4) Маршрутизация. Стеки протоколов. Маршрутизация

Сначала локальные сети редко соединялись друг с другом, но. начиная с середины 80-х годов, компании стали понимать преимущества взаимодействия ЛС и объединения их в более крупные сетевые структуры.

Процесс перемещения информации из одной ЛС в другую по одному или более маршрутам называется маршрутизацией. Протоколы, поддерживающие передачу ЛС-ЛС по нескольким маршрутам, называются маршрутизируемыми. По мере увеличения числа локальных сетей, интегрируемых в более крупные сети, стало важно, чтобы применяемые для реализации ЛС протоколы были маршрутизируемыми.

Стеки протоколов

Работая совместно, протоколы реализуют уровень или уровни модели OSI. Это называется стеками или комплектами протоколов. Каждый уровень обрабатывает свою часть процесса коммуникаций, имеет собственные правила и требования. Стек уровней OSI показан в таблице 3.2. Чем выше в стеке находится протокол, тем более сложным он должен быть.

Таблица 3.2

Уровни стека OSI

Уровень		Описание
7.	Прикладной уровень	Реализует средства непосредственной поддержки приложений пользователя
6.	Представительный уровень	Транслирует форматы данных и добавляет шифрование
5.	Сеансовый уровень	Создает и прерывает соединения (сеансы), выполняет администрирование сеансов
4.	Транспортный уровень	Добавляет идентификаторы процессов и обрабатывает информацию контроля ошибок
3.	Сетевой уровень	Управляет последовательностью межсетевого обмена, адресами и маршрутизацией
2.	Канальный уровень	Добавляет информацию контроля ошибок и организует биты в кадры
1.	Физический уровень	Передает и принимает биты в среде передачи данных

Привязка протоколов

Сетевые функции могут выполнять многие различные стеки протоколов, а на компьютерах применяются разные платы сетевого интерфейса. Кроме того, компьютер может оснащаться несколькими такими платами и использовать более одного стека протоколов.

Процесс привязки (binding) ассоциирует стек протоколов с сетевым драйвером и платой сетевого интерфейса (адаптером). Одна плата допускает привязку нескольких протоколов. Например, к одному и тому же адаптеру Ethernet можно привязать и TCP/IP, и IPX/SPX. Кроме того, на одном компьютере с несколькими интерфейсными адаптерами (например, сервере, взаимодействующем с локальной сетью и с базовой магистралью) можно связать один протокол с двумя или более сетевыми платами.

Процесс привязки применяется на разных уровнях OSI. Это позволяет привязать один стек протоколов к другому. Драйвер устройства (реализующий канальный уровень) привязывается к плате сетевого интерфейса (физический уровень). TCP/IP можно привязать к драйверу устройства, а сеансовый уровень NetBIOS - к TCP/IP.

5) Протоколы, ориентированные и не ориентированные на установление соединения

Существуют два способа коммуникаций между компьютерами: ориентированные и не ориентированные на установление соединения.

Системы, не ориентированные на установление соединения, реализуют сквозную передачу потока данных, поэтому в них нет непроизводительных потерь из-за гарантированной доставки данных с помощью протоколов или последовательного упорядочения пакетов. Это позволяет подобным системам работать очень быстро. Примером протокола Internet, не ориентированного на установление соединения, является UDP/IP (User Datagram Protocol/Internet Protocol).

Системы, ориентированные на установление соединения, предполагают, что в процессе передачи некоторые данные могут теряться или поступать в некорректном порядке. Протоколы, ориентированные на установление соединения, гарантируют получение адресатом данных в правильном порядке. Для этого данные сохраняются, и согласовывается повторная их передача. Лишь затем последовательные данные передаются протоколам более высокого уровня. Это означает, что любое приложение может использовать протокол, ориентированный на установление соединения, для надежной доставки передаваемых им данных. Примером протокола Internet, ориентированного на установление соединения, является TCP/IP (Transmission Control Protocol/Internet Protocol).

Системы, не ориентированные на установление соединения, передают данные, предполагая, что они достигнут адресата. Хотя в локальной сетевой среде такой метод обычно работает, но в больших глобальных сетях, где пакеты теряются из-за шумов (помех в линиях) и перегрузки маршрутизатора, он оказывается недееспособным.

Между тем для транспортных протоколов, не ориентированных на установление соединения, не все потеряно: протоколы более высокого уровня будут знать, что данные не дошли до адресата, и спустя некоторое время потребуют повторной передачи. Таким образом, системы, не ориентированные на установление соединения, необязательно доставляют данные в корректном порядке, поэтому протокол более высокого уровня должен сортировать пакеты данных.

В локальной сетевой среде, где потери данных маловероятны, имеет смысл возложить упорядочение и гарантированную доставку на менее эффективные протоколы более высокого уровня, ведь использоваться эти средства будут редко. Между тем в таких глобальных сетях, как Internet, определение поступивших и отсутствующих данных протоколами высокого уровня потребовало бы слишком много времени, поэтому транспортный протокол должен принимать все необходимые меры для гарантированной доставки информации.