Логические основы сети Интернет Курец Д.С.

МОДЕЛЬ OSI Модель OSI - эталонная модель взаимодействия открытых систем, которая лежит в основе функционирования Интернета. Открытые системы - системы, использующие одинаковые протоколы взаимодействия. Протокол - набор правил, регламентирующих порядок обмена информацией между устройствами или процессами в ТКС. 1

МОДЕЛЬ OSI Подчиняясь протоколам модели OSI, данные на своем пути по сети от абонента к абоненту дважды проходят семь уровней. Модель OSI разработали для облегчения и разделения труда инженеров сетевого оборудования и программистов, чтобы им было понятно, на каком уровне и с каким оборудованием они работают. 2

МОДЕЛЬ OSI Уровень приложений - это уровень на котором взаимодействуют приложения, поэтому данные попадают с этого уровня на следующий (представительский) уровень в формате приложений: http (сайты), FTP (файлы) IRC (чат) и др. 3

МОДЕЛЬ OSI Представительский уровень – уровень на котором принимаются данные от уровня приложений специальной программой- клиентом, которая переводит их в один из стандартных форматов: для текстовых файлов это форматы ASCII, EBCDIC, HTML; для звуковых файлов MIDI, MP3, WAV и т.д 4

МОДЕЛЬ OSI Сеансовый уровень – уровень на котором два приложения на разных компьютерах устанавливают, поддерживают и завершают соединение, называемое сеансом, т.е. сеансовый уровень управляет проведением сеансов связи, поддерживая диалог. Сеансовый уровень определяет, какая из сторон когда и как долго должна осуществлять передачу данных. Кроме того, этот уровень распознает логические имена абонентов и контролирует права доступа. 5

МОДЕЛЬ OSI Транспортный уровень – обеспечивает доставку данных без ошибок, потерь и в нужной последовательности. Здесь же производится разбивка передаваемых данных на сегменты (перед отправкой) и восстановление из сегментов принимаемых данных (при приеме). Сегменты отправляются не сразу, а буферируются (накапливаются) во временном буфере. 6

МОДЕЛЬ OSI Для контроля подтверждения доставки в протоколе транспортного уровня используется метод квитирования. Метод квитирования – это метод в котором при получении очередного сегмента получатель посылает отправителю служебный кадр (квитанцию), подтверждающий факт приема сегмента. 7

МОДЕЛЬ OSI Алгоритм квитирования называется «скользящее окно». В протоколе TCP это окно определено на множестве нумерованных байтов неструктурированного потока данных, поступающих с сеансового уровня и буферируемых протоколом TCP. Получающий модуль TCP отправляет посылающему модулю TCP размер «окна», равный количеству байтов, которое принимающий модуль TCP готов в настоящий момент принять. 8

МОДЕЛЬ OSI Квитанция посылается только в случае правильного приема данных. Отсутствие квитанции означает либо прием искаженного сегмента, либо потерю сегмента, либо потерю квитанции. В качестве квитанции получатель сегмента отсылает ответное сообщение (сегмент), в которое помещает число на единицу превышающее максимальный номер байта в полученном сегменте. Это число часто называют номером очереди. 9

МОДЕЛЬ OSI Сетевой уровень – реализует функцию маршрутизации, заключающуюся в определении кратчайшего расстояния по сети между двумя ее абонентами. Все действия на сетевом уровне выполняет так называемый IP-модуль, который размещен на сетевой карте компьютера-абонента и все действия которого подчинены IP-протоколу, описанному в стандарте Интернета RFC

Канальный уровень - формирует блоки данных кадры, осуществляет управление доступом к передающей среде, обнаруживает и исправляет ошибки. 21 МОДЕЛЬ OSI

Физический уровень - определяет базовый механизм кодирования (декодирования) двоичных данных в физическом носителе, т.е. в среде передачи данных. Физический уровень уведомляет канальный уровень о разрешении доступа к носителю с помощью например, функций определения состояния среды в сети Ethernet. 22 МОДЕЛЬ OSI

Физический уровень получает пакеты данных от канального уровня и преобразует их в оптические или электрические сигналы, соответствующие 0 и 1 бинарного потока, которые посылаются через среду передачи на приемный узел. Механические, электрические и (или) оптические свойства среды передачи определяются именно на физическом уровне. 23 МОДЕЛЬ OSI

БАЗОВЫЕ ТЕРМИНЫ Узел сети – это компьютер, поддерживающий IP-протокол. Узел сети может иметь один и более IP-интерфейсов подключенных к одной или разным сетям (например, компьютер с двумя и более сетевыми картами). Каждый IP- интерфейс идентифицируется уникальным IP- адресом. IP-интерфейс часть конфигурации сетевой платы компьютера, служащая для подключения и адресации хоста в сети (обычно через разъем 8Р8С) 1

IP-сеть - это множество хостов (IP- интерфейсов), способных пересылать данные друг другу непосредственно (без ретрансляции через промежуточные компьютеры). IP-адреса интерфейсов одной IP-сети имеют общую часть, которая называется адресом IP-сети, или номером IP- сети, и специфическую для каждого интерфейса часть, называемую адресом, или номером, данного интерфейса в данной IP- сети БАЗОВЫЕ ТЕРМИНЫ

Маршрутизатор - это узел сети с несколькими IP-интерфейсами, подключенными к разным IP-сетям, осуществляющий межсетевую передачу датаграмм между абонентами. Датаграмма – это сегмент, состоящий из передаваемого сообщения и заголовков, добавляемых к нему на каждом уровне OSI, начиная с транспортного уровня БАЗОВЫЕ ТЕРМИНЫ

Хосты - это узлы IP-сети, не являющиеся маршрутизаторами. IP-адрес хоста или маршрутизатора является уникальным 32- битным идентификатором IP-интерфейса в Интернете. При записи IP-адреса используют точки, отделяющие восьмерки бит (так называемые октеты) друг от друга БАЗОВЫЕ ТЕРМИНЫ

Маршрутизация в содержательном плане Интернет - это комбинация сетей, соединяемых с помощью маршрутизаторов. Датагамма идет по Интернету к пункту назначения от одного маршрутизатора к другому, пока не достигает маршрутизатора, закрепленного за сетью пункта назначения БАЗОВЫЕ ТЕРМИНЫ

Основная функция маршрутизатора - получить пакет от одной сети и передать другой. Маршрутизатор, как минимум, соединяет две сети. Получив пакет, он решает две задачи : 1) к какой сети он должен его передать; 2) по какому пути БАЗОВЫЕ ТЕРМИНЫ

Последнее решение основано на выборе оптимального пути длина которого определяется метрикой. Метрика – это стоимостью передачи датаграммы по сети. Полное измерение конкретного маршрута равно сумме метрик сетей, которые включают в себя маршрут. Маршрутизатор выбирает маршрут с наименьшей метрикой БАЗОВЫЕ ТЕРМИНЫ

Метрика (например, скорость трафика в сегменте сети) вычисляется и записывается в таблицу маршрутизации, пользуясь данными которой маршрутизатор вычисляет адрес следующего маршрутизатора, лежащего на оптимальном пути для очередного передаваемого пакета БАЗОВЫЕ ТЕРМИНЫ

Для реализации своих функций маршрутизатор постоянно выполняет следующие действия: опрашивает своих соседей и узнает их сетевой адрес; измеряет стоимость связи с каждым из своих соседей (метрику); создает пакет, содержащий всю собранную информацию; 1919 БАЗОВЫЕ ТЕРМИНЫ

рассылает созданный пакет всем маршрутизаторам-соседям по сети; вычисляет адрес маршрутизатора-соседа, через который проходит кратчайший путь до текущего абонента, и передает ему пакет; 20 БАЗОВЫЕ ТЕРМИНЫ