6.3. Назначение протоколов
Операционная система управляет ресурсами компьютера, а сетевая операционная система обеспечивает управление аппаратными и программными ресурсами всей сети. Тем не менее, для передачи данных в сети нужен еще один компонент – протокол.
Протокол – это правила и технические процедуры, позволяющие нескольким компьютерам при объединении в сеть общаться друг с другом. Отметим три основных момента, касающихся протоколов:
- Существует множество протоколов. И хотя все они участвуют в реализации связи, каждый протокол имеет:
- различные цели;
- выполняет определенные задачи;
- обладает своими преимуществами и ограничениями.
- Функции протокола определяются уровнем, на котором он работает. Если, например, какой-то протокол работает на физическом уровне, то это означает, что он обеспечивает прохождение пакетов через плату СА и их поступление в сетевой кабель. В общем случае каждому уровню присущ свой набор правил (табл. 6.1).
- Несколько протоколов могут работать совместно каждый на своем уровне. Это так называемый стек или набор протоколов (например, стек TCP/IP, объединяющий транспортный и сетевой протоколы).
6.4. Работа протоколов
Протоколы реализуются через заголовки, которые добавляются к пакетам по мере того, как они передаются по уровням. Каждый заголовок связывается с конкретным уровнем и в каждом последующем уровне воспринимается как часть пакета (рис. 6.8). Рис. 6.8. Формирование, передача и прием пакета При поступлении пакета в принимающий узел, заголовки соответствующих уровней используются для вызова заданной функции в принимающем узле. При передаче пакета выше этот заголовок изымается. И компьютер-отправитель, и компьютер-получатель должны выполнять каждое действие одинаковым способом с тем, чтобы пришедшие по сети данные совпали с отправленными. Если, например, два протокола будут по-разному разбивать данные на пакеты или по-разному добавлять данные (о последовательности пакетов, синхронизации и т. д.), то тогда компьютер, использующий один из протоколов, не сможет связаться с компьютером, на котором работает другой протокол. На работу протоколов ряда уровней оказывает влияние, является ли сеть с коммутацией соединений или с коммутацией пакетов. Широкое развитие межсетевых объединений («интернет»), компонентами которых являются ЛВС, привело к тому, что данные из одной ЛВС в другую могут передаваться по одному из возможных маршрутов. Протоколы, которые поддерживают такую передачу, называются маршрутизируемыми протоколами. И их роль постоянно возрастает.
Правила и технические процедуры позволяющие нескольким компьютерам при объединении
Компьютер-получатель в соответствии с протоколом выполняет те же действия, только в обратном порядке:
- принимает пакеты данных из сетевого кабеля;
- через плату сетевого адаптера передает пакеты в компьютер;
- удаляет из пакета всю служебную информацию, добавленную компьютером-отправителем;
- копирует данные из пакетов в буфер для их объединения в исходный блок данных;
- передает приложению этот блок данных в том формате, который оно использует.
И компьютеру-отправителю, и компьютеру-получателю необходимо выполнить каждое действие одинаковым способом, с тем чтобы пришедшие по сети данные совпадали с отправленными. Если, например, два протокола будут по-разному разбивать данные на пакеты, добавлять информацию (о последовательности пакетов, синхронизации и для проверки ошибок), тогда компьютер, использующий один из этих протоколов, не сможет успешно связаться с компьютером, на котором работает другой протокол.
Маршрутизируемые и немаршрутизируемые протоколы
До середины 80-х годов большинство локальных сетей были изолированными. Они обслуживали один отдел или одну компанию и редко объединялись в крупные системы. Однако, когда локальные сети достигли высокого уровня развития и объем передаваемой ими коммерческой информации возрос, ЛВС стали компонентами больших сетей.
Данные, передаваемые из одной локальной сети в другую по одному из возможных маршрутов, называются маршрутизированными. Протоколы, которые поддерживают передачу данных между сетями по нескольким маршрутам, называются маршрутизируемыми (routable) протоколами. Так как маршрутизируемые протоколы могут использоваться для объединения нескольких локальных сетей в глобальную сеть, их роль постоянно возрастает.
Протоколы в многоуровневой архитектуре
Работа различных протоколов должна быть скоординирована так, чтобы исключить конфликты или незаконченные операции. Этого можно достичь с помощью разбиения на уровни. Стеки протоколов Стек протоколов (protocol stack) — это комбинация протоколов. Каждый уровень определяет различные протоколы для управления функциями связи или ее подсистемами. Каждому уровню присущ свой набор правил.
Так же как и уровни в модели OSI, нижние уровни стека описывают правила взаимодействия оборудования, изготовленного разными производителями. А верхние уровни описывают правила для проведения сеансов связи и интерпретации приложений. Чем выше уровень, тем сложнее становятся решаемые им задачи и связанные с этими задачами протоколы.
Процесс, который называется привязка, позволяет с достаточной гибкостью настраивать сеть, т.е. сочетать протоколы и платы сетевых адаптеров, как того требует ситуация. Например, 2 стека протоколов, IPX/SPX и TCP/IP, могут быть привязаны к одной плате сетевого адаптера. Если на компьютере более одной платы сетевого адаптера, то стек проколов может быть привязан как к одной, так и к нескольким платам сетевого адаптера.
Порядок привязки определяет очередность, с которой операционная система выполняет протоколы. Если с одной платой сетевого адаптера связано несколько протоколов, порядок привязки определяет очередность, с которой будут использоваться протоколы при попытках установить соединение.
Обычно привязку выполняют сразу при установке операционной системы или протокола.
Например, если TCP/IP первый протокол в списке привязки, то именно он будет использоваться при попытке установить связь. Если попытка неудачна, компьютер попытается установить соединение используя следующий по порядку протокол в списке привязки. Привязка (binding) не ограничивается установкой соответствия стека протоколов и платы сетевого адаптера. Стек протоколов должен быть привязан (или ассоцииров к компонентам, уровни которых и выше, и ниже его уровня. Так, TCP/IP может быть привязан к Сеансовому уровню NetBIOS, а внизу — к драйверу пл сетевого адаптера. Драйвер, в свою очередь, привязан к плате сетевого адаптера.
- набор протоколов ISO/OSI;
- IBM System Network Architecture (SNA);
- Digital DECnet;
- Novell NetWare;
- Apple AppleTalk;
- набор протоколов Интернета, TCP/IP.
Прикладные протоколы работают на верхнем уровне модели OSI. Они обеспечивают взаимодействие приложений и обмен данными между ними. К наиболее популярным прикладным протоколам относятся:
АРРС | (Advanced Program-to-Program Communication) — одноранговый SNA-протокол фирмы IBM, используемый в основном на AS/400CS); |
FTAM | (File Transfer Access and Management) — протокол OSI доступа к файлам; |
X.400 | протокол CCITT для международного обмена электронной почтой; |
Х.500 | протокол CCITT служб файлов и каталогов на нескольких системах; |
SMTP | (Simple Mail Transfer Protocol) — протокол Интернета для обмена электронной почтой; |
FTP | (File Transfer Protocol) — протокол Интернета для передачи файлов; |
SNMP | (Simple Network Management Protocol) — протокол Интернета для мониторинга сети и сетевых компонентов; |
Telnet | протокол Интернета для регистрации на удаленных хостах и обработки данных на них; |
SMBs | (Server Message Blocks, блоки сообщений сервера) и клиентские оболочки или редиректоры; |
NCP | (Novell NetWare Core Protocol) и клиентские оболочки или редиректоры фирмы Novell; |
Apple Talk и Apple Share | набор сетевых протоколов фирмы Apple; |
AFP | (AppleTalk Filling Protocol) — протокол удаленного доступа к файлам фирмы Apple; |
DAP | (Data Access Protocol) © протокол доступа к файлам сетей DECnet. |
Транспортные протоколы поддерживают сеансы связи между компьютерами и обеспечивают надежный обмен данными между ними. К популярным транспортным протоколам относятся:
TCP | (Transmission Control Protocol) — TCP/I Р-протокол для гарантированной доставки данных, разбитых на последовательность фрагментов; |
SPX© | часть набора протоколов IPX/SPX (Internetwork Packet Exchange/Sequential Packet Exchange) для данных, разбитых на последовательность фрагментов, фирмы Novell; |
NetBEUI | [NetBIOS (Network Basic Input/Output System) Extended User Interface — расширенный интерфейс пользователя] — устанавливает сеанссы связи между компьютерами (NetBIOS) и предоставляет верхним уровням транспортные услуги (NetBEUI); |
АТР, NBP | (AppleTalk Transaction Protocol), (Name Binding Protocol) -© протоколы сеансов связи и транспортировки данных фирмы Apple. |
Сетевые протоколы обеспечивают услуги связи. Эти протоколы управляют несколькими типами данных: адресацией, маршрутизацией, проверкой ошибок и запросами на повторную передачу. Сетевые протоколы, кроме того, определяют правила для осуществления связи в конкретных сетевых средах, например Ethernet или Token Ring.
К наиболее популярным сетевым протоколам относятся:
IP | (Internet Protocol) — TCP/IP-протокол для передачи пакетов; |
IPX | (Internetwork Packet Exchange) — протокол фирмы NetWare для передачи и маршрутизации пакетов; |
NetBEUI | транспортный протокол, обеспечивающий услуги транспортировки, данных для сеансов и приложений NetBIOS; |
DDP | (Datagram Delivery Protocol) — AppleTalk-протокол транспортировки данных. |
Модель OSI помогает определить, какие протоколы нужно использовать на каждом уровне. Продукты от разных производителей, которые соответствуют этой модели могут вполне корректно взаимодействовать друг с другом.
Next: Кратко о NetBEUI, X.25, Up: Функционирование сетей Previous: Формирование пакетов (инкапсуляция) Contents Index Alex Otwagin 2002-12-16
Правила и технические процедуры позволяющие нескольким компьютерам при объединении
76. Позволяет рабочей станции использовать сетевые диски и принтеры
• сетевая операционная система
77. После запуска Internet Explorer открывается:
• домашняя страница
78. Пример географического домена — .
• .ru
79. Присвоение субъектам и объектам доступа уникального идентификатора в виде номера, шифра, кода и т.п. с целью получения доступа к информации — это:
• идентификация
80. Провайдер — это:
• поставщик услуг Интернет
81. Провайдером называется:
• организация со шлюзом в Интернете, позволяющая пользователям подключаться к сети через этот шлюз
82. Проверка подлинности пользователя по предъявленному им идентификатору, например при входе в систему — это:
• аутентификация
83. Протокол эмуляции терминала, который позволяет подключаться к удаленному компьютеру по Интернет и управлять им, — это:
• Telnet
84. Протоколом в теории компьютерных сетей называются:
• правила и технические процедуры, позволяющие нескольким компьютерам при объединении в сеть общаться друг с другом
85. Протоколы сети Интернет объединяют под названием
• TCP/IP
86. Процесс сбора и накопления информации о событиях, происходящих в информационной системе, называется:
• протоколированием
87. Работа одноранговой сети эффективна при количестве одновременно работающих станций
• не более 10
88. Распределенная обработка данных — это:
• обработка данных, выполняемая на независимых, но связанных между собой компьютерах
89. С помощью эвристических анализаторов антивирусные программы способны находить:
• подобные аналоги известных вирусов
90. Самая крупная система телеконференций
• UseNet