- Internet pe trei niveluri (ISP, peering, coloana vertebrală).
- Modelul OSI de referință pe șapte niveluri.
- Protocolul TCP / IP stivă: arhitectura, ierarhia, aplicații.
Accesul sistemelor terminale la Internet se realizează cu ajutorul furnizorilor de Internet (ISP), care sunt împărțiți în rezidenți, universități și corporative.
Furnizorii (IP) ai linkului 3 (inferior) oferă o rețea de linii de comunicații și de comunicații.
Furnizorii oferă mai multe modalități de a conecta la rețea - conexiune dial-up modem (56 kbit \ s), conexiune de bandă largă rezident folosind un modem de cablu sau o linie de abonat digitală, acces de mare viteză prin LAN, acces fără fir.
Furnizorii furnizează conectivitate directă la site-uri web
IP-ul celui de-al treilea nivel este consumatorul serviciilor de legătură de nivel 2 (media).
Pentru a face posibilă comunicarea între utilizatorii de la distanță și pentru a oferi acces la informații la distanță, furnizorii de internet locali conectați la furnizorii de servicii de internet sau la nivel național sau internațional (UUNet, Sprint) - link-ul SP 1 (link-ul de sus), care oferă routere de mare viteză, fibra optica adunări prin cablu (linia principală).
Furnizorii de servicii Internet nivelul 2 au, de regulă, acoperire regională sau națională) și sunt considerate ca fiind consumatori de servicii SP 1, cu toate că ele pot partaja, de asemenea, informații fără nivel SP 1.
IP-ul primei legături asigură o viteză de transmisie de cel puțin 622 mbps, de până la 10 Gbps, routerele trebuie să funcționeze la o viteză extrem de mare, astfel încât să nu provoace întârzieri în pachete.
Toate rețelele IP ale liniei 1 sunt conectate direct unul la celălalt.
Fiecare rețea IP a primului link este conectată la un set de IP-uri ale liniei a doua și alte rețele de calculatoare. Domeniul de aplicare internațional.
Deci, infrastructura Internet constă în următoarele nivele macro:
Nivel ISP - formarea furnizorilor de servicii de rețea. Infrastructura acestor rețele include: mediul de transport, software-ul și hardware-ul, capacitatea canalului, personalul.
un sistem de utilizare a infrastructurilor mai multor rețele prin schimbul de trafic pentru comunicarea între ISP.
Crearea de infrastructuri de sprijin la scară națională și internațională cu un mediu de transport de mare viteză, mari noduri de acces ISP la rețeaua centrală
Modelul interacțiunii sistemelor deschise
Deschiderea sistemului de interconectare (OSI)
Până la sfârșitul anilor '70, stive diferite de protocoale au fost dezvoltate de diferite firme. Deci, a existat o problemă a dispozitivelor care implementează diferite protocoale.
OSI - un progres în standardizarea arhitecturii COP (anii 80) - în legătură cu necesitățile unificării globale a COP.
Modelul de referință al AOS a fost elaborat de Organizația Internațională pentru Standardizare ISO - ca model pentru dezvoltarea unei arhitecturi de protocol și ca bază pentru elaborarea standardelor de protocol.
Sistem informatic - rețea, calculator, pachet software, OS ...
Pentru rețelele construite în conformitate cu principiile deschiderii, standardele OSI ar trebui să ofere următoarele oportunități
- construirea unei rețele hardware și software de la diferiți producători
- înlocuirea nedorită a unor componente de către alții
- ușurința de a asocia o rețea cu alta.
Modelul ASI este construit în conformitate cu principiul descompunerii ierarhice.
Descompunerea - împărțirea unei probleme complexe în mai multe probleme mai simple (module) - constă într-o distribuție clară a funcțiilor fiecărui modul și ordinea interacțiunii acestora.
Modulele, la rândul lor, sunt grupate și ordonate pe nivele, rezultând o structură ierarhică.
Prin această abordare, fiecare nivel poate fi privit ca o cutie neagră, abstract din mecanismele sale interne și concentrat pe modul în care nivelurile interacționează.
Grupul de module care alcătuiesc fiecare nivel pentru a rezolva problemele lor trebuie să acceseze modulele de nivel inferior adiacente, adică. E., Fiecare nivel superior utilizează nivelul inferior ca instrument pentru rezolvarea problemelor lor. Rezultatele fiecărui nivel sunt transferate doar la următorul nivel superior.
Această abordare facilitează sarcini de dezvoltare, testare și modificare a fiecărui nivel independent de celelalte.
Nivelurile formează o ierarhie, cunoscută sub numele de stiva de protocoale, adică protocoalele sunt de fapt standarde care reglementează interacțiunea nivelurilor. Ei spun că protocolul reglează o interfață unu-la-unu. adică determină ordinea de interacțiune a nivelului cu nivelele superioare și inferioare.
Nivelurile de interacțiune se realizează prin schimbul de mesaje în conformitate cu protocolul definit pentru acestea. Mesajele constau dintr-un antet (limbajul nivelurilor de comunicare) și câmpurile de date (informații de bază).
Protocolul reglementează interpretarea titlului și punerea în aplicare a acțiunilor corespunzătoare.
Unitatea de date Protocol, PDU
Un mesaj este o unitate de informații la nivel de aplicație
Datagrama este o unitate de mesaj la nivel de rețea
Segmentul este o unitate de informații despre transport
Cadrul este o unitate de informații la nivel de legătură
Fiecare nivel poate efectua una sau mai multe funcții
(1) Controlul erorilor (asigură fiabilitate crescută a interfeței logice dintre niveluri)
(2) Controlul fluxului (evitând depășirea canalului de comunicație cu unitățile de date)
(3) Amplasarea și asamblarea pachetelor pentru a schimba dimensiunile și formatul unităților de schimb la diferite niveluri
(5) Stabilirea unei conexiuni logice între gazde
1. Stratul fizic este implementat pe toate dispozitivele conectate la rețea. Oferă transmiterea fluxului de biți nestructurat pe un mediu fizic.
Efectuează transferuri de biți pe canale fizice, cum ar fi cablu coaxial, pereche torsadată sau cablu de fibră optică. La acest nivel se determină caracteristicile mediilor fizice ale transmisiei de date și parametrii semnalelor electrice.
Funcțiile FU sunt implementate în principal de echipamentele - adaptoare de rețea etc.
2. Stratul sau stratul de legătură de date asigură transmiterea fiabilă a informațiilor pe linia fizică - trimite blocurile (cadru / cadru) cu sincronizarea necesară, controlul erorilor, controlul fluxului.
La acest nivel există o redirecționare cadru de date între orice noduri din rețea (LAN) cu o topologie tipică sau între două noduri adiacente în rețele (WAN) cu topologie arbitrară.
- Acceptă de la FW o secvență de biți
- trimite datele către stratul de rețea în formatul necesar.
- Detectarea și corectarea erorilor - Verificați verificarea sumelor de control. Frame Sequence verifica
- Verificați disponibilitatea mediului de acces (Media Access Control)
Protocoalele CG sunt implementate prin noduri finite și intermediare - hardware + software.
3. Stratul de rețea implementează tehnologia de interconectare
Aceasta asigură transmiterea de date (pachete) între oricare două noduri dintr-o rețea cu o topologie arbitrară, în timp ce nu își asumă nicio obligație privind fiabilitatea transmiterii datelor.
Oferă posibilitatea interacțiunii LAN cu diferite tehnologii de rețea, asigurând astfel independența straturilor superioare de tehnologiile de date și de comutare utilizate pentru conexiuni și sisteme.
Este responsabil pentru configurarea și ruperea conexiunilor, pentru gestionarea conexiunilor.
CS furnizează livrarea pachetului de-a lungul unui traseu compus, referindu-se la CG în timp ce avansează.
Include - un grup de protocoale pentru determinarea rutelor (protocoale de nivel de rețea) și protocoale care colectează informații despre topologia interconectării (protocoale de rutare)
Este implementat în software și hardware.
4. Stratul de transport asigură transferul de date între punctele finale - orice noduri ale rețelei - cu nivelul necesar de fiabilitate. Oferă recuperarea erorilor de la capăt la cap și controlul fluxului. Pentru aceasta, la nivel de transport, există mijloace de stabilire a conexiunii, numerotării, tamponării și ordonării pachetelor.
Clasele (0-4) ale serviciului de transport sunt determinate de cerințele aplicației și de capacitățile fizice ale canalului de transmisie.
- Recuperarea unei conexiuni întrerupte
Implementarea de software aici și la alte niveluri.
5. Stratul de sesiune asigură controlul dialogului înseamnă între noduri (sesiune), oferă o structură de control pentru interfațarea aplicațiilor stabilește și se termină conexiuni (sesiuni) între aplicații și oferă mijloace de sincronizare în cadrul procedurii de mesagerie.
6. Stratul de prezentare efectuează diverse tipuri de transformări de date, cum ar fi compresia, criptarea, codarea datelor. Oferă independența procesului de aplicare față de diferențele de prezentare a datelor.
Astfel, în construcția subsistemului de transport, funcțiile straturilor fizice, canalelor și rețelelor prezintă un interes deosebit. strâns legate de echipamentele utilizate în această rețea: adaptoare de rețea, huburi, poduri, switch-uri, routere.
Funcțiile stratului de aplicație, de prezentare și de sesiune sunt implementate de sistemele de operare și de aplicațiile de sistem ale nodurilor finale.
Stratul de transport acționează ca intermediar între aceste două grupe de protocoale.
Deci - protocoalele nivelurilor inferioare sunt implementate printr-o combinație de software și hardware, protocoale de nivele superioare - programate.
Eficacitatea întregului sistem depinde de:
- Rationalitățile distribuției funcțiilor între protocoale
Corespondența dintre stivele existente ale modelului de referință este condiționată.
Doar protocoalele ASC au 7 nivele, care corespund modelului. Marea dificultate, deoarece dezvoltatorii au încercat să țină cont de toate tehnologiile disponibile în acel moment.
Stack-ul IPX / IPS reprezintă dezvoltarea inițială a sistemului de operare Nowell Corporation pentru rețeaua NetWare (începutul de 80x) - până la 96g lider în numărul de copii instalate.
Apoi, peste 2 ani, a fost prins de stiva TCP / IP, care de la 98g sa dus la pozitia de lider
Structura stiva de protocol a familiei TCP / IP
La sfârșitul anilor 70 și începutul anilor 80, utilizarea suitei de protocoale TCP / IP a fost limitată la Departamentul Apărării al SUA, precum și la institutele de cercetare și organizațiile care l-au contractat. Restul lumii a salutat elaborarea protocoalelor OSI - Interconectarea sistemelor deschise - definită la timp ca un standard în acest model. Dar în acest timp stivele TCP / IP au scăpat din baza militară și au cucerit rapid piața comercială. Acest lucru a fost facilitat de faptul că acest set a fost deja format și operațional, asigurând un nivel ridicat de eficiență, în timp ce protocoalele OSI erau încă în curs de dezvoltare.
Pushul spre succesul TCP / IP a fost răspândirea rețelei Ethernet, al cărei furnizor a început să includă produsele TCP / IP în produsele sale atât pentru armată, cât și pentru o gamă largă de clienți.
Arhitectura protocoalelor TCP / IP este rezultatul studiilor experimentale ale rețelei de comutare de pachete ARPANET, în principal pentru HS.
De obicei, această arhitectură se numește stiva protocolului.
Se compune dintr-un număr mare de protocoale, standardizate de Consiliul Internet al Consiliului Internet
În general, aplicațiile, computerele și rețelele sunt implicate în interacțiune.
Stack-ul TCP / IP a fost dezvoltat înainte de apariția modelului de sistem open OSI, are o structură pe mai multe niveluri, corespondența nivelelor de stack TCP / IP cu nivelurile modelului OSI este destul de arbitrară.
Fragmentarea pachetelor pentru deplasarea pe GE
Sistem economic de difuzare
Cerințe de resurse relativ ridicate
Administrație relativ complexă
Protocolul complet este implementat pe gazde.
Nodurile intermediare acceptă protocoalele de nivel inferior.
(nivelul IV) FIZIC CHANNEL corespunde straturilor fizice și canal ale modelului OSI.
Acest nivel nu este reglementat în protocoalele TCP / IP, dar acceptă toate standardele populare de strat fizic și de legătură: pentru rețelele locale este Ethernet, Token Ring, FDDI, Fast Ethernet, Gigabit Ethernet, pentru rețelele globale - SLIP punct-la-punct PPP, protocoale de rețele teritoriale cu comutare de pachete X.25, releu cadru, ATM.
Organizarea interacțiunii cu topologiile rețelelor incluse în rețeaua compusă, în termeni de TCP / IP, este redusă la:
(1) modul în care pachetul IP este ambalat (despachetat) în (din) unitatea de date transmise,
că stivă TCP / IP funcționează în partea superioară a rețelei, prin adăugarea de specificații pentru a suporta tehnologii de rețea care nu intră singură în stivă TCP / IP.
(nivelul III) - INTERNET - Nivelul de Internet este nivelul de interlucrare care se ocupă cu transferul de pachete folosind tehnologii LAN, rețele teritoriale etc.
Protocolul principal al stratului de rețea este protocolul IP. care a fost proiectat inițial ca un protocol de transfer de pachete în rețele compozite constând dintr-un număr mare de rețele locale, unite atât de legături locale cât și globale.
Protocolul IP este un protocol datagram, adică nu garantează livrarea pachetelor către nodul de destinație.
Protocoalele de rutare, cum ar fi protocoalele Protocol de Internet Routing (RIP) și OSPF (Open Shortest Path First) și Internet Protocol Message Message (ICMP) sunt incluse în stratul de interconectare.
ICMP este conceput pentru a face schimb de informații de eroare între routerele de rețea și nodul sursă de pachete.
(nivelul II) - TRANSPORT - stratul gazdă-gazdă asigură comunicarea între gazde. Protocolul de control al transmisiei (TCP) și protocolul datagram UDP (Datagram Protocol).
TCP oferă o transmitere fiabilă a mesajelor între procesele de aplicații la distanță datorită formării conexiunilor virtuale. Clientul și serverul fac schimburi de pachete de control speciale (setarea conexiunii logice) înainte de transferul de date și apoi are loc deja schimbul principal de date.
- fiabilitate datorită confirmării primirii următorului pachet, altfel reexpedierea,
- controlul fluxului - astfel încât nici o parte să nu depășească frecvența prestabilită a transmisiei de pachete,
- suprasarcină de control prin reducerea ratei de transmisie a pachetelor permise.
Protocolul UDP asigură transferul pachetelor de aplicații într-o manieră datagramă. Acest lucru permite economii importante de timp în transferul de date, dar câștigul se datorează unei fiabilități reduse, deoarece partea care transmite nu are informații despre faptul dacă transmisia pachetelor a avut succes. Folosit atunci când sarcina de transmisie fiabilă a datelor nu este pusă deloc sau este furnizată de un alt nivel (aplicație) sau de aplicația utilizatorului.
(nivelul I) - APLICAT un număr mare de protocoale și servicii la nivel de aplicație. Acestea includ protocolul FTP, telnet, protocolul e-mail SMTP, servicii de acces hipertext la informații de la distanță de la WWW și multe altele.
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: