tsvtsfvfvftsvftsvftsvftsvftsv

8. Принципы построения и компоненты сетей Frame Relay. Виртуальные каналы.

Метки виртуальных каналов.

Обеспечивает информационное взаимодействие на физическом и канальном уровнях модели ЭМВОС. Компонентами являются устройства трех основных категорий:

1)Устройства DTE (data terminal equipment) – оконечное оборудование для ввода, вывода, обработки и хранения данных. Чаще всего это компьютер, где работает приложение.

2)Устройства DCE (data circuit-terminating equipment) – аппаратура передачи данных,

устройство физического и канального уровня, соединяющее DTE c линией связи. Служит интерфейсом между компьютером и средой передачи.

3)Устройства FRAD (Frame Relay Access Device) – обеспечивают адаптацию передаваемых фреймов для сети Frame Relay.

Основана на технологии использования виртуальных каналов. Для того чтобы конечные узлы могли обмениваться информацией в сети FR необходимо предварительно проложить виртуальный канал (VC).

Виртуальный канал:

1)Постоянный (PVC - permament), который создается между двумя устройствами и существует в течение длительного времени, даже в отсутствии передачи данных

2)Коммутируемый (SVC - switched), между двумя устройствами перед началом передачи данных и разрывется после передачи

Процедура передачи данных по PVC имеет 2 фазы:

a)Непосредственно передача данных

b)Ожидание

Процедура передачи данных по SVC состоит из 4 последовательных фаз:

a)Установление вызова (Call setup) – создание виртуального соединения

b)Передача данных (Data Transport)

c)Ожидание

d)Завершение вызова (Call Termination)

Виртуальные каналы бывают однонаправленные и двунаправленные. Процедура установления виртуального канала заключается в формировании

таблицы коммутатора, коммутатор FR. Таблица коммутатора каждого коммутатора должны быть сделаны 2 записи для каждого канала. 4 основных поля:

1)Номер входа порта (куда приходит траб)

2)Входная метка канала

3)Номер выхода порта

4)Выходная метка канала

Метки виртуальных каналов имеют локальное значение для порта и коммутатора, но комбинационная метка – порт в пределах одного коммутатора уникальны (однозначность). Непосредственное соединение порты коммутатора должны использовать согласно значению метки для каждого виртуального канала. Метка виртуального канала (ID) – адрес виртуального канала DLCI (Data Link Connection Identifire).

9. Формат кадра Frame Relay.

DLCI (занимает 6 бит). Может занимать и большее количество бит (ЕА0 («0») и

ЕА1 («1»))

C/R – перенимающий признак команды или ответ

FECN и BECN – процесс функции явного указателя перегрузки в сети. Является одним из двух механизмов, который обеспечивает возможное управление процессом передачи данных в сети FR. Перегрузка из-за переполнения буфера коммутатора. Для предотвращения усугубления возникновения процесса перегрузки, коммутатор формирует в кадрах, которые передаются источнику, признак BECN. И если признак сформировался и установлен в «1», то источник должен уменьшить поток фреймов в том направлении. Если это возникло в уровне направления, то FECN. Аналогично

DE (Desgard Elegibility) – используется для обеспечения двух механизмов потока управления. Ставится «1» в тех данных в коммутаторе, которые первые можно удалить

CRC (16 бит) – контрольная сумма за исключением флака

10. Параметры качества обслуживания в сетях Frame Relay.

Для каждого виртуального соединения технологии FR определяется несколько параметров, связанных со скоростью передачи данных:

1)Согласование скорости передачи данных (CIR) – гарантированная пропускная способность соединения

2)Гарантированный объем передаваемых данных (согласованная величина пульсации, BC) – максимальное количество байт для конкретного соединения, которое будет передаваться за некий интервал времени (Т) при соблюдении CIR. T – время пульсации

3)Неограниченный объем передаваемых данных (дополнительная величина пульсации, BE) – максимальное количество байт для каждого соединения, которое устройство будет пытаться передать сверх установленного значения BC за Т

Если все величины имеют скалярную характеристику, то можем вычислить Т:

= ⁄

11. Сигнализация и управление вызовами в сетях Frame Relay. Спецификация

LMI. Спецификации ANSI и ITU-T.

Использование технологии FR в качестве одной из технологий транспортной среды вызвало необходимость разработки дополнительных спецификаций, которые обеспечили бы гибкое управление ресурсами виртуального канала:

1)Спецификация LMI (Local Management Interface). Разработана в 1990 году компаниями Cisco, Ericssen, Nartel. Позволяет использовать виды сервисов:

a)Использовать значение DLCI для глобальной адресации узлов FR

b)Механизм автоматического определения текущей статистики виртуального соединения

c)Использование многоадресного сообщения (аналог мультикаста)

Для передачи служебных сообщений используют постоянные виртуальные каналы PVC с меткой 1023.

2)ANSI T.617 и ITU-T Q.933

Отличается от LMI коммутацией

a)Определяет процедуру управления виртуальным каналом типа SVC

b)Для передачи сообщений используется канал с меткой 0 (DLCI 0)

12.Технология АТМ. Компоненты сетей АТМ. Формат кадра ATM. Преимущества и недостатки ATM.

Технология ATM (Asynchronous Transfer Mode – асинхронный способ передачи

данных) – сетевая, высокопроизводительная технология коммутирования и мультиплексирования, основанная на передаче данных, в виде ячеек фиксированного размера. Представляет дальнейшее развитие принципов, которые были положены в основу технологий ASDM и FR. Отличительная особенность – появляется возможность передачи разных классов таффика (голос, данные, видео), как эластичного и реального времени ячейка – 53 байта: 5 байт – заголовок; 48 байт – полезная нагрузка. Фиксированная длина ячейки обеспечивает преимущество: есть постоянная временная обработка каждой ячейки на коммутационном оборудовании, а, следовательно, возможность обеспечивать гарантированное качество обслуживания информационных потоков.

Компоненты сети ATM:

Как FR на канальном уровне и использует физический. Использование технологии виртуальных каналов (постоянных и коммутируемых).

Ячейки не содержат контрольной суммы, следовательно, ускоряется обработка и передача данных на коммутируемом оборудовании.

Состоит из набора коммутаторов ATM, связанных между собой (поддерживается всем активным сетевым оборудованием промышленных масштабов).

Интерфейсы ATM:

1)UNI (User-to-Network Interface) – используется для подключения к коммутируемым оконечным устройствам или сетям

2)NNI (Network-to-Network Interface) – соединение коммутаторов в сети ATM

Виртуальный канал (VC)

Виртуальный путь (VP)

Виртуальное соединение – сочетание VC и VP, их идентификаторов

VC, как в FR является соединением между двумя оконечными устройствами

(DTE)

13. Стек проколов TCP/IP. История и перспективы развития. Описание и функции

уровней.

Стек протоколов – это некоторая комбинация протоколов, которые работают в сети одновременно и обеспечивают следующие операции с данными: подготовка, передача, прием. Работа различных протоколов должна быть скоординирована так, чтобы исключить конфликты или незаконченные операции – этого можно достичь с помощью разбиения стеков протоколов на уровни.

TCP/IP (Transmission Control Protocol/Internet Protocol) – набор протоколов,

которые обеспечивают связь в гетерогенной (неоднородной) среде, т.е. обеспечивает совместимость между компьютерами разных типов. Совместимость – одно из основных преимуществ TCP/IP, поэтому большинство ЛВС поддерживает его. TCP/IP маршрутизируемый протокол – используется в качестве межсетевого протокола. TCP/IP стал стандартом де-факто для межсетевого взаимодействия.

История и перспективы стека TCP/IP

Transmission Control Protocol/Internet Protocol (TCP/IP) - это промышленный стандарт стека протоколов, разработанный для глобальных сетей.

Стандарты TCP/IP опубликованы в серии документов, названных Request for Comment (RFC). Документы RFC описывают внутреннюю работу сети Internet. Некоторые RFC описывают сетевые сервисы или протоколы и их реализацию, в то время как другие обобщают условия применения. Стандарты TCP/IP всегда публикуются в виде документов RFC, но не все RFC определяют стандарты.

Стек был разработан по инициативе Министерства обороны США (Department of Defence, DoD) более 20 лет назад для связи экспериментальной сети ARPAnet с другими сателлитными сетями как набор общих протоколов для разнородной вычислительной среды. Сеть ARPA поддерживала разработчиков и исследователей в военных областях. В сети ARPA связь между двумя компьютерами осуществлялась с использованием протокола Internet Protocol (IP), который и по сей день является одним из основных в стеке TCP/IP и фигурирует в названии стека.

Большой вклад в развитие стека TCP/IP внес университет Беркли, реализовав протоколы стека в своей версии ОС UNIX. Широкое распространение ОС UNIX привело и к широкому распространению протокола IP и других протоколов стека. На этом же стеке работает всемирная информационная сеть Internet, чье подразделение

Internet Engineering Task Force (IETF) вносит основной вклад в совершенствование стандартов стека, публикуемых в форме спецификаций RFC.

Если в настоящее время стек TCP/IP распространен в основном в сетях с ОС UNIX, то реализация его в последних версиях сетевых операционных систем для персональных компьютеров (Windows NT 3.5, NetWare 4.1, Windows 95) является хорошей предпосылкой для быстрого роста числа установок стека TCP/IP.

Итак, лидирующая роль стека TCP/IP объясняется следующими его свойствами:

Это наиболее завершенный стандартный и в то же время популярный стек сетевых протоколов, имеющий многолетнюю историю.

Почти все большие сети передают основную часть своего трафика с помощью протокола TCP/IP.

Это метод получения доступа к сети Internet.

Этот стек служит основой для создания intranetкорпоративной сети, использующей транспортные услуги Internet и гипертекстовую технологию WWW, разработанную в Internet.

Все современные операционные системы поддерживают стек TCP/IP.

Это гибкая технология для соединения разнородных систем как на уровне транспортных подсистем, так и на уровне прикладных сервисов.

Это устойчивая масштабируемая межплатформенная среда для приложений клиент-сервер.

I. Прикладной уровень – обеспечивает приложениям доступ к сервисам других уровней и определяют протоколы, по которым приложения могут обмениваться данными. На этом уровне предусмотрено много протоколов и постоянно разрабатываются новые.

Telnet – протокол эмуляции терминала, используется для регистрации на удаленных компьютерах

- FTP (File Transport Protocol) – протокол для передачи файлов

- HTTP (Hypertext Transfer Protocol) – протокол для работы с гипертекстовыми документами, образующими содержимое Web-страниц в World Wide Web

Следующие протоколы упрощают использование и управление TCP/IP-сетями

- SMTP (Simple Mail Transfer Protocol) – протокол для передачи почтовых сообщений

- SNMP (Simple Network Management Protocol) – протокол управления сетью - RIP (Routing Information Protocol) – протокол маршрутизации

II. Транспортный уровень. Предоставляет прикладному уровню сеансовые коммуникационные службы.

- TCP (Transmission Control Protocol) – обеспечивает надежную, требующую логического соединения связь только между двумя компьютерами. Отвечает за установление соединения, упорядочивание посылаемых пакетов и восстановление пакетов, потерянных в процессе передачи.

- UDP (User Datagram Protocol) – обеспечивает ненадежную, не требующую логического соединения связь. Используется, когда объем данных невелик (например, данные могут уместиться в одном пакете), когда издержки установления TCP соединения нежелательны либо когда протоколы верхнего уровня или приложения гарантируют надежную доставку. UDP используется для передачи данных на несколько

компьютеров с использованием многоадресной рассылки, например, многоадресная рассылка потокового мультимедиа при проведении видеоконференций в реальном времени.

III. Межсетевой уровень

-IP (Internet Protocol – межсетевой протокол) – маршрутизируемый протокол, отвечающий за IP-адресацию, маршрутизацию, фрагментацию и восстановление пакетов. В его задачу входит продвижение пакета между сетями – от одного маршрутизатора до другого до тех пор, пока пакет не попадет в сеть назначения. В отличие от протоколов прикладного и транспортного уровней протокол IP разворачивается не только на хостах, но и на всех шлюзах (маршрутизаторах). Этот протокол работает без установления соединения, без гарантированной доставки.

-ARP (Address Resolution Protocol) – обеспечивает преобразование адресов межсетевого уровня (IP-адресов) в адреса уровня сетевого интерфейса (МАС-адреса)

-ICMP (Internet Control Message Protocol) – поддерживает диагностические функции и сообщает об ошибках в случае неудачной доставки IP-пакетов

-IGMP (Internet Group Management Protocol) – управляет членством компьютера

(хоста) в группах. Хосты входящие в группу слушают трафик, направляемый на определенный адрес (адрес групповой рассылки) и принимают все пакеты, присылаемые на этот адрес.

IV. Уровень сетевых интерфейсов

Уровень сетевых интерфейсов в стеке TCP/IP отвечает за организацию взаимодействия с технологиями сетей, входящими в составную сеть. Этот уровень в стеке TCP/IP не регламентируется. Он поддерживает все популярные технологии (Ethernet, TokenRing и т.д.). Обычно при появлении новой сетевой технологии она быстро включается в стек TCP/IP путем разработки соответствующей документации.

14. Адрес IPv4. Формы записи адреса IPv4.

IPv4 - это четвертая версия протокола IP (Internet Protocol), которая на сегодняшний день является основной и обслуживает большую часть сети Интернет. IPv4 протокол устанавливает правила функционирования компьютерных сетей по принципу обмена пакетами. Это протокол низкого уровня, который отвечает за установку соединения между узлами сети на основе IP-адресов. Разработан в 1981 году. Спецификация RFC 801.

IPv4 использует 32-битные (четырёхбайтные) адреса, ограничивающие адресное пространство 4 294 967 296 (232) возможными уникальными адресами.

Традиционной формой записи IPv4 адреса является запись в виде четырёх десятичных чисел (от 0 до 255), разделённых точками. Через дробь указывается длина маски подсети.

IPv4 адреса как правило записываются в виде четырех десятичных чисел от 0 до 255 разделенных символом "." (точка), например, минимальный возможный адрес - 0.0.0.0, максимальный - 255.255.255.255. Число от 0 до 255, как правило, в компьютерных системах требует для хранения 1 байт или 8 бит информации, таким образом 8 * 4 = 32 бита или 4 байта, что соответствует заявленной длине адреса.

Хотя могут быть использованы и другие представления, в зависимости от необходимости (на примере адреса 123.45.67.89):

1)С точкой:

a)десятичное: 123.45.67.89

b)двоичное: 01111011.00101101.01000011.01011001

c)шестнадцатеричное: 0x7B.0x2D.0x43.0x59

d)восьмеричное: 0173.0055.0103.0131

2)Без точки:

a)десятичное: 2066563929

b)двоичное: 01111011001011010100001101011001

c)шестнадцатеричное: 0x7B2D4359

d)восьмеричное: 017355103131

15. Структура пакета IPv4. Типы адресов IPv4.

Версия – 4 бита, описывает используемую версию протокола IP

HLEN (длина заголовка (head)) – 4 бита, описывает размер заголовка IP

ToS (Type of Service – тип службы) – 8 бит, указывает на степень важности информации

Общая длина – 16 бит, в нем указывается полная длина пакета (заголовок и полная нагрузка в байтах)

Идентификатор – 16 бит, для распознавания пакета при фрагментации Флаги – 3 бита, I – был ли пакет фрагментирован при передаче

II – является ли текущий фрагмент последним

Смещение фрагментации – 13 бит, для указания в байтах смещения поля данных при фрагментации

Время жизни (PTL) – 8 бит, указывает некий счетчик для предотвращения петель

пакета

Протокол – 8 бит, указывает какой протокол верхнего (транспортного) уровня используется

Контрольная служба заголовка – 16 бит, проверяет целостность заголовка IP-адрес отправителя – 32 бита

IP-адрес получателя – 32 бита

IP-опции – переменной длины, для реализации поддержки различных опций Дополнение – переменной длины, для вставки битов для соблюдения 32 бит Данные – полезная нагрузка Типы адресов:

1)Unicast – принадлежит одному уникальному устройству в сети

2)Multicast – отправка группе устройств (224.0.0.0/4)

3)Broadcast (широковещательные) – рассылка всем устройствам в сегменте сети