«ОСНОВЫ СЕТЕВЫХ ТЕХНОЛОГИЙ Учебное пособие Санкт-Петербург Издательство СПбГЭТУ ЛЭТИ' 2000 2 УДК 681.324:621.391.1 ББК 3973.202 + 388 О- 7 5 Авторы: А.В Горячев, Н.Е. Новакова, А. В. Нисковский, С.В. Полехин. Основы ...»

Presentation (представления данных) (процесс/приложение) Transport (транспортный) Host-to-host (объект-объект) Третий уровень модели определяет правила, гарантирующие правильную и устойчивую доставку данных между разными системами.

Сетевое обеспечение, работающее на данном уровне, должно полностью устранить влияние ошибок, возникающих при передаче информации, и исключить пропажу или неоднократное получение данных.

Верхний уровень модели DoD определяет правила организации интерфейса с пользователем, обеспечивая работу программ (приложений) между двумя сетевыми объектами.

Задачи каждого из уровней модели DoD аналогичны задачам соответствующих уровней модели OSI, однако надо помнить, что модель DoD предназначается в первую очередь для описания задач и процессов, решаемых стеком протоколов TCP/IP. Модель DoD в силу своей специфики не подходит на роль эталонной модели, описывающей все правила и требования, необходимые для организации сетевых взаимодействий.

5. ОБМЕН ИНФОРМАЦИЕЙ МЕЖДУ СЕТЕВЫМИ ОБЪЕКТАМИ

Для обеспечения передачи данных между сетевыми объектами должен быть использован один из трех существующих вариантов рассылки информации. Первый из них позволяет пересылать данные только от одного объекта к другому (unicast). Второй вариант позволяет одному сетевому объекту послать информацию многим сетевым объектам (но не всем) одновременно (multicast). Последний вариант используется для массовой рассылки информации абсолютно всем сетевым объектам (broadcast).

При взаимодействии двух компьютеров, например, при передаче файла от одного к другому, используется вариант unicast. В этом случае только два компьютера, желающие организовать обмен данными, вступают во взаимные сетевые отношения, устанавливая между собой соединение «точка-точка».

Ни один другой сетевой объект в данный момент времени не может включиться в процесс обмена информацией (рис. 5.1). Такой вариант рассылки информации характерен для работы файлового сервиса, сервисов печати, приложений, сообщений и баз данных. Этот вариант наиболее часто используется в сетевых взаимодействиях, присутствует при работе практически с любым сетевым ресурсом.

Для рассылки одной и той же информации множеству сетевых объектов одновременно используется вариант рассылки multicast (рис. 5.2).

Как правило, в этом случае работает центральное устройство или программа, управляющая процессом рассылки информации. Обычно для этого варианта рассылки информации используется метод без подтверждения доставки.

Такой вариант рассылки информации может быть использован при работе с сервисом сообщений. Наиболее широко системы на основе multicast применяются для организации телеконференций, когда необходимо обмениваться аудио- и видеоданными между членами конференции, но не между всеми пользователями сети. Компьютер 4 одновременно посылает информацию только избранным (компьютерам 2 и 3), но не всем компьютерам в сети, используя вариант рассылки информации multicast.

Иногда возникает необходимость проинформировать абсолютно всех пользователей вычислительной сети, все сетевые объекты о наступлении каких-либо событий. Например, о временном выключении сервера или возможной неработоспособности сети должны быть извещены все пользователи. Для организации рассылки информации по всем сетевым объектам используется вариант рассылки информации broadcast (рис. 5.3).

Этот вариант рассылки информации применяется в работе сервиса сообщений.

Различные варианты рассылки информации используются при построении компьютерных сетей или организации сетевых сервисов. Самое различное сетевое программное обеспечение использует один или несколько рассмотренных вариантов рассылки. Некоторые сетевые протоколы самостоятельно поддерживают, наряду с программным обеспечением, различные варианты рассылки информации.

Для обеспечения сетевых взаимодействий между сетевыми объектами каждый из объектов должен понимать другой объект, говорить с ним на одном языке. Другими словами, сетевые объекты должны удовлетворять определенному протоколу, набору правил общения. Поскольку сетевое общение между сетевыми объектами является достаточно сложным процессом, описываемым всеми уровнями модели OSI, то и набор правил для организации общения достаточно сложен. Для реализации данного набора правил разработаны наборы, или стеки, взаимосвязанных и логически сгруппированных протоколов. Существует достаточно большое количество стеков протоколов, однако наиболее широкое распространение в настоящее время получили два: стек TCP/IP и стек IPX/SPX.

Стек протоколов TCP/IP является открытым для дополнения;

большинство мировых производителей программного и аппаратного обеспечения поддерживают этот набор протоколов. Очень широкое распространение стек TCP/IP получил вследствие массовой (особенно в последние годы) популяризации глобальной сети Internet. Изначально данный стек протоколов разрабатывался и применялся при реализации проекта ARPAnet - научно-исследовательской сети США, созданной правительственным агентством DARPA (Defense Advanced Research Projects Agency) и объединяющей крупнейшие североамериканские университеты и научные институты Министерства обороны США.

В ходе реализации проекта ARPAnet разрабатывались новые протоколы стека TCP/IP, дополняя его, давая возможность использовать новые сервисы и технологии. Так как сеть ARPAnet явилась прародительницей сети Internet, быстро развивающейся в последние годы, то и стек протоколов TCP/IP получил очень широкое распространение. Этот стек не поддерживается каким-либо одним производителем, он модифицируется и дополняется многими компаниями и независимыми разработчиками, однако существует специальная координационная группа, принимающая решения о включении новых протоколов или возможностей в стек TCP/IP.

В настоящее время стек TCP/IP является полностью открытым и стал «родным» для большого набора операционных систем. Так, практически все системы семейства Unix работают с использованием стека TCP/IP.

Одной из особенностей работы протоколов данного стека является отличная приспособленность для использования в глобальных сетях, возможность передачи данных на большие расстояния. Однако стек TCP/IP имеет и недостатки, связанные, например, с безопасностью передачи информации или скоростью передачи информации.

При построении локальных компьютерных сетей используется стек протоколов IPX/SPX, поддерживаемый фирмой Novell Он является базовым для наиболее массовых сетевых операционных систем семейства NetWare, производимых Novell. Стек IPX/SPX также открыт для дополнений и расширений, но все изменения в рамках данного стека протоколов возможны только после их одобрения специальным подразделением Novell.

Стек протоколов IPX/SPX оптимизирован для быстрой, надежной и устойчивой передачи данных на относительно небольшие расстояния, поддерживается многими производителями сетевого аппаратного и программного обеспечения, среди которых, кроме самой фирмы Novell, Cisco Systems, Hewlett-Packard, Microsoft, Bay Networks, Santa-Cruz Operation, IBM, Intel, Oracle, 3Com, Xerox и многие другие крупные фирмы, производящие сетевое аппаратное и программное обеспечение.

Подавляющее большинство локальных сетей в мире в том или ином виде используют стек IPX/SPX. Данный стек протоколов обладает несомненными преимуществами, такими как легкость применения, автоматическое назначение сетевых адресов, высокая отказоустойчивость протоколов при передаче данных, высокая скорость передачи данных, широкий спектр обеспечиваемых сетевых сервисов.

Кроме кратко рассмотренных стеков протоколов существуют и другие.

Сетевые взаимодействия для аппаратных платформ ведущих производителей поддерживаются их собственными сетевыми архитектурами. Для организации взаимодействий между компьютерами, производимыми корпорацией DEC, была разработана архитектура DECnet, включающая в себя протоколы, реализующие задачи, описанные на всех уровнях модели OSI. Другим крупным производителем вычислительных систем, поддерживающим собственные сетевые архитектуры, был и остается «голубой гигант» - корпорация IBМ. Для организации сетевых взаимодействий специалисты IBM разработали архитектуру SNA (System Network Architecture) Именно эта сетевая архитектура и была взята за основу при создании модели описания сетевых взаимодействий - эталонной модели OSI.

Базовые понятия сетевых технологий

1.1. Модели сетевых вычислений

1.2. Необходимые компоненты сетевого взаимодействия.......... 1.3. Основные сетевые службы

Общие сведения о сетевых ресурсах

Модель OS1

3.1. Физический уровень

3.2. Канальный уровень

3.3. Сетевой уровень

3.4. Транспортный уровень

3.5. Сеансовый уровень........... …................... ………………….. 3.6. Уровень представления данных

3.7. Прикладной уровень

Модель DoD..

Обмен информацией между сетевыми объектами

Стеки протоколов