1Лаб.

1. назначение семиуровневой сетевой эталонной модели

Эталонная модель взаимодействия открытых систем (модель OSI) предназначена для описания процесса пересылки информации через сетевую среду от одного программного приложения другому программному приложению, работающему на другом компьютере. Ниже перечислены все семь уровней модели OSI:

• прикладной уровень (Application Layer): обеспечивает взаимодействие сети и пользователя;

• уровень представления (Presentation Layer): запросы приложений, полученные с уровня приложений, он преобразует в формат для передачи по сети, а полученные из сети данные преобразует в формат, понятный приложениям. На этом уровне может осуществляться сжатие/распаковка или кодирование/декодирование данных, а также перенаправление запросов другому сетевому ресурсу, если они не могут быть обработаны локально;

• сеансовый уровень (Session Layer): отвечает за поддержание сеанса связи, позволяя приложениям взаимодействовать между собой длительное время. Уровень управляет созданием/завершением сеанса, обменом информацией, синхронизацией задач, определением права на передачу данных и поддержанием сеанса в периоды неактивности приложений;

• транспортный уровень (Transport Layer): обеспечивает защищённую передачу данных между узлами в сети Интернет;

• сетевой уровень (Network Layer): предназначен для определения пути передачи данных. Отвечает за трансляцию логических адресов и имён в физические, определение кратчайших маршрутов, коммутацию и маршрутизацию, отслеживание неполадок и «заторов» в сети;

• канальный уровень (Channel Layer or Data Link Layer): предназначен для обеспечения взаимодействия сетей по физическому уровню и контролем над ошибками, которые могут возникнуть;

• физический уровень(Physical Layer): определяет метод передачи данных, представленных в двоичном виде, от одного устройства (компьютера) к другому.

2. подробно опишите назначение двух из семи уровней

Уровень представлений обычно представляет собой промежуточный протокол для преобразования информации из соседних уровней. Это позволяет осуществлять обмен между приложениями на разнородных компьютерных системах прозрачным для приложений образом. Уровень представлений обеспечивает форматирование и преобразование кода. Форматирование кода используется для того, чтобы гарантировать приложению поступление информации для обработки, которая имела бы для него смысл. При необходимости этот уровень может выполнять перевод из одного формата данных в другой. Уровень представлений имеет дело не только с форматами и представлением данных, он также занимается структурами данных, которые используются программами. Таким образом, уровень 6 обеспечивает организацию данных при их пересылке. Чтобы понять, как это работает, представим, что имеются две системы. Одна использует для представления данных расширенный двоичный код обмена информацией EBCDIC, например, это может быть мейнфрейм компании IBM, а другая — американский стандартный код обмена информацией ASCII (его используют большинство других производителей компьютеров). Если этим двум системам необходимо обменяться информацией, то нужен уровень представлений, который выполнит преобразование и осуществит перевод между двумя различными форматами.

Протокол сетевого уровня— протокол 3-го уровня сетевой модели OSI, предназначается для определения пути передачи данных. Отвечает за трансляцию логических адресов и имён в физические, определение кратчайших маршрутов, коммутацию и маршрутизацию, отслеживание неполадок и заторов в сети. На этом уровне работает такое сетевое устройство, как маршрутизатор. В пределах семантики иерархического представления модели OSI Сетевой уровень отвечает на запросы обслуживания от Транспортного уровня и направляет запросы обслуживания на Канальный уровень. Максимальная длина пакета сетевого уровня может быть ограничена командой ip mtu. Протоколы сетевого уровня маршрутизируют данные от источника к получателю и могут быть разделены на два класса: протоколы с установкой соединения и без него.

Протоколы с установкой соединения начинают передачу данных с вызова или установки маршрута следования пакетов от источника к получателю. После чего начинают последовательную передачу данных и затем по окончании передачи разрывают связь.

Протоколы без установки соединения посылают данные, содержащие полную адресную информацию в каждом пакете. Каждый пакет содержит адрес отправителя и получателя. Далее каждое промежуточное сетевое устройство считывает адресную информацию и принимает решение о маршрутизации данных. Письмо или пакет данных передается от одного промежуточного устройства к другому до тех пор, пока не будет доставлено получателю. Протоколы без установки соединения не гарантируют поступление информации получателю в том порядке, в котором она была отправлена, т.к. разные пакеты могут пройти разными маршрутами. За восстановления порядка данных при использовании сетевых протоколов без установки соединения отвечают транспортные протоколы.

3. определение топологии сети, на что она влияет

Сетевая тополо́гия— способ описания конфигурации сети, схема расположения и соединения сетевых устройств.

Сетевая топология может быть

• физической — описывает реальное расположение и связи между узлами сети.

• логической — описывает хождение сигнала в рамках физической топологии.

• информационной — описывает направление потоков информации, передаваемых по сети.

• управления обменом — это принцип передачи права на пользование сетью.

Существует множество способов соединения сетевых устройств. Выделяют 3 базовых топологии:

• Шина

• Кольцо

• Звезда

Выбор той или иной топологии влияет на:

• состав необходимого сетевого оборудования

• характеристики сетевого оборудования

• возможности расширения сети

• способ управления сетью

4. понятие метода доступа к передающей среде

Метод доступа к передающей среде - это совокупность правил, по которым узлы сети получают доступ к ресурсу. Иначе: это способ «захвата» передающей среды, способ определения того, какая из рабочих станций сети может следующей использовать ресурсы сети. Так же называется набор правил (алгоритм), используемых сетевым оборудованием, чтобы направить поток сообщений через сеть, а также один из основных признаков, по которым различают сетевое оборудование. Методы доступа к передающей среде и соответствующие ППД нижнего уровня могут быть разделены на следующие классы :

- методы, основанные на резервировании времени, принадлежащие к числу наиболее ранних и простых. Любая РС осуществляет передачу только в течение временных интервалов (слотов, определяющих начало и продолжительность передачи), заранее для нее зарезервированных. В неприоритетных системах слоты распределяются между станциями поровну, в системе с учетом приоритетов некоторые станции за фиксированный интервал времени получают большее число слотов. Станция, владеющая слотом, получает канал в свое полное распоряжение. Такие методы целесообразно применять в сетях с малым числом РС, так как канал используется неэффективно;

- селективные методы, при реализации которых с помощью соответствующих ППД рабочая станция осуществляет передачу только после получения разрешения, направляемого каждой РС по очереди центральным управляющим органом сети (такой алгоритм называется циклическим опросом), или это разрешение передается от станции к станции (алгоритм передачи маркера);

- методы, основанные на соперничестве (методы случайного доступа, методы «состязаний» рабочих станций), когда каждая РС пытается «захватить» передающую среду;

- кольцевые методы, предназначенные только для ЛКС с кольцевой топологией. К ним относятся два метода – вставка регистров и сегментированная передача (метод временных сегментов).

5. понятие сетевого трафика, в рамках какого уровня можно контролировать трафик?

Сетевой трафик— объём информации, передаваемой через компьютерную сеть за определенный период времени. Количество трафика измеряется как в пакетах, так и в битах, байтах и их производных: килобайт (Кб), мегабайт (Мб) и т. д.

Трафик различают на:

• входящий (информация, поступающая в сеть);

• исходящий (информация, поступающая из сети);

• внутренний (в пределах определенной сети, чаще всего локальной);

• внешний (за пределами определенной сети, чаще всего — интернет-трафик).

Пока сеть есть ее возможно контролировать, то есть стоит отключить ПК от сети - контроль не возможен.

2лаб.

Ответы на контрольные вопросы:

1.Опишите сетевую модель Internet с кратким представлением каждого уровня.Семь уровней сетевой модели Интернета

1. Пользовательский уровень. Представим себе, что мы сидим за компью­тером и работаем во Всемирной сети. На самом деле мы работаем с про­граммами, установленными на нашем компьютере. Назовем их клиентскими программами. Совокупность этих программ и представ­ляет для нас наш пользовательский уровень. Наши возможности в Интернете зависят от состава этих программ и от их настройки. То есть, на пользовательском уровне наши возможности работы в Интернете определяются составом клиентских программ.

На таком уровне Интернет представляется огромной совокупностью файлов с документами, программами и другими ресурсами, для работы с которыми и служат наши клиентские программы. Чем шире возмож­ности этих программ, тем шире и наши возможности. Есть программа для прослушивания радиотрансляций — можем слушать радио; есть программа для просмотра видео — можем смотреть кино, а если есть почтовый клиент — можем получать и отправлять сообщения элек­тронной почты.

2. Уровень представления. А что дает нам возможность устанавливать на компьютере программы и работать с ними? Конечно же, это его опе­рационная система. Она выступает посредником между человеком, компьютером и программами.

На втором уровне и происходит «разборка» с моделью компьютера и его операционной системой. Выше этого уровня они важны и играют роль. Ниже — уже безразличны. Все, что происходит на нижележащих уровнях, одинаково относится ко всем типам компьютеров.

Если взглянуть на Интернет с этого уровня, то это уже не просто набор файлов — это огромный набор «дисков».

3. Сеансовый уровень. Давайте представим себе компьютер с тремя жесткими дисками. У компьютера есть три владельца. Каждый настроил операционную систему так, чтобы полностью использовать «свой» диск, а для других пользователей сделал его скрытым. Свою работу они начинают с регистрации — вводят имя и пароль при включении компьютера.

Если спросить одного из них, сколько в ее компьютере жестких дисков, то он ответит, что только один, и будет прав — в своем персональном сеансе работы с компьютером он никогда не видел никаких иных дисков. Того же мнения будут придерживаться и двое других. Такой же взгляд на Интернет открывается с высоты сеансного уровня.

Подключение к Интернету и наличие необходимых клиентских программ еще не означает, что нас в Интернете ждут. То есть, связаться с приятелем, конечно, можно, но со штаб-квартирой ЦРУ нас не соединят. Надо либо иметь соответствующие права, либо знать заветное слово. А если нет ни того, ни другого, то и некоторых секторов Интернета в наших сеансах не будет.

4. Транспортный уровень. Предположим, что заветное слово у нас имеется, и мы можем отправить запрос на получение файла с игрой (картинкой, статьей, музыкой). А как этот запрос должен кодироваться? Это зависит от сети. Внутри университетской сети действуют одни правила, вне ее — другие. Эти правила называют протоколами. Интернет — он потому и считается всемирной сетью, что на всем ее пространстве действует один единый транспортный протокол —TCP. На тех компьютерах, через которые к Интернету подключены малые локальные сети,работают шлюзы. Шлюзовые программы преобразуют потоки данных из формата, принятого в локальных сетях или на автономных компьютерах, в единый формат, принятый в Интернете.

Таким образом, если взглянуть на Интернет на этом уровне, то можно сказать, что это глобальная компьютерная сеть, в которой происходит передача данных с помощью протокола TCP.

5. Сетевой уровень. А что, если соединить между собой пару компьютеров и пересылать между ними данные, нарезанные на пакеты по протоколу TCP? Это тоже будет Интернет?

Нет, это будет не Интернет, а интранет — разновидность локальной сети. Такие сети существуют — их называют корпоративными. Они популярны тем, что все пользовательские программы, разработанные для Интернета, можно использовать и в интранете. Не правда ли, удобно работать с компьютером, установленным в соседней комнате, теми же средствами, которыми мы работаем с компьютерами, находящимися в Америке?

Интернет отличается от локальных сетей не только единым транспортным протоколом, но и единой системой адресации. Подведем итог. Если взглянуть на Интернет с пятого уровня, то можно сказать, что Интернет — это всемирное объединение множества компьютеров, каждый из которых имеет уникальный IP-адрес.

6. Уровень соединения. Дело подходит к тому, чтобы физически передать сигналы с одного компьютера на другой, например с помощью модема. На этом уровне цифровые данные из пакетов, созданных ранее, накладываются на физические сигналы, генерируемые модемом, и изменяют их (принято говорить модулируют). Как и все операции в компьютере, эта операция происходит под управлением программ. В данном случае работают программы, установленные вместе с драйвером модема. При взгляде с шестого уровня Интернет — это совокупность компьютерных сетей или автономных компьютеров, объединенных всевозможными (любыми) средствами связи.

7.Физический уровень. При взгляде с самого «низкого» уровня Интернет представляется как всемирная паутина проводов и прочих каналов связи. Сигнал от одного модема (или иного аналогичного устройства) отправляется в путь по каналу связи к другому устройству. Физически этот сигнал может быть пучком света, потоком радиоволн, пакетом звуковых импульсов и т. п. На физическом уровне можно забыть о данных, которыми этот сигнал промодулирован. Люди, которые занимаются Интернетом на этом уровне, могут ничего не понимать в компьютерах.