osi modeļa prezentācijas slānis. OSI tīkla modelis. Tīkla modeļa līmeņu apraksts

Tas, ka protokols ir līgums, ko pieņēmušas divas mijiedarbīgas entītijas, šajā gadījumā divi datori, kas darbojas tīklā, nenozīmē, ka tas obligāti ir standarta. Bet praksē, ieviešot tīklus, viņi parasti izmanto standarta protokoli. Tie var būt firmas, valsts vai starptautiskajiem standartiem.

80. gadu sākumā vairākas starptautiskas standartizācijas organizācijas - ISO, ITU-T un dažas citas - izstrādāja modeli, kam bija nozīmīga loma tīklu attīstībā. Šo modeli sauc par ISO/OSI modeli.

Atvērto sistēmu sadarbspējas modelis (Open System Interconnection, OSI) nosaka dažādus mijiedarbības līmeņus starp sistēmām pakešu komutācijas tīkli, piešķir tiem standarta nosaukumus un norāda, kādas funkcijas jāveic katram slānim.

OSI modelis tika izstrādāts, balstoties uz plašo pieredzi, kas gūta, veidojot datortīklus, galvenokārt globālos, 70. gados. Pilns šī modeļa apraksts aizņem vairāk nekā 1000 teksta lapas.

OSI modelī (11.6. att.) sakaru līdzekļi ir sadalīti septiņos līmeņos: pielietojums, pārstāvis, sesija, transports, tīkls, kanāls un fiziskais. Katrs slānis attiecas uz konkrētu tīkla ierīču mijiedarbības aspektu.

Rīsi. 11.6.

OSI modelis apraksta tikai operētājsistēmas ieviestos sistēmas sakarus, sistēmas utilītas un aparatūru. Modelis neietver līdzekļus galalietotāja lietojumprogrammu mijiedarbībai. Lietojumprogrammas ievieš savus sakaru protokolus, piekļūstot sistēmas rīkiem. Tāpēc ir jānošķir lietojumprogrammu mijiedarbības līmenis un pielietojuma slānis.

Jāpatur prātā arī tas, ka lietojumprogramma var pārņemt dažu OSI modeļa augšējo slāņu funkcijas. Piemēram, dažām DBVS ir iebūvēti rīki attālā piekļuve uz failiem. Šajā gadījumā lietojumprogramma neizmanto sistēmas failu pakalpojumu, piekļūstot attālajiem resursiem; tas apiet OSI modeļa augšējos slāņus un tieši piekļūst sistēmas iekārtām, kas ir atbildīgas par transportēšana ziņojumi tīklā, kas atrodas OSI modeļa zemākajos līmeņos.

Tātad, pieņemsim, ka lietojumprogramma iesniedz pieprasījumu lietojumprogrammas slānim, piemēram, failu pakalpojumam. Pamatojoties uz šo pieprasījumu, lietojumprogrammas līmeņa programmatūra ģenerē ziņojumu standarta formātā. Tipisks ziņojums sastāv no galvenes un datu lauka. Galvenē ir informācija par pakalpojumu, kas tīklā ir jānosūta mērķa mašīnas lietojumprogrammas slānim, lai norādītu, kāds darbs ir jāveic. Mūsu gadījumā galvenē acīmredzot jāsatur informācija par faila atrašanās vietu un veicamās darbības veidu. Ziņojuma datu lauks var būt tukšs vai satur dažus datus, piemēram, datus, kas jāieraksta tālvadības pultī. Bet, lai šo informāciju nogādātu galamērķī, vēl ir jāatrisina daudzi uzdevumi, par kuriem atbildība gulstas uz zemākiem līmeņiem.

Pēc ziņojuma ģenerēšanas pielietojuma slānis nosūta to uz leju reprezentatīvā līmenī. Protokols reprezentatīvā līmenī pamatojoties uz informāciju, kas saņemta no lietojumprogrammas līmeņa galvenes, veic nepieciešamās darbības un pievieno ziņojumam savu pakalpojuma informāciju - galvene reprezentatīvā līmenī, kurā ir norādījumi par protokolu reprezentatīvā līmenī galamērķa mašīna. Iegūtais ziņojums tiek nodots tālāk sesijas līmenī, kas savukārt pievieno savu galveni utt. (Daži protokoli pakalpojuma informāciju ievieto ne tikai ziņojuma sākumā galvenes formā, bet arī beigās, tā sauktā “piekabes” formā.) Beidzot ziņa sasniedz apakšu, fiziskais līmenis , kas faktiski to pārsūta pa sakaru līnijām uz adresāta iekārtu. Šajā brīdī ziņojums ir “aizaudzis” ar visu līmeņu galvenēm (

Modelis Atvērto sistēmu starpsavienojums (OSI) ir visu tīkla entītiju skelets, pamats un bāze. Modelis definē tīkla protokolus, sadalot tos 7 loģiskajos slāņos. Ir svarīgi atzīmēt, ka jebkurā procesā tīkla pārraides vadība pārvietojas no slāņa uz slāni, secīgi savienojot protokolus katrā slānī.

Video: OSI modelis 7 minūtēs

Apakšējie slāņi ir atbildīgi par fiziskajiem pārraides parametriem, piemēram, elektriskajiem signāliem. Jā - jā, signāli vados tiek pārraidīti izmantojot attēlojumu strāvās :) Strāvas tiek attēlotas kā vieninieku un nulles (1s un 0s) secība, tad dati tiek atkodēti un maršrutēti pa tīklu. Augstāki līmeņi attiecas uz vaicājumiem, kas saistīti ar datu prezentāciju. Relatīvi runājot, augstākie slāņi ir atbildīgi par tīkla datiem no lietotāja viedokļa.

OSI modelis sākotnēji tika izveidots kā standarta pieeja, arhitektūra vai modelis, kas aprakstītu jebkuras tīkla lietojumprogrammas tīkla mijiedarbību. Paskatīsimies tuvāk, vai ne?

#01: fiziskais līmenis

Pirmajā līmenī OSI modeļi fiziskie signāli (strāvas, gaismas, radio) tiek pārraidīti no avota uz saņēmēju. Šajā līmenī mēs strādājam ar kabeļiem, kontaktiem savienotājos, vieninieku un nulles kodēšanu, modulāciju utt.

Starp tehnoloģijām, kas dzīvo pirmajā līmenī, mēs varam izcelt visvienkāršāko standartu - Ethernet. Tagad tas ir katrā mājā.

Ņemiet vērā, ka ne tikai elektriskās strāvas. Mūsdienu tīklos visur tiek izmantotas arī radio frekvences, gaismas vai infrasarkanie viļņi.

Tīkla ierīces, kas pieder pirmajam līmenim, ir centrmezgli un atkārtotāji - tas ir, “stulbi” aparatūras gabali, kas var vienkārši strādāt ar fizisku signālu, neiedziļinoties tā loģikā (bez dekodēšanas).

#02: datu saites līmenis

Iedomājieties, mēs saņēmām fizisku signālu no pirmā līmeņa – fiziskā. Tas ir dažādu amplitūdu, viļņu vai radiofrekvenču spriegumu kopums. Pēc saņemšanas otrais līmenis pārbauda un izlabo pārraides kļūdas. Otrajā līmenī mēs darbojamies ar jēdzienu “rāmis” vai, kā mēdz teikt, “rāmis”. Šeit parādās pirmie identifikatori - MAC adreses. Tie sastāv no 48 bitiem un izskatās apmēram šādi: 00:16:52:00:1f:03.

Saites slānis ir sarežģīts. Tāpēc to parasti iedala divos apakšlīmeņos: loģiskā kanālu kontrole (LLC, Logical Link Control) un multivides piekļuves kontrole (MAC, Media Access Control).

Ierīces, piemēram, slēdži un tilti, darbojas šajā līmenī. Starp citu! Šeit ir arī Ethernet standarts. Tas ir ērti izvietots OSI modeļa pirmajā un otrajā (1. un 2.) līmenī.

#03: tīkla slānis

Ejam augšā! Tīkla slānis ievieš terminu "maršrutēšana" un attiecīgi IP adresi. Starp citu, tas tiek izmantots, lai pārveidotu IP adreses par MAC adresēm un atpakaļ ARP protokols.

Tieši šajā līmenī notiek satiksmes maršrutēšana kā tāda. Ja mēs vēlamies doties uz vietni tīmekļa vietne, tad mēs nosūtām, saņemam atbildi IP adreses veidā un aizstājam to paketē. Jā - jā, ja otrajā līmenī mēs lietojam terminu rāmis/rāmis, kā teicām iepriekš, tad šeit mēs izmantojam paketi.

No ierīcēm šeit dzīvo Viņa Majestāte maršrutētājs :)

Tiek saukts process, kad dati tiek pārsūtīti no augšējiem slāņiem uz zemākajiem iekapsulēšana datus, un, gluži pretēji, uz augšu, no pirmā, fiziskā uz septīto, tad šo procesu sauc dekapsulācija datus

#04: Transporta slānis

Transporta slānis, kā norāda nosaukums, nodrošina datu pārraidi tīklā. Šeit ir divas galvenās rokzvaigznes - TCP un UDP. Atšķirība ir tāda, ka dažādām satiksmes kategorijām tiek izmantots atšķirīgs transports. Princips ir šāds:

• Satiksme ir jutīga pret zaudējumiem- nav problēmu, TCP (transmisijas kontroles protokols)! Tas nodrošina kontroli pār datu pārsūtīšanu;
• Mēs nedaudz zaudēsim - nekas liels- patiesībā tagad, kad lasāt šo rakstu, pāris iepakojumi varētu būt pazuduši. Bet tas jums kā lietotājam nav jūtams. UDP (User Datagram Protocol) jums ir piemērots. Kā būtu, ja tā būtu telefonija? Pakešu zudums tur ir kritisks, jo balss reāllaikā vienkārši sāks “kurkšķēt”;

#05: sesijas slānis

Lūdziet jebkuram tīkla inženierim izskaidrot sesijas slāni. Viņam to būs grūti izdarīt, infa 100%. Fakts ir tāds, ka ikdienas darbā tīkla inženieris mijiedarbojas ar pirmajiem četriem slāņiem - fizisko, kanālu, tīklu un transportu. Pārējie jeb tā sauktie “augšējie” līmeņi vairāk saistās ar programmatūras izstrādātāju darbu :) Bet mēģināsim!

Sesijas slānis ir atbildīgs par savienojumu vai, vienkārši sakot, sesiju pārvaldību. Viņš tos saplēš. Atcerieties mēmu par " NEBIJA NEVIENA PĀRŪZE"? Mēs atceramies. Tātad, šis ir piektais izmēģinātais līmenis :)

#06 Prezentācijas slānis

Sestajā līmenī notiek ziņojumu formātu konvertēšana, piemēram, kodēšana vai saspiešana. Šeit dzīvo, piemēram, JPEG un GIF. Līmenis ir atbildīgs arī par straumes pārsūtīšanu uz ceturto (transporta slāni).

#07 Lietojumprogrammas līmenis

Septītajā stāvā, pašā aisberga galā, dzīvo aplikācijas slānis! Šeit ir pieejami tīkla pakalpojumi, kas ļauj mums kā gala lietotājiem sērfot internetā. Paskaties, kādu protokolu jūs izmantojat, lai atvērtu mūsu zināšanu bāzi? Tieši tā, HTTPS. Šis puisis ir no septītā stāva. Šeit darbojas arī vienkāršs HTTP, FTP un SMTP.

Vai šis raksts jums bija noderīgs?

Sakiet, lūdzu, kāpēc?

Atvainojamies, ka raksts jums nebija noderīgs: (Lūdzu, ja nav grūti, norādiet, kāpēc? Būsim ļoti pateicīgi par detalizētu atbildi. Paldies, ka palīdzējāt mums kļūt labākiem!

Tīklu zinātnē, tāpat kā jebkurā citā zināšanu jomā, mācībām ir divas fundamentālas pieejas: pāreja no vispārējā uz konkrēto un otrādi. Nu nav tā, ka dzīvē cilvēki šīs pieejas izmanto tīrā veidā, bet tomēr sākuma stadijā katrs students izvēlas sev kādu no iepriekšminētajiem virzieniem. Augstākajai izglītībai (vismaz (pēc)padomju modelim) raksturīgāka ir pirmā metode, pašizglītībai visbiežāk otrā: cilvēks strādāja tīklā, ik pa laikam risinot nelielus viena lietotāja administratīvos uzdevumus un pēkšņi viņš gribēja izdomāt, kā patiesībā darbojas visas šīs muļķības?

Bet šī raksta mērķis nav filozofiskas diskusijas par mācību metodiku. Es vēlos iepazīstināt iesācēju tīkla lietotājus ar to ģenerālis un pats galvenais, no kuras kā no plīts var dejot līdz izsmalcinātākajiem privātajiem veikaliem. Izprotot septiņu slāņu OSI modeli un iemācoties “atpazīt” tā slāņus jau zināmajās tehnoloģijās, varat viegli virzīties uz priekšu jebkurā izvēlētā tīkla nozares virzienā. OSI modelis ir ietvars, uz kura tiks pievienotas visas jaunas zināšanas par tīkliem.

Šis modelis vienā vai otrā veidā ir minēts gandrīz jebkurā mūsdienu literatūrā par tīkliem, kā arī daudzās konkrētu protokolu un tehnoloģiju specifikācijās. Nejūtot nepieciešamību no jauna izgudrot riteni, nolēmu publicēt fragmentus no N. Olifera, V. Olifera darbiem (Centrs Informācijas tehnoloģijas) ar nosaukumu “Sakaru protokolu loma un galveno iekārtu veidu funkcionālais mērķis korporatīvajos tīklos”, kuru es uzskatu par labāko un visaptverošāko publikāciju par šo tēmu.

galvenais redaktors

modelis

Tas, ka protokols ir līgums starp divām mijiedarbīgām entītijām, šajā gadījumā diviem datoriem, kas strādā tīklā, nenozīmē, ka tas noteikti ir standarts. Bet praksē, ieviešot tīklus, viņi mēdz izmantot standarta protokolus. Tie var būt patentēti, valsts vai starptautiski standarti.

Starptautiskā standartu organizācija (ISO) ir izstrādājusi modeli, kas skaidri definē dažādus mijiedarbības līmeņus starp sistēmām, piešķir tiem standarta nosaukumus un nosaka, kāds darbs jāveic katram līmenim. Šo modeli sauc par atvērtās sistēmas starpsavienojuma (OSI) modeli vai ISO/OSI modeli.

OSI modelī komunikācija ir sadalīta septiņos slāņos jeb slāņos (1.1. attēls). Katrs līmenis attiecas uz vienu konkrētu mijiedarbības aspektu. Tādējādi mijiedarbības problēma ir sadalīta 7 konkrētās problēmās, no kurām katru var atrisināt neatkarīgi no pārējām. Katrs slānis uztur saskarnes ar slāņiem virs un apakšā.

Rīsi. 1.1. ISO/OSI atvērto sistēmu starpsavienojuma modelis

OSI modelis apraksta tikai sistēmas sakarus, nevis galalietotāju lietojumprogrammas. Lietojumprogrammas ievieš savus sakaru protokolus, piekļūstot sistēmas iekārtām. Jāpatur prātā, ka lietojumprogramma var pārņemt dažu OSI modeļa augšējo slāņu funkcijas, un tādā gadījumā, ja nepieciešams, interneta darbs piekļūst tieši sistēmas rīkiem, kas veic atlikušo apakšējo slāņu funkcijas. OSI modelis.

Galalietotāja lietojumprogramma var izmantot sistēmas mijiedarbības rīkus ne tikai, lai organizētu dialogu ar citu lietojumprogrammu, kas darbojas citā datorā, bet arī vienkārši saņemtu noteikta tīkla pakalpojuma pakalpojumus, piemēram, piekļūtu attāliem failiem, saņemtu pastu vai drukātu koplietots printeris.

Tātad, pieņemsim, ka lietojumprogramma iesniedz pieprasījumu lietojumprogrammas slānim, piemēram, failu pakalpojumam. Pamatojoties uz šo pieprasījumu, lietojumprogrammas līmeņa programmatūra ģenerē standarta formāta ziņojumu, kas satur pakalpojuma informāciju (galveni) un, iespējams, pārsūtītos datus. Pēc tam šis ziņojums tiek pārsūtīts uz pārstāvja līmeni. Prezentācijas slānis pievieno ziņojumam savu galveni un nosūta rezultātu sesijas slānim, kas savukārt pievieno galveni utt. Dažas protokola ieviešanas paredz, ka ziņojumā ir ne tikai galvene, bet arī piekabe. Visbeidzot, ziņojums sasniedz zemāko, fizisko slāni, kas faktiski to pārraida pa sakaru līnijām.

Kad ziņojums nonāk citā datorā tīklā, tas secīgi tiek pārvietots uz augšu no līmeņa uz līmeni. Katrs līmenis analizē, apstrādā un dzēš sava līmeņa galveni, veic šim līmenim atbilstošās funkcijas un nodod ziņojumu augstākajam līmenim.

Papildus terminam ziņojums ir arī citi nosaukumi, ko tīkla speciālisti izmanto, lai apzīmētu datu apmaiņas vienību. ISO standartos jebkura līmeņa protokoliem tiek lietots termins “protokola datu vienība” — Protocol Data Unit (PDU). Turklāt bieži tiek izmantoti nosaukumi rāmis, pakete un datagramma.

ISO/OSI modeļa slāņa funkcijas

Fiziskais slānis: šis slānis attiecas uz bitu pārraidi pa fiziskiem kanāliem, piemēram, koaksiālo kabeli, vītā pāra kabeli vai optiskās šķiedras kabeli. Šis līmenis ir saistīts ar fizisko datu pārraides datu nesēju īpašībām, piemēram, joslas platumu, trokšņu noturību, raksturīgo pretestību un citiem. Tajā pašā līmenī nosaka elektrisko signālu raksturlielumus, piemēram, prasības impulsa malām, pārraidītā signāla sprieguma vai strāvas līmeņiem, kodēšanas veidu, signāla pārraides ātrumu. Turklāt šeit ir standartizēti savienotāju veidi un katra kontakta mērķis.

Fiziskā slāņa funkcijas tiek realizētas visās tīklam pievienotajās ierīcēs. Datora pusē fiziskā slāņa funkcijas veic tīkla adapteris vai seriālais ports.

Fiziskā slāņa protokola piemērs ir 10Base-T Ethernet tehnoloģijas specifikācija, kas definē kabeli, ko izmanto kā 3. kategorijas neekranētu vītā pāra raksturīgo pretestību 100 omi, RJ-45 savienotāju, maksimālais garums 100 metru fiziskais segments, Mančestras kods datu attēlošanai kabelī un citi vides un elektrisko signālu raksturlielumi.

Datu saites slānis: fiziskais slānis vienkārši pārsūta bitus. Tas neņem vērā, ka atsevišķos tīklos, kuros sakaru līnijas pārmaiņus izmanto (koplieto) vairāki savstarpēji mijiedarbojošu datoru pāri, fiziskā pārraides vide var būt aizņemta. Tāpēc viens no saites slāņa uzdevumiem ir pārbaudīt pārraides vides pieejamību. Vēl viens saišu slāņa uzdevums ir ieviest kļūdu noteikšanas un labošanas mehānismus. Lai to izdarītu, datu saites slānī biti tiek grupēti kopās, ko sauc par kadriem. Saites slānis nodrošina, ka katrs kadrs tiek pārraidīts pareizi, katra kadra sākumā un beigās ievietojot īpašu bitu secību, lai to atzīmētu, kā arī aprēķina kontrolsummu, noteiktā veidā summējot visus kadra baitus un pievienojot kontrolsummu. uz rāmi. Kad pienāk kadrs, uztvērējs vēlreiz aprēķina saņemto datu kontrolsummu un salīdzina rezultātu ar kontrolsummu no kadra. Ja tie sakrīt, rāmis tiek uzskatīts par pareizu un pieņemts. Ja kontrolsummas nesakrīt, tiek reģistrēta kļūda.

Saites slāņa protokolos, kas tiek izmantoti vietējie tīkli, ir noteikta noteikta savienojumu struktūra starp datoriem un to risināšanas metodes. Lai gan datu saites slānis nodrošina kadru piegādi starp jebkuriem diviem lokālā tīkla mezgliem, tas to dara tikai tīklā ar ļoti specifisku savienojuma topoloģiju, tieši tādu topoloģiju, kurai tas tika izstrādāts. Tipiskas topoloģijas, ko atbalsta LAN saites slāņa protokoli, ietver koplietojamo kopni, gredzenu un zvaigznīti. Saites slāņa protokolu piemēri ir Ethernet protokoli, Žetona gredzens, FDDI, 100VG-AnyLAN.

Lokālajos tīklos saišu slāņa protokolus izmanto datori, tilti, slēdži un maršrutētāji. Datoros saišu slāņa funkcijas tiek īstenotas ar tīkla adapteru un to draiveru kopīgiem centieniem.

Globālajos tīklos, kuriem reti ir regulāra topoloģija, datu posma slānis nodrošina ziņojumu apmaiņu starp diviem blakus esošajiem datoriem, kas savienoti ar atsevišķu sakaru līniju. Punkts-punkts protokolu (kā šādus protokolus bieži sauc) piemēri ir plaši izmantotie PPP un LAP-B protokoli.

Tīkla līmenis Šis līmenis kalpo, lai veidotu vienotu transporta sistēmu, kas apvieno vairākus tīklus ar dažādiem informācijas pārraides principiem starp gala mezgliem. Apskatīsim tīkla slāņa funkcijas, kā piemēru izmantojot vietējos tīklus. Vietējā tīkla saites slāņa protokols nodrošina datu piegādi starp jebkuriem mezgliem tikai tīklā ar atbilstošu tipiska topoloģija. Tas ir ļoti stingrs ierobežojums, kas neļauj veidot tīklus ar attīstītu struktūru, piemēram, tīklus, kas apvieno vairākus uzņēmumu tīklus vienā tīklā, vai ļoti uzticamus tīklus, kuros starp mezgliem ir lieki savienojumi. Lai, no vienas puses, saglabātu datu pārsūtīšanas procedūru vienkāršību standarta topoloģijām un, no otras puses, ļautu izmantot patvaļīgas topoloģijas, tiek izmantots papildu tīkla slānis. Šajā līmenī tiek ieviests jēdziens "tīkls". Šajā gadījumā tīkls tiek saprasts kā datoru kopums, kas savienoti viens ar otru saskaņā ar kādu no standarta tipiskām topoloģijām un datu pārraidei izmanto kādu no šai topoloģijai definētajiem saišu slāņa protokoliem.

Tādējādi tīklā datu piegādi regulē datu posma slānis, bet datu piegādi starp tīkliem apstrādā tīkla slānis.

Tīkla slāņa ziņojumus parasti sauc iepakojumiem. Organizējot pakešu piegādi tīkla līmenī, tiek izmantota koncepcija "tīkla numurs". Šajā gadījumā adresāta adrese sastāv no tīkla numura un datora numura šajā tīklā.

Tīkli ir savienoti viens ar otru ar īpašām ierīcēm, ko sauc par maršrutētājiem. Maršrutētājs ir ierīce, kas apkopo informāciju par interneta savienojumu topoloģiju un, pamatojoties uz to, pārsūta tīkla slāņa paketes uz mērķa tīklu. Lai nosūtītu ziņojumu no sūtītāja, kas atrodas vienā tīklā, adresātam, kas atrodas citā tīklā, jums ir jāveic vairāki tranzīta pārsūtījumi (aplēcieni) starp tīkliem, katru reizi izvēloties atbilstošu maršrutu. Tādējādi maršruts ir maršrutētāju secība, caur kuru iet pakete.

Tiek saukta labākā ceļa izvēles problēma maršrutēšana un tā risinājums ir tīkla līmeņa galvenais uzdevums. Šo problēmu sarežģī fakts, ka īsākais ceļš ne vienmēr ir labākais. Bieži maršruta izvēles kritērijs ir datu pārraides laiks šajā maršrutā, tas ir atkarīgs no sakaru kanālu kapacitātes un satiksmes intensitātes, kas laika gaitā var mainīties. Daži maršrutēšanas algoritmi mēģina pielāgoties slodzes izmaiņām, bet citi pieņem lēmumus, pamatojoties uz ilgtermiņa vidējiem rādītājiem. Maršrutu var izvēlēties, pamatojoties uz citiem kritērijiem, piemēram, pārraides drošumu.

Tīkla līmenī ir definēti divu veidu protokoli. Pirmais veids attiecas uz noteikumu definīciju gala mezgla datu pakešu pārsūtīšanai no mezgla uz maršrutētāju un starp maršrutētājiem. Šie ir protokoli, kas parasti tiek domāti, kad cilvēki runā par tīkla slāņa protokoliem. Tīkla slānis ietver arī cita veida protokolu, ko sauc maršrutēšanas informācijas apmaiņas protokoli. Izmantojot šos protokolus, maršrutētāji apkopo informāciju par interneta savienojumu topoloģiju. Tīkla slāņa protokolus realizē operētājsistēmas programmatūras moduļi, kā arī maršrutētāja programmatūra un aparatūra.

Tīkla slāņa protokolu piemēri ir TCP/IP steka IP Internetwork Protocol un Novell IPX steka interneta darba protokols.

Transporta slānis: ceļā no sūtītāja līdz adresātam paketes var tikt bojātas vai pazaudētas. Lai gan dažām lietojumprogrammām ir sava kļūdu apstrāde, ir citas, kas dod priekšroku uzticamam savienojumam uzreiz. Transporta slāņa uzdevums ir nodrošināt, lai lietojumprogrammas vai steka augšējie slāņi — lietojumprogramma un sesija — pārsūtītu datus ar nepieciešamo uzticamības pakāpi. OSI modelis definē piecas pakalpojumu klases, ko nodrošina transporta slānis. Šie pakalpojumu veidi atšķiras ar sniegto pakalpojumu kvalitāti: steidzamība, iespēja atjaunot pārtrauktos sakarus, līdzekļu pieejamība vairāku savienojumu multipleksēšanai starp dažādiem lietojumprogrammu protokoliem, izmantojot kopēju transporta protokolu, un, pats galvenais, spēja noteikt un izlabot pārsūtīšanas kļūdas, piemēram, pakešu kropļojumus, zudumus un dublēšanos.

Transporta slāņa pakalpojumu klases izvēli nosaka, no vienas puses, tas, cik lielā mērā uzticamības nodrošināšanas problēmu risina augstāka līmeņa lietojumprogrammas un protokoli nekā transporta, un, no otras puses, šī izvēle ir atkarīga no cik uzticama ir visa datu pārraides sistēma tiešsaistē. Tātad, piemēram, ja sakaru kanālu kvalitāte ir ļoti augsta un zemāka līmeņa protokolu neatklāto kļūdu iespējamība ir maza, tad ir saprātīgi izmantot kādu no vieglā transporta slāņa pakalpojumiem, kas nav apgrūtināti ar daudzām pārbaudēm. , rokasspiediena un citas metodes uzticamības palielināšanai. Ja transportlīdzekļiem sākotnēji ir ļoti neuzticami, tad vēlams vērsties pie attīstītākā transporta līmeņa servisa, kas darbojas izmantojot maksimāli iespējamos kļūdu noteikšanas un novēršanas līdzekļus – vispirms izveidojot loģisku savienojumu, uzraugot ziņojumu piegādi, izmantojot kontrolsummas un pakešu cikliskā numerācija, piegādes taimautu iestatīšana utt.

Parasti tiek īstenoti visi protokoli, sākot no transporta slāņa un augstāk programmatūra tīkla gala mezgli - to tīkla operētājsistēmu komponenti. Transporta protokolu piemēri ietver TCP/IP steka TCP un UDP protokolus un Novell steka SPX protokolus.

Sesijas slānis: sesijas slānis nodrošina sarunu pārvaldību, lai reģistrētu, kura puse pašlaik ir aktīva, kā arī nodrošina sinhronizācijas iespējas. Pēdējie ļauj ievietot kontrolpunktus garos pārsūtījumos, lai neveiksmes gadījumā varētu atgriezties pēdējā kontrolpunktā, nevis sākt visu no jauna. Praksē dažas lietojumprogrammas izmanto sesijas slāni, un tas tiek reti ieviests.

Prezentācijas slānis: šis slānis nodrošina pārliecību, ka lietojumprogrammas slāņa sniegtā informācija tiks saprasta lietojumprogrammas slānim citā sistēmā. Ja nepieciešams, prezentācijas slānis pārveido datu formātus kādā izplatītā prezentācijas formātā un reģistratūrā attiecīgi veic apgriezto konvertēšanu. Tādā veidā lietojumprogrammu slāņi var pārvarēt, piemēram, sintaktiskās atšķirības datu attēlojumā. Šajā līmenī var veikt datu šifrēšanu un atšifrēšanu, pateicoties kam tiek nodrošināta datu apmaiņas slepenība visiem aplikāciju servisiem vienlaikus. Protokola piemērs, kas darbojas prezentācijas slānī, ir Secure Socket Layer (SSL) protokols, kas nodrošina drošu ziņojumapmaiņu TCP/IP steka lietojumprogrammas slāņa protokoliem.

Lietojumprogrammas slānis. Lietojumprogrammu slānis patiesībā ir tikai dažādu protokolu kopums, ar kuriem tīkla lietotāji piekļūst koplietotiem resursiem, piemēram, failiem, printeriem vai hiperteksta Web lapām, kā arī organizē savu sadarbību, piemēram, izmantojot protokolu. E-pasts. Parasti tiek izsaukta datu vienība, ar kuru darbojas lietojumprogrammas slānis ziņa .

Ir ļoti plašs lietojumprogrammu slāņa protokolu klāsts. Sniegsim kā piemērus vismaz dažus no visizplatītākajiem failu pakalpojumu ieviešanas veidiem: NCP operētājsistēmā Novell NetWare, SMB Microsoft Windows NT, NFS, FTP un TFTP, kas iekļauti TCP/IP kaudzē.

Lai gan OSI modelis ir ļoti svarīgs, tas ir tikai viens no daudziem komunikācijas modeļiem. Šie modeļi un ar tiem saistītie protokolu skursteņi var atšķirties pēc slāņu skaita, to funkcijām, ziņojumu formātiem, augšējos slāņos sniegtajiem pakalpojumiem un citiem parametriem.

Populāru sakaru protokolu steku raksturojums

Tātad datoru mijiedarbība tīklos notiek saskaņā ar noteiktiem ziņojumu un to formātu apmaiņas noteikumiem, tas ir, saskaņā ar noteiktiem protokoliem. Hierarhiski organizēts protokolu kopums, problēmas risināšanu tīkla mezglu mijiedarbību sauc par sakaru protokolu steku.

Tīklos tiek plaši izmantoti daudzi protokolu skursteņi. Tie ir skursteņi, kas ir starptautiski un nacionāli standarti, un patentēti skursteņi, kas ir kļuvuši plaši izplatīti konkrēta uzņēmuma aprīkojuma izplatības dēļ. Populāru protokolu steku piemēri ietver Novell IPX/SPX steku, TCP/IP steku, ko izmanto interneta tīkli un daudzos uz darbību balstītos tīklos UNIX sistēmas, Starptautiskās standartizācijas organizācijas OSI steks, Digital Equipment Corporation DECnet steks un daži citi.

Konkrēta sakaru protokolu steka izmantošana tīklā lielā mērā nosaka tīkla seju un tā īpašības. Mazāki tīkli var izmantot tikai vienu steku. Lielos korporatīvajos tīklos savienojas dažādi tīkli, kā likums, paralēli tiek izmantoti vairāki skursteņi.

Sakaru iekārtās tiek ieviesti zemāka slāņa protokoli, kas ir standartizētāki nekā augstāka slāņa protokoli, un tas ir priekšnoteikums veiksmīgai darbībai. sadarbību dažādu ražotāju iekārtas. Konkrētas sakaru ierīces atbalstīto protokolu saraksts ir viens no svarīgākajiem šīs ierīces parametriem.

Datori ievieš sakaru protokolus atbilstošu tīkla operētājsistēmas programmatūras elementu veidā, piemēram, saites līmeņa protokoli parasti tiek realizēti tīkla adaptera draiveru veidā, bet augstākā līmeņa protokoli tiek realizēti servera un klienta komponentu veidā. tīkla pakalpojumiem.

Spēja labi strādāt noteiktā operētājsistēmas vidē ir svarīga sakaru iekārtu īpašība. Tīkla adaptera vai centrmezgla reklāmās bieži var lasīt, ka tas ir īpaši izstrādāts darbam NetWare vai UNIX tīklā. Tas nozīmē, ka aparatūras izstrādātāji ir optimizējuši tā raksturlielumus šajā tīkla operētājsistēmā izmantotajiem protokoliem vai noteiktai to ieviešanas versijai, ja šie protokoli tiek izmantoti dažādās operētājsistēmās. Ņemot vērā protokolu ieviešanas īpatnības dažādās operētājsistēmās, viens no sakaru iekārtu raksturlielumiem ir tā sertifikācija par spēju strādāt noteiktās operētājsistēmas vidē.

Zemākajos līmeņos – fiziskajā un datu saitē – gandrīz visi skursteņi izmanto vienus un tos pašus protokolus. Tie ir labi standartizēti protokoli: Ethernet, Token Ring, FDDI un daži citi, kas ļauj izmantot vienu un to pašu aprīkojumu visos tīklos.

Esošo standarta steku tīkla un augstāko slāņu protokoli ir ļoti mainīgi un parasti neatbilst ISO modeļa ieteiktajam slāņojumam. Konkrēti, šajās kaudzēs sesijas un prezentācijas slāņa funkcijas visbiežāk tiek apvienotas ar lietojumprogrammas slāni. Šī neatbilstība ir saistīta ar faktu, ka ISO modelis parādījās jau esošo un faktiski izmantoto skursteņu vispārināšanas rezultātā, nevis otrādi.

OSI kaudze

Ir jānošķir OSI protokolu steks un OSI modelis. Kamēr OSI modelis konceptuāli definē atvērto sistēmu mijiedarbības procedūru, sadalot uzdevumu 7 slāņos, standartizē katra slāņa mērķi un ievieš standarta nosaukumus slāņiem, OSI steks ir ļoti specifisku protokola specifikāciju kopums, kas veido konsekventu. protokolu kaudze. Šo protokolu kopu atbalsta ASV valdība savā GOSIP programmā. Visi datortīkli Valdības instalācijām pēc 1990. gada ir vai nu tieši jāatbalsta OSI steks, vai arī jānodrošina līdzeklis migrēšanai uz šo steku nākotnē. Tomēr OSI steks ir populārāks Eiropā nekā ASV, jo Eiropā ir instalēts mazāk mantoto tīklu, kas izmanto savus protokolus. Arī Eiropā ir liela vajadzība pēc kopēja kaudze, jo ir tik daudz dažādu valstu.

Šis ir starptautisks, no ražotāja neatkarīgs standarts. Tas var nodrošināt sadarbību starp korporācijām, partneriem un piegādātājiem. Šo mijiedarbību sarežģī risināšana, nosaukumu piešķiršana un datu drošības problēmas. Visas šīs problēmas ir daļēji atrisinātas OSI kaudzē. OSI protokoliem ir nepieciešama liela skaitļošanas jauda centrālais procesors, padarot tos piemērotākus jaudīgām iekārtām, nevis tīkliem personālajiem datoriem. Lielākā daļa organizāciju tikai plāno pāreju uz OSI steku. Starp tiem, kas strādā šajā virzienā, ir ASV Jūras spēku departaments un NFSNET tīkls. Viens no lielākajiem ražotājiem, kas atbalsta OSI, ir AT&T. Tā Stargroup tīkls pilnībā ir balstīts uz OSI steku.

Acīmredzamu iemeslu dēļ OSI steks, atšķirībā no citiem standarta stekiem, pilnībā atbilst OSI starpsavienojuma modelim, tajā ir iekļautas specifikācijas visiem septiņiem atvērto sistēmu starpsavienojuma modeļa slāņiem (1.3. attēls).

Rīsi. 1.3. OSI kaudze

Ieslēgts OSI kaudze atbalsta Ethernet, Token Ring, FDDI protokolus, kā arī LLC, X.25 un ISDN protokolus. Šie protokoli tiks detalizēti apskatīti citās rokasgrāmatas sadaļās.

Pakalpojumi tīkls, transports un sesija līmeņi ir pieejami arī OSI kaudzē, taču tie nav īpaši izplatīti. Tīkla slānis īsteno gan bezsavienojumu, gan uz savienojumu balstītus protokolus. OSI steka transporta protokols, kas atbilst tam OSI modelī definētajām funkcijām, slēpj atšķirības starp uz savienojumu orientētiem un bezsavienojuma tīkla pakalpojumiem, lai lietotāji saņemtu vēlamo pakalpojuma kvalitāti neatkarīgi no pamatā esošā tīkla slāņa. Lai to nodrošinātu, transporta slānis pieprasa lietotājam norādīt vēlamo pakalpojuma kvalitāti. Ir noteiktas 5 transporta pakalpojumu klases, no zemākās 0 klases līdz augstākajai klasei 4, kas atšķiras ar kļūdu tolerances pakāpi un prasībām datu atgūšanai pēc kļūdām.

Pakalpojumi pielietojuma līmenis ietver failu pārsūtīšanu, termināļa emulāciju, direktoriju pakalpojumus un pastu. No tiem perspektīvākie ir uzziņu pakalpojums (X.500 standarts), elektroniskais pasts (X.400), virtuālā termināļa protokols (VT), failu pārsūtīšanas, piekļuves un pārvaldības (FTAM) protokols, pāradresācijas un darbu pārvaldības protokols (JTM) . Pēdējā laikā ISO ir koncentrējis savus centienus uz augstākā līmeņa pakalpojumiem.

X.400 ieteikumos ir noteikts šāds lietotājiem sniedzamo pakalpojumu minimālais komplekts: piekļuves kontrole, unikālu sistēmas ziņojumu identifikatoru uzturēšana, ziņojuma piegādes vai nepiegādāšanas paziņojums ar iemeslu, ziņojuma satura veida indikācija, ziņojuma satura konvertēšanas indikācija, pārraide. un piegādes laikspiedoli, piegādes kategorijas izvēle (steidzama, nesteidzama, parasta), multiraides piegāde, aizkavēta piegāde (līdz noteiktam brīdim), satura pārveidošana saskarnē ar nesaderīgām pasta sistēmām, piemēram, teleksa un faksa pakalpojumiem, vaicājumi, vai tika piegādāts konkrēts ziņojums, adresātu saraksti, kuriem var būt ligzdota struktūra, līdzekļi ziņojumu aizsardzībai no nesankcionētas piekļuves, pamatojoties uz asimetrisku publiskās atslēgas kriptosistēmu.

Ieteikumu mērķis X.500 ir globālu standartu izstrāde palīdzības dienests. Ziņojuma piegādes procesam ir nepieciešamas adresāta adreses zināšanas, kas ir problēma lielos tīklos, tāpēc ir nepieciešams palīdzības dienests, kas palīdz iegūt sūtītāju un adresātu adreses. Kopumā X.500 pakalpojums ir izplatīta vārdu un adrešu datu bāze. Visiem lietotājiem, iespējams, ir atļauts pieteikties šajā datubāzē, izmantojot noteiktu atribūtu kopu.

Vārdu un adrešu datubāzē ir definētas šādas darbības:

• lasīšana - adreses iegūšana ar zināmu vārdu,
• pieprasījums - vārda iegūšana, pamatojoties uz zināmiem adreses atribūtiem,
• modifikācijas, kas ietver ierakstu dzēšanu un pievienošanu datu bāzē.

Galvenās X.500 ieteikumu ieviešanas problēmas izriet no šī projekta mēroga, kas it kā ir pasaules mēroga uzziņu pakalpojums. Tāpēc programmatūra, kas ievieš X.500 ieteikumus, ir ļoti apgrūtinoša un izvirza augstas prasības aparatūras veiktspējai.

Protokols VT atrisina dažādu termināļa emulācijas protokolu nesaderības problēmu. Pašlaik ar IBM PC saderīga personālā datora lietotājam ir jāiegādājas trīs dažādas programmas termināļa emulācijai dažādi veidi un izmantojot dažādus protokolus. Ja katram resursdatoram būtu ISO termināļa emulācijas protokola programmatūra, tad lietotājam būtu nepieciešama tikai viena programma, kas atbalsta VT protokolu. Savā standartā ISO ir uzkrājis plaši izmantotas termināļa emulācijas funkcijas.

Failu pārsūtīšana ir visizplatītākais datoru pakalpojums. Piekļuve failiem, gan lokālajiem, gan attālajiem, ir nepieciešama visām lietojumprogrammām - teksta redaktori, e-pasts, datu bāzes vai attālās palaišanas programmas. ISO nodrošina šādu pakalpojumu protokolā FTAM. Līdzās X.400 standartam tas ir vispopulārākais OSI steka standarts. FTAM nodrošina iespējas lokalizēt un piekļūt faila saturam un ietver direktīvu kopu faila satura ievietošanai, aizstāšanai, paplašināšanai un dzēšanai. FTAM nodrošina arī iespējas manipulēt ar failu kopumā, tostarp faila izveidi, dzēšanu, lasīšanu, atvēršanu, aizvēršanu un tā atribūtu atlasi.

Pārsūtīšanas un darba kontroles protokols JTMĻauj lietotājiem pārsūtīt darbu, kas jāpabeidz resursdatorā. Darba kontroles valoda, kas nodrošina darba iesniegšanu, norāda resursdatoram, kādas darbības ir jāveic ar kādām programmām un failiem. JTM protokols atbalsta tradicionālo pakešu apstrādi, darījumu apstrādi, attālo darba ievadi un izkliedētu piekļuvi datu bāzei.

TCP/IP steks

TCP/IP steks, saukts arī par DoD steku un interneta steku, ir viens no populārākajiem un daudzsološākajiem sakaru protokolu skursteņiem. Ja pašlaik tas tiek izplatīts galvenokārt tīklos ar UNIX OS, tad tā ieviešana jaunākās versijas tīkla operētājsistēmas personālajiem datoriem (Windows NT, NetWare) ir labs priekšnoteikums straujam TCP/IP steka instalāciju skaita pieaugumam.

Stacks tika izstrādāts pēc ASV Aizsardzības departamenta (DoD) iniciatīvas vairāk nekā pirms 20 gadiem, lai savienotu eksperimentālo ARPAnet tīklu ar citiem satelītu tīkliem kā kopīgu protokolu kopumu neviendabīgām skaitļošanas vidēm. ARPA tīkls atbalstīja izstrādātājus un pētniekus militārajās jomās. ARPA tīklā saziņa starp diviem datoriem tika veikta, izmantojot interneta protokolu (IP), kas līdz šai dienai ir viens no galvenajiem TCP / IP stekā un parādās steka nosaukumā.

Bērklija Universitāte sniedza lielu ieguldījumu TCP/IP steka izstrādē, ieviešot steka protokolus savā UNIX OS versijā. Plašā UNIX operētājsistēmas ieviešana izraisīja arī IP un citu steka protokolu plašu ieviešanu. Visā pasaulē darbojas vienā un tajā pašā kaudzē informācijas tīkls Internets, kura nodaļa Interneta inženierijas darba grupa (IETF) ir galvenais ieguldījums steka standartu uzlabošanā, kas publicēti RFC specifikāciju veidā.

Tā kā TCP/IP steka tika izstrādāta pirms ISO/OSI atvērto sistēmu starpsavienojuma modeļa parādīšanās, lai gan tai ir arī daudzlīmeņu struktūra, TCP/IP steka līmeņu atbilstība OSI modeļa līmeņiem ir diezgan nosacīta. .

TCP/IP protokolu struktūra ir parādīta 1.4. attēlā. TCP/IP protokoli ir sadalīti 4 līmeņos.

Rīsi. 1.4. TCP/IP steks

Zemākā ( IV līmenis ) - tīkla saskarņu līmenis - atbilst OSI modeļa fiziskajiem un datu posma līmeņiem. Šis līmenis TCP/IP protokolos netiek regulēts, bet atbalsta visus populāros fiziskā un datu posma slāņa standartus: vietējiem kanāliem tie ir Ethernet, Token Ring, FDDI, globālajiem kanāliem - savi protokoli darbam ar analogo zvanu. augšup un nomātās līnijas SLIP/PPP, kas izveido punktu savienojumus, izmantojot seriālās saites globālie tīkli, un WAN protokoli X.25 un ISDN. Ir izstrādāta arī īpaša specifikācija, kas definē ATM tehnoloģiju izmantošanu kā datu posma slāņa transportu.

Nākamais līmenis ( III līmenis ) ir tīkla darba slānis, kas nodarbojas ar datagrammu pārsūtīšanu, izmantojot dažādus lokālos tīklus, X.25 apgabala tīklus, ad hoc līnijas utt. Steks izmanto protokolu IP, kas sākotnēji tika izstrādāts kā protokols pakešu pārsūtīšanai saliktos tīklos, kas sastāv no liela skaita vietējo tīklu, kas savienoti gan ar vietējiem, gan globāliem savienojumiem. Tāpēc IP protokols labi darbojas tīklos ar sarežģītām topoloģijām, racionāli izmantojot apakšsistēmu klātbūtni tajos un ekonomiski tērējot caurlaidspēja zema ātruma sakaru līnijas. IP protokols ir datagrammas protokols.

Interneta darba līmenis ietver arī visus protokolus, kas saistīti ar maršrutēšanas tabulu apkopošanu un modificēšanu, piemēram, maršrutēšanas informācijas vākšanas protokolus. R.I.P.(Maršrutēšanas interneta protokols) un OSPF(Vispirms atveriet īsāko ceļu), kā arī interneta vadības ziņojumu protokolu ICMP(Internet Control Message Protocol). Pēdējais protokols ir paredzēts, lai apmainītos ar kļūdu informāciju starp maršrutētāju un vārteju, avota sistēmu un mērķa sistēmu, tas ir, lai organizētu atsauksmes. Izmantojot speciālas ICMP paketes, tiek ziņots, ka nav iespējams piegādāt paketi, ir pārsniegts paketes no fragmentu komplektēšanas ilgums vai ilgums, anomālas parametru vērtības, pārsūtīšanas maršruta un pakalpojuma veida maiņa, pakalpojuma stāvoklis. sistēma utt.

Nākamais līmenis ( II līmenis) sauc par pamata. Pārraides vadības protokols darbojas šajā līmenī TCP(Transmission Control Protocol) un lietotāja datugrammu protokols UDP(User Datagram Protocol). TCP protokols nodrošina stabilu virtuālo savienojumu starp attāliem lietojumprogrammu procesiem. UDP protokols nodrošina lietojumprogrammu pakešu pārsūtīšanu, izmantojot datagrammas metodi, tas ir, neveidojot virtuālo savienojumu, un tāpēc tas prasa mazāk pieskaitāmās izmaksas nekā TCP.

Augstākais līmenis ( I līmenis) sauc par lietoto. Daudzu gadu lietošanas laikā dažādu valstu un organizāciju tīklos TCP/IP steks ir uzkrājis lielu skaitu protokolu un lietojumprogrammu līmeņa pakalpojumu. Tie ietver tādus plaši izmantotus protokolus kā FTP failu kopēšanas protokols, Telnet termināļa emulācijas protokols, pasts SMTP protokols, ko izmanto interneta e-pastā un tā Krievijas filiālē RELCOM, hiperteksta pakalpojumos, lai piekļūtu attālinātai informācijai, piemēram, WWW un daudziem citiem. Apskatīsim tuvāk dažus no tiem, kas ir visciešāk saistīti ar šī kursa tēmām.

Protokols SNMP(Vienkāršais tīkla pārvaldības protokols) tiek izmantots tīkla pārvaldības organizēšanai. Pārvaldības problēma šeit ir sadalīta divās problēmās. Pirmais uzdevums ir saistīts ar informācijas nodošanu. Kontroles informācijas pārsūtīšanas protokoli nosaka mijiedarbības procedūru starp serveri un klienta programmu, kas darbojas administratora resursdatorā. Tie nosaka ziņojumu formātus, ar kuriem apmainās starp klientiem un serveriem, kā arī vārdu un adrešu formātus. Otrs izaicinājums ir saistīts ar kontrolētiem datiem. Standarti regulē, kādi dati ir jāuzglabā un jāuzkrāj vārtejās, šo datu nosaukumus un šo nosaukumu sintakse. SNMP standarts nosaka specifikāciju informācijas bāze tīkla pārvaldības dati. Šī specifikācija, kas pazīstama kā pārvaldības informācijas bāze (MIB), nosaka datu elementus, kas resursdatoram vai vārtejai ir jāsaglabā, un ar tiem pieļaujamās darbības.

Failu pārsūtīšanas protokols FTP(Failu pārsūtīšana Protocol) nodrošina attālo piekļuvi failiem. Lai nodrošinātu uzticamu pārsūtīšanu, FTP kā transportu izmanto uz savienojumu orientētu protokolu - TCP. Papildus failu pārsūtīšanas protokolam FTP piedāvā citus pakalpojumus. Tas dod lietotājam iespēju interaktīvs darbs ar attālo iekārtu, piemēram, tā var izdrukāt savu direktoriju saturu; FTP ļauj lietotājam norādīt glabājamo datu veidu un formātu. Visbeidzot, FTP autentificē lietotājus. Pirms piekļuves failam protokols pieprasa lietotājiem norādīt savu lietotājvārdu un paroli.

TCP/IP kaudzē FTP piedāvā visplašāko failu pakalpojumu komplektu, taču to ir arī vissarežģītākā programmēšana. Lietojumprogrammas, kurām nav nepieciešamas visas FTP iespējas, var izmantot citu, rentablāku protokolu - vienkāršo failu pārsūtīšanas protokolu. TFTP(Triviālais failu pārsūtīšanas protokols). Šis protokols realizē tikai failu pārsūtīšanu, un izmantotais transports ir vienkāršāks nekā TCP, bezsavienojuma protokols - UDP.

Protokols telnet nodrošina baitu plūsmas pārsūtīšanu starp procesiem, kā arī starp procesu un termināli. Visbiežāk šis protokols tiek izmantots, lai emulētu attālo datora termināli.

IPX/SPX kaudze

Šis steks ir oriģinālais Novell protokolu steks, ko tā izstrādāja savai NetWare tīkla operētājsistēmai 80. gadu sākumā. Internetwork Packet Exchange (IPX) un Sequenced Packet Exchange (SPX) protokoli, kas piešķir stekam nosaukumu, ir tieši Xerox XNS protokolu adaptācijas, kas ir daudz retāk sastopami nekā IPX/SPX. Instalāciju ziņā IPX/SPX protokoli ir līderi, un tas ir saistīts ar faktu, ka pati NetWare OS ieņem vadošo pozīciju ar aptuveni 65% instalāciju visā pasaulē.

Novell protokolu saime un to atbilstība ISO/OSI modelim ir parādīta 1.5. attēlā.

Rīsi. 1.5. IPX/SPX kaudze

Ieslēgts fiziskajiem un datu saites līmeņiem Novell tīkli izmanto visus populāros šo līmeņu protokolus (Ethernet, Token Ring, FDDI un citus).

Ieslēgts tīkla līmenī protokols darbojas Novell kaudzē IPX, kā arī maršrutēšanas informācijas apmaiņas protokoli R.I.P. Un NLSP(analogs TCP/IP steka OSPF protokolam). IPX ir protokols, kas nodarbojas ar pakešu adresēšanu un maršrutēšanu Novell tīklos. IPX maršrutēšanas lēmumi ir balstīti uz adreses laukiem tās pakešu galvenē, kā arī informāciju no maršrutēšanas informācijas apmaiņas protokoliem. Piemēram, IPX izmanto informāciju, ko nodrošina RIP vai NLSP (NetWare Link State Protocol), lai pārsūtītu paketes uz mērķa datoru vai nākamo maršrutētāju. IPX protokols atbalsta tikai ziņu apmaiņas datagrammu metodi, kuras dēļ tas ekonomiski patērē skaitļošanas resursus. Tātad IPX protokols nodrošina trīs funkcijas: adreses iestatīšanu, maršruta izveidi un datagrammu nosūtīšanu.

OSI modeļa transporta slānis Novell stekā atbilst SPX protokolam, kas veic uz savienojumu orientētu ziņojumu pārsūtīšanu.

Virspusē lietojumprogrammu, prezentāciju un sesiju līmeņi NCP un SAP protokoli darbojas. Protokols NCP(NetWare Core Protocol) ir protokols mijiedarbībai starp NetWare serveri un darbstacijas apvalku. Šis lietojumprogrammas slāņa protokols ievieš klienta-servera arhitektūru OSI modeļa augšējos slāņos. Izmantojot šī protokola funkcijas, darbstacija izveido savienojumu ar serveri, kartē servera direktorijus ar lokālā diska burtiem, pārlūko servera failu sistēmu, kopē izdzēstos failus, maina to atribūtus utt., kā arī veic dalīšanu tīkla printeris starp darbstacijām.

Serveri un maršrutētāji izmanto SAP, lai reklamētu savus pakalpojumus un tīkla adreses. SAP protokols ļauj tīkla ierīcēm pastāvīgi atjaunināt informāciju par to, kādi pakalpojumi pašlaik ir pieejami tīklā. Startēšanas laikā serveri izmanto SAP, lai informētu pārējo tīklu par saviem pakalpojumiem. Kad serveris tiek izslēgts, tas izmanto SAP, lai paziņotu tīklam, ka tā pakalpojumi ir pārtraukti.

Novell tīklos NetWare 3.x serveri katru minūti izsūta SAP apraides paketes. SAP paketes ievērojami aizsprosto tīklu, tāpēc viens no galvenajiem maršrutētāju uzdevumiem, kas piekļūst globālajiem sakariem, ir filtrēt trafiku no SAP paketēm un RIP paketēm.

IPX/SPX steka funkcijas ir saistītas ar NetWare OS iezīmēm, proti, tās agrīno versiju (līdz 4.0) orientāciju darbam mazos lokālos tīklos, kas sastāv no personālajiem datoriem ar pieticīgiem resursiem. Tāpēc uzņēmumam Novell bija nepieciešami protokoli, kas prasīja minimālu skaitu brīvpiekļuves atmiņa(ierobežots ar IBM saderīgos datoros, kuros darbojas MS-DOS, līdz 640 KB) un kas ātri darbotos procesoros ar zemu apstrādes jaudu. Rezultātā IPX/SPX steka protokoli vēl nesen labi darbojās lokālajos tīklos un ne tik labi lielos korporatīvajos tīklos, jo tie pārslogoja lēnās globālās saites ar apraides paketēm, kuras intensīvi izmanto vairāki šajā steka protokoli (piemēram, izveidot sakarus starp klientiem un serveriem).

Šis apstāklis, kā arī tas, ka IPX/SPX steks ir Novell īpašums un tā ieviešanai ir nepieciešama licence, ilgu laiku ir ierobežojis tā izplatīšanu tikai NetWare tīklos. Tomēr līdz NetWare 4.0 izlaišanai Novell bija veicis un turpina veikt būtiskas izmaiņas savos protokolos, lai pielāgotu tos darbam korporatīvajos tīklos. Tagad IPX/SPX steks ir ieviests ne tikai NetWare, bet arī vairākās citās populārās tīkla operētājsistēmās - SCO UNIX, Sun Solaris, Microsoft Windows NT.

NetBIOS/SMB steks

Microsoft un IBM strādāja kopā pie personālajiem datoriem paredzētiem tīkla rīkiem, tāpēc NetBIOS/SMB protokolu steks ir viņu kopīgā ideja. NetBIOS tika ieviests 1984. gadā kā standarta IBM PC pamata ievades/izvades sistēmas (BIOS) funkciju tīkla paplašinājums. tīkla programma PC tīkls no IBM, kas lietojumprogrammu līmenī (1.6. att.) izmantoja SMB (Server Message Block) protokolu, lai ieviestu tīkla pakalpojumus.

Rīsi. 1.6. NetBIOS/SMB steks

Protokols NetBIOS darbojas trīs atvērto sistēmu mijiedarbības modeļa līmeņos: tīkls, transports un sesija. NetBIOS var nodrošināt augstāku pakalpojumu līmeni nekā IPX un SPX protokoli, taču tam nav maršrutēšanas iespēju. Tādējādi NetBIOS nav tīkla protokols šī vārda tiešā nozīmē. NetBIOS satur daudzas noderīgas tīkla funkcijas, kuras var attiecināt uz tīkla, transporta un sesijas slāņiem, taču to nevar izmantot pakešu maršrutēšanai, jo NetBIOS kadru apmaiņas protokols neievieš tādu jēdzienu kā tīkls. Tas ierobežo NetBIOS protokola izmantošanu lokālajos tīklos, kas nav pievienoti apakštīklam. NetBIOS atbalsta gan datagrammu, gan uz savienojumu balstītus sakarus.

Protokols MVU, kas atbilst OSI modeļa lietojumprogrammai un reprezentatīvajiem līmeņiem, regulē darbstacijas mijiedarbību ar serveri. SMB funkcijas ietver šādas darbības:

• Sesijas vadība. Loģiska kanāla izveide un pārtraukšana starp darbstaciju un failu servera tīkla resursiem.
• Piekļuve failam. Darbstacija var sazināties ar failu serveri ar pieprasījumiem izveidot un dzēst direktorijus, izveidot, atvērt un aizvērt failus, lasīt un rakstīt failus, pārdēvēt un dzēst failus, meklēt failus, iegūt un iestatīt failu atribūtus un bloķēt ierakstus.
• Drukas pakalpojums. Darbstacija var ievietot failus rindā drukāšanai serverī un iegūt informāciju par drukas rindu.
• Ziņapmaiņas pakalpojums. SMB atbalsta vienkāršu ziņojumapmaiņu ar šādām funkcijām: nosūtīt vienkāršu ziņojumu; nosūtīt apraides ziņojumu; nosūtīt ziņojumu bloka sākumu; nosūtīt ziņojumu bloka tekstu; nosūtīt ziņojumu bloka beigas; pārsūtīt lietotājvārdu; atcelt sūtījumu; iegūstiet mašīnas nosaukumu.

Tā kā ir liels skaits lietojumprogrammu, kas izmanto NetBIOS nodrošinātās API funkcijas, daudzas tīkla operētājsistēmas šīs funkcijas īsteno kā saskarni saviem transporta protokoliem. NetWare ir programma, kas emulē NetBIOS funkcijas, kuru pamatā ir IPX protokols, un ir programmatūras emulatori NetBIOS operētājsistēmai Windows NT un TCP/IP stekam.

Kāpēc mums ir vajadzīgas šīs vērtīgās zināšanas? (redakcija)

Reiz kolēģis man uzdeva āķīgu jautājumu. Nu, viņš saka, jūs zināt, kas ir OSI modelis... Un kāpēc jums tas ir vajadzīgs, kāds ir praktiskais ieguvums no šīm zināšanām: ja vien jūs neparādās manekenu priekšā? Tā nav taisnība, šo zināšanu priekšrocības ir sistemātiska pieeja daudzu praktisku problēmu risināšanai. Piemēram:

• traucējummeklēšana (