Сетевые модели

1.

МИНИСТЕРСТВО ЦИФРОВОГО РАЗВИТИЯ,
СВЯЗИ И МАССОВЫХ КОММУНИКАЦИЙ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
Федеральное государственное бюджетное образовательное
учреждение высшего образования
«Санкт – Петербургский государственный университет телекоммуникаций
им. проф. М.А. Бонч-Бруевича»
Специальность: 09.02.07 «Информационные системы и программирование»
ОП.11 КОМПЬЮТЕРНЫЕ СЕТИ
Преподаватель
Рожков А.И.
Санкт-Петербург 2024

2.

Лекция. Сетевые модели
План занятия:
1. Сетевые модели. Понятие сетевой модели.
2. Модель TCP/IP.

3.

1.Сетевые модели. Понятие сетевой модели
При передаче по сети вся передаваемая информация проходит
много этапов обработки:
• разбивается на блоки, каждый
управляющей информацией.
из
которых
снабжается
• полученные блоки оформляются в виде сетевых пакетов,
• эти пакеты кодируются, передаются с помощью электрических
или световых сигналов по сети в соответствии с выбранным
методом доступа,
• из принятых пакетов вновь восстанавливаются заключенные в
них блоки данных,
• блоки соединяются в данные, которые и становятся доступны
другому приложению.

4.

Часть из указанных процедур реализуется только программно,
другая - аппаратно, а какие-то операции могут выполняться как
программами, так и аппаратурой. Для того, чтобы упорядочить все
выполняемые процедуры, разделить их на уровни и подуровни,
взаимодействующие между собой, разработаны модели сетей.

5.

Существуют
две
многоуровневые
модели,
которые
используются для описания сетевых операций: эталонная модель
взаимодействия открытых систем (OSI) и эталонная модель
TCP/IP

6.

Протокольная модель соответствует структуре определенного
набора протоколов. TCP/IP является протокольной моделью,
поскольку в ней описываются функции, которые выполняются на
каждом уровне протоколов, входящих в набор протоколов TCP/IP.
TCP/IP также используется в качестве эталонной модели.
Эталонная модель обеспечивает единообразное применение
всех сетевых протоколов и сервисов, описывая то, что
необходимо сделать на определенном уровне, но не предписывая
конкретные способы выполнения. Модель OSI является
популярной
эталонной
моделью
объединенной
сети,
одновременно будучи протокольной моделью для набора
протоколов OSI.

7.

2. Модель TCP/IP
Протокольная модель сетевого взаимодействия TCP/IP
(Transmission Control Protocol / Internet Protocol, протокол
управления передачей / протокол интернета) была создана в
начале 70-х годов и иногда называется моделью сети Интернет.
Протокольная модель соответствует структуре определенного
набора протоколов. Она определяет четыре категории функций,
необходимых для успешного взаимодействия.
Разработкой этих протоколов занималось Министерство обороны
США, поэтому иногда модель TCP/IP называют DoD (Department of
Defence) модель. Как и модель OSI построение модели TCP/IP имеет
деление на уровни, внутри которых действуют определенные
протоколы и выполняются собственные функции.

8.

В таблице приведены сведения о каждом уровне модели TCP/IP

9.

Уровневая модель TCP/IP
Документом, регламентирующим уровневую архитектуру модели и
описывающий все протоколы, входящие в TCP/IP, является интернетстандарт RFC 1122. Стандарт включает 4 уровня модели TCP/IP:

10.

Уровень 1. Канальный уровень (link layer) — дает описание
тому, как происходит обмен информацией на уровне сетевых
устройств, определяет, как информация будет передаваться от
одного устройства к другому. Информация здесь кодируется,
делится на пакеты и отправляется по нужному каналу, т.е. среде
передачи.
Этот уровень также вычисляет максимальное расстояние, на
которое пакеты возможно передать, частоту сигнала, задержку ответа и
т.д. Все это — физические свойства среды передачи информации. На
канальном уровне самым распространенным протоколом является
Ethernet.

11.

Уровень 2. Межсетевой уровень (internet layer) - регламентирует
передачу информации по множеству локальных сетей, благодаря
чему открывается возможность взаимодействия разных сетей.
Межсетевое взаимодействие — это основной принцип
построения интернета. Локальные сети по всему миру объединены в
глобальную, а передачу данных между этими сетями осуществляют
магистральные и пограничные маршрутизаторы.

12.

Уровень 3. Транспортный уровень (transport layer). Протоколы
транспортного уровня TCP и UDP занимаются доставкой
информации. Эти протоколы определяют, насколько надежно
будут передаваться данные:
• TCP (протокол управления передачей) - протокол TCP
обеспечивает условие, при котором данные будут
передаваться надежно, с гарантией доставки и в правильной
последовательности (приложения, выполняющие передачу
файлов, скачивание веб-страниц и отправку электронной почты,
используют надежный протокол TCP).
• UDP
(протокол
пользовательских
дейтаграмм)
–
используется для максимально быстрой передачи данных и
при этом допускается потеря некоторых данных (протокол
UDP используют приложения для потоковой передачи видео и
голосовых данных, где скорость имеет большее значение, чем
надежность).

13.

Уровень 4. Прикладной уровень (application layer). В модели
TCP/IP
отсутствуют
дополнительные
промежуточные
уровни
(представления и сеансовый) в отличие от OSI. Функции
форматирования и представления данных делегированы
библиотекам и программным интерфейсам приложений (API) —
своего рода базам знаний. Когда службы или приложения
обращаются к библиотеке или API, те в ответ предоставляют
набор действий, необходимых для выполнения задачи и полную
инструкцию, каким образом эти действия нужно выполнять.

14.

Протоколы прикладного уровня действуют для большинства
приложений,
они
предоставляют
услуги
пользователю
или
обмениваются данными с «коллегами» с нижних уровней по уже
установленным соединениям. Здесь для большинства приложений
созданы свои протоколы, например HTTP для передачи гипертекста по
сети, SMTP для передачи почты, FTP для передачи файлов, протокол
назначения IP-адресов DHCP и прочие.

15.

Контрольные вопросы
1. Для чего используются и какие существуют сетевые модели?
2. Модель сети Интернет, ее уровни и их описание?