Билет 7.1 Осуществление синхронизации процессов. Синхронный и асинхронный протокол передачи.
Все устройства работают асинхронно (процессы запускаются произвольным образом). Однако, существует синхронизация протоколов – все современные протоколы являются синхронными. Асинхронные протоколы передачи работали так: чтобы передать символ, нужно было помимо содержимого отправлять старт-бит и стоп-бит, причем расстояние между символами (количество бит) не синхронизируется. Также ограничения накладывает то, что надо различать биты (количество информации) и боды (количество импульсов в канале передачи), а часы Clock в устройствах тикают именно в бодах).
Синхронные протоколы передают символы блоками – синхросигнал, затем несколько символов подряд (внутри блока расстояние между символами синхронизировано), а затем CRC-сигнал (Cyclic redundancy check). Это сигнал для проверки контрольной суммы.
В синхронных протоколах между пересылаемыми символами (байтами) нет стартовых и стоповых сигналов, поэтому отдельные символы в этих протоколах пересылать нельзя. Все обмены данными осуществляются кадрами, которые имеют в общем случае заголовок, поле данных и концевик. Все биты кадра передаются непрерывным синхронным потоком, что значительно ускоряет передачу данных.
Синхронные протоколы часто используют метод линейного кодирования MLT-3 (Multi-Level Transmission), который синхронизирует сигналом логической единицы примерно в два раза короче, чем ширина битового сигнала. Главный является протокол канального уровня SDLC (Synchronous Data Link Control), синхронный, передает блоками, которые разбираются побитно (так быстрее чем побайтно), поинтер передвигается по битам.
Синхронные протоколы обеспечивают более строгую согласованность и контроль над процессами, в то время как асинхронные протоколы позволяют более гибкое и распределенное взаимодействие между участниками обмена данными.
Билет 7.2 Зачем нужен протокол arp? Где он запускается? Дайте коротко формат его дейтаграммы.
ARP (Address Resolution Protocol — протокол определения адреса) — сетевой протокол в компьютерных сетях, предназначенный для определения MAC (Media Access Control) адреса по известному IP адресу.
ARP входит в семейство протоколов TCP/IP и работает на сетевом уровне по модели OSI. ARP запускается на сетевом интерфейсе устройства.
Структура пакета
HA-Len - длина аппаратного адреса; PA-Len - длина протокольного адреса (длина в байтах, например, для IP-адреса PA-Len=4). Тип оборудования - это тип интерфейса, для которого отправитель ищет адрес; код содержит 1 для Ethernet. (Октет = байт)
Алгоритм работы: перед тем как передать пакет сетевого уровня, сетевой драйвер проверяет оперативную память, проверяет буфер ARP, чтобы выяснить, нет ли там MAC адреса, который соответствует искомому IP. Иначе выполняется broadcast (широковещательный запрос) обновления таблицы ARP с опрашиванием соседей, которые должны возвратить MAC-адрес, соответствующий пересланному IP-адреса. Полученный ответ заносится в таблицу.
DHCP – это протокол, который нужен для того, чтобы динамически выдавать адреса устройствам в сети. Адрес может быть временный или постоянный, но храниться он должен в постоянной памяти, чтобы при перезагрузке устройств они получали те же самые адреса. DHCP – это надстройка, расширение BootP (bootstrap protocol), который использовался для того, чтобы выдавать IP-адреса бездисковым рабочим станциям. DHCP и BootP – протоколы прикладного уровня, в качестве транспортного они используют UDP (67, 68 порт).