domov › BY › Glavni sklad internetnih protokolov. Omrežni protokoli in standardi. Arhitektura jedrnega omrežja

Glavni sklad internetnih protokolov. Omrežni protokoli in standardi. Arhitektura jedrnega omrežja

Protokolni skladi

Protokolni sklad je hierarhično organiziran nabor omrežnih protokolov na različnih ravneh, ki zadoščajo za organizacijo in zagotavljanje interakcije vozlišč v omrežju. Trenutno omrežja uporabljajo veliko število nizov komunikacijskih protokolov. Najbolj priljubljeni skladi so: TCP/IP, IPX/SPX, NetBIOS/SMB, Novell NetWare, DECnet, XNS, SNA in OSI. Vsi ti skladi, razen SNA, na nižjih ravneh – fizični in podatkovni povezavi – uporabljajo iste dobro standardizirane protokole Ethemet, Token Ring, FDDI in nekatere druge, ki omogočajo uporabo iste opreme v vseh omrežjih. Ampak naprej zgornje ravni x vsi skladi delujejo po svojih lastnih protokolih. Ti protokoli pogosto niso v skladu s plastmi, ki jih priporoča model OSI. Zlasti funkcije plasti seje in predstavitve so običajno združene z aplikacijsko plastjo. To neskladje je posledica dejstva, da model OSI nastala kot posledica posploševanja že obstoječih in dejansko uporabljenih skladov, in ne obratno.

Vse protokole, vključene v sklad, je razvil en proizvajalec, kar pomeni, da lahko delujejo kar se da hitro in učinkovito.

Pomembna točka pri delovanju omrežne opreme, zlasti omrežne kartice, je povezovanje protokolov. Omogoča vam uporabo različnih nizov protokolov pri servisiranju enega omrežnega adapterja. Na primer, lahko hkrati uporabljate sklada TCP/IP in IPX/SPX. Če nenadoma pride do napake pri poskusu vzpostavitve povezave s prejemnikom s prvim skladom, se bo samodejno preklopil na uporabo protokola iz naslednjega sklada. Pomembna točka v tem primeru je zavezujoč vrstni red, saj očitno vpliva na uporabo enega ali drugega protokola iz različnih nizov.

Ne glede na to, koliko omrežnih adapterjev je nameščenih v računalniku, se lahko vezava izvede "ena na več" ali "več na ena", to pomeni, da je lahko en sklad protokolov vezan na več adapterjev hkrati ali več skladov na en adapter .

NetWare je omrežni operacijski sistem in nabor omrežnih protokolov, ki se v tem sistemu uporabljajo za interakcijo z odjemalskimi računalniki, povezanimi v omrežje. Omrežni protokoli sistema temeljijo na skladu protokolov XNS. NetWare trenutno podpira protokola TCP/IP in IPX/SPX. Novell NetWare je bil priljubljen v 80. in 90. letih zaradi svoje večje učinkovitosti v primerjavi z operacijskimi sistemi za splošno uporabo. To je zdaj zastarela tehnologija.

Sklad protokolov XNS (Xerox Network Services Internet Transport Protocol) je razvil Xerox za prenos podatkov prek omrežij Ethernet. Vsebuje 5 stopenj.

Nivo 1 - prenosni medij - izvaja funkcije fizičnega sloja in sloja podatkovne povezave v modelu OSI:

* upravlja izmenjavo podatkov med napravo in omrežjem;

* usmerja podatke med napravami v istem omrežju.

Layer 2 - medomrežje - ustreza mrežnemu sloju v modelu OSI:

* upravlja izmenjavo podatkov med napravami, ki se nahajajo v različnih omrežjih (zagotavlja storitev datagramov v smislu modela IEEE);

* opisuje način pretoka podatkov skozi omrežje.

Plast 3 - transport - ustreza transportni plasti v modelu OSI:

* zagotavlja komunikacijo od konca do konca med virom podatkov in ciljem.

Nivo 4 - nadzor - ustreza ravni seje in reprezentativnim nivojem v modelu OSI:

* nadzoruje predstavitev podatkov;

* upravlja nadzor nad viri naprave.

Nivo 5 - aplikacija - ustreza najvišjim nivojem v modelu OSI:

* zagotavlja funkcije obdelave podatkov za aplikacijske naloge.

Protokolni sklad TCP/IP (Transmission Control Protocol/Internet Protocol) je danes najbolj pogost in funkcionalen. Deluje v lokalnih omrežjih katere koli velikosti. Ta sklad je glavni sklad v globalno omrežje Internet. Podpora za sklad je bila implementirana v računalnikih z operacijskim sistemom sistem UNIX. Zaradi tega se je priljubljenost protokola TCP/IP povečala. Sklad protokolov TCP/IP vključuje precej protokolov, ki delujejo na različnih ravneh, ime pa je dobil po dveh protokolih - TCP in IP.

TCP (Transmission Control Protocol) je transportni protokol, zasnovan za nadzor prenosa podatkov v omrežjih, ki uporabljajo protokolni sklad TCP/IP. IP (Internet Protocol) je protokol omrežne plasti, zasnovan za dostavo podatkov prek sestavljenega omrežja z uporabo enega od transportnih protokolov, kot sta TCP ali UDP.

Nižja raven sklada TCP/IP uporablja standardne protokole za prenos podatkov, kar omogoča uporabo v omrežjih, ki uporabljajo poljubno omrežne tehnologije in na računalnikih s katerim koli operacijskim sistemom.

Protokol TCP/IP je bil prvotno razvit za uporabo v globalnih omrežjih, zato je izjemno prilagodljiv. Zlasti zaradi zmožnosti fragmentacije paketov podatki kljub kakovosti komunikacijskega kanala v vsakem primeru dosežejo naslovnika. Poleg tega je zahvaljujoč prisotnosti protokola IP možen prenos podatkov med različnimi segmenti omrežja.

Slabost protokola TCP/IP je zapletenost omrežne administracije. Da, za normalno delovanje omrežje zahteva dodatne strežnike, kot so DNS, DHCP itd., katerih vzdrževanje delovanja vzame največ časa sistemski administrator. Limoncelli T., Hogan K., Cheylap S. - Administracija sistema in omrežja. 2. izd. letnik 2009. 944s

Sklad protokolov IPX/SPX (Internetwork Packet Exchange/Sequenced Packet Exchange) je razvil in je v lasti Novell. Razvit je bil za potrebe operacijskega sistema Novell NetWare, ki je do nedavnega zasedal eno vodilnih mest med strežniškimi operacijskimi sistemi.

Protokola IPX in SPX delujeta na omrežni oziroma transportni ravni modela ISO/OSI in se zato odlično dopolnjujeta.

Protokol IPX lahko prenaša podatke z uporabo datagramov z uporabo informacij o omrežnem usmerjanju. Za prenos podatkov po najdeni poti pa je treba najprej vzpostaviti povezavo med pošiljateljem in prejemnikom. To počne protokol SPX ali kateri koli drug transportni protokol, ki deluje skupaj z IPX.

Na žalost je sklad protokolov IPX/SPX prvotno zasnovan za uporabo v majhnih omrežjih, zato je njegova uporaba v velikih omrežjih neučinkovita: pretirana uporaba oddajanja na komunikacijskih linijah z nizko hitrostjo je nesprejemljiva.

Na fizični ravni in ravni podatkovne povezave sklad OSI podpira protokole Ethernet, Token Ring, FDDI ter protokole LLC, X.25 in ISDN, kar pomeni, da uporablja vse priljubljene protokole nižje plasti, razvite zunaj sklada. , tako kot večina drugih nizov. Omrežna plast vključuje razmeroma redko uporabljena Connectionoriented Network Protocol (CONP) in Connectionless Network Protocol (CLNP). Usmerjevalni protokoli sklada OSI so ES-IS (End System -- Intermediate System) med končnimi in vmesnimi sistemi ter IS-IS (Intermediate System -- Intermediate System) med vmesnimi sistemi. Transportna plast sklada OSI skrije razlike med omrežnimi storitvami, ki so usmerjene v povezavo, in omrežnimi storitvami brez povezave, tako da uporabniki prejmejo želeno kakovost storitve ne glede na osnovno omrežno plast. Za zagotovitev tega transportna plast od uporabnika zahteva, da določi želeno kakovost storitve. Storitve aplikacijskega sloja zagotavljajo prenos datotek, emulacijo terminala, imeniške storitve in pošto. Med njimi so najbolj priljubljene imeniške storitve (standard X.500), elektronska pošta (X.400), protokol virtualnega terminala (VTP), protokol za prenos datotek, dostop in upravljanje (FTAM), protokol za posredovanje in upravljanje opravil (JTM) .

Precej priljubljen sklad protokolov, ki sta ga razvila IBM oziroma Microsoft in je namenjen uporabi v izdelkih teh podjetij. Tako kot TCP/IP tudi standardni protokoli, kot so Ethernet, Token Ring in drugi, delujejo na fizični ravni in ravni podatkovne povezave sklada NetBIOS/SMB, kar omogoča njegovo uporabo v povezavi s katero koli aktivno omrežno opremo. Na zgornjih ravneh delujeta protokola NetBIOS (Network Basic Input/Output System) in SMB (Server Message Block).

Protokol NetBIOS je bil razvit sredi 80. let prejšnjega stoletja, a ga je kmalu nadomestil funkcionalnejši protokol NetBEUI (NetBIOS Extended User Interface), ki omogoča zelo učinkovito izmenjavo informacij v omrežjih, sestavljenih iz največ 200 računalnikov.

Za izmenjavo podatkov med računalniki se uporabljajo logična imena, ki se računalnikom dodelijo dinamično, ko so povezani v omrežje. V tem primeru se tabela imen razdeli vsakemu računalniku v omrežju. Podpira tudi delo z imeni skupin, kar omogoča prenos podatkov na več prejemnikov hkrati.

Glavne prednosti protokola NetBEUI so hitrost in zelo nizke zahteve po virih. Če morate organizirati hitro izmenjavo podatkov v majhnem omrežju, sestavljenem iz enega segmenta, za to ni boljšega protokola. Poleg tega za dostavo sporočil vzpostavljena povezava ni obvezna zahteva: v primeru odsotnosti povezave protokol uporablja metodo datagrama, kjer je sporočilo opremljeno z naslovom prejemnika in pošiljatelja ter »gre na pot« in se premika od enega računalnika do drugega.

Vendar pa ima NetBEUI tudi pomembno pomanjkljivost: popolnoma je brez koncepta paketnega usmerjanja, zato njegova uporaba v kompleksnih sestavljenih omrežjih ni smiselna. Pyatibratov A.P., Gudyno L.P., Kiričenko A.A. Računalniki, omrežja in telekomunikacijski sistemi Moskva 2009. 292s

Kar se tiče protokola SMB (Server Message Block), se uporablja za organizacijo delovanja omrežja na treh najvišjih ravneh - ravni seje, predstavitve in aplikacije. Ko ga uporabljate, postane možen dostop do datotek, tiskalnikov in drugih omrežnih virov. Ta protokol je bil večkrat izboljšan (izdane so bile tri različice), kar omogoča njegovo uporabo tudi v sodobnih operacijskih sistemih, kot sta Microsoft Vista in Windows 7. Protokol SMB je univerzalen in lahko deluje v tandemu s skoraj vsemi transportnimi protokoli , kot sta TCP/IP in SPX.

Protokolni sklad DECnet (Digital Equipment Corporation net) vsebuje 7 plasti. Kljub razliki v terminologiji so sloji DECnet zelo podobni slojem modela OSI. DECnet implementira koncept omrežne arhitekture DNA (Digital Network Architecture), ki ga je razvil DEC, po katerem je mogoče heterogene računalniške sisteme (računalnike različnih razredov), ki delujejo pod različnimi operacijskimi sistemi, združiti v geografsko porazdeljena informacijska in računalniška omrežja.

IBM-ov protokol SNA (System Network Architecture) je zasnovan za oddaljeno komunikacijo z velikimi računalniki in vsebuje 7 plasti. SNA temelji na konceptu gostiteljskega stroja in omogoča oddaljeni terminalski dostop do IBM-ovih velikih računalnikov. Glavna značilnost SNA je zmožnost vsakega terminala za dostop do katerega koli aplikacijskega programa gostiteljskega računalnika. Arhitektura sistemskega omrežja je v gostiteljskem računalniku izvedena na osnovi metode virtualnega telekomunikacijskega dostopa (VTAM). VTAM upravlja vse komunikacijske povezave in terminale, pri čemer ima vsak terminal dostop do vseh aplikacijskih programov.

Ta članek bo obravnaval osnove modela TCP/IP. Za boljše razumevanje so opisani glavni protokoli in storitve. Glavna stvar je, da si vzamete čas in poskusite razumeti vsako stvar korak za korakom. Vsi so med seboj povezani in brez razumevanja enega bo težko razumeti drugega. Tukaj vsebovane informacije so zelo površne, zato lahko ta članek zlahka imenujemo "sklad protokolov TCP/IP za telebane." Vendar marsikaj tukaj ni tako težko razumljivo, kot se morda zdi na prvi pogled.

TCP/IP

Sklad TCP/IP je omrežni model za prenos podatkov v omrežju; določa vrstni red medsebojnega delovanja naprav. Podatki vstopajo v plast podatkovne povezave in jih po vrsti obdeluje vsak zgornji sloj. Sklad je predstavljen kot abstrakcija, ki pojasnjuje principe obdelave in sprejemanja podatkov.

Sklad omrežnih protokolov TCP/IP ima 4 ravni:

Kanal (povezava).
Omrežje (Internet).
Transport.
Aplikacija.

Aplikacijska plast

Aplikacijska plast zagotavlja možnost interakcije med aplikacijo in drugimi plastmi protokolnega sklada, analizira in pretvarja dohodne informacije v format, primeren za programsko opremo. Je najbližje uporabniku in z njim neposredno komunicira.

HTTP;
SMTP;

Vsak protokol določa svoj vrstni red in principe dela s podatki.

HTTP (HyperText Transfer Protocol) je zasnovan za prenos podatkov. Pošilja na primer dokumente v formatu HTML, ki služijo kot osnova spletne strani. Poenostavljeno je shema dela predstavljena kot "odjemalec - strežnik". Odjemalec pošlje zahtevo, strežnik jo sprejme, ustrezno obdela in vrne končni rezultat.

Služi kot standard za prenos datotek po omrežju. Odjemalec pošlje zahtevo za določeno datoteko, strežnik to datoteko poišče v svoji bazi podatkov in jo, če jo uspešno najde, pošlje kot odgovor.

Uporablja se za prenos E-naslov. Operacija SMTP vključuje tri zaporedne korake:

Določanje naslova pošiljatelja. To je potrebno za vračanje pisem.
Opredelitev prejemnika. Ta korak lahko večkrat ponovite, če navedete več prejemnikov.
Določanje vsebine sporočila in pošiljanje. Podatek o vrsti sporočila se posreduje kot servisna informacija. Če strežnik potrdi svojo pripravljenost za sprejem paketa, je sama transakcija zaključena.

Glava

Glava vsebuje storitvene podatke. Pomembno je razumeti, da so namenjeni samo določeni stopnji. To pomeni, da takoj, ko je paket poslan prejemniku, bo tam obdelan po istem modelu, vendar v obratnem vrstnem redu. Vdelana glava bo vsebovala posebne informacije, ki jih je mogoče obdelati le na določen način.

Na primer, glavo, ugnezdeno na transportni plasti, lahko obdela samo transportna plast na drugi strani. Drugi ga bodo preprosto ignorirali.

Transportna plast

Na transportnem nivoju se prejete informacije obdelajo kot ena enota, ne glede na vsebino. Prejeta sporočila razdelimo na segmente, dodamo jim glavo in vse skupaj pošljemo navzdol.

Protokoli za prenos podatkov:

Najpogostejši protokol. Odgovoren je za zagotovljen prenos podatkov. Pri pošiljanju paketov se kontrolirajo kontrolna vsota, postopek transakcije. To pomeni, da bodo informacije prispele »varne in zdrave« ne glede na pogoje.

UDP (User Datagram Protocol) je drugi najbolj priljubljen protokol. Odgovoren je tudi za prenos podatkov. Njegova posebnost je v preprostosti. Paketi se preprosto pošljejo brez ustvarjanja posebne povezave.

TCP ali UDP?

Vsak od teh protokolov ima svoj obseg. Logično je določeno z značilnostmi dela.

Glavna prednost UDP je hitrost prenosa. TCP je zapleten protokol s številnimi preverjanji, medtem ko se zdi, da je UDP bolj poenostavljen in zato hitrejši.

Slabost je v enostavnosti. Zaradi pomanjkanja preverjanj celovitost podatkov ni zagotovljena. Tako se podatki preprosto pošljejo, vsi pregledi in podobne manipulacije pa ostanejo aplikaciji.

UDP se uporablja na primer za gledanje videoposnetkov. Za video datoteko izguba majhnega števila segmentov ni kritična, najpomembnejša pa je hitrost nalaganja.

Vendar, če morate poslati gesla ali podrobnosti bančna kartica, potem je potreba po uporabi TCP očitna. Izguba že najmanjšega podatka ima lahko katastrofalne posledice. Hitrost v tem primeru ni tako pomembna kot varnost.

Omrežna plast

Omrežni sloj oblikuje pakete iz prejetih informacij in doda glavo. Najpomembnejši del podatkov so IP in MAC naslovi pošiljateljev in prejemnikov.

IP naslov (naslov internetnega protokola) - logični naslov naprave. Vsebuje podatke o lokaciji naprave v omrežju. Primer vnosa: .

MAC naslov (Media Access Control address) – fizični naslov naprave. Uporablja se za identifikacijo. Dodeljen omrežni opremi v fazi proizvodnje. Predstavljeno kot šestbajtno število. Na primer: .

Omrežna plast je odgovorna za:

Določitev dostavnih poti.
Prenos paketov med omrežji.
Dodeljevanje edinstvenih naslovov.

Usmerjevalniki so naprave omrežne plasti. Na podlagi prejetih podatkov si utirajo pot med računalnikom in strežnikom.

Najbolj priljubljen protokol na tej ravni je IP.

IP (Internet Protocol) je internetni protokol, namenjen naslavljanju v omrežju. Uporablja se za gradnjo poti, po katerih se izmenjujejo paketi. Nima nobenih sredstev za preverjanje in potrjevanje integritete. Za zagotovitev garancije dostave se uporablja TCP, ki kot transportni protokol uporablja IP. Razumevanje načel te transakcije pojasni večino osnov delovanja sklada protokolov TCP/IP.

Vrste naslovov IP

V omrežjih se uporabljata dve vrsti naslovov IP:

Javno.
Zasebno.

Javni (Public) se uporabljajo na internetu. Glavno pravilo je absolutna edinstvenost. Primer njihove uporabe so usmerjevalniki, od katerih ima vsak svoj naslov IP za interakcijo z internetom. Ta naslov se imenuje javni.

Zasebno (Zasebno) se v internetu ne uporabljajo. V globalnem omrežju taki naslovi niso edinstveni. Primer - lokalno omrežje. Vsaki napravi je dodeljen edinstven naslov IP znotraj določenega omrežja.

Interakcija z internetom se izvaja prek usmerjevalnika, ki ima, kot je navedeno zgoraj, svoj javni naslov IP. Tako se vsi računalniki, povezani z usmerjevalnikom, v internetu pojavljajo pod imenom enega javnega naslova IP.

IPv4

Najpogostejša različica internetnega protokola. Predhodnik IPv6. Format zapisa so štiri osembitna števila, ločena s pikami. Maska podomrežja je označena z znakom za ulomek. Dolžina naslova je 32 bitov. V veliki večini primerov, ko govorimo o pri naslovu IP mislimo IPv4.

Format snemanja: .

IPv6

Ta različica je namenjena reševanju težav prejšnja različica. Dolžina naslova je 128 bitov.

Glavna težava, ki jo rešuje IPv6, je izčrpanost naslovov IPv4. Predpogoji so se začeli pojavljati že v zgodnjih 80. letih. Kljub dejstvu, da je ta problem prešel v akutno fazo že v letih 2007-2009, implementacija IPv6 zelo počasi dobiva zagon.

Glavna prednost IPv6 je hitrejša internetna povezava. To je zato, ker ta različica protokola ne zahteva prevoda naslova. Izvede se preprosto usmerjanje. To je cenejše, zato je dostop do internetnih virov zagotovljen hitreje kot pri IPv4.

Primer vnosa: .

Obstajajo tri vrste naslovov IPv6:

Unicast.
Anycast.
Multicast.

Unicast je vrsta IPv6 unicast. Ko je paket poslan, doseže samo vmesnik, ki se nahaja na ustreznem naslovu.

Anycast se nanaša na večvrstne naslove IPv6. Poslani paket bo šel do najbližjega omrežnega vmesnika. Uporabljajo ga samo usmerjevalniki.

Multicast so multicast. To pomeni, da bo poslani paket dosegel vse vmesnike, ki so v multicast skupini. Za razliko od oddajanja, ki je »oddajanje vsem«, multicast oddaja samo določeni skupini.

Maska podomrežja

Maska podomrežja določa številko podomrežja in gostitelja iz naslova IP.

Na primer, naslov IP ima masko. V tem primeru bo format zapisa videti takole. Število "24" je število bitov v maski. Osem bitov je enako enemu oktetu, ki ga lahko imenujemo tudi bajt.

Podrobneje je masko podomrežja mogoče predstaviti v binarnem številskem sistemu na naslednji način: . Ima štiri oktete, vnos pa je sestavljen iz "1" in "0". Če seštejemo število enot, dobimo skupaj “24”. Na srečo vam ni treba šteti z eno, ker je v enem oktetu 8 vrednosti. Vidimo, da so trije napolnjeni z enicami, jih seštejemo in dobimo "24".

Če govorimo posebej o maski podomrežja, potem ima v binarni predstavitvi enote ali ničle v enem oktetu. V tem primeru je zaporedje tako, da so najprej bajti z enicami in šele nato z ničlami.

Poglejmo majhen primer. Obstajata naslov IP in maska podomrežja. Preštejemo in zapišemo: . Sedaj povežemo masko z naslovom IP. Tisti okteti maske, v katerih so vse vrednosti enake ena (255), pustijo svoje ustrezne oktete v naslovu IP nespremenjene. Če je vrednost ničle (0), postanejo tudi okteti v naslovu IP ničle. Tako v vrednosti naslova podomrežja dobimo .

Podomrežje in gostitelj

Podomrežje je odgovorno za logično ločitev. V bistvu so to naprave, ki uporabljajo isto lokalno omrežje. Določeno z obsegom naslovov IP.

Gostitelj je naslov omrežnega vmesnika ( omrežno kartico). Določeno iz naslova IP z uporabo maske. Na primer: . Ker so prvi trije okteti podomrežje, ostane . To je številka gostitelja.

Razpon naslovov gostitelja je od 0 do 255. Gostitelj s številko "0" je pravzaprav naslov samega podomrežja. In gostiteljska številka "255" je izdajatelj.

Naslavljanje

Obstajajo tri vrste naslovov, ki se uporabljajo za naslavljanje v skladu protokolov TCP/IP:

Lokalno.
Omrežje.
Imena domen.

Naslovi MAC se imenujejo lokalni. Uporabljajo se za naslavljanje v lokalnih omrežnih tehnologijah, kot je Ethernet. V kontekstu TCP/IP beseda "lokalni" pomeni, da delujejo le znotraj podomrežja.

Omrežni naslov v skladu protokolov TCP/IP je naslov IP. Pri pošiljanju datoteke se naslov prejemnika prebere iz njene glave. Z njegovo pomočjo se usmerjevalnik nauči številke gostitelja in podomrežja ter na podlagi teh informacij ustvari pot do končnega vozlišča.

Imena domen so človeku berljivi naslovi spletnih mest na internetu. Spletni strežniki na internetu so dostopni prek javnega naslova IP. Računalniki ga uspešno obdelujejo, ljudem pa se zdi preveč neprijetno. Da bi se izognili takšnim zapletom, se uporabljajo domenska imena, ki so sestavljena iz področij, imenovanih »domene«. Razporejeni so v strogi hierarhiji, od vrha do dna.

Domena prve ravni predstavlja posebne informacije. Generični (.org, .net) niso omejeni z nobenimi strogimi mejami. Nasprotno je pri lokalnih (.us, .ru). Ponavadi so lokalizirani.

Domene na nizki ravni so vse ostalo. Lahko je poljubne velikosti in vsebuje poljubno število vrednosti.

Na primer, "www.test.quiz.sg" je pravilno ime domene, kjer je "sg" lokalna domena prve (najvišje) ravni, "quiz.sg" je domena druge ravni, "test.quiz.sg" je domena tretje ravni. Imena domen se lahko imenujejo tudi imena DNS.

Vzpostavi korespondenco med imena domen in javni naslov IP. Ko v brskalnik vnesete ime domene, bo DNS zaznal ustrezen naslov IP in ga sporočil napravi. Naprava bo to obdelala in vrnila kot spletno stran.

Sloj podatkovne povezave

Na povezovalnem sloju se določi razmerje med napravo in fizičnim prenosnim medijem ter doda glava. Odgovoren za kodiranje podatkov in pripravo okvirjev za prenos po fizičnem mediju. Omrežna stikala delujejo na tej ravni.

Najpogostejši protokoli:

Ethernet.
WLAN.

Ethernet je najpogostejša žična tehnologija LAN.

WLAN - temelji na lokalnem omrežju brezžične tehnologije. Naprave medsebojno delujejo brez fizičnih kabelskih povezav. Primer najpogostejše metode je Wi-Fi.

Konfiguriranje TCP/IP za uporabo statičnega naslova IPv4

Statični naslov IPv4 se dodeli neposredno v nastavitvah naprave ali samodejno ob povezovanju v omrežje in je trajen.

Če želite konfigurirati sklad protokolov TCP/IP za uporabo stalnega naslova IPv4, vnesite ukaz ipconfig/all v konzolo in poiščite naslednje podatke.

Konfiguriranje TCP/IP za uporabo dinamičnega naslova IPv4

Dinamični naslov IPv4 se nekaj časa uporablja, najame in nato spremeni. Samodejno dodeljen napravi, ko je povezana z omrežjem.

Če želite konfigurirati sklad protokolov TCP/IP za uporabo nestalnega naslova IP, morate iti v lastnosti želene povezave, odpreti lastnosti IPv4 in označiti polja, kot je prikazano.

Metode prenosa podatkov

Podatki se preko fizičnega medija prenašajo na tri načine:

Simpleks.
Poldupleks.
Polni dupleks.

Simplex je enosmerna komunikacija. Prenos izvaja le ena naprava, druga pa samo sprejema signal. Lahko rečemo, da se informacije prenašajo samo v eno smer.

Primeri preproste komunikacije:

Televizijsko oddajanje.
Signal satelitov GPS.

Poldupleks je dvosmerna komunikacija. Vendar pa lahko samo eno vozlišče prenaša signal naenkrat. Pri tej vrsti komunikacije dve napravi ne moreta uporabljati istega kanala hkrati. Popoln je lahko fizično nemogoč ali povzroči trke. Rečeno je, da so v sporu glede prenosnega medija. Ta način se uporablja pri uporabi koaksialnega kabla.

Primer poldupleksne komunikacije je komunikacija prek walkie-talkieja na eni frekvenci.

Full Duplex - popolna dvosmerna komunikacija. Naprave lahko hkrati oddajajo signal in sprejemajo. Niso v konfliktu zaradi prenosnega medija. Ta način velja pri uporabi Hitre tehnologije Ethernet in povezave s sukanim parom.

Primer dupleksne komunikacije je telefonska komunikacija prek mobilnega omrežja.

TCP/IP proti OSI

Model OSI določa principe prenosa podatkov. Plasti sklada protokolov TCP/IP neposredno ustrezajo temu modelu. Za razliko od štirislojnega TCP/IP ima 7 slojev:

Fizično.
Kanal (podatkovna povezava).
Omrežje.
Transport.
Seja.
Predstavitev.
Aplikacija.

IN ta trenutek V ta model se ni treba preveč poglabljati, potrebno pa je vsaj površno razumevanje.

Aplikacijska plast v modelu TCP/IP ustreza zgornjim trem plastem OSI. Vsi delujejo z aplikacijami, tako da lahko jasno vidite logiko te kombinacije. Ta posplošena struktura sklada protokolov TCP/IP olajša razumevanje abstrakcije.

Transportna plast ostane nespremenjena. Izvaja enake funkcije.

Tudi omrežna plast je nespremenjena. Opravlja popolnoma enake naloge.

Sloj podatkovne povezave v TCP/IP ustreza zadnjima dvema slojema OSI. Sloj podatkovne povezave vzpostavlja protokole za prenos podatkov preko fizičnega medija.

Fizično predstavlja samo sebe fizično povezavo- električni signali, konektorji itd. V skladu protokolov TCP/IP je bilo odločeno združiti ti dve plasti v eno, saj se oba ukvarjata s fizičnim medijem.

Internet - globalni sistem medsebojno povezana računalniška, lokalna in druga omrežja, ki medsebojno komunicirajo prek sklada protokolov TCP/IP (slika 1).

Slika 1 – Posplošen diagram interneta

Internet zagotavlja izmenjavo informacij med vsemi nanj povezanimi računalniki. Vrsta računalnika in operacijski sistem, ki ga uporablja, nista pomembna.

Glavne celice interneta so lokalna omrežja (LAN – Local Area network). Če je lokalno omrežje neposredno povezano z internetom, se lahko vsaka delovna postaja v tem omrežju poveže tudi z njim. Obstajajo tudi računalniki, ki so neodvisno povezani v internet. Imenujejo se gostiteljski računalniki(gostitelj – lastnik).

Vsak računalnik, povezan v omrežje, ima svoj naslov, na katerem ga lahko naročnik najde kjerkoli na svetu.

Pomembna lastnost interneta je, da pri povezovanju različnih omrežij ne ustvarja nobene hierarhije - vsi računalniki, ki so povezani v omrežje, imajo enake pravice.

Še en posebnost Internet je zelo zanesljiv. Če nekateri računalniki in komunikacijske linije odpovejo, bo omrežje še naprej delovalo. To zanesljivost zagotavlja dejstvo, da na internetu ni enotnega nadzornega centra. Če nekatere komunikacijske linije ali računalniki odpovejo, se sporočila lahko prenašajo po drugih komunikacijskih linijah, saj vedno obstaja več načinov za prenos informacij.

Internet ni komercialna organizacija in ni v nikogaršnji lasti. Uporabniki interneta so v skoraj vseh državah sveta.

Uporabniki se v omrežje povezujejo prek računalnikov posebnih organizacij, imenovanih ponudniki internetnih storitev. Internetna povezava je lahko stalna ali začasna. Ponudniki internetnih storitev imajo veliko linij za povezavo uporabnikov in hitre linije za povezavo s preostalim internetom. Pogosto so manjši dobavitelji povezani z večjimi, ti pa z drugimi dobavitelji.

Organizacije, ki so med seboj povezane z najhitrejšimi komunikacijskimi linijami, tvorijo osrednji del omrežja oziroma hrbtenico Backbon interneta. Če je dobavitelj priključen neposredno na greben, bo hitrost prenosa informacij največja.

V resnici je razlika med uporabniki in ponudniki internetnih storitev precej poljubna. Vsaka oseba, ki je povezala svoj računalnik ali lokalno računalniško omrežje v internet in po namestitvi potrebnih programov lahko drugim uporabnikom nudi storitve omrežne povezave. Posamezen uporabnik se načeloma lahko poveže prek hitre linije neposredno na hrbtenico interneta.

Na splošno si internet izmenjuje informacije med dvema računalnikoma, ki sta povezana v omrežje. Računalniki, povezani z internetom, se pogosto imenujejo internetna vozlišča ali spletna mesta. , iz angleške besede site, ki se prevaja kot kraj, lokacija. Gostitelji, nameščeni pri ponudnikih internetnih storitev, uporabnikom omogočajo dostop do interneta. Obstajajo tudi vozlišča, ki so specializirana za zagotavljanje informacij. Mnoga podjetja na primer ustvarijo spletna mesta na internetu, prek katerih distribuirajo informacije o svojih izdelkih in storitvah.

Kako poteka prenos informacij? Na internetu se uporabljata dva glavna koncepta: naslov in protokol. Vsak računalnik, povezan z internetom, ima svoj edinstven naslov. Tako kot poštni naslov enolično določa lokacijo osebe, internetni naslov enolično določa lokacijo računalnika v omrežju. Najpomembnejši del so internetni naslovi, ki bodo podrobneje obravnavani v nadaljevanju.

Podatki, poslani iz enega računalnika v drugega prek interneta, so razdeljeni na pakete. Premikajo se med računalniki, ki sestavljajo omrežna vozlišča. Paketi istega sporočila imajo lahko različne poti. Vsak paket ima svojo oznako, ki zagotavlja pravilno sestavo dokumenta na računalniku, na katerega je sporočilo naslovljeno.

Kaj je protokol? Kot že rečeno, je protokol pravila interakcije. Diplomatski protokol na primer predpisuje, kaj storiti ob srečanju s tujimi gosti ali sprejemu. Omrežni protokol predpisuje tudi pravila delovanja računalnikov, povezanih v omrežje. Zaradi standardnih protokolov različni računalniki "govorijo isti jezik". To omogoča povezavo različnih vrst računalnikov z različnimi operacijskimi sistemi v internet.

Osnovni protokoli interneta so protokolni sklad TCP/IP. Najprej je treba pojasniti, da je v tehničnem razumevanju TCP/IP - ne gre za en omrežni protokol, temveč za dva protokola, ki ležita na različnih ravneh omrežnega modela (to je t.i. protokolni sklad). protokol TCP - protokol transportna raven. On nadzira kaj kako poteka prenos podatkov. IP protokol - naslov. On pripada ravni omrežja in določa kjer poteka prenos.

Protokol TCP. V skladu s protokolom TCP , poslani podatki se “razrežejo” na majhne pakete, nakar se vsak paket označi tako, da vsebuje podatke, potrebne za pravilno sestavo dokumenta na prejemnikovem računalniku.

Da bi razumeli bistvo protokola TCP, si lahko predstavljate dopisno igro šaha, ko dva udeleženca igrata ducat iger hkrati. Vsaka poteza se zabeleži na ločenem kartončku, ki označuje številko igre in številko poteze. V tem primeru je med dvema partnerjema prek istega poštnega kanala kar ducat povezav (ena na stranko). Dva računalnika, povezana z eno fizično povezavo, lahko podobno podpirata več povezav TCP hkrati. Na primer, dva vmesna omrežna strežnika lahko drug drugemu istočasno prenašata veliko TCP paketov od številnih odjemalcev po eni komunikacijski liniji v obe smeri.

Ko delamo na internetu, potem en sam telefonska linija Istočasno lahko sprejemamo dokumente iz Amerike, Avstralije in Evrope. Pakete vsakega dokumenta sprejemamo ločeno, časovno ločeno in ob prejemu zbiramo v različne dokumente.

Protokol IP . Zdaj pa poglejmo protokol naslova - IP (Internet Protocol). Njegovo bistvo je, da vsak udeleženec Svetovni splet mora imeti svoj edinstven naslov (IP naslov). Brez tega ne moremo govoriti o natančni dostavi TCP paketov na želeno delovno mesto. Ta naslov je izražen zelo preprosto - štiri številke, na primer: 195.38.46.11. Kasneje si bomo podrobneje ogledali strukturo naslova IP. Organiziran je tako, da lahko vsak računalnik, skozi katerega gre kateri koli TCP paket, iz teh štirih številk določi, kateri od najbližjih »sosedov« mora posredovati paket, da bo »bližje« prejemniku. Zaradi končnega števila prenosov paket TCP doseže naslovnika.

Beseda "bližje" je z razlogom postavljena v narekovaje. V tem primeru se ne ocenjuje geografska "bližina". Pogoji komunikacije in prepustnost vrstice. Dva računalnika, ki se nahajata na različnih celinah, a sta povezana z visoko zmogljivo vesoljsko komunikacijsko linijo, veljata za »bližje« drug drugemu kot dva računalnika iz sosednjih vasi, ki sta povezana s preprosto telefonsko žico. Ukvarja se z rešitvijo vprašanj, kaj je »bližje« in kaj »dlje«. posebna sredstva - usmerjevalniki. Vlogo usmerjevalnikov v omrežju običajno opravljajo specializirani računalniki, lahko pa tudi ti posebni programi, ki se izvaja na strežnikih vozlišč omrežja.

Protokolni sklad TCP/IP

Protokolni sklad TCP/IP- nabor omrežnih protokolov za prenos podatkov, ki se uporabljajo v omrežjih, vključno z internetom. Ime TCP/IP izhaja iz dveh najpomembnejših protokolov družine - protokola za nadzor prenosa (TCP) in internetnega protokola (IP), ki sta bila razvita in prva opisana v tem standardu.

Protokoli delujejo drug z drugim v skladu. kup, stack) - to pomeni, da protokol, ki se nahaja na višji ravni, deluje "na vrhu" nižje z uporabo mehanizmov enkapsulacije. Protokol TCP se na primer izvaja poleg protokola IP.

Protokolni sklad TCP/IP vključuje štiri plasti:

aplikacijski sloj
transportni sloj
omrežni sloj (internetni sloj),
povezovalni sloj.

Protokoli teh ravni se v celoti izvajajo funkcionalnost Modeli OSI (tabela 1). Vsa uporabniška interakcija v omrežjih IP je zgrajena na protokolnem skladu TCP/IP. Sklad je neodvisen od medija za fizični prenos podatkov.

Tabela 1– Primerjava sklada protokolov TCP/IP in referenčnega modela OSI

Aplikacijska plast

Aplikacijska plast je tam, kjer deluje večina omrežnih aplikacij.

Ti programi imajo lastne komunikacijske protokole, kot so HTTP za WWW, FTP (prenos datotek), SMTP (e-pošta), SSH (varna povezava z oddaljenim računalnikom), DNS (preslikava simboličnih imen v naslove IP) in številne druge.

Večinoma ti protokoli delujejo poleg TCP ali UDP in so povezani z določenimi vrati, na primer:

HTTP na vrata TCP 80 ali 8080,
FTP na vrata TCP 20 (za prenos podatkov) in 21 (za nadzorne ukaze),
DNS poizvedbe na vratih 53 UDP (manj pogosto TCP),

Transportna plast

Protokoli transportnega sloja lahko rešijo problem nezajamčene dostave sporočila (»je sporočilo doseglo prejemnika?«), pa tudi zagotovijo pravilno zaporedje prispetja podatkov. V skladu TCP/IP transportni protokoli določajo, kateri aplikaciji so podatki namenjeni.

Protokoli samodejnega usmerjanja, ki so logično predstavljeni na tej ravni (ker delujejo na vrhu IP), so dejansko del protokolov omrežne plasti; na primer OSPF (IP ID 89).

TCP (IP ID 6) - "zajamčeno" transportni mehanizem vnaprej vzpostavljena povezava, ki aplikaciji zagotavlja zanesljiv tok podatkov, daje zaupanje, da so prejeti podatki brez napak, ponovno zahteva podatke v primeru izgube in odpravlja podvajanje podatkov. TCP vam omogoča uravnavanje obremenitve omrežja in zmanjšanje zakasnitve podatkov pri prenosu na velike razdalje. Poleg tega TCP zagotavlja, da so bili prejeti podatki poslani v popolnoma enakem zaporedju. To je njegova glavna razlika od UDP.

UDP (IP ID 17) protokol za prenos datagramov brez povezave. Imenuje se tudi "nezanesljiv" prenosni protokol, v smislu nezmožnosti preverjanja dostave sporočila prejemniku, pa tudi možnega mešanja paketov. Aplikacije, ki zahtevajo zajamčen prenos podatkov, uporabljajo protokol TCP.

UDP se običajno uporablja v aplikacijah, kot so pretakanje videa in računalniške igre, kjer je izguba paketov sprejemljiva in je ponovni poskus težaven ali neupravičen, ali v aplikacijah z odzivom na izziv (kot so poizvedbe DNS), kjer ustvarjanje povezave zahteva več virov kot ponovno pošiljanje.

Tako TCP kot UDP za identifikacijo protokola zgornje plasti uporabljata številko, imenovano vrata.

Omrežna plast

Internetna plast je bila prvotno zasnovana za prenos podatkov iz enega (pod)omrežja v drugo. Z razvojem koncepta globalnega omrežja so bile sloju dodane dodatne zmožnosti za prenos iz katerega koli omrežja v katero koli omrežje, ne glede na protokole nižje ravni, pa tudi možnost zahtevanja podatkov od oddaljene stranke, npr. protokola ICMP (uporablja se za prenos diagnostičnih informacij o povezavi IP) in IGMP (uporablja se za upravljanje multicast tokov).

ICMP in IGMP se nahajata nad IP in bi morala iti na naslednjo transportno plast, vendar sta funkcionalno protokola omrežne plasti in ju zato ni mogoče vključiti v model OSI.

Paketi omrežnega protokola IP lahko vsebujejo kodo, ki označuje, kateri protokol naslednje plasti je treba uporabiti za pridobivanje podatkov iz paketa. Ta številka je edinstvena številka IP protokola. ICMP in IGMP sta oštevilčena z 1 oziroma 2.

Sloj podatkovne povezave

Povezavni sloj opisuje, kako se podatkovni paketi prenašajo fizični sloj, vključno z kodiranje(to je posebna zaporedja bitov, ki določajo začetek in konec podatkovnega paketa). Ethernet, na primer, vsebuje v poljih glave paketa navedbo, kateri napravi ali napravam v omrežju je paket namenjen.

Primeri protokolov povezovalne plasti so Ethernet, Wi-Fi, Frame Relay, Token Ring, ATM itd.

Sloj podatkovne povezave je včasih razdeljen na 2 podsloja - LLC in MAC.

Poleg tega sloj podatkovne povezave opisuje medij za prenos podatkov (naj bo to koaksialni kabel, sukani par, optično vlakno ali radijski kanal), fizikalne značilnosti takega medija in princip prenosa podatkov (ločevanje kanalov, modulacija, amplituda signala, frekvenca signala, način sinhronizacije prenosa, odziv na zakasnitev in največja razdalja).

Enkapsulacija

Enkapsulacija je pakiranje ali gnezdenje paketov visoke ravni (po možnosti različnih protokolov) v pakete istega protokola (nižja raven), vključno z naslovom.

Na primer, ko mora aplikacija poslati sporočilo s TCP, se izvede naslednje zaporedje dejanj (slika 2):

Slika 2 – Postopek enkapsulacije

najprej aplikacija izpolni posebno podatkovno strukturo, v kateri navede informacije o prejemniku (omrežni protokol, naslov IP, vrata TCP);
posreduje sporočilo, njegovo dolžino in strukturo s podatki o prejemniku upravljavcu protokola TCP (transportni sloj);
upravljalnik TCP ustvari segment, v katerem je sporočilo podatek, glave pa vsebujejo prejemnikova vrata TCP (kot tudi druge podatke);
upravljalnik TCP posreduje ustvarjeni segment upravljavcu IP (omrežni sloj);
upravljalnik IP obravnava poslani segment TCP kot podatke in pred njim doda njegovo glavo (ki zlasti vsebuje naslov IP prejemnika, vzet iz iste podatkovne strukture aplikacije, in zgornjo številko protokola;
Upravljavec IP prenese prejeti paket na plast podatkovne povezave, ki ta paket ponovno obravnava kot "surove" podatke;
upravljalnik na nivoju povezave, podobno kot prejšnji upravljalniki, doda svojo glavo na začetek (ki označuje tudi številko protokola zgornjega nivoja, v našem primeru je to 0x0800(IP)) in v večini primerov doda končno kontrolno vsoto, s čimer oblikovanje okvirja;
Nato se prejeti okvir prenese na fizično plast, ki pretvori bite v električne ali optične signale in jih pošlje v prenosni medij.

Na sprejemni strani se izvede obraten postopek (od spodaj navzgor), imenovan dekapsulacija, da se podatki razpakirajo in predstavijo aplikaciji.

Povezane informacije:

2015-2020 lektsii.org -

S pomočjo Sloj seje med strankama je organiziran dialog, zabeleženo je, katera od strank je pobudnica, katera od strank je aktivna in kako je dialog zaključen.

Predstavitveni sloj se ukvarja z obliko posredovanja informacij nižjim nivojem, na primer s kodiranjem ali šifriranjem informacij.

Aplikacijska plast To je niz protokolov, ki se izmenjujejo med oddaljenimi vozlišči, ki izvajajo isto nalogo (program).

Opozoriti je treba, da so se nekatera omrežja pojavila veliko prej, kot je bil razvit model OSI, zato je za mnoge sisteme korespondenca med plastmi modela OSI zelo pogojna.

1.3. Sklad internetnih protokolov

Internet je zasnovan za prenos vseh vrst informacij od vira do prejemnika. Pri prenosu informacij sodelujejo različni omrežni elementi (slika 1.1) - terminalske naprave, stikalne naprave in strežniki. Skupine vozlišč so združene v lokalno omrežje s pomočjo preklopnih naprav, lokalna omrežja so med seboj povezana s prehodi (usmerjevalniki). Stikalne naprave uporabljajo različne tehnologije: Ethernet, Token Ring, FDDI in druge.

Vsaka terminalska naprava (gostitelj) lahko hkrati služi več procesom obdelave informacij (govor, podatki, besedilo...), ki obstajajo v obliki omrežnih aplikacij (specializiranih programov), ki se nahajajo na najvišji ravni; Iz aplikacije se informacije pretakajo v zmogljivosti za obdelavo informacij na nižjih ravneh.

O transportu aplikacije v vsakem vozlišču odločajo različne plasti zaporedno. Vsaka raven s svojimi protokoli rešuje svoj del problema in zagotavlja dupleksni prenos informacij. Zaporedje prehodov opravil tvori protokolni sklad. V procesu prenosa informacij vsako vozlišče uporablja protokolni sklad, ki ga potrebuje. Na sl. 1.3 prikazuje celoten sklad osnovnih protokolov omrežno povezavo v internetu.

Vozlišča z vidika omrežja predstavljajo vire in sprejemnike informacij. Štiri nižje ravni so skupaj neodvisne od vrste posredovanih informacij. Vsaka omrežna aplikacija, ki komunicira s plastjo 4, je identificirana z edinstveno številko vrat. Vrednosti vrat zavzemajo razpon od 0 do 65535. V tem območju so številke vrat 0-1023 dodeljene znanim omrežnim aplikacijam, številke vrat 1024-49151 uporabljajo razvijalci specializirane programske opreme, številke vrat 49152-65535 so dinamično dodeljen uporabnikom omrežnih aplikacij za čas trajanja komunikacijske seje. Podane so številske vrednosti številk vrat sklada.

Transportni (četrti) sloj podpira dva načina komunikacije

– z vzpostavitvijo povezave in brez vzpostavitve povezave. Vsak način je označen s svojo številko protokola (Protokol). Internetni standardi uporabljajo šestnajstiško kodiranje. Prvi način uporablja TCP modul, ki ima kodo protokola 6 (v šestnajstiški kodi - 0x06) in se uporablja za zagotovljen prenos informacij. V ta namen je vsak poslani paket opremljen z zaporedno številko in mora biti prejet

______________________________________________________________________________

prejemniku o njegovem pravilnem sprejemu. Drugi način uporablja UDP modul, ne da bi zagotovil dostavo informacij prejemniku (jamstvo dostave zagotavlja aplikacija). Protokol UDP ima kodo 17 (v šestnajstiški kodi je 0x11).

Uporabljeno

Predstavnik

Seja

DHCP (vrata = 67/68)

Transport

Protokol = 0x0059

Protokol = 0x0002

Protokol = 0x0001

Vrsta protokola = 0x0806

Vrsta protokola = 0x0800

		Kanal
	Kanal
Kanal		Fizično
Kanal			Kabel, ethernetni sukani par, optična vlakna
	Fizični kabel, sukani par, optična vlakna
Fizično		Kabel, sukani par, optična vlakna
Fizično	Kabel, radio, optična vlakna

riž. 1.3. Osnovni sklad internetnih protokolov

______________________________________________________________________________

Omrežni (tretji) sloj zagotavlja pretok informacij v obliki paketov med omrežji (vmesniki povezovalnega sloja) z uporabo omrežnega naslova. Družino protokolov plasti 3 identificirajo osnovne plasti glede na vrsto protokola (ARP - vrsta 0x0806 ali IP - vrsta 0x0800). Kombinacija "protokol - omrežni naslov - številka vrat" se imenuje socket. Par vtičnic - oddajna in sprejemna - enolično določa vzpostavljeno povezavo. Ciljni naslov vsakega paketa, ki prispe v modul IP iz povezovalnega sloja, se analizira, da se razume, kam naj se paket posreduje naprej: v lastno aplikacijo ali premakniti v drug vmesnik za nadaljnji prenos po omrežju.

Druga (povezovalna) raven obdeluje pakete v lokalnem omrežju z uporabo različnih tehnologij: Ethernet, Token Ring, FDDI in druge. Prvi nivo zagotavlja pretvorbo binarnih kod v linearne kode, ki so najbolj primerne za uporabljeni transportni medij (kovinski kabel, optična komunikacijska linija, radijski kanal).

VPRAŠANJA ZA ODDELEK 1.3

1. Kaj določa zmogljivosti omrežne plasti za obdelavo paketov, ki prihajajo iz plasti podatkovne povezave?

Odgovori. Vrsta protokola: 0x0806 – za ARP in 0x0800 – za IP.

2. Kaj določa sredstva transportne plasti za obdelavo paketov, ki prihajajo iz omrežne plasti?

Odgovori. Številka protokola: 0x0006 – za TCP in 0x0011 – za UDP.

3. Kaj določa vrsto omrežne aplikacije za obdelavo datagramov?

Odgovori. Številka vrat.

4. Navedite primere številk vrat za aplikacije v celotnem omrežju.

Odgovor: Vrata 80 – HTTP, vrata 23 – TELNET, vrata 53 – DNS.

1.4. Protokoli za dostop do interneta

Za dostop do interneta se uporablja družina protokolov pod splošnim imenom PPP (Point-to-Point Protocol), ki vključuje:

1. Link Control Protocol (LCP) za usklajevanje parametrov paketne izmenjave na povezovalnem sloju v razdelku strežnika za dostop do omrežja gostitelja (zlasti za usklajevanje velikosti paketa in vrste protokola za preverjanje pristnosti).

2. Authentication Protocol za vzpostavitev legitimnosti uporabnika (natančneje z uporabo Challenge Handshake Authentication Protocol - CHAP).

3. Protokol za nadzor omrežja (IP Control Protocol - IPCP) za konfiguriranje parametrov omrežne izmenjave (zlasti dodeljevanje naslovi IP).

Po tem se začne izmenjava informacij prek protokola IP.

Vsak od teh protokolov lahko uporablja kateri koli transportni medij, zato obstaja veliko načinov za inkapsulacijo PPP na fizični ravni. Za enkapsulacijo PPP v povezave od točke do točke je postopek podoben

HDLC.

Izmenjava okvirjev po postopku, podobnem HDLC (High-level Data Link Control Procedure), vključuje dvostransko izmenjavo okvirjev. Vsak poslani okvir mora biti potrjen; če v preteku časovne omejitve ni potrditve, oddajnik ponovi prenos. Struktura okvirja je prikazana na sl. 1.4. Vrstni red prenosa okvirnih polj je od leve proti desni. Namen okvirnih polj je naslednji.

Yu.F.Kozhanov, Kolbanev M.O VMESNIKI IN PROTOKOLI OMREŽIJ NASLEDNJE GENERACIJE

______________________________________________________________________________

riž. 1.4. Struktura polja okvirja HDLC

Vsak preneseni okvir se mora začeti in končati s kombinacijo »Flag«, ki ima bitno strukturo oblike 01111110 (0x7e). Isto kombinacijo zastavic lahko uporabite kot zaključno za en okvir in kot uvodno za naslednji okvir. Sprejemna stran mora zaznati kombinacije "zastavic", da lahko določi meje okvirja. Da bi zagotovili prenos informacij, neodvisen od kode, je treba iz naslednjih polj okvirja izključiti vse kombinacije, ki sovpadajo s servisnimi znaki (na primer kombinacija »Zastava«).

IN V asinhronem načinu so vsa okvirna polja oblikovana bajt za bajtom, pred vsakim bajtom je "začetni" bit in konča se z "stop" bitom.

IN uporablja se tudi sinhroni način vstavljanje bajtov ali vstavljanje bitov. V prvem primeru so zaporedja bajtov 0x7e (»zastavica«) v poljih okvirja zamenjana z 2-bajtnimi zaporedji 0x7d in 0x5e, 0x7d z 0x7d in 0x5d, 0x03 z 0x7d in 0x23. V drugem primeru, potem ko so oblikovana vsa polja okvirja, se med kombinacijami »Flag« izvede skeniranje vsebine vsakega okvirja bit za bitjem in za vsakih pet sosednjih »ena« se vstavi »ničelni« bit. ” bitov. Pri dekodiranju okvira ob sprejemu se med kombinacijami »Flag« izvede skeniranje vsebine okvirja bit za bitjem, bit »nič« pa se odstrani po vsakih petih sosednjih bitih »ena«.

Polje naslova ima konstantno vrednost 11111111 (0xff), polje nadzora pa konstantno vrednost 00000011 (0x03).

Polje protokola ima vrednost 0xc021 za protokol LCP, 0xc223 za protokol CHAP, 0x8021 za IPCP in 0x0021 za protokol IP.

Polnjenje informacijskega polja je odvisno od vrste protokola, vendar njegova dolžina ne sme biti krajša od 4 bajtov.

Zaporedje preverjanja okvirja (FCS) pri prenosu je oblikovano tako, da bi bil a) pri množenju informacij med zastavicami z X16 in b) naknadnim deljenjem po modulu 2 z generirajočim polinomom X16 + X12 + X5 + 1 rezultat enak konstantno število 0xf0b8.

Postopek za dostop naročnika PSTN do interneta je sestavljen iz več stopenj. Prva stopnja uporablja protokol LCP (Protocol = 0xc021), ki

uporablja naslednjo obliko (slika 1.5).

riž. 1.5. Oblika okvirja LCP

Polje protokola ima vrednost 0xc021. Vsako sporočilo je označeno s svojo kodo (Code), zaporedno številko (ID) in dolžino (Length). Dolžina sporočila vključuje vsa polja od kode do FCS. Eno sporočilo lahko vsebuje več parametrov, od katerih je vsak označen s tipom parametra (Type),

dolžina (Length) in podatki (Date).

(Configure-Nak), 04 – zavrnitev konfiguracije (Configure-Reject), 05 – zahteva za prekinitev povezave (Terminate-Request), 06 – potrditev prekinitve povezave (Terminate-Ack).

Celoten diagram interakcije med terminalsko napravo (Host), strežnikom za omrežni dostop (NAS) in strežnikom za preverjanje pristnosti, avtorizacijo in obračun (AAA) pri organizaciji dostopa naročnika PSTN do interneta je prikazan na sliki. 1.6.

______________________________________________________________________________

Iz slike 1.6 je razvidno, da je prvotno gostitelj preko LCP protokola (Protocol = 0xc021) zahteval povezavo s parametri MTU=300, PFC=7, vendar je zaradi njihove koordinacije z dostopnim strežnikom NAS (Code=02) , parametri MTU=200 (MTU - največja velikost paket v bajtih), avtentikacijski protokol – CHAP (Auth.prot=c223). Izmenjava stisnjenih glav (PFC=7) s strežnikom za dostop NAS je bila zavrnjena (koda=04).

Vrsta = 3, IP-naslov = a.b.c.d, maska,

Protokol = 0xc021, koda = 04,

Protokol = 0xc021, koda = 01,

Vrsta = 1, MTU = 300

Protokol = 0xc021, koda = 03,

Vrsta = 1, MTU = 200

Protokol = 0xc021, koda = 01,

Vrsta = 1, MTU = 200

Protokol = 0xc021, koda = 02,

Vrsta = 1, MTU = 200

Protokol = 0xc021, koda = 01,

Protokol = 0xc021, koda = 02,

Tip = 3, Auth.prot=0xc223, Algoritem=5

Protokol = 0xc223, koda = 01,

Protokol = 0xc223, koda = 02,

Prot=UDP, koda=01,

Ime=ABC, vrednost=W

Auth = 0, Attr = Ime, Chall=V

Prot=UDP, koda=02,

IP-naslov=a.b.c.d , maska,

Prot=UDP, koda=05, podatki

Protokol = 0x0021, ...

Protokol =0x0021, ...

Protokol = 0xc021, koda = 05,

1994, DS]. Bistvo avtentikacijskega postopka je v tem, da NAS gostitelju pošlje naključno število V, gostitelj pa vrne drugo število W, izračunano z vnaprej znano funkcijo z uporabo imena in gesla, ki ju uporabnik vnese v računalnik iz Internetna kartica kupljena pri ponudniku. Z drugimi besedami, W=f(V, Ime, Geslo). Predpostavlja se, da je napadalec (heker) sposoben prestreči vrednosti V, Ime in W, poslane po omrežju, in pozna algoritem za izračun funkcije f. Bistvo tvorbe W je, da začetni elementi (biti) naključno število V se na različne načine »pomešajo« z elementi gesla, ki jih napadalec ne pozna. Nastalo šifrirano besedilo se nato stisne, na primer z dodajanjem bajtov modulo dva. Ta transformacija se imenuje prebavna funkcija ali zgoščevalna funkcija, rezultat pa je prebavljena. Natančen postopek generiranja povzetka določa algoritem MD5 in je opisan v. NAS s protokolom RADIUS zahteva resnično vrednost W od strežnika AAA in mu pošlje vrednosti Name in Challenge=V. Strežnik AAA na podlagi vrednosti V in Name, prejetih od NAS-a, ter gesla Geslo, ki ga ima v bazi podatkov, uporablja isti algoritem za izračun W in pošiljanje v NAS. NAS primerja dve vrednosti W, prejeti od gostitelja in od strežnika AAA: če se ujemata, se gostitelju pošlje sporočilo o uspešni avtentikaciji - Uspeh (koda=03).

Na tretji stopnji pride do konfiguracije omrežni parametri prek protokola IPCP (tudi PPP IPC, protokol=0x8021). Gostitelj zahteva omrežne naslove IP od NAS in NAS dodeli naslov IP za gostitelja iz skupine (razpon) (IP-naslov=a.b.c.d) in

poroča tudi naslov IP strežnika DNS (IP-naslov=e.f.g.h). NAS preko RADIUS protokola

pošlje obvestilo (koda=04) strežniku AAA o začetku polnjenja in prejme potrditev (koda=05).

Na 4. stopnji uporabnik začne komunikacijsko sejo z internetom preko IP protokola (Protokol = 0x0021).

Po končani seji (korak 5) uporabnik pošlje NAS sporočilo o prekinitvi povezave preko LCP protokola (koda=05), NAS to sporočilo potrdi (koda=06), pošlje obvestilo o koncu polnjenja na strežnik AAA in od njega prejme potrditev. Vse naprave se vrnejo v prvotno stanje.

VPRAŠANJA ZA RAZDELEK 1.4

1. Poimenujte sestavo in namen družine protokolov PPP.

Odgovori. LCP – za pogajanja o parametrih izmenjave paketov, CHAP – za vzpostavitev legitimnosti uporabnika, IPCP – za dodelitev naslova IP.

2. Ali PPP zagotavlja odkrivanje napak in pravilno dostavo paketov?

Odgovori. Zaznavanje napak - da, urejena dostava - ne, to omogoča protokol TCP.

3. Kje so shranjeni podatki za preverjanje pristnosti uporabnikov?

Odgovori. Na internetnem zemljevidu in na strežniku AAA.

4. Ali je mogoče določiti IP naslov uporabnika pred vzpostavitvijo povezave s strežnikom NAS?

Odgovor: Ne. Po uspešni avtentikaciji NAS izda brezplačen naslov IP iz dodeljenega obsega naslovov.

5. Katere metode se uporabljajo za obračunavanje stroškov internetnih povezav? Odgovor: Običajno je naročnina ali plačilo količine prejetega

Od vtičnic do gonilnikov naprav

Uvod v protokole

Medtem ko se formalni uvod v mreženje nanaša na model medsebojnega povezovanja odprtih sistemov (OSI), ta uvod v jedrni omrežni sklad Linuxa uporablja štiriplastni model, znan kot internetni model (glejte sliko 1).

Slika 1. Internetni model omrežnega sklada

Na dnu sklada je plast podatkovne povezave. Sloj podatkovne povezave se nanaša na gonilnike naprav, ki omogočajo dostop do fizične plasti, ki je lahko sestavljena iz več medijev, kot so serijske povezave ali naprave Ethernet. Nad kanalom je omrežni sloj, ki je odgovoren za usmerjanje paketov do njihovega cilja. Naslednja stopnja se imenuje transport odgovoren za komunikacijo enakovrednih (na primer znotraj gostitelja). Omrežna plast upravlja komunikacije med gostitelji, transportna plast pa komunikacije med končnimi točkami znotraj teh gostiteljev. Končno obstaja aplikacijski sloj, ki je običajno semantična in razume premaknjene podatke. Protokol za prenos hiperteksta (HTTP) na primer premika zahteve in odgovore za spletno vsebino med strežnikom in odjemalcem.

V bistvu so plasti omrežnega sklada pod bolj prepoznavnimi imeni. Na ravni podatkovne povezave boste našli Ethernet, najpogostejši medij visoke hitrosti. Starejši protokoli povezovalnega sloja vključujejo serijske protokole, kot so internetni protokol serijske linije (SLIP), stisnjeni SLIP (CSLIP) in protokol od točke do točke (PPP). Najpogostejši protokol omrežnega sloja je internetni protokol (IP), obstajajo pa tudi drugi, ki služijo drugim potrebam, kot sta protokol za nadzorna sporočila interneta (ICMP) in protokol za razrešitev naslovov (ARP). Na transportni ravni sta to protokol za nadzor prenosa (TCP) in protokol za uporabniški datagram (UDP). Končno, aplikacijska plast vključuje številne protokole, ki jih poznamo, vključno s HTTP, standardnim spletnim protokolom, in SMTP (Simple Mail Transfer Protocol), protokolom za prenos e-pošte.

Arhitektura jedrnega omrežja

Zdaj pa preidimo na arhitekturo omrežnega sklada Linux in poglejmo, kako implementira internetni model. Slika 2 prikazuje visokonivojski pogled omrežnega sklada Linux. Na vrhu je nivo uporabniškega prostora oz aplikacijski sloj, ki določa uporabnike omrežnega sklada. Spodaj so fizične naprave, ki omogočajo povezovanje v omrežja (zaporedna ali hitra omrežja, kot je Ethernet). V središču oz prostor jedra, je omrežni podsistem, ki je v središču tega članka. Skozi zaledje omrežnega sklada tečejo medpomnilniki vtičnic (sk_buffs), ki premikajo paketne podatke med viri in cilji. Na kratko bo prikazana struktura sk_buff.

Slika 2. Visokonivojska arhitektura omrežnega sklada Linux

Najprej boste dobili hiter pregled osnovnih elementov omrežnega podsistema Linux, več podrobnosti pa v naslednjih razdelkih. Na vrhu (glej sliko 2) je sistem, imenovan sistemski klicni vmesnik. Aplikacijam uporabniškega prostora preprosto omogoča dostop do omrežnega podsistema jedra. Sledi plast agnostike protokola, ki zagotavlja splošen način dela s protokoli nižje transportne plasti. Sledijo dejanski protokoli, ki v Linuxu vključujejo vgrajene protokole TCP, UDP in seveda IP. Naslednja je še ena neodvisna plast, ki zagotavlja skupni vmesnik do in od posameznih razpoložljivih gonilnikov naprav, ki mu na koncu sledijo sami gonilniki.

Sistemski klicni vmesnik

Sistemski klicni vmesnik je mogoče opisati z dveh vidikov. Ko uporabnik opravi omrežni klic, se prek sistemskega klica do jedra multipleksira. To se konča kot klic sys_socketcall v ./net/socket.c, ki nato demultipleksira klic do predvidenega cilja. Druga perspektiva vmesnika sistemskega klica je uporaba običajnih datotečnih operacij za omrežni vhod/izhod (I/O). Na primer, običajne operacije branja in pisanja se lahko izvajajo v omrežni vtičnici (ki je predstavljena z deskriptorjem datoteke kot običajna datoteka). Torej, medtem ko obstajajo operacije, specifične za mreženje (ustvarjanje vtičnice s klicem na vtičnico, povezovanje z ročajem s klicem za povezavo in tako naprej), obstajajo tudi številne standardne datotečne operacije, ki veljajo za omrežne objekte, kot da bile so redne datoteke. Nazadnje, sistemski klicni vmesnik zagotavlja sredstvo za prenos nadzora med aplikacijo uporabniškega prostora in jedrom.

Protokol agnostični vmesnik

Plast vtičnic je protokolno neodvisen vmesnik, ki ponuja nabor standardnih funkcij za podporo številnih različnih protokolov. Ta sloj ne podpira samo običajnih protokolov TCP in UDP, ampak tudi IP, neobdelani Ethernet in druge transportne protokole, kot je Stream Control Transmission Protocol (SCTP).

Komunikacija prek omrežnega sklada poteka prek vtičnice. Struktura vtičnice v Linuxu je struct sock, definirana v linux/include/net/sock.h. Ta velika struktura vsebuje vsa potrebna stanja za posamezno vtičnico, vključno s specifičnim protokolom, ki ga vtičnica uporablja, in operacijami, ki jih je mogoče izvesti na njej.

Omrežni podsistem pozna razpoložljive protokole iz posebne strukture, ki določa njegove zmogljivosti. Vsak protokol vsebuje strukturo, imenovano proto (najdete jo v linux/include/net/sock.h). Ta struktura definira posamezne operacije vtičnice, ki se lahko izvajajo od plasti vtičnice do transportne plasti (na primer, kako ustvariti vtičnico, kako vzpostaviti povezavo z vtičnico, kako zapreti vtičnico itd.).

Omrežni protokoli

Razdelek za omrežne protokole določa posamezne omrežne protokole, ki so na voljo (kot so TCP, UDP itd.). Inicializirajo se na začetku dneva v funkciji inet_init v linux/net/ipv4/af_inet.c (ker sta TCP in UDP v družini protokolov inet). Funkcija inet_init registrira vsakega od vgrajenih protokolov, ki uporabljajo funkcijo proto_register. Ta funkcija je definirana v linux/net/core/sock.c in poleg tega, da doda protokol na seznam veljavnih, lahko po potrebi dodeli enega ali več slabih predpomnilnikov.

Ogledate si lahko, kako se posamezni protokoli prepoznajo skozi proto strukturo v datotekah tcp_ipv4.c, udp.c in raw.c v linux/net/ipv4/. Vsaka od teh struktur protokola je kot tip in protokol preslikana v inetsw_array, ki njihovim operacijam dodeli vgrajene protokole. Struktura inetsw_array in njegove povezave so prikazane na sliki 3. Vsak od protokolov v tem polju se inicializira na začetku dneva v inetsw s klicem inet_register_protosw iz inet_init. Funkcija inet_init prav tako inicializira različne module inet, kot so moduli ARP, ICMP, IP ter moduli TCP in UDP.

Slika 3. Struktura polja internetnega protokola

Korelacija vtičnice in protokola

Spomnimo se, da ko je vtičnica ustvarjena, definira vrsto in protokol, na primer my_sock = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0) . AF_INET podaja družino internetnih naslovov s tokovno vtičnico, definirano kot SOCK_STREAM (kot je prikazano tukaj v inetsw_array).

Premik podatkov za vtičnice poteka z uporabo osnovne strukture, imenovane medpomnilnik vtičnic (sk_buff). sk_buff vsebuje paketne podatke in podatke o stanju, ki obsegajo več plasti sklada protokolov. Vsak poslan ali prejet paket je predstavljen v sk_buff. Struktura sk_buff je definirana v linux/include/linux/skbuff.h in je prikazana na sliki 4.

Slika 4. Medpomnilnik vtičnice in njegove povezave z drugimi strukturami

Kot lahko vidite, je več struktur sk_buff za te povezave lahko povežemo skupaj. Vsak od njih identificira strukturo naprave (net_device), kateri je paket poslan ali prejet. Ker je vsak paket predstavljen v sk_buff, so glave paketov priročno definirane z naborom kazalcev (th, iph in mac za glavo za nadzor dostopa do medijev (MAC). Ker so strukture sk_buff osrednjega pomena za organizacijo podatkov vtičnic, je število podpornih funkcij: Obstajajo funkcije za ustvarjanje, uničenje, kloniranje in upravljanje čakalne vrste sk_buff.

Medpomnilniki vtičnic so zasnovani za medsebojno komunikacijo za določeno vtičnico in vključujejo veliko količino informacij, vključno s sklici na glave protokola, časovne žige (kdaj je bil paket poslan ali prejet) in ustrezno napravo.

Agnostični vmesnik naprave

Pod plastjo protokola je še ena neodvisna plast vmesnika, ki povezuje protokole z različnimi gonilniki fizičnih naprav z različnimi zmogljivostmi. Ta plast zagotavlja standardni nabor funkcij, ki jih uporabljajo nizkonivojske omrežne naprave, da lahko komunicirajo s skladom protokolov na visoki ravni.

Prvič, gonilniki naprav se lahko sami registrirajo in odjavijo v jedru s klicem register_netdevice ali unregister_netdevice. Klicni ukaz najprej zapolni strukturo net_device in jo nato posreduje za registracijo. Jedro pokliče svojo funkcijo init (če je definirana), izvede nekaj pregledov zdravja, ustvari vnos sysfs in nato doda novo napravo na seznam naprav ( povezan seznam naprave, aktivne v jedru). Strukturo net_device lahko najdete v linux/include/linux/netdevice.h. Nekatere funkcije so v linux/net/core/dev.c.

Funkcija dev_queue_xmit se uporablja za pošiljanje sk_buff iz sloja protokola v napravo. Postavi sk_buff v čakalno vrsto za morebitno posredovanje z ustreznim gonilnikom naprave (naprava, ki jo definira net_device ali kazalec sk_buff->dev v sk_buff). Struktura dev vsebuje metodo, imenovano hard_start_xmit, ki shrani funkcijo gonilnika za inicializacijo prenosa sk_buff.

Prejemanje paketa poteka tradicionalno z uporabo netif_rx. Ko gonilnik naprave na nižji ravni prejme paket (vsebovan znotraj dodeljenega sk_buff), gre sk_buff do omrežne plasti s klicem netif_rx. Ta funkcija nato postavi sk_buff v čakalno vrsto na višjo raven protokola za nadaljnjo obdelavo z uporabo netif_rx_schedule. Funkciji dev_queue_xmit in netif_rx se nahajata v linux/net/core/dev.c.

Nazadnje je bil v jedro uveden nov vmesnik aplikacijskega programa (NAPI) za vmesnik s plastjo, neodvisno od naprave (dev). Nekateri vozniki ga uporabljajo, vendar velika večina še vedno uporablja starejši vmesnik za zajemanje okvirjev (približno šest od sedmih). NAPI lahko ponudi boljše delovanje pod velikimi obremenitvami, hkrati pa se izognete prekinitvam pri vsakem dohodnem okvirju.

Gonilniki naprav

Na dnu omrežnega sklada so gonilniki naprav, ki nadzorujejo fizične omrežne naprave. Primeri naprav na tej ravni vključujejo gonilnik SLIP serijski vmesnik ali gonilnik Ethernet prek naprave Ethernet.

Med inicializacijo gonilnik naprave dodeli prostor za strukturo net_device in jo nato inicializira s potrebnimi rutinami. Eden od njih, imenovan dev->hard_start_xmit, določa, kako naj zgornja plast postavi sk_buff v čakalno vrsto za prenos. Preneseno je sk_buff. Delovanje te funkcije je odvisno od strojne opreme, vendar se običajno paket, opisan v sk_buff, premakne v tako imenovani "strojni obroč" ali "čakalna vrsta". Prihod okvirja, kot je opisano na ravni, neodvisni od naprave, uporablja vmesnik netif_rx ali netif_receive_skb za omrežni gonilnik, združljiv z NAPI. Gonilnik NAPI omejuje zmogljivosti osnovne strojne opreme. Za podrobnosti si oglejte razdelek.

Ko je gonilnik naprave konfiguriral svoje vmesnike v strukturi razvijalcev, je klic register_netdevice na voljo za uporabo. V linux/drivers/net lahko najdete gonilnike, specifične za omrežne naprave.

Kar daj

Izvorna koda Linuxa je odličen način za spoznavanje oblikovanja gonilnikov za številne vrste naprav, vključno z gonilniki omrežnih naprav. Našli boste razlike v zasnovi in uporabi razpoložljivih API-jev jedra, vendar bo vsak uporaben kot navodila ali kot izhodišče za nov gonilnik. Preostala koda v omrežnem skladu je standardna in se uporablja, dokler ni potreben nov protokol. Toda tudi takrat so implementacije TCP (za pretočni protokol) ali UDP (za protokol za posredovanje sporočil) uporabne modele za začetek novega razvoja.

TCP/IP

Sklad omrežnih protokolov TCP/IP ima 4 ravni:

Kanal (povezava).
Omrežje (Internet).
Transport.
Aplikacija.

Aplikacijska plast

HTTP;
SMTP;

Vsak protokol določa svoj vrstni red in principe dela s podatki.

Uporablja se za prenos elektronske pošte. Operacija SMTP vključuje tri zaporedne korake:

Določanje naslova pošiljatelja. To je potrebno za vračanje pisem.
Opredelitev prejemnika. Ta korak lahko večkrat ponovite, če navedete več prejemnikov.
Določanje vsebine sporočila in pošiljanje. Podatek o vrsti sporočila se posreduje kot servisna informacija. Če strežnik potrdi svojo pripravljenost za sprejem paketa, je sama transakcija zaključena.

Glava

Na primer, glavo, ugnezdeno na transportni plasti, lahko obdela samo transportna plast na drugi strani. Drugi ga bodo preprosto ignorirali.

Transportna plast

Na transportnem nivoju se prejete informacije obdelajo kot ena enota, ne glede na vsebino. Prejeta sporočila razdelimo na segmente, dodamo jim glavo in vse skupaj pošljemo navzdol.

Protokoli za prenos podatkov:

Najpogostejši protokol. Odgovoren je za zagotovljen prenos podatkov. Pri pošiljanju paketov se nadzoruje njihova kontrolna vsota, proces transakcije. To pomeni, da bodo informacije prispele »varne in zdrave« ne glede na pogoje.

TCP ali UDP?

Vsak od teh protokolov ima svoj obseg. Logično je določeno z značilnostmi dela.

Glavna prednost UDP je hitrost prenosa. TCP je zapleten protokol s številnimi preverjanji, medtem ko se zdi, da je UDP bolj poenostavljen in zato hitrejši.

Slabost je v enostavnosti. Zaradi pomanjkanja preverjanj celovitost podatkov ni zagotovljena. Tako se podatki preprosto pošljejo, vsi pregledi in podobne manipulacije pa ostanejo aplikaciji.

UDP se uporablja na primer za gledanje videoposnetkov. Za video datoteko izguba majhnega števila segmentov ni kritična, najpomembnejša pa je hitrost nalaganja.

Če pa morate poslati gesla ali podatke o bančni kartici, potem je potreba po uporabi TCP očitna. Izguba že najmanjšega podatka ima lahko katastrofalne posledice. Hitrost v tem primeru ni tako pomembna kot varnost.

Omrežna plast

Omrežni sloj oblikuje pakete iz prejetih informacij in doda glavo. Najpomembnejši del podatkov so IP in MAC naslovi pošiljateljev in prejemnikov.

IP naslov (naslov internetnega protokola) - logični naslov naprave. Vsebuje podatke o lokaciji naprave v omrežju. Primer vnosa: .

Omrežna plast je odgovorna za:

Določitev dostavnih poti.
Prenos paketov med omrežji.
Dodeljevanje edinstvenih naslovov.

Usmerjevalniki so naprave omrežne plasti. Na podlagi prejetih podatkov si utirajo pot med računalnikom in strežnikom.

Najbolj priljubljen protokol na tej ravni je IP.

Vrste naslovov IP

V omrežjih se uporabljata dve vrsti naslovov IP:

Javno.
Zasebno.

Zasebno (Zasebno) se v internetu ne uporabljajo. V globalnem omrežju taki naslovi niso edinstveni. Primer je lokalno omrežje. Vsaki napravi je dodeljen edinstven naslov IP znotraj določenega omrežja.

IPv4

Format snemanja: .

IPv6

Ta različica je namenjena reševanju težav s prejšnjo različico. Dolžina naslova je 128 bitov.

Primer vnosa: .

Obstajajo tri vrste naslovov IPv6:

Unicast.
Anycast.
Multicast.

Unicast je vrsta IPv6 unicast. Ko je paket poslan, doseže samo vmesnik, ki se nahaja na ustreznem naslovu.

Anycast se nanaša na večvrstne naslove IPv6. Poslani paket bo šel do najbližjega omrežnega vmesnika. Uporabljajo ga samo usmerjevalniki.

Multicast so multicast. To pomeni, da bo poslani paket dosegel vse vmesnike, ki so v multicast skupini. Za razliko od oddajanja, ki je »oddajanje vsem«, multicast oddaja samo določeni skupini.

Maska podomrežja

Maska podomrežja določa številko podomrežja in gostitelja iz naslova IP.

Na primer, naslov IP ima masko. V tem primeru bo format zapisa videti takole. Število "24" je število bitov v maski. Osem bitov je enako enemu oktetu, ki ga lahko imenujemo tudi bajt.

Če govorimo posebej o maski podomrežja, potem ima v binarni predstavitvi enote ali ničle v enem oktetu. V tem primeru je zaporedje tako, da so najprej bajti z enicami in šele nato z ničlami.

Podomrežje in gostitelj

Podomrežje je odgovorno za logično ločitev. V bistvu so to naprave, ki uporabljajo isto lokalno omrežje. Določeno z obsegom naslovov IP.

Host je naslov omrežnega vmesnika (omrežne kartice). Določeno iz naslova IP z uporabo maske. Na primer: . Ker so prvi trije okteti podomrežje, ostane. To je številka gostitelja.

Razpon naslovov gostitelja je od 0 do 255. Gostitelj s številko "0" je pravzaprav naslov samega podomrežja. In gostiteljska številka "255" je izdajatelj.

Naslavljanje

Obstajajo tri vrste naslovov, ki se uporabljajo za naslavljanje v skladu protokolov TCP/IP:

Lokalno.
Omrežje.
Imena domen.

Naslovi MAC se imenujejo lokalni. Uporabljajo se za naslavljanje v lokalnih omrežnih tehnologijah, kot je Ethernet. V kontekstu TCP/IP beseda "lokalni" pomeni, da delujejo le znotraj podomrežja.

Domena najvišje ravni predstavlja določene informacije. Generični (.org, .net) niso omejeni z nobenimi strogimi mejami. Nasprotno je pri lokalnih (.us, .ru). Ponavadi so lokalizirani.

Domene na nizki ravni so vse ostalo. Lahko je poljubne velikosti in vsebuje poljubno število vrednosti.

DNS (Domain Name System) vzpostavi preslikavo med imeni domen in javnim naslovom IP. Ko v brskalnik vnesete ime domene, bo DNS zaznal ustrezen naslov IP in ga sporočil napravi. Naprava bo to obdelala in vrnila kot spletno stran.

Sloj podatkovne povezave

Najpogostejši protokoli:

Ethernet.
WLAN.

Ethernet je najpogostejša žična tehnologija LAN.

WLAN je lokalno omrežje, ki temelji na brezžičnih tehnologijah. Naprave medsebojno delujejo brez fizičnih kabelskih povezav. Primer najpogostejše metode je Wi-Fi.

Konfiguriranje TCP/IP za uporabo statičnega naslova IPv4

Statični naslov IPv4 se dodeli neposredno v nastavitvah naprave ali samodejno ob povezovanju v omrežje in je trajen.

Če želite konfigurirati sklad protokolov TCP/IP za uporabo stalnega naslova IPv4, vnesite ukaz ipconfig/all v konzolo in poiščite naslednje podatke.

Konfiguriranje TCP/IP za uporabo dinamičnega naslova IPv4

Dinamični naslov IPv4 se nekaj časa uporablja, najame in nato spremeni. Samodejno dodeljen napravi, ko je povezana z omrežjem.

Če želite konfigurirati sklad protokolov TCP/IP za uporabo nestalnega naslova IP, morate iti v lastnosti želene povezave, odpreti lastnosti IPv4 in označiti polja, kot je prikazano.

Metode prenosa podatkov

Podatki se preko fizičnega medija prenašajo na tri načine:

Simpleks.
Poldupleks.
Polni dupleks.

Simplex je enosmerna komunikacija. Prenos izvaja le ena naprava, druga pa samo sprejema signal. Lahko rečemo, da se informacije prenašajo samo v eno smer.

Primeri preproste komunikacije:

Televizijsko oddajanje.
Signal satelitov GPS.

Poldupleks je dvosmerna komunikacija. Vendar pa lahko samo eno vozlišče prenaša signal naenkrat. Pri tej vrsti komunikacije dve napravi ne moreta uporabljati istega kanala hkrati. Popolna dvosmerna komunikacija morda fizično ne bo mogoča ali pa lahko povzroči kolizije. Rečeno je, da so v sporu glede prenosnega medija. Ta način se uporablja pri uporabi koaksialnega kabla.

Primer poldupleksne komunikacije je komunikacija prek walkie-talkieja na eni frekvenci.

Full Duplex - popolna dvosmerna komunikacija. Naprave lahko hkrati oddajajo signal in sprejemajo. Niso v konfliktu zaradi prenosnega medija. Ta način se uporablja pri uporabi tehnologije Fast Ethernet in povezave s sukanim parom.

Primer je telefonska komunikacija prek mobilnega omrežja.

TCP/IP proti OSI

Model OSI določa principe prenosa podatkov. Plasti sklada protokolov TCP/IP neposredno ustrezajo temu modelu. Za razliko od štirislojnega TCP/IP ima 7 slojev:

Fizično.
Kanal (podatkovna povezava).
Omrežje.
Transport.
Seja.
Predstavitev.
Aplikacija.

Trenutno se ni treba preveč poglabljati v ta model, potrebno pa je vsaj površno razumevanje.

Transportna plast ostane nespremenjena. Izvaja enake funkcije.

Tudi omrežna plast je nespremenjena. Opravlja popolnoma enake naloge.

Sloj podatkovne povezave v TCP/IP ustreza zadnjima dvema slojema OSI. Sloj podatkovne povezave vzpostavlja protokole za prenos podatkov preko fizičnega medija.

Fizična predstavlja dejansko fizično povezavo – električni signali, konektorji itd. V skladu protokolov TCP/IP je bilo odločeno združiti ti dve plasti v eno, saj se oba ukvarjata s fizičnim medijem.

Imenuje se dogovorjen nabor protokolov na različnih ravneh, ki zadostuje za organizacijo medmrežnega delovanja protokolni sklad. Za vsako raven je določen nabor poizvedovalnih funkcij za interakcijo z višjo ravnjo, ki se imenuje vmesnik. Pravila za interakcijo med dvema strojema lahko opišemo kot niz postopkov za vsako raven, ki se imenujejo protokoli.

Obstaja veliko nizov protokolov, ki se pogosto uporabljajo v omrežjih. To so skladi, ki so mednarodni in nacionalni standardi, ter lastniški skladi, ki so postali razširjeni zaradi razširjenosti opreme določenega podjetja. Primeri priljubljenih skladov protokolov vključujejo Novellov sklad IPX/SPX, sklad TCP/IP, ki se uporablja v internetu in številnih omrežjih, ki temeljijo na UNIX-u, sklad OSI Mednarodne organizacije za standardizacijo, sklad DECnet podjetja Digital Equipment Corporation in več drugih.

Skladi protokolov so razdeljeni na tri ravni:

transport;

uporabljeno.

Omrežni protokoli

Omrežni protokoli zagotavljajo naslednje storitve: naslavljanje in usmerjanje informacij, preverjanje napak, zahtevanje ponovnega prenosa in vzpostavitev pravil za interakcijo v določenem omrežnem okolju. Spodaj so najbolj priljubljeni omrežni protokoli.

DDP(DatagramDeliveryProtocol) Appleov protokol za prenos podatkov, ki se uporablja v AppleTalk.

IP(Internetni protokol - internetni protokol). Protokol sklada TCP/IP, ki zagotavlja informacije o naslavljanju in usmerjanju.

IPX(InternetworkPacketeXchange) v NWLink Protokol NovelNetWare, ki se uporablja za usmerjanje in posredovanje paketov.

NetBEUI(NetBIOSExtendedUserInterface – razširjeno Uporabniški vmesnik osnovni omrežni V/I sistem) . Ta protokol, ki sta ga skupaj razvila IBM in Microsoft, zagotavlja transportne storitve za NetBIOS.

Transportni protokoli

Transportni protokoli zagotavljajo naslednje storitve za zanesljiv prenos podatkov med računalniki. Spodaj so najbolj priljubljeni transportni protokoli.

ATP(AppleTalkProtocol – Transaction Protocol AppleTalk) in NBP(NameBindingProtocol – protokol za vezavo imen). Seja AppleTalk in transportni protokoli.

NetBIOS ( Osnovni omrežni V/I sistem) . NetBIOS Vzpostavi povezavo med računalniki in NetBEUI zagotavlja podatkovne storitve za to povezavo.

SPX(SequencedPacketeXchange – Zaporedna izmenjava paketov) v protokolu NWLink.NovelNetWare, ki se uporablja za zagotavljanje dostave podatkov.

TCP(TransmissionControlProtocol – Transmission Control Protocol) Protokol sklada TCP/IP, odgovoren za zanesljivo dostavo podatkov.

Aplikacijski protokoli

Aplikacijski protokoli so odgovorni za to, kako aplikacije komunicirajo. Spodaj so najbolj priljubljeni protokoli aplikacij.

AFP(Apple Talk File Protocol – Apple Talk File Protocol). daljinec datoteke Macintosh.

FTP(Protokol za prenos datotek - Protokol za prenos datotek). Protokol sklada TCP/IP, ki se uporablja za zagotavljanje storitev prenosa datotek.

NCP(NetWare Core Protocol - NetWare Basic Protocol). Odjemalska lupina in preusmerjevalniki NovelNetWare.

SNMP(SimpleNetworkManagementProtocol) Protokol sklada TCP/IP, ki se uporablja za upravljanje in nadzor omrežnih naprav.

HTTP(HyperTextTransferProtocol) – protokol za prenos hiperbesedila in drugi protokoli.

Zbirka internetnih protokolov zagotavlja podatkovno komunikacijo od konca do konca, ki določa, kako se podatki pakirajo, obdelujejo, prenašajo, usmerjajo in sprejemajo. Ta funkcionalnost je organizirana v štiri abstraktne plasti, ki razvrščajo vse povezane protokole glede na obseg vključenih omrežij. Najnižja do najvišja plast je komunikacijska plast, ki vsebuje komunikacijske metode za podatke, ki ostanejo znotraj enega omrežnega segmenta (povezava); Internetna plast, ki zagotavlja povezovanje med neodvisnimi omrežji; transportni sloj, ki skrbi za komunikacijo med gostitelji; in aplikacijski sloj, ki zagotavlja medprocesno komunikacijo za aplikacije.

Razvoj internetne arhitekture in protokolov v modelu TCP/IP izvaja odprta mednarodna skupnost oblikovalcev IETF.

Zgodba

Protokolni sklad TCP/IP je na osnovi NCP (Network Control Protocol) ustvarila skupina razvijalcev pod vodstvom Vintona Cerfa leta 1972. Julija 1976 sta Vint Cerf in Bob Kahn prvič demonstrirala prenos podatkov s pomočjo TCP prek treh različna omrežja. Paket je sledil naslednji poti: San Francisco - London - Univerza Južne Kalifornije. Do konca svojega potovanja je paket prepotoval 150 tisoč km, ne da bi izgubil niti en košček. Leta 1978 so se Cerf, Jon Postel in Danny Cohen odločili ustvariti dve ločeni funkciji v TCP: TCP in IP (angleški internetni protokol, medomrežni protokol). TCP je bil odgovoren za razdelitev sporočila na datagrame in njihovo povezovanje na končni točki pošiljanja. Za prenos (s kontrolo sprejema) posameznih datagramov je skrbel IP. Tako se je rodil sodobni internetni protokol. In 1. januarja 1983 je ARPANET prešel na nov protokol. Ta dan velja za uradni datum rojstva interneta.

Plasti sklada TCP/IP

Protokolni sklad TCP/IP vključuje štiri plasti:

Protokoli na teh ravneh v celoti izvajajo funkcionalnost modela OSI. Vsa uporabniška interakcija v omrežjih IP je zgrajena na protokolnem skladu TCP/IP. Sklad je neodvisen od fizičnega medija za prenos podatkov, kar predvsem zagotavlja popolnoma transparentno interakcijo med žičnim in brezžičnim omrežjem.

Porazdelitev protokolov po nivojih modela TCP/IP

Uporabljeno
(Aplikacijska plast)

npr. HTTP, RTSP, FTP, DNS

Transport

Transportna plast

Omrežna (internetna) raven

Sloj podatkovne povezave

Pri načrtovanju protokolnega sklada na nivoju povezave je upoštevano kodiranje, odporno na hrup, ki omogoča odkrivanje in popravljanje napak v podatkih zaradi vpliva šuma in motenj na komunikacijski kanal.

Primerjava z modelom OSI

Zgornje tri plasti v modelu OSI, to je aplikacijska plast, predstavitvena plast in sejna plast, niso ločeno ločene v modelu TCP/IP, ki ima samo aplikacijsko plast nad transportno plastjo. Čeprav jih nekatere aplikacije čistega protokola OSI, kot je X.400, prav tako združujejo, ni zahteve, da mora protokolni sklad TCP/IP prekrivati monolitno arhitekturo nad transportno plastjo. Na primer, aplikacijski protokol NFS deluje prek protokola XDR (External Data Representation), ta pa prek protokola Remote Procedure Call (RPC). RPC zagotavlja zanesljiv prenos podatkov, tako da lahko varno uporablja prenos UDP po najboljših močeh.

Različni avtorji so različno razlagali model TCP/IP in se ne strinjajo, da povezovalni sloj ali celoten model TCP/IP zajame pomisleke OSI Layer 1 (fizični sloj) ali domneva, da je sloj strojne opreme pod povezovalnim slojem.

Več avtorjev je poskušalo vključiti sloja 1 in 2 modela OSI v model TCP/IP, saj se nanju običajno nanašajo sodobni standardi (npr. IEEE in ITU). Posledica tega je pogosto petplastni model, kjer je komunikacijska plast ali plast dostopa do omrežja razdeljena na 1. in 2. plast modela OSI.

Pri prizadevanjih za razvoj protokola IETF ne gre za strogo plastenje. Nekateri njegovi protokoli morda ne sledijo čistemu modelu OSI, čeprav se RFC včasih sklicujejo nanj in pogosto uporabljajo starejše številke plasti OSI. IETF je večkrat izjavil, da zasnova internetnega protokola in arhitekture ne bi smela ustrezati zahtevam OSI. RFC 3439, ki obravnava internetno arhitekturo, vsebuje razdelek z naslovom "Sloj, ki velja za škodljivega".

Na primer, sloj seje in predstavitveni sloj paketa OSI se štejeta za vključenega v sloj aplikacije paketa TCP/IP. Funkcionalnost sloja seje je mogoče najti v protokolih, kot sta HTTP in SMTP, in je bolj očitna v protokolih, kot sta Telnet in protokol za začetek seje (SIP). Funkcionalnost plasti seje je implementirana tudi s številčenjem vrat za protokola TCP in UDP, ki zajemata transportno plast v paketu TCP/IP. Funkcije predstavitvene plasti so implementirane v TCP/IP aplikacijah s standardom MIME za izmenjavo podatkov.

Konflikti so očitni tudi v prvotnem modelu OSI, ISO 7498, ko dodatki k temu modelu, kot je ISO 7498/4 Management Framework ali ISO 8648 Notranja organizacija omrežne plasti (IONL), niso obravnavani. Ko se dokumenti IONL in Management Framework pregledajo, sta ICMP in IGMP definirana kot protokola za nadzor sloja za omrežni sloj. Podobno IONL zagotavlja okvir za "od podomrežja odvisne konvergenčne objekte", kot sta ARP in RARP.

Protokole IETF je mogoče enkapsulirati rekurzivno, kar dokazujejo protokoli za tuneliranje, kot je General Routing Encapsulation (GRE). GRE uporablja isti mehanizem, ki ga OSI uporablja za tuneliranje na omrežni plasti. Obstaja nesoglasje o tem, kako prilagoditi model TCP/IP modelu OSI, ker plasti v teh modelih niso enake.

Poleg tega model OSI ne uporablja dodatne plasti - "Internetworking" - med plastmi podatkovne povezave in omrežnimi plastmi. Primer kontroverznega protokola bi bil ARP ali STP.

Tukaj je opisano, kako se protokoli TCP/IP tradicionalno prilegajo modelu OSI:

Porazdelitev protokolov po nivojih modela OSI

	TCP/IP	OSI
7	Uporabljeno	Uporabljeno	npr. HTTP, SMTP, SNMP, FTP, Telnet, SSH, SCP, SMB, NFS, RTSP, BGP
6		Zastopanje	npr. XDR, AFP, TLS, SSL
5		Seja	npr. ISO 8327 / CCITT X.225, RPC, NetBIOS, PPTP, L2TP, ASP
4	Transport	Transport	npr. TCP, UDP, SCTP, SPX, ATP, DCCP, GRE
3	Omrežje	Omrežje	npr. ICMP, IGMP, CLNP, OSPF, RIP, IPX, DDP, ARP
2	Kanal	Kanal	npr. Ethernet, Žetonski prstan, HDLC , PPP , X.25 , Frame Relay , ISDN , ATM , SPB , MPLS
1	Kanal	Fizično	na primer električni kabli, radijske komunikacije, kabli iz optičnih vlaken, infrardeče sevanje

Običajno so v skladu TCP/IP zgornje 3 plasti modela OSI (aplikacija, predstavitev in seja) združene v eno - aplikacijo. Ker tak sklad ne zagotavlja enotnega protokola za prenos podatkov, se funkcije določanja podatkovnega tipa prenesejo na aplikacijo.

Opis modela TCP/IP v strokovni literaturi

Opombe

Modeli OSI in TCP/IP. Baza znanja osLogic.ru
Modeli omrežij TCP/IP in OSI. Ciscovo učenje
Vasiliev A. A., Telina I. S., Izbačkov Yu. S., Petrov V. N. Informacijski sistemi: Učbenik za visoke šole. - St. Petersburg. : Peter, 2010. - 544 str. - ISBN 978-5-49807-158-9.
Andrew Krowczyk, Vinod Kumar, Noman Laghari in drugi..NET mrežno programiranje za profesionalce / trans. iz angleščine V. Strelcov. - M.: Lori, 2005. - 400 str. - ISBN 1-86100-735-3. - ISBN 5-85582-170-2.

Transportna plast (TL) določa pravila za prenos paketov po omrežju. Transportna plast spremlja dostavo posameznih paketov od konca do konca in ne upošteva nobenih odvisnosti med temi paketi (tudi tistimi, ki pripadajo istemu sporočilu). Vsak paket obravnava, kot da vsak del pripada ločeno sporočilo, ne glede na to, ali je temu dejansko tako ali ne. Protokoli transportne plasti zagotavljajo, da vsa sporočila prispejo na cilj nedotaknjena in da so paketi razvrščeni v prvotnem vrstnem redu. Na transportnem nivoju se izvaja nadzor kršitev informacij in nadzor napak ter nadzor pretoka na celotni poti izvor-cilj.

Transportna plast opravlja naslednje naloge:

Naslavljanje servisne točke. Računalniki pogosto izvajajo več programov hkrati. Iz tega razloga dostava izvor-cilj ne pomeni le dostave od enega računalnika do drugega, temveč tudi od danega procesa (programa, ki se izvaja) na enem računalniku do danega procesa (programa, ki se izvaja) na drugem. Zato mora glava transportnega sloja vključevati vrsto naslova, ki se imenuje naslov storitvene točke (ali naslov vrat). Omrežna plast dostavi vsak paket na pravi naslov računalnika; Transportna plast dostavi celotno sporočilo pravilnemu procesu v tem računalniku.
Segmentacija in ponovno sestavljanje. Sporočilo je razdeljeno na prenosne segmente, vsak segment pa vsebuje zaporedno številko. Te številke omogočajo transportnemu sloju, da potem, ko doseže cilj, pravilno ponovno sestavi sporočilo in nadomesti pakete, ki so bili izgubljeni pri prenosu.
Upravljanje povezav. Transportna plast je lahko povezovalno usmerjen (prenos brez povezave) ali povezovalno usmerjen prenos (datagramski način). Prenosni sloj brez povezave (prek vnaprej vzpostavljene virtualne povezave) obdela vsak segment kot neodvisen paket in ga dostavi transportnemu sloju na ciljnem računalniku. Povezovalno usmerjena transportna plast najprej vzpostavi povezavo s transportno plastjo na ciljnem računalniku, preden dostavi pakete. Ko so vsi podatki preneseni, se povezava prekine.
V načinu brez povezave se transportna plast uporablja za prenos posameznih datagramov brez zagotavljanja njihove zanesljive dostave. Način, usmerjen v povezavo, se uporablja za zanesljivo dostavo podatkov.
Nadzor toka. Tako kot plast podatkovne povezave je tudi transportna plast odgovorna za nadzor pretoka. Vendar se nadzor pretoka na tej ravni izvaja od konca do konca.
Nadzor napak. Tako kot plast podatkovne povezave je tudi transportna plast odgovorna za nadzor napak. Oddajna transportna plast zagotavlja, da celotno sporočilo doseže sprejemno transportno plast brez napak (poškodbe, izgube ali podvajanja). Popravek napak se običajno pojavi s ponovnim prenosom.

Sloj seje SL- krmilnik omrežnega dialoga. Vzpostavlja, vzdržuje in sinhronizira interakcije med komunikacijskimi sistemi.

Z uporabo Session Layerja se organizira dialog med stranema, zabeleži se katera stran je pobudnik, katera stran je aktivna in kako se dialog konča.

Naloge plasti seje so naslednje:

Vodenje dialoga. Plast seje omogoča, da dva sistema vstopita v dialog. Omogoča izmenjavo sporočil med dvema procesoma. V tem primeru so možni naslednji načini: polovični dupleks (ena pot naenkrat) ali polni dupleks (dve poti hkrati). Na primer, dialog med terminalom in glavnim računalnikom je lahko poldupleksen.
Sinhronizacija. Plast seje Omogoča procesu dodajanje kontrolnih točk (sinhronizacijskih točk) v tok podatkov. Na primer, če sistem pošlje datoteko z 2000 stranmi, je zaželeno, da vstavite kontrolne točke po vsakih 100 straneh, da zagotovite, da je vsak 100-stranski modul prejet in neodvisno prepoznan. V tem primeru, če pride do kršitve med prenosom strani 523, bo edina zahtevana stran in bo ponovno poslana po obnovitev sistema- stran 501 (prva stran petsto)

Predstavitveni sloj se ukvarja z obliko posredovanja informacij nižjim nivojem, na primer s kodiranjem ali šifriranjem informacij.

Naloge predstavitvene plasti so:

Prekodiranje informacij. Procesi (programi, ki se izvajajo) v obeh sistemih običajno izmenjujejo informacije v obliki znakovnih nizov, številk itd. Informacije je treba pred prenosom spremeniti v bitne tokove. Ker različni računalniki uporabljajo različne sisteme kodiranja, predstavitveni sloj je odgovoren za interoperabilnost med temi različnimi metodami kodiranja. Predstavitveni sloj na oddajniku spremeni informacijo iz oblike, specifične za oddajnik, v splošno obliko. Predstavitveni sloj v sprejemnem računalniku nadomesti običajni format s formatom svojega sprejemnika.
Šifriranje. Za zagotavljanje občutljivih informacij mora sistem zagotavljati tajnost. Šifriranje pomeni, da oddajnik pretvori izvirne informacije v drugo obliko in sporočilo, ki izhaja iz tega, pošlje po omrežju. Dekodiranje mora biti pravo nasprotje prvotnega postopka, da se sporočilo pretvori nazaj v prvotno obliko.
Stiskanje. Stiskanje podatkov zmanjša število bitov v informacijah. Stiskanje podatkov postane še posebej pomembno pri prenosu večpredstavnosti, kot so besedilo, zvok in video.

Aplikacijska plast (AL) je nabor protokolov, izmenjanih med oddaljenimi vozlišči, ki izvajajo isto nalogo (program). Aplikacijska plast omogoča uporabniku (osebi oz programsko opremo) dostop do omrežja. Zagotavlja uporabniške vmesnike in podporo za storitve, kot so e-pošta, oddaljeni dostop in prenos sredstev, upravljanje javne baze podatkov in druge vrste porazdeljenih informacijskih storitev.

Primeri storitev, ki jih zagotavlja aplikacijska plast:

Omrežni virtualni terminal. Omrežni navidezni terminal je različica programske opreme fizičnega terminala, uporabniku omogoča prijavo v oddaljenega gostitelja. Za to aplikacija ustvari programsko emulacijo terminala na oddaljenem gostitelju. Uporabnikov računalnik komunicira s programskim terminalom, ta pa z gostiteljem in obratno. Oddaljeni gostitelj definira to povezavo kot povezavo z enim od lastnih terminalov in dovoli vstop.
Prenos datotek, dostop in upravljanje. Ta aplikacija omogoča uporabniku dostop do datotek na oddaljenem gostitelju za spreminjanje ali branje podatkov, pridobivanje datotek iz oddaljenega računalnika za uporabo v lokalnem računalniku in skrbništvo ali upravljanje datotek na oddaljenem računalniku.
Poštne storitve. Ta aplikacija nudi osnovo za pošiljanje in shranjevanje e-pošte.
Imeniške storitve. Ta aplikacija zagotavlja vire porazdeljene baze podatkov in dostop do globalnih informacij o različnih objektih in storitvah.

Sklad internetnih protokolov

Protokolni sklad Internet2 je bil razvit pred modelom OSI. Zato plasti v skladu internetnih protokolov ne ustrezajo ustreznim plastm v modelu OSI. Sklad internetnih protokolov je sestavljen iz petih plasti: fizične, podatkovne povezave, omrežja, transporta in aplikacije. Prve štiri plasti zagotavljajo fizične standarde, omrežni vmesnik, medmrežno delovanje in transportne funkcije, ki ustrezajo prvim štirim plastem modela OSI. Zgornje tri plasti v modelu OSI so v skladu internetnih protokolov predstavljene z eno samo plastjo, imenovano aplikacijska plast. 1.3.

riž. 1.3.

ARP	Protokol za razrešitev naslovov	Protokol iskanja naslova
bankomat	Način asinhronega prenosa	Asinhroni način prenosa
BGP	Border Gateway Protocol	Edge Routing Protocol
DNS	Sistem domenskih imen	Sistem domenskih imen
Ethernet	Ethernetno omrežje	Ethernet omrežje
FDDI	Fiber Distributed Data Interface	Vmesnik za porazdeljene podatke iz optičnih vlaken
HTTP	Protokol za prenos hiperteksta	Protokol za prenos hiperteksta
FTP	Prenos datoteke Protokol	Protokol za prenos datotek
ICMP	Internetni protokol za nadzorna sporočila	Protokol nadzornih sporočil
IGMP	Protokol za upravljanje internetnih skupin	Protokol za upravljanje internetnih skupin (uporabnikov).
IP	Internetni protokol	Internetni protokol
NFS	Omrežni datotečni sistem	Protokol za dostop do omrežja datotečni sistemi
OSPF	Najprej odprite Najkrajšo pot	Odprite prednostni protokol najkrajšega kanala
PDH	Plesiohronska digitalna hierarhija	Pleziokronična digitalna hierarhija
PPP	Protokol od točke do točke	Komunikacijski protokol od točke do točke