шпоргалка / ЛС_29

ЛС обычно классифицируются по следующим признакам:

2)широкополосная передача или передача в основной полосе частот (моноканал);

1)топология ЛС (структура канала): магистральная, кольцевая, радиальная, деревовидная;

3)канал связи: витая пара, коаксиальный кабель, беспроводные, оптоволокно;

4)скорость передачи ЛС;

5)по организации управления: с централизованным управлением, децентрализованным управлением;

6)по методу доступа: эстафетный, интервальный;

7)по протоколам обмена: TCP, UDP, …;

8)является ли ЛС "открытой" (можно подключать любые устройства) или "закрытой" (можно подключать только специальные устройства).

Семиуровневая модель компьютерных сетей принята ISO.

---0) канал связи(в конспекте есть);

1, 2 – аппаратная часть; 3-7 – програмная часть.

1) Физический: описывает физические свойства среды и сигналов, переносящих информацию.

2) Канальный: обеспечивает перенос даннях по физической среде; работает с физическими адресами.

3) Сетевой: подключение и маршрутизацыя между двумя узлами сети; работает с логическими адресами.

4) Транспортный: связь абонентов.

5) Сеансовый: управление сеансами святи между абонентами.

6) Представление: перекодирование информации для различных систем.

7) Прикладной: выполняются конкретный приложения.

Протокол ICMP (Internet Control Message Protocol)(вроде транспортный!-сеансовый) используется хостами и маршрутизаторами для обмена управляющей информацией, например об ошибке или начальной загрузке. Его считают прикладным протоколом, находящимся выше IP.

Все биты, непосредственно относящиеся к ICMP сообщению, являются полезной нагрузкой IP-пакета. В IР-заголовке дентификатор про­токола устанавливается равным 1. Учтите, что ICMP хотя и рассматри­вается как самостоятельный прикладной протокол, но является неотъем­лемой частью любой реализации протокола IP, поскольку управляет его работой.

Существует два типа ICMP-сообщений: ICMP-сообщения об ошибках и ICMP- сообщения на запросы.

Обычно маршрутизаторы посылают ICMP-сообщения для отчета об ошибках.

Хосты обычно посылают ICMP-сообщения для проверки качества связи и оценки времени отзыва. Дли этого используется | ICMP-сообщение «Эхо» (echo), Хост, получивший такое сообщение, должен ответить ICMP-сообщением «Эхо-ответом» (echo reply).

Протокол маршрутизации EGP (Exterior Gateway Protocol) — динами­ческий, мождоменный, распределенный, одноуровневый, одпопутевой и управляется маршрутизатором. Он широко используется и Интерне­те. Информация о достижимости узла передается посредством обнов­лении (updates), то есть какие маршрути­заторы и хосты достижимы от каких маршрутизаторов. Обновления регулярно рассылаются всем соседним узлам, причем каждое содержит информацию о соседях маршрутизатора, пославшего сообщение. Мар­шрутизаторы собирают эту информацию и из нее составляют свои таблицы.

Протокол маршрутизации ВGP(Border Gateway Protocol) является динамическим, междоменным, распределенным, одноуровневым, многопутевым и управляется маршрутизатором. Ом разработан с целью устранить недостатки протокола. В ВGP предусмотрено выявление кольцевых маршрутов и ис­пользование при принятии решений различных метрик (числа перехо­дов, пропускной способности канала и т. д.). Изначально маршрутизаторы, работающие no протоколу ВGP обмениваются полными таблицами маршрутизации. Далее, по мере их изменения, рассылаются обновления, - последовательные и отражающие только изменения.

Протокол маршрутизации IGRP (Interior Gateway Routing Protocol) явля­ется динамическим, внутридоменным, распределенным, одноуровневым, многопутевым и векторным. Он разработан компанией Cisco Systems для применения в сложных сетях. При выборе маршрутов учитывается множество фактором. Администра­тор сети назначает вес каждого параметра для принятия решении, либо протокол работает с параметрами по умолчанию.

Протокол маршрутизации OSPF (Open Shortest Path First) является ди­намическим, внутридоменным, распределенным, иерархическим, многопутевым, канальным. При изменении таблицы состояния канала OSPF маршрутизаторы обмениваются обновлениями. Для выявления сбоев маршрутизатор рассылает сообщении «еще жив». Протокол OSPF поддерживает запросы QoS.

Протокол маршрутизации RIP (Routing Information Protocol) является динамическим, внутридоменным, распределенным, одноуровневым, однопутевым и векторным. Этот протокол идеально подходит для малых и средних сетей, по не для крупных, поскольку максимальное число переходов ограничено числом 16. Протокол RIP не может оперативно учитывать изменении свойств сети (например, время задержки или загруженность каналов).

Протокол UDP (User Datagram Protocol) - это простейшая надстройка над IP. Oн обеспечивает передачу датаграм (негарантированная достав­ка данных без установления логических соединений), но для непосред­ственной работы использует IP. Вот какие дополнительные возможнос­ти характерны для протокола UDP:

1)уплотнение и разуплотнение канала (посредством портов UDP) - теперь сразу несколько приложений клиента, сервера или обоих могут иметь собственные потоки датаграм;

2)Вычисление контрольной суммы и проверка целостности принимае­мых датаграм. Вспомните, что в IP контрольная сумма затрагивает только IP-заголовок, а не все данные. В UDP контрольные суммы вычисляются на основе всего пакета, включая данные.

UDP протокол не обеспечивает большей надежности передачи данных, чем заложено в нижележащей реализации протокола IP. Приложения. использующие UDP, должны сами повторить передачу утерянных данных.

Протокол TCP (Transmission Control Protocol) предоставляет транспортные услуги, отличающиеся от услуг UDP. Вместо ненадежной доставки датаграмм без установления соединений, он обеспечивает гарантированную доставку с установлением соединений в виде байтовых потоков.

Протокол TCP используется в тех случаях, когда требуется надежная доставка сообщений. Наиболее типичными прикладными процессами, использующими TCP, являются FTP и TELNET. Кроме того, TCP используют система X-Window.

Протокол TCP разбивает поток байт на пакеты.

Когда прикладной процесс начинает использовать TCP, то модуль TCP на машине клиента и модуль TCP на машине сервера начинают общаться. Эти два оконечных модуля TCP поддерживают информацию о состоянии соединения, называемого виртуальным каналом. Виртуальный канал потребляет ресурсы обоих оконечных модулей TCP. Канал является дуплексным; данные могут одновременно передаваться в обоих направлениях. Один прикладной процесс пишет данные в TCP-порт, они проходят по сети, и другой прикладной процесс читает их из своего TCP-порта.

Протокол TCP требует, чтобы все отправленные данные были подтверждены принявшей их стороной. Он использует тайм-ауты и повторные передачи для обеспечения надежной доставки.

В Internet используется много различных типов пакетов, но один из основных – IP (вроде сетевой уровень) пакет. Именно он вкладывается в кадр Ethernet и именно в него вкладываются пакеты UDP, TCP, ICMP и IGMP. Протокол IP предлагает ненадежную транспортную среду. Ненадежную в том смысле, что не существует гарантии благополучной доставки IP-датаграмм. Алгоритм доставки в рамках данного протокола предельно прост: при ошибке датаграмма выбрасывается, а отправителю посылается соответствующее ICMP-сообщение. Обеспечение надежности возлагается на более высокий уровень (UDP или

TCP).

Чтобы хост-компьютер или маршрутизатор мог принимать и отправлять данные, он должен иметь уникальный адрес. Протокол IP (Internet Protocol) определяет формат адресов и механизм (с негарантированной доставкой) передачи данных в виде датаграмм (datagram), которые вкладыва­ются в поле данных нижележащего протокола, например Ethernet, Token-Kino, ATM (Asynchronous Transfer Mode) или PPP (Point-to-Poinl Protocol).

Протоколы случайного множественного доступа (СМД) к среде передачи (называемые также методами доступа) используются на MAC-подуровне в широковещательных сетях, к которым относятся локальные вычислительные сети (ЛВС) с шинной топологией. В широковещательной сети посылаемое сообщение может быть получено более или менее одновременно во всех точках сети. Общей для всех систем такого рода является проблема состязаний. Проблема возникает при передаче, поскольку все передающие станции имеют доступ к одному каналу.

Первой информационно-вычислительной сетью, в которой использовался моноканал со случайным доступом, была радиосеть ALOHA, разработанная в Гавайском университете [18]. В ней моноканалом служил радиоканал. Наиболее широкое распространение получила предложенная фирмой Xerox моноканальная кабельная ЛВС Ethernet.

Наиболее известными являются следующие протоколы СМД: "простая ALOHA", "тактированная ALOHA", множественный доступ с контролем несущей (CSMA), множественный доступ с контролем несущей и обнаружением столкновений (CSMA/CD). Последние два протокола являются наиболее распространенными среди других. Это объясняется эффективностью обнаружения и устранения конфликтов и простотой схемных решений MAC-уровней, а также возможностью высокой загрузки моноканала и большой нагрузки ЛВС.

Положительные характеристики ЛВС Ethernet, использующей метод доступа CSMA/CD, привели к тому, что на ее основе созданы международные стандарты. Протокол CSMA/CD был определен в американском стандарте IEEE 802.3 и в его европейском аналоге – стандарте ECMA-82 [20].

2