ВВЕДЕНИЕ В СПЕЦИАЛЬНОСТЬ 090303е7-12

FDDI (англ. Fiber Distributed Data Interface — Волоконно-оптический интерфейс передачи данных) — стандарт передачи данных в локальной сети, протянутой на расстоянии до 200 километров. Стандарт основан на протоколе Token Ring. Кроме большой территории, сеть FDDI способна поддерживать несколько тысяч пользователей. В качестве среды передачи данных в FDDI рекомендуется использовать волоконнооптический кабель, однако можно использовать и медный кабель. В качестве топологии используется схема двойного кольца, при этом данные в кольцах циркулируют в разных направлениях. Одно кольцо считается основным, по нему передаётся информация в обычном состоянии; второе — вспомогательным, по нему данные передаются в случае обрыва на первом кольце. Для контроля за состоянием кольца используется сетевой маркер, как и в технологии Token Ring. Поскольку такое дублирование повышает надёжность системы, данный стандарт с успехом применяется в магистральных каналах связи.

High-Level Data Link Control (HDLC) — бит-ориентированный[1] кодопрозрачный сетевой протокол управления каналом передачи данных канального уровня сетевой модели OSI, разработанный ISO. HDLC был разработан на основе протокола SDLC (англ.) фирмы IBM. Его несильно изменённые дочерние протоколы — LAPB (англ.), LAPM (англ.), LAPF (англ.), LAPD (англ.) были встроены ITU соответственно в стеки протоколов X.25, V.42 (англ.), Frame Relay, ISDN. Также HDLC был базой при разработке кадровых механизмов в протоколе PPP, широко используемом в Интернете.

ISDN (англ. Integrated Services Digital Network) — цифровая сеть с интеграцией обслуживания. Позволяет совместить услуги телефонной связи и обмена данными. Этот протокол позволяет передавать по телефонным сетям данные, голос и другие виды трафика.

PPP (англ. Point-to-Point Protocol) — двухточечный протокол канального уровня (Data Link) сетевой модели OSI. Обычно используется для установления прямой связи между двумя узлами сети, причем он может обеспечить аутентификацию соединения, шифрование и сжатие данных. Используется на многих типах физических сетей.

Часто встречаются подвиды протокола PPP такие, как Point-to-Point Protocol over Ethernet (PPPoE) , используемый для подключения по Ethernet, и иногда через DSL; и Point-to-Point Protocol over ATM (PPPoA), который используется для подключения по ATM.

PPP представляет собой целое семейство протоколов: протокол управления линией связи (LCP), протокол управления сетью (NCP), протоколы аутентификации (PAP, CHAP),.

ATM (англ. Asynchronous Transfer Mode — асинхронный способ передачи данных) — сетевая высокопроизводительная технология коммутации и мультиплексирования, основанная на передаче данных в виде ячеек (cell) фиксированного размера (53 байта[1]), из которых 5 байтов используется под заголовок. В конце десятилетия ATM начинает

вытесняться новой технологией IP-VPN[18]. Свитчи ATM стали вытесняться маршрутизаторами IP/MPLS [19]. По прогнозу компании Uvum от 2009г., к 2014г. ATM и

Frame relay должны почти полностью исчезнуть[20], в то время как рынки Ethernet и IP- VPN будут продолжать расти с хорошим темпом.

MPLS (эм-пи-эл-эс, англ. Multiprotocol Label Switching — многопротокольная коммутация по меткам) представляет собой механизм в высокопроизодительной

телекоммуникационной сети, осуществляющий передачу данных от одного узла сети к другому с помощью меток. MPLS позволяет достаточно легко создавать виртуальные каналы между узлами сети. Так же данная технология позволяет инкапсулировать различные протоколы передачи данных. MPLS часто упоминается как "протокол 2,5 уровня", т.к. работа протокола MPLS сосредоточена на уровне, лежащим между второмы (канальным) уровнем и третим (сетевым) уровнем сетевой модели OSI. MPLS может быть использован для передачи различного вида трафика, включая IP пакеты, ячейки ATM, фреймы SONET/SDH[1], и кадры Ethernet. Для решения идентичных задач ранее были разработаны такие технологии как Frame relay и ATM.

хDSL (англ. digital subscriber line, цифровая абонентская линия) — семейство технологий, позволяющих значительно повысить пропускную способность абонентской линии телефонной сети общего пользования путём использования эффективных линейных кодов и адаптивных методов коррекции искажений линии на основе современных достижений микроэлектроники и методов цифровой обработки сигнала.

Сетевой уровень

ICMP

IPv4, IPv6

IPX

ARP

ICMP (англ. Internet Control Message Protocol — протокол межсетевых управляющих сообщений[1]) — сетевой протокол, входящий в стек протоколов TCP/IP. В основном ICMP используется для передачи сообщений об ошибках и других исключительных ситуациях, возникших при передаче данных, например, запрашиваемая услуга недоступна, или хост, или маршрутизатор не отвечают.

Стек протоколов IPX/SPX был разработан Novell для ее проприетарной сетевой операционной системы NetWare. За основу IPX был взят протокол IDP из стека протоколов Xerox Network Services.

IPv6 (англ. Internet Protocol version 6) — новая версия протокола IP, призванная решить проблемы, с которыми столкнулась предыдущая версия (IPv4) при её использовании в Интернете, за счёт использования длины адреса 128 бит вместо 32. В настоящее время протокол IPv6 уже используется в нескольких тысячах сетей по всему миру (более 4400 сетей на февраль 2011), но пока ещё не получил столь широкого распространения в Интернете, как IPv4. В России используется почти исключительно в тестовом режиме некоторыми операторами связи, а также регистраторами доменов для работы DNS- серверов.

RIP (англ. Routing Information Protocol) — протокол маршрутной информации, один из самых простых протоколов маршрутизации. Применяется в небольших компьютерных сетях, позволяет маршрутизаторам динамически обновлять маршрутную информацию (направление и дальность в хопах), получая ее от соседних маршрутизаторов. RIP — так называемый протокол дистанционно-векторной маршрутизации, который оперирует хопами (ретрансляционными скачками) в качестве метрики маршрутизации.

Максимальное количество хопов, разрешенное в RIP — 15 (метрика 16 означает «бесконечно большую метрику»).

OSPF (англ. Open Shortest Path First) — протокол динамической маршрутизации,

основанный на технологии отслеживания состояния канала (link-state technology) и использующий для нахождения кратчайшего пути Алгоритм Дейкстры. Протокол OSPF был разработан IETF в 1988 году. Протокол OSPF представляет собой протокол внутреннего шлюза (Interior Gateway Protocol — IGP). Протокол OSPF распространяет информацию о доступных маршрутах между маршрутизаторами одной автономной системы.

BGP (англ. Border Gateway Protocol, протокол граничного шлюза) — основной протокол динамической маршрутизации в Интернете (в глобальных сетях). BGP, наряду с DNS, является одним из главных механизмов, обеспечивающих функционирование Интернета.

Прикладной уровень

FTP (англ. File Transfer Protocol — протокол передачи файлов) — протокол, предназначенный для передачи файлов в компьютерных сетях. FTP позволяет подключаться к серверам FTP, просматривать содержимое каталогов и загружать файлы с сервера или на сервер; кроме того, возможен режим передачи файлов между серверами. FTP является одним из старейших прикладных протоколов, появившимся задолго до HTTP, в 1971 году. Он и сегодня широко используется для распространения ПО и доступа к удалённым хостам.

TFTP (англ. Trivial File Transfer Protocol — простой протокол передачи файлов)

используется главным образом для первоначальной загрузки бездисковых рабочих станций. TFTP, в отличие от FTP, не содержит возможностей аутентификации.

SMTP (англ. Simple Mail Transfer Protocol — простой протокол передачи почты) — это сетевой протокол, предназначенный для передачи электронной почты в сетях TCP/IP. SMTP используется для отправки почты от пользователей к серверам и между серверами для дальнейшей пересылки к получателю. Для приёма почты, почтовый клиент должен

использовать протоколы POP3 или IMAP. Работа с SMTP происходит непосредственно на сервере получателя. Поддерживает функции: установление соединения, аутентификация, передача данных.

POP3 (англ. Post Office Protocol Version 3 — протокол почтового отделения, версия 3)

используется почтовым клиентом для получения сообщений электронной почты с сервера. Обычно используется в паре с протоколом SMTP. Предыдущие версии протокола (POP, POP2) устарели.

IMAP (англ. Internet Message Access Protocol — «Протокол доступа к электронной почте Интернета») — протокол прикладного уровня для доступа к электронной почте.

Аналогично POP3, служит для работы со входящими письмами, однако обеспечивает дополнительные функции, в частности, возможность поиска по ключевому слову без сохранения почты в локальной памяти.

IMAP предоставляет пользователю обширные возможности для работы с почтовыми ящиками, находящимися на центральном сервере. Почтовая программа, использующая этот протокол, получает доступ к хранилищу корреспонденции на сервере так, как будто эта корреспонденция расположена на компьютере получателя. Электронными письмами можно манипулировать с компьютера пользователя (клиента) без постоянной пересылки с сервера и обратно файлов с полным содержанием писем.

TELNET (англ. TErminaL NETwork) — сетевой протокол для реализации текстового интерфейса по сети (в современной форме — при помощи транспорта TCP). Назначение протокола TELNET в предоставлении достаточно общего, двунаправленного, восьмибитного байт-ориентированного средства связи. Его основная задача заключается в том, чтобы позволить терминальным устройствам и терминальным процессам взаимодействовать друг с другом.

HTTP (сокр. от англ. HyperText Transfer Protocol — «протокол передачи гипертекста») —

протокол прикладного уровня передачи данных (изначально — в виде гипертекстовых документов). Основой HTTP является технология «клиент-сервер», то есть предполагается существование потребителей (клиентов), которые инициируют соединение и посылают запрос, и поставщиков (серверов), которые ожидают соединения для получения запроса, производят необходимые действия и возвращают обратно сообщение с результатом. HTTP в настоящее время повсеместно используется во Всемирной паутине для получения информации с веб-сайтов.

HTTPS (Hypertext Transfer Protocol Secure) — расширение протокола HTTP,

поддерживающее шифрование. Данные, передаваемые по протоколу HTTPS, «упаковываются» в криптографический протокол SSL или TLS, тем самым обеспечивается защита этих данных. В отличие от HTTP, для HTTPS по умолчанию используется TCP-порт 443.

DNS (англ. Domain Name System — система доменных имён) — компьютерная распределённая система для получения информации о доменах. Чаще всего используется для получения IP-адреса по имени хоста (компьютера или устройства), получения информации о маршрутизации почты, обслуживающих узлах для протоколов в домене.

Распределённая база данных DNS поддерживается с помощью иерархии DNS-серверов, взаимодействующих по определённомупротоколу.

DHCP (англ. Dynamic Host Configuration Protocol — протокол динамической конфигурации узла) — это сетевой протокол, позволяющий компьютерам автоматически получать IP-адрес и другие параметры, необходимые для работы в сети TCP/IP. Данный протокол работает по модели «клиент-сервер». Для автоматической конфигурации компьютер-клиент на этапе конфигурации сетевого устройства обращается к так называемому серверу DHCP, и получает от него нужные параметры. Сетевой администратор может задать диапазон адресов, распределяемых сервером среди компьютеров. Это позволяет избежать ручной настройки компьютеров сети и уменьшает количество ошибок. Протокол DHCP используется в большинстве крупных (и не очень)

сетей TCP/IP.

LDAP (англ. Lightweight Directory Access Protocol — «облегчённый протокол доступа к каталогам») — это протокол прикладного уровня для доступа к службе каталогов X.500, разработанный IETF как облегчённый вариант разработанного ITU-T протокола DAP. LDAP — относительно простой протокол, использующий TCP/IP и позволяющий производить операции авторизации (bind), поиска (search) и сравнения (compare), а также операции добавления, изменения или удаления записей. Обычно LDAP-сервер принимает входящие соединения на порт 389 по протоколам TCP или UDP. Для LDAP-сеансов, инкапсулированных в SSL, обычно используется порт 636.

Network Time Protocol (NTP) — сетевой протокол для синхронизации внутренних часов компьютера с использованием сетей с переменной латентностью.

NNTP (англ. Network News Transfer Protocol) — сетевой протокол, используемый для обмена сообщениями в группах новостей. NNTP — протокол, разработанный для обмена сообщениями в телеконференциях. По строению этот протокол во многом сходен с протоколом приема и передачи электронной почты SMTP.

SSH (англ. Secure SHell — «безопасная оболочка»[1]) — сетевой протокол сеансового уровня, позволяющий производить удалённое управление операционной системой и туннелирование TCP-соединений (например, для передачи файлов). Схож по функциональности с протоколами Telnet и rlogin, но, в отличие от них, шифрует весь трафик, включая и передаваемые пароли. SSH допускает выбор различных алгоритмов шифрования. SSH-клиенты и SSH-серверы доступны для большинства сетевых операционных систем.

SSH позволяет безопасно передавать в незащищенной среде практически любой другой сетевой протокол. Таким образом, можно не только удаленно работать на компьютере через командную оболочку, но и передавать по шифрованному каналу звуковой поток или видео (например, с веб-камеры)

SNMP (англ. Simple Network Management Protocol — простой протокол управления сетями) — это протокол управления сетями связи на основе архитектуры UDP. Также эта технология, призванная обеспечить управление и контроль за устройствами и приложениями в сети связи путём обмена управляющей информацией между агентами,

располагающимися на сетевых устройствах, и менеджерами, расположенными на станциях управления.

SMB (сокр. от англ. Server Message Block) — сетевой протокол прикладного уровня для удалённого доступа к файлам, принтерам и другим сетевым ресурсам, а также для межпроцессного взаимодействия. В настоящее время SMB связан главным образом с операционными системами Microsoft Windows.

SIP (англ. Session Initiation Protocol — протокол установления сеанса) — стандарт на способ установления и завершения пользовательского интернет-сеанса, включающего обмен мультимедийным содержимым. Наряду c другим распространённым протоколом H.323, SIP — один из протоколов, лежащих в основе Voice over IP.

IPX/SPX (Internetwork Packet eXchange/Sequenced Packet eXchange -) — стек протоколов,

используемый в сетях Novell NetWare. Протокол IPX обеспечивает сетевой уровень (доставку пакетов, аналог IP), SPX — транспортный и сеансовый уровни (аналог TCP).

Организация сетевого взаимодействия

Рис. 1. Основополагающие протоколы Internet и взаимосвязи между ними

Граф, изображенный на следующем рисунке, иллюстрирует понятия, относящиеся к принципам функционирования современных вычислительных сетей: модель взаимодействия открытых систем (ВОС), уровни этой модели и соответствие этим уровням адресов, протоколов, а также туннельных протоколов.

Рис. Понятийный граф: общие понятия

Список сетевых протоколов

Здесь представлен неполный список сетевых протоколов, отсортированных по ближайшим им уровням модели Open Systems Interconnection (OSI). Однако, многие из данных протоколов изначально основаны на стеке протоколов TCP/IP и прочих моделях, поэтому они не могут быть однозначно соотнесены с уровнями модели OSI.

Протоколы уровня 1 (Физический уровень)

ADSL Asymmetric Digital Subscriber Line

ISDN Integrated Services Digital Network

PDH Плезиохронная цифровая иерархия o T-канал (T1, T3, etc.)

o E-канал (E1, E3, etc.)

RS-232, a serial line interface originally developed to connect modems and computer

terminals

SDH Синхронная Цифровая Иерархия

SONET Synchronous Optical NETworking

Стандартные модемные протоколы/Протоколы серии ITU V, используемые в соединениях между аналоговыми модемами по телефонной линии.

Протоколы уровня 1+2

Ethernet

GFP ITU-T G.7041 Обобщенная процедура разбиения на фреймы

OTN ITU-T G.709 Оптическая передача данных по сети, также называемая «Оптической оболочкой канала» (Optical Channel Wrapper) или «Цифровой технологией обертывания» (Digital Wrapper Technology)