Література

1. Новиков Ю.В., Кондратенко С.В. – Локальные сети: архитектура, алгоритмы, проектирование. М.: Изд-во ЭКОМ

2. Олифер В.Г., Олифер Н.А. Компьютерные сети. Принципы, технологии, протоколы: учебник для вузов. 3-е изд.-СПб: Питер.

3. Лозікова Г.М. Комп’ютерні мережі: Навчально-методичний посібник – К. Центр навчальної літератури

Тема: Сеансний, транспортний та мережний рівні моделі OSI. Протоколи

План заняття:

1. Сеансовий, прикладний та мережний рівні

2. Маршрутизація пакетів

3. Протоколи

Сеансовий, прикладний та представницький рівні виконуються як програмно так і апаратно. Ці рівні відповідно надають свої послуги вищім рівням та керують канальним та фізичним рівнями.

Сеансовий рівень (session layer) – рівень управління проведенням сеансів зв’язку. На цьому ж рівні відбувається розпізнавання логічних імен вузлів, контролюється права доступа вузлів. Сеансовий рівень забезпечує взаємодію двох сторін, при цьому фіксується, яка із сторін активна. Сеансовий рівень дуже рідко реалізується у вигляді окремих протоколів. Транспортний (transport layer) – рівень безпомилкового доставлення даних в необхідній послідовності. Сеансовий, прикладний та представницький рівні використовують транспортний рівень, як засіб транспортування. Модель OSI забезпечує декілька типів сервісів транспортування, які відрізняються ступінню надійності передачі даних. Мережний рівень (network layer). Різнотипні мережі з’єднуються в одну мережу за допомогою маршрутизаторів. Маршрутизатори можуть виконуватися на базі ПК-сервера, або виконуватися як окремий пристрій. Крім з’єднання декількох сегментів в одну мережу, маршрутизатори також обирають оптимальний маршрут слідування пакетів. Маршрут – послідовність маршрутизаторів, які повинен пройти пакет, щоб дістатись до адресата. При визначенні маршрута слідування пакета та зборі інформації про сегменти, маршрутизатор будує таблиці маршрутизації. На базі таблиць маршрутизації приймається рішення про оптимальну маршрутизацію пакета даних.

В комп’ютерних мережа можливо визначити маршрути слідування пакетів даних за допомогою утиліти tracert. Наприклад, визначення шляху слідування пакета від вузла з адресою 10.1.44.8 до вузла 10.1.44.1:

Головна мета мережного рівня – передача пакетів між двома кінцевими абонентами в мережі, яка складається з декількох підмереж. Маршрутизація – задача вибору з декількох маршрутів найоптимальнішого. Маршрут обирається по різним факторам на базі інформації про конфігурацію мережі, яка зібрана мережними пристроями. В якості факторів можуть виступати: середня пропускна здатність маршрута; кількість проміжних маршрутизаторів, які долає пакет (ретрансляційних ділянок або хопів); час проходження пакета по лінії зв’язку; характеристика надійності канала зв’язку на маршруті.

Маршрутизація виконується на базі таблиць маршрутизації, які розташовано на маршрутизаторах та кінцевих вузлах.

До протоколів цих рівнів відносять стек TCP/IP. Цей стек протоколів можна поділити на 4 рівні: прикладний рівень, транспортний рівень, рівень міжмережної взаємодії, рівень мережних інфтерфейсів.

Протокол IP (Internet Protocol) – протокол, який безпосередньо забезпечує взаємодію підмереж (сегментів, які з’єднано маршрутизаторами), щоб організувати мережний простір для передачі інформації. Функції протокола наступні: організація способу передачі даних по мережі, адресація, маршрутизація, фрагментація. Протокол ІР працює на всих мережних станціях, забезпечуючи передачу даних маршрутизаторам чи іншим пристроям поточної мережі. Протокол ІР не орієнтований на з’єднання, тому що він не організує сеанс зв’язку між абонентами. ІР не інформує відправника та отримувача про стан передачі (про втрату чи неправильну доставку інформації), тому що цей протокол не гарантує доставку пакета. Також ІР не реагує на збої. Відповідальність за підтвердження отримання пакетів, за відтворення помилкових пакетів несуть високорівневі транспортні протоколи, наприклад ТСР. ІР – це частина мережної системи доставлення, він отримує дані та форматує їх для передачі канальному рівню.

Протокол ICMP (Internet Control Message Protocol). Цей протокол використовується для відправлення повідомлень про помилки, які пов’язані з доставленням пакетів. Якщо, наприклад, на маршрутизатор від вузла отримується пакет з досить великою швидкістю для маршрутизатора, то маршрутизатор може переслати ICMP- повідомлення вузлу, щоб останній знизив швидкість. Тобто ICMP в деяких випадках організує обратний зв’язок.

Протокол IGMP (Internet Group Management Protocol) використовується IP-вузлами для оповіщення маршрутизаторів про свою участь в групі. Тому маршрутизатори повинні підтримувати групову передачу інформації. Вузлам такого типу призначається групова ІР-адресація.

На транспортному рівні існує 2 транспортних засоба – протоколи TCP та UDP.

Протокол ТСР (Transmission Control Protocol) –є орієнтованим на з’єднання протоколом, тому це гарантована служба доставлення інформації. Встановлення зв’язку та передача даних відбувається наступним чином. Попередньо встановлюється зв’язок: вузел відправник надсилає запит на з’єднання з прапорцем синхронізації. Якщо вузел-отримувач згодний підтримати сеанс зв’язку, від надішле відповідь-підтвердження (АСК) відправнику. Потім відправник починає надсилати сегменти даних. Причому приймання кожного сегмента повинне бути підтверджено вузлом-отримувачем. Якщо відправник не отримує АСК або надіслані дані були якимось чином пошкоджені, то сегмент передається знову. По закінченню передачі даних вузлом-відправником надсилаються дані про закінчення сеансу зв’язку.

Протокол UDP (User Datagram Protocol) забезпечує неорієнтовану службу для доставлення пакетів даних, тому доставлення даних в цьому протоколі негарантоване, на відміну від протокола ТСР. Широка область застосування цього протокола – додатки, які обмінюються даними невеликого об’єма, також таку службу доставлення інформації можна приміняти для доставки інформації по мережі з досить надійними каналами зв’язку. Якщо додаток використовує в якості транспортного засобу UDP, то функції відновлення після помилок виконує сам додаток.