Principiile transmisiei de pachete de date, organizarea interconectarii. Prezentare pe tema „organizarea internetworking”

Trimiteți-vă munca bună în baza de cunoștințe este simplu. Utilizați formularul de mai jos

Buna treaba la site">

Studenții, studenții absolvenți, tinerii oameni de știință care folosesc baza de cunoștințe în studiile și munca lor vă vor fi foarte recunoscători.

Postat pe http://www.allbest.ru/

Stiva de protocoale TCP/IP

Istoricul și perspectivele stivei TCP/IP

Protocolul de control al transmisiei/Protocolul Internet (TCP/IP) este o stivă de protocoale standard în industrie, concepută pentru rețelele cu zonă extinsă.

Standardele TCP/IP sunt publicate într-o serie de documente numite Request for Comment (RFC). RFC-urile descriu munca internă rețele de internet. Unele RFC descriu servicii sau protocoale de rețea și implementarea acestora, în timp ce altele generalizează condițiile de aplicare. Standardele TCP/IP sunt întotdeauna publicate ca RFC-uri, dar nu toate RFC-urile definesc standarde.

Stack-ul a fost dezvoltat la inițiativa Departamentului de Apărare al SUA (DoD) cu mai bine de 20 de ani în urmă pentru a conecta rețeaua experimentală ARPAnet cu alte rețele de satelit ca un set de protocoale comune pentru medii de calcul eterogene. Rețeaua ARPA a sprijinit dezvoltatorii și cercetătorii din domeniile militare. În rețeaua ARPA, comunicarea între două computere s-a realizat folosind Internet Protocol (IP), care până în prezent este unul dintre principalele din stiva TCP/IP și apare în numele stivei.

Universitatea Berkeley a adus o contribuție majoră la dezvoltarea stivei TCP/IP prin implementarea protocoalelor stivei în versiunea sa a sistemului de operare UNIX. Adoptarea pe scară largă a sistemului de operare UNIX a dus, de asemenea, la adoptarea pe scară largă a IP și a altor protocoale de stivă. La nivel mondial funcționează pe aceeași stivă reteaua de informatii Internet, a cărei divizie, Internet Engineering Task Force (IETF), contribuie major la îmbunătățirea standardelor stivei publicate sub forma specificațiilor RFC.

Dacă în prezent stiva TCP/IP este distribuită în principal în rețele cu OS UNIX, atunci implementarea sa în ultimele versiuni sistemele de operare în rețea pentru computere personale (Windows NT 3.5, NetWare 4.1, Windows 95) sunt o condiție prealabilă bună pentru creșterea rapidă a numărului de instalări ale stivei TCP/IP.

Deci, rolul principal al stivei TCP/IP este explicat prin următoarele proprietăți:

Aceasta este cea mai completă stivă de protocoale de rețea standard și, în același timp, populară, cu o istorie lungă.

Aproape tot rețele mari transmit cea mai mare parte a traficului lor folosind protocolul TCP/IP.

Aceasta este o metodă de a obține acces la Internet.

Această stivă servește drept bază pentru crearea unui intranet - o rețea corporativă care utilizează servicii de transport pe Internet și tehnologia hipertext WWW dezvoltată pe Internet.

Toate sistemele de operare moderne acceptă stiva TCP/IP.

Aceasta este o tehnologie flexibilă pentru conectarea sistemelor eterogene atât la nivelul subsistemelor de transport, cât și la nivelul serviciilor de aplicație.

Este un cadru robust, scalabil, multiplatform pentru aplicații client-server.

Structura stivei TCP/IP. o scurtă descriere a protocoale

Deoarece stiva TCP/IP a fost dezvoltată înainte de apariția modelului de interconectare a sistemelor deschise ISO/OSI, deși are și o structură pe mai multe niveluri, corespondența nivelurilor stivei TCP/IP cu nivelurile modelului OSI este mai degrabă condiționată. .

Protocoalele TCP/IP sunt împărțite în 4 niveluri.

Cel mai de jos (nivelul IV) corespunde straturilor fizice și de legătură de date ale modelului OSI. Acest nivel nu este reglementat în protocoalele TCP/IP, dar acceptă toate standardele populare de nivel fizic și de legătură de date: pentru rețelele locale este Ethernet, Token Ring, FDDI, Fast Ethernet, 100VG-AnyLAN, pentru rețele globale - protocoale de conectare punct la punct SLIP și PPP, protocoale de rețea teritorială cu comutare de pachete X.25, releu cadru. De asemenea, a fost elaborată o specificație specială care definește utilizarea Tehnologii ATM ca transport al stratului de legătură. De obicei, atunci când o nouă tehnologie LAN sau WAN devine disponibilă, aceasta este rapid încorporată în stiva TCP/IP prin dezvoltarea unui RFC corespunzător care specifică metoda de încapsulare a pachetelor IP în cadrele sale.

Următorul nivel (nivelul III) este nivelul de internetworking, care se ocupă cu transmiterea pachetelor folosind diverse tehnologii de transport ale rețelelor locale, rețelelor teritoriale, liniilor speciale de comunicații etc.

Ca principal protocol de nivel de rețea (în ceea ce privește modelul OSI), stiva folosește protocolul IP, care a fost conceput inițial ca un protocol pentru transmiterea de pachete în rețele compuse constând dintr-un număr mare de rețele locale, unite atât de local, cât și global. conexiuni. Prin urmare, protocolul IP funcționează bine în rețelele cu topologii complexe, utilizând rațional prezența subsistemelor în ele și utilizând economic lățimea de bandă a liniilor de comunicație cu viteză redusă. Protocolul IP este un protocol de datagramă, ceea ce înseamnă că nu garantează livrarea pachetelor către gazda destinație, dar încearcă să facă acest lucru.

Stratul de internetworking include, de asemenea, toate protocoalele asociate cu compilarea și modificarea tabelelor de rutare, cum ar fi protocoalele de colectare a informațiilor de rutare RIP (Routing Internet Protocol) și OSPF (Open Shortest Path First), precum și ICMP (Internet Control Message Protocol). . Protocolul de mesaje). Ultimul protocol este conceput pentru a schimba informații despre eroare între routerele de rețea și nodul sursă de pachete. Cu ajutorul special Pachetele ICMP raportează imposibilitatea livrării unui pachet, depășirea duratei de viață sau a duratei de asamblare a unui pachet din fragmente, valori anormale ale parametrilor, modificări ale rutei de redirecționare și tipului de serviciu, starea sistemului etc.

Următorul nivel (nivelul II) se numește de bază. Protocolul de control funcționează la acest nivel Transmisie TCP(Transmission Control Protocol) și UDP (User Datagram Protocol). Protocolul TCP asigură transmiterea fiabilă a mesajelor între procesele de aplicație la distanță prin formarea de conexiuni virtuale. Protocolul UDP asigură transmiterea pachetelor de aplicații într-o manieră datagramă, cum ar fi IP, și servește doar ca o legătură între protocolul de rețea și numeroase procese de aplicație.

Nivelul superior (nivelul I) se numește aplicație. De-a lungul multor ani de utilizare în rețelele diferitelor țări și organizații, stiva TCP/IP s-a acumulat un numar mare de protocoale și servicii nivelul de aplicare. Acestea includ protocoale utilizate pe scară largă precum protocolul de copiere a fișierelor FTP, protocolul de emulare a terminalului telnet, protocolul de e-mail SMTP utilizat în e-mail-ul de pe Internet, servicii de hipertext pentru accesarea informațiilor de la distanță, cum ar fi WWW și multe altele. Să aruncăm o privire mai atentă la unele dintre ele.

Protocolul de transfer de fișiere FTP ( Transfer de fișier Protocol) implementează acces de la distanță la dosar. Pentru a asigura un transfer fiabil, FTP utilizează protocolul orientat spre conexiune - TCP - ca transport. Pe lângă transferul de fișiere protocol FTP ofera alte servicii. Astfel, utilizatorului i se oferă posibilitatea munca interactivă cu o mașină la distanță, de exemplu, poate imprima conținutul directoarelor sale. În cele din urmă, FTP autentifică utilizatorii. Înainte de a accesa fișierul, protocolul solicită utilizatorilor să furnizeze numele de utilizator și parola. Autentificarea cu parolă nu este necesară pentru a accesa directoarele publice de arhive FTP pe Internet și este ocolită prin utilizarea numelui de utilizator predefinit Anonymous pentru un astfel de acces.

În stiva TCP/IP, FTP oferă cel mai cuprinzător set de servicii de fișiere, dar este și cel mai complex de programat. Aplicațiile care nu necesită toate capabilitățile FTP pot folosi un alt protocol, mai rentabil - cel mai simplu protocol transferă fișiere TFTP (Trivial File Transfer Protocol). Acest protocol implementează doar transferul de fișiere, iar transportul utilizat este un protocol fără conexiune mai simplu decât TCP - UDP.

Protocolul telnet oferă un flux de octeți între procese și între un proces și un terminal. Acest protocol este cel mai adesea folosit pentru a emula un terminal pe un computer la distanță. Când folosește serviciul telnet, utilizatorul controlează efectiv computerul la distanță în același mod ca utilizator local, deci acest tip de acces necesită o bună protecție. Prin urmare, serverele telnet folosesc întotdeauna cel puțin autentificarea cu parolă și uneori măsuri de securitate mai puternice, cum ar fi Kerberos.

Protocolul SNMP (Simple Network Management Protocol) este utilizat pentru organizare administrare rețea. SNMP a fost dezvoltat inițial pentru telecomandăși gestionarea routerelor de internet, care în mod tradițional sunt adesea numite și gateway-uri. Odată cu popularitatea în creștere, protocolul SNMP a început să fie utilizat pentru a gestiona orice echipament de comunicație - hub-uri, poduri, adaptoare de rețea etc. și așa mai departe. Problema de management în SNMP este împărțită în două probleme.

Prima sarcină este legată de transferul de informații. Protocoale de transfer informații de control definiți procedura de interacțiune între agentul SNMP care rulează pe echipamentul gestionat și monitorul SNMP care rulează pe computerul administratorului, care este adesea numit și consola de management. Protocoalele de transmisie definesc formatele de mesaje care sunt schimbate între agenți și monitor.

A doua sarcină este legată de variabilele controlate care caracterizează starea dispozitivului controlat. Standardele reglementează ce date trebuie stocate și acumulate în dispozitive, numele acestor date și sintaxa acestor nume. Standardul SNMP definește o specificație pentru o bază de date de informații de gestionare a rețelei. Această specificație, cunoscută sub numele de Management Information Base (MIB), definește acele elemente de date care dispozitiv controlat trebuie să păstreze și să permită operațiunile asupra acestora.

Bazele TCP/IP

Termenul „TCP/IP” se referă de obicei la tot ceea ce are legătură cu protocoalele TCP

și IP. Acesta acoperă o întreagă familie de protocoale, aplicații și

chiar și rețeaua în sine. Familia include protocoale UDP, ARP, ICMP, TEL-NET, FTP și multe altele. TCP/IP este o tehnologie de interconectare, tehnologie de internet. O rețea care utilizează tehnologia internetului se numește „internet”. Dacă despre care vorbim despre o rețea globală care unește multe rețele cu tehnologia Internetului, se numește Internet.

Modulul IP creează o singură rețea logică

Arhitectura protocolului TCP/IP este concepută pentru o rețea integrată constând din subrețele de pachete eterogene separate, conectate între ele prin gateway-uri, la care sunt conectate mașini eterogene. Fiecare subrețea funcționează conform propriei sale cerințe specificeși are propria sa natură ca mijloc de comunicare. Cu toate acestea, se presupune că fiecare subrețea poate primi un pachet de informații (date cu antetul de rețea adecvat) și să-l transmită adresa specificată pe acea subrețea specifică. Subrețeaua nu este necesară pentru a garanta livrarea obligatorie a pachetelor și pentru a avea un protocol de încredere end-to-end. Astfel, două mașini conectate la aceeași subrețea pot schimba pachete. Când este necesar să transferați un pachet între mașinile conectate la subrețele diferite, apoi mașina expeditoare trimite pachetul către gateway-ul corespunzător (gateway-ul este conectat la subrețea la fel ca un nod obișnuit). De acolo, pachetul este dirijat de-a lungul unei anumite rute printr-un sistem de gateway-uri și subrețele până când ajunge la un gateway conectat la aceeași subrețea ca și mașina de recepție; acolo pachetul este direcționat către destinatar. Rețeaua interconectată oferă serviciu de datagramă.

Problema livrării pachetelor într-un astfel de sistem este rezolvată prin implementarea IP Protocolului Internet în toate nodurile și gateway-urile. Între stratul de rețea este în esență un element de bază în întreaga arhitectură a protocolului, oferind capacitatea de a standardiza protocoalele de nivel superior.

Terminologie

Să introducem o serie de termeni de bază pe care îi vom folosi în continuare.

Un driver este un program care interacționează direct cu un adaptor de rețea. Un modul este un program care interacționează cu un driver, aplicații de rețea sau alte module. Driverul adaptorului de rețea și, eventual, alte module specifice rețelei fizice de date, oferă o interfață de rețea pentru familia de module de protocol TCP/IP.

Numele unui bloc de date transmis printr-o rețea depinde de nivelul stivei de protocoale la care se află. Blocul de date cu care se ocupă interfața de rețea se numește cadru; dacă blocul de date se află între interfața de rețea și modulul IP, atunci se numește pachet IP; dacă este între un modul IP și un modul UDP, atunci este o datagramă UDP; dacă între un modul IP și un modul TCP, atunci - un segment TCP (sau mesaj de transport); În cele din urmă, dacă blocul de date este la nivelul proceselor de aplicație în rețea, atunci se numește mesaj de aplicație.

Aceste definiții sunt, desigur, imperfecte și incomplete. În plus, se schimbă de la publicare la publicare. Mai mult definiții detaliate poate fi găsit în RFC-1122, secțiunea 1.3.3.

Fluxuri de date

Să luăm în considerare fluxurile de date care trec prin stiva de protocoale prezentată în Fig. 1. Când se utilizează protocolul TCP (Transmission Control Protocol), datele sunt transferate între procesul de aplicare și modulul TCP. Un proces tipic de aplicație care utilizează protocolul TCP este modulul FTP (File Transfer Protocol). Stiva de protocoale în acest caz va fi FTP/TCP/IP/ENET. Folosind Protocolul UDP(User Datagram Protocol), datele sunt transferate între procesul de aplicare și modulul UDP. De exemplu, SNMP (Simple Network Management Protocol) utilizează servicii de transport UDP. Stiva sa de protocoale arată astfel: SNMP/UDP/IP/ENET Modulele driverului TCP, UDP și Ethernet sunt multiplexere n x 1.

Acționând ca multiplexoare, ele comută mai multe intrări la o singură ieșire. Sunt, de asemenea, 1 x n demultiplexoare. Ca și demultiplexoarele, ele comută o intrare la una dintre multele ieșiri în funcție de câmpul de tip din antetul PDU.

Când un cadru Ethernet intră în driverul de interfață de rețea Ethernet, acesta poate fi direcționat fie către modulul ARP (Address Resolution Protocol), fie către modulul IP (Internet Protocol). Unde ar trebui trimis un cadru Ethernet este indicat de valoarea câmpului de tip din antetul cadrului.

Dacă un pachet IP ajunge la modulul IP, atunci datele pe care le conține pot fi transferate fie către modulul TCP, fie către modulul UDP, care este determinat de câmpul „protocol” din antetul pachetului IP.

Dacă o datagramă UDP intră în modulul UDP, atunci pe baza valorii câmpului portului din antetul datagramei, se determină programul de aplicație către care ar trebui să fie trimis mesajul aplicației. Dacă un mesaj TCP este primit de către modulul TCP, programul de aplicație către care ar trebui să fie trimis mesajul este selectat pe baza valorii câmpului de port din antetul mesajului TCP.

Multiplexarea datelor în reversul Acest lucru se face destul de simplu, deoarece există o singură cale de jos de la fiecare modul. Fiecare modul de protocol adaugă propriul său antet la pachet, pe baza căruia mașina care a primit pachetul efectuează demultiplexarea.

Datele din procesul de aplicare trec prin modulele TCP sau UDP, după care intră în modulul IP și de acolo în stratul de interfață de rețea.

Deși tehnologia internetului acceptă multe medii diferite de transmisie a datelor, aici vom presupune utilizarea Ethernetului, deoarece acesta este mediul cel mai des utilizat. baza fizica pentru o rețea IP.

Mașina din fig. 1 are un punct de conectare Ethernet. Adresa Ethernet de șase octeți este unică pentru fiecare adaptor de rețea și este recunoscută de driver.

Aparatul are, de asemenea, o adresă IP de patru octeți. Această adresă desemnează punctul de acces la rețea de pe interfața modulului IP cu driverul. Adresa IP trebuie să fie unică în întregul Internet.

O mașină care rulează își știe întotdeauna adresa IP și adresa Ethernet.

Lucrul cu mai multe interfețe de rețea

Aparatul poate fi conectat la mai multe medii de transmisie de date simultan. În fig. Figura 3 prezintă o mașină cu două interfețe de rețea Ethernet. Rețineți că are 2 adrese Ethernet și 2 adrese IP.

Din diagrama prezentată se poate observa că pentru mașinile cu mai multe interfețe de rețea, modulul IP îndeplinește funcțiile de multiplexor n x m și demultiplexor m x n.

Astfel, multiplexează datele de intrare și de ieșire în ambele direcții. Modulul IP în acest caz este mai complex decât în ​​primul exemplu, deoarece poate transfera date între rețele. Datele pot ajunge prin orice interfață de rețea și pot fi transmise prin orice altă interfață de rețea. Procesul de trimitere a unui pachet către o altă rețea se numește retransmitere de pachete IP. Mașina care realizează releul se numește gateway.

Ethernet

stiva globală de protocoale de rețea

Un cadru Ethernet conține o adresă de destinație, o adresă sursă, un câmp de tip și date. Mărimea adresei în Ethernet este de 6 octeți. Fiecare adaptor de rețea are propria sa adresă Ethernet. Adaptorul monitorizează schimbul de informații care are loc în rețea și primește cadre Ethernet adresate acestuia, precum și

Cadre Ethernet cu adresa „FF:FF:FF:FF:FF:FF” (în hexazecimal), care înseamnă „toate”, și este folosită pentru difuzare.

Ethernet implementează tehnica MCMA/OS (carrier sense multiple access and collision detection). Metoda MDCN/OS presupune că toate dispozitivele interacționează în același mediu, doar un dispozitiv poate transmite o dată și toate pot primi simultan. Dacă două dispozitive încearcă să transmită în același timp, are loc o coliziune de transmisie și ambele dispozitive, după o perioadă de așteptare aleatorie (scurtă), încearcă să transmită din nou.

Analogia conversației

O analogie bună pentru interacțiunile într-un mediu Ethernet este o conversație între un grup de oameni politicoși într-o cameră mică și întunecată. Analogia pentru semnalele electrice dintr-un cablu coaxial este undele sonore dintr-o cameră.

Fiecare persoană aude vorbirea altor persoane (controlul purtătorului). Toate

oamenii din sală au șanse egale de a avea o conversație (acces multiplu), dar nimeni nu vorbește prea mult timp pentru că toată lumea este politicoasă. Dacă o persoană este nepoliticoasă, i se va cere să plece (adică, eliminată din rețea).

Toată lumea tace în timp ce cineva vorbește. Dacă două persoane încep să vorbească în același timp, îl detectează imediat pentru că se aud între ei (detecția coliziunii). În acest caz, ei tac și așteaptă o vreme, după care unul dintre ei începe din nou conversația. Alți oameni aud o conversație care se desfășoară și așteaptă până se termină înainte de a putea începe să vorbească ei înșiși. Fiecare persoană are propriul nume (analog cu o adresă Ethernet unică). De fiecare dată când cineva începe să vorbească, el cheamă pe nume persoanei căreia i se adresează și propriul nume, de exemplu: „Ascultă Petya, acesta este Andrey,... la-la-la...” Dacă cineva vrea să se adreseze tuturor, apoi spune: „Ascultați, toți, acesta este Andrey,... la-la-la...” (difuzare).

Protocolul ARP

În această secțiune, ne vom uita la modul în care este determinată adresa Ethernet de destinație atunci când este trimis un pachet IP. Pentru a mapa adresele IP la adrese Ethernet, este utilizat protocolul ARP (Address Resolution Protocol). Maparea se realizează numai pentru pachetele IP care sunt trimise, deoarece anteturile IP și Ethernet sunt create doar în momentul trimiterii.

ARP- Tabpersoane pentru conversia adresei

Traducerea adreselor se realizează prin căutarea în tabel. Acest tabel, numit tabel ARP, este stocat în memorie și conține rânduri pentru fiecare gazdă din rețea. Două coloane conțin adrese IP și Ethernet.

Dacă trebuie să convertiți o adresă IP într-o adresă Ethernet, se caută intrarea cu adresa IP corespunzătoare. Mai jos este un exemplu de tabel ARP simplificat.

Este obișnuit să scrieți toți octeții unei adrese IP de 4 octeți ca numere zecimale separate prin puncte. Când scrieți o adresă Ethernet de 6 octeți, fiecare octet este specificat în hexazecimal și este separat prin două puncte.

Tabelul ARP este necesar deoarece adresele IP și adresele Ethernet sunt alese independent și nu există un algoritm pentru conversia una în alta. Adresa IP este selectată de managerul de rețea ținând cont de poziția aparatului pe Internet. Dacă o mașină este mutată într-o altă parte a Internetului, adresa sa IP trebuie schimbată. Adresa Ethernet este selectată de producătorul echipamentului de interfață de rețea din spațiul de adrese alocat acestuia prin licență. Când placa adaptorului de rețea a unei mașini este înlocuită, adresa sa Ethernet se modifică și ea.

Comanda de traducere a adresei

Pe parcursul munca regulata program de rețea, cum ar fi TELNET, trimite mesajul aplicației utilizând serviciile de transport TCP. Modulul TCP trimite mesajul de transport corespunzător prin modulul IP. Rezultatul este un pachet IP care trebuie trimis la driverul Ethernet. Adresa IP de destinație este cunoscută de programul de aplicație, modulul TCP și modulul IP. Pe baza acestui lucru, trebuie să găsiți adresa Ethernet a destinației. Un tabel ARP este utilizat pentru a determina adresa Ethernet dorită.

Solicitări și răspunsuri ARP

Cum este completat tabelul ARP? Este completat automat de modulul ARP după cum este necesar. Când un tabel ARP existent nu reușește să rezolve o adresă IP, se întâmplă următoarele:

Fiecare adaptor de rețea primește transmisii. Toate driverele Ethernet verifică câmpul de tip din cadrul Ethernet primit și înaintează pachetele ARP către modulul ARP. O solicitare ARP poate fi interpretată după cum urmează: „Dacă adresa dvs. IP se potrivește cu cea listată, atunci vă rugăm să-mi spuneți adresa Ethernet.”

Fiecare modul ARP verifică câmpul de adresă IP căutat din pachetul ARP primit și, dacă adresa se potrivește cu propria sa adresă IP, trimite un răspuns direct la adresa Ethernet a solicitantului. Răspunsul ARP poate fi interpretat după cum urmează: „Da, aceasta este adresa mea IP, o astfel de adresă Ethernet îi corespunde.” Pachetul de răspuns ARP arată cam așa:

Acest răspuns este primit de mașina care a făcut cererea ARP. Driverul acestei mașini verifică câmpul de tip din cadrul Ethernet și transmite pachetul ARP la modulul ARP. Modulul ARP analizează pachetul ARP și adaugă o intrare la tabelul său ARP.

Continuați traducerea adresei

O nouă intrare în tabelul ARP apare automat, la câteva milisecunde după ce este necesară. După cum vă amintiți, mai devreme în pasul 2 pachetul IP de ieșire a fost pus în coadă. Acum, folosind tabelul ARP actualizat, adresa IP este tradusă într-o adresă Ethernet, iar cadrul Ethernet este apoi transmis prin rețea.

Ordinea completă a conversiei adresei arată astfel:

1) O solicitare ARP este difuzată prin rețea.

2) Pachetul IP de ieșire este pus în coadă.

3) Este returnat un răspuns ARP care conține informații despre corespondența dintre adresele IP și Ethernet. Aceste informații sunt introduse în tabelul ARP.

4) Un tabel ARP este utilizat pentru a converti o adresă IP într-o adresă Ethernet pentru un pachet IP aflat în coadă.

5) Cadrul Ethernet este transmis Rețele Ethernet.

Pe scurt, dacă tabelul ARP nu poate traduce imediat adrese, atunci pachetul IP este pus în coadă, iar informațiile necesare traducerii sunt obținute folosind cereri și răspunsuri ARP, după care pachetul IP este trimis la destinație.

Dacă nu există nicio mașină în rețea cu adresa IP necesară, atunci nu va exista niciun răspuns ARP și nu va exista nicio intrare în tabelul ARP. Protocolul IP va elimina pachetele IP destinate acestei adrese. Protocoalele de nivel superior nu pot face distincția între cazul unei rețele Ethernet deteriorate și absența unei mașini cu adresa IP dorită.

Unele implementări IP și ARP nu pun în coadă pachetele IP în timp ce așteaptă răspunsuri ARP. În schimb, pachetul IP este pur și simplu aruncat și recuperarea acestuia este lăsată la modulul TCP sau procesul de aplicație care rulează prin UDP. Această recuperare se realizează folosind timeout-uri și retransmisii. Retransmiterea mesajului reușește deoarece prima încercare a făcut deja completarea tabelului ARP.

Trebuie remarcat faptul că fiecare mașină are un tabel ARP separat pentru fiecare dintre interfețele sale de rețea.

Postat pe Allbest.ru

Documente similare

Poveste scurtași principalele obiective ale creării Wireless Application Protocol (WAP) - protocol wireless transmiterea datelor. Caracteristicile browserelor WAP. Adresarea retea fara fir. Suport pentru protocoale de Internet atunci când utilizați conexiuni IP.

rezumat, adăugat 04.11.2013


Istoria creării și dezvoltării Internetului. Structura si sistemul de adresare. Conceptul de rețele globale, regionale și locale. Metode de organizare a transferului de informații. Stiva de protocoale Internet în comparație cu OSI. Conceptul de interfețe și protocoale.

lucrare curs, adaugat 25.04.2012


Dezvoltare tehnologia Informatiei. Dezvoltare calculator personal. Istoria localului rețea de calculatoare. Sarcini de server. Clasificarea rețelelor de calculatoare. Tehnologia transmisiei informației. Internetworking. Apariția Internetului.

prezentare, adaugat 16.03.2015


Descrierea standardului Ethernet 10-Gigabit, principiile organizării și structurii acestuia, tipuri de specificații. Trăsături și caracteristici distinctive din dinamica rețelelor globale și locale. Tendințe și perspective pentru dezvoltarea tehnologiei 10-Gigabit Ethernet.

rezumat, adăugat 05.11.2015


Istoria creării Internetului, structura și arhitectura lui administrativă. Organizarea accesului la rețea, structura funcționării acesteia. Caracteristicile protocoalelor Internet. Caracteristicile eticii rețelei. Sănătatea și securitatea în muncă atunci când lucrați la un computer.

lucrare curs, adaugat 20.05.2013


Istoria dezvoltării rețelelor globale de calculatoare. Tehnologie și principiu de funcționare E-mail. Cele mai populare browsere: Internet Explorer, Mozilla Firefox, Safari, Google Chrome, Opera. Dezvoltarea rețelelor sociale, a magazinelor online și a licitațiilor.

prezentare, adaugat 12.12.2014


Modele și protocoale de transmitere a datelor. Referinţă Modelul OSI. Standardizarea in domeniul telecomunicatiilor. Stivele de protocol și standardizarea rețelelor locale. Conceptul de sistem deschis. Internet și stiva de protocoale TCP/IP. Interacțiunea sistemelor deschise.

teză, adăugată 23.06.2012


Protocol distributie dinamica Adrese DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol). Parametrii de configurare, interacțiunea dintre client și server în timpul alocării adresă de rețea. Internetul/intranetul este baza tehnologică a noilor metode de management.

test, adaugat 06.09.2010


Istoria dezvoltării Internetului. Caracteristicile generale ale internetului. Protocoale. Servicii furnizate de rețea. Internetul este o rețea globală. Dependenta de calculator. Internet-2. Lipsa capacității de internet. Crearea Internet-2. Structura Internet-2.

test, adaugat 10.06.2006


Standarde Tehnologii Ethernet. Suport pentru produse comerciale. Transport optic care suportă 100 gigabit. Avantajele utilizării cablului cu perechi răsucite peste cablul coaxial. Noul standard Ethernet de 10 Gigabit, perspective de dezvoltare.

Vom lua în considerare această problemă folosind exemplul celui mai comun și recunoscut model de referință pentru interacțiunea sistemelor deschise ISO/OSI (OSI).

Modelul de referință se bazează pe ideea descompunerii procesului de funcționare a sistemelor deschise în niveluri, iar împărțirea în niveluri se realizează astfel încât să grupeze în cadrul fiecăruia dintre ele componentele cele mai apropiate funcțional. În plus, este necesar ca interacțiunea dintre nivelurile adiacente să fie minimă, numărul de niveluri să fie relativ mic, iar modificările efectuate în cadrul unui nivel nu necesită restructurarea celor adiacente. Un nivel separat, prin urmare, este un subsistem închis din punct de vedere logic și funcțional care comunică cu alte niveluri printr-o interfață special definită. În cadrul modelului ISO/OSI, fiecare strat specific poate interacționa doar cu vecinii săi. Se numește un set de reguli și acorduri privind modalitatea de prezentare a datelor care asigură transferul acestora în direcțiile corecte și interpretarea corectă a datelor de către toți participanții la procesul de schimb de informații. protocol.

Model de referinta conține șapte niveluri (Tabelul 1.1):

1) fizică;

2) canal;

3) rețea;

4) transport;

5) sesional;

6) reprezentant;

7) aplicat.

Tabelul 1.1

Model de protocol de interconectare OSI cu șapte straturi

	Nume
	Aplicat	Furnizarea de servicii la nivel de utilizator final: mail, teleacces etc.
	Reprezentant	Interpretarea și compresia datelor
	Sesiune	Autentificarea si verificarea autoritatii
	Transport	Asigurarea transferului corect de date end-to-end
		Rutare și contabilitate
	Conductă	Transmiterea și primirea pachetelor, determinarea adreselor hardware
	Fizic	Cablul propriu-zis sau mediul fizic

Fiecare nivel al stației de transmisie din această structură ierarhică interacționează cu nivelul corespunzător al stației de recepție prin straturile subiacente. În acest caz, fiecare pereche de niveluri, folosind informațiile de serviciu din mesaje, stabilește o conexiune logică între ele, asigurând astfel canal logic comunicatii la nivelul corespunzator. Cu ajutorul unui astfel de canal logic, fiecare pereche de niveluri superioare poate asigura interacțiune între ele, făcând abstracție de caracteristicile celor inferioare. Cu alte cuvinte, fiecare strat implementează un set strict definit de funcții care pot fi utilizate de straturile superioare, indiferent de detaliile de implementare ale acestor funcții.

Să aruncăm o privire mai atentă asupra scopului funcțional al fiecărui nivel.

Nivelul fizic. Stratul fizic asigură mijloacele electrice, funcționale și procedurale de stabilire, întreținere și eliberare conexiune fizică. În realitate, este reprezentat de echipamente pentru generarea și controlul semnalelor electrice și un canal de transmisie a datelor. La acest nivel, datele sunt reprezentate ca o secvență de biți sau un semnal electric analogic. Sarcina stratului fizic este de a transfera o secvență de biți din buffer-ul emițătorului în buffer-ul receptor.

Nivel de legătură de date. Protocoalele straturilor de legătură ocupă un loc special în ierarhia straturilor: servesc legăturăîntre canalul real, care introduce erori în datele transmise, și protocoale de nivel superior, asigurând transmiterea de date fără erori. Acest strat este utilizat pentru a organiza comunicarea între două stații folosind canalul de comunicație disponibil. În acest caz, posturile pot fi conectate prin mai multe canale. Scopul protocolului stratului de legătură este de a compune cadre, transmisie corectăși primirea unei secvențe de cadre, monitorizarea secvenței de cadre, detectarea și corectarea erorilor în câmpul de informații (dacă este necesar).

Stratul de rețea. Stratul de rețea oferă stratului superior de transport un set de servicii, dintre care principalele sunt transmisia end-to-end a blocurilor de date între stațiile de transmitere și recepție (adică efectuarea de funcții de rutare și retransmisie) și adresarea globală a utilizatorilor. Cu alte cuvinte, găsirea destinatarului la adresa specificată, alegerea rutei optime (în condițiile unei rețele date) și livrarea unui bloc de mesaj la adresa specificată.

Astfel, la limita straturilor de rețea și transport, este asigurată independența procesului de transfer al datelor față de mediile utilizate, cu excepția calității serviciului. Calitatea serviciului este înțeleasă ca un set de parametri care asigură funcționarea serviciu de rețea, reflectând operaționale (întârzierea tranzitului, rata de eroare nedetectată etc.) și alte caracteristici (protecție împotriva accesului neautorizat, cost, prioritate etc.). Sistemul de adrese utilizat la nivelul de rețea trebuie să aibă o structură ierarhică și să ofere următoarele proprietăți: neambiguitate globală, independență de rutare și independență la nivel de serviciu.

Se disting următoarele tipuri de interacțiuni în rețea:

Odată cu stabilirea unei conexiuni, se stabilește mai întâi un canal logic între expeditor și destinatar folosind pachete de servicii (expeditorul trimite pachetul, destinatarul așteaptă primirea pachetului), care este deconectat după terminarea mesajului sau în cazul unei erori irecuperabile. Această metodă este utilizată de protocolul X.25;

Fără conexiune (mod datagramă) - informațiile sunt schimbate folosind datagrame (un tip de pachete) independente unele de altele, care sunt, de asemenea, primite independent unele de altele și asamblate într-un mesaj la stația de recepție. Această metodă este utilizată în arhitectura protocolului DARPA.

Stratul de transport. Stratul de transport este conceput pentru transmiterea de date end-to-end prin rețea între utilizatorii finali - abonații rețelei. Protocoalele stratului de transport operează numai între sistemele terminale.

Principalele funcții ale protocoalelor nivelului de transport sunt de a împărți mesajele sau fragmentele de mesaje în pachete, de a transmite pachete într-o rețea și de a reasambla pachetele. Ei fac de asemenea următoarele funcții: maparea adresei de transport la adresa de rețea, multiplexarea și divizarea conexiunilor de transport, controlul fluxului de la capăt la capăt și corectarea erorilor. Setul de proceduri de protocol de nivel de transport depinde atât de cerințele protocoalelor de nivel superior, cât și de caracteristicile stratului de rețea. Cel mai cunoscut protocol de nivel de transport este TCP (Transmission Control Protocol).

Protocoale de nivel superior. Protocoalele de nivel superior includ protocoale de sesiune, reprezentative și de aplicație. Ei îndeplinesc împreună o singură sarcină - oferind o sesiune de schimb de informații între două procese de aplicare, iar informațiile trebuie prezentate într-o formă care să fie înțeleasă de ambele procese. Prin urmare, de obicei, aceste trei niveluri sunt considerate împreună. Un proces de aplicație este un element al sistemului terminal care participă la executarea uneia sau mai multor sarcini de procesare a informațiilor. Comunicarea între ele se realizează cu ajutorul obiectelor aplicației - elemente ale proceselor aplicației implicate în schimbul de informații. În același timp, protocoalele de nivel superior nu țin cont de configurația specifică a rețelei, canalelor și mijloacelor de transmitere a informațiilor.

Protocoale la nivel reprezentativ furnizarea de servicii pentru a conveni asupra sintaxei transmisiei (reguli care specifică prezentarea datelor în timpul transmiterii) și reprezentări specifice de date în sistem de aplicare. Cu alte cuvinte, la nivel reprezentativ, transformarea sintactică a datelor se realizează de la forma utilizată la nivelul aplicației la forma utilizată la alte niveluri (și invers).

Strat de aplicație. Sarcina principală a protocoalelor de nivel de aplicație este de a interpreta datele primite de la straturile inferioare și de a efectua acțiuni adecvate în sistemul final în cadrul procesului de aplicare. În special, aceste acțiuni pot consta în transferul controlului către anumite servicii OS împreună cu parametrii corespunzători. În plus, protocoalele de nivel de aplicație pot oferi servicii pentru identificarea și autentificarea partenerilor, stabilirea autorității pentru transferul de date, verificarea parametrilor de securitate, gestionarea dialogului etc.

TEMA 4. TRANSMISIA DE DATE ÎN REȚELE DE CALCULATE

2. Organizarea interacțiunii internetwork.

1. Model de referință pentru comunicații intra și inter-rețea.

Tabelul 2 - Modelul cu șapte straturi (stiva) al protocolului de internetworking

OSI (International Standard Organization)

Nivelul nr.	Numele nivelului
	Stratul de aplicare (utilizator)	Furnizarea de servicii la nivel de utilizator final: e-mail, teleacces, www
	Stratul de prezentare a datelor	Interpretarea și compresia datelor
	Nivel de sesiune	Autentificarea si verificarea autoritatii
	Stratul de transport	Asigurarea transferului corect de date end-to-end
	Stratul de rețea	Rutare și contabilitate
	Stratul de legătură de date	Transmiterea și primirea pachetelor, determinarea adreselor hardware
	Strat fizic	Cablu sau suport fizic

Caracteristicile nivelurilor

1. Stratul fizic definește caracteristicile rețelei fizice de date care este utilizată pentru interconectarea. Parametri: tensiunea rețelei, curentul, numărul de contacte pe conectori, rezistența la câmpuri electrice, magnetice și alte câmpuri. Mediul de transmisie a datelor este fir de cupru (pereche răsucită ecranată/protejată, cablu coaxial, conductor de fibră optică și linie de releu radio). Stratul fizic realizează conexiunea, terminarea, controlul canalului, determină rata de transfer de date, topologia rețelei etc. Informațiile la acest nivel sunt prezentate sub formă de cadre.

2. Stratul de legătură de date este un set de proceduri și metode pentru gestionarea unui canal de transmisie a datelor. La acest nivel se formează pachete de date. Fiecare pachet conține o adresă sursă, o destinație și detectarea erorilor. Pe nivelul link-ului protocoalele de comunicare între driverele dispozitivelor funcționează.

3. Nivelul de rețea stabilește comunicarea între 2 abonați. Conexiunea se stabilește datorită funcției de router. Sarcina principală este rutarea datelor. Routerul determină rețeaua căreia este destinat mesajul folosind adresa gazdei și tabelele de rute. LA acest nivel consultați protocoalele care sunt responsabile pentru trimiterea și primirea datelor. Informațiile sunt transformate în cadre.

4. Nivelul de transport suportă transferul continuu de date între utilizatorii care interacționează. Acest nivel este legătura dintre nivelul inferior și cel superior și separă mijloacele de generare a datelor în rețea de mijloacele de transmitere a acestora. Aici informațiile sunt împărțite în funcție de o anumită lungime și este specificată adresa de destinație. Permite multiplexarea mesajelor sau a conexiunii. Folosit Protocolul TCP/IP.

5. Nivelul de sesiune gestionează sesiunile de comunicare între 2 procese utilizator de aplicație. Conține funcții suplimentare: managementul parolelor, calculul taxelor pentru utilizarea resurselor rețelei, managementul dialogului.

6. Stratul de prezentare a datelor controlează prezentarea datelor în forma cerută de programul utilizator, generează procese, codifică și decodifică datele.

7. Nivelul de aplicație (utilizator) determină protocoalele de schimb de date ale programelor de aplicație, efectuează lucrări de calcul, de regăsire a informațiilor, transformări logice ale informațiilor și transmiterea mesajelor de e-mail.

La diferite niveluri, schimbul de informații are loc în diferite unități: biți - cadre - cadre - pachete - mesaje de sesiune - mesaje utilizator.

Protocolul de transfer de date necesită următoarea informație:

1. Inițializarea (stabilirea unei conexiuni între partenerii care interacționează);

2. Sincronizare (mecanism de recunoaștere a începutului și a sfârșitului unui bloc de date);

3. Blocare (împărțirea informațiilor transmise în blocuri de date strict definite lungime maxima);

4. Adresarea (oferă identificarea diferitelor echipamente de date utilizate, care fac schimb de informații între ele în timpul interacțiunii);

5. Detectarea erorilor (setarea biților de paritate și calcularea biților de verificare);

6. Blocare numerotare (vă permite să identificați informațiile transmise eronat sau pierdute);

7. Metode de recuperare (utilizate pentru retransmiterea datelor);

8. Permisiunea de acces (distribuirea, controlul și gestionarea accesului la date are loc).

2. Să luăm în considerare organizarea interacțiunii internetwork.

ÎN rețele globale comunicarea între rețelele locale de calculatoare se realizează prin punți. Podurile sunt sisteme software și hardware care conectează rețelele locale de calculatoare între ele, precum și rețelele locale de computere și stațiile de lucru la distanță. O punte este definită ca o conexiune între două rețele care utilizează același protocol de comunicație, tip de mediu de transmisie și aceeași structură de adresare. Podurile sunt:

Intern (aflat pe server de fișiere);

Extern (situat pe stația de lucru);

Dedicat (utilizat doar ca punte și nu poate fi o stație de lucru);

Combinat (poate funcționa atât ca punte, cât și ca stație de lucru);

Local (transmite date între rețelele care sunt situate în limitele distanței prin cablu);

Telecomanda (folosită atunci când distanța permite conectarea rețelelor prin cablu și sunt utilizate ca mediu intermediar de transmisie a datelor).

Există două moduri posibile de schimb de informații pe Internet: on-line și off-line . Primul termen este tradus ca „pe linie”, iar al doilea – „în afara liniei”. Aceasta înseamnă nu doar existența unei linii, ci și prezența unei conexiuni de-a lungul unei linii de comunicații existente.

Despre n-line răspunsuri conexiune permanentă utilizator cu serverul furnizorului. Deschidere Web - pagini, trimiterea de mesaje prin e-mail, participarea la teleconferințe, utilizatorul rămâne tot timpul conectat la rețea. Utilizatorul poate primi informații din rețea și poate reacționa imediat la acestea, deci pe net – acesta este modul în timp real.

Despre ff-line - acesta este modul „comunicare lină”. Utilizatorul transmite sau primește o informație în timpul unor sesiuni scurte de comunicare, între care computerul este deconectat de la Internet. Acest mod este mai economic decât O n-line. În modul O ff - linie De exemplu, se lucrează cu mesaje de e-mail și grupuri de știri.

Interfuncționarea este necesară pentru abonații ISDN pentru a comunica cu abonații altor rețele, așa cum se arată în Fig. 2.21. Problema interfuncționării dintre ISDN și alte rețele este dificilă de ceva timp.

Deși ISDN este utilizat de diferite agenții guvernamentale, serviciile și atributele serviciilor pot varia.

Caracteristicile tipice de interconectare includ:

• conversie între diverse sisteme numerotare;
• adaptarea caracteristicilor electrice ale diverselor rețele;
• conversie între diferite sisteme de semnalizare, numită în mod obișnuit mapare;
• conversie între diferite tehnici de modulare.

2.8.1. Interoperabilitate cu PSTN

Principalele probleme de interoperabilitate întâlnite în comunicarea între ISDN și reteaua telefonica uz comun(PSTN) sunt cauzate de incompatibilitatea sistemelor de semnalizare și a metodelor de transmisie.

În ISDN informatii detaliate serviciul solicitat și compatibilitatea terminalelor pot fi transmise în afara canalului prin rețea de la terminal la terminal. Aceasta este o caracteristică a sistemelor de semnalizare utilizate în ISDN. „În afara canalului” înseamnă că informațiile de semnalizare și informațiile despre utilizator sunt transportate pe căi separate. Sistemele de semnalizare utilizate în PSTN nu au această capacitate. PSTN la ISDN poate fi transmis numai informații limitate despre serviciul solicitat.

În plus, datele digitale la 64 kbit/s sau la o rată adaptată la 64 kbit/s sunt transmise prin ISDN la 64 kbit/s. Dar în PSTN, datele digitale trebuie convertite în analogic printr-un modem și transferate prin PSTN ca informații audio de 3,1 kHz (Fig. 2.22).

Orez. 2.22. Conversia datelor digitale în semnale analogice frecventa audio

Înainte ca semnalele să poată fi transmise către ISDN, informațiile audio de 3,1 kHz trebuie convertite în semnale PCM. Datorită utilizării diferitelor tehnici de transmisie, apare o situație de incompatibilitate. În prezent, această incompatibilitate poate fi gestionată (Figura 2.23).

Conversia datelor digitale în PCM - datele analogice codificate se realizează la consumator folosind un modem. Informațiile audio de 3,1 kHz sunt transferate de la abonatul ISDN prin ISDN și PSTN către abonatul PSTN.

2.8.2. Interacțiunea cu PSPDN

Traficul dintre ISDN și rețeaua publică de date comutată de pachete (PSPDN) poate fi reprezentat în două moduri, definite de CCITT ca Cazul A și Cazul B.

În cazul A terminalele care transmit pachete ISDN sunt conectate folosind canale de informare cu o rețea de comutare de pachete. Comutarea de pachete este utilizată în PSPDN chiar și pentru apelurile între două terminale care trimit pachete pe ISDN.

În cazul B Facilități de comutare de pachete sunt utilizate în cadrul ISDN. Funcția „manipulator de cadre” la centrala locală ISDN direcționează și concentrează datele de pachete primite pe canalul D către canalele Bd. Un canal Bd este un canal B care conține date de pachete de la 4 canale D. Conținutul canalelor Bd este trimis prin ISDN către un „manipulator de pachete” care se conectează la PSPDN, așa cum se arată în Fig. 2.24.

2.8.3. Interacțiunea cu CSPDN

Este posibilă și interoperabilitatea cu o rețea de date cu circuit public comutat. Comutarea poate fi implementată în CSPDN sau în ISDN, așa cum se arată în Fig. 2.25.

O altă posibilitate este să accesezi CSPDN prin PSPDN.

canale virtuale,transmisie fără interconexiune. Tunele. Internetwork

rutare Fragmentare. Firewall.

Figura 5.33 prezintă diferite scenarii de conectare între rețele:

0. LAN-LAN: Cercetatorul transfera fisierul in reteaua locala a campusului;

1. LAN-WAN: un cercetător trimite o scrisoare unui coleg;

2. WAN-WAN: doi umanitari fac schimb de opinii;

3. LAN-WAN-LAN: Personalul de cercetare din diferite universități comunică între ei.

Numele mijloacelor care conectează rețelele între ele depinde de nivelul la care se întâmplă acest lucru.

Nivelul 1: repetorul copiază biții unui segment de cablu pe altul;

Stratul 2: Puntea transmite pachete de nivel de legătură de la o LAN la alta;

Stratul 3: Routerul multiprotocol transmite pachete între diferite rețele;

Stratul 4: gateway-ul de transport conectează fluxurile de octeți la nivelul de transport;

Deasupra stratului 4: un gateway de aplicații conectează aplicații din diferite rețele.

Amintiți-vă că folosim termenul gateway pentru a ne referi la un dispozitiv care se conectează rețele diferite.

Repeatorul este un dispozitiv care asigură amplificarea și purificarea semnalului. La nivel MAC, transceiver-ul asigură transmisie pe o rază de 500 de metri. Repeatorul asigură transmisie pe 2,5 km.

Puntea este capabilă să stocheze și să direcționeze pachete la nivelul de legătură de date. El primește întregul pachet de canal și decide pe ce linie să-l transmită în continuare.

Routerele multiprotocol sunt aproximativ aceleași cu podurile, dar funcționează la nivel de rețea. Ei primesc pachete de nivel de rețea și determină unde să le transmită.

Figura 5.34 prezintă diferite circuite pentru pornirea gateway-ului.

Cum diferă rețelele

Figura 5.35 enumeră principalele diferențe care pot apărea la nivel de rețea.

Conectarea canalelor virtuale

Există două tehnici generale de interconectare: interconectarea orientată spre conexiune a subrețelelor cu circuite virtuale și interconectarea subrețelelor prin datagrame. Figura 5.36 prezintă un model pentru conectarea canalelor virtuale. O mașină de abonat a unei rețele stabilește o conexiune virtuală nu numai în propria sa rețea, ci și în alta, până la destinatar. În cadrul rețelei sale, conexiunea este stabilită conform regulilor acestei rețele până la routerul multiprotocol cel mai apropiat de rețeaua destinatarului. Apoi de la această poartă către destinatar conform regulilor rețelei destinatarului. (Luați în considerare pachetele care curg de-a lungul conexiunii.)

Figura 5.36 prezintă o soluție folosind un gateway complet. Totuși, aceeași soluție este posibilă cu un semi-ecluză. Această soluție funcționează bine pentru rețele cu aproximativ aceleași caracteristici.

Internetwork fără conexiune

Figura 5.37 prezintă o soluție bazată pe conectarea rețelelor la nivel de datagramă. În această abordare, singurul serviciu pe care stratul de rețea îl oferă stratului de transport este „injectarea” de datagrame în subrețea. Atunci trebuie să speri la noroc. O astfel de conexiune este posibilă dacă subrețelele conectate folosesc aceeași rețea sau protocoale foarte asemănătoare. Să ne amintim problemele punților dintre substraturile 802.x.

O altă problemă este abordarea. Diferențele de adresare pot fi atât de mari încât conexiunea devine imposibilă. De exemplu, TCP/IP folosește o adresă de 32 de biți, iar OSI utilizează un număr zecimal, similar unui număr de telefon. Soluția este distribuirea fiecărei adrese către toate mașinile din lume. Cu toate acestea, este evident că acest lucru nu funcționează.

O altă cale de ieșire este crearea unui pachet universal pe care diferitele rețele îl pot înțelege, dar care nu funcționează. Problema este că nu este posibil să convingem pe toată lumea să accepte un format ca universal.

Interconectarea circuitelor virtuale (avantaje): bufferele pot fi rezervate în avans, ordinea pachetelor este păstrată, retransmisia din cauza latenței este mai ușor de gestionat, anteturile pachetelor sunt scurte.

Conectarea canalelor virtuale (dezavantaje): stocarea tabelului de conexiuni, dificultăți în schimbarea rutei în timpul supraîncărcărilor, fiabilitatea ridicată a routerelor de-a lungul conexiunii.

Principalul avantaj al abordării datagramei este că poate fi utilizată între rețele care nu acceptă conexiuni virtuale. Categoria unor astfel de rețele este foarte mare.

Tunnelarea

Aceasta este conectarea a două rețele identice printr-o a treia. De exemplu, după cum se arată în Fig. 5.38. Soluția la problema de interconectare în acest caz este tunelul.

rutare pe internet

Fig.5.40. În această figură, rutarea are loc și în cadrul fiecărei rețele. Se întâmplă și la nivel de internetwork. Deci ajungem la două niveluri de rutare: protocolul intern inter-gateway și cel extern. Deoarece fiecare rețea este autonomă într-un anumit sens, termenul de sistem autonom este adesea folosit.

Principala dificultate și pericol care distinge rutarea intra-rețea de rutarea inter-rețea sunt granițele de stat. Aici apar diferențele de legi. tari diferite, diferențe în plățile de trafic acceptate pe teritoriile diferitelor țări etc.

Fragmentare

Fiecare rețea are propria sa dimensiune maximă pachete. Această limitare are mai multe motive:

1. Echipament (de exemplu, slot TDM maxim)

2. sistem de operare(toate bufferele au 512 octeți)

3. Protocoale (de exemplu, dimensiunea câmpului cu lungimea pachetului)

4. Compatibil cu unele naționale și standarde internaționale

5. Încercați să reduceți eroarea de retransmisie

6. Dorința de a preveni captarea canalului pentru o lungă perioadă de timp de către un pachet.

Dimensiunea maximă a pachetului variază de la 48 de octeți pentru ATM până la 65.515 de octeți pentru IP (pentru protocoalele de nivel superior este și mai mare).

Evident, prima problemă apare atunci când se încearcă transferul pachet mare printr-o rețea care are o dimensiune maximă de pachet mai mică. O soluție este să direcționați astfel de pachete în așa fel încât să se evite astfel de situații. Totuși, ce se întâmplă dacă această rețea este rețeaua în care se află destinatarul?

Singura decizie- Permiteți gateway-ului să împartă pachetul în fragmente și să trimită fiecare fragment în mod independent. În acest caz, se pune problema asamblarii fragmentelor.

Există două abordări pentru aceasta. Primul este de a face fragmentele atât de mici încât orice rețea din calea lor va fi transparentă pentru ei. Această soluție este prezentată în Fig. 5.41(a). Când sosește un pachet mare, acesta este împărțit în pachete mici și toate sunt trimise la aceeași poartă de ieșire, unde sunt reasamblate din nou într-un pachet mare.

O astfel de fragmentare are dificultăți: cum să știți că toate fragmentele au ajuns la poarta de ieșire, cum să alegeți o rută pentru fragmente, suprasolicitarea ruperii în fragmente și reasamblarea unui pachet din fragmente.

O altă abordare este de a împărți pachetul în fragmente și de a trata fiecare dintre ele ca un pachet obișnuit. Această soluție este prezentată în Fig. 5.41(c). Asamblarea fragmentelor are loc numai la nodul destinație. Cu toate acestea, cu această abordare, fiecare gazdă trebuie să poată asambla pachete din fragmente.

Firewall

Deci avem nevoie de un mecanism care să facă distincția între biții „curați” și cei „nu curați”. O modalitate de a cripta datele. Aceasta este ceea ce fac ei atunci când transferă date. Ne vom familiariza cu metodele de criptare mai târziu. Dar criptarea este neputincioasă împotriva virușilor, hackerilor etc. răutatea. Unul dintre mijloacele de combatere a acestora sunt barierele (firewall-urile).

bariera - formă modernăşanţ de fortăreaţă. O companie poate avea o rețea arbitrar complexă care conectează multe rețele LAN. Totuși, tot traficul către și dinspre această rețea vine reteaua doar printr-un singur gateway, unde pachetul este verificat pentru conformitatea cu anumite cerințe. Dacă un pachet nu îndeplinește aceste cerințe, atunci nu este permis să intre sau să iasă din rețea.

Bariera constă din două routere de filtrare a pachetelor și un gateway de aplicație. Filtrele conțin tabele cu site-uri de la care pot fi primite pachete și către care pachete pot fi trimise. Gateway-urile de aplicații sunt direcționate către aplicații specifice. De exemplu, o poartă de acces pentru e-mail. Acest gateway analizează câmpul de date și decide dacă să renunțe la pachet sau nu.

Informații conexe.