Стандартные стеки коммуникационных протоколов. Занятие 07

1. МДК.01.01 Организация, принципы построения и функционирования компьютерных сетей 2-курс

Занятие 07

2. Стандартные стеки коммуникационных протоколов

Важнейшим направлением стандартизации в области
вычислительных сетей является стандартизация
коммуникационных протоколов.
В настоящее время в сетях используется большое количество
стеков коммутационных протоколов.
Наиболее популярными являются стеки: TCP/IP, IPX/SPX,
NetBIOS/SMB, DECnet, SNA и OSI.
Все эти стеки, кроме SNA, на нижних уровнях – физическом и
канальном – используют одни и те же хорошо
стандартизованные протоколы Ethernet, Token Ring, FDDI и
некоторые другие, которые позволяют использовать во всех
сетях одну и ту же аппаратуру.

3. Стандартные стеки коммуникационных протоколов

Зато на верхних уровнях все стеки работают по своим
собственным протоколам.
Эти протоколы часто не соответствуют рекомендуемому
моделью OSI разбиению на уровни.
В частности, функции сеансового и представительного уровня,
как правило, объединены с прикладным уровнем.
Такое несоответствие связано с тем, что модель OSI появилась
как результат обобщения уже существующих и реально
используемых стеков, а не наоборот.

4. Стандартные стеки коммуникационных протоколов

Следует четко различать модель OSI и стек OSI.
В то время как модель OSI является концептуальной схемой
взаимодействия открытых систем, стек OSI представляет собой
набор вполне конкретных спецификаций протоколов.
В отличие от других стеков протоколов стек OSI полностью
соответствует модели OSI, он включает спецификации
протоколов для всех семи уровней взаимодействия,
определенных в этой модели.
На нижних уровнях стек OSI поддерживает Ethernet, Token Ring,
FDDI, протоколы глобальных сетей, Х.25 и ISDN, - т. е.
использует разработанные вне стека протоколы нижних
уровней, как и все другие стеки.

5. Стандартные стеки коммуникационных протоколов

Протоколы сетевого, транспортного и сеансового уровней
стека OSI специфицированы и реализованы различными
производителями, но распространены пока мало.
Наиболее популярными протоколами стека OSI являются
прикладные протоколы.
К ним относятся:
- протокол передачи файлов FТАМ,
- протокол эмуляции терминала VTР,
- протоколы справочной службы Х.500,
- протоколы электронной почты Х.400 и ряд других.

6. Стандартные стеки коммуникационных протоколов

Стек OSI – международный, независимый от производителей
стандарт.
Его поддерживает правительство США в своей программе
GOSIP.
В соответствии с этой программой все компьютерные сети,
устанавливаемые в правительственных учреждениях США
после 1990 года, должны или непосредственно поддерживать
стек OSI, или обеспечивать средства для перехода на этот стек
в будущем.

7. Стандартные стеки коммуникационных протоколов

Стек ТСР/IP был разработан по инициативе Министерства
обороны США более 20 лет назад для связи
экспериментальной сети ARPAnet с другими сетями как набор
общих протоколов для разнородной вычислительной среды.
Сегодня этот стек используется для связи компьютеров
всемирной информационной сети Internet, а также в огромном
числе корпоративных сетей.
Стек ТСР/IP на нижнем уровне поддерживает все популярные
стандарты физического и канального уровней: для локальных
сетей-это Ethernet, Token Ring, FDDI, для глобальных –
протоколы работы на аналоговых коммутируемых и
выделенных линиях SLIP, РРР, протоколы территориальных
сетей Х.25 и ISDN.

8. Стандартные стеки коммуникационных протоколов

Основными протоколами стека, давшими ему название,
являются протоколы IP и ТСР.
Эти протоколы в терминологии модели OSI относятся к
сетевому и транспортному уровням соответственно.
IP обеспечивает продвижение пакета по составной сети, а ТСР
гарантирует надежность его доставки.
За долгие годы использования в сетях различных стран и
организаций стек ТСР/IP вобрал в себя большое количество
протоколов прикладного уровня.

9. Стандартные стеки коммуникационных протоколов

К ним относятся такие популярные протоколы, как:
- протокол пересылки файлов FТР,
- протокол эмуляции терминала Telnet,
- почтовый протокол SMTP, используемый в электронной
почте сети Internet,
- гипертекстовые сервисы службы WWW и многие другие.

10. Стандартные стеки коммуникационных протоколов

В следующей таблице показано соответствие некоторых,
наиболее популярных протоколов уровням модели OSI.
Часто это соответствие весьма условно, так как модель OSI –
это только руководство к действию.

11.

12. Стандартные стеки коммуникационных протоколов

В большинстве случаев разработчики стеков отдавали
предпочтение скорости работы сети в ущерб модульности ни
один стек, кроме стека OSI, не разбит на семь уровней.
Чаще всего в стеке явно выделяются 3-4 уровня:
- уровень сетевых адаптеров, в котором реализуются
протоколы физического и канального уровней,
- сетевой уровень,
- транспортный уровень,
- уровень служб, вбирающий в себя функции сеансового,
представительного и прикладного уровней.

13. Стандартные стеки коммуникационных протоколов

В 1980 г. в институте IEEE («Ай трипл и») был организован
комитет 802 по стандартизации локальных сетей, в результате
работы которого было принято семейство стандартов
IEEE 802-х, которые содержат рекомендации по
проектированию нижних уровней локальных сетей.
IEEE – Институт инженеров электротехники и электроники от
английского Institute of Electrical and Electronics Engineers,
I triple E — «Ай трипл и» — международная некоммерческая
ассоциация специалистов в области техники, мировой лидер в
области разработки стандартов по радиоэлектронике,
электротехнике и аппаратному обеспечению вычислительных
систем и сетей.

14. Стандартные стеки коммуникационных протоколов

Стандарты семейства IEEE 802.Х охватывают только два нижних
уровня семиуровневой модели OSI – физический и канальный.
Это связано с тем, что именно эти уровни в наибольшей
степени отражают специфику локальных сетей.
Старшие же уровни, начиная с сетевого, в значительной
степени имеют общие черты как для локальных, так и для
глобальных сетей.

15. Стандартные стеки коммуникационных протоколов

Специфика локальных сетей также нашла свое отражение в
разделении канального уровня на два подуровня, которые
часто называют также уровнями.
Канальный уровень (Data Link Layer) делится в локальных сетях
на два подуровня:
• логической передачи данных (Logical Link Control – LLC);
• управления доступом к среде (Media Access Control – МАС).
Уровень МАС появился из-за существования в локальных сетях
разделяемой среды передачи данных.

16. Стандартные стеки коммуникационных протоколов

Именно этот уровень обеспечивает корректное совместное
использование общей среды, предоставляя ее в соответствии с
определенным алгоритмом в распоряжение той или иной
станции сети.
После того как доступ к среде получен, ею может пользоваться
более высокий уровень – уровень LLC, организующий передачу
логических единиц данных, кадров информации, с различным
уровнем качества транспортных услуг.

17. Стандартные стеки коммуникационных протоколов

В современных локальных сетях получили распространение
несколько протоколов уровня МАС, реализующих различные
алгоритмы доступа к разделяемой среде.
Эти протоколы полностью определяют специфику таких
технологий, как Ethemet, Fast Ethemet, Gigabit Ethemet, Token
Ring, FDDI, 100VG-AnyLAN.

18. Стандартные стеки коммуникационных протоколов

Уровень LLC отвечает за передачу кадров данных между
узлами с различной степенью надежности, а также реализует
функции интерфейса с прилегающим к нему сетевым уровнем.
Именно через уровень LLC сетевой протокол запрашивает у
канального уровня нужную ему транспортную операцию с
нужным качеством.
На уровне LLC существует несколько режимов работы,
отличающихся наличием или отсутствием на этом уровне
процедур восстановления кадров в случае их потери или
искажения, т. е. отличающихся качеством транспортных услуг
этого уровня.

19. Стандартные стеки коммуникационных протоколов

Протоколы уровней МАС и LLC взаимно независимы – каждый
протокол уровня МАС может применяться с любым
протоколом уровня LLC, и наоборот.
Стандарты IEEE 802 имеют достаточно четкую структуру:
• 802.1 -Internetworking-объединение сетей;
• 802.2 -Logical Link Control, LLC -управление логической
передачей данных;
• 802.3 -Ethernet с методом доступа CSМA/CD;
• 802.4 -Token Bus LAN -локальные сети с методом доступа
Token Bus;
• 802.5 -Token Ring LAN -локальные сети с методом доступа
Token Ring;

20. Стандартные стеки коммуникационных протоколов

• 802.6-Metropolitan Area Network, МАN-сети мегаполисов;
• 802.7 -Broadband Technical Advisory Group -техническая
консультационная группа по широкополосной передаче;
• 802.8 -Fiber Optic Technical Advisory Group -техническая
консультационная группа по волоконно-оптическим сетям;
• 802.9-Integrated Voice and data Networks-интегрированные
сети передачи голоса и данных;
• 802.10-Network Security-сетевая безопасность;
• 802.11 -Wireless Networks -беспроводные сети;
• 802.12 -Demand Priority Access LAN, 100VG-AnyLAN –
локальные сети с методом доступа по требованию с
приоритетами.

21. Список литературы:

1. Компьютерные сети. Н.В. Максимов, И.И. Попов, 4-е издание,
переработанное и дополненное, «Форум», Москва, 2010.
2. Компьютерные сети. Принципы, технологии, протоколы, В. Олифер,
Н. Олифер (5-е издание), «Питер», Москва, Санк-Петербург, 2016.
3. Компьютерные сети. Э. Таненбаум, 4-е издание, «Питер», Москва,
Санк-Петербург, 2003.
4. Построение сетей на базе коммутаторов и маршрутизаторов / Н.Н.
Васин, Национальный Открытый Университет «ИНТУИТ», 2016.
5. Компьютерные сети : учебное пособие / А.В. Кузин, 3-е издание,
издательство «Форум», Москва, 2011.

22. Список ссылок:

https://studfiles.net/html/2706/999/html_prWXaDT0J0.iVML/img-hR7oUf.png
https://studfiles.net/html/2706/610/html_1t7827cn0P.AOQ6/htmlconvd-5FjQl116x1.jpg
https://bigslide.ru/images/51/50961/960/img12.jpg
https://bigslide.ru/images/51/50961/960/img11.jpg
https://1.bp.blogspot.com/-qptz15WfEJE/XDoN736gSvI/AAAAAAAAAU8/ESDrBE1iP-0vt5keIdxrnh_Y6ZpF2_2tQCLcBGAs/s1600/HybridNetwork.jpg
http://www.klikglodok.com/toko/19948-thickbox_default/jual-harga-allied-telesis-switch-16-port-gigabit-10-100-1000-unmanaged-at-gs90016.jpg

23. Благодарю за внимание!

Преподаватель: Солодухин Андрей Геннадьевич
Электронная почта: [email protected]