4. Поняття про протоколи передачі інформації у Internet.

Протокол - це набір семантичних та синтаксичних правил, який визначає поведінку об'єктів під час їхньої взаємодії. Протоколи намагаються стандартизувати найперше, оскільки об'єкти, пов'язані протоколом, є в різних системах.

У реальних мережах часто реалізують цілі набори протоколів, які підтримують усі рівні взаємодії. Конкретна реалізація набору протоколів називається протокольним стеком. Найбільш поширені сьогодні протокольні стеки TCP/IP та SPX/IPX. Перший з них використовують у мережах ОС Unix та Internet, другий - у виробах фірми Novell.

Щодо структури мережу TCP/IP характеризують як об'єднання локальних мереж (звідси назва Internet, дослівний переклад: міжмережева мережа). Окремі локальні мережі сполучені через маршругизатори. Кожна мережа має унікальну адресу. Комп'ютери в локальній мережі називають хостами (hosts). Вони також мають унікальні адреси.

Оскільки мережа протоколу TCP/IP об 'єднує кілька локальних мереж, то в англійській термінології її називають internet. (На відміну від всесвітньовідомої глобальноїмережі Internet, яка теж використовує протоколи TCP/IP). Велику корпоративну мережу, побудовану за принципами та на програмному забезпеченні internet, називають intranet, а таку ж корпоративну мережу, однак з великим ступенем взаємодії з зовнішніми мережами, - extranet.

IP (Internet Protocol) - це міжмережевий данограмний протокол мережевого рівня, що забезпечує сервіс передавання пакетів між вузлами мережі. Він не підтримує функції послідовного передавання пакетів та не гарантує надійності їх передавання. IP є основним протоколом мережевого рівня стека TCP/IP. Його використовують усі інші протоколи.

TCP (Transfer Control Protocol) є протоколом транспортного рівня з попереднім налагодженням сполучення. Він гарантує надійне передавання пакетів та забезпечує їхню правильну послідовність, під час передавання використовує сервіс протоколу IP.

5. Стандарти для опрацювання інформації на еом.

Характерною особливістю науки про розподілені інформаційні системи є тенденція до стандартизації та формалізації матеріалу. До цього спонукає предмет дослідження: для того, щоб розподілені системи могли нормально функціонувати, усі складові частини повинні працювати за однаковими правилами.

У 1977 р. при Міжнародній організації зі стандартизації (International Standard Organisation (ISO)) був організований технічний комітет 97, який розробляє стандарти для опрацювання інформації на ЕОМ. Прикладом стандартів цієї організації є стандарт 7498 ISO. За стандартом 7498 ISO середовище зв'язку відкритих систем поділене на сім рівнів:

1) фізичний;

2) канальний,

3) мережевий;

4) транспортний;

5) сеансовий;

6) відображення;

7) прикладний.

Рівні 5-7 орієнтовані на обслуговування прикладних процесів, а рівні 1-4 - на надійне передавання даних, тобто на мережу.

Прикладний рівень забезпечує різні форми взаємодії прикладних процесів, розміщених у різних системах. Сьогодні можна виділити такі форми протоколів прикладного рівня: керування терміналами, діалогом, файлами, задачами, системою, забезпечення цілісності передачі даних.

Протокол керування терміналами гарантує приєднання і роботу віддаленого термінала з ЕОМ. Протокол керування файлами реалізує доступ до файлів різних файлових систем. Протокол керування діалогом сполучає процеси та веде діалог між ними. Протокол забезпечення цілісності інформації виявляє помилки. Така різноманітність протоколів зумовлена різноманітністю завдань, які вирішують на прикладному рівні. Вибрати потрібний протокол можна динамічно за допомогою спеціального протоколу, який називається протоколом керування контекстом.

Рівень відображення відображає та перетворює дані, якими обмінюються між собою прикладні процеси. Потреба у рівні відображення зумовлена тим, що різні ЕОМ та пристрої, приєднані до мережі, можуть мати різні форми наведення даних (8, 16, 32, 64-розрядні), різні системи команд та ін. Можна виділити три різні форми відображення даних: ЕОМ - джерела інформації, мережі, ЕОМ - приймача інформації. Рівень відображення призначений для того, щоб спосіб відображення інформації в окремих ЕОМ не впливав на формат інформації в мережі. Кожна інформація, яку формує прикладний рівень для передавання, має два аспекти - семантику і синтаксис. Семантика описує зміст повідомлення і є незмінною. На рівні ж відображення відбувається перетворення синтаксису.

Протоколи рівня відображення виконують велику кількість різноманітних функцій, а саме: вибір (узгодження між прикладними процесами) потрібної форми відображення даних, перетворення даних (кодів, форматів), шифрування інформації.

Результат діяльності рівня відображення виявляється під час діалогів (сеансів) об'єктів рівня відображень і узгодження форми подання інформації.

Сеансовий рівень організовує діалогові сеанси між прикладними процесами. Під час роботи сеансового рівня в користувача складається враження, що прикладні процеси розташовані на одному потужному локальному процесорі. Ініціатором сеансу є прикладний об'єкт, який звертається до представницького об'єкта і передає йому адресу партнера. Після цього представницький об'єкт звертається до сеансового й ініціює сеанс зв'язку. Головні функції сеансового рівня такі: налагодження сеансового сполучення, обмін даними, керування взаємодією, повідомлення про надзвичайні ситуації, відображення сеансового сполучення на транспортне, закінчення сеансового сполучення.

Під час налагодження сеансового сполучення шляхом діалогу об'єктів вибираються параметри сполучення: швидкість передавання, потреба підтверджень та ін.

Обмін даними - головна функція рівня, яка реалізує передавання інформації між об'єктами сеансового рівня.

Керування взаємодією - це керування черговістю передавання протокольних блоків.

Можлива ситуація, коли через одне транспортне сполучення відбувається передавання інформації з кількох сеансів. Тому кожен сеанс повинен мати ідентифікатор. З іншого боку, інформацію одного і того ж сеансу, для надійності, можна передавати кількома транспортними сполученнями. Керує цими процесами відображення сеансового сполучення на транспортне.

За допомогою функції закінчення сеансового сполучення можна так закінчити сполучення, щоб рівень відображень не втратив жодного блоку, який ще перебуває в дорозі.

Транспортний рівень надає прикладним об'єктам сполучення через усі фізичні засоби мережі, незалежно від реальної конфігурації цього сполучення. Таке сполучення називають наскрізним. Сполучення, гарантоване транспортним рівнем, повинно бути прозорим, тобто не залежати від кодів інформації вищих рівнів. Для ефективнішого передавання даних на транспортному рівні є кілька класів сервісу, які відрізняються параметрами - перепускною здатністю, часом передавання, часом налагодження сполучення, допустимою ймовірністю помилок. Сервіс транспортного рівня передбачає такі функції: налагодження та розірвання транспортного сполучення, керування послідовністю блоків, забезпечення цілісності даних, зчеплення блоків та сегментування, виявлення та виправлення помилок, вибір класу сервісу, передавання даних, мультиплексу вання та розщеплення сполучень.

Транспортний рівень не тільки дає змогу вибрати певний клас сервісу, а й поновлює блоки даних, втрачені на 1-3 рівнях. У випадку відмови сполучення на мережевому рівні він налагоджує інше мережеве сполучення. Транспортний рівень виконує мультиплексування та розщеплення сполучень, пріоритетне передавання блоків, оптимізує параметри передавання.

Функціонування транспортного рівня передбачає три фази, що змінюють одна одну:

- налагодження транспортного сполучення: вибір класу сервісу, прийняття рішення про потребу мультиплексування, визначення оптимального розміру блоку даних;

- передавання даних: організація послідовності блоків даних, сегментування блоків, мультиплексування та розщеплення сполучень, виявлення та виправлення помилок;

- завершення сполучення.

Мережевий рівень виконує ретрансляцію даних через одну або кілька систем, а також забезпечує для транспортного рівня незалежність від методів та засобів комутації, різних маршрутів у фізичних засобах сполучення. На цьому рівні реалізується маршрутизація інформації, тобто вибираються шляхи передавання блоків залежно від адрес призначення та інших характеристик (таких, як завантаженість або надійність окремих проміжних сполучень). Протокольні блоки даних на мережевому рівні називають пакетами (packets).

Головні різновиди сервісу мережевого рівня: організація мережевих сполучень, ідентифікація кінцевих точок сполучення, передавання блоків даних, керування потоками блоків даних, виявлення помилок, ліквідація мережевих сполучень.

Канальний рівень призначений для передавання блоків даних через одне фізичне сполучення. Тому на мережевому рівні типи фізичних сполучень, які розміщені нижче, не відомі. Види сервісу канального рівня: передавання блоків даних, організація послідовності блоків, виявлення та виправлення помилок, керування потоком, налагодження та розірвання канальних сполучень.

Протокольні блоки даних канального рівня називають кадрами (frames). Важливою функцією, яку можна виконувати на канальному рівні, є селекція інформації - відбір серед всіх прийнятих блоків тільки тих, які адресовані конкретній системі.

Фізичний рівень призначений для спряження систем з фізичним середовищем. Він визначає механічні, електричні, функціональні та процедурні характеристики, які описують доступ до фізичних сполучень. Фізичне сполучення забезпечує прозорість, тобто передавання довільної послідовності бітів. Через одне фізичне сполучення інформацію можуть передавати кілька канальних об'єктів або одне канальне сполучення можуть обслуговувати кілька фізичних.

Фізичний рівень забезпечує такі різновиди сервісу: налаштування постійних або тимчасових фізичних сполучень, ідентифікація фізичних сполучень, організація послідовного передавання, повідомлення про розриви, збої.

На фізичному рівні відбувається прослуховування багатопунктового сполучення для визначення наявності передавання, зіткнення кадрів та ін.