Prezentačná vrstva modelu osi. Model siete OSI. Popis úrovní sieťového modelu

Len preto, že protokol je dohodou medzi dvoma interagujúcimi entitami, v tomto prípade dvoma počítačmi bežiacimi v sieti, nemusí to nevyhnutne znamenať, že je štandardný. Ale v praxi pri implementácii sietí zvyčajne používajú štandardné protokoly. Môže byť značkový, národný resp medzinárodné normy.

Začiatkom osemdesiatych rokov vyvinulo množstvo medzinárodných normalizačných organizácií – ISO, ITU-T a niektoré ďalšie – model, ktorý zohral významnú úlohu pri rozvoji sietí. Tento model sa nazýva model ISO/OSI.

Model interakcie otvorených systémov (Open System Interconnection, OSI) definuje rôzne úrovne interakcie medzi systémami v siete s prepínaním paketov, dáva im štandardné názvy a špecifikuje, aké funkcie by mala každá úroveň vykonávať.

Model OSI bol vyvinutý na základe mnohých skúseností získaných pri tvorbe počítačových sietí, najmä globálnych, v 70. rokoch. Kompletný popis tohto modelu zaberá viac ako 1000 strán textu.

V modeli OSI (obr. 11.6) sú prostriedky interakcie rozdelené do siedmich úrovní: aplikácia, reprezentatívny, relácia, transport, sieť, prepojenie a fyzické. Každá vrstva sa zaoberá špecifickým aspektom interakcie sieťových zariadení.

Ryža. 11.6.

Model OSI popisuje iba systémové interakcie implementované operačným systémom, systémové nástroje a hardvéru. Model nezahŕňa interoperabilitu aplikácií pre koncových používateľov. Aplikácie implementujú svoje vlastné interakčné protokoly prístupom k systémovým nástrojom. Preto je potrebné rozlišovať medzi úrovňou interakcie medzi aplikáciami a aplikačná vrstva.

Treba myslieť aj na to, že aplikácia môže prevziať funkcie niektorých vyšších vrstiev modelu OSI. Napríklad niektoré DBMS majú vstavané nástroje vzdialený prístup do súborov. V tomto prípade aplikácia pri prístupe k vzdialeným zdrojom nepoužíva systémovú súborovú službu; obchádza horné vrstvy modelu OSI a priamo pristupuje k systémovým nástrojom, za ktoré sú zodpovedné dopravy správy cez sieť, ktoré sa nachádzajú na nižších úrovniach modelu OSI.

Nechajte aplikáciu zaslať požiadavku na aplikačnú vrstvu, ako je napríklad súborová služba. Na základe tejto požiadavky softvér aplikačnej vrstvy vygeneruje správu v štandardnom formáte. Bežná správa pozostáva z hlavičky a dátového poľa. Hlavička obsahuje servisné informácie, ktoré musia byť prenesené cez sieť do aplikačnej vrstvy cieľového stroja, aby bolo možné povedať, akú prácu treba vykonať. V našom prípade by hlavička mala samozrejme obsahovať informácie o umiestnení súboru a type operácie, ktorá sa má vykonať. Pole údajov správy môže byť prázdne alebo môže obsahovať nejaké údaje, ako napríklad údaje, ktoré je potrebné zapísať do vzdialeného . Aby sa však tieto informácie dostali na miesto určenia, je potrebné vyriešiť ešte veľa úloh, za ktoré sú zodpovedné nižšie úrovne.

Po vygenerovaní správy aplikačná vrstva odošle ho do zásobníka reprezentatívnej úrovni. Protokol reprezentatívnej úrovni na základe informácií prijatých z hlavičky na úrovni aplikácie vykoná požadované akcie a do správy pridá svoje vlastné servisné informácie - hlavičku reprezentatívnej úrovni, ktorý obsahuje pokyny k protokolu reprezentatívnej úrovni cieľový stroj. Výsledná správa sa odovzdá úroveň relácie, ktorý zase pridá svoju hlavičku atď. (Niektoré protokoly umiestňujú informácie o službe nielen na začiatok správy vo forme hlavičky, ale aj na koniec, vo forme tzv. „upútavky“.) Nakoniec sa správa dostane na dno, fyzická vrstva , ktorý ho v skutočnosti prenáša cez komunikačné linky do cieľového stroja. V tomto momente je správa „zarastená“ nadpismi všetkých úrovní (

Model Prepojenie otvorených systémov (OSI) je kostrou, základom a základňou všetkých sieťových entít. Model definuje sieťové protokoly a rozdeľuje ich do 7 logických úrovní. Je dôležité poznamenať, že v každom procese riadenie prenosu siete prechádza z vrstvy na vrstvu, pričom postupne spája protokoly na každej z vrstiev.

Video: OSI model za 7 minút

Nižšie vrstvy sú zodpovedné za parametre fyzického prenosu, ako sú elektrické signály. Áno - áno, signály vo vodičoch sú prenášané pomocou reprezentácie do prúdov :) Prúdy sú reprezentované ako postupnosť jednotiek a núl (1 a 0), potom sú dáta dekódované a smerované cez sieť. Vyššie úrovne pokrývajú otázky súvisiace s prezentáciou údajov. Relatívne povedané, vyššie úrovne sú zodpovedné za sieťové dáta z pohľadu užívateľa.

Model OSI bol pôvodne koncipovaný ako štandardný prístup, architektúra alebo vzor, ​​ktorý by popisoval sieťovú interakciu akejkoľvek sieťovej aplikácie. Poďme sa na to pozrieť bližšie, dobre?

#01: Fyzická (fyzická) úroveň

Na prvej úrovni OSI modely dochádza k prenosu fyzických signálov (prúdy, svetlo, rádio) od zdroja k príjemcovi. Na tejto úrovni pracujeme s káblami, pinmi v konektoroch, kódovaním jednotiek a núl, moduláciou atď.

Medzi technológiami, ktoré žijú na prvej úrovni, možno vyzdvihnúť najzákladnejší štandard - Ethernet. Teraz je v každej domácnosti.

Všimnite si, že nielen elektrické prúdy. V moderných sieťach sú všadeprítomné aj rádiové frekvencie, svetlo či infračervené vlny.

Sieťové zariadenia, ktoré patria do prvej úrovne, sú huby a opakovače – teda „hlúpe“ kusy železa, ktoré jednoducho dokážu pracovať s fyzickým signálom bez toho, aby sa ponorili do jeho logiky (bez dekódovania).

#02: Vrstva dátového spojenia

Predstavte si, dostali sme fyzický signál z prvej úrovne – fyzickej. Ide o súbor napätí rôznych amplitúd, vĺn alebo rádiových frekvencií. Po prijatí druhá vrstva skontroluje a opraví chyby prenosu. Na druhej úrovni pracujeme s pojmom „rám“, alebo ako sa hovorí „rám“. Tu sa objavia prvé identifikátory - MAC - adresy. Pozostávajú zo 48 bitov a vyzerajú asi takto: 00:16:52:00:1f:03.

Kanálová vrstva je zložitá. Preto je podmienene rozdelená na dve podúrovne: riadenie logického kanála (LLC, Logical Link Control) a riadenie prístupu k médiám (MAC, Media Access Control).

Zariadenia, ako sú spínače a mosty, žijú na tejto úrovni. Mimochodom! Je tu aj štandard Ethernet. Pohodlne sa nachádza na prvej a druhej (1 a 2) úrovni modelu OSI.

#03: Sieťová vrstva

Poďme hore! Sieťová vrstva zavádza pojem „smerovanie“ a podľa toho aj IP adresu. Mimochodom, ak chcete previesť adresy IP na adresy MAC a naopak, protokol ARP.

Na tejto úrovni je smerovaná premávka ako taká. Ak sa chceme dostať na stránku webovej stránky, potom odošleme, dostaneme odpoveď vo forme IP adresy a nahradíme ju do paketu. Áno - áno, ak na druhej úrovni používame výraz rámec / rámec, ako sme už povedali, potom tu používame balík.

Zo zariadení tu býva jeho veličenstvo router :)

Proces, ktorým sa dáta prenášajú z vyšších úrovní na nižšie úrovne, sa nazýva zapuzdrenie dáta, a keď naopak, smerom nahor, od prvého, fyzického po siedmy, potom sa tento proces nazýva dekapsuláciaúdajov

#04: Transportná vrstva

Transportná vrstva, ako už názov napovedá, je zodpovedná za prenos dát cez sieť. Sú tu dve hlavné rockové hviezdy – TCP a UDP. Rozdiel je v tom, že pre rôzne kategórie dopravy sa používa iná doprava. Princíp je takýto:

• Doprava je citlivá na straty- žiadny problém, TCP (Transmission Control Protocol)! Poskytuje kontrolu nad prenosom údajov;
• Trochu stratíme - nie je to strašidelné- v skutočnosti teraz, keď čítate tento článok, sa mohlo stratiť niekoľko balíkov. Ale to sa vám ako používateľovi nezdá. UDP (User Datagram Protocol) je pre vás v poriadku. Čo keby to bolo telefonovanie? Strata paketov je v tomto prípade kritická, pretože hlas v reálnom čase jednoducho „kráča“;

#05: Vrstva relácie

Požiadajte ktoréhokoľvek sieťového inžiniera, aby vám vysvetlil vrstvu relácie. Ťažko sa mu to podarí, infa na 100%. Faktom je, že pri každodennej práci sieťový inžinier interaguje s prvými štyrmi úrovňami – fyzickou, kanálovou, sieťovou a transportnou. Ostatné, alebo takzvané "horné" úrovne, súvisia skôr s prácou softvérových vývojárov :) Ale pokúsime sa!

Vrstva relácie je to, čo spravuje pripojenia alebo jednoducho povedané relácie. Roztrhá ich. Pamätajte si meme o " NEBOLA ANI JEDNA PRERUŠKA"? Pamätáme si. Tak toto je vyskúšaná piata úroveň :)

#06 Prezentačná vrstva

Na šiestej úrovni prebieha konverzia formátu správy, ako je kódovanie alebo kompresia. Žijú tu napríklad JPEG a GIF. Vrstva je tiež zodpovedná za prenos prúdu do štvrtej (dopravnej vrstvy).

#07 Aplikačná vrstva (aplikácia)

Na siedmom poschodí, na samom vrchole ľadovca, žije aplikačná vrstva! Tu sú sieťové služby, ktoré nám ako koncovým používateľom umožňujú surfovať po internete. Pozrite, aký protokol používate na otvorenie našej databázy znalostí? Presne tak, HTTPS. Ten chlap je zo siedmeho poschodia. Žije tu aj jednoduchý HTTP, FTP a SMTP.

Je pre vás tento článok užitočný?

Povedz mi, prosím, prečo?

Je nám ľúto, že článok pre vás nebol užitočný: (Ak to nie je zložité, uveďte z akého dôvodu? Budeme veľmi vďační za podrobnú odpoveď. Ďakujeme, že nám pomáhate byť lepšími!

V sieťovej vede, rovnako ako v ktorejkoľvek inej oblasti poznania, existujú dva základné prístupy k učeniu: prechod od všeobecného ku konkrétnemu a naopak. Nie je to tak, že ľudia používajú tieto prístupy v ich čistej forme v živote, ale v počiatočných fázach si každý študent vyberie jeden z vyššie uvedených smerov pre seba. Pre vysokoškolské vzdelávanie (aspoň (post)sovietsky model) je typickejší prvý spôsob, pre sebavzdelávanie najčastejšie druhý: človek pracoval na sieti, z času na čas riešil drobné administratívne úlohy jednoužívateľského charakteru. , a zrazu chcel prísť na to - ale ako je vlastne všetko toto svinstvo usporiadané?

Ale cieľom tohto článku nie je filozofická diskusia o metodike vyučovania. Chcel by som dať do pozornosti začínajúcich networkerov, že všeobecný a hlavne, z ktorej sa ako zo sporáka pretancuje do tých najvychytenejších súkromných obchodíkov. Pochopením sedemvrstvového modelu OSI a naučením sa „rozpoznať“ jeho vrstvy v technológiách, ktoré už poznáte, sa môžete ľahko posunúť v akomkoľvek smere sieťového odvetvia, ktorý si vyberiete. Model OSI je rámec, na ktorom budú visieť akékoľvek nové poznatky o sieťach.

Tento model sa tak či onak spomína v takmer každej modernej literatúre o sieťach, ako aj v mnohých špecifikáciách špecifických protokolov a technológií. Keďže nemám potrebu znovu vynájsť koleso, rozhodol som sa zverejniť úryvky z tvorby N. Olifera, V. Olifera (Centrum Informačné technológie) s názvom „Úloha komunikačných protokolov a funkčný účel hlavných typov zariadení podnikovej siete“, ktorú považujem za najlepšiu a najobsiahlejšiu publikáciu v tejto téme.

hlavný editor

Model

Len preto, že protokol je dohodou medzi dvoma interagujúcimi entitami, v tomto prípade dvoma počítačmi bežiacimi v sieti, nemusí nutne znamenať, že ide o štandard. Ale v praxi pri implementácii sietí majú tendenciu používať štandardné protokoly. Môžu to byť podnikové, národné alebo medzinárodné normy.

Medzinárodná organizácia pre štandardy (ISO) vyvinula model, ktorý jasne definuje rôzne úrovne interakcie systému, dáva im štandardné názvy a špecifikuje, akú prácu by mala každá úroveň vykonávať. Tento model sa nazýva model Open System Interconnection (OSI) alebo model ISO/OSI.

Model OSI rozdeľuje komunikáciu do siedmich úrovní alebo vrstiev (obrázok 1.1). Každá úroveň sa zaoberá jedným špecifickým aspektom interakcie. Interakčný problém je teda rozložený na 7 konkrétnych problémov, z ktorých každý môže byť riešený nezávisle od ostatných. Každá vrstva udržiava rozhrania s vyššími a nižšími vrstvami.

Ryža. 1.1. Model interoperability otvorených systémov ISO/OSI

Model OSI popisuje iba prostriedky interakcie celého systému, nie aplikácie pre koncových používateľov. Aplikácie implementujú svoje vlastné komunikačné protokoly prístupom k systémovým zariadeniam. Je potrebné mať na pamäti, že aplikácia môže prevziať funkcie niektorých vyšších vrstiev modelu OSI, v takom prípade v prípade potreby pristupuje k systémovým nástrojom, ktoré vykonávajú funkcie zostávajúcich nižších vrstiev modelu OSI. keď je potrebná vzájomná spolupráca.

Aplikácia koncového používateľa môže používať systémové komunikačné nástroje nielen na nadviazanie dialógu s inou aplikáciou spustenou na inom počítači, ale jednoducho na prijímanie služieb konkrétnej sieťovej služby, ako je prístup k vzdialeným súborom, prijímanie pošty alebo tlač na zdieľanej tlačiarni. .

Nechajte aplikáciu zaslať požiadavku na aplikačnú vrstvu, napríklad na súborovú službu. Na základe tejto požiadavky softvér aplikačnej vrstvy vygeneruje správu v štandardnom formáte, do ktorej umiestni servisné informácie (hlavičku) a prípadne prenášané dáta. Táto správa sa potom odošle reprezentatívnej vrstve. Prezentačná vrstva pridá svoju hlavičku do správy a výsledok odovzdá do vrstvy relácie, ktorá zase pridá svoju hlavičku atď. Niektoré implementácie protokolov zabezpečujú prítomnosť v správe nielen hlavičky, ale aj upútavky. Nakoniec sa správa dostane do najnižšej, fyzickej vrstvy, ktorá ju v skutočnosti prenáša cez komunikačné linky.

Keď správa dorazí cez sieť na iný počítač, postupne sa posúva z vrstvy na vrstvu. Každá úroveň analyzuje, spracováva a odstraňuje hlavičku svojej úrovne, vykonáva funkcie zodpovedajúce tejto úrovni a odovzdáva správu vyššej úrovni.

Okrem výrazu „správa“ (správa) existujú aj iné názvy, ktoré používajú sieťoví špecialisti na označenie jednotky výmeny údajov. Normy ISO používajú termín „Protocol Data Unit“ (PDU) pre protokoly na akejkoľvek úrovni. Okrem toho sa často používajú názvy frame (frame), paket (paket), datagram (datagram).

Funkcie vrstiev modelu ISO/OSI

Fyzická vrstva Táto vrstva sa zaoberá prenosom bitov cez fyzické kanály, ako je koaxiálny kábel, krútená dvojlinka alebo kábel z optických vlákien. Táto úroveň súvisí s charakteristikami fyzických médií na prenos údajov, ako je šírka pásma, odolnosť voči šumu, vlnová impedancia a iné. Na rovnakej úrovni sa určujú charakteristiky elektrických signálov, ako sú požiadavky na čelá impulzov, úrovne napätia alebo prúdu prenášaného signálu, typ kódovania a rýchlosť prenosu signálu. Okrem toho sú tu štandardizované typy konektorov a účel každého pinu.

Funkcie fyzickej vrstvy sú implementované vo všetkých zariadeniach pripojených k sieti. Na strane počítača sú funkcie fyzickej vrstvy vykonávané sieťovým adaptérom alebo sériovým portom.

Príkladom protokolu fyzickej vrstvy je špecifikácia 10Base-T Ethernet, ktorá ako kábel definuje netienený krútený párový kábel kategórie 3 s vlnovou impedanciou 100 ohmov, konektor RJ-45. maximálna dĺžka fyzický segment 100 metrov, kód Manchester pre reprezentáciu údajov na kábli a ďalšie charakteristiky média a elektrických signálov.

Linková vrstva Vo fyzickej vrstve sa bity jednoducho odosielajú. Toto neberie do úvahy, že v niektorých sieťach, v ktorých komunikačné linky používa (zdieľajú) striedavo niekoľko párov interagujúcich počítačov, môže byť fyzické prenosové médium vyťažené. Preto je jednou z úloh spojovej vrstvy kontrola dostupnosti prenosového média. Ďalšou úlohou spojovej vrstvy je implementácia mechanizmov detekcie chýb a ich korekcie. Na tento účel sa vo vrstve dátového spojenia bity zoskupujú do sád nazývaných rámce. Linková vrstva zaisťuje, že každý rámec je prenášaný správne, umiestnením špeciálnej sekvencie bitov na začiatok a koniec každého rámca na jeho označenie a tiež vypočíta kontrolný súčet tak, že sčíta všetky bajty rámca určitým spôsobom a pridá kontrolný súčet. do rámu. Keď príde rámec, prijímač opäť vypočíta kontrolný súčet prijatých dát a porovná výsledok s kontrolným súčtom z rámca. Ak sa zhodujú, rámec sa považuje za platný a akceptovaný. Ak sa kontrolné súčty nezhodujú, vygeneruje sa chyba.

Protokoly spojovej vrstvy používané v lokálnych sietí je stanovená určitá štruktúra spojení medzi počítačmi a spôsoby ich riešenia. Hoci linková vrstva zabezpečuje doručovanie rámcov medzi ľubovoľnými dvoma uzlami lokálnej siete, robí to len v sieti s úplne definovanou topológiou linky, presne s topológiou, pre ktorú bola navrhnutá. Bežné sú bežné zbernicové, kruhové a hviezdicové topológie podporované protokolmi spojovej vrstvy LAN. Príkladmi protokolov spojovej vrstvy sú ethernetové protokoly, žetónový krúžok, FDDI, 100VG-AnyLAN.

V sieťach LAN používajú protokoly spojovej vrstvy počítače, mosty, prepínače a smerovače. V počítačoch sú funkcie spojovej vrstvy implementované spoločným úsilím sieťových adaptérov a ich ovládačov.

V rozsiahlych sieťach, ktoré majú len zriedka pravidelnú topológiu, vrstva dátového spojenia zabezpečuje výmenu správ medzi dvoma susednými počítačmi spojenými individuálnou komunikačnou linkou. Príklady protokolov point-to-point (ako sa takéto protokoly často nazývajú) sú široko používané protokoly PPP a LAP-B.

Úroveň siete Táto úroveň slúži na vytvorenie jedného transportného systému, ktorý kombinuje niekoľko sietí s rôznymi princípmi prenosu informácií medzi koncovými uzlami. Zvážte funkcie sieťovej vrstvy na príklade lokálnych sietí. Protokol spojovej vrstvy lokálnych sietí zabezpečuje doručovanie údajov medzi ľubovoľnými uzlami iba v sieti s príslušným typická topológia. Toto je veľmi prísne obmedzenie, ktoré neumožňuje budovať siete s rozvinutou štruktúrou, napríklad siete, ktoré spájajú niekoľko podnikových sietí do jednej siete, alebo vysoko spoľahlivé siete, v ktorých sú redundantné prepojenia medzi uzlami. Aby sa na jednej strane zachovala jednoduchosť postupov prenosu dát pre typické topológie a na druhej strane, aby sa umožnilo použitie ľubovoľných topológií, používa sa dodatočná sieťová vrstva. Na tejto úrovni sa zavádza pojem „sieť“. Sieť je v tomto prípade chápaná ako súbor počítačov prepojených v súlade s jednou zo štandardných typických topológií a využívajúcich na prenos dát jeden z protokolov spojovej vrstvy definovaných pre túto topológiu.

V rámci siete je teda doručovanie dát regulované linkovou vrstvou, ale doručovanie dát medzi sieťami je riešené sieťovou vrstvou.

Správy sieťovej vrstvy sa nazývajú balíkov. Pri organizácii doručovania paketov na úrovni siete sa používa koncept "číslo siete". V tomto prípade adresa príjemcu pozostáva z čísla siete a čísla počítača v tejto sieti.

Siete sú prepojené špeciálnymi zariadeniami nazývanými smerovače. router je zariadenie, ktoré zbiera informácie o topológii prepojení a na ich základe posiela pakety sieťovej vrstvy do cieľovej siete. Aby bolo možné preniesť správu od odosielateľa nachádzajúceho sa v jednej sieti k príjemcovi nachádzajúcemu sa v inej sieti, je potrebné vykonať určitý počet tranzitných prenosov (preskokov) medzi sieťami, pričom je potrebné vždy zvoliť vhodnú cestu. Trasa je teda postupnosť smerovačov, cez ktoré prechádza paket.

Problém výberu najlepšej cesty je tzv smerovanie a jeho riešenie je hlavnou úlohou sieťovej vrstvy. Tento problém je znásobený skutočnosťou, že najkratšia cesta nie je vždy najlepšia. Často je kritériom pre výber trasy čas prenosu dát po tejto trase, závisí od šírky pásma komunikačných kanálov a intenzity dopravy, ktorá sa môže v čase meniť. Niektoré smerovacie algoritmy sa snažia prispôsobiť zmenám zaťaženia, zatiaľ čo iné sa rozhodujú na základe dlhodobých priemerov. Výber trasy môže byť založený aj na iných kritériách, ako je spoľahlivosť prenosu.

Sieťová vrstva definuje dva druhy protokolov. Prvý typ sa týka definície pravidiel pre prenos paketov s údajmi koncových uzlov z uzla do smerovača a medzi smerovačmi. Práve na tieto protokoly sa zvyčajne odkazuje, keď sa hovorí o protokoloch sieťovej vrstvy. Sieťová vrstva zahŕňa aj ďalší typ protokolu tzv protokoly výmeny smerovacích informácií. Smerovače používajú tieto protokoly na zhromažďovanie informácií o topológii prepojení. Protokoly sieťovej vrstvy sú implementované softvérovými modulmi operačného systému, ako aj softvérom a hardvérom smerovačov.

Príklady protokolov sieťovej vrstvy sú IP Internetworking Protocol zásobníka TCP/IP a IPX Packet Internetworking Protocol zásobníka Novell.

Transportná vrstva Na ceste od odosielateľa k príjemcovi môže dôjsť k poškodeniu alebo strate paketov. Zatiaľ čo niektoré aplikácie majú svoje vlastné spracovanie chýb, existujú niektoré, ktoré uprednostňujú okamžité riešenie spoľahlivého pripojenia. Úlohou transportnej vrstvy je zabezpečiť, aby aplikácie alebo vyššie vrstvy zásobníka – aplikácia a relácia – prenášali dáta s takým stupňom spoľahlivosti, aký vyžadujú. Model OSI definuje päť tried služieb poskytovaných transportnou vrstvou. Tieto typy služieb sa líšia kvalitou poskytovaných služieb: naliehavosťou, schopnosťou obnoviť prerušenú komunikáciu, dostupnosťou zariadení multiplexovania pre viacnásobné spojenia medzi rôznymi aplikačnými protokolmi prostredníctvom spoločného transportného protokolu, a čo je najdôležitejšie, schopnosťou odhaliť a opraviť chyby prenosu, ako je skreslenie, strata a duplikácia paketov.

Voľba triedy služby transportnej vrstvy je určená na jednej strane tým, do akej miery je úloha zabezpečenia spoľahlivosti riešená samotnými aplikáciami a protokolmi vyššími ako transportné vrstvy, a na druhej strane to výber závisí od spoľahlivosti celého systému prenosu údajov. Ak je teda napríklad kvalita komunikačných kanálov veľmi vysoká a pravdepodobnosť výskytu chýb, ktoré protokoly nižšej vrstvy nezistia, je malá, potom je rozumné použiť jednu zo služieb ľahkej transportnej vrstvy, ktorá nie je zaťažená množstvom kontroly, handshaking a iné metódy zvyšovania spoľahlivosti. Ak vozidiel sú spočiatku veľmi nespoľahlivé, je vhodné obrátiť sa na najrozvinutejšiu službu transportnej vrstvy, ktorá pracuje s maximálnymi prostriedkami na zisťovanie a odstraňovanie chýb – pomocou predbežného nadviazania logického spojenia, kontroly doručovania správ pomocou kontrolné súčty a cyklické číslovanie paketov, nastavenie časových limitov doručenia a podobne.

Spravidla sú implementované všetky protokoly, od transportnej vrstvy a vyššie softvérové ​​nástroje koncové uzly siete – komponenty ich sieťových operačných systémov. Príklady transportných protokolov zahŕňajú protokoly TCP a UDP zásobníka TCP/IP a protokol SPX zásobníka Novell.

Vrstva relácie Vrstva relácie poskytuje kontrolu konverzácie na sledovanie toho, ktorá strana je momentálne aktívna, a tiež poskytuje prostriedky na synchronizáciu. Tie vám umožňujú vkladať kontrolné body do dlhých presunov, takže v prípade zlyhania sa môžete vrátiť k poslednému kontrolnému bodu, namiesto toho, aby ste začínali odznova. V praxi používa vrstvu relácie len málo aplikácií a málokedy sa implementuje.

Prezentačná vrstva Táto vrstva poskytuje záruku, že informácie odovzdané aplikačnou vrstvou budú pochopené aplikačnou vrstvou v inom systéme. V prípade potreby prezentačná vrstva vykoná konverziu dátových formátov na nejaký bežný prezentačný formát a na recepcii podľa toho vykoná spätnú konverziu. Aplikačné vrstvy tak môžu prekonať napríklad syntaktické rozdiely v reprezentácii dát. Na tejto úrovni je možné vykonávať šifrovanie a dešifrovanie dát, vďaka čomu je okamžite zabezpečená tajnosť výmeny dát pre všetky aplikačné služby. Príkladom protokolu, ktorý funguje na prezentačnej vrstve, je protokol Secure Socket Layer (SSL), ktorý poskytuje bezpečné zasielanie správ pre protokoly aplikačnej vrstvy zásobníka TCP/IP.

Aplikačná vrstva Aplikačná vrstva je v skutočnosti len súbor rôznych protokolov, pomocou ktorých používatelia siete pristupujú k zdieľaným zdrojom, ako sú súbory, tlačiarne alebo hypertextové webové stránky, a organizujú svoju spoločnú prácu, napríklad pomocou protokolu Email. Jednotka údajov, s ktorou aplikačná vrstva pracuje, sa zvyčajne nazýva správu .

Existuje veľmi široká škála protokolov aplikačnej vrstvy. Tu je len niekoľko príkladov najbežnejších implementácií súborových služieb: NCP v operačnom systéme Novell NetWare, SMB v Microsoft Windows NT, NFS, FTP a TFTP, ktoré sú súčasťou zásobníka TCP/IP.

Model OSI, aj keď je veľmi dôležitý, je len jedným z mnohých komunikačných modelov. Tieto modely a ich pridružené zásobníky protokolov sa môžu líšiť v počte vrstiev, ich funkciách, formátoch správ, službách poskytovaných na vyšších vrstvách a iných parametroch.

Funkcia populárnych zásobníkov komunikačných protokolov

K interakcii počítačov v sieťach teda dochádza v súlade s určitými pravidlami pre výmenu správ a ich formátov, to znamená v súlade s určitými protokolmi. Hierarchicky usporiadaný súbor protokolov, riešenie problémov interakcia sieťových uzlov sa nazýva zásobník komunikačných protokolov.

Existuje mnoho zásobníkov protokolov, ktoré sú široko používané v sieťach. Ide o stohy, ktoré sú medzinárodnými a národnými normami, a značkové stohy, ktoré sa rozšírili v dôsledku rozšírenosti zariadení konkrétnej spoločnosti. Príklady populárnych protokolových zásobníkov sú zásobník IPX/SPX od Novell, zásobník TCP/IP používaný v Internetové siete a v mnohých sieťach založených na prevádzke UNIXové systémy, zásobník OSI Medzinárodnej organizácie pre normalizáciu, zásobník DECnet spoločnosti Digital Equipment Corporation a niektoré ďalšie.

Použitie jedného alebo druhého zásobníka komunikačných protokolov v sieti do značnej miery určuje tvár siete a jej vlastnosti. V malých sieťach je možné použiť iba jeden zásobník. Vo veľkých podnikových sieťach, ktoré sa kombinujú rôzne siete spravidla sa paralelne používa niekoľko stohov.

Komunikačné zariadenia implementujú protokoly nižšej vrstvy, ktoré sú štandardizovanejšie ako protokoly vyššej vrstvy, a to je predpoklad úspechu spoločná práca zariadenia od rôznych výrobcov. Zoznam protokolov podporovaných konkrétnym komunikačným zariadením je jednou z najdôležitejších charakteristík tohto zariadenia.

Počítače implementujú komunikačné protokoly vo forme zodpovedajúcich softvérových prvkov sieťového operačného systému, napríklad protokoly na úrovni linky sú zvyčajne implementované ako ovládače sieťového adaptéra a protokoly vyššej úrovne sú vo forme serverových a klientskych komponentov sieťových služieb.

Schopnosť dobre pracovať v prostredí konkrétneho operačného systému je dôležitou charakteristikou komunikačných zariadení. V reklamách na sieťový adaptér alebo rozbočovač sa často môžete dočítať, že bol navrhnutý špeciálne na prácu v sieti NetWare alebo UNIX. To znamená, že vývojári hardvéru optimalizovali jeho vlastnosti pre protokoly používané v tomto sieťovom operačnom systéme alebo pre túto verziu ich implementácie, ak sa tieto protokoly používajú v rôznych operačných systémoch. Vzhľadom na osobitosti implementácie protokolov v rôznych operačných systémoch je jednou z charakteristík komunikačného zariadenia jeho certifikácia pre schopnosť pracovať v prostredí tohto operačného systému.

Na nižších úrovniach – fyzickej a kanálovej – takmer všetky zásobníky používajú rovnaké protokoly. Ide o dobre štandardizované protokoly Ethernet, Token Ring, FDDI a niektoré ďalšie, ktoré umožňujú používanie rovnakého zariadenia vo všetkých sieťach.

Protokoly siete a vyšších vrstiev existujúcich štandardných zásobníkov sú veľmi rôznorodé a spravidla nezodpovedajú vrstveniu odporúčanému modelom ISO. Najmä v týchto zásobníkoch sa najčastejšie kombinujú funkcie relačnej a prezentačnej vrstvy s aplikačnou vrstvou. Tento nesúlad je spôsobený skutočnosťou, že model ISO sa objavil ako výsledok zovšeobecnenia už existujúcich a skutočne používaných zásobníkov, a nie naopak.

zásobník OSI

Treba rozlišovať medzi zásobníkom protokolov OSI a modelom OSI. Zatiaľ čo model OSI koncepčne definuje postup interakcie otvorených systémov, pričom úlohu rozkladá do 7 úrovní, štandardizuje účel každej úrovne a zavádza štandardné názvy úrovní, zásobník OSI je súbor veľmi špecifických špecifikácií protokolov, ktoré tvoria koherentný zásobník protokolov. Tento zásobník protokolov podporuje vláda USA vo svojom programe GOSIP. Všetky počítačové siete Vládne inštalácie po roku 1990 musia buď priamo podporovať zásobník OSI, alebo poskytovať prostriedky na migráciu na tento zásobník v budúcnosti. OSI stack je však populárnejší v Európe ako v USA, pretože v Európe je nainštalovaných menej starých sietí, ktoré používajú svoje vlastné protokoly. V Európe je tiež silná potreba spoločného zásobníka, keďže existuje veľké množstvo rôznych krajín.

Ide o medzinárodný štandard nezávislý od výrobcu. Môže poskytnúť interoperabilitu medzi korporáciami, partnermi a dodávateľmi. Túto interakciu komplikujú problémy s adresovaním, pomenovaním a zabezpečením údajov. Všetky tieto problémy v zásobníku OSI sú čiastočne vyriešené. Protokoly OSI vyžadujú veľa výpočtového výkonu CPU, vďaka čomu sú vhodnejšie pre výkonné stroje ako pre siete osobné počítače. Väčšina organizácií prechod na zásobník OSI zatiaľ len plánuje. Medzi tými, ktorí pracujú v tomto smere, sú americké námorníctvo a NFSNET. Jedným z najväčších výrobcov podporujúcich OSI je AT&T. Jeho sieť Stargroup je úplne založená na zásobníku OSI.

Zo zrejmých dôvodov zásobník OSI, na rozdiel od iných štandardných zásobníkov, plne vyhovuje modelu interoperability OSI, obsahuje špecifikácie pre všetkých sedem vrstiev modelu prepojenia otvorených systémov (obrázok 1.3).

Ryža. 1.3. zásobník OSI

Zapnuté Stoh OSI podporuje protokoly Ethernet, Token Ring, FDDI, LLC, X.25 a ISDN. Tieto protokoly budú podrobne prediskutované v iných častiach príručky.

Služby siete, dopravy a relácieúrovne sú dostupné aj v OSI stack, ale nie sú veľmi bežné. Sieťová vrstva implementuje protokoly bez pripojenia aj bez pripojenia. Transportný protokol zásobníka OSI v súlade s funkciami, ktoré sú preň definované v modeli OSI, skrýva rozdiely medzi sieťovými službami orientovanými na pripojenie a sieťovými službami bez pripojenia, takže používatelia dostanú požadovanú kvalitu služby bez ohľadu na základnú sieťovú vrstvu. Aby sa to zabezpečilo, transportná vrstva vyžaduje, aby používateľ špecifikoval požadovanú kvalitu služby. Je definovaných 5 tried prepravnej služby od najnižšej triedy 0 po najvyššiu triedu 4, ktoré sa líšia mierou chybovosti a požiadavkami na obnovu dát po chybách.

Služby aplikačná vrstva zahŕňajú prenos súborov, emuláciu terminálu, adresárovú službu a poštu. Z nich sú najsľubnejšie adresárová služba (štandard X.500), e-mail (X.400), protokol virtuálneho terminálu (VT), prenos súborov, prístupový a kontrolný protokol (FTAM), prenosový protokol a protokol riadenia úloh ( JTM). Nedávno ISO zamerala svoje úsilie na služby najvyššej úrovne.

Odporúčania X.400 definujú nasledujúci minimálny požadovaný súbor služieb, ktoré sa majú používateľom poskytnúť: kontrola prístupu, údržba jedinečných identifikátorov systémových správ, oznámenie o doručení alebo nedoručení správy s uvedením dôvodu, indikácia typu obsahu správy, indikácia konverzie obsahu správy, prenos a časové pečiatky doručenia, výber kategórie doručenia (naliehavé, nenaliehavé, normálne), doručovanie multicast, oneskorené doručenie (do určitého časového bodu), konverzia obsahu na spoluprácu s nekompatibilnými poštovými systémami, ako sú telexové a faxové služby, dopytovanie či bola doručená konkrétna správa, zoznamy adries, ktoré môžu mať vnorenú štruktúru, prostriedky na ochranu správ pred neoprávneným prístupom na základe asymetrického kryptosystému s verejným kľúčom.

Cieľ odporúčaní X,500 je vývoj globálnych štandardov pomocna lavica. Proces doručenia správy si vyžaduje znalosť adresy príjemcu, čo je problém veľkých sietí, preto je potrebné mať asistenčnú službu, ktorá vám pomôže získať adresy odosielateľov a príjemcov. Služba X.500 je vo všeobecnosti distribuovaná databáza mien a adries. Všetci používatelia sú potenciálne oprávnení prihlásiť sa do tejto databázy pomocou určitej sady atribútov.

V databáze mien a adries sú definované nasledujúce operácie:

• čítanie - získanie adresy pod známym menom,
• dotaz - získanie názvu zo známych atribútov adresy,
• úprava, vrátane odstránenia a pridania záznamov v databáze.

Hlavné výzvy pri implementácii odporúčaní X.500 vyplývajú z rozsahu tohto projektu, o ktorom sa tvrdí, že je celosvetovou referenčnou službou. Preto je softvér, ktorý implementuje odporúčania X.500, veľmi ťažkopádny a kladie vysoké nároky na výkon hardvéru.

Protokol VT rieši problém nekompatibility medzi rôznymi protokolmi emulácie terminálu. V súčasnosti si používateľ osobného počítača kompatibilného s IBM PC potrebuje zakúpiť tri rôzne programy pre emuláciu terminálu rôzne druhy a pomocou rôznych protokolov. Ak by mal každý hostiteľský počítač softvér s protokolom emulácie terminálu ISO, používateľ by potreboval iba jeden program, ktorý podporuje protokol VT. ISO vo svojom štandarde nahromadilo široko používané funkcie emulácie terminálu.

Prenos súborov je najbežnejšou počítačovou službou. Prístup k súborom, lokálnym aj vzdialeným, vyžadujú všetky aplikácie - textové editory, e-mail, databázy alebo programy na vzdialené spúšťanie. ISO poskytuje takúto službu v protokole FTAM. Spolu so štandardom X.400 je to najpopulárnejší štandard v OSI stacku. FTAM poskytuje prostriedky na lokalizáciu a prístup k obsahu súboru a obsahuje súbor príkazov na vkladanie, nahradzovanie, rozširovanie a mazanie obsahu súboru. FTAM tiež poskytuje prostriedky na manipuláciu so súborom ako celkom, vrátane vytvárania, odstraňovania, čítania, otvárania, zatvárania súboru a výberu jeho atribútov.

Transfer and Job Control Protocol JTM umožňuje používateľom odosielať úlohy, ktoré sa majú dokončiť na hostiteľskom počítači. Jazyk riadenia úloh, ktorý poskytuje prenos úloh, hovorí hostiteľskému počítaču, čo má robiť a s akými programami a súbormi. Protokol JTM podporuje tradičné dávkové spracovanie, spracovanie transakcií, vzdialené zadávanie úloh a prístup k distribuovaným databázam.

zásobník TCP/IP

Zásobník TCP/IP, nazývaný aj zásobník DoD a internetový zásobník, je jedným z najpopulárnejších a najsľubnejších zásobníkov komunikačných protokolov. Ak je v súčasnosti distribuovaný najmä v sieťach s OS UNIX, tak jeho implementácia v najnovšie verzie sieťové operačné systémy pre osobné počítače (Windows NT, NetWare) je dobrým predpokladom pre rýchly rast počtu inštalácií TCP/IP stacku.

Stack bol vyvinutý na podnet Ministerstva obrany USA (Department of Defense, DoD) pred viac ako 20 rokmi na prepojenie experimentálnej siete ARPAnet s inými satelitnými sieťami ako súbor spoločných protokolov pre heterogénne výpočtové prostredie. Sieť ARPA podporovala vývojárov a výskumníkov vo vojenskej oblasti. V sieti ARPA sa komunikácia medzi dvoma počítačmi uskutočňovala pomocou internetového protokolu (IP), ktorý je dodnes jedným z hlavných v zásobníku TCP / IP a objavuje sa v názve zásobníka.

Univerzita v Berkeley významne prispela k rozvoju zásobníka TCP/IP implementáciou protokolov zásobníka do svojej verzie operačného systému UNIX. Široké prijatie operačného systému UNIX viedlo k širokému prijatiu protokolu IP a iných protokolov zásobníka. Na tom istom stohu, svet informačnej siete Internet, ktorej Internet Engineering Task Force (IETF) je hlavným prispievateľom k vývoju zásobníkových štandardov publikovaných vo forme špecifikácií RFC.

Keďže zásobník TCP/IP bol vyvinutý pred príchodom modelu spolupráce otvorených systémov ISO/OSI, hoci má tiež vrstvenú štruktúru, súlad medzi úrovňami zásobníka TCP/IP a úrovňami modelu OSI je dosť svojvoľný. .

Štruktúra protokolov TCP/IP je znázornená na obrázku 1.4. Protokoly TCP/IP sú rozdelené do 4 vrstiev.

Ryža. 1.4. zásobník TCP/IP

najnižšie ( stupeň IV ) - úroveň rozhraní brán - zodpovedá fyzickej a dátovej vrstve modelu OSI. Táto úroveň nie je regulovaná v protokoloch TCP/IP, ale podporuje všetky populárne štandardy na úrovni fyzického a dátového spojenia: pre lokálne kanály je to Ethernet, Token Ring, FDDI; pripojenia point-to-point cez sériové linky globálne siete a protokoly teritoriálnych sietí X.25 a ISDN. Bola vyvinutá aj špeciálna špecifikácia, ktorá definuje použitie technológie ATM ako prenosu spojovej vrstvy.

Ďalší level ( stupeň III ) je medzisieťová vrstva, ktorá sa zaoberá prenosom datagramov pomocou rôznych lokálnych sietí, teritoriálnych sietí X.25, ad hoc spojení atď. Ako hlavný protokol sieťovej vrstvy (v zmysle modelu OSI) sa používa protokol v zásobníku je IP, ktorý bol pôvodne navrhnutý ako protokol na prenos paketov v kompozitných sieťach, pozostávajúcich z veľkého počtu lokálnych sietí, spojených lokálnymi aj globálnymi linkami. Preto protokol IP funguje dobre v sieťach so zložitou topológiou, racionálne využíva prítomnosť subsystémov v nich a hospodárne výdavky priepustnosť nízkorýchlostné komunikačné linky. IP protokol je datagramový protokol.

Medzisieťová vrstva tiež zahŕňa všetky protokoly súvisiace s kompiláciou a úpravou smerovacích tabuliek, ako sú protokoly na zhromažďovanie smerovacích informácií. RIP(smerovací internetový protokol) a OSPF(Najskôr otvorte najkratšiu cestu), ako aj protokol Internet Control Message Protocol ICMP(Internet Control Message Protocol). Posledný protokol je určený na výmenu informácií o chybách medzi smerovačom a bránou, zdrojovým systémom a systémom prijímača, to znamená na organizáciu spätná väzba. Pomocou špeciálnych ICMP paketov sa hlási o nemožnosti doručenia paketu, o prekročení životnosti alebo trvania zostavy paketu z fragmentov, o abnormálnych hodnotách parametrov, o zmene smerovania a typu služby, o stave systému atď.

Ďalší level ( stupeň II) sa nazýva základný. Na tejto úrovni funguje protokol riadenia prenosu. TCP(Transmission Control Protocol) a User Datagram Protocol UDP(Protokol užívateľského datagramu). Protokol TCP poskytuje stabilné virtuálne spojenie medzi procesmi vzdialených aplikácií. Protokol UDP zabezpečuje prenos aplikačných paketov metódou datagramu, teda bez vytvorenia virtuálneho spojenia, a preto vyžaduje menšiu réžiu ako TCP.

Najvyššia úroveň ( úroveň I) sa nazýva aplikovaný. V priebehu rokov používania v sieťach rôznych krajín a organizácií sa v zásobníku TCP / IP nahromadilo veľké množstvo protokolov a služieb na úrovni aplikácií. Patria sem bežne používané protokoly ako FTP File Copy Protocol, Telnet Terminal Emulation Protocol, Mail protokol SMTP, používané v elektronickej pošte internetu a jeho ruskej pobočky RELCOM, hypertextové služby pre prístup k vzdialeným informáciám, ako sú WWW a mnohé ďalšie. Pozrime sa podrobnejšie na niektoré z nich, ktoré najviac súvisia s predmetom tohto kurzu.

Protokol SNMP(Simple Network Management Protocol) sa používa na organizáciu správy siete. Problém kontroly je tu rozdelený na dve úlohy. Prvá úloha súvisí s prenosom informácií. Protokoly prenosu riadiacich informácií definujú postup interakcie medzi serverom a klientskym programom spusteným na hostiteľskom počítači správcu. Definujú formáty správ vymieňané medzi klientmi a servermi, ako aj formáty mien a adries. Druhá úloha súvisí s kontrolovanými údajmi. Normy určujú, aké údaje by sa mali ukladať a zhromažďovať v bránach, názvy týchto údajov a syntax týchto mien. Špecifikáciu definuje štandard SNMP informačnú základňuúdaje o správe siete. Táto špecifikácia, známa ako Management Information Base (MIB), definuje dátové prvky, ktoré musí hostiteľ alebo brána uložiť, a povolené operácie na nich.

Protokol prenosu súborov FTP(Prenos súboru Protokol) implementuje vzdialený prístup k súborom. Aby sa zabezpečil spoľahlivý prenos, FTP používa ako prenos protokol orientovaný na spojenie - TCP. Okrem protokolu na prenos súborov ponúka FTP aj ďalšie služby. Používateľ tak dostane príležitosť interaktívna práca so vzdialeným strojom môže napríklad tlačiť obsah jeho adresárov, FTP umožňuje užívateľovi určiť typ a formát uložených dát. Nakoniec FTP vykoná overenie používateľa. Od používateľov sa vyžaduje, aby pred prístupom k súboru poskytli svoje používateľské meno a heslo.

V rámci zásobníka TCP/IP ponúka FTP najrozsiahlejšie súborové služby, no zároveň je najzložitejšie na programovanie. Aplikácie, ktoré nepotrebujú všetky funkcie FTP, môžu použiť iný, ekonomickejší protokol – najjednoduchší protokol na prenos súborov TFTP(triviálny protokol na prenos súborov). Tento protokol implementuje iba prenos súborov a ako prenos sa používa protokol bez spojenia UDP, ktorý je jednoduchší ako TCP.

Protokol telnet poskytuje tok bajtov medzi procesmi a medzi procesom a terminálom. Najčastejšie sa tento protokol používa na emuláciu terminálu vzdialeného počítača.

zásobník IPX/SPX

Tento zásobník je pôvodným zásobníkom protokolov spoločnosti Novell, ktorý vyvinul pre svoj sieťový operačný systém NetWare začiatkom osemdesiatych rokov. Protokoly IPX (Internetwork Packet Exchange) a Sequenced Packet Exchange (SPX), ktoré dali zásobníku jeho názov, sú priamymi adaptáciami protokolov XNS Xerox, ktoré sú oveľa menej bežné ako IPX/SPX. V inštaláciách vedú protokoly IPX/SPX a je to spôsobené tým, že samotný OS NetWare zaujíma vedúcu pozíciu s podielom inštalácií v celosvetovom meradle okolo 65 %.

Rodina protokolov Novell a ich zhoda s modelom ISO/OSI je znázornená na obrázku 1.5.

Ryža. 1.5. zásobník IPX/SPX

Zapnuté fyzické a dátové spojovacie vrstvy Siete Novell využívajú všetky populárne protokoly týchto úrovní (Ethernet, Token Ring, FDDI a iné).

Zapnuté sieťová vrstva protokol bežiaci na zásobníku Novell IPX ako aj protokoly výmeny smerovacích informácií RIP A NLSP(podobne ako protokol OSPF zásobníka TCP/IP). IPX je protokol, ktorý sa zaoberá adresovaním a smerovaním paketov v sieťach Novell. Rozhodnutia IPX o smerovaní sú založené na adresových poliach v hlavičke paketu, ako aj na informáciách z protokolov výmeny smerovacích informácií. IPX napríklad používa informácie poskytované buď protokolom RIP alebo NetWare Link State Protocol (NLSP) na posielanie paketov do cieľového počítača alebo ďalšieho smerovača. Protokol IPX podporuje iba odosielanie datagramových správ, čo šetrí výpočtové zdroje. Protokol IPX teda vykonáva tri funkcie: nastavenie adresy, vytvorenie trasy a vysielanie datagramov.

Transportná vrstva modelu OSI v zásobníku Novell zodpovedá protokolu SPX, ktorý implementuje posielanie správ orientovaných na spojenie.

Na vrchole úroveň aplikácie, prezentácie a relácie Protokoly NCP a SAP fungujú. Protokol NCP(NetWare Core Protocol) je protokol na komunikáciu medzi serverom NetWare a shellom pracovnej stanice. Tento protokol aplikačnej vrstvy implementuje architektúru klient-server na vyšších vrstvách modelu OSI. Pomocou funkcií tohto protokolu sa pracovná stanica pripája k serveru, mapuje adresáre servera na písmená miestnych jednotiek, prehľadáva súborový systém servera, kopíruje odstránené súbory, mení ich atribúty atď., a tiež vykonáva separáciu sieťová tlačiareň medzi pracovnými stanicami.

Servery a smerovače používajú SAP na propagáciu svojich služieb a sieťových adries. Protokol SAP umožňuje sieťovým zariadeniam neustále aktualizovať, aké služby sú aktuálne dostupné v sieti. Pri spustení servery používajú SAP na propagáciu svojich služieb zvyšku siete. Keď sa server vypne, pomocou SAP upozorní sieť, že jeho služba bola ukončená.

V sieťach Novell posielajú servery NetWare 3.x pakety vysielania SAP každú minútu. Pakety SAP do značnej miery znečisťujú sieť, takže jednou z hlavných úloh smerovačov, ktoré smerujú na globálne linky, je filtrovať prevádzku paketov SAP a paketov RIP.

Zvláštnosti zásobníka IPX/SPX sú spôsobené zvláštnosťami operačného systému NetWare, konkrétne orientáciou jeho skorých verzií (až do 4.0) na prácu v malých lokálnych sieťach, ktoré pozostávajú z osobných počítačov so skromnými zdrojmi. Preto Novell potreboval protokoly, ktoré vyžadovali minimálny počet Náhodný vstup do pamäťe(obmedzené na 640 kB na počítačoch kompatibilných s IBM so systémom MS-DOS) a to by fungovalo rýchlo na procesoroch s malým výpočtovým výkonom. V dôsledku toho protokoly zásobníka IPX/SPX donedávna fungovali dobre v lokálnych sieťach a nie až tak dobre vo veľkých podnikových sieťach, pretože preťažovali pomalé globálne spojenia paketmi vysielania, ktoré sú vo veľkej miere využívané viacerými protokolmi tohto zásobníka (napr. na nadviazanie komunikácie medzi klientmi a servermi).

Táto okolnosť a skutočnosť, že balík IPX/SPX je vo vlastníctve spoločnosti Novell a musí mať licenciu od spoločnosti Novell, dlho obmedzovala jeho distribúciu do sietí NetWare. V čase vydania NetWare 4.0 však Novell urobil a stále robí veľké zmeny vo svojich protokoloch, aby boli vhodnejšie pre podnikové siete. Teraz je zásobník IPX/SPX implementovaný nielen v NetWare, ale aj v niekoľkých ďalších populárnych sieťových operačných systémoch - SCO UNIX, Sun Solaris, Microsoft Windows NT.

zásobník NetBIOS/SMB

Microsoft a IBM spolupracovali na sieťových nástrojoch pre osobné počítače, takže zásobník protokolov NetBIOS/SMB je ich spoločným duchovným dieťaťom. NetBIOS bol predstavený v roku 1984 ako sieťové rozšírenie k štandardným funkciám IBM PC Basic Input/Output System (BIOS) pre sieťový program PC Network spoločnosti IBM, ktorá na aplikačnej úrovni (obr. 1.6) využívala na implementáciu sieťových služieb protokol SMB (Server Message Block).

Ryža. 1.6. zásobník NetBIOS/SMB

Protokol NetBIOS funguje na troch úrovniach modelu interakcie otvorených systémov: siete, dopravy a relácie. NetBIOS môže poskytovať služby vyššej úrovne ako protokoly IPX a SPX, ale nemá schopnosť smerovania. NetBIOS teda nie je sieťový protokol v prísnom zmysle slova. NetBIOS obsahuje mnoho užitočných sieťových funkcií, ktoré možno pripísať sieťovým, transportným a relačným vrstvám, ale nemožno ho použiť na smerovanie paketov, pretože protokol výmeny rámcov NetBIOS nezavádza taký koncept ako sieť. Toto obmedzuje použitie protokolu NetBIOS na siete LAN, ktoré nie sú podsiete. NetBIOS podporuje datagramovú výmenu aj výmenu založenú na pripojení.

Protokol SMB, zodpovedajúci aplikačnej a prezentačnej vrstve modelu OSI, reguluje interakciu pracovnej stanice so serverom. Funkcie SMB zahŕňajú nasledujúce operácie:

• Správa relácií. Vytvorenie a prerušenie logického kanála medzi pracovnou stanicou a sieťovými prostriedkami súborového servera.
• Prístup k súborom. Pracovná stanica môže osloviť súborový server s požiadavkami na vytváranie a mazanie adresárov, vytváranie, otváranie a zatváranie súborov, čítanie a zapisovanie do súborov, premenovanie a mazanie súborov, vyhľadávanie súborov, získavanie a nastavovanie atribútov súborov, blokovanie záznamov.
• Tlačová služba. Pracovná stanica môže zaradiť súbory na tlač do frontu na serveri a získať informácie o tlačovom fronte.
• Služba správ. SMB podporuje jednoduché zasielanie správ s nasledujúcimi funkciami: odoslanie jednoduchej správy; poslať vysielaciu správu; poslať začiatok bloku správ; odoslať text bloku správ; odoslať koniec bloku správ; poslať používateľské meno; zrušiť prevod; získať názov stroja.

Kvôli veľkému počtu aplikácií, ktoré používajú rozhrania API poskytované NetBIOS, mnohé sieťové operačné systémy implementujú tieto funkcie ako rozhranie k ich transportným protokolom. NetWare má program, ktorý emuluje funkcie NetBIOS na základe protokolu IPX, a existujú emulátory softvéru NetBIOS pre Windows NT a zásobník TCP/IP.

Prečo potrebujeme tieto cenné znalosti? (redakčný)

Raz mi kolega položil záludnú otázku. No hovorí, viete, čo je model OSI ... A prečo ho potrebujete, aké je praktické využitie týchto vedomostí: je možné sa predviesť pred figurínami? Nie je to pravda, prínosom tohto poznania je systematický prístup k riešeniu mnohých praktických problémov. Napríklad:

• riešenie problémov (