Существует достаточно много стеков протоколов, широко применяемых в сетях. Это и стеки, являющиеся международными и национальными стандартами, и фирменные стеки, получившие распространение благодаря распространенности оборудования той или иной фирмы.

Использование в сети того или иного стека коммуникационных протоколов во многом определяет лицо сети и ее характеристики.

В небольших сетях может использоваться исключительно один стек, В крупных корпоративных сетях, объединяющих различные сети, параллельно используются, как правило, несколько стеков.

    Стек ТСР/IР

Стек ТСР/IР, называемый также стеком DoD и стеком Internet, является одним из наиболее популярных и перспективных стеков коммуникационных протоколов. Если в настоящее время он распространен в основном в сетях с ОС UNIX, то реализация его в последних версиях сетевых операционных систем для персональных компьютеров (Windows NT, NetWare ) является хорошей предпосылкой для быстрого роста числа установок стека ТСР/IР.

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 АRРА поддерживала разработчиков и исследователей в военных областях. В сети АRРА связь между двумя компьютерами осуществлялась с использованием протокола IP (Internet Protocol), который и по сей день является одним из основных в стеке ТСР/IР и фигурирует в названии стека.

Большой вклад в развитие стека ТСР/IP внес университет Беркли, реализовав протоколы стека в своей версии ОС UNIX. Широкое распространение ОС UNIX привело и к широкому распространению протокола IР 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.

Так как стек ТСР/IР был разработан до появления модели взаимодействия открытых систем ISO/OSI, то, хотя он также имеет многоуровневую структуру, соответствие уровней стека ТСР/IР уровням модели OSI достаточно условно.

    Структура протоколов ТСР/IР приведена на рисунке 2. 2. 6
    Протоколы ТСР/IР делятся на 4 уровня.
    Рис. 2. 2. 6 Структура протоколов ТСР/IР
    7
    WWW
    Gopher
    WAIS
    SNMP
    FTP
    Telnet
    SMTP
    TFTP
    I
    6
    5
    TCP
    UDP
    II
    4
    3
    IP
    ISMP
    RIP
    OSPF
    III
    2
    Не регламентируется
    Ethernet, Token Ring, FDDI, X. 25, SPIP
    IV
    1
    Уровни OSI Уровни TCP/IP

Самый нижний (уровень IV) -уровень межсетевых интерфейсов - соответствует физическому и канальному уровням модели OSI. Этот уровень в протоколах ТСР/IР не регламентируется, но поддерживает все популярные стандарты физического и канального уровня: для локальных каналов это Ethernet, Token Ring, FDDI, для глобальных каналов собственные протоколы работы на аналоговых коммутируемых и выделенных линиях SLIP/PPP, которые устанавливают соединения типа "точка - точка" через последовательные каналы глобальных сетей, и протоколы территориальных сетей Х. 25 и ISDN. Разработана также специальная спецификация, определяющая использование технологии АТМ в качестве транспорта канального уровня.

Следующий уровень (уровень III) -это уровень межсетевого взаимодействия, который занимается передачей дейтаграмм с использованием различных, локальных сетей, территориальных сетей Х. 25, линий специальной связи и т. п. В качестве основного протокола сетевого уровня (в терминах модели OSI) в стеке используется протокол IР, который изначально проектировался как протокол передачи пакетов в составных сетях, состоящих из большого количества локальных сетей, объединенных как локальными, так и глобальными связями. Поэтому протокол IР хорошо работает в сетях со сложной топологией, рационально используя наличие в них подсистем и экономно расходуя пропускную способность низкоскоростных линий связи. Протокол IР является дейтаграммным протоколом.

К уровню межсетевого взаимодействия относятся и все протоколы, связанные с составлением и модификацией таблиц маршрутизации, такие как протоколы сбора маршрутной информации RIP (Routing Internet Protocol) и OSPF (Open Shortest Path First), а также протокол межсетевых управляющих сообщений ICMP(Internet Control Message Protocol). Последний протокол предназначен для обмена информацией об ошибках между маршрутизатором и шлюзом, системой-источником и системой-приемником, то есть для организации обратной связи. С помощью специальных пакетов ICMP сообщается о невозможности доставки пакета, о превышении времени жизни или продолжительности сборки пакета из фрагментов, об аномальных величинах параметров, об изменении маршрута пересылки и типа обслуживания, о состоянии системы и т. п.

Следующий уровень (уровень II)называется основным. На этом уровне функционируют протокол управления передачей ТСР (Transmission Control Protocol) и протокол дейтаграмм пользователя UDP(User Datagram Protocol). Протокол ТСР обеспечивает устойчивое виртуальное соединение между удаленными прикладными процессами. Протокол UDP обеспечивает передачу прикладных пакетов дейтаграммным методом, то есть без установления виртуального соединения, и поэтому требует меньших накладных расходов, чем ТСР.

Верхний уровень (уровень I) называется прикладным. За долгие годы использования в сетях различных стран и организаций стек ТСР/IР накопил большое количество протоколов и сервисов прикладного уровня. К ним относятся такие широко используемые протоколы, как протокол копирования файлов FТР, протокол эмуляции терминала Telnet, почтовый протокол SМТР, используемый в электронной почте сети Internet и ее российской ветви РЕЛКОМ, гипертекстовые сервисы доступа к удаленной информации, такие как WWW и многие другие.

Протокол SNMP(Simple Network Management Protocol) используется для организации сетевого управления. Проблема управления разделяется здесь на две задачи. Первая задача связана с передачей информации. Протоколы передачи управляющей информации определяют процедуру взаимодействия сервера с программой-клиентом, работающей на хосте администратора. Они определяют форматы сообщений, которыми обмениваются клиенты и серверы, а также форматы имен и адресов. Вторая задача связана с контролируемыми данными. Стандарты регламентируют, какие данные должны сохраняться и накапливаться в шлюзах, имена этих данных и синтаксис этих имен. В стандарте SNMP определена спецификация информационной базы данных управления сетью. Эта спецификация, известная как база данных MIB (Management Information Base), определяет те элементы данных, которые хост или шлюз должен сохранять, и допустимые операции над ними.

Протокол пересылки файлов FТР(File Transfer Protocol) реализует удаленный доступ к файлу. Для того, чтобы обеспечить надежную передачу, FТР использует в качестве транспорта протокол с установлением соединений–ТСР. Кроме пересылки файлов протокол, FТР предлагает и другие услуги. Так пользователю предоставляется возможность интерактивной работы с удаленной машиной, например, он может распечатать содержимое ее каталогов, FТР позволяет пользователю указывать тип и формат запоминаемых данных. Наконец, РТР выполняет аутентификацию пользователей. Прежде, чем получить доступ к файлу, в соответствии с протоколом пользователи должны сообщить свое имя и пароль. В стеке ТСР/IР протокол FТР предлагает наиболее широкий набор услуг для работы с файлами, однако он является и самым сложным для программирования. Приложения, которым не требуются все возможности FТР, могут использовать другой, более экономичный протокол - простейший протокол пересылки файлов ТFТР(Trivial File Transfer Protocol). Этот протокол реализует только передачу файлов, причем в качестве транспорта используется более простой, чем ТСР, протокол без установления соединения- UDP.

Протокол Telnetобеспечивает передачу потока байтов между процессами, а также между процессом и терминалом. Наиболее часто этот протокол используется для эмуляции терминала удаленной ЭВМ.

    Протоколы NetWare.

NetWare является операционной системой сети (network operating system - NOS) и связанной с ней средой обеспечения услуг, разработанной Novell Inc. и представленной на рынок в начале 1980 гг. В то время сети были небольшими и преимущественно гомогенными, связь рабочих групп с помощью локальных сетей была еще новым явлением, а идея о персональном компьютере еще только начала завоевывать популярность.

В качестве среды NOS, NetWare определяет пять высших уровней эталонной модели OSI. Она обеспечивает совместное пользование файлами и принтером, поддержку различных прикладных задач, таких как передача электронной почты и доступ к базе данных, и другие услуги. Также как и другие NOS, такие какNetwork File System (NFS) компании Sun Microsystems Inc. и LAN Managerкомпании Microsoft Corporation, NetWare базируется на архитектуре клиент-сервер (slient-server architecture). В таких архитектурах клиенты (иногда называемые рабочими станциями) запрашивают у серверов определенные услуги, такие как доступ к файлам и принтеру.

Основная характеристика системы клиент-сервер заключается в том, что доступ к отдаленной сети является прозрачным для пользователя. Это достигается с помощью удаленного вызова процедур (remote procedure calls) - такого процесса, когда программа местного компьютера, работающая на оборудовании клиента, отправляет вызов в удаленный сервер. Этот сервер выполняет указанную процедуру и возвращает запрошенную информацию клиенту местного компьютера.

Рисунок иллюстрирует в упрощенном виде известные протоколы NetWare и их связь с эталонной моделью OSI. При наличии соответствующих драйверов, NetWare может работать с любым протоколом доступа к носителю. На рисунке 2. 2. 7 перечислены те протоколы доступа к носителю, которые в настоящее время обеспечиваются драйверами NetWare.

    Рис 2. 2. 7 Протоколы доступа к носителю

NetWare работает с Ethenet/IEEE 802. 3, Token Ring/IEEE 802. 5, Fiber Distributed Data Interface (FDDI) и ARCnet. NetWare также работает в синхронных каналах глобальных сетей, использующих Point-to-Point Protocol (PPP) (Протокол непосредственных соединений).

    Сетевой уровень

Internet Packet Exchange (IPX)является оригинальным протоколом сетевого уровня Novell. Если устройство, с которым необходимо установить связь, находится в другой сети, IPX прокладывает маршрут для прохождения информации через любые промежуточные сети, которые могут находиться на пути к пункту назначения.

    Рис 2. 2. 8 Формат пакета IPX

Пакет IPX начинается с 16-битового поля контрольной суммы (checksum), которое устанавливается на единицы. 16-битовое поле длины (length) определяет длину полной дейтаграммы IPX в байтах. Пакеты IPX могут быть любой длины, вплоть до размеров максимальной единицы передачи носителя (MTU). Фрагментация пакетов не применяется.

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13