Tugas utama yang diselesaikan semasa membuat rangkaian komputer adalah untuk memastikan keserasian peralatan dari segi ciri elektrik dan mekanikal dan memastikan keserasian sokongan maklumat (program dan data) dari segi sistem pengekodan dan format data. Penyelesaian kepada masalah ini tergolong dalam bidang penyeragaman. Salah satu contoh penyelesaian masalah ini ialah apa yang dipanggil Model sambungan sistem terbuka OSI(Model Saling Sambungan Sistem Terbuka).

Menurut model OSI, seni bina rangkaian komputer harus dipertimbangkan pada tahap yang berbeza (jumlah bilangan tahap adalah sehingga tujuh). Tahap tertinggi digunakan. Pada tahap ini pengguna berinteraksi dengan sistem pengkomputeran. Tahap paling rendah adalah fizikal. Ia memastikan pertukaran isyarat antara peranti. Pertukaran data dalam sistem komunikasi berlaku dengan memindahkannya dari peringkat atas ke peringkat bawah, kemudian mengangkutnya dan, akhirnya, memainkannya semula pada komputer pelanggan akibat daripada bergerak dari peringkat bawah ke peringkat atas.

Lapisan model OSI (dari bawah ke atas) dan fungsi amnya boleh dipertimbangkan seperti berikut:

Mari kita pertimbangkan bagaimana dalam model SI data ditukar antara pengguna yang terletak di benua yang berbeza.

1. Di peringkat aplikasi, menggunakan aplikasi khas, pengguna mencipta dokumen (mesej, lukisan, dll.).

2. Pada peringkat pembentangan, sistem pengendalian komputernya merekodkan di mana data yang dibuat terletak (dalam RAM, dalam fail pada cakera keras, dll.) dan menyediakan interaksi dengan peringkat seterusnya.

3. Pada peringkat sesi, komputer pengguna berinteraksi dengan rangkaian tempatan atau global. Protokol pada tahap ini menyemak hak pengguna untuk "ke udara" dan menghantar dokumen ke protokol lapisan pengangkutan.

4. Pada lapisan pengangkutan, dokumen ditukar kepada bentuk di mana data sepatutnya dihantar pada rangkaian yang digunakan. Sebagai contoh, ia boleh dipotong menjadi beg saiz standard yang kecil.

5. Lapisan rangkaian menentukan laluan untuk pergerakan data dalam rangkaian. Jadi, sebagai contoh, jika pada peringkat pengangkutan data "dipotong" menjadi paket, maka pada peringkat rangkaian setiap paket mesti menerima alamat yang harus dihantar tanpa mengira paket lain.

6. Lapisan sambungan (Lapisan pautan) diperlukan untuk memodulasi isyarat yang beredar pada lapisan fizikal mengikut data yang diterima daripada lapisan rangkaian. Sebagai contoh, dalam komputer fungsi ini dilakukan oleh kad rangkaian atau modem.

7. Pemindahan data sebenar berlaku pada tahap fizikal. Tiada dokumen, tiada paket, malah bait - hanya bit, iaitu unit asas perwakilan data. Memulihkan dokumen daripada mereka akan berlaku secara beransur-ansur, apabila bergerak dari peringkat bawah ke peringkat atas pada komputer pelanggan.

Kemudahan lapisan fizikal terletak di luar komputer. Dalam rangkaian tempatan, ini adalah peralatan rangkaian itu sendiri. Untuk komunikasi jauh menggunakan modem telefon, ini adalah talian telefon, peralatan pensuisan pertukaran telefon, dsb.

Pada komputer penerima maklumat, proses terbalik untuk menukar data daripada isyarat bit kepada dokumen berlaku.

Lapisan protokol berbeza pelayan dan klien tidak berkomunikasi antara satu sama lain secara langsung, tetapi mereka berkomunikasi melalui lapisan fizikal. Secara beransur-ansur bergerak dari peringkat atas ke bawah, data terus berubah, "ditumbuhkan" dengan data tambahan, yang dianalisis oleh protokol tahap yang sepadan di sebelah bersebelahan. Ini mewujudkan kesan maya interaksi antara peringkat.

Untuk menggambarkan ini, pertimbangkan contoh mudah interaksi antara dua wartawan menggunakan mel biasa. Jika mereka kerap menghantar dan menerima e-mel antara satu sama lain, maka mereka mungkin percaya bahawa terdapat hubungan antara mereka di peringkat pengguna (aplikasi). Walau bagaimanapun, ini tidak sepenuhnya benar. Sambungan sedemikian boleh dipanggil maya . Ia akan menjadi fizikal jika setiap wartawan secara peribadi membawa surat itu kepada yang lain dan menyerahkannya ke tangan mereka sendiri. Dalam kehidupan sebenar, dia meletakkannya dalam peti mel dan menunggu jawapan.

Perkhidmatan pos tempatan mengumpul surat daripada peti mel awam dan menghantar surat-menyurat ke peti mel peribadi. Ini adalah satu lagi tahap model komunikasi, terletak di bawah. Untuk surat kami sampai kepada penerima di bandar lain, mesti ada hubungan antara perkhidmatan pos tempatan kami dan perkhidmatan pos tempatannya. Walau bagaimanapun, perkhidmatan ini tidak mempunyai sebarang sambungan fizikal - ia hanya mengisih mel masuk dan memindahkannya ke peringkat perkhidmatan pos persekutuan.

Perkhidmatan Pos Persekutuan dalam kerjanya bergantung pada perkhidmatan peringkat seterusnya, contohnya, pada perkhidmatan pos dan bagasi jabatan kereta api. Dan hanya dengan meneliti kerja perkhidmatan ini kita akhirnya akan menemui tanda-tanda sambungan fizikal, sebagai contoh, landasan kereta api yang menghubungkan dua bandar.

Adalah penting untuk ambil perhatian bahawa dalam contoh kami, beberapa sambungan maya telah dibentuk antara perkhidmatan serupa yang terletak di titik penghantaran dan penerimaan. Tanpa mengadakan hubungan langsung, perkhidmatan ini berinteraksi antara satu sama lain. Pada tahap tertentu, surat diletakkan di dalam beg, beg dimeteraikan, dokumen yang disertakan dilampirkan padanya, yang dikaji dan diperiksa di suatu tempat di bandar lain pada tahap yang sama.

Jadual di bawah menyediakan analogi antara lapisan model OSI dan operasi perkhidmatan penghantaran mel.

PENGENALAN

Bahagian 1. Model Saling Sambungan Sistem Terbuka ISO/OSI

Bahagian 2. Tahap interaksi rangkaian antara muka rangkaian

Bahagian 3. Timbunan Protokol TCP/IP

KESIMPULAN

PENGENALAN

Saling kendali antara peranti pada rangkaian adalah isu kompleks yang melibatkan banyak aspek, daripada rundingan tahap isyarat elektrik, pembingkaian, pengesahan semak, kepada isu pengesahan aplikasi. Untuk menyelesaikannya, teknik universal digunakan - memecahkan satu masalah yang kompleks kepada beberapa tugas yang berasingan dan lebih mudah. Cara untuk menyelesaikan masalah individu disusun dalam bentuk hierarki peringkat. Untuk menyelesaikan masalah pada tahap tertentu, alat peringkat bawah yang bersebelahan boleh digunakan. Sebaliknya, hasil kerja cara tahap tertentu hanya boleh dipindahkan ke cara tahap yang lebih tinggi bersebelahan.

Perwakilan pelbagai peringkat interaksi rangkaian bermakna mempunyai spesifiknya sendiri kerana fakta bahawa dua mesin terlibat dalam proses pertukaran mesej, iaitu, dalam hal ini adalah perlu untuk mengatur kerja yang diselaraskan dua "hierarki". Apabila menghantar mesej, kedua-dua peserta dalam pertukaran rangkaian mesti menerima banyak perjanjian. Contohnya, mereka mesti bersetuju tentang kaedah untuk mengekod isyarat elektrik, peraturan untuk menentukan panjang mesej, bersetuju dengan kaedah untuk menyemak kebolehpercayaan, dsb. Dalam erti kata lain, perjanjian mesti dibuat untuk semua lapisan, daripada lapisan pemindahan bit terendah kepada lapisan tertinggi yang menyediakan perkhidmatan kepada pengguna rangkaian.

Peraturan rasmi yang mentakrifkan urutan dan format mesej yang ditukar antara komponen rangkaian yang terletak pada tahap yang sama, tetapi dalam nod yang berbeza, dipanggil protokol.

Modul yang melaksanakan protokol lapisan jiran dan terletak dalam nod yang sama juga berinteraksi antara satu sama lain mengikut peraturan yang jelas dan menggunakan format mesej piawai. Peraturan ini biasanya dipanggil antara muka. Antara muka mentakrifkan perkhidmatan yang disediakan oleh lapisan tertentu kepada lapisan bersebelahan.

Pada dasarnya, protokol dan antara muka menyatakan konsep yang sama, tetapi secara tradisinya dalam rangkaian mereka telah diberikan skop tindakan yang berbeza: protokol mentakrifkan peraturan untuk interaksi modul tahap yang sama dalam nod yang berbeza, dan antara muka mentakrifkan peraturan untuk interaksi modul tahap jiran dalam nod yang sama.

Alatan setiap peringkat mesti berfungsi, pertama, protokol mereka sendiri, dan kedua, antara muka dengan tahap jiran. Satu set protokol tersusun secara hierarki yang mencukupi untuk mengatur interaksi nod dalam rangkaian dipanggil timbunan protokol komunikasi.

Protokol komunikasi boleh dilaksanakan dalam kedua-dua perisian dan perkakasan. Protokol peringkat bawah sering dilaksanakan oleh gabungan perisian dan perkakasan; protokol peringkat atas biasanya dilaksanakan semata-mata dalam perisian.

Bahagian 1. Model Saling Sambungan Sistem Terbuka ISO/OSI

Pada awal 80-an, beberapa organisasi piawaian antarabangsa - ISO, ITU-T dan beberapa yang lain - membangunkan model yang memainkan peranan penting dalam pembangunan rangkaian. Model ini dipanggil model Open System interconnection (OSI), atau model OSI. Model OSI mentakrifkan lapisan interaksi sistem yang berbeza, memberi mereka nama standard dan menentukan fungsi yang perlu dilakukan oleh setiap lapisan.

Dalam model OSI (Rajah 1), cara komunikasi dibahagikan kepada tujuh lapisan: aplikasi, persembahan, sesi, pengangkutan, rangkaian, pautan dan fizikal. Setiap lapisan memperkatakan satu aspek khusus interaksi peranti rangkaian.

nasi. 1. Model Saling Operasi Sistem Terbuka ISO/OSI

Lapisan Fizikal berurusan dengan penghantaran bit melalui saluran komunikasi fizikal, seperti kabel sepaksi, kabel pasangan terpiuh, kabel gentian optik atau litar wilayah digital. Tahap ini adalah berkaitan dengan ciri-ciri media penghantaran data fizikal, seperti lebar jalur, imuniti hingar, impedans ciri dan lain-lain. Pada tahap yang sama, ciri isyarat elektrik yang menghantar maklumat diskret ditentukan, contohnya, kecuraman tepi nadi, tahap voltan atau arus isyarat yang dihantar, jenis pengekodan dan kelajuan penghantaran isyarat. Di samping itu, jenis penyambung dan tujuan setiap kenalan diseragamkan di sini.

Fungsi lapisan fizikal dilaksanakan dalam semua peranti yang disambungkan ke rangkaian. Di sisi komputer, fungsi lapisan fizikal dilakukan oleh penyesuai rangkaian atau port bersiri.

Contoh protokol lapisan fizikal ialah spesifikasi teknologi 10Base-T Ethernet, yang mentakrifkan kabel yang digunakan sebagai pasangan terpiuh tanpa pelindung Kategori 3 dengan impedans ciri 100 Ohms, penyambung RJ-45, panjang segmen fizikal maksimum 100 meter, Kod Manchester untuk mewakili data dalam kabel, serta beberapa ciri lain persekitaran dan isyarat elektrik.

) Lapisan pautan

Lapisan fizikal hanya memindahkan bit. Ini tidak mengambil kira bahawa dalam beberapa rangkaian di mana talian komunikasi digunakan (dikongsi) secara bergilir-gilir oleh beberapa pasang komputer yang berinteraksi, medium penghantaran fizikal mungkin diduduki. Oleh itu, salah satu tugas lapisan Pautan Data adalah untuk menyemak ketersediaan medium penghantaran. Satu lagi tugas lapisan pautan adalah untuk melaksanakan pengesanan ralat dan mekanisme pembetulan. Untuk melakukan ini, pada lapisan pautan data, bit dikumpulkan ke dalam set yang dipanggil bingkai. Lapisan pautan memastikan ketepatan penghantaran bingkai dengan meletakkan jujukan bit khas pada permulaan dan akhir setiap bingkai untuk mengenal pastinya, dan juga mengira jumlah semak dengan memproses semua bait bingkai dengan cara tertentu dan menambah jumlah semak pada bingkai.

Dalam rangkaian kawasan setempat, protokol lapisan pautan digunakan oleh komputer, jambatan, suis dan penghala. Dalam komputer, fungsi lapisan pautan dilaksanakan melalui usaha bersama penyesuai rangkaian dan pemacunya.

Dalam rangkaian global, yang, tidak seperti rangkaian tempatan, jarang mempunyai topologi biasa, lapisan pautan data memastikan pertukaran mesej hanya antara dua komputer jiran yang disambungkan oleh talian komunikasi individu. Contoh protokol titik ke titik (sebagaimana protokol sedemikian sering dipanggil) ialah protokol PPP dan LAP-B yang digunakan secara meluas.

) Lapisan rangkaian

Lapisan Rangkaian berfungsi untuk membentuk sistem pengangkutan bersatu yang menyatukan beberapa rangkaian, dan rangkaian ini boleh menggunakan prinsip yang sama sekali berbeza untuk menghantar mesej antara nod akhir dan sewenang-wenangnya; struktur sambungan.

Rangkaian disambungkan antara satu sama lain oleh peranti khas yang dipanggil penghala. Penghala ialah peranti yang mengumpul maklumat tentang topologi sambungan kerja internet dan, berdasarkannya, memajukan paket lapisan rangkaian ke rangkaian destinasi. Untuk menghantar mesej lapisan rangkaian, atau paket seperti yang biasa dipanggil, daripada penghantar yang terletak pada satu rangkaian kepada penerima yang terletak pada rangkaian lain, sejumlah pemindahan transit antara rangkaian mesti dilakukan. Oleh itu, laluan ialah jujukan penghala yang melaluinya paket. Masalah memilih laluan terbaik dipanggil penghalaan, dan menyelesaikannya adalah salah satu masalah utama lapisan rangkaian.

Lapisan rangkaian juga menangani cabaran untuk mengharmonikan teknologi yang berbeza, memudahkan menangani dalam rangkaian besar, dan mewujudkan halangan yang boleh dipercayai dan fleksibel kepada trafik yang tidak diingini antara rangkaian.

Contoh protokol lapisan rangkaian ialah TCP/IP stack IP Internetwork Protocol dan Novell IPX stack Internetwork Protocol.

) Lapisan pengangkutan

Dalam perjalanan dari pengirim kepada penerima, paket mungkin rosak atau hilang. Walaupun sesetengah aplikasi mempunyai pengendalian ralat mereka sendiri, ada yang lain lebih suka berurusan dengan sambungan yang boleh dipercayai dengan segera. Tugas lapisan Pengangkutan adalah untuk memastikan aplikasi atau lapisan atas timbunan - aplikasi dan sesi - memindahkan data dengan tahap kebolehpercayaan yang mereka perlukan. Model OSI mentakrifkan lima kelas perkhidmatan yang disediakan oleh lapisan pengangkutan. Jenis perkhidmatan ini dibezakan mengikut kualiti: segera, keupayaan untuk memulihkan komunikasi yang terganggu, ketersediaan cara untuk memultiplekskan berbilang sambungan antara protokol aplikasi yang berbeza melalui protokol pengangkutan biasa, dan yang paling penting, keupayaan untuk mengesan dan membetulkan ralat penghantaran, seperti sebagai herotan, kehilangan dan penduaan paket.

Sebagai peraturan, semua protokol, bermula dari lapisan pengangkutan dan ke atas, dilaksanakan oleh perisian nod akhir rangkaian - komponen sistem pengendalian rangkaian mereka. Contoh protokol pengangkutan termasuk protokol TCP dan UDP bagi susunan TCP/IP dan protokol SPX bagi timbunan Novell.

) Lapisan sesi

Lapisan Sesi menyediakan pengurusan perbualan untuk merakam pihak yang sedang aktif, dan juga menyediakan kemudahan penyegerakan. Yang terakhir membolehkan anda memasukkan pusat pemeriksaan ke dalam pemindahan yang panjang, supaya sekiranya berlaku kegagalan anda boleh kembali ke pusat pemeriksaan terakhir dan bukannya memulakan semula. Dalam amalan, beberapa aplikasi menggunakan lapisan sesi, dan ia jarang dilaksanakan sebagai protokol berasingan, walaupun fungsi lapisan ini sering digabungkan dengan fungsi lapisan aplikasi dan dilaksanakan dalam satu protokol.

) Lapisan pembentangan

Lapisan Persembahan memperkatakan bentuk persembahan maklumat yang dihantar melalui rangkaian, tanpa mengubah kandungannya. Disebabkan oleh lapisan pembentangan, maklumat yang dihantar oleh lapisan aplikasi satu sistem akan sentiasa difahami oleh lapisan aplikasi dalam sistem lain. Dengan bantuan lapisan ini, protokol lapisan aplikasi boleh mengatasi perbezaan sintaksis dalam perwakilan data atau perbezaan dalam kod aksara, seperti kod ASCII dan EBCDIC. Pada tahap ini, penyulitan dan penyahsulitan data boleh dilakukan, berkat kerahsiaan pertukaran data dipastikan untuk semua perkhidmatan aplikasi sekaligus. Contoh protokol sedemikian ialah protokol Secure Socket Layer (SSL), yang menyediakan pemesejan selamat untuk protokol lapisan aplikasi dalam timbunan TCP/IP.

) Lapisan aplikasi

Terdapat pelbagai jenis perkhidmatan lapisan aplikasi yang sangat luas. Mari kita berikan sebagai contoh protokol peringkat aplikasi sekurang-kurangnya beberapa pelaksanaan perkhidmatan fail yang paling biasa: NCP dalam sistem pengendalian Novell NetWare, 8MB dalam Microsoft Windows NT, NFS, FTP dan TFTP, yang merupakan sebahagian daripada TCP/ Timbunan IP.

antara muka protokol komunikasi pengekodan

Bahagian 2. Tahap interaksi rangkaian antara muka rangkaian

Teras keseluruhan seni bina ialah lapisan kerja internet, yang melaksanakan konsep penghantaran paket dalam mod tanpa sambungan, iaitu, dalam cara datagram. Tahap inilah yang memungkinkan untuk memindahkan paket merentasi rangkaian menggunakan laluan yang paling rasional pada masa ini. Lapisan ini juga dipanggil lapisan internet, dengan itu menunjukkan fungsi utamanya - penghantaran data melalui rangkaian komposit.

Protokol lapisan rangkaian utama (dari segi model OSI) dalam timbunan ialah Internet Protocol (IP). Protokol ini pada asalnya direka sebagai protokol untuk menghantar paket dalam rangkaian komposit yang terdiri daripada sejumlah besar rangkaian tempatan yang disambungkan oleh kedua-dua sambungan tempatan dan global. Oleh itu, protokol IP berfungsi dengan baik dalam rangkaian dengan topologi yang kompleks, secara rasional menggunakan kehadiran subsistem di dalamnya dan secara ekonomi menggunakan lebar jalur komunikasi berkelajuan rendah. Memandangkan IP ialah protokol datagram, ia tidak menjamin penghantaran paket ke hos destinasi, tetapi ia cuba berbuat demikian.

Lapisan kerja internet juga merangkumi semua protokol yang berkaitan dengan penyusunan dan pengubahsuaian jadual penghalaan, seperti protokol pengumpulan maklumat penghalaan RIP (Protokol Internet Penghalaan) dan OSPF (Open Shortest Path First), serta Protokol Mesej Kawalan Internet (ICMP) . ). Protokol yang terakhir direka untuk menukar maklumat ralat antara penghala rangkaian dan nod sumber paket. Menggunakan paket khas, ICMP melaporkan tentang kemustahilan untuk menghantar paket, tentang melebihi jangka hayat atau tempoh pemasangan paket daripada serpihan, tentang nilai parameter yang tidak normal, tentang perubahan dalam laluan pemajuan dan jenis perkhidmatan, tentang keadaan sistem, dan lain-lain.

Tahap utama

Memandangkan sambungan tidak diwujudkan pada lapisan rangkaian, tidak ada jaminan bahawa semua paket akan tiba di destinasi mereka tanpa cedera atau tiba dalam susunan yang sama di mana ia dihantar. Tugas ini - memastikan komunikasi maklumat yang boleh dipercayai antara dua nod hujung - diselesaikan oleh lapisan utama timbunan TCP/IP, juga dipanggil pengangkutan.

Protokol Kawalan Penghantaran (TCP) dan Protokol Datagram Pengguna (UDP) beroperasi pada lapisan ini. Protokol TCP menyediakan penghantaran mesej yang boleh dipercayai antara proses aplikasi jauh melalui pembentukan sambungan logik. Protokol ini membenarkan rakan sebaya pada komputer menghantar dan menerima untuk berkomunikasi dalam mod dupleks penuh. TCP membolehkan anda menghantar aliran bait yang dijana pada satu komputer tanpa ralat kepada mana-mana komputer lain yang termasuk dalam rangkaian komposit. TCP membahagikan strim bait kepada segmen dan meneruskannya ke lapisan internetworking yang mendasari. Sebaik sahaja segmen ini dihantar oleh lapisan kerja internet ke destinasinya, TCP menghimpunkannya semula ke dalam aliran bait yang berterusan.

UDP mengangkut paket aplikasi dalam cara datagram, sama seperti IP lapisan protokol Internet utama, dan berfungsi hanya sebagai pautan (multiplexer) antara protokol rangkaian dan banyak perkhidmatan lapisan aplikasi atau proses pengguna.

Lapisan aplikasi

Lapisan aplikasi mengintegrasikan semua perkhidmatan yang disediakan oleh sistem kepada aplikasi pengguna. Selama bertahun-tahun penggunaan dalam rangkaian pelbagai negara dan organisasi, timbunan TCP/IP telah mengumpul sejumlah besar protokol dan perkhidmatan peringkat aplikasi. Lapisan aplikasi dilaksanakan oleh sistem perisian yang dibina dalam seni bina pelayan-pelanggan, berdasarkan protokol peringkat rendah. Tidak seperti tiga lapisan protokol yang lain, protokol lapisan aplikasi berurusan dengan butiran aplikasi tertentu dan tidak "berminat" dengan cara data dihantar melalui rangkaian. Tahap ini sentiasa berkembang kerana penambahan perkhidmatan yang agak baharu, seperti HTTP Protokol Pemindahan Maklumat Hiperteks, kepada perkhidmatan rangkaian jangka panjang yang lama seperti Telnet, FTP, TFTP, DNS, SNMP.

Tahap antara muka rangkaian

Perbezaan ideologi antara seni bina timbunan TCP/IP dan organisasi berbilang peringkat timbunan lain ialah tafsiran fungsi tahap terendah - tahap antara muka rangkaian. Protokol peringkat ini mesti memastikan penyepaduan rangkaian lain ke dalam rangkaian komposit, dan tugasan dikemukakan seperti berikut: rangkaian TCP/IP mesti mempunyai cara untuk memasukkan mana-mana rangkaian lain, tidak kira apa teknologi penghantaran data dalaman yang digunakan oleh rangkaian ini. Ia berikutan bahawa tahap ini tidak boleh ditentukan sekali dan untuk semua. Bagi setiap teknologi yang termasuk dalam subrangkaian komposit, kemudahan antara muka sendiri mesti dibangunkan. Kemudahan antara muka sedemikian termasuk protokol untuk merangkum paket IP lapisan Internetwork ke dalam bingkai teknologi tempatan. Sebagai contoh, RFC 1042 mentakrifkan cara untuk merangkum paket IP ke dalam bingkai teknologi IEEE 802. Untuk tujuan ini, pengepala LLC/SNAP mesti digunakan dan medan Jenis pengepala SNAP mesti mengandungi kod 0x0800. Hanya untuk protokol Ethernet, RFC 1042 membuat pengecualian - sebagai tambahan kepada pengepala LLC/SNAP, ia dibenarkan untuk menggunakan bingkai Ethernet DIX yang tidak mempunyai pengepala LLC, tetapi mempunyai medan Jenis. Pada rangkaian Ethernet, adalah lebih baik untuk merangkum paket IP dalam bingkai Ethernet DIX.

Tahap antara muka rangkaian dalam protokol TCP/IP tidak dikawal, tetapi ia menyokong semua standard popular lapisan fizikal dan pautan data: untuk rangkaian tempatan ini ialah Ethernet, Token Ring, FDDI, Fast Ethernet, Gigabit Ethernet, 100VG-AnyLAN , untuk rangkaian global - protokol sambungan "titik-ke-titik" SLIP dan PPP, protokol rangkaian wilayah dengan pensuisan paket X.25, geganti bingkai. Satu spesifikasi khas juga telah dibangunkan yang mentakrifkan penggunaan teknologi ATM sebagai pengangkutan peringkat pautan. Biasanya, apabila teknologi LAN atau WAN baharu muncul, ia segera digabungkan ke dalam timbunan TCP/IP melalui pembangunan RFC yang sepadan yang mentakrifkan kaedah untuk merangkum paket IP dalam bingkainya (spesifikasi RFC 1577, yang mentakrifkan operasi IP melalui rangkaian ATM, muncul pada tahun 1994 sejurus selepas penggunaan piawaian asas untuk teknologi ini).

Bahagian 3. Timbunan Protokol TCP/IP

Protokol Kawalan Penghantaran/Protokol Internet (TCP/IP) ialah susunan protokol standard industri yang direka untuk rangkaian kawasan luas.

Piawaian TCP/IP diterbitkan dalam satu siri dokumen yang dipanggil Request for Comment (RFC). RFC menerangkan kerja dalaman Internet. Sesetengah RFC menerangkan perkhidmatan rangkaian atau protokol dan pelaksanaannya, manakala yang lain menyamaratakan keadaan aplikasi. Piawaian TCP/IP sentiasa diterbitkan sebagai RFC, tetapi bukan semua RFC mentakrifkan piawaian.

Tindanan telah dibangunkan atas inisiatif Jabatan Pertahanan (DoD) AS lebih 20 tahun yang lalu untuk menyambung rangkaian ARPAnet eksperimen dengan rangkaian satelit lain sebagai satu set protokol biasa untuk persekitaran pengkomputeran heterogen. Rangkaian ARPA menyokong pembangun dan penyelidik dalam bidang ketenteraan. Dalam rangkaian ARPA, komunikasi antara dua komputer dijalankan menggunakan Internet Protocol (IP), yang sehingga hari ini merupakan salah satu yang utama dalam timbunan TCP / IP dan muncul dalam nama timbunan.

Universiti Berkeley membuat sumbangan besar kepada pembangunan tindanan TCP/IP dengan melaksanakan protokol tindanan dalam versi OS UNIXnya. Penggunaan meluas sistem pengendalian UNIX juga membawa kepada penggunaan meluas IP dan protokol tindanan lain. Tindanan ini juga menguasakan Internet, yang Pasukan Petugas Kejuruteraan Internet (IETF) merupakan penyumbang utama kepada pembangunan piawai tindanan yang diterbitkan dalam bentuk spesifikasi RFC.

Jadi, peranan utama timbunan TCP/IP dijelaskan oleh sifat berikut:

· Ini adalah piawaian paling lengkap dan pada masa yang sama susunan protokol rangkaian yang popular dengan sejarah yang panjang.

· Hampir semua rangkaian besar menghantar sebahagian besar trafik mereka menggunakan protokol TCP/IP.

· Ini adalah kaedah untuk mendapatkan akses ke Internet.

· Tindanan ini berfungsi sebagai asas untuk mewujudkan rangkaian korporat intranet yang menggunakan perkhidmatan pengangkutan Internet dan teknologi hiperteks WWW yang dibangunkan di Internet.

· Semua sistem pengendalian moden menyokong tindanan TCP/IP.

· Ini adalah teknologi yang fleksibel untuk menghubungkan sistem heterogen pada tahap subsistem pengangkutan dan pada tahap perkhidmatan aplikasi.

· Ia adalah rangka kerja merentas platform yang teguh, berskala, untuk aplikasi pelayan pelanggan.

Memandangkan tindanan TCP/IP telah dibangunkan sebelum kemunculan model interkoneksi sistem terbuka ISO/OSI, walaupun ia juga mempunyai struktur berbilang peringkat, korespondensi tahap tindanan TCP/IP kepada tahap model OSI adalah agak bersyarat. .

Struktur protokol TCP/IP ditunjukkan dalam Rajah 2. Protokol TCP/IP dibahagikan kepada 4 peringkat.

nasi. 2. Timbunan TCP/IP

Terendah (lapisan IV) sepadan dengan lapisan pautan fizikal dan data model OSI. Tahap dalam protokol TCP/IP ini tidak dikawal, tetapi menyokong semua piawaian popular lapisan pautan fizikal dan data: untuk rangkaian tempatan ini ialah Ethernet, Token Ring, FDDI, Fast Ethernet, 100VG-AnyLAN, untuk rangkaian global - titik- protokol sambungan ke titik SLIP dan PPP, protokol untuk rangkaian wilayah dengan pensuisan paket X.25, geganti bingkai. Satu spesifikasi khas juga telah dibangunkan yang mentakrifkan penggunaan teknologi ATM sebagai pengangkutan lapisan pautan data. Lazimnya, apabila teknologi LAN atau WAN baharu tersedia, ia segera digabungkan ke dalam timbunan TCP/IP melalui pembangunan RFC yang sepadan yang menentukan kaedah untuk merangkum paket IP dalam bingkainya.

Tahap seterusnya (tahap III) ialah tahap kerja internet, yang berkaitan dengan penghantaran paket menggunakan pelbagai teknologi pengangkutan rangkaian tempatan, rangkaian wilayah, talian komunikasi khas, dll.

Sebagai protokol lapisan rangkaian utama (dari segi model OSI), timbunan menggunakan protokol IP, yang pada asalnya direka sebagai protokol untuk menghantar paket dalam rangkaian komposit yang terdiri daripada sejumlah besar rangkaian tempatan, disatukan oleh kedua-dua tempatan dan global. sambungan. Oleh itu, protokol IP berfungsi dengan baik dalam rangkaian dengan topologi yang kompleks, secara rasional menggunakan kehadiran subsistem di dalamnya dan secara ekonomi menggunakan lebar jalur komunikasi berkelajuan rendah. Protokol IP ialah protokol datagram, bermakna ia tidak menjamin penghantaran paket ke hos destinasi, tetapi ia cuba berbuat demikian.

Lapisan kerja internet juga merangkumi semua protokol yang berkaitan dengan penyusunan dan pengubahsuaian jadual penghalaan, seperti protokol pengumpulan maklumat penghalaan RIP (Protokol Internet Penghalaan) dan OSPF (Open Shortest Path First), serta Protokol Mesej Kawalan Internet (ICMP) . ). Protokol yang terakhir direka untuk menukar maklumat ralat antara penghala rangkaian dan nod sumber paket. Menggunakan paket ICMP khas, dilaporkan bahawa adalah mustahil untuk menghantar paket, bahawa seumur hidup atau tempoh memasang paket daripada serpihan telah melebihi, nilai parameter anomali, perubahan dalam laluan pemajuan dan jenis perkhidmatan, keadaan sistem, dsb.

Tahap seterusnya (tahap II) dipanggil asas. Protokol Kawalan Penghantaran (TCP) dan Protokol Datagram Pengguna (UDP) beroperasi pada lapisan ini. Protokol TCP menyediakan penghantaran mesej yang boleh dipercayai antara proses aplikasi jauh melalui pembentukan sambungan maya. Protokol UDP menyediakan penghantaran paket aplikasi dalam cara datagram, seperti IP, dan hanya berfungsi sebagai pautan antara protokol rangkaian dan banyak proses aplikasi.

Tahap atas (tahap I) dipanggil aplikasi. Selama bertahun-tahun penggunaan dalam rangkaian pelbagai negara dan organisasi, timbunan TCP/IP telah mengumpul sejumlah besar protokol dan perkhidmatan peringkat aplikasi. Ini termasuk protokol yang digunakan secara meluas seperti protokol salinan fail FTP, protokol emulasi terminal telnet, protokol mel SMTP yang digunakan dalam e-mel Internet, perkhidmatan hiperteks untuk mengakses maklumat jauh seperti WWW dan banyak lagi.

KESIMPULAN

Jadi, peraturan rasmi yang menentukan urutan dan format mesej yang ditukar antara komponen rangkaian terletak pada tahap yang sama, tetapi dalam nod yang berbeza, dipanggil protokol.

Modul perisian yang melaksanakan protokol sering dipanggil "protokol" untuk pendek. Dalam kes ini, hubungan antara protokol, prosedur yang ditakrifkan secara rasmi dan protokol, modul perisian yang melaksanakan prosedur ini, adalah serupa dengan hubungan antara algoritma untuk menyelesaikan masalah tertentu dan program yang menyelesaikan masalah ini.

Adalah jelas bahawa algoritma yang sama boleh diprogramkan dengan tahap kecekapan yang berbeza. Dengan cara yang sama, protokol boleh mempunyai beberapa pelaksanaan perisian. Itulah sebabnya, apabila membandingkan protokol, seseorang harus mengambil kira bukan sahaja logik operasi mereka, tetapi juga kualiti penyelesaian perisian. Lebih-lebih lagi, kecekapan interaksi antara peranti pada rangkaian dipengaruhi oleh kualiti keseluruhan set protokol yang membentuk timbunan, khususnya, seberapa cekap fungsi diagihkan antara protokol tahap yang berbeza dan sejauh mana antara muka di antara mereka ditakrifkan. .

Protokol dilaksanakan bukan sahaja oleh komputer, tetapi juga oleh peranti rangkaian lain - hab, jambatan, suis, penghala, dll. Sesungguhnya, dalam kes umum, komputer pada rangkaian berkomunikasi bukan secara langsung, tetapi melalui pelbagai peranti komunikasi. Bergantung pada jenis peranti, ia mesti mempunyai alat terbina dalam yang melaksanakan satu atau satu set protokol yang lain.

SENARAI SUMBER MAKLUMAT

1. Broido V.L. “Sistem pengkomputeran, rangkaian dan telekomunikasi”: Buku teks untuk universiti. ed ke-2. - St. Petersburg: Peter, 2006

Oliver V.G., Oliver N.A. "Jaringan komputer. Prinsip, teknologi, protokol”: ed. Ke-4, Buku Teks untuk Universiti - St. Petersburg, 2010

Tanenbaum E. “Rangkaian komputer”: edisi ke-4. - St. Petersburg: Peter, 2003

Baru mula bekerja sebagai pentadbir rangkaian? Tidak mahu keliru? Artikel kami akan berguna kepada anda. Pernahkah anda mendengar pentadbir yang diuji masa bercakap tentang masalah rangkaian dan menyebut beberapa peringkat? Pernahkah anda ditanya di tempat kerja apakah lapisan yang selamat dan berfungsi jika anda menggunakan tembok api lama? Untuk memahami asas keselamatan maklumat, anda perlu memahami hierarki model OSI. Cuba kita lihat keupayaan model ini.

Pentadbir sistem yang menghargai diri sendiri harus mahir dalam istilah rangkaian

Diterjemah dari bahasa Inggeris - model rujukan asas untuk interaksi sistem terbuka. Lebih tepat lagi, model rangkaian susunan protokol rangkaian OSI/ISO. Diperkenalkan pada tahun 1984 sebagai rangka kerja konsep yang membahagikan proses penghantaran data di World Wide Web kepada tujuh langkah mudah. Ia bukan yang paling popular, kerana pembangunan spesifikasi OSI telah ditangguhkan. Susunan protokol TCP/IP adalah lebih berfaedah dan dianggap sebagai model utama yang digunakan. Walau bagaimanapun, anda mempunyai peluang besar untuk menemui model OSI sebagai pentadbir sistem atau dalam bidang IT.

Banyak spesifikasi dan teknologi telah dicipta untuk peranti rangkaian. Sangat mudah untuk keliru dalam kepelbagaian sedemikian. Ia adalah model interaksi sistem terbuka yang membantu peranti rangkaian yang menggunakan kaedah komunikasi berbeza memahami satu sama lain. Ambil perhatian bahawa OSI paling berguna untuk pengeluar perisian dan perkakasan yang terlibat dalam reka bentuk produk yang serasi.

Tanya, apakah faedahnya untuk anda? Pengetahuan tentang model pelbagai peringkat akan memberi anda peluang untuk berkomunikasi secara bebas dengan pekerja syarikat IT; membincangkan masalah rangkaian tidak lagi menjadi kebosanan yang menindas. Dan apabila anda belajar memahami pada peringkat mana kegagalan itu berlaku, anda boleh mencari sebabnya dengan mudah dan mengurangkan julat kerja anda dengan ketara.

tahap OSI

Model ini mengandungi tujuh langkah mudah:

• Fizikal.
• Saluran.
• Rangkaian.
• Pengangkutan.
• Sesi.
• Eksekutif.
• Digunakan.

Mengapa memecahkannya menjadi beberapa langkah menjadikan hidup lebih mudah? Setiap peringkat sepadan dengan peringkat tertentu menghantar mesej rangkaian. Semua langkah adalah berurutan, yang bermaksud bahawa fungsi dilakukan secara bebas, tidak ada keperluan untuk maklumat tentang kerja di peringkat sebelumnya. Satu-satunya komponen yang diperlukan ialah bagaimana data daripada langkah sebelumnya diterima, dan cara maklumat dihantar ke langkah seterusnya.

Mari kita beralih kepada kenalan langsung dengan tahap.

Lapisan fizikal

Tugas utama peringkat pertama adalah menghantar bit melalui saluran komunikasi fizikal. Saluran komunikasi fizikal ialah peranti yang dicipta untuk menghantar dan menerima isyarat maklumat. Contohnya, gentian optik, kabel sepaksi atau pasangan terpintal. Pemindahan juga boleh dilakukan melalui komunikasi tanpa wayar. Peringkat pertama dicirikan oleh medium penghantaran data: perlindungan daripada gangguan, lebar jalur, impedans ciri. Kualiti isyarat akhir elektrik juga ditetapkan (jenis pengekodan, tahap voltan dan kelajuan penghantaran isyarat) dan disambungkan kepada jenis penyambung standard, dan sambungan sesentuh diberikan.

Fungsi peringkat fizikal dilakukan pada setiap peranti yang disambungkan ke rangkaian. Sebagai contoh, penyesuai rangkaian melaksanakan fungsi ini pada bahagian komputer. Anda mungkin telah menemui protokol langkah pertama: RS-232, DSL dan 10Base-T, yang mentakrifkan ciri fizikal saluran komunikasi.

Lapisan Pautan Data

Pada peringkat kedua, alamat abstrak peranti dikaitkan dengan peranti fizikal, dan ketersediaan medium penghantaran diperiksa. Bit dibentuk menjadi set - bingkai. Tugas utama lapisan pautan adalah untuk mengenal pasti dan membetulkan ralat. Untuk penghantaran yang betul, jujukan bit khusus dimasukkan sebelum dan selepas bingkai dan jumlah semak yang dikira ditambah. Apabila bingkai sampai ke destinasi, jumlah semak bagi data yang sudah tiba dikira semula; jika ia sepadan dengan jumlah semak dalam bingkai, bingkai itu dianggap betul. Jika tidak, ralat muncul yang boleh dibetulkan dengan menghantar semula maklumat.

Peringkat saluran memungkinkan untuk menghantar maklumat terima kasih kepada struktur sambungan khas. Khususnya, bas, jambatan dan suis beroperasi melalui protokol lapisan pautan. Spesifikasi langkah dua termasuk: Ethernet, Token Ring dan PPP. Fungsi peringkat saluran dalam komputer dilakukan oleh penyesuai rangkaian dan pemacu untuknya.

Lapisan rangkaian

Dalam situasi standard, fungsi peringkat saluran tidak mencukupi untuk pemindahan maklumat berkualiti tinggi. Spesifikasi langkah kedua hanya boleh memindahkan data antara nod dengan topologi yang sama, contohnya, pokok. Terdapat keperluan untuk peringkat ketiga. Adalah perlu untuk membentuk sistem pengangkutan bersatu dengan struktur bercabang untuk beberapa rangkaian yang mempunyai struktur sewenang-wenang dan berbeza dalam kaedah pemindahan data.

Untuk menerangkannya dengan cara lain, langkah ketiga memproses protokol Internet dan melaksanakan fungsi penghala: mencari laluan terbaik untuk maklumat tersebut. Penghala ialah peranti yang mengumpul data tentang struktur sambungan kerja internet dan menghantar paket ke rangkaian destinasi (pemindahan transit - hop). Jika anda menghadapi ralat dalam alamat IP, maka ia adalah masalah yang berasal dari peringkat rangkaian. Protokol peringkat ketiga dipecahkan kepada protokol perangkaian, penghalaan atau resolusi alamat: ICMP, IPSec, ARP dan BGP.

Lapisan pengangkutan

Untuk membolehkan data mencapai aplikasi dan lapisan atas timbunan, peringkat keempat diperlukan. Ia menyediakan tahap kebolehpercayaan penghantaran maklumat yang diperlukan. Terdapat lima kelas perkhidmatan peringkat pengangkutan. Perbezaan mereka terletak pada kesegeraan, kebolehlaksanaan memulihkan komunikasi yang terganggu, dan keupayaan untuk mengesan dan membetulkan ralat penghantaran. Contohnya, kehilangan atau penduaan paket.

Bagaimana untuk memilih kelas perkhidmatan peringkat pengangkutan? Apabila kualiti saluran komunikasi adalah tinggi, perkhidmatan yang ringan adalah pilihan yang mencukupi. Jika saluran komunikasi tidak berfungsi dengan selamat pada awalnya, adalah dinasihatkan untuk menggunakan perkhidmatan yang dibangunkan yang akan memberikan peluang maksimum untuk mencari dan menyelesaikan masalah (kawalan penghantaran data, tamat masa penghantaran). Spesifikasi peringkat 4: TCP dan UDP timbunan TCP/IP, SPX timbunan Novell.

Gabungan empat peringkat pertama dipanggil subsistem pengangkutan. Ia menyediakan sepenuhnya tahap kualiti yang dipilih.

Lapisan sesi

Peringkat kelima membantu dalam mengawal selia dialog. Adalah mustahil bagi rakan bicara untuk mengganggu satu sama lain atau bercakap secara serentak. Lapisan sesi mengingati pihak yang aktif pada masa tertentu dan menyegerakkan maklumat, menyelaras dan mengekalkan sambungan antara peranti. Fungsinya membolehkan anda kembali ke pusat pemeriksaan semasa pemindahan yang lama tanpa perlu bermula sekali lagi. Juga pada peringkat kelima, anda boleh menamatkan sambungan apabila pertukaran maklumat selesai. Spesifikasi lapisan sesi: NetBIOS.

Peringkat eksekutif

Peringkat keenam terlibat dalam transformasi data ke dalam format yang boleh dikenali sejagat tanpa mengubah kandungan. Memandangkan format yang berbeza digunakan dalam peranti yang berbeza, maklumat yang diproses pada peringkat perwakilan membolehkan sistem memahami satu sama lain, mengatasi perbezaan sintaksis dan pengekodan. Di samping itu, pada peringkat keenam, ia menjadi mungkin untuk menyulitkan dan menyahsulit data, yang memastikan kerahsiaan. Contoh protokol: ASCII dan MIDI, SSL.

Lapisan aplikasi

Peringkat ketujuh dalam senarai kami dan yang pertama jika program menghantar data melalui rangkaian. Terdiri daripada set spesifikasi di mana pengguna, halaman Web. Sebagai contoh, apabila menghantar mesej melalui mel, ia adalah pada tahap aplikasi bahawa protokol yang mudah dipilih. Komposisi spesifikasi peringkat ketujuh sangat pelbagai. Contohnya, SMTP dan HTTP, FTP, TFTP atau SMB.

Anda mungkin pernah mendengar tentang tahap kelapan model ISO. Secara rasmi, ia tidak wujud, tetapi tahap kelapan komik telah muncul di kalangan pekerja IT. Ini semua disebabkan oleh fakta bahawa masalah boleh timbul disebabkan oleh kesalahan pengguna, dan seperti yang anda ketahui, seseorang berada di puncak evolusi, jadi tahap kelapan muncul.

Setelah mempertimbangkan model OSI, anda dapat memahami struktur kompleks rangkaian dan kini memahami intipati kerja anda. Perkara menjadi agak mudah apabila anda memecahkan proses itu!

Komunikasi, komunikasi, elektronik radio dan peranti digital

Tugas-tugas ini diselesaikan menggunakan sistem protokol dan piawaian yang mengawal selia prosedur ternormal untuk interaksi elemen rangkaian apabila mewujudkan komunikasi dan menghantar data. Protokol ialah satu set peraturan dan kaedah untuk interaksi objek rangkaian komputer, meliputi prosedur asas, algoritma dan format interaksi yang memastikan penyelarasan transformasi dan penghantaran data yang betul dalam rangkaian. Orang yang bercakap bahasa yang berbeza mungkin tidak memahami satu sama lain, serta rangkaian yang menggunakan protokol yang berbeza.

Model Saling Operasi Sistem Terbuka

Menguruskan proses yang kompleks yang menggunakan peralatan yang banyak dan pelbagai, seperti penghantaran dan pemprosesan data dalam rangkaian yang luas, memerlukan pemformalkan dan penyeragaman prosedur:

Peruntukan dan pelepasan sumber komputer dan sistem telekomunikasi;

Mewujudkan dan melepaskan sambungan;

Penghalaan, penyelarasan, transformasi dan penghantaran data;

Memantau ketepatan penghantaran;

Pembetulan pepijat, dsb.

Keperluan untuk menyeragamkan protokol juga penting untuk rangkaian memahami antara satu sama lain.

rakan semasa mereka berinteraksi.

Tugas-tugas ini diselesaikan menggunakan sistem protokol dan piawaian yang mengawal selia prosedur ternormal untuk interaksi elemen rangkaian apabila mewujudkan komunikasi dan menghantar data.

Protokol ialah satu set peraturan dan kaedah untuk interaksi objek rangkaian komputer, meliputi prosedur asas, algoritma dan format interaksi yang memastikan ketepatan penyelarasan, transformasi dan penghantaran data dalam rangkaian. Pelaksanaan prosedur protokol biasanya dikawal oleh program khas, kurang kerap oleh perkakasan.

Protokol adalah untuk merangkaikan apa bahasa kepada orang. Bercakap dalam bahasa yang berbeza, orang mungkin tidak memahami satu sama lain, begitu juga rangkaian menggunakan protokol yang berbeza. Tetapi walaupun dalam rangkaian, protokol menyediakan pilihan yang berbeza untuk mengendalikan maklumat, jenis perkhidmatan yang berbeza apabila bekerja dengannya. Keberkesanan perkhidmatan ini, kebolehpercayaan, kesederhanaan, kemudahan dan kelazimannya menentukan keberkesanan dan kemudahan keseluruhan kerja seseorang pada rangkaian.

Pertubuhan Antarabangsa untuk Standardisasi (Organisasi Antarabangsa ISO untuk Standardisasi) telah membangunkan satu sistem protokol standard yang dipanggil model OSI Interconnection Sistem Terbuka, sering juga dipanggil model logik tujuh lapisan rujukan sistem terbuka.

Sistem terbuka sistem yang tersedia untuk interaksi dengan sistem lain mengikut piawaian yang diterima.

Sistem protokol ini berdasarkan teknologi "bahagi dan takluk", iaitu, pada pembahagian semua prosedur interaksi ke dalam tahap fungsi kecil yang berasingan, untuk setiap satu lebih mudah untuk mencipta algoritma standard untuk pembinaannya.

Model OSI mewakili cadangan paling umum untuk membina piawaian untuk produk perisian rangkaian yang serasi; ia juga berfungsi sebagai asas untuk pengeluar apabila membangunkan peralatan rangkaian yang serasi, iaitu, cadangan ini mesti dilaksanakan dalam kedua-dua perkakasan dan perisian rangkaian komputer. Pada masa ini, model interkoneksi sistem terbuka ialah model seni bina rangkaian yang paling popular. Model ini menentukan fungsi umum dan bukannya penyelesaian khusus, jadi rangkaian yang diselesaikan mempunyai banyak ruang untuk bergerak. Jadi, untuk menyelaraskan fungsi kawalan dan protokol rangkaian komputer, tahap fungsi diperkenalkan. Secara umum, rangkaian harus mempunyai 7 tahap fungsi (Jadual 11.1).

Jadual 11.1. Kawal lapisan model OSI

lapisan OSI

Tujuan

Contoh protokol

7 Permohonan Menyediakan proses permohonan

pengguna cara untuk mengakses sumber rangkaian; ialah antara muka antara program pengguna dan rangkaian. Mempunyai antara muka pengguna

6 Pandangan Menetapkan pandangan standard

perwakilan data yang sesuai untuk semua objek peringkat aplikasi yang berinteraksi. Mempunyai antara muka dengan program aplikasi

5 Sesi Menyediakan alatan yang diperlukan
objek rangkaian untuk organisasi,
penyegerakan dan pentadbiran
mengawal pertukaran data antara mereka

4 Pengangkutan Menyediakan pemindahan data yang boleh dipercayai, kos efektif dan telus antara objek peringkat sesi yang berinteraksi

3 Rangkaian Menyediakan penghalaan penghantaran
data pada rangkaian, menetapkan logik
saluran antara objek untuk pelaksanaan
protokol lapisan pengangkutan

2 Saluran Menyediakan komunikasi langsung

objek tahap rangkaian, cara berfungsi dan prosedur sokongannya untuk pelaksanaan berkesan protokol peringkat rangkaian

1 Fizikal Membentuk medium penghantaran fizikal

data, mewujudkan sambungan antara objek rangkaian dan persekitaran ini

X .400, NCR HTTP, SMTP, FTP, FTAM, SAP, DNS, Telnet dan lain-lain. d.

X.226

X.225, RPC, NetBEUT, dsb. d.

X .224, TCP, UDP, NSP, SPX, SPP, RH dan lain-lain. d.

X.25, X.75, IP, IPX, IDP, TH, DNA-4 dan lain-lain. d.

LAP-B, HDLC, SNAP, SDLC, IEEE 802.2 dan lain-lain. d.

Ethernet, Arcnet, Token Ring, IEEE 802.3, 5

Mari kita terangkan secara ringkas tujuan protokol OSI.

Lapisan aplikasi (aplikasi) pengurusan terminal rangkaian dan proses aplikasi, yang merupakan sumber dan pengguna maklumat yang dihantar pada rangkaian. Bertanggungjawab melancarkan program pengguna, pelaksanaannya, input/output data, pengurusan terminal dan pentadbiran rangkaian. Pada peringkat ini, ia dipastikan bahawa pengguna dibekalkan dengan pelbagai perkhidmatan berkaitan pelancaran programnya, bermula daripada pemindahan data mudah kepada pembentukan teknologi realiti maya. Pada tahap ini, teknologi beroperasi yang, seolah-olah, satu superstruktur ke atas infrastruktur penghantaran data itu sendiri: e-mel, televisyen dan persidangan video, akses jauh kepada sumber, bekerja dalam persekitaran World Wide Web, dsb.

Tafsiran lapisan pembentangan dan transformasi data yang dihantar melalui rangkaian ke dalam bentuk yang sesuai untuk proses aplikasi. Menyediakan persembahan data dalam format dan sintaks yang konsisten, terjemahan dan tafsiran program daripada bahasa yang berbeza, penyulitan data. Dalam amalan, banyak fungsi lapisan ini terlibat dalam lapisan aplikasi, jadi protokol lapisan pembentangan belum dibangunkan dan boleh dikatakan tidak digunakan dalam banyak rangkaian.

Tahap sesi (sesi) mengatur dan menjalankan sesi komunikasi antara proses aplikasi (memulakan dan mengekalkan sesi antara pelanggan rangkaian, mengurus baris gilir dan mod pemindahan data: simplex, half-duplex, full-duplex, sebagai contoh). Banyak fungsi lapisan ini, seperti mewujudkan sambungan dan mengekalkan pertukaran data yang teratur, sebenarnya dilaksanakan pada lapisan pengangkutan, jadi protokol lapisan sesi mempunyai penggunaan terhad.

Lapisan pengangkutan (pengangkutan) pengurusan pembahagian data (blok data lapisan pengangkutan segmen) dan penghantaran hujung ke hujung (pengangkutan) data daripada sumber kepada pengguna (pertukaran maklumat kawalan dan penubuhan saluran logik antara pelanggan, memastikan kualiti pemindahan data). Lapisan ini mengoptimumkan penggunaan perkhidmatan yang disediakan pada lapisan rangkaian untuk memastikan daya pengeluaran maksimum pada kos minimum. Protokol lapisan pengangkutan dibangunkan secara meluas dan digunakan secara intensif dalam amalan. Banyak perhatian pada tahap ini diberikan untuk memantau kebolehpercayaan maklumat yang dihantar.

Pengurusan lapisan rangkaian saluran penghantaran data logik dalam rangkaian (mengalamatkan dan menghala data, menukar: saluran, mesej, paket dan pemultipleksan). Pada tahap ini, fungsi telekomunikasi utama rangkaian dilaksanakan - memastikan komunikasi penggunanya. Setiap pengguna rangkaian semestinya menggunakan protokol tahap ini dan mempunyai alamat rangkaian tersendiri yang digunakan oleh protokol lapisan rangkaian. Pada tahap ini, penstrukturan data dilakukan - memecahkannya kepada paket dan memberikan alamat rangkaian kepada paket (blok data peringkat rangkaian paket).

Lapisan pautan data (pautan data) pembentukan dan pengurusan saluran penghantaran data fizikal antara objek peringkat rangkaian (penubuhan, penyelenggaraan dan pemotongan saluran logik), memastikan ketelusan (kebebasan kod) sambungan fizikal, memantau dan membetulkan ralat penghantaran). Protokol pada tahap ini sangat banyak dan berbeza dengan ketara antara satu sama lain dalam fungsinya. Pada tahap ini, sebagai contoh, protokol akses monochannel beroperasi. Kawalan dilakukan pada tahap bingkai (blok data bingkai pada lapisan pautan data). Lapisan fizikal (fizikal) mewujudkan, mengekalkan dan menamatkan sambungan ke saluran rangkaian fizikal (menyediakan butiran fizikal yang diperlukan untuk menyambung ke saluran fizikal). Kawalan dilakukan pada tahap bit digital (nadi, amplitud, bentuk) dan analog (amplitud, frekuensi, fasa isyarat berterusan).

Blok maklumat yang dihantar antara tahap mempunyai format standard: pengepala, maklumat perkhidmatan, data, treler. Setiap peringkat, apabila menghantar blok maklumat ke peringkat yang lebih rendah, menyediakannya dengan pengepalanya sendiri. Pengepala peringkat lebih tinggi dilihat oleh peringkat bawah sebagai data yang dihantar. Dalam Rajah. Rajah 11.6 menunjukkan struktur penghantaran data model OSI dengan pengepala tambahan.

nasi. 11.6. Struktur penghantaran data model OSI

Alatan setiap peringkat menyusun protokol tahap mereka dan antara muka dengan tahap jiran. Tahap yang lebih rendah memastikan fungsi yang lebih tinggi; Selain itu, setiap peringkat mempunyai antara muka hanya dengan peringkat jiran dan pada setiap peringkat kawalan perkara berikut ditetapkan: - spesifikasi perkhidmatan (apa yang dilakukan oleh tahap itu?); - spesifikasi protokol (bagaimana ini dilakukan?).

Satu set protokol yang mencukupi untuk mengatur interaksi pada rangkaian dipanggil timbunan protokol komunikasi.

Tahap pengurusan ini boleh digabungkan ke dalam kumpulan mengikut pelbagai kriteria:

Tahap 1, 2 dan sebahagiannya 3 dilaksanakan kebanyakannya dalam perkakasan; peringkat atas dari 4 hingga 7 dan sebahagiannya 3 disediakan oleh perisian;

Tahap 1 dan 2 melayani subnet pelanggan, tahap 3 dan 4 melayani subnet komunikasi, tahap 5-7 melayani proses aplikasi yang berjalan pada rangkaian;

Lapisan 1 dan 2 bertanggungjawab untuk sambungan fizikal; tahap 3-6 sibuk mengatur penghantaran, penghantaran dan menukar maklumat ke dalam bentuk yang boleh difahami untuk peralatan pelanggan; Tahap 7 memastikan pelaksanaan program aplikasi pengguna.

Susunan protokol bagi rangkaian yang paling biasa - rangkaian X.25, Internet global dan rangkaian kawasan tempatan NovellNet Ware - ditunjukkan dalam Rajah. 11.7.

nasi. 11.7. Susunan protokol beberapa rangkaian terkenal

24. Rangkaian dan teknologi rangkaian pada tahap yang lebih rendah

rangkaian lSDN

Mari segera membuat tempahan bahawa nama teknologi yang sama boleh digunakan untuk mengenal pasti protokol dan rangkaian. Sebagai contoh, protokol yang menggunakan teknologi ISDN boleh dipanggil protokol ISDN, dan rangkaian yang dibina menggunakan teknologi ini boleh dipanggil rangkaian ISDN. ISDN (Rangkaian Digital Servis Bersepadu) menggunakan saluran komunikasi digital dalam mod pensuisan litar. Ia adalah rangkaian suis litar digital yang paling popular dan meluas di Eropah dan di benua lain (dari segi kelaziman, ia adalah yang kedua selepas rangkaian telefon analog). ISDN pada asalnya difikirkan sebagai rangkaian yang mampu mengintegrasikan rangkaian telefon sedia ada dengan rangkaian data yang baru lahir.

Pengalamatan rangkaian adalah berdasarkan prinsip telefon. Nombor ISDN terdiri daripada: 15 digit perpuluhan dan termasuk kod negara, kod rangkaian dan kod subnet tempatan. Kod negara adalah sama seperti dalam rangkaian telefon biasa. Berdasarkan kod rangkaian, peralihan kepada rangkaian ISDN yang ditentukan dilakukan. Dalam subnet yang anda gunakan untuk menangani; digit perpuluhan, yang membolehkan anda mengenal pasti sebarang peranti secara terperinci.

Mungkin pada masa hadapan, rangkaian ISDN akan menjadi tulang belakang digital global yang menghubungkan kedua-dua komputer pejabat dan rumah (dan peralatan digital lain) dan menyediakan pemindahan data berkelajuan tinggi kepada pemiliknya.

Kelebihan utama rangkaian ISDN ialah ia membolehkan anda menggabungkan pelbagai jenis komunikasi (video, penghantaran data audio) menjadi satu keseluruhan. Adalah mungkin, sebagai contoh, untuk menjalankan beberapa jenis komunikasi secara serentak: bercakap pada telefon video dan, semasa perbualan, memaparkan gambar rajah, grafik, carta, dsb. pada skrin komputer. Kelajuan penghantaran data yang dilaksanakan oleh rangkaian: 64 kbit/s, 128 kbit/s, sistem yang lebih mahal dan sehingga 2 Mbit/s, dan dalam rangkaian berkuasa pada saluran komunikasi jalur lebar sehingga 155 Mbit/s.

Komponen rangkaian ISDN

Komponen rangkaian ISDN ialah (Rajah 11.8) terminal, penyesuai terminal TA, peralatan penamatan rangkaian, peralatan penamat talian dan peralatan penamatan pertukaran ).

nasi. 11.8. Struktur fizikal rangkaian ISDN;

Terminal ISDN khusus TE1 menyediakan persembahan data kepada pengguna dan sambungan terus pengguna ke rangkaian bersepadu. Terminal TE2 mudah ialah terminal dalam erti kata biasa dan tidak menyediakan sambungan pengguna terus ke rangkaian ISDN.

Penyesuai terminal TA menyediakan sambungan terminal mudah ke rangkaian ISDN. Titik R pasangan digunakan untuk menyambungkan terminal ringkas kepada penyesuai terminal.

Terminal rangkaian NT1 dan NT2 menyediakan sambungan terminal pengguna ke pelbagai titik antara muka rangkaian ISDN. Titik antara muka S digunakan untuk menyambungkan terminal pengguna ke terminal rangkaian. Terminal rangkaian NT2 menyediakan interaksi dengan rangkaian terminal pengguna yang disambungkan ke batang S. Titik antara muka T digunakan untuk menyambungkan terminal rangkaian NT1 dan NT2. Antara muka U digunakan untuk menyambungkan terminal rangkaian NT1 ke suis ISDN.

Antara Muka Pengguna Rangkaian ISDN

Pengguna boleh menyambung ke rangkaian melalui kedua-dua saluran digital dan analog; dalam kes kedua, penukaran maklumat analog-ke-digital dilakukan pada input rangkaian, dan penukaran maklumat digital-ke-analog dilakukan pada output rangkaian.

Antara muka dalam rangkaian adalah berdasarkan tiga jenis saluran digital:

B saluran utama untuk menghantar data pengguna dengan kadar pemindahan data 64 kbit/s;

Saluran D untuk menghantar maklumat kawalan (alamat), berdasarkan pensuisan saluran yang dilakukan (juga boleh menghantar data pengguna pada kelajuan rendah) dengan kelajuan penghantaran 16 atau 64 kbit/s;

H saluran penghantaran data pengguna berkelajuan tinggi dengan kadar penghantaran 384 (saluran HO), 1536 (saluran H11), 1920 (saluran H12) kbit/s.

Berdasarkan saluran ini, rangkaian ISDN menyokong dua jenis antara muka pengguna.

1. Antara muka pengguna BRI (Basic Rate Interface) awal memperuntukkan kepada pengguna dua saluran B untuk penghantaran data dan satu saluran D (16 kbit/s) untuk penghantaran maklumat kawalan (format 2B+D) dan menyediakan jumlah pemprosesan sebanyak 192 kbit/s. Data dihantar melalui antara muka dalam bingkai 48-bit. Penghantaran bingkai berlangsung 250 ms, yang menyediakan daya pemprosesan saluran B 64 kbit/s, dan saluran D 16 kbit/s. Ia adalah mungkin untuk menggunakan bukan sahaja format 2 B+D, tetapi juga B+D, dan hanya D. Protokol lapisan fizikal dibina mengikut standard 1.430/431. Saluran pengguna yang berbeza boleh memultipleks (membahagikan) satu saluran fizikal menggunakan teknologi TDM (Time Division Multiplexing).

2. Antara muka pengguna utama antara muka kadar utama PRI (Antara Muka Kadar Utama), menyediakan pengguna dengan pemindahan data berkelajuan lebih tinggi, memperuntukkan sumber kepadanya dalam format 30B+D (di Eropah) atau 23B+D (di benua lain). Jumlah pemprosesan ialah 2048 kbit/s di Eropah dan 1544 kbit/s di benua lain (pada dasarnya, format lain boleh dilaksanakan dengan tetapan sistem yang sesuai: dengan satu D, tetapkan sebarang nilai B, tetapi tidak lebih daripada 31). Antara muka PRI juga boleh menggunakan saluran H, tetapi jumlah pemprosesan tidak boleh melebihi 2048 kbit/s (iaitu, hanya format H+D yang mungkin untuk saluran H11 dan H12). Antara muka pengguna utama menggunakan rangkaian N-ISDN (jalur sempit). Apabila menggunakan saluran komunikasi jalur lebar, rangkaian D-ISDN (jalur lebar) yang lebih berkuasa boleh diatur, mampu menghantar data pada kelajuan 155,000 kbit/s.

Integrasi trafik heterogen dalam rangkaian ISDN dijalankan mengikut prinsip pembahagian masa pemultipleksan TDM.

Walaupun mod utama rangkaian ISDN ialah pensuisan litar, ia juga melaksanakan perkhidmatan yang menyediakan pensuisan paket, geganti bingkai, litar digital tidak bersuis (khusus) dan rangkaian telefon suis awam.

Timbunan protokol ISDN

Rangkaian ISDN menggunakan dua susunan protokol yang berasingan untuk saluran D dan saluran B (H). Pautan D menggunakan protokol rangkaian bertukar paket, dengan hanya tiga lapisan protokol yang lebih rendah ditakrifkan.

Pada peringkat fizikal, protokol mengikut piawaian T/430/431 digunakan (apabila menyambungkan terminal rangkaian ke suis ISDN, bingkai dengan panjang 240 bit digunakan).

Pada peringkat pautan data, proses pemindahan data dikawal dengan membentuk panggilan. Arahan kawalan yang membentuk panggilan dihantar melalui saluran D. Untuk memastikan maklumat kawalan panggilan dihantar kepada pengguna tertentu dalam kumpulan, maklumat ini dihantar pada dua lapisan model OSI - lapisan pautan data dan lapisan rangkaian. Untuk menghantar maklumat kawalan pada peringkat pautan, protokol LAP-D (Prosedur Akses Pautan D-saluran) digunakan salah satu protokol set HDLC (Prosedur Kawalan Pautan Data Tuas Tinggi), yang turut merangkumi protokol LAP-B digunakan dalam rangkaian X .25, dan LAP-M, berfungsi dalam modem moden. Banyak protokol HDLC menghantar data dalam bentuk bingkai panjang berubah-ubah. Permulaan dan penghujung bingkai ditandakan dengan urutan bit khas yang dipanggil bendera.

Bingkai protokol LAP-D mengandungi 5 medan: FLAG, ADRESS, CONTROL, Data, FCS.

Medan Data mengandungi mesej yang dihantar. Medan ADRESS menentukan jenis maklumat yang dihantar dan mungkin mengandungi alamat fizikal terminal (Pengecam Titik Akhir Terminal) yang dengannya interaksi perantaraan dijalankan semasa penghantaran bingkai.

Medan CONTROL mengandungi maklumat tambahan untuk kawalan penghantaran:

Rangka Maklumat penghantaran terus mesej kawalan lapisan rangkaian ISDN; dalam medan KAWALAN 16-bit bingkai jenis ini, nombor 7-bit bingkai yang dihantar dan diterima diletakkan untuk memastikan pelaksanaan prosedur kawalan aliran;

Bingkai Penyeliaan, direka untuk mengawal proses pemindahan bingkai maklumat dan untuk menyelesaikan masalah yang berkaitan dengan kehilangan bingkai semasa proses pemindahan;

Bingkai Tidak Bernombor, direka untuk mewujudkan dan memutuskan sambungan logik, menyelaraskan parameter talian dan menjana isyarat tentang berlakunya ralat maut semasa penghantaran data oleh bingkai maklumat.

Medan FLAG dan FCS ialah bait bingkai bingkai, dengan FCS mengandungi jumlah semak bingkai.

Di peringkat rangkaian, sama ada protokol X.25 digunakan (suis rangkaian ISDN bertindak sebagai suis X.25) atau protokol Q.931, yang melaksanakan penghalaan suis litar.

Untuk saluran B, rangkaian suis litar digunakan dan teknologi ISDN hanya mentakrifkan protokol lapisan fizikal yang mematuhi standard 1.430/431.

Pada pautan dan lapisan seterusnya, kawalan dijalankan mengikut arahan yang diterima pada saluran D. Jika protokol Q.931 digunakan untuk saluran D, saluran fizikal berterusan dicipta untuk saluran B.

Rangkaian ISDN boleh digunakan untuk penghantaran data, untuk menyambungkan rangkaian tempatan jauh, untuk mengakses Internet, untuk menyepadukan penghantaran pelbagai jenis trafik, termasuk video dan suara. Peranti terminal rangkaian boleh menjadi telefon digital, komputer dengan penyesuai ISDN, peralatan video dan audio. Kelebihan utama rangkaian ISDN:

Menyediakan pengguna dengan pelbagai perkhidmatan berkualiti tinggi: penghantaran data, telefon, penyatuan LAN, akses Internet, penghantaran trafik video dan audio;

Penggunaan talian komunikasi dua wayar konvensional dengan pemultipleksan satu saluran antara beberapa pelanggan;

Lebih tinggi daripada semasa bekerja dengan modem tradisional, kelajuan penghantaran maklumat melalui saluran komunikasi telefon adalah sehingga 128 kbit/s setiap saluran;

Kecekapan penggunaan dalam rangkaian korporat

Kelemahan rangkaian:

Kos sekali yang besar apabila mencipta dan menaik taraf rangkaian;

Penggunaan saluran komunikasi segerak, yang tidak membenarkan penyambungan pelanggan baharu secara dinamik ke saluran yang berfungsi. Had kelajuan pemindahan data 2048 kbit/s (dalam rangkaian D-ISDN sehingga 155 Mbit/s). Perlu dikatakan bahawa untuk bekerja melalui saluran komunikasi digital, terutamanya melalui saluran digital khusus, terdapat teknologi yang membolehkan penghantaran maklumat pada kelajuan yang lebih tinggi. Contohnya, teknologi SDH (Synchronous Digital Hierarchy) dan SONET (Synchronous Optical NET) menyediakan kelajuan penghantaran, khususnya melalui kabel gentian optik, sehingga 2488 Mbit/s.

Rangkaian dan teknologi X.25

Rangkaian X.25 ialah rangkaian protokol penuh klasik yang dibangunkan oleh International Organization for Standardization (ISO). Rangkaian ini adalah asas untuk pertukaran maklumat antara badan pentadbir serantau dan semua-Rusia dan struktur korporat lain. Rangkaian X.25, yang bertujuan untuk penggunaan komputer kecil dan besar, wujud di ratusan bandar di Rusia dan berdasarkan infrastruktur Rostelecom.

Ciri utama rangkaian X.25 ialah penggunaan saluran maya untuk memastikan interaksi maklumat antara komponen rangkaian. Saluran maya direka untuk mengatur panggilan dan memindahkan data secara langsung antara pelanggan rangkaian. Pertukaran maklumat dalam rangkaian X.25 dalam banyak cara serupa dengan proses serupa dalam rangkaian ISDN dan terdiri daripada tiga fasa wajib:

Mewujudkan panggilan (saluran maya);

Pertukaran maklumat melalui saluran maya;

Memutuskan sambungan panggilan (saluran maya).

Komponen rangkaian ialah peranti daripada tiga kategori utama:

Peranti terminal DTE (Data Terminal Equipment);

Terminal rangkaian DCE (Data Circuit-Terminating Equipment);

Tukar tulang belakang PSE (Packet Switching Exchange).

Teknologi X.25 asas tidak mempunyai protokol peringkat aplikasi dan menyediakan pengguna terutamanya perkhidmatan pengangkutan data. Segala-galanya yang diperlukan di luar pemindahan data mesti diatur tambahan, sebagai tambahan kepada teknologi. Timbunan protokol standard X.25 merangkumi hanya protokol yang diperlukan bagi tiga lapisan bawah; Protokol kadangkala ditentukan untuk peringkat atasan pengurusan hanya bersifat nasihat.

Pada lapisan fizikal, protokol X.21 digunakan. Pada lapisan pautan data, LAP-B (Prosedur Akses Pautan Seimbang) digunakan, salah satu daripada banyak protokol HDLC yang menghantar data dalam bentuk bingkai dengan panjang berubah-ubah. Permulaan dan penghujung bingkai ditandakan dengan urutan bit khas yang dipanggil bendera. Protokol LAP-B menerangkan interaksi nod jiran sebagai prosedur dengan penetapan dan pengesahan sambungan, sambil menyelesaikan masalah berikut:

Memastikan penghantaran mesej yang mengandungi sebarang bilangan bit dan sebarang kemungkinan kombinasi bit memerlukan ketelusan kod;

Pelaksanaan prosedur pengesanan ralat pada bahagian penerima apabila menghantar data;

Perlindungan terhadap kehilangan atau herotan komponen mesej jika ralat berlaku dalam maklumat yang dihantar;

Sokongan untuk kedua-dua litar fizikal titik ke titik dan berbilang titik; - sokongan untuk kedua-dua talian komunikasi dupleks penuh dan separuh dupleks;

Memastikan pertukaran maklumat dengan variasi ketara dalam masa perambatan isyarat.

Untuk memastikan disiplin dalam menguruskan proses penghantaran data, salah satu stesen yang menyediakan pertukaran maklumat boleh ditetapkan sebagai utama, dan yang lain (atau lain-lain) sebagai sekunder. Bingkai yang dihantar oleh stesen utama dipanggil arahan. Bingkai yang dijana dan dihantar oleh stesen sekunder dipanggil tindak balas.

Protokol keluarga HDLC menghantar data dalam bentuk bingkai panjang berubah-ubah. Permulaan dan penghujung bingkai ditandakan dengan urutan bit khas yang dipanggil bendera.

Struktur bingkai LAP-B

Bingkai protokol LAP-B mengandungi empat medan: ADRESS, CONTROL, Data, PCS. Medan Data mengandungi data yang dihantar.

Medan ADRESS mengandungi bit atribut C/R (Perintah/Respons), alamat fizikal stesen penerima dan pemancar.

Kandungan medan CONTROL menentukan jenis bingkai:

Bermaklumat;

Pengurus;

Tidak bernombor.

Stesen sekunder kadangkala juga menghantar bingkai FRMR untuk menunjukkan bahawa kecemasan telah berlaku yang tidak dapat diselesaikan dengan menghantar semula bingkai yang cacat.

Cara mengatur interaksi pada peringkat pautan

Stesen sekunder segmen boleh beroperasi dalam dua mod:

Mod tindak balas biasa;

Mod tindak balas tak segerak.

Stesen kedua, yang berada dalam mod tindak balas biasa, mula menghantar data hanya jika ia telah menerima arahan daya daripada stesen utama. Stesen kedua yang berada dalam mod tindak balas tak segerak boleh, atas inisiatifnya sendiri, mula menghantar bingkai atau kumpulan bingkai. Stesen yang menggabungkan fungsi stesen primer dan sekunder dipanggil gabungan. Mod simetri interaksi antara stesen gabungan dipanggil mod seimbang.

Di peringkat rangkaian, protokol X.25 utama digunakan. Proses lapisan rangkaian menerima beberapa lebar jalur pautan fizikal dalam bentuk pautan maya. Jumlah lebar jalur pautan dibahagikan sama rata antara litar maya yang sedang aktif. Dalam rangkaian X.25, terdapat dua jenis litar maya: litar maya tersuis (SVC) dan litar maya kekal (PVC).

Paket X.25 mengandungi sekurang-kurangnya tiga bait yang mentakrifkan pengepala paket. Bait pertama mengandungi empat bit pengecam format umum dan empat bit nombor kumpulan saluran logik. Bait kedua mengandungi nombor saluran logik, dan bait ketiga mengandungi pengecam jenis paket.

Terdapat dua jenis pakej pada rangkaian:

Pakej kawalan;

Pakej data.

Jenis paket ditentukan oleh nilai bit paling tidak ketara pengecam jenis paket. Alamat rangkaian penerima dan penghantar paket terdiri daripada dua bahagian:

Kod ID Rangkaian Data (DNIC) mengandungi 4 digit perpuluhan yang menentukan kod negara dan nombor pembekal;

Nombor Terminal Rangkaian mengandungi 10 atau 11 digit perpuluhan yang pembekal takrifkan untuk mengenal pasti pengguna tertentu.

protokol tahap yang lebih tinggi tidak ditakrifkan oleh standard, tetapi biasanya protokol OSI yang dibangunkan tambahan digunakan: pada lapisan pengangkutan X.224, pada lapisan sesi X.225, pada lapisan pembentangan X.226 dan pada lapisan aplikasi X. 400 mel protokol penghantaran elektronik, protokol maklumat pengurusan biasa CMIP (Protokol Maklumat Pengurusan Biasa), pemindahan fail FTAM (Pemindahan Fail, Akses dan Pengurusan), protokol akses dan pengurusan, dsb.

Rangkaian menggunakan pensuisan paket dan merupakan salah satu rangkaian korporat yang paling biasa jenis ini. Popularitinya ditentukan, pertama sekali, oleh fakta bahawa, tidak seperti Internet, ia menyediakan jaminan ketersediaan rangkaian (salah satu penunjuk kebolehpercayaan). Rangkaian X.25 berfungsi dengan baik melalui talian komunikasi yang tidak boleh dipercayai kerana penggunaan pengesahan sambungan dan protokol pembetulan ralat pada dua peringkat: pautan data dan rangkaian.

Dalam rangkaian X.25, pautan dan protokol lapisan rangkaian adalah yang paling maju. Pada lapisan pautan data, aliran data distrukturkan ke dalam bingkai (bingkai), setiap bingkai dibingkai oleh bendera (kurung operator, kod unik) dan mengandungi maklumat perkhidmatan (medan alamat, medan kawalan dengan nombor bingkai berjujukan dan medan semak untuk menyemak kesahihan) dan medan data. Di sini, aliran data antara nod rangkaian jiran dikawal, mod penghantaran optimum ditentukan berdasarkan panjang saluran dan kualitinya, dan kejadian ralat dipantau. Pemantauan ralat dijalankan dalam semua nod rangkaian. Apabila menghantar data, setiap nod transit diberikan nombor jujukan dan selepas kawalan, serentak dengan penghantaran paket ke nod seterusnya, mesej pengesahan dihantar kepada yang sebelumnya. Jika ralat dikesan, maklumat akan dihantar semula.

Di peringkat rangkaian, bingkai yang dihantar dari saluran yang berbeza digabungkan (berbilang) ke dalam satu aliran. Pada masa yang sama, aliran ini distruktur semula - ia dibahagikan kepada paket, dan paket dihalakan berdasarkan maklumat yang terkandung dalam pengepalanya.

Pemasangan dan kemudian pembongkaran paket dilakukan oleh peranti khas "pengumpul-pengumpul paket" (PAD, Pembongkar Pemasang Paket). Selain prosedur pemasangan dan pembongkaran, PAD mengurus prosedur untuk mewujudkan sambungan dan memutuskan sambungan ke seluruh rangkaian dengan komputer yang diperlukan, menjana dan menghantar kod hentian mula dan bit semakan pariti, dan mempromosikan paket merentasi rangkaian.

Akses pengguna kepada rangkaian X.25 boleh dilakukan dalam mod eksklusif dan paket. Terminal pengguna mudah, seperti daftar tunai, ATM, boleh disambungkan ke rangkaian terus melalui PAD. Terminal ini boleh terbina dalam atau jauh, dalam kes kedua antara muka RS-232C boleh digunakan.

Kelebihan rangkaian X.25:

Rangkaian menyediakan penghantaran paket yang terjamin;

Kebolehpercayaan rangkaian yang tinggi disebabkan oleh pemantauan berterusan yang berkesan terhadap ralat dan kehadiran mekanisme penghalaan alternatif, dengan bantuan yang, sebagai tambahan kepada laluan utama, beberapa sandaran dikira;

Keupayaan untuk bekerja melalui saluran analog dan digital, kedua-dua saluran khusus dan bertukar;

Kemungkinan pembahagian masa nyata satu saluran akses fizikal antara beberapa pelanggan (pembayaran akan dibuat dalam kes ini bukan untuk keseluruhan masa sambungan, tetapi hanya untuk masa penghantaran bit maklumat pengguna).

Kelemahan rangkaian X.25:

Kadar pemindahan data yang rendah disebabkan oleh mekanisme yang dibangunkan untuk memantau kebolehpercayaan maklumat - biasanya dalam julat dari 56 hingga 64 kbit/s;

Ketidakupayaan untuk menghantar trafik yang sensitif terhadap kelewatan masa (suara berdigit, maklumat video), yang disebabkan oleh keperluan untuk penghantaran semula kerap bingkai yang herot dalam saluran komunikasi yang berkualiti rendah, akibatnya kelewatan penghantaran yang tidak dijangka berlaku dalam rangkaian.

Serta karya lain yang mungkin menarik minat anda
64045.		Fungsi sosial rangkaian maya menggunakan contoh komunikasi interpersonal di kalangan belia Volgograd	842.5 KB
	Tujuan kerja kursus melibatkan menyelesaikan beberapa masalah yang saling berkaitan: untuk mengenal pasti ciri-ciri proses transformasi amalan komunikasi pelakon; menganalisis pendekatan teori utama untuk kajian ruang Internet dan rangkaian sosial maya...
64047.		Analisis regresi kesan KDNK ke atas kadar pengangguran	1.89 MB
	Untuk mencapai matlamat kerja kelayakan akhir ini, tugas-tugas berikut telah ditetapkan: Untuk mengkaji konsep teori pengangguran; Kaji model regresi berpasangan; Nilaikan hubungan regresi antara kadar pengangguran dan KDNK...
64048.		Pembangunan laman web untuk tadika "Aigul" di kampung Maksyutovo, daerah Kugarchinsky	5.01 MB
	Kaitan kerja itu disebabkan oleh fakta bahawa, mengikut Perkara 32 "Mengenai Pendidikan", penciptaan dan pengenalan laman web rasmi institusi pendidikan semua jenis di Internet adalah wajib, oleh itu, setiap tadika...
64049.		Kepakaran pelbagai dan kualiti kopi, ciri pembentukan pasarannya di kawasan perkhidmatan	792.5 KB
	Populariti kopi di dunia moden sangat besar dan terus berkembang setiap tahun. Ladang kopi terletak di 80 negara di seluruh dunia, tetapi peneraju dunia dalam pengeluaran ialah Colombia, Brazil dan Indonesia. Minuman ini dinilai secara keseluruhannya kerana rasa dan kesannya pada badan.
64050.		Menambah baik sistem sokongan maklumat untuk aktiviti komersial Megamart CJSC	291.5 KB
	Untuk mencapai matlamat ini, tugas berikut telah ditetapkan dan diselesaikan dalam kerja: konsep dan intipati maklumat penting secara komersial telah dipertimbangkan; konsep sistem maklumat dan teknologi maklumat dicirikan...
64052.		Pembangunan algoritma genetik	1.98 MB
	Tujuan tesis ini adalah untuk membangunkan algoritma genetik yang menerangkan langkah demi langkah penyelesaian kepada masalah mencari laluan terpendek dalam sistem jalan yang sedia ada. Objektif: menganalisis keupayaan algoritma genetik...

Model Open System Interconnection (OSI), atau model ISO/OSI, mentakrifkan dengan jelas lapisan yang berbeza bagi interconnection sistem, memberi mereka nama standard dan menentukan kerja yang perlu dilakukan oleh setiap lapisan.

Model OSI membahagikan komunikasi kepada tujuh lapisan atau lapisan. Setiap peringkat memperkatakan satu aspek interaksi tertentu. Oleh itu, masalah interaksi terbahagi kepada 7 masalah khusus, setiap satunya boleh diselesaikan secara bebas daripada yang lain. Setiap lapisan mengekalkan antara muka dengan lapisan di atas dan di bawah.

Jadi, katakan aplikasi membuat permintaan kepada lapisan aplikasi, seperti perkhidmatan fail. Berdasarkan permintaan ini, perisian peringkat aplikasi menjana mesej format standard, yang mengandungi maklumat perkhidmatan (pengepala) dan, mungkin, data yang dihantar. Mesej ini kemudiannya dimajukan ke peringkat perwakilan. Lapisan pembentangan menambah pengepalanya pada mesej dan menghantar hasilnya ke lapisan sesi, yang seterusnya menambah pengepalanya, dan seterusnya. Sesetengah pelaksanaan protokol menyediakan bahawa mesej mengandungi bukan sahaja pengepala, tetapi juga treler. Akhirnya, mesej mencapai lapisan fizikal yang paling rendah, yang sebenarnya menghantarnya di sepanjang saluran komunikasi.

Apabila mesej tiba melalui rangkaian ke mesin lain, ia bergerak secara berurutan bawah atas dari peringkat ke peringkat. Setiap peringkat menghuraikan, memproses dan mengalih keluar pengepala tahapnya, melaksanakan fungsi yang sepadan dengan tahap tertentu dan menghantar mesej ke tahap yang lebih tinggi.

Fungsi Lapisan Model ISO/OSI

TAHAP FIZIKAL. Lapisan ini berkaitan dengan penghantaran bit ke atas kabel sepaksi, kabel pasangan terpiuh, atau gentian optik.

Ciri-ciri media penghantaran data fizikal: lebar jalur, imuniti hingar, impedans ciri dan lain-lain.

Pada tahap yang sama ciri-ciri isyarat elektrik ditentukan, seperti keperluan untuk tahap voltan atau arus isyarat yang dihantar, jenis pengekodan, kelajuan penghantaran isyarat. Selain ini, di sini jenis penyambung dan tujuan setiap kenalan diseragamkan. Dari sisi komputer Fungsi lapisan fizikal dilakukan oleh penyesuai rangkaian atau port bersiri.

PERINGKAT SALURAN. Lapisan fizikal hanya memindahkan bit. Ini tidak mengambil kira bahawa medium penghantaran fizikal mungkin sibuk. Oleh itu, salah satu tugas lapisan pautan ialah menyemak ketersediaan medium penghantaran. Satu lagi tugas lapisan pautan ialah pelaksanaan mekanisme pengesanan ralat dan pembetulan. Untuk melakukan ini pada peringkat pautan bit dikumpulkan ke dalam set, dipanggil bingkai.

Lapisan Pautan Data memastikan penghantaran yang betul bagi setiap bingkai, meletakkan jujukan bit khas pada permulaan dan akhir setiap bingkai untuk menandakannya, dan juga mengira jumlah semak dan menambah jumlah semak pada bingkai. Apabila bingkai tiba, penerima sekali lagi mengira jumlah semak data yang diterima dan membandingkan hasilnya dengan jumlah semak daripada bingkai. Jika ia sepadan, bingkai itu dianggap betul dan diterima. Jika jumlah semak tidak sepadan, ralat direkodkan.

Walaupun lapisan pautan menyediakan penghantaran bingkai antara mana-mana dua nod pada rangkaian tempatan, ia hanya melakukannya dalam rangkaian dengan topologi sambungan yang ditakrifkan sepenuhnya - cincin, bintang atau bas.

Dalam komputer Fungsi lapisan pautan dilaksanakan secara bersama oleh penyesuai rangkaian dan pemacunya.

PERINGKAT RANGKAIAN. Tahap ini berfungsi untuk membentuk satu sistem pengangkutan yang bersatu, menyatukan beberapa rangkaian dengan prinsip penghantaran maklumat yang berbeza antara nod hujung.

"Rangkaian" ialah koleksi komputer yang disambungkan antara satu sama lain mengikut salah satu topologi tipikal standard dan menggunakan salah satu protokol lapisan pautan yang ditakrifkan untuk topologi ini untuk menghantar data.

Tugas utama lapisan rangkaian adalah untuk memilih laluan terbaik. Bergantung kepada: masa penghantaran data sepanjang laluan ini, kapasiti saluran komunikasi, intensiti trafik, kebolehpercayaan penghantaran.

Di peringkat rangkaian, dua jenis protokol ditakrifkan. Jenis pertama merujuk kepada definisi peraturan untuk menghantar paket data nod akhir dari nod ke penghala dan antara penghala. Ini adalah protokol yang biasanya dimaksudkan apabila orang bercakap tentang protokol lapisan rangkaian. Lapisan rangkaian juga termasuk jenis protokol lain yang dipanggil protokol pertukaran maklumat penghalaan. Menggunakan protokol ini, penghala mengumpul maklumat tentang topologi sambungan kerja internet.

Protokol lapisan rangkaian dilaksanakan oleh modul perisian sistem pengendalian, serta perisian dan perkakasan penghala.

TINGKAT PENGANGKUTAN. Tugas lapisan pengangkutan adalah untuk menyediakan aplikasi atau lapisan atas timbunan - aplikasi dan sesi - memindahkan data dengan tahap kebolehpercayaan yang sama yang mereka perlukan. Model OSI mentakrifkan lima kelas perkhidmatan yang disediakan oleh lapisan pengangkutan. Jenis perkhidmatan ini berbeza dalam kualiti perkhidmatan yang disediakan: mendesak, keupayaan untuk memulihkan komunikasi yang terganggu, ketersediaan cara pemultipleksan berbilang sambungan antara protokol aplikasi yang berbeza melalui protokol pengangkutan biasa, dan yang paling penting, keupayaan untuk mengesan dan membetulkan ralat penghantaran, seperti herotan, kehilangan dan penduaan paket.

PERINGKAT SESI. Lapisan sesi menyediakan pengurusan perbualan untuk merakam pihak mana yang sedang aktif dan juga menyediakan kemudahan penyegerakan. Yang terakhir membolehkan anda memasukkan pusat pemeriksaan ke dalam pemindahan yang panjang supaya sekiranya gagal, anda boleh kembali ke pusat pemeriksaan terakhir, bukannya memulakan semula. Dalam amalan, beberapa aplikasi menggunakan lapisan sesi, dan ia jarang dilaksanakan.

PERINGKAT PEMBENTANGAN. Lapisan ini memberi jaminan bahawa maklumat yang disampaikan oleh lapisan aplikasi akan difahami oleh lapisan aplikasi dalam sistem lain. Jika perlu, lapisan pembentangan menukar format data kepada beberapa format persembahan biasa, dan pada penerimaan, sewajarnya, melakukan penukaran terbalik. Dengan cara ini, lapisan aplikasi boleh mengatasi, contohnya, perbezaan sintaksis dalam perwakilan data. Pada tahap ini, penyulitan dan penyahsulitan data boleh dilakukan, berkat kerahsiaan pertukaran data dipastikan untuk semua perkhidmatan aplikasi sekaligus.

PERINGKAT PERMOHONAN. Lapisan aplikasi sebenarnya hanyalah satu set pelbagai protokol yang membolehkan pengguna rangkaian mengakses sumber yang dikongsi seperti fail, pencetak atau halaman Web hiperteks dan untuk bekerjasama, seperti melalui protokol e-mel. Unit data yang lapisan aplikasi beroperasi biasanya dipanggil mesej.

Lapisan protokol berbeza pelayan dan klien tidak berkomunikasi antara satu sama lain secara langsung, tetapi mereka berkomunikasi melalui lapisan fizikal. Secara beransur-ansur bergerak dari peringkat atas ke peringkat bawah, data terus diubah dan ditambah dengan data yang dianalisis oleh protokol tahap yang sepadan di sebelah bersebelahan. Ini mewujudkan kesan interaksi maya antara tahap. Bersama-sama dengan data yang dihantar oleh pelanggan kepada pelayan, banyak maklumat perkhidmatan dihantar (alamat klien semasa, tarikh dan masa permintaan, versi sistem pengendalian, hak akses kepada data yang diminta, dsb.).

Semua perkhidmatan Internet moden adalah berdasarkan sambungan maya. Mengirim semula mesej daripada pelayan kepada pelanggan boleh melalui berpuluh-puluh komputer yang berbeza. Ini sama sekali tidak bermakna bahawa pada setiap komputer mesej mesti melalui semua peringkat - ia hanya perlu "naik" ke lapisan rangkaian (yang menentukan pengalamatan) apabila menerima dan sekali lagi "turun" ke tahap fizikal apabila menghantar. Dalam kes ini, perkhidmatan pemesejan adalah berdasarkan sambungan maya lapisan rangkaian dan protokol yang sepadan . Internet ialah persatuan rangkaian (Worldwide Computer Network). Internet boleh dianggap dalam erti kata fizikal sebagai berjuta-juta komputer yang disambungkan antara satu sama lain oleh semua jenis talian komunikasi, membentuk "ruang" maklumat, di mana terdapat pergerakan berterusan aliran maklumat, yang bercampur antara komputer yang membentuk nod rangkaian dan disimpan untuk beberapa lama pada cakera kerasnya.

Internet moden adalah berdasarkan penggunaan protokol TCP/IP. TCP/IP bukan satu protokol rangkaian, tetapi dua protokol yang terletak pada tahap yang berbeza. Protokol TCP ialah protokol lapisan pengangkutan. Dia mengawalnya. bagaimana maklumat dipindahkan. Protokol IP boleh dialamatkan. Ia tergolong dalam lapisan rangkaian dan menentukan tempat penghantaran berlaku.

Menurut protokol TCP, data yang dihantar "dipotong" menjadi paket kecil, selepas itu setiap paket ditandakan supaya ia mengandungi data yang diperlukan untuk pemasangan dokumen yang betul pada komputer penerima. Dua komputer yang disambungkan antara satu sama lain melalui satu sambungan fizikal secara serentak boleh menyokong beberapa sambungan TCP, sama seperti dua pelayan secara serentak boleh menghantar berbilang paket TCP daripada pelbagai pelanggan kepada satu sama lain dalam kedua-dua arah melalui talian komunikasi yang sama.

Intipati protokol - IP (Internet Protocol) ialah setiap peserta dalam World Wide Web mesti mempunyai alamat uniknya sendiri (alamat IP). Tanpa ini, kita tidak boleh bercakap tentang penghantaran tepat paket TCP ke tempat kerja yang dikehendaki. Alamat ini dinyatakan dengan sangat mudah - dalam empat bait, sebagai contoh: 195.38.46.11. Struktur alamat IP diatur sedemikian rupa sehingga setiap komputer yang melaluinya mana-mana paket TCP dapat menentukan daripada empat nombor ini yang mana "jiran" terdekatnya perlu memajukan paket supaya ia "lebih dekat" kepada penerima. Hasil daripada bilangan pemindahan yang terhad, paket TCP mencapai penerima. Keadaan komunikasi dan kapasiti talian diambil kira. Menyelesaikan soalan tentang perkara yang dianggap "lebih dekat" dan apa yang "selanjutnya" ditangani oleh alat khas - penghala. Peranan penghala dalam rangkaian boleh dilakukan sama ada oleh komputer khusus atau oleh program khas yang dijalankan pada rangkaian pelayan hab.

Memandangkan satu bait mengandungi sehingga 256 nilai berbeza, secara teorinya lebih daripada empat bilion alamat IP unik boleh dinyatakan menggunakan empat bait (256 tolak beberapa alamat digunakan sebagai perkhidmatan). Dalam amalan, disebabkan oleh keanehan menangani beberapa jenis rangkaian tempatan, bilangan alamat yang mungkin adalah kira-kira dua bilion, tetapi mengikut piawaian moden ini adalah nilai yang agak besar.

Bergantung pada matlamat dan objektif khusus mereka, pelanggan Rangkaian menggunakan perkhidmatan yang mereka perlukan. Perkhidmatan yang berbeza mempunyai protokol yang berbeza. Mereka dipanggil protokol aplikasi. Pematuhan mereka dipastikan dan disokong oleh program khas. Oleh itu, untuk menggunakan mana-mana perkhidmatan Internet, anda perlu memasang pada komputer anda program yang boleh berfungsi menggunakan protokol perkhidmatan ini. Program sebegini dipanggil program klien atau ringkasnya klien.

Untuk memindahkan fail di Internet, protokol aplikasi khas, FTP (File Transfer Protocol), digunakan. Sehubungan itu, untuk menerima fail daripada Internet, anda mesti:

Mempunyai program pada komputer anda iaitu klien FTP (pelanggan FTP);

Wujudkan sambungan dengan pelayan yang menyediakan perkhidmatan FTP (pelayan FTP).

Contoh lain: untuk menggunakan e-mel, protokol untuk menghantar dan menerima mesej mesti dipatuhi. Untuk melakukan ini, anda perlu mempunyai program (klien mel) dan mewujudkan sambungan dengan pelayan mel. Perkara yang sama berlaku untuk perkhidmatan lain.