Protocolstapels

Een protocolstapel is een hiërarchisch georganiseerde reeks netwerkprotocollen op verschillende niveaus, voldoende om de interactie tussen knooppunten in het netwerk te organiseren en te garanderen. Momenteel gebruikt in netwerken een groot aantal van communicatieprotocolstapels. De meest populaire stacks zijn: TCP/IP, IPX/SPX, NetBIOS/SMB, Novell NetWare, DECnet, XNS, SNA en OSI. Al deze stapels, behalve SNA, in de lagere lagen – fysieke en datalink – gebruiken dezelfde goed gestandaardiseerde Ethemet-protocollen. Token-ring, FDDI en enkele andere, waarmee u dezelfde apparatuur in alle netwerken kunt gebruiken. Maar op hogere niveaus alle stapels draaien op hun eigen protocollen. Deze protocollen voldoen vaak niet aan de gelaagdheid die wordt aanbevolen door het OSI-model. Met name de functies van de sessie- en presentatielaag worden doorgaans gecombineerd met de applicatielaag. Deze discrepantie is te wijten aan het feit dat OSI-model verscheen als resultaat van de generalisatie van reeds bestaande en daadwerkelijk gebruikte stapels, en niet andersom.

Alle protocollen in de stapel zijn door één fabrikant ontwikkeld, dat wil zeggen dat ze zo snel en efficiënt mogelijk kunnen werken.

Een belangrijk punt in het functioneren van netwerkapparatuur, in het bijzonder de netwerkadapter, zit het binden van protocollen. Hiermee kunt u verschillende protocolstacks gebruiken bij het onderhoud van één netwerkadapter. U kunt bijvoorbeeld gelijktijdig TCP/IP- en IPX/SPX-stacks gebruiken. Als er plotseling een fout optreedt bij het tot stand brengen van een verbinding met de ontvanger via de eerste stapel, wordt er automatisch overgeschakeld naar het gebruik van het protocol van de volgende stapel. Een belangrijk punt in dit geval is de bindende volgorde, omdat deze duidelijk invloed heeft op het gebruik van een of ander protocol uit verschillende stapels.

Ongeacht het aantal netwerkadapters dat op de computer is geïnstalleerd, kan de binding worden uitgevoerd "één op meerdere" of "meerdere op één", dat wil zeggen dat één protocolstack aan meerdere adapters tegelijk kan worden gekoppeld of meerdere stapels aan één adapter. .

NetWare is een netwerkbesturingssysteem en een reeks netwerkprotocollen die in dit systeem worden gebruikt voor interactie met clientcomputers die op het netwerk zijn aangesloten. De netwerkprotocollen van het systeem zijn gebaseerd op de XNS-protocolstack. NetWare ondersteunt momenteel de TCP/IP- en IPX/SPX-protocollen. Novell NetWare was niet voor niets populair in de jaren 80 en 90: grotere efficiëntie vergeleken met besturingssystemen algemeen doel. Dit is inmiddels een verouderde technologie.

XNS-protocolstack (Xerox Network Diensten Internet Transport Protocol) is door Xerox ontwikkeld voor het verzenden van gegevens via Ethernet-netwerken. Bevat 5 niveaus.

Niveau 1 - transmissiemedium - implementeert de functies van de fysieke en datalinklagen in het OSI-model:

* beheert de gegevensuitwisseling tussen het apparaat en het netwerk;

* routeert gegevens tussen apparaten op hetzelfde netwerk.

Laag 2 – internetwerk – komt overeen met de netwerklaag in het OSI-model:

* beheert de gegevensuitwisseling tussen apparaten die zich op verschillende netwerken bevinden (biedt datagramdiensten in termen van het IEEE-model);

* beschrijft de manier waarop gegevens door het netwerk stromen.

Laag 3 – transport – komt overeen met de transportlaag in het OSI-model:

* biedt end-to-end communicatie tussen de gegevensbron en de bestemming.

Niveau 4 - controle - komt overeen met de sessie- en representatieniveaus in het OSI-model:

* controleert de presentatie van gegevens;

* beheert de controle over apparaatbronnen.

Niveau 5 - toepassing - komt overeen met de hoogste niveaus in het OSI-model:

* biedt gegevensverwerkingsfuncties voor toepassingstaken.

Stapel TCP-protocollen/IP (Transmission Control Protocol/Internet Protocol) is tegenwoordig het meest voorkomende en functionele. Hij werkt in lokale netwerken van welke schaal dan ook. Deze stapel is de hoofdstapel globaal netwerk Internet. Stack-ondersteuning is geïmplementeerd op computers met besturingssysteem UNIX. Als gevolg hiervan is de populariteit van het TCP/IP-protocol toegenomen. De TCP/IP-protocolstack bevat een groot aantal protocollen die op verschillende niveaus werken, maar heeft zijn naam te danken aan twee protocollen: TCP en IP.

TCP (Transmission Control Protocol) is een transportprotocol dat is ontworpen om de gegevensoverdracht in netwerken te controleren die gebruik maken van de TCP/IP-protocolstack. IP (Internet Protocol) is een netwerklaagprotocol dat is ontworpen om gegevens te leveren via een samengesteld netwerk met behulp van een van de volgende: transportprotocollen, zoals TCP of UDP.

Het lagere niveau van de TCP/IP-stack maakt gebruik van standaardprotocollen voor gegevensoverdracht, waardoor het mogelijk is om het te gebruiken in netwerken die gebruik maken van elke netwerktechnologie en op computers met elk besturingssysteem.

Het TCP/IP-protocol is oorspronkelijk ontwikkeld voor gebruik in mondiale netwerken en is daarom uiterst flexibel. Met name dankzij de mogelijkheid om pakketten te fragmenteren, bereiken gegevens, ondanks de kwaliteit van het communicatiekanaal, hoe dan ook de geadresseerde. Bovendien wordt het dankzij de aanwezigheid van het IP-protocol mogelijke overdracht gegevens tussen heterogene netwerksegmenten.

Het nadeel van het TCP/IP-protocol is de complexiteit van het netwerkbeheer. Dus voor de normale werking van het netwerk is de aanwezigheid van extra servers, bijvoorbeeld DNS, DHCP, enz., waarvan het onderhouden de meeste tijd in beslag neemt systeem administrator. Limoncelli T., Hogan K., Cheilap S. - Familie en netwerk administratie. 2e druk. jaar 2009. 944с

De IPX/SPX-protocolstack (Internetwork Packet Exchange/Sequenced Packet Exchange) is ontwikkeld door en eigendom van Novell. Het is ontwikkeld voor de behoeften van het Novell NetWare-besturingssysteem, dat tot voor kort een van de leidende posities onder de serverbesturingssystemen innam.

De IPX- en SPX-protocollen werken respectievelijk op de netwerk- en transportlagen van het ISO/OSI-model en vullen elkaar daarom perfect aan.

Het IPX-protocol kan gegevens verzenden met behulp van datagrammen die gebruik maken van netwerkrouteringsinformatie. Om gegevens langs de gevonden route te kunnen verzenden, moet echter eerst een verbinding tot stand worden gebracht tussen de zender en de ontvanger. Dit is wat het SPX-protocol of elk ander transportprotocol dat samenwerkt met IPX doet.

Helaas is de IPX/SPX-protocolstack in eerste instantie ontworpen om kleine netwerken te bedienen grote netwerken het gebruik ervan is niet effectief: overmatig gebruik van uitzendingen via communicatielijnen met lage snelheid is onaanvaardbaar.

Op de fysieke en datalinklagen ondersteunt de OSI-stack de Ethernet-, Token Ring-, FDDI-protocollen, evenals de LLC-, X.25- en ISDN-protocollen, dat wil zeggen dat het alle populaire lagere-laagprotocollen gebruikt die buiten de stapel zijn ontwikkeld , zoals de meeste andere stapels. De netwerklaag omvat het relatief zelden gebruikte Connectiongeoriënteerde Network Protocol (CONP) en Connectionless Network Protocol (CLNP). De routeringsprotocollen van de OSI-stack zijn ES-IS (End System - Intermediate System) tussen eind- en tussensystemen en IS-IS (Intermediate System - Intermediate System) tussen tussenliggende systemen. De transportlaag van de OSI-stack verbergt de verschillen tussen netwerkdiensten verbindingsgericht en verbindingsloos, zodat gebruikers ongeacht de onderliggende netwerklaag de vereiste servicekwaliteit krijgen. Om dit te kunnen bieden, vereist de transportlaag dat de gebruiker dit specificeert vereiste kwaliteit dienst. Applicatielaagservices bieden bestandsoverdracht, terminalemulatie, directoryservices en e-mail. Hiervan zijn de meest populaire de directoryservice (X.500-standaard), elektronische post (X.400), het virtuele terminalprotocol (VTP), het FTAM-protocol (bestandsoverdracht, toegang en beheer), het doorstuur- en taakbeheerprotocol (JTM) .

Een redelijk populaire protocolstack ontwikkeld door respectievelijk IBM en Microsoft, gericht op gebruik in de producten van deze bedrijven. Net als TCP/IP werken standaardprotocollen zoals Ethernet, Token Ring en andere op het fysieke en datalinkniveau van de NetBIOS/SMB-stack, waardoor het mogelijk is om deze te gebruiken in combinatie met alle actieve netwerkapparatuur. Op de hogere niveaus werken de protocollen NetBIOS (Network Basic Input/Output System) en SMB (Server Message Block).

Het NetBIOS-protocol werd halverwege de jaren 80 van de vorige eeuw ontwikkeld, maar werd al snel vervangen door het meer functionele NetBEUI-protocol (NetBIOS Extended User Interface), dat zeer efficiënte informatie-uitwisseling mogelijk maakt in netwerken van maximaal 200 computers.

Om gegevens tussen computers uit te wisselen, worden logische namen gebruikt die dynamisch aan computers worden toegewezen wanneer ze op het netwerk zijn aangesloten. In dit geval wordt de namentabel naar elke computer in het netwerk gedistribueerd. Het ondersteunt ook het werken met groepsnamen, waardoor u gegevens naar meerdere ontvangers tegelijk kunt overbrengen.

De belangrijkste voordelen van het NetBEUI-protocol zijn snelheid en zeer lage resourcevereisten. Als je moet organiseren snelle uitwisseling gegevens binnen klein netwerk, bestaande uit één segment, hiervoor bestaat geen beter protocol. Daarnaast het bezorgen van berichten verbinding tot stand gebracht is geen verplichte vereiste: bij geen verbinding maakt het protocol gebruik van de datagrammethode, waarbij het bericht wordt voorzien van het adres van de ontvanger en de afzender en “op pad gaat”, van de ene computer naar de andere.

NetBEUI heeft echter ook aanzienlijk nadeel: Het is volledig verstoken van enig concept van pakketroutering, dus het gebruik ervan in complexe samengestelde netwerken heeft geen zin. Pyatibratov AP, Gudyno LP, Kirichenko AA Computers, netwerken en telecommunicatiesystemen Moskou 2009. 292s

Het SMB-protocol (Server Message Block) wordt gebruikt om de netwerkwerking op de drie hoogste niveaus te organiseren: sessie-, presentatie- en applicatieniveau. Wanneer u het gebruikt, wordt toegang tot bestanden, printers en andere netwerkbronnen mogelijk. Dit protocol is verschillende keren verbeterd (er zijn drie versies uitgebracht), waardoor het zelfs in moderne besturingssystemen als Microsoft Vista en Windows 7 kon worden gebruikt. SMB-protocol is universeel en kan samenwerken met vrijwel elk transportprotocol, zoals TCP/IP en SPX.

De DECnet-protocolstack (Digital Equipment Corporation net) bevat 7 lagen. Ondanks het verschil in terminologie lijken de DECnet-lagen sterk op de OSI-modellagen. DECnet implementeert het DNA (Digital Network Architecture)-concept van netwerkarchitectuur, ontwikkeld door DEC, volgens welke heterogene computersystemen (computers van verschillende klassen), die onder verschillende besturingssystemen werken, kunnen worden gecombineerd tot geografisch verspreide informatie- en computernetwerken.

SNA-protocol ( Systeem Netwerk Architecture) van IBM is ontworpen voor communicatie op afstand grote computers en bevat 7 niveaus. SNA is gebaseerd op het concept van een master (host) machine en biedt toegang externe terminals Naar IBM-mainframes. Basis onderscheidend kenmerk SNA is de mogelijkheid van elke terminal om toegang te krijgen tot elk hostapplicatieprogramma. Systeem netwerk architectuur geïmplementeerd op basis van een virtuele telecommunicatietoegangsmethode (VTAM) in de hostcomputer. VTAM beheert alle communicatieverbindingen en terminals, waarbij elke terminal toegang heeft tot alle applicatieprogramma's.

	Lijst van afkortingen
1.	Invoering
2.	OSI-protocolstapel
2.1.	Het OSI-model en de OSI-stack begrijpen
2.2.	Fysieke laag
2.3.	Datalinklaag
2.4.	Netwerklaag
2.4.1.	Verbindingsloze diensten (CLNP/CLNS)
2.4.2.	Verbindingsgebaseerde diensten (CONS/CMNP)
2.4.3.	Adressering
2.5.	Transport laag
2.6.	Sessie laag
2.7.	Representatief niveau
2.8.	Applicatielaag
3.	Conclusie
4.	Lijst met gebruikte bronnen

Lijst van afkortingen

ACSE (Association Control Service Element) – service-element voor associatiecontrole

AFI (authority and format identifier) ​​– formaat- en autoriteitsidentifier

ASE (Application Service Elements) – service-elementen op applicatieniveau

CASEs (Common-Application Service Elements) – algemene services op applicatieniveau

CLNP (Connectionless Network Protocol) – verbindingsloos protocol

CLNS (Connectionless Network Service) - verbindingsloze services

CMIP (Common Management Information Protocol) – protocol algemene informatie beheer

CMNP (Connection-Mode Network Protocol) – op verbindingen gebaseerd protocol

CONS (Connection-Oriented Network Service) – een service die een logische verbinding tot stand brengt

DS (Directory Services) – directoryservices

DSP (domeinspecifiek deel) – domeinspecifiek deel

ID (identificatie) – identificatie

IDI (initiële domeinidentificatie) – identificatie van het oorspronkelijke domein

IDP (initieel domeindeel) – eerste deel van het domein

IONL (Interne organisatie van het netwerkniveau) – interne organisatie netwerk lagen

ISO (Internationale Standaardisatieorganisatie) - Internationale Standaardisatieorganisatie

FTAM ( Bestandsoverdracht Toegang en beheer) – overdracht, toegang en beheer van bestanden

GOSIP (Government Open Systems Interconnection Profile) - overheidsstandaard voor de interconnectie van open systemen

MHS (Message Handling Systems) – berichtverwerkingssystemen

NET (titel van netwerkentiteit) – netwerkadres

NSAP (Network Service Access Point) – toegangspunt tot netwerkdiensten

OSI (Open Systems Interconnections) - Open systeeminterconnectie

PDU (protocoldata-eenheid) – protocolinformatie-eenheid

PSAP (Presentation Access Point) - presentatietoegangspunt

ROSE (Remote Operations Service Element) – service-element voor het verkrijgen van toegang tot de bediening van een extern apparaat

RTSE (Reliable Transfer Service Element) – betrouwbaar transmissieservice-element

SASE's (Specific-Application service elements) – speciale services op applicatieniveau

SSAP (Session-Service Access Point) – sessieservicetoegangspunt

VTP (Virtual Terminal Protocol) – virtueel terminalprotocol

Invoering

Organisatie van interactie tussen apparaten op het netwerk is complex probleem omvat het vele aspecten, te beginnen met de coördinatie van niveaus elektrische signalen, framing, checksum-verificatie en eindigend met problemen met applicatie-authenticatie.

In de beginjaren van de computer-naar-computer-communicatie werd voor iedereen op lukraak netwerksoftware ontwikkeld individueel geval. Nadat de netwerken voldoende populair waren geworden, erkenden sommige ontwikkelaars de noodzaak om gerelateerde producten te standaardiseren software en hardwareontwikkeling. Men geloofde dat standaardisatie leveranciers in staat zou stellen hardware- en softwaresystemen te ontwikkelen die met elkaar konden communiceren, zelfs als ze op verschillende architecturen waren gebaseerd. Met dit doel voor ogen is de International Standards Organization (ISO) begonnen met de ontwikkeling van het OSI-referentiemodel. Referentiemodel OSI werd voltooid en uitgebracht in 1984.

OSI was een nieuwe poging om te creëren netwerk standaarden om de compatibiliteit van oplossingen van verschillende leveranciers te garanderen. In die tijd waren veel grote netwerken gedwongen meerdere communicatieprotocollen te ondersteunen en bevatten ze een groot aantal apparaten die niet met andere apparaten konden communiceren vanwege het ontbreken van gemeenschappelijke protocollen.

Het OSI-referentiemodel was een grote stap in de creatie van moderne netwerkconcepten. Ze populariseerde het idee van een gemeenschappelijk model van protocollen die zich op verschillende niveaus bevinden en de interactie daartussen definiëren netwerk apparaten en software.

Er moet onderscheid worden gemaakt tussen de OSI-protocolstack en het OSI-model. Terwijl het OSI-model conceptueel de procedure voor de interactie tussen open systemen definieert, de taak in zeven lagen verdeelt, het doel van elke laag standaardiseert en standaardnamen voor de lagen introduceert, is de OSI-stapel een reeks zeer specifieke protocolspecificaties die een consistente protocolstack. Deze protocolstapel wordt ondersteund door de Amerikaanse overheid in haar GOSIP-programma. Alle computer netwerken Overheidsinstallaties van na 1990 moeten ofwel rechtstreeks de OSI-stack ondersteunen, ofwel een middel bieden om in de toekomst naar die stack te migreren. De OSI-stack is echter populairder in Europa dan in de VS, omdat er in Europa minder oudere netwerken zijn geïnstalleerd die hun eigen protocollen gebruiken. Er is ook een grote behoefte aan een gemeenschappelijke stapel in Europa, omdat er zoveel verschillende landen zijn.

Dit is een internationale, fabrikantonafhankelijke standaard. Het kan samenwerking tussen bedrijven, partners en leveranciers mogelijk maken. Deze interactie wordt bemoeilijkt door problemen met de adressering, naamgeving en gegevensbeveiliging. Al deze problemen worden gedeeltelijk opgelost in de OSI-stack.

OSI-protocolstapel

Inzicht in het OSI-model en de OSI-protocolstapel

Het OSI-model kent zeven lagen. De opkomst van precies zo'n structuur was te wijten aan de volgende overwegingen.

· Er moet een laag worden gemaakt omdat er een afzonderlijke abstractielaag nodig is.

· Elk niveau moet een strikt gedefinieerde functie vervullen.

· Bij de selectie van functies voor elk niveau moet rekening worden gehouden met de totstandkoming van gestandaardiseerde internationale protocollen.

· Grenzen tussen lagen moeten zo worden gekozen dat de gegevensstroom tussen interfaces minimaal is.

· Het aantal niveaus moet groot genoeg zijn verschillende functies niet onnodig op één niveau gecombineerd, maar ook niet te hoog zodat de architectuur niet log wordt.

Voor elk niveau is een set queryfuncties gedefinieerd, waarmee modules op een bepaald niveau toegankelijk zijn voor modules op een hoger niveau om hun problemen op te lossen. Deze formeel gedefinieerde reeks functies die door een bepaalde laag worden uitgevoerd voor de laag erboven, evenals de berichtformaten die tijdens hun interactie tussen twee aangrenzende lagen worden uitgewisseld, wordt een interface genoemd.

Een interface definieert de algehele service die door een bepaalde laag wordt geleverd aan de laag erboven.

Bij het organiseren van de interactie van computers op een netwerk voert elk niveau ‘onderhandelingen’ met het overeenkomstige niveau van een andere computer. Bij het verzenden van berichten moeten beide deelnemers aan een netwerkuitwisseling veel overeenkomsten accepteren. Ze moeten het bijvoorbeeld eens worden over de niveaus en vorm van elektrische signalen, hoe de lengte van berichten moet worden bepaald, methoden moeten overeenkomen om de betrouwbaarheid te verifiëren, enz. Met andere woorden: overeenkomsten moeten op alle niveaus worden aanvaard, vanaf het begin laag niveau overdracht van bits, tot hoog niveau, waarin wordt beschreven hoe de informatie moet worden geïnterpreteerd.

De regels voor interactie tussen twee machines kunnen worden omschreven als een reeks procedures voor elk niveau. Dergelijke geformaliseerde regels die de volgorde en het formaat bepalen van berichten die worden uitgewisseld tussen netwerkcomponenten die zich op hetzelfde niveau bevinden, maar in verschillende knooppunten, worden protocollen genoemd.

Uit de bovenstaande definities kun je zien dat de concepten 'interface' en 'protocol' in essentie hetzelfde betekenen, namelijk geformaliseerde gespecificeerde procedures voor de interactie van componenten die het probleem van het verbinden van computers op een netwerk oplossen. Vaak is er echter enige nuance in het gebruik van deze termen: het concept van 'protocol' wordt vaker gebruikt bij het beschrijven van de regels voor interactie tussen componenten van hetzelfde niveau die zich op verschillende knooppunten van het netwerk bevinden, en 'interface' - bij het beschrijven van de interactieregels van componenten van aangrenzende niveaus die zich binnen hetzelfde knooppunt bevinden (Fig. 1 - Interactie tussen netwerkknooppunten).

Figuur 1. Interactie tussen netwerkknooppunten

De OSI-protocolsuite bestaat uit talloze standaard protocollen, gebaseerd op het OSI-model (Fig. 2 OSI-protocollen van alle niveaus van het OSI-model).

Elk protocol van het OSI-model moet interageren met protocollen op zijn laag, of met protocollen die één eenheid hoger en/of lager zijn dan zijn laag. Elk protocol van het OSI-model kan alleen de functies van zijn laag uitvoeren en kan geen functies van een andere laag uitvoeren, wat niet wordt uitgevoerd in de protocollen van alternatieve modellen.

Fig. 2. OSI-protocollen van alle niveaus van het OSI-model

©2015-2019 website
Alle rechten behoren toe aan hun auteurs. Deze site claimt geen auteurschap, maar biedt gratis gebruik.
Aanmaakdatum van de pagina: 20-08-2016

Al deze stapels, behalve SNA op de lagere niveaus – fysieke en datalink – gebruiken dezelfde bron gestandaardiseerd protocollen Ethernet, Token Ring, FDDI en een aantal andere, waardoor u in alle netwerken dezelfde apparatuur kunt gebruiken. Maar op de hogere niveaus werken alle stapels volgens hun eigen protocollen. Deze protocollen voldoen vaak niet aan de gelaagdheid die wordt aanbevolen door het OSI-model. Met name de functies van de sessie- en presentatielaag worden doorgaans gecombineerd met de applicatielaag. Deze discrepantie is te wijten aan het feit dat het OSI-model verscheen als resultaat van een generalisatie van reeds bestaande en daadwerkelijk gebruikte stapels, en niet andersom.

OSI-stapel

Er moet een duidelijk onderscheid worden gemaakt tussen het OSI-model en de OSI-stack. Als het OSI-model een conceptueel raamwerk is voor het onderling verbinden van open systemen, is de OSI-stack een reeks zeer specifieke protocolspecificaties.

In tegenstelling tot andere protocolstacks volgt de OSI-stack volledig het OSI-model. Het bevat protocolspecificaties voor alle zeven interoperabiliteitslagen die in dat model zijn gedefinieerd. Op de lagere lagen ondersteunt de OSI-stack Ethernet-, Token Ring-, FDDI-, WAN-protocollen, X.25 en ISDN - dat wil zeggen dat het protocollen uit de lagere lagen gebruikt die buiten de stapel zijn ontwikkeld, net als alle andere stapels. De protocollen van de netwerk-, transport- en sessielagen van de OSI-stack zijn door verschillende fabrikanten gespecificeerd en geïmplementeerd, maar zijn nog niet wijdverspreid. De populairste protocollen in de OSI-stack zijn applicatieprotocollen. Deze omvatten: FTAM-bestandsoverdrachtprotocol, VTP-terminalemulatieprotocol, X.500-helpdeskprotocollen, X.400-e-mailprotocollen en een aantal andere.

De protocollen in de OSI-stack worden gekenmerkt door complexiteit en dubbelzinnige specificaties. Deze eigenschappen zijn het resultaat algemeen beleid stack-ontwikkelaars die met alle gevallen rekening probeerden te houden bestaande technologieën. Hieraan moeten we ook de gevolgen toevoegen van een groot aantal politieke compromissen die onvermijdelijk zijn bij het aannemen van internationale standaarden over een zo dringende kwestie als de constructie van open computernetwerken.

Vanwege hun complexiteit zijn OSI-protocollen duur computer kracht centrale verwerker, waardoor ze het meest geschikt zijn voor krachtige machines in plaats van netwerken van personal computers.

Stapel OSI- onafhankelijk van fabrikanten internationale standaard. Het wordt ondersteund door de Amerikaanse overheid via haar GOSIP-programma, dat vereist dat alle computernetwerken die na 1990 bij Amerikaanse overheidsinstanties zijn geïnstalleerd, ofwel rechtstreeks de OSI-stack ondersteunen, ofwel een manier bieden om in de toekomst naar die stack te migreren. De OSI-stack is echter populairder in Europa dan in de VS, omdat er in Europa minder oudere netwerken zijn die native protocollen gebruiken. De meeste organisaties zijn nog maar net bezig met het plannen van de transitie naar de OSI-stack, en slechts weinigen zijn begonnen met het opzetten van proefprojecten. Onder degenen die in deze richting werken, bevinden zich het Amerikaanse marinedepartement en het NFSNET-netwerk. Een van de grootste producenten AT&T is een bedrijf dat OSI ondersteunt; zijn Stargroup-netwerk is volledig gebaseerd op deze stack.

TCP/IP-stack

De TCP/IP-stack werd ruim twintig jaar geleden ontwikkeld op initiatief van het Amerikaanse ministerie van Defensie om het experimentele ARPAnet-netwerk met andere netwerken te verbinden als een reeks gemeenschappelijke protocollen voor heterogene computeromgevingen. Een grote bijdrage aan de ontwikkeling van de TCP/IP-stack, die zijn naam dankt aan de populaire IP- en TCP-protocollen, werd geleverd door specialisten van de Universiteit van Berkeley, die de stack-protocollen in de UNIX OS-versie implementeerden. De populariteit van dit besturingssysteem leidde tot de wijdverbreide acceptatie van TCP-, IP- en andere protocolstacks. Tegenwoordig wordt deze stapel gebruikt om computers over de hele wereld met elkaar te verbinden informatie netwerk Internet, maar ook in een groot aantal bedrijfsnetwerken.

De TCP/IP-stack op het lagere niveau ondersteunt alle populaire fysieke en kanaalniveaus: voor lokale netwerken - dit zijn Ethernet, Token Ring, FDDI, voor mondiale netwerken - protocollen voor het werken op analoge inbel- en huurlijnen SLIP, PPP, protocollen territoriale netwerken X.25 en ISDN.

De belangrijkste protocollen van de stapel, waaraan deze zijn naam ontleent, zijn IP en TCP. Deze protocollen in de terminologie van het OSI-model verwijzen naar netwerken en transportniveaus respectievelijk. IP zorgt ervoor dat het pakket over het samengestelde netwerk reist, en TCP zorgt voor de betrouwbaarheid van de bezorging ervan.

Gedurende vele jaren van gebruik in netwerken van verschillende landen en organisaties heeft de TCP/IP-stack een groot aantal protocollen op applicatieniveau geïntegreerd. Deze omvatten populaire protocollen zoals het FTP-protocol voor bestandsoverdracht, het Telnet-terminalemulatieprotocol en e-mail SMTP-protocol, gebruikt in e-mail Internetnetwerken, hypertextdiensten WWW en vele anderen.

Tegenwoordig is de TCP/IP-stack een van de meest voorkomende transportprotocolstacks in computernetwerken.

Alleen al het internet verbindt ongeveer 10 miljoen computers over de hele wereld die met elkaar communiceren via de TCP/IP-protocolstack.

De snelle groei van de internetpopulariteit heeft ook geleid tot veranderingen in de machtsverhoudingen in de wereld. communicatie protocollen- TCP/IP-protocollen, waarop het internet is gebouwd, begonnen de onbetwiste leider van de afgelopen jaren – de IPX/SPX-stack van Novell – snel te verdringen. Tegenwoordig is het totale aantal computers waarop de TCP/IP-stack is geïnstalleerd groter dan het aantal computers waarop de IPX/SPX-stack draait, en dit duidt op een verandering in de houding van lokale netwerkbeheerders ten opzichte van de protocollen. gebruikt op desktopcomputers, omdat ze voorheen bijna overal werden gebruikt waartoe de Novell-protocollen toegang nodig hadden bestandsservers NetWare. Het proces van het promoten van de TCP/IP-stack naar een leidende positie in alle soorten netwerken gaat door, en nu moet elk industrieel besturingssysteem een ​​software-implementatie van deze stack bevatten.

Hoewel de TCP/IP-protocollen onlosmakelijk verbonden zijn met het internet, en elk van de miljoenen dollars kostende armada Internetcomputers op basis van deze stapel werkt, zijn er een groot aantal lokale, bedrijfs- en territoriale netwerken die niet direct deel uitmaken van het internet en die ook gebruikmaken van TCP/IP-protocollen. Om deze netwerken van internet te onderscheiden, worden ze TCP/IP-netwerken of eenvoudigweg IP-netwerken genoemd.

Omdat de TCP/IP-stack oorspronkelijk voor internet is ontworpen, heeft deze veel functies die hem een ​​voordeel geven ten opzichte van andere protocollen als het gaat om het bouwen van netwerken die mondiale verbindingen. Een zeer nuttige functie die dit protocol bruikbaar maakt in grote netwerken is met name de mogelijkheid om pakketten te fragmenteren. Een complex samengesteld netwerk bestaat vaak uit netwerken die op totaal verschillende principes zijn gebouwd. Elk van deze netwerken kan zijn eigen waarde instellen voor de maximale lengte van een eenheid verzonden gegevens (frame). In dit geval bij het verplaatsen van het ene netwerk met een grotere maximale lengte naar het andere met een kleinere maximale lengte, kan het nodig zijn om het verzonden frame in verschillende delen te splitsen. Het IP-protocol van de TCP/IP-stack lost dit probleem effectief op.

Een ander kenmerk van TCP/IP-technologie is het flexibele adresseringssysteem, waardoor het gemakkelijker wordt om netwerken van andere technologieën op te nemen in het internet (internet of samengesteld netwerk) in vergelijking met andere protocollen met vergelijkbare doeleinden. Deze eigenschap vergemakkelijkt ook het gebruik van de TCP/IP-stack voor het bouwen van grote heterogene netwerken.

De TCP/IP-stack maakt zeer spaarzaam gebruik van uitzendmogelijkheden. Deze eigenschap is eenvoudigweg nodig bij het werken aan langzame communicatiekanalen die typisch zijn voor territoriale netwerken.

De prijs die voor de voordelen moet worden betaald, is dat echter wel hoge eisen aan hulpbronnen en de complexiteit van het beheer van IP-netwerken. Krachtig realiseren functionaliteit TCP/IP-stackprotocollen vereisen grote rekenkosten. Flexibel systeem het adresseren en afwijzen van uitzendingen leidt tot de aanwezigheid in het IP-netwerk van verschillende gecentraliseerde diensten zoals DNS, DHCP, enz. Elk van deze diensten vereenvoudigt het netwerkbeheer en de configuratie van apparatuur, maar vereist tegelijkertijd zelf nauwe aandacht van beheerders.

Je kunt andere argumenten voor en tegen geven, maar het feit blijft dat TCP/IP tegenwoordig de meest populaire protocolstack is, die op grote schaal wordt gebruikt in zowel mondiale als lokale netwerken.

IPX/SPX-stack

Deze stapel is een originele Novell-protocolstack, ontworpen voor netwerkbesturingssystemen. NetWare-systemen terug in de vroege jaren 80. De netwerk- en sessielaagprotocollen Internetwork Packet Exchange (IPX en Sequenced Packet Exchange, SPX), waaraan de stack zijn naam ontleent, zijn een directe aanpassing van de XNS-protocollen van Xerox, die veel minder gebruikelijk zijn dan de IPX/SPX-stack.

De populariteit van de IPX/SPX-stack houdt rechtstreeks verband met het Novell NetWare-besturingssysteem, dat voor een lange tijd behield het wereldleiderschap in aantal geïnstalleerde systemen, hoewel binnen De laatste tijd de populariteit is aanzienlijk afgenomen en het groeitempo blijft merkbaar achter Microsoft Windows NT

Veel kenmerken van de IPX/SPX-stack zijn te danken aan de oriëntatie van vroege versies van NetWare OS (tot en met versie 4.0) voor het werken in lokale netwerken kleine maten, bestaande uit personal computers met bescheiden middelen. Het is duidelijk dat Novell voor dergelijke computers protocollen nodig had waarvan de implementatie een minimum aantal zou vereisen werkgeheugen(beperkt op IBM-compatibele computers met MS-DOS tot 640 KB) en die snel zouden werken op processors met een laag verwerkingsvermogen. Als gevolg hiervan werkten de IPX/SPX-stackprotocollen tot voor kort goed in lokale netwerken en niet zo goed in grote bedrijfsnetwerken, omdat ze langzame mondiale verbindingen overbelastten met broadcastpakketten die intensief worden gebruikt door verschillende protocollen in deze stack (bijvoorbeeld om communicatie tot stand brengen tussen clients en servers). Deze omstandigheid, evenals het feit dat de IPX/SPX-stack eigendom is van Novell en een licentie nodig heeft om deze te implementeren (dat wil zeggen dat open specificaties niet werden ondersteund), beperkte zijn activiteiten lange tijd uitsluitend tot netwerken.