Наиболее важными сетевыми устройствами являются оконечные системы и коммутаторы. Как мы увидим далее, существуют два типа коммутаторов — мосты и маршрутизаторы. Понятие маршрутизатора вам знакомо и употреблялось уже неоднократно. Мосты будут подробно рассмотрены в главе 5, а детальное обсуждение работы маршрутизаторов проводится в главе 4. Как и оконечные системы, мосты и маршрутизаторы поддерживают многоуровневую структуру сети, однако они обслуживают лишь нижние уровни. Как можно видеть на рис. 1.24, мосты обслуживают только физический и канальный уровни, а маршрутизаторы — физический, канальный и сетевой уровни. Это объясняется тем, что маршрутизаторы способны поддерживать протокол IP, в то время как мосты не обладают такой возможностью. Вы сможете убедиться на практике в том, что мосты распознают не IP-адреса, а лишь адреса канального уровня (например, адреса Ethernet-сети). Хосты обслуживают все пять сетевых уровней; это говорит о том, что архитектура Интернета «сваливает» большую часть своей сложности «на плечи» оконечных систем.
Читать далее »
‘Уровни протоколов и модели их обслуживания’
Хосты, мосты, маршрутизаторы и поддерживаемые ими уровни коммуникационной модели
Физический уровень
Если назначением канального уровня является передача кадров между соседними узлами сети, то физический уровень обеспечивает передачу между узлами отдельных битов информации. Протоколы физического уровня также напрямую зависят от использующейся линии связи (медной витой пары, одномодового оптоволокна и т. п.). Технология Ethernet поддерживает множество протоколов физического уровня, предназначенных для поддержки витой пары, коаксиального кабеля, оптоволоконного кабеля и некоторых других видов линий. В каждой из линий связи механизмы передачи бита различны.
Читать далее »
Канальный уровень
Сетевой уровень обеспечивает передачу пакета через серию маршрутизаторов между оконечными системами. Для перемещения пакета (дейтаграммы) от одного узла к другому сетевой уровень прибегает к службам канального уровня. Таким образом, основная функция канального уровня заключается в передаче дейтаграмм между узлами на маршруте.
Читать далее »
Сетевой уровень
Сетевой уровень обеспечивает передачу дейтаграмм между двумя хостами и базируется на двух основных протоколах. Первый протокол определяет поля дейтаграммы и интерпретацию их содержимого маршрутизаторами и оконечными системами. Этот протокол является единственным протоколом сетевого уровня в Интернете и имеет название IP. Вторым протоколом является один из многочисленных протоколов маршрутизации, предназначенных для определения путей дейтаграмм от отправителя до адресата. Число протоколов маршрутизации огромно. Как мы неоднократно говорили, Интернет представляет собой сеть сетей, а каждая сеть поддерживает собственный протокол маршрутизации, обычно определяемый администратором сети. Несмотря на функциональные различия между протоколом IP и протоколами маршрутизации, а также на широкое разнообразие последних, их обычно объединяют под общим именем IP, подчеркивая этим их связующую роль в организации глобальной Сети.
Читать далее »
Транспортный уровень
Главная функция транспортного уровня заключается в передаче сообщений прикладного уровня между клиентом и сервером. В Интернете существуют два транспортных протокола: TCP и UDP. Протокол TCP обеспечивает передачу с установлением логического соединения, то есть надежную передачу с контролем переполнения. Кроме того, TCP производит разбиение длинных сообщений на более короткие и контролирует перегрузку. Контроль перегрузки сводится к принудительному снижению скорости передачи оконечной системы при высокой загрузке сети. Протокол UDP обеспечивает передачу сообщений без установления логического соединения, то есть ненадежный вид связи, где допускаются искажения и потери данных.
Прикладной уровень
Прикладной уровень, как следует из его названия, предназначен для поддержки сетевых приложений. Имеется множество протоколов прикладного уровня, из которых наиболее важными являются HTTP (для путешествий по web-страницам), SMTP (для электронной почты) и FTP (для обмена файлами). Как мы увидим в главе 2, разработка собственного протокола прикладного уровня не представляет особого труда.
Коммуникационная модель Интернета
Коммуникационная модель Интернета состоит из пяти уровней: физического, канального, сетевого, транспортного и прикладного. Вместо терминов «единица обмена сетевого уровня», «единица обмена канального уровня» и т. д. мы будем использовать специальные имена. Единицы обмена канального уровня мы назовем кадрами, единицы обмена сетевого уровня — дейтаграммами, единицы обмена транспортного уровня — сегментами, а единицы обмена прикладного уровня — сообщениями. Для единиц обмена физического уровня обычно не предусматривается специального имени, и мы будем придерживаться этой традиции на нашем сайте. Коммуникационная модель Интернета и единицы обмена ее уровней изображены на рис. 1.23.
Читать далее »
Функции уровней
В компьютерной сети каждый уровень может выполнять одну или несколько функций, перечисленных ниже.
□ Контроль ошибок обеспечивает повышение надежности логического канала между смежными уровнями сетевой модели.
□ Контроль потока позволяет избегать переполнения единицами обмена более медленного хоста.
□ Разбиение и сборка пакетов предназначены для изменения размеров единиц обмена на разных уровнях.
□ Мультиплексирование позволяет нескольким подключениям совместно использовать одно подключение более низкого уровня.
□ Установка соединения есть выполнение процедуры рукопожатия между участниками обмена.
Читать далее »
Протоколы уровней
Концепция протоколов уровней коммуникационной модели, на первый взгляд, может показаться сложной и не вполне понятной. Смеем вас обнадежить, что картина быстро прояснится, когда мы начнем детально изучать коммуникационную модель Интернета, а пока попробуем разобраться в механизме многоуровневого обмена сообщениями между двумя хостами. Предположим, что некоторая компьютерная сеть использует четырехуровневую коммуникационную модель (эта сеть отличается от Интернета, где коммуникационная модель состоит из пяти уровней), как показано на рис. 1.22. Таким образом, в сети существует четыре вида единиц обмена (PDU), соответствующих каждому уровню. Пусть приложение хоста А создает сообщение М, предназначенное приложению хоста В. Поскольку приложения находятся на вершине многоуровневой структуры, сообщение М относится к PDU уровня 4. Сообщение может включать в себя множество полей, подобно структуре или записи; содержимое полей интерпретируется приложениями. Обычно в PDU включается имя отправителя, тип сообщения, а также другая информация.
Читать далее »
Многоуровневая структура позволяет детально оценивать элементы большой и сложной системы
Перед тем как приступить к систематизации приобретенных знаний об Интернете, давайте поищем аналогию у людей. Каждый день многие из нас сталкиваются со сложными системами. Представьте себе ситуацию, когда кто-нибудь просит вас описать организацию воздушных сообщений. Как вы станете описывать эту огромную структуру, включающую в себя отделы продажи билетов, проверки багажа, обслуживающий персонал, пилотов, летную технику, диспетчерские службы и т. д.?
Читать далее »