4Характеристика протоколов IP, TCP, ARP, ICMP, POP3, SMTP.
Internet Protocol или IP (англ. internet protocol — межсетевой протокол) — маршрутизируемый сетевой протокол, протокол сетевого уровня семейства TCP/IP.
Протокол IP используется для негарантированной доставки данных, разделяемых на так называемые пакеты от одного узла сети к другому. Это означает, что на уровне этого протокола (третий уровень сетевой модели OSI) не даѐтся гарантий надѐжной доставки пакета до адресата. В частности, пакеты могут прийти не в том порядке, в котором были отправлены, продублироваться (когда приходят две копии одного пакета; в реальности это бывает крайне редко), оказаться повреждѐнными (обычно повреждѐнные пакеты уничтожаются) или не прибыть вовсе.
Transmission Control Protocol (TCP) (протокол управления передачей) —
предназначенный для управления передачей данных в сетях и подсетях TCP/IP. Выполняет функции протокола транспортного уровня модели OSI.
TCP — это транспортный механизм, предоставляющий поток данных, с предварительной установкой соединения, за счѐт этого дающий уверенность в достоверности получаемых данных, осуществляет повторный запрос данных в случае потери данных и устраняет дублирование при получении двух копий одного.
ARP (англ. Address Resolution Protocol — протокол определения адреса) — использующийся в компьютерных сетях протокол низкого уровня, предназначенный для определения адреса канального уровня по известному адресу сетевого уровня. Существуют следующие типы сообщений ARP: запрос ARP (ARP request) и ответ ARP (ARP reply). Система-отправитель при помощи запроса ARP запрашивает физический адрес системы-получателя. Ответ (физический адрес узлаполучателя) приходит в виде ответа ARP.
Записи в таблице ARP, созданные динамически, остаются в кэше в течение 2-х минут. Если в течение этих двух минут произошла повторная передача данных по этому адресу, то время хранения записи в кэше продлевается ещѐ на 2 минуты. Эта процедура может повторяться до тех пор, пока запись в кэше просуществует до 10 минут. После этого запись будет удалена из кэша, и будет отправлен повторный запрос ARP.
ICMP (англ. Internet Control Message Protocol — межсетевой протокол управляющих сообщений) — 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.
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. Перед работой через протокол POP3 сервер прослушивает порт 110. Когда клиент хочет использовать этот протокол, он должен создать TCP соединение с сервером. Когда соединение установлено, сервер отправляет приглашение. Затем клиент и POP3 сервер обмениваются информацией пока соединение не будет закрыто или прервано.
SMTP (англ. Simple Mail Transfer Protocol — простой протокол передачи почты) — Для работы через протокол SMTP клиент создаѐт TCP соединение с сервером через порт 25. Затем клиент и SMTP сервер обмениваются информацией пока соединение не будет закрыто или прервано. Основной процедурой в SMTP является передача почты (Mail Procedure). Далее идут процедуры форвардинга почты (Mail Forwarding), проверка имѐн почтового ящика и вывод списков почтовых групп. Самой первой процедурой является открытие канала передачи, а последней - его закрытие.
5Эталонная модель взаимодействия открытых систем. Понятие уровня и уровневых сетевых сервисов. Характеристика уровней. Преимущества и недостатки уравнения, распределѐнного по уровням.
Работа сети заключается в передаче данных от одного компьютера к другому и представляет распознавание данных, разбиение данных на управляемые блоки, добавление информации к каждому блоку, чтобы указать местонахождение данных, получателя, добавление информации синхронизации и информации для проверки ошибок, помещение данных в сеть и отправление их по заданному адресу.
В 1984 году ISO выпустила новую версию своей модели, названную эталонной моделью взаимодействия открытых систем. Являясь многоуровневой системой, она отражает взаимодействие программного и аппаратного обеспечения при осуществлении сеанса связи, а также помогает решить разнообразные проблемы. В модели OSI сетевые функции распределены между семью уровнями. Уровень – компонент, слой либо граница иерархической структуры. Каждому уровню соответствуют различные сетевые операции, оборудование и протоколы.
Воснову иерархической организации протоколов положены следующие принципы:
1закрепление функции одного целевого назначения за одним и тем же уровнем;
2внесение изменений при модификации имеющихся и добавлении новых функций не должно оказывать никакого влияния на протоколы других уровней и обслуживающие интерфейсы;
3простота обслуживающих интерфейсов;
4минимальное количество уровней иерархии.
Задача каждого уровня — предоставление услуг вышележащему уровню, «маскируя» детали реализации этих услуг.
При этом каждый уровень на одном компьютере pa6oтает так, будто он напрямую связан с таким же уровнем на другом компьютере. Эта логическая, или виртуальная связь между одинаковыми уровнями показана на рисунке. Однако в действительности связь осуществляется между смежными уровнями одного компьютера.
Физический уровень. Уровень I, Физический, —осуществляет передачу неструктурированного, «сырого» потока битов по физической среде (например, по сетевому кабелю, он также формирует сигналы, которые переносят данные, поступившие от всех вышележащих уровней.
Канальный уровень. Уровень 2, Канальный, осуществляет передачу кадров данных от Сетевого уровня к Физическому. Кадры — это логически организованная структура, в которую можно помещать данные. Канальный уровень компьютера-получателя упаковывает «сырой» поток битов, поступающих от Физического уровня, в кадры данных.
Сетевой уровень. Уровень З, Сетевой (Network), отвечает за адресацию сообщений и перевод логических адресов и имен в физические адреса. Одним словом здесь определяется маршрут от компьютера-oтправителя к компьютеру-
получателю. На этом уровне решаются также такие задачи и проблемы, связанные с сетевым трафиком, как коммутация пакетов, маршрутизация и перегрузки.
Транспортный уровень. Уровень 4, Транспортный (Transport), обеспечивает дополнительный уровень соединения — ниже Сеансового уровня. Транспортный уровень гарантирует доставку пакетов без ошибок, в той же последовательности, без потерь и дублирования. Транспортный уровень управляет потоком, проверяет ошибки и участвует в решении проблем, связанных с отправкой и получением пакетов.
Сеансовый уровень. Уровень 5, Сеансовый (Session), позволяет двум приложениям на разных компьютерах устанавливать, использовать и завершить соединение, называемое сеансом. На этом уровне выполняются такие функции, как распознавание имен и защит, необходимые для связи двух приложений в сети.
Представительский уровень. Уровень 6, Представительский (Presentation),
определяет формат, используемый для обмена данными между сетевыми компьютерами. Этот уровень можно назвать переводчиком. На компьютереотправителе данные, поступившие от Прикладного уровня на этом уровне переводятся в общепонятный промежуточный формат. На компьютере-получателе, на этом уровне происходит перевод из промежуточного формата в тот, который используется Прикладным уровнем данного компьютера. Представительский уровень отвечает за преобразование протоколов, трансляцию данных, их шифрование, смену или преобразование применяемого набора символов (кодовой таблицы) и расширение графических команд. Представительский уровень, кроме того, управляет сжатием данных для уменьшения передаваемых битов.
Прикладной уровень. Уровень 7, Прикладной (Application) — обеспечивает услуги, напрямую поддерживающие приложения пользователя, такие, как программное обеспечение для передачи файлов, доступа к базам данных, электронная почта. Нижележащие уровни поддерживают задачи, выполняемые на Прикладном уровне. Прикладной уровень управляет общим доступом к сети, потоком данных и обработкой ошибок.
Преимущества и недостатки управления распределенного по уровням.
Плюсы (+):
○Любой уровень может изменяться и развиваться, не затрагивая другие уровни.
○Возникающая при расслоении модульность упрощает создание всей системы в целом.
○Можно осуществить подстановку принципиально других механизмов, затронув не более одного уровня.
Минусы (-):
○Растут суммарные накладные расходы (заголовки и т.д.).
○Может оказаться, что две связанные между собой вычислительные системы должны выполнять какие-то функции, без которых они могли бы обойтись.