisuudessa sekä monissa tiettyjen protokollien ja teknologioiden eritelmissä. Koska en tuntenut tarvetta keksiä pyörää uudelleen, päätin julkaista otteita N. Oliferin, V. Oliferin (keskus) teoksista Tietotekniikat) otsikolla "Tiedonsiirtoprotokollien rooli ja päälaitteiden toiminnallinen tarkoitus yritysverkoissa", jota pidän parhaana ja kattavimpana julkaisuna tästä aiheesta.

päätoimittaja

malli

Se, että protokolla on sopimus kahden vuorovaikutuksessa olevan kokonaisuuden, tässä tapauksessa kahden verkossa toimivan tietokoneen, välillä ei tarkoita, että se olisi välttämättä standardi. Käytännössä verkkoja toteutettaessa niillä on kuitenkin tapana käyttää standardiprotokollia. Nämä voivat olla patentoituja, kansallisia tai kansainvälisiä standardeja.

Kansainvälinen standardointijärjestö (ISO) on kehittänyt mallin, joka määrittelee selkeästi järjestelmien välisen vuorovaikutuksen eri tasot, antaa niille vakionimet ja määrittelee, mitä työtä kunkin tason tulee tehdä. Tätä mallia kutsutaan Open System Interconnection (OSI) -malliksi tai ISO/OSI-malliksi.

OSI-mallissa viestintä on jaettu seitsemään kerrokseen tai kerrokseen (kuva 1.1). Jokainen taso käsittelee yhtä tiettyä vuorovaikutuksen näkökohtaa. Vuorovaikutusongelma on siis jaettu 7 erityisongelmaan, joista jokainen voidaan ratkaista muista riippumatta. Jokainen kerros ylläpitää rajapintoja ylä- ja alapuolella olevien kerrosten kanssa.

Riisi. 1.1. ISO/OSI Open Systems Interconnection Model

OSI-malli kuvaa vain järjestelmäviestintää, ei loppukäyttäjäsovelluksia. Sovellukset toteuttavat omat viestintäprotokollansa käyttämällä järjestelmätiloja. On syytä muistaa, että sovellus voi ottaa haltuunsa joidenkin OSI-mallin ylempien kerrosten toiminnot, jolloin tarvittaessa verkkotyöskentely pääsee suoraan järjestelmätyökaluihin, jotka suorittavat järjestelmän muiden alempien kerrosten toimintoja. OSI malli.

Loppukäyttäjäsovellus voi käyttää järjestelmän vuorovaikutustyökaluja paitsi vuoropuhelun järjestämiseen toisessa koneessa olevan sovelluksen kanssa, myös yksinkertaisesti vastaanottaakseen tietyn verkkopalvelun palveluita, esimerkiksi päästäkseen etätiedostoihin, vastaanottaakseen postia tai tulostaakseen jaettu tulostin.

Oletetaan siis, että sovellus tekee pyynnön sovelluskerrokselle, kuten tiedostopalvelulle. Tämän pyynnön perusteella sovellustason ohjelmisto muodostaa vakiomuotoisen viestin, joka sisältää palveluinformaation (otsikon) ja mahdollisesti lähetetyn datan. Tämä viesti välitetään sitten edustajatasolle. Esityskerros lisää otsikkonsa viestiin ja välittää tuloksen istuntokerrokseen, joka puolestaan ​​lisää otsikon ja niin edelleen. Jotkut protokollatoteutukset edellyttävät, että viesti sisältää otsikon lisäksi myös trailerin. Lopuksi viesti saavuttaa alimman, fyysisen kerroksen, joka itse asiassa välittää sen viestintälinjoja pitkin.

Kun viesti saapuu toiselle koneelle verkon kautta, se siirtyy peräkkäin tasolta toiselle. Kukin taso analysoi, käsittelee ja poistaa tasonsa otsikon, suorittaa tätä tasoa vastaavat toiminnot ja välittää viestin ylemmälle tasolle.

Sanan lisäksi verkkoasiantuntijat käyttävät muitakin nimiä tiedonvaihdon yksiköstä. ISO-standardit kaikentasoisille protokollille käyttävät termiä "protokollatietoyksikkö" - Protocol Data Unit (PDU). Lisäksi käytetään usein nimiä kehys, paketti ja datagrammi.

ISO/OSI-mallikerroksen toiminnot

Fyysinen kerros: Tämä kerros käsittelee bittien siirtoa fyysisten kanavien, kuten koaksiaalikaapelin, kierretyn parikaapelin tai valokuitukaapelin, kautta. Tämä taso liittyy fyysisten tiedonsiirtovälineiden ominaisuuksiin, kuten kaistanleveyteen, kohinansietokykyyn, ominaisimpedanssiin ja muihin. Samalla tasolla määritetään sähköisten signaalien ominaisuudet, kuten pulssin reunojen vaatimukset, lähetettävän signaalin jännite- tai virtatasot, koodaustyyppi, signaalin siirtonopeus. Lisäksi tässä on standardoitu liittimien tyypit ja kunkin koskettimen käyttötarkoitus.

Fyysisen kerroksen toiminnot on toteutettu kaikissa verkkoon kytketyissä laitteissa. Tietokoneen puolella fyysisen kerroksen toiminnot suorittaa verkkosovitin tai sarjaportti.

Esimerkki fyysisen kerroksen protokollasta on 10Base-T Ethernet-teknologiaspesifikaatio, joka määrittelee kaapelin, jota käytetään kategorian 3 suojaamattomana kierrettynä parina, jonka ominaisimpedanssi on 100 ohmia, RJ-45-liitin, enimmäispituus 100 metrin fyysinen segmentti, Manchester-koodi kaapelin tietojen esittämiseen sekä muut ympäristön ja sähkösignaalien ominaisuudet.

Tietolinkkikerros: Fyysinen kerros yksinkertaisesti siirtää bittejä. Tässä ei oteta huomioon sitä, että joissakin verkoissa, joissa tietoliikennelinjoja käyttävät (jakavat) vuorotellen useat vuorovaikutuksessa olevat tietokoneparit, fyysinen siirtoväline voi olla varattu. Siksi yksi linkkikerroksen tehtävistä on tarkistaa lähetysvälineen saatavuus. Linkkikerroksen toinen tehtävä on toteuttaa virheiden havaitsemis- ja korjausmekanismeja. Tätä varten datalinkkikerroksessa bitit ryhmitellään ryhmiksi, joita kutsutaan kehyksiksi. Linkkikerros varmistaa, että jokainen kehys lähetetään oikein asettamalla erityisen bittijonon jokaisen kehyksen alkuun ja loppuun sen merkitsemiseksi, ja laskee myös tarkistussumman summaamalla kaikki kehyksen tavut tietyllä tavalla ja lisäämällä tarkistussumman. kehykseen. Kun kehys saapuu, vastaanotin laskee uudelleen vastaanotetun tiedon tarkistussumman ja vertaa tulosta kehyksestä saatuun tarkistussummaan. Jos ne täsmäävät, kehys katsotaan oikeaksi ja hyväksytyksi. Jos tarkistussummat eivät täsmää, kirjataan virhe.

Linkkikerroksen protokollissa, joita käytetään paikalliset verkot, määritellään tietty tietokoneiden välisten yhteyksien rakenne ja menetelmät niiden käsittelemiseksi. Vaikka datalinkkikerros tarjoaa kehystoimituksen minkä tahansa kahden solmun välillä paikallisessa verkossa, se tekee tämän vain verkossa, jolla on hyvin erityinen yhteystopologia, juuri se topologia, jota varten se on suunniteltu. Tyypillisiä LAN-linkkikerroksen protokollien tukemia topologioita ovat jaettu väylä, rengas ja tähti. Esimerkkejä linkkikerroksen protokollista ovat Ethernet, Token Ring, FDDI, 100VG-AnyLAN.

Lähiverkoissa tietokoneet, sillat, kytkimet ja reitittimet käyttävät linkkikerroksen protokollia. Tietokoneissa linkkikerroksen toiminnot toteutetaan verkkosovittimien ja niiden ohjainten yhteisillä ponnisteluilla.

Globaaleissa verkoissa, joissa on harvoin säännöllinen topologia, datalinkkikerros varmistaa viestien vaihdon kahden vierekkäisen tietokoneen välillä, jotka on yhdistetty yksittäisellä tietoliikennelinjalla. Esimerkkejä point-to-point-protokollasta (kuten tällaisia ​​protokollia usein kutsutaan) ovat laajalti käytetyt PPP- ja LAP-B-protokollat.

Verkkotaso Tämä taso muodostaa yhtenäisen kuljetusjärjestelmän, joka yhdistää useita verkkoja, joilla on erilaiset periaatteet tiedon siirtämiseksi päätesolmujen välillä. Katsotaanpa verkkokerroksen toimintoja käyttämällä esimerkkinä paikallisia verkkoja. Paikallisen verkon linkkikerroksen protokolla varmistaa tiedon toimittamisen minkä tahansa solmun välillä vain verkossa, jossa on asianmukaiset tiedot tyypillinen topologia. Tämä on erittäin tiukka rajoitus, joka ei salli verkkojen rakentamista kehittyneellä rakenteella, esimerkiksi verkkoja, jotka yhdistävät useita yritysverkkoja yhdeksi verkoksi, tai erittäin luotettavia verkkoja, joissa solmujen välillä on redundantteja yhteyksiä. Yhtäältä standarditopologioiden tiedonsiirtomenettelyjen yksinkertaisuuden säilyttämiseksi ja toisaalta mielivaltaisten topologioiden käytön mahdollistamiseksi käytetään ylimääräistä verkkokerrosta. Tällä tasolla otetaan käyttöön "verkoston" käsite. Tässä tapauksessa verkko ymmärretään kokoelmana tietokoneita, jotka on kytketty toisiinsa jonkin standardin tyypillisen topologian mukaisesti ja jotka käyttävät jotakin tälle topologialle määritellyistä linkkikerroksen protokollista tiedon lähettämiseen.

Siten verkon sisällä tiedonsiirtoa säätelee datalinkkikerros, mutta verkkojen välistä tiedontoimitusta hoitaa verkkokerros.

Verkkokerroksen viestejä kutsutaan yleensä paketteja. Pakettitoimituksen järjestämisessä verkkotasolla käytetään konseptia "verkkonumero". Tässä tapauksessa vastaanottajan osoite koostuu verkon numerosta ja tietokoneen numerosta tässä verkossa.

Verkot yhdistetään toisiinsa erityisillä laitteilla, joita kutsutaan reitittimiksi. Reititin on laite, joka kerää tietoa verkkoyhteyksien topologiasta ja välittää sen perusteella verkkokerroksen paketteja kohdeverkkoon. Jotta voit lähettää viestin yhdessä verkossa sijaitsevalta lähettäjältä toisessa verkossa sijaitsevalle vastaanottajalle, sinun on suoritettava useita siirtosiirtoja (hyppelyä) verkkojen välillä ja joka kerta valitaan sopiva reitti. Siten reitti on reitittimien sarja, jonka läpi paketti kulkee.

Parhaan polun valinnan ongelmaa kutsutaan reititys ja sen ratkaisu on verkkotason päätehtävä. Tätä ongelmaa vaikeuttaa se, että lyhin polku ei ole aina paras. Usein reitin valinnan kriteerinä on tiedonsiirron aika tällä reitillä, joka riippuu viestintäkanavien kapasiteetista ja liikenteen intensiteetistä, joka voi muuttua ajan myötä. Jotkut reititysalgoritmit yrittävät sopeutua kuormituksen muutoksiin, kun taas toiset tekevät päätökset pitkän aikavälin keskiarvojen perusteella. Reitti voidaan valita muiden kriteerien, esimerkiksi lähetysvarmuuden, perusteella.

Verkkotasolla määritellään kahden tyyppisiä protokollia. Ensimmäinen tyyppi viittaa sääntöjen määrittelyyn päätesolmun datapakettien lähettämiseksi solmusta reitittimeen ja reitittimien välillä. Nämä ovat protokollia, joita yleensä tarkoitetaan, kun ihmiset puhuvat verkkokerroksen protokollista. Verkkokerros sisältää myös toisen tyyppisen protokollan nimeltä reititystietojen vaihtoprotokollat. Näitä protokollia käyttämällä reitittimet keräävät tietoa verkkoyhteyksien topologiasta. Verkkokerroksen protokollat ​​toteutetaan käyttöjärjestelmän ohjelmistomoduuleilla sekä reitittimen ohjelmistoilla ja laitteistoilla.

Esimerkkejä verkkokerroksen protokollista ovat TCP/IP-pino IP Internetwork Protocol ja Novell IPX -pino Internetwork Protocol.

Kuljetuskerros: Matkalla lähettäjältä vastaanottajalle paketit voivat vioittua tai kadota. Vaikka joillakin sovelluksilla on oma virheenkäsittelynsä, toiset haluavat käsitellä luotettavaa yhteyttä heti. Kuljetuskerroksen tehtävänä on varmistaa, että sovellukset tai pinon ylemmät kerrokset - sovellus ja istunto - siirtävät tietoja vaatimallaan luotettavuudella. OSI-malli määrittelee viisi kuljetuskerroksen tarjoamaa palveluluokkaa. Tämän tyyppiset palvelut erottuvat tarjottujen palvelujen laadusta: kiireellisyydestä, kyvystä palauttaa katkennut tietoliikenne, keinojen saatavuus useiden eri sovellusprotokollien välisten yhteyksien multipleksoimiseksi yhteisen siirtoprotokollan kautta, ja mikä tärkeintä, kyky havaita ja havaita Korjaa siirtovirheet, kuten pakettien vääristymät, katoamiset ja päällekkäisyydet.

Kuljetuskerroksen palveluluokan valinnan määrää toisaalta se, missä määrin luotettavuuden varmistamisen ongelma ratkeaa kuljetustasoa korkeamman tason sovelluksilla ja protokollilla, ja toisaalta tämä valinta riippuu mm. kuinka luotettava koko tiedonsiirtojärjestelmä on verkossa. Joten jos esimerkiksi viestintäkanavien laatu on erittäin korkea ja alemman tason protokollien havaitsemattomien virheiden todennäköisyys on pieni, on järkevää käyttää jotain kevyttä kuljetuskerroksen palvelua, jota ei rasita lukuisia tarkastuksia. , kättely ja muut tekniikat luotettavuuden lisäämiseksi. Jos ajoneuvoja ovat aluksi erittäin epäluotettavia, sitten kannattaa kääntyä kehittyneimmän kuljetustason palvelun puoleen, joka toimii maksimaalisilla keinoilla virheiden havaitsemiseen ja poistamiseen - muodostamalla ensin looginen yhteys, seuraamalla viestien toimitusta tarkistussummat ja pakettien syklinen numerointi, toimitusaikakatkaisujen asettaminen jne.

Pääsääntöisesti kaikki protokollat, alkaen kuljetuskerroksesta ja sen yläpuolella, on toteutettu ohjelmisto verkon loppusolmut - niiden verkkokäyttöjärjestelmien komponentit. Esimerkkejä siirtoprotokollista ovat TCP/IP-pinon TCP- ja UDP-protokollat ​​ja Novell-pinon SPX-protokollat.

Istuntokerros: Istuntotaso tarjoaa keskustelunhallinnan, jolla tallennetaan, mikä osapuoli on tällä hetkellä aktiivinen, ja tarjoaa myös synkronointitoiminnot. Jälkimmäisten avulla voit lisätä tarkistuspisteitä pitkiin siirtoihin, jotta epäonnistuessa voit palata viimeiseen tarkistuspisteeseen sen sijaan, että aloitat alusta. Käytännössä harvat sovellukset käyttävät istuntokerrosta, ja se on harvoin toteutettu.

Esityskerros: Tämä kerros takaa, että sovelluskerroksen välittämät tiedot ymmärtävät toisen järjestelmän sovelluskerros. Tarvittaessa esityskerros muuntaa dataformaatit johonkin yleiseen esitysmuotoon ja suorittaa vastaanotossa vastaavasti käänteisen muunnoksen. Tällä tavalla sovelluskerrokset voivat voittaa esimerkiksi syntaktiset erot tiedon esittämisessä. Tällä tasolla voidaan suorittaa tietojen salaus ja salauksen purku, jonka ansiosta tiedonsiirron salaisuus varmistetaan kaikille sovelluspalveluille kerralla. Esimerkki esityskerroksessa toimivasta protokollasta on Secure Socket Layer (SSL) -protokolla, joka tarjoaa suojatun viestinnän TCP/IP-pinon sovelluskerroksen protokollille.

Sovelluskerros. Sovelluskerros on oikeastaan ​​vain joukko erilaisia ​​protokollia, joiden avulla verkon käyttäjät pääsevät jaetuille resursseille, kuten tiedostoille, tulostimille tai hyperteksti-Web-sivuille, ja järjestävät myös yhteistyönsä esimerkiksi protokollan avulla. Sähköposti. Tietoyksikköä, jolla sovelluskerros toimii, kutsutaan yleensä viesti .

Sovelluskerroksen protokollia on erittäin laaja valikoima. Otetaan esimerkkeinä ainakin muutama yleisimmistä tiedostopalveluiden toteutuksista: NCP Novell NetWare -käyttöjärjestelmässä, SMB Microsoft Windows NT, NFS, FTP ja TFTP sisältyvät TCP/IP-pinoon.

Vaikka OSI-malli on erittäin tärkeä, se on vain yksi monista viestintämalleista. Nämä mallit ja niihin liittyvät protokollapinot voivat vaihdella kerrosten lukumäärän, toimintojensa, viestimuotojen, ylemmillä kerroksilla tarjottujen palvelujen ja muiden parametrien suhteen.

Suosittujen viestintäprotokollapinojen ominaisuudet

Joten tietokoneiden vuorovaikutus verkoissa tapahtuu tiettyjen viestien ja niiden muotojen vaihtoa koskevien sääntöjen mukaisesti, toisin sanoen tiettyjen protokollien mukaisesti. Hierarkkisesti järjestetty protokollasarja, ongelman ratkaisemiseksi Verkkosolmujen vuorovaikutusta kutsutaan viestintäprotokollapinoksi.

Verkoissa on laajalti käytössä monia protokollapinoja. Nämä pinot ovat kansainvälisiä ja kansallisia standardeja sekä patentoituja pinoja, jotka ovat yleistyneet tietyn yrityksen laitteiden yleisyyden vuoksi. Esimerkkejä suosituista protokollapinoista ovat Novellin IPX/SPX-pino, TCP/IP-pino, jota käytetään Internet-verkot ja monissa toimintapohjaisissa verkoissa UNIX-järjestelmät, Kansainvälisen standardointijärjestön OSI-pino, Digital Equipment Corporationin DECnet-pino ja jotkut muut.

Tietyn tietoliikenneprotokollapinon käyttö verkossa määrää suurelta osin verkon pinnan ja sen ominaisuudet. Pienemmät verkot voivat käyttää vain yhtä pinoa. Suurissa yritysverkoissa yhdistäminen erilaisia ​​verkkoja, yleensä useita pinoja käytetään rinnakkain.

Viestintälaitteet toteuttavat alemman kerroksen protokollia, jotka ovat standardoidumpia kuin ylemmän kerroksen protokollat, ja tämä on onnistumisen edellytys yhteistyötä eri valmistajien laitteita. Tietyn viestintälaitteen tukemien protokollien luettelo on yksi tämän laitteen tärkeimmistä ominaisuuksista.

Tietokoneet toteuttavat tietoliikenneprotokollat ​​verkkokäyttöjärjestelmän vastaavien ohjelmistoelementtien muodossa, esimerkiksi linkkitason protokollat ​​toteutetaan yleensä verkkosovittimen ajurien muodossa ja ylemmän tason protokollat ​​palvelin- ja asiakaskomponenttien muodossa. verkkopalveluista.

Kyky toimia hyvin tietyssä käyttöjärjestelmäympäristössä on viestintälaitteiden tärkeä ominaisuus. Voit usein lukea verkkosovittimen tai -keskittimen mainoksista, että se on suunniteltu erityisesti toimimaan NetWare- tai UNIX-verkossa. Tämä tarkoittaa, että laitteiston kehittäjät ovat optimoineet sen ominaisuudet kyseisessä verkkokäyttöjärjestelmässä käytettäville protokollille tai tietylle niiden toteutuksen versiolle, jos näitä protokollia käytetään eri käyttöjärjestelmissä. Protokollan toteutuksen eri käyttöjärjestelmissä erityispiirteistä johtuen yksi viestintälaitteiden ominaisuuksista on sen sertifiointi kyvystä toimia tietyn käyttöjärjestelmän ympäristössä.

Alemmilla tasoilla - fyysinen ja datalinkki - melkein kaikki pinot käyttävät samoja protokollia. Nämä ovat hyvin standardoituja protokollia: Ethernet, Token Ring, FDDI ja joitain muita, jotka mahdollistavat saman laitteen käytön kaikissa verkoissa.

Nykyisten standardipinojen verkko- ja ylemmän kerroksen protokollat ​​vaihtelevat suuresti eivätkä yleensä noudata ISO-mallin suosittelemaa kerrostusta. Erityisesti näissä pinoissa istunto- ja esityskerroksen toiminnot yhdistetään useimmiten sovelluskerroksen kanssa. Tämä ero johtuu siitä, että ISO-malli ilmestyi jo olemassa olevien ja tosiasiallisesti käytettyjen pinojen yleistyksen seurauksena, eikä päinvastoin.

OSI pino

On tehtävä ero OSI-protokollapinon ja OSI-mallin välillä. Vaikka OSI-malli määrittelee käsitteellisesti menettelyn avoimien järjestelmien vuorovaikutukselle, jakaa tehtävän 7 kerrokseen, standardoi kunkin kerroksen tarkoituksen ja ottaa käyttöön standardinimet kerroksille, OSI-pino on joukko hyvin erityisiä protokollamäärityksiä, jotka muodostavat yhtenäisen. protokollapino. Yhdysvaltain hallitus tukee tätä protokollapinoa GOSIP-ohjelmassaan. Kaikki Tietokoneverkot Hallituksen vuoden 1990 jälkeisten asennusten on joko tuettava suoraan OSI-pinoa tai tarjottava keino siirtyä kyseiseen pinoon tulevaisuudessa. OSI-pino on kuitenkin suositumpi Euroopassa kuin Yhdysvalloissa, koska Euroopassa on vähemmän vanhoja verkkoja, jotka käyttävät omia protokolliaan. Euroopassa on myös suuri tarve yhteiselle pinolle, koska eri maita on niin paljon.

Tämä on kansainvälinen, valmistajasta riippumaton standardi. Se voi mahdollistaa yhteistyön yritysten, kumppaneiden ja tavarantoimittajien välillä. Tätä vuorovaikutusta monimutkaistaa käsitteleminen, nimeäminen ja tietoturvaongelmat. Kaikki nämä ongelmat on osittain ratkaistu OSI-pinossa. OSI-protokollat ​​vaativat paljon laskentatehoa keskusprosessori, mikä tekee niistä sopivampia tehokkaille koneille verkkojen sijaan henkilökohtaiset tietokoneet. Useimmat organisaatiot suunnittelevat vasta siirtymistä OSI-pinoon. Tähän suuntaan työskentelevien joukossa ovat US Navy Department ja NFSNET-verkko. Yksi suurimmista OSI:ta tukevista valmistajista on AT&T. Sen Stargroup-verkko perustuu kokonaan OSI-pinoon.

Ilmeisistä syistä OSI-pino, toisin kuin muut standardipinot, on täysin OSI-yhdyskytkentämallin mukainen, ja se sisältää määritykset kaikille avointen järjestelmien yhteenliittämismallin seitsemälle kerrokselle (kuva 1.3).

Riisi. 1.3. OSI pino

Päällä OSI-pino tukee Ethernet-, Token Ring-, FDDI-protokollia sekä LLC-, X.25- ja ISDN-protokollia. Näitä protokollia käsitellään yksityiskohtaisesti käsikirjan muissa osissa.

Palvelut verkko, kuljetus ja istunto tasot ovat saatavilla myös OSI-pinossa, mutta ne eivät ole kovin yleisiä. Verkkokerros toteuttaa sekä yhteydettömät että yhteyspohjaiset protokollat. OSI-pinon siirtoprotokolla, joka on yhdenmukainen sille OSI-mallissa määriteltyjen toimintojen kanssa, piilottaa erot yhteyskeskeisten ja yhteydettömien verkkopalvelujen välillä, jotta käyttäjät saavat halutun palvelun laadun taustalla olevasta verkkokerroksesta riippumatta. Tämän toteuttamiseksi kuljetuskerros vaatii käyttäjää määrittämään halutun palvelun laadun. Kuljetuspalveluille on määritelty 5 luokkaa alimmasta luokasta 0 ylimpään luokkaan 4, jotka eroavat virhetoleranssin asteen ja virheiden jälkeisten tietojen palautuksen vaatimusten suhteen.

Palvelut sovellustaso sisältää tiedostonsiirron, pääteemuloinnin, hakemistopalvelut ja sähköpostin. Näistä lupaavimpia ovat hakemistopalvelu (X.500-standardi), sähköposti (X.400), virtuaalipääteprotokolla (VT), tiedostonsiirto-, käyttö- ja hallintaprotokolla (FTAM), edelleenlähetys- ja työnhallintaprotokolla (JTM) . Viime aikoina ISO on keskittynyt huipputason palveluihin.

X.400-suosituksissa määritellään seuraavat vähimmäisvaatimukset käyttäjille tarjottavista palveluista: kulunvalvonta, yksilöllisten järjestelmäviestitunnisteiden ylläpito, viestin toimittamisesta tai toimittamatta jättämisestä ilmoittava syy, viestin sisällön tyypin ilmaisu, viestin sisällön muunnososoitus, lähetys ja toimitusaikaleimat, toimitusluokan valitseminen (kiireellinen, ei-kiireellinen, normaali), monilähetystoimitus, viivästynyt toimitus (tiettyyn ajankohtaan asti), sisällön muuntaminen yhteensopimattomien postijärjestelmien, kuten teleksi- ja faksipalvelujen, kanssa, kyselyt tietty viesti toimitettiin, postituslistat, joissa voi olla sisäkkäinen rakenne, keino viestien suojaamiseksi luvattomalta käytöltä, jotka perustuvat epäsymmetriseen julkisen avaimen salausjärjestelmään.

Suositusten tarkoitus X.500 on maailmanlaajuisten standardien kehittäminen tukipalvelu. Viestin välitysprosessi vaatii vastaanottajan osoitteen tuntemista, mikä on ongelma suurissa verkoissa, joten tarvitaan help desk, joka auttaa saamaan lähettäjien ja vastaanottajien osoitteet. Yleensä X.500-palvelu on hajautettu tietokanta nimistä ja osoitteista. Kaikki käyttäjät voivat mahdollisesti kirjautua tähän tietokantaan käyttämällä tiettyä attribuuttijoukkoa.

Seuraavat toiminnot on määritelty nimi- ja osoitetietokannassa:

• lukeminen - osoitteen saaminen tunnetulla nimellä,
• pyyntö - nimen saaminen tunnettujen osoiteattribuuttien perusteella,
• muutos, joka sisältää tietueiden poistamisen ja lisäämisen tietokantaan.

X.500-suositusten toteuttamisen suurimmat haasteet johtuvat tämän maailmanlaajuiseksi referenssipalveluksi väitetyn projektin laajuudesta. Siksi X.500-suosituksia toteuttava ohjelmisto on erittäin hankala ja asettaa korkeat vaatimukset laitteiston suorituskyvylle.

pöytäkirja VT ratkaisee eri pääteemulointiprotokollien välisen yhteensopimattomuuden ongelman. Tällä hetkellä IBM PC:n kanssa yhteensopivan henkilökohtaisen tietokoneen käyttäjän on ostettava kolme erilaisia ​​ohjelmia pääteemulointiin erilaisia ​​tyyppejä ja käyttää erilaisia ​​protokollia. Jos jokaisessa isäntätietokoneessa olisi ISO-pääteemulointiprotokollaohjelmisto, niin käyttäjä tarvitsisi vain yhden ohjelman, joka tukee VT-protokollaa. ISO on koonnut standardiinsa laajasti käytettyjä pääteemulointitoimintoja.

Tiedostonsiirto on yleisin tietokonepalvelu. Kaikki sovellukset tarvitsevat pääsyn tiedostoihin, sekä paikallisiin että etäkäyttöön. tekstieditorit, sähköposti, tietokannat tai etäkäynnistysohjelmat. ISO tarjoaa tällaisen palvelun protokollassa FTAM. Se on X.400-standardin ohella suosituin OSI-pinostandardi. FTAM tarjoaa tilat tiedostosisällön lokalisoimiseen ja käyttämiseen ja sisältää joukon ohjeita tiedostosisällön lisäämiseksi, korvaamiseksi, laajentamiseksi ja tyhjentämiseksi. FTAM tarjoaa myös mahdollisuuden käsitellä tiedostoa kokonaisuutena, mukaan lukien tiedoston luominen, poistaminen, lukeminen, avaaminen, sulkeminen ja sen attribuuttien valitseminen.

Edelleenlähetys ja työnohjausprotokolla JTM Antaa käyttäjien välittää edelleen töitä, jotka on suoritettava isäntätietokoneessa. Töiden lähettämisen mahdollistava työnohjauskieli kertoo isäntätietokoneelle, mitä toimia millekin ohjelmalle ja tiedostolle tulee suorittaa. JTM-protokolla tukee perinteistä eräkäsittelyä, tapahtumakäsittelyä, työn etäsyöttöä ja hajautettua tietokantakäyttöä.

TCP/IP-pino

TCP/IP-pino, jota kutsutaan myös DoD-pinoksi ja Internet-pinoksi, on yksi suosituimmista ja lupaavimmista viestintäprotokollapinoista. Jos sitä tällä hetkellä jaetaan pääasiassa verkoissa, joissa on UNIX-käyttöjärjestelmä, sen toteutus uusimmat versiot henkilökohtaisten tietokoneiden verkkokäyttöjärjestelmät (Windows NT, NetWare) on hyvä edellytys TCP/IP-pinon asennusten määrän nopealle kasvulle.

Pino kehitettiin Yhdysvaltain puolustusministeriön (DoD) aloitteesta yli 20 vuotta sitten yhdistämään kokeellinen ARPAnet-verkko muihin satelliittiverkkoihin joukoksi yleisiä protokollia heterogeenisille laskentaympäristöille. ARPA-verkosto tuki sotilasalan kehittäjiä ja tutkijoita. ARPA-verkossa kahden tietokoneen välinen viestintä tapahtui Internet Protocol (IP) -protokollan avulla, joka on tähän päivään mennessä yksi tärkeimmistä TCP / IP-pinossa ja näkyy pinon nimessä.

Berkeley University osallistui merkittävästi TCP/IP-pinon kehittämiseen ottamalla käyttöön pinoprotokollat ​​UNIX-käyttöjärjestelmän versiossaan. UNIX-käyttöjärjestelmän laaja käyttöönotto johti myös IP- ja muiden pinoprotokollien laajaan käyttöön. Maailmanlaajuisesti toimii samalla pinolla tietoverkko Internet, jonka osasto, Internet Engineering Task Force (IETF) on tärkeä tekijä RFC-spesifikaatioiden muodossa julkaistujen pinostandardien parantamisessa.

Koska TCP/IP-pino kehitettiin ennen ISO/OSI avointen järjestelmien yhteenliittämismallin tuloa, vaikka sillä on myös monitasoinen rakenne, TCP/IP-pinotasojen vastaavuus OSI-mallin tasoihin on melko ehdollista. .

TCP/IP-protokollien rakenne on esitetty kuvassa 1.4. TCP/IP-protokollat ​​on jaettu 4 tasoon.

Riisi. 1.4. TCP/IP-pino

alin ( taso IV ) - taso välillä verkkoliitännät- vastaa OSI-mallin fyysistä ja datalinkkikerrosta. Tätä TCP/IP-protokollien tasoa ei säännellä, mutta se tukee kaikkia suosittuja fyysisen ja datalinkkikerroksen standardeja: paikallisille kanaville nämä ovat Ethernet, Token Ring, FDDI, globaaleille kanaville - omat protokollansa analogisella valinnalla toimimiseen. ylä- ja kiinteät linjat SLIP/PPP, jotka muodostavat point-to-point yhteyksiä sarjayhteyksien kautta maailmanlaajuiset verkot, ja WAN-protokollat ​​X.25 ja ISDN. Lisäksi on kehitetty erityinen spesifikaatio, joka määrittelee ATM-tekniikan käytön tietolinkkikerroksen siirtona.

Seuraava taso ( taso III ) on verkkokerros, joka käsittelee datagrammien siirtoa käyttämällä erilaisia ​​paikallisverkkoja, X.25-alueverkkoja, ad hoc -linjoja jne. Pino käyttää protokollaa IP, joka suunniteltiin alun perin protokollaksi pakettien lähettämiseen komposiittiverkoissa, jotka koostuvat suuresta määrästä paikallisia verkkoja, jotka on yhdistetty sekä paikallisilla että globaaleilla yhteyksillä. Siksi IP-protokolla toimii hyvin verkoissa, joissa on monimutkainen topologia, käyttämällä järkevästi alijärjestelmien läsnäoloa niissä ja kuluttamalla taloudellisesti läpijuoksu hitaita viestintälinjoja. IP-protokolla on datagrammiprotokolla.

Verkkotyöskentelyn tasoon kuuluvat myös kaikki reititystaulukoiden kokoamiseen ja muokkaamiseen liittyvät protokollat, kuten protokollat ​​reititystietojen keräämiseen. LEPÄÄ RAUHASSA.(Routing Internet Protocol) ja OSPF(Avaa lyhin polku ensin) sekä Internet Control Message Protocol ICMP(Internet Control Message Protocol). Jälkimmäinen protokolla on suunniteltu vaihtamaan virhetietoja reitittimen ja yhdyskäytävän, lähdejärjestelmän ja kohdejärjestelmän välillä, eli järjestämään palautetta. Erityisiä ICMP-paketteja käyttämällä raportoidaan, että paketin toimittaminen on mahdotonta, paketin fragmenteista kokoamisen kesto tai kesto on ylitetty, poikkeavat parametriarvot, muutos edelleenlähetysreitissä ja palvelun tyypissä, palvelun tila. järjestelmä jne.

Seuraava taso ( taso II) kutsutaan perus. Lähetyksen ohjausprotokolla toimii tällä tasolla TCP(Transmission Control Protocol) ja User Datagram Protocol UDP(User Datagram Protocol). TCP-protokolla tarjoaa vakaan virtuaalisen yhteyden etäsovellusprosessien välillä. UDP-protokolla varmistaa sovelluspakettien siirron datagrammimenetelmällä eli ilman virtuaaliyhteyttä ja vaatii siksi vähemmän lisäkustannuksia kuin TCP.

Huipputaso ( taso I) kutsutaan sovelletuksi. Useiden vuosien käytön aikana eri maiden ja organisaatioiden verkoissa TCP/IP-pinoon on kertynyt suuri määrä protokollia ja sovellustason palveluita. Näitä ovat laajalti käytetyt protokollat, kuten FTP-tiedoston kopiointiprotokolla, telnet-päätteen emulointiprotokolla, sähköposti SMTP-protokolla, jota käytetään Internet-sähköpostissa ja sen venäläisessä haarassa RELCOM, hypertekstipalveluissa etätietoihin, kuten WWW ja moniin muihin. Katsotaanpa tarkemmin joitain niistä, jotka liittyvät läheisimmin tämän kurssin aiheisiin.

pöytäkirja SNMP(Simple Network Management Protocol) -protokollaa käytetään verkonhallinnan järjestämiseen. Hallinto-ongelma on jaettu tässä kahteen ongelmaan. Ensimmäinen tehtävä liittyy tiedon siirtoon. Ohjaustietojen siirtoprotokollat ​​määrittävät vuorovaikutuksen palvelimen ja järjestelmänvalvojan isännässä toimivan asiakasohjelman välillä. Ne määrittelevät asiakkaiden ja palvelimien välillä vaihdettavat viestimuodot sekä nimien ja osoitteiden muodot. Toinen haaste liittyy valvottuihin tietoihin. Standardit säätelevät, mitä dataa yhdyskäytäviin tulee tallentaa ja kerätä, näiden tietojen nimet ja näiden nimien syntaksi. SNMP-standardi määrittelee spesifikaation tietokanta verkonhallintatiedot. Tämä määritys, joka tunnetaan nimellä Management Information Base (MIB), määrittelee tietoelementit, jotka isäntäkoneen tai yhdyskäytävän on tallennettava, ja niillä sallitut toiminnot.

File Transfer Protocol FTP(Tiedostonsiirto Protocol) toteuttaa tiedostojen etäkäytön. Luotettavan tiedonsiirron varmistamiseksi FTP käyttää siirtona yhteyslähtöistä protokollaa - TCP. Tiedostonsiirtoprotokollan lisäksi FTP tarjoaa muita palveluita. Tämä antaa käyttäjälle mahdollisuuden interaktiivista työtä etäkoneella se voi esimerkiksi tulostaa hakemistojensa sisällön, FTP:n avulla käyttäjä voi määrittää tallennettavien tietojen tyypin ja muodon. Lopuksi FTP todentaa käyttäjät. Ennen tiedoston käyttöä protokolla vaatii käyttäjiä antamaan käyttäjätunnuksensa ja salasanansa.

TCP/IP-pinossa FTP tarjoaa kattavimman joukon tiedostopalveluita, mutta on myös monimutkaisin ohjelmoida. Sovellukset, jotka eivät vaadi kaikkia FTP:n ominaisuuksia, voivat käyttää toista, kustannustehokkaampaa protokollaa - Simple File Transfer Protocola. TFTP(Trivial File Transfer Protocol). Tämä protokolla toteuttaa vain tiedostonsiirron, ja käytetty siirto on yksinkertaisempaa kuin TCP, yhteydetön protokolla - UDP.

pöytäkirja telnet tarjoaa tavuvirran siirron prosessien välillä sekä prosessin ja päätteen välillä. Useimmiten tätä protokollaa käytetään emuloimaan etätietokonepäätettä.

IPX/SPX-pino

Tämä pino on alkuperäinen Novell-protokollapino, jonka se kehitti NetWare-verkkokäyttöjärjestelmää varten jo 80-luvun alussa. IPX (Internetwork Packet Exchange) ja SPX (Sequenced Packet Exchange) -protokollat, jotka antavat pinolle sen nimen, ovat suoria muunnelmia Xeroxin XNS-protokollista, jotka ovat paljon harvinaisempia kuin IPX/SPX. Asennuksissa IPX/SPX-protokollat ​​ovat johtavia, mikä johtuu siitä, että NetWare-käyttöjärjestelmällä itsellään on johtava asema noin 65 prosentin osuudella asennuksista maailmanlaajuisesti.

Novell-protokollaperhe ja niiden vastaavuus ISO/OSI-malliin on esitetty kuvassa 1.5.

Riisi. 1.5. IPX/SPX-pino

Päällä fyysiset ja datalinkkitasot Novell-verkot käyttävät kaikkia tämän tason suosittuja protokollia (Ethernet, Token Ring, FDDI ja muut).

Päällä verkon tasolla protokolla toimii Novell-pinossa IPX, sekä reititystietojen vaihtoprotokollat LEPÄÄ RAUHASSA. Ja NLSP(analoginen TCP/IP-pinon OSPF-protokollan kanssa). IPX on protokolla, joka käsittelee pakettien osoittamista ja reititystä Novell-verkoissa. IPX-reitityspäätökset perustuvat sen paketin otsikossa oleviin osoitekenttiin sekä tietoihin. Esimerkiksi IPX käyttää joko RIP:n tai NLSP:n (NetWare Link State Protocol) antamia tietoja pakettien välittämiseen kohdetietokoneeseen tai seuraavaan reitittimeen. IPX-protokolla tukee vain sanomanvaihdon datagrammimenetelmää, minkä vuoksi se kuluttaa taloudellisesti laskentaresursseja. IPX-protokollalla on siis kolme toimintoa: osoitteen asettaminen, reitin määrittäminen ja datagrammien lähettäminen.

Novell-pinon OSI-mallin kuljetuskerros vastaa SPX-protokollaa, joka suorittaa yhteyssuuntautuneen sanomansiirron.

Päällä sovellus-, esitys- ja istuntotasot NCP- ja SAP-protokollat ​​toimivat. pöytäkirja NCP(NetWare Core Protocol) on protokolla vuorovaikutukseen NetWare-palvelimen ja työaseman kuoren välillä. Tämä sovelluskerroksen protokolla toteuttaa asiakas-palvelin-arkkitehtuurin OSI-mallin ylemmillä kerroksilla. Tämän protokollan toimintojen avulla työasema muodostaa yhteyden palvelimeen, kartoittaa palvelinhakemistot paikallisiin asemakirjaimiin, selaa palvelimen tiedostojärjestelmää, kopioi poistetut tiedostot, muuttaa attribuuttejaan jne. ja suorittaa myös jaon verkkotulostin työasemien välillä.

Palvelimet ja reitittimet käyttävät SAP:ia mainostaakseen palveluitaan ja verkko-osoitteitaan. SAP-protokollan avulla verkkolaitteet voivat päivittää jatkuvasti tietoja verkossa tällä hetkellä saatavilla olevista palveluista. Käynnistettäessä palvelimet ilmoittavat palveluistaan ​​SAP:n kautta muille verkolle. Kun palvelin sammuu, se ilmoittaa SAP:n avulla verkolle, että sen palvelut ovat loppuneet.

Novell-verkoissa NetWare 3.x -palvelimet lähettävät SAP-lähetyspaketteja minuutin välein. SAP-paketit tukkivat merkittävästi verkkoa, joten yksi maailmanlaajuista viestintää käyttävien reitittimien päätehtävistä on suodattaa liikennettä SAP- ja RIP-paketteista.

IPX/SPX-pinon ominaisuudet määräytyvät NetWare-käyttöjärjestelmän ominaisuuksien, nimittäin sen suunnan, mukaan. aikaisemmat versiot(4.0 asti) toimimaan pienissä paikallisissa verkoissa, jotka koostuvat henkilökohtaisista tietokoneista vaatimattomilla resursseilla. Siksi Novell tarvitsi protokollia, jotka vaativat vähimmäismäärän RAM-muisti(rajoitettu IBM-yhteensopiviin tietokoneisiin, joissa on MS-DOS 640 kilotavuun) ja joka toimisi nopeasti alhaisen prosessointitehon prosessoreissa. Tämän seurauksena IPX/SPX-pinoprotokollat ​​toimivat viime aikoihin asti hyvin paikallisissa verkoissa, mutta eivät niin hyvin suurissa yritysverkoissa, koska ne ylikuormittivat hitaat globaalit linkit yleislähetyspaketeilla, joita useat tämän pinon protokollat ​​käyttävät intensiivisesti (esim. luoda viestintää asiakkaiden ja palvelimien välillä).

Tämä seikka, samoin kuin se, että IPX/SPX-pino on Novellin omaisuutta ja vaatii sen toteuttamiseen lisenssin, on jo pitkään rajoittanut sen jakelua vain NetWare-verkkoihin. NetWare 4.0:n julkaisuun mennessä Novell oli kuitenkin tehnyt ja tekee edelleen suuria muutoksia protokolliinsa tarkoituksenaan mukauttaa ne toimimaan yritysverkoissa. Nyt IPX/SPX-pino ei ole toteutettu vain NetWaressa, vaan myös useissa muissa suosituissa verkkokäyttöjärjestelmissä - SCO UNIX, Sun Solaris, Microsoft Windows NT.

NetBIOS/SMB-pino

Microsoft ja IBM työskentelivät yhdessä henkilökohtaisten tietokoneiden verkkotyökalujen parissa, joten NetBIOS/SMB-protokollapino on heidän yhteinen ideansa. NetBIOS esiteltiin vuonna 1984 IBM PC Basic Input/Output System (BIOS) -standardin ominaisuuksien verkkolaajennukseksi. verkko-ohjelma IBM:n PC-verkko, joka sovellustasolla (kuva 1.6) käytti SMB-protokollaa (Server Message Block) verkkopalvelujen toteuttamiseen.

Riisi. 1.6. NetBIOS/SMB-pino

pöytäkirja NetBIOS toimii avoimen järjestelmän vuorovaikutusmallin kolmella tasolla: verkko, kuljetus ja istunto. NetBIOS voi tarjota korkeamman tason palvelua kuin IPX- ja SPX-protokollat, mutta sillä ei ole reititysominaisuuksia. NetBIOS ei siis ole verkkoprotokolla sanan varsinaisessa merkityksessä. NetBIOS sisältää monia hyödyllisiä verkkotoimintoja, jotka voidaan liittää verkko-, siirto- ja istuntokerroksiin, mutta sitä ei voi käyttää pakettien reitittämiseen, koska NetBIOS-kehysten vaihtoprotokolla ei esitä sellaista käsitettä verkkona. Tämä rajoittaa NetBIOS-protokollan käytön paikallisiin verkkoihin, joita ei ole liitetty aliverkkoon. NetBIOS tukee sekä datagrammia että yhteyspohjaista viestintää.

pöytäkirja SMB, joka vastaa OSI-mallin sovellusta ja edustavaa tasoa, säätelee työaseman vuorovaikutusta palvelimen kanssa. SMB-toiminnot sisältävät seuraavat toiminnot:

• Istunnon hallinta. Loogisen kanavan luominen ja katkaisu työaseman ja tiedostopalvelimen verkkoresurssien välille.
• Tiedostojen käyttöoikeus. Työasema voi ottaa yhteyttä tiedostopalvelimeen pyynnöillä luoda ja poistaa hakemistoja, luoda, avata ja sulkea tiedostoja, lukea ja kirjoittaa tiedostoja, nimetä uudelleen ja poistaa tiedostoja, etsiä tiedostoja, hakea ja asettaa tiedostoattribuutteja sekä lukita tietueita.
• Tulostuspalvelu. Työasema voi asettaa tiedostoja jonoon tulostettaviksi palvelimelle ja saada tietoa tulostusjonosta.
• Viestipalvelu. SMB tukee yksinkertaista viestintää seuraavilla toiminnoilla: lähetä yksinkertainen viesti; lähettää yleislähetysviestin; lähetä viestilohkon alku; lähettää viestilohkon tekstiä; lähetä viestilohkon loppu; välitä käyttäjätunnus; peruuttaa lähetys; hanki koneen nimi.

NetBIOSin tarjoamia API-toimintoja käyttävien sovellusten suuren määrän vuoksi monet verkkokäyttöjärjestelmät toteuttavat nämä toiminnot siirtoprotokolliensa rajapintana. NetWaressa on ohjelma, joka emuloi IPX-protokollaan perustuvia NetBIOS-toimintoja, ja NetBIOS:lle on olemassa ohjelmistoemulaattoreita Windows NT:lle ja TCP/IP-pinolle.

Miksi tarvitsemme tätä arvokasta tietoa? (Pääkirjoitus)

Eräs kollega esitti minulle kerran hankalan kysymyksen. No, hän sanoo, sinä tiedät mikä OSI-malli on... Ja miksi tarvitset sitä, mitä hyötyä tästä tiedosta on käytännössä: ellet näyttele tuttien edessä? Se ei ole totta, tämän tiedon edut ovat systemaattinen lähestymistapa monien käytännön ongelmien ratkaisemiseen. Esimerkiksi:

• ongelmien karttoittaminen (