Пакет. Структура пакета
Назначение любой сети – обмен данными (информацией) между компьютерами.
Данные обычно содержатся в больших по размерам файлах (блоках). Однако сети не будут нормально работать, если компьютер посылает этот блок данных целиком. Существуют две причины, замедляющие работу сети при передаче по кабелю больших блоков данных.
Во-первых, такой блок, посылаемый одним компьютером, заполняет кабель и «связывает» работу всей сети, т.е. препятствует взаимодействию остальных сетевых компонентов до окончания передачи.
Во-вторых, возникновение ошибок при передаче крупных блоков приведет к повторной передаче всего блока. А если поврежден небольшой блок данных, то требуется повторная передача именно этого небольшого блока, что значительно экономит время.
Разбиение данных на небольшие управляемые блоки позволяет ускорить передачу и обеспечить практически одновременную передачу информации несколькими компьютерами. При этом компьютеры не тратят время на ожидание.
Эти небольшие блоки называются пакетами (кадрами). Пакет – основная единица информации в компьютерных сетях.
При разбиении данных на пакеты скорость их передачи возрастает настолько, что каждый компьютер в сети получает возможность принимать и передавать данные практически одновременно с остальными компьютерами.
Разбиение данных на пакеты осуществляет компьютер-отправитель (источник). На компьютере-получателе пакеты накапливаются и выстраиваются в должном порядке для восстановления исходного вида данных.
Пакеты могут содержать несколько типов данных:
— информацию (например, сообщения или файлы);
— определенные виды данных и команд, управляющих компьютером (например, запросы к службам);
— коды управления сеансом (например, запрос на повторную передачу для исправления ошибки).
При разбиении данных на пакеты сетевая операционная система добавляет к каждому пакету специальную управляющую информацию. Она обеспечивает:
— передачу исходных данных небольшими блоками;
— сбор данных при получении в исходном порядке;
— проверку данных после сборки на наличие ошибок.
Структура пакета. Любой пакет состоит из 3-х обязательных компонентов:
Заголовок. Заголовок содержит:
— адрес источника, идентифицирующий компьютер – отправитель;
— адрес место назначения, идентифицирующий компьютер получатель;
— инструкции сетевым компонентам о дальнейшем маршруте данных;
— информацию компьютеру-получателю о том, как объединить передаваемый пакет с остальными, чтобы получить данные в исходном виде.
Данные. Эту часть пакета составляет информация, которую необходимо передавать. В зависимости от типа сети её размер составляет от 512 байтов до 4(Кб).
Так как обычно размер исходных данных гораздо больше 4 Кб, для помещения в пакет их необходимо разбивать на мелкие блоки. При передаче объемного файла может потребоваться много пакетов.
Трейлер. Трейлер содержит информацию для проверки ошибок, обеспечивающую корректность передачи. Эта информация носит название циклический избыточный код (CRC). Это число, получаемое в результате математических преобразований над пакетом с исходной информацией. Когда пакет достигает место назначения, эти преобразования повторяются. Если результат совпадает с CRC, – пакет принят без ошибок. В противном случае необходимо повторить передачу пакета, поскольку при передаче данные изменились.
Понравилась статья? Добавь ее в закладку (CTRL+D) и не забудь поделиться с друзьями:
Подговка к экзамену ЭВМ / передача данных по сети
Пакет — единица информации, передаваемой по компьютерной сети.
Второстепенные термины
- заголовок — часть пакета, содержащий следующую информацию:
- адрес источника;
- адрес местоназначения;
- информацию, синхронизирующую передачу.
- передачу исходных данных небольшими блоками;
- сбор данных в надлежащем порядке (при их получении);
- проверку данных на наличие ошибок (после сборки).
- информацию (например, сообщения или файлы);
- определенные виды данных и команд, управляющих компьютером (например, запросы к службам);
- коды управления сеансом (например, запрос на повторную передачу для исправления ошибки).
- адрес источника (source), идентифицирующий компьютер-отправитель;
- передаваемые данные;
- адрес местоназначения (destination), идентифицирующий компьютер-получатель;
- инструкции сетевым компонентам о дальнейшем маршруте данных;
- информация компьютеру-получателю о том, как объединить передаваемый пакет с остальными, чтобы получить данные в исходном виде;
- информация для проверки ошибок, обеспечивающая корректность передачи.
- сигнал, «говорящий» о том, что передается пакет;
- адрес источника;
- адрес местоназначения;
- информацию, синхронизирующую передачу.
- продвижение пакетов
- фильтрация пакетов
- Пакет — единица информации, передаваемой по компьютерной сети.
- При разбиении данных на пакеты сетевая операционная система добавляет к каждому пакету специальную управляющую информацию.
- Компоненты пакета группируются в три раздела: заголовок, данные и трейлер.
- Формат и размер пакета зависят от типа сети.
- Процесс формирования пакета начинается на Прикладном уровне модели OSI.
- Информация, которую надо переслать по сети, проходит сверху вниз все семь уровней, начиная с Прикладного.
- На каждом уровне компьютера-отправителя к блоку данных добавляется информация, предназначенная для соответствующего уровня компьютера-получателя.
- Большинство пакетов в сети адресуется конкретному компьютеру, и, как результат, только он один реагирует на них.
- Используется также и широковещательная адресация (broadcast addressing). На пакет с таким типом адреса одновременно реагирует множество компьютеров в сети.
- В правильной рассылке пакетов ключевую роль играют две функции: продвижение пакетов и фильтрация пакетов.
- Объясните термин: «пакет».
- Для чего данные, передаваемые по компьютерной сети, разбивают на пакеты?
- Какую функцию играет специальная управляющая информация, которую сетевая операционная система добавляет к каждому пакету?
- Какова структура пакета?
- Какие функции в правильной рассылке пакетов играют ключевую роль?
- Что означает термин «продвижение» пакетов?
- Что означает термин «фильтрация» пакетов?
- Контрольная сумма (Checksum) — это 2-байтовое поле, являющееся «пережитком прошлого», которое протокол IPX ведет от протокола ГОР стека Xerox. Так как низкоуровневые протоколы (например, Ethernet) всегда выполняют проверку контрольных сумм, то IPX не использует это поле и всегда устанавливает его в единицы.
- Длина (Length) занимает 2 байта и задает размер всего пакета, включая IPX-заголовок и поле данных. Самый короткий пакет — 30 байт — включает только IPX-заголовок, а рекомендуемый максимально большой — 576 байт — включает IPX-заголовок плюс 546 байт данных. Максимальный размер пакета в 576 байт соответствует рекомендациям стандартов Internet для составных сетей. Протокол IPX вычисляет значение этого поля, основываясь на информации, предоставляемой прикладной программой при вызове функции IPX. IPX-пакет может превосходить рекомендуемый максимум в 576 байт, что и происходит в локальных сетях Ethernet, где используются IPX-пакеты в 1500 байт с полем данных в 1470 байт.
- Управление транспортом (Transport control) имеет длину 8 бит. Это поле определяет время жизни пакета в хопах. IPX-пакет может пересечь до 15 маршрутизаторов. Протокол IPX устанавливает это однобайтовое поле в 0 до начала передачи, а затем увеличивает его на 1 каждый раз, когда пакет проходит через маршрутизатор. Eu,ui счетчик превысит 15, то пакет аннулируется.
- Тип пакета (Packet type) имеет длину 8 бит. Фирма Xerox определила в свое время определенные значения для различных типов пакетов: прикладные программы, посылающие IPX-пакеты, должны устанавливать это поле в значение, равное 4. Значение 5 соответствует служебным IPX-пакетам, используемым протоколом SPX в качестве служебных сообщений. Значение 17 указывает на то, что в поле данных IPX-пакета находится сообщение протокола NetWare Core Protocol (NCP) — основного протокола файловой службы NetWare.
- Адрес назначения (Destination address) — состоит из трех полей: номера сети назначения, номера узла назначения, номера сокета назначения. Эти поля занимают соответственно 4, 6 и 2 байта.
- Адрес отправителя (Source address) — номер исходной сети, номер исходного узла, номер исходного сокета. Аналогичны адресным полям назначения.
- Поле данных (Data). Может занимать от 0 до 546 байт. Поле данных нулевой длины может использоваться в служебных пакетах, например, для подтверждения получения предыдущего пакета.
- Отсутствует возможность динамической фрагментации на сетевом уровне. В IPX-пакете нет полей, с помощью которых маршрутизатор может разбить слишком большой пакет на части. При передаче пакета в сеть с меньшим значением MTU IPX-маршрутизатор отбрасывает пакет. Протокол верхнего уровня, например NCP, должен последовательно уменьшать размер пакета до тех пор, пока не получит на него положительную квитанцию.
- Большие накладные расхдды на служебную информацию. Сравнительно небольшая максимальная длина поля данных IPX-пакета (546 байт при длине заголовка 30 байт) приводит к тому, что как минимум 5 % данных являются служебными.
- Время жизни пакета ограничено числом 15, что может оказаться недостаточным для большой сети (для сравнения, в IP-сетях пакет может пройти до 255 промежуточных маршрутизаторов).
- Отсутствует поле качества сервиса, что не позволяет маршрутизаторам автоматически подстраиваться к требованиям приложения к качеству передачи трафика.
- Служба NDS позволяет отказаться от широковещательного протокола SAP. Служба NDS основана на иерархической распределенной базе данных, хранящей информацию о пользователях и разделяемых ресурсах сети. Приложения обращаются к этой службе по протоколу прикладного уровня NDS.
- Добавлен модуль для реализации метода скользящего окна — так называемый Burst Mode Protocol NLM.
- Добавлен модуль для поддержки длинных IPX-пакетов в глобальных сетях -Large Internet Packet NLM.