Какие две функции принадлежат уровню представления?

Уровень представления

Сетевая модель OSI (базовая эталонная модель взаимодействия открытых систем, англ. Open Systems Interconnection Basic Reference Model ) — абстрактная сетевая модель для коммуникаций и разработки сетевых протоколов. Представляет уровневый подход к сети. Каждый уровень обслуживает свою часть процесса взаимодействия. Благодаря такой структуре совместная работа сетевого оборудования и программного обеспечения становится гораздо проще и прозрачнее.

В настоящее время основным используемым семейством протоколов является TCP/IP, разработка которого не была связана с моделью OSI.

Содержание

Уровни модели OSI

Модель состоит из 7-ми уровней, расположенных друг над другом. Уровни взаимодействуют друг с другом (по «вертикали») посредством интерфейсов, и могут взаимодействовать с параллельным уровнем другой системы (по «горизонтали») с помощью протоколов. Каждый уровень может взаимодействовать только со своими соседями и выполнять отведённые только ему функции. Подробнее можно посмотреть на рисунке.

Прикладной (Приложений) уровень (англ. Application layer )

Верхний (7-й) уровень модели, обеспечивает взаимодействие сети и пользователя. Уровень разрешает приложениям пользователя иметь доступ к сетевым службам, таким как обработчик запросов к базам данных, доступ к файлам, пересылке электронной почты. Также отвечает за передачу служебной информации, предоставляет приложениям информацию об ошибках и формирует запросы к уровню представления. Пример: POP3, FTP.

Представительский (Уровень представления) (англ. Presentation layer )

Этот уровень отвечает за преобразование протоколов и кодирование/декодирование данных. Запросы приложений, полученные с уровня приложений, он преобразует в формат для передачи по сети, а полученные из сети данные преобразует в формат, понятный приложениям. На этом уровне может осуществляться сжатие/распаковка или кодирование/декодирование данных, а также перенаправление запросов другому сетевому ресурсу, если они не могут быть обработаны локально.

Уровень 6 (представлений) эталонной модели OSI обычно представляет собой промежуточный протокол для преобразования информации из соседних уровней. Это позволяет осуществлять обмен между приложениями на разнородных компьютерных системах прозрачным для приложений образом. Уровень представлений обеспечивает форматирование и преобразование кода. Форматирование кода используется для того, чтобы гарантировать приложению поступление информации для обработки, которая имела бы для него смысл. При необходимости этот уровень может выполнять перевод из одного формата данных в другой. Уровень представлений имеет дело не только с форматами и представлением данных, он также занимается структурами данных, которые используются программами. Таким образом, уровень 6 обеспечивает организацию данных при их пересылке.

Чтобы понять, как это работает, представим, что имеются две системы. Одна использует для представления данных расширенный двоичный код обмена иформацией ASCII (его используют большинство других производителей компьютеров). Если этим двум системам необходимо обменяться информацией, то нужен уровень представлений, который выполнит преобразование и осуществит перевод между двумя различными форматами.

Другой функцией, выполняемой на уровне представлений, является шифрование данных, которое применяется в тех случаях, когда необходимо защитить передаваемую информацию от приема несанкционированными получателями. Чтобы решить эту задачу, процессы и коды, находящиеся на уровне представлений, должны выполнить преобразование данных. На этом уровне существуют и другие подпрограммы, которые сжимают тексты и преобразовывают графические изображения в битовые потоки, так что они могут передаваться по сети.

Стандарты уровня представлений также определяют способы представления графических изображений. Для этих целей может использоваться формат PICT — формат изображений, применяемый для передачи графики QuickDraw между программами для компьютеров Macintosh и PowerPC. Другим форматом представлений является тэгированный формат файлов изображений JPEG.

Существует другая группа стандартов уровня представлений, которая определяет представление звука и кинофрагментов. Сюда входят интерфейс электронных музыкальных инструментов MPEG, используемый для сжатия и кодирования видеороликов на компакт-дисках, хранения в оцифрованном виде и передачи со скоростями до 1,5 Мбит/с, и

Сеансовый уровень (англ. Session layer )

5-й уровень модели отвечает за поддержание сеанса связи, позволяя приложениям взаимодействовать между собой длительное время. Уровень управляет созданием/завершением сеанса, обменом информацией, синхронизацией задач, определением права на передачу данных и поддержанием сеанса в периоды неактивности приложений. Синхронизация передачи обеспечивается помещением в поток данных контрольных точек, начиная с которых возобновляется процесс при нарушении взаимодействия.

Транспортный уровень (англ. Transport layer )

4-й уровень модели предназначен для доставки данных без ошибок, потерь и дублирования в той последовательности, как они были переданы. При этом не важно, какие данные передаются, откуда и куда, то есть он предоставляет сам механизм передачи. Блоки данных он разделяет на фрагменты, размер которых зависит от протокола, короткие объединяет в один, а длинные разбивает. Протоколы этого уровня предназначены для взаимодействия типа точка-точка. Пример: UDP.

Существует множество классов протоколов транспортного уровня, начиная от протоколов, предоставляющих только основные транспортные функции (например, функции передачи данных без подтверждения приема), и заканчивая протоколами, которые гарантируют доставку в пункт назначения нескольких пакетов данных в надлежащей последовательности, мультиплексируют несколько потоков данных, обеспечивают механизм управления потоками данных и гарантируют достоверность принятых данных.

Некоторые протоколы сетевого уровня, называемые протоколами без установки соединения, не гарантируют, что данные доставляются по назначению в том порядке, в котором они были посланы устройством-источником. Некоторые транспортные уровни справляются с этим, собирая данные в нужной последовательности до передачи их на сеансовый уровень. Мультиплексирование (multiplexing) данных означает, что транспортный уровень способен одновременно обрабатывать несколько потоков данных (потоки могут поступать и от различных приложений) между двумя системами. Механизм управления потоком данных — это механизм, позволяющий регулировать количество данных, передаваемых от одной системы к другой. Протоколы транспортного уровня часто имеют функцию контроля доставки данных, заставляя принимающую данные систему отправлять подтверждения передающей стороне о приеме данных.

Сетевой уровень (англ. Network layer )

3-й уровень сетевой модели OSI предназначен для определения пути передачи данных. Отвечает за трансляцию логических адресов и имён в физические, определение кратчайших маршрутов, коммутацию и маршрутизацию, отслеживание неполадок и заторов в сети. На этом уровне работает такое сетевое устройство, как маршрутизатор.

Протоколы сетевого уровня маршрутизируют данные от источника к получателю и могут быть разделены на два класса: протоколы с установкой соединения и без него.

Описать работу протоколов с установкой соединения можно на примере работы обычного телефона. Протоколы этого класса начинают передачу данных с вызова или установки маршрута следования пакетов от источника к получателю. После чего начинают последовательную передачу данных и затем по окончании передачи разрывают связь.

Протоколы без установки соединения, которые посылают данные, содержащие полную адресную информацию в каждом пакете, работают аналогично почтовой системе. Каждое письмо или пакет содержит адрес отправителя и получателя. Далее каждый промежуточный почтамт или сетевое устройство считывает адресную информацию и принимает решение о маршрутизации данных. Письмо или пакет данных передается от одного промежуточного устройства к другому до тех пор, пока не будет доставлено получателю. Протоколы без установки соединения не гарантируют поступление информации получателю в том порядке, в котором она была отправлена. За установку данных в соответствующем порядке при использовании сетевых протоколов без установки соединения отвечают транспортные протоколы.

Канальный уровень (англ. Data Link layer )

Этот уровень предназначен для обеспечения взаимодействия сетей на физическом уровне и контроля за ошибками, которые могут возникнуть. Полученные с физического уровня данные он упаковывает во фреймы, проверяет на целостность, если нужно исправляет ошибки (посылает повторный запрос поврежденного кадра) и отправляет на сетевой уровень. Канальный уровень может взаимодействовать с одним или несколькими физическими уровнями, контролируя и управляя этим взаимодействием. Спецификация IEEE 802 разделяет этот уровень на 2 подуровня — MAC (Media Access Control) регулирует доступ к разделяемой физической среде, LLC (Logical Link Control) обеспечивает обслуживание сетевого уровня.

На этом уровне работают коммутаторы, мосты.

В программировании этот уровень представляет драйвер сетевой платы, в операционных системах имеется программный интерфейс взаимодействия канального и сетевого уровней между собой, это не новый уровень, а просто реализация модели для конкретной ОС. Примеры таких интерфейсов: ODI,

Физический уровень (англ. Physical layer )

Самый нижний уровень модели предназначен непосредственно для передачи потока данных. Осуществляет передачу электрических или оптических сигналов в кабель или в радиоэфир и, соответственно, их приём и преобразование в биты данных в соответствии с методами кодирования цифровых сигналов. Другими словами, осуществляет интерфейс между сетевым носителем и сетевым устройством.

На этом уровне работают концентраторы (хабы), повторители (ретрансляторы) сигнала и медиаконверторы.

Функции физического уровня реализуются на всех устройствах, подключенных к сети. Со стороны компьютера функции физического уровня выполняются сетевым адаптером или последовательным портом. К физическому уровню относятся физические, электрические и механические интерфейсы между двумя системами. Физический уровень определяет такие свойства среды сети передачи данных как оптоволокно, витая пара, коаксиальный кабель, спутниковый канал передач данных и т. п. Стандартными типами сетевых интерфейсов, относящимися к физическому уровню, являются: V.35, RS-232C, RJ-45, разъемы BNC.

Модель OSI и реальные протоколы

Семиуровневая модель OSI является теоретической, и содержит ряд недоработок. Были попытки строить сети в точном соответствии с моделью OSI, но созданные таким образом сети были дорогими, ненадёжными и неудобными в эксплуатации. Реальные сетевые протоколы, используемые в существующих сетях, вынуждены отклоняться от неё, обеспечивая непредусмотренные возможности, поэтому привязка некоторых из них к уровням OSI является несколько условной: некоторые протоколы занимают несколько уровней модели OSI, функции обеспечения надёжности реализованы на нескольких уровнях модели OSI.

Читайте также  Гофра с зондом что это?

Основная недоработка OSI — непродуманный транспортный уровень. На нём OSI позволяет обмен данными между приложениями (вводя понятие порта — идентификатора приложения), однако, возможность обмена простыми датаграммами (по типу UDP) в OSI не предусмотрена — транспортный уровень должен образовывать соединения, обеспечивать доставку, управлять потоком и т. п. (по типу TCP). Реальные же протоколы реализуют такую возможность.

Семейство TCP/IP

Семейство TCP/IP имеет три транспортных протокола: TCP, полностью соответствующий OSI, обеспечивающий проверку получения данных, UDP, отвечающий транспортному уровню только наличием порта, обеспечивающий обмен датаграммами между приложениями, не гарантирующий получения данных и ICMP, используемый для внутренних нужд обеспечения работы; остальные также не являются транспортными протоколами.)

Семейство IPX/SPX

В семействе IPX/SPX порты (называемые «сокеты» или «гнёзда») появляются в протоколе сетевого уровня IPX, обеспечивая обмен датаграммами между приложениями (операционная система резервирует часть сокетов для себя). Протокол SPX, в свою очередь, дополняет IPX всеми остальными возможностями транспортного уровня в полном соответствии с OSI.

В качестве адреса хоста IPX использует идентификатор, образованный из четырёхбайтного номера сети (назначаемого маршрутизаторами) и MAC-адреса сетевого адаптера.

Модель DOD

Стек протоколов TCP/IP, использующий упрощённую четырёхуровневую модель OSI.

Уровни эталонной модели OSI

  • Содержание статьи
    • Что такое модель OSI?
    • Уровни эталонной модели
    • Функции физического уровеня
    • Функции канального уровня
    • Функции сетевого уровня
    • Функции транспортного уровня модели osi
    • Функции сеансового уровня
    • Функции представительного уровня
    • Функции прикладного уровня модели osi
    • Сетезависимые и сетенезависимые уровни семиуровневой модели osi
    • Добавить комментарий

Что такое модель OSI?

Модель OSI (Open Systems Interconnection model) — это сетевая модель стека сетевых протоколов OSI/ISO. С помощью данной модели различные сетевые устройства могут взаимодействовать друг с другом. Модель определяет различные уровни взаимодействия систем. Каждый уровень выполняет определённые функции при таком взаимодействии.

В данной статье мы рассмотрим назначение уровней эталонной модели osi, с подробным описанием каждого из семи уровней модели.

Процесс организации принципа сетевого взаимодействия, в компьютерных сетях, довольно-таки сложная и непростая задача, поэтому для осуществления этой задачи решили использовать хорошо известный и универсальный подход — декомпозиция.

Декомпозиция — это научный метод, использующий разбиение одной сложной задачи на несколько более простых задач — серий (модулей), связанных между собой.

Многоуровневый подход:

  • все модулей дробятся на отдельные группы и сортируются по уровням, тем самым создавая иерархию;
  • модули одного уровня для осуществления выполнения своих задач посылает запросы только к модулям непосредственно примыкающего нижележащего уровня;
  • включается работу принцип инкапсуляции – уровень предоставляет сервис, пряча от других уровней детали его реализации.

На Международную Организацию по Стандартам (International Standards Organization, ISO, созданная в 1946 году) возложили задачу создания универсальной модели, которая четко разграничит и определит различные уровни взаимодействия систем, с поименованными уровнями и с наделением каждого уровня своей конкретной задачи. Эту модель назвали моделью взаимодействия открытых систем (Open System Interconnection, OSI) или моделью ISO/OSI .

Эталонная Модель Взаимосвязи Открытых Систем (семиуровневая модель osi) введена в 1977 г.

После утверждения данной модели, проблема взаимодействия была разделена (декомпозирована) на семь частных проблем, каждая из которых может быть решена независимо от других.

Уровни эталонной модели

Уровни эталонной модели OSI представляют из себя вертикальную структуру, где все сетевые функции разделены между семью уровнями. Следует особо отметить, что каждому такому уровню соответствует строго описанные операции, оборудование и протоколы.

Взаимодействие между уровнями организовано следующим образом:

  • по вертикали — внутри отдельно взятой ЭВМ и только с соседними уровнями.
  • по горизонтали — организовано логическое взаимодействие — с таким же уровнем другого компьютера на другом конце канала связи (то есть сетевой уровень на одном компьютере взаимодействует с сетевым уровнем на другом компьютере).

Так как семиуровневая модель osi состоит из строгой соподчиненной структуры, то любой более высокий уровень использует функции нижележащего уровня, причем распознает в каком именно виде и каким способом (т.е. через какой интерфейс) нужно передавать ему поток данных.

Рассмотрим, как организуется передача сообщений по вычислительной сети в соответствии с моделью OSI. Прикладной уровень — это уровень приложений, то есть данный уровень отображается у пользователя в виде используемой операционной системы и программ, с помощью которой выполняется отправка данных. В самом начале именно прикладной уровень формирует сообщение, далее оно передается представительному уровню, то есть спускается вниз по модели OSI. Представительный уровень, в свою очередь, проводит анализ заголовка прикладного уровня, выполняет требуемые действия, и добавляет в начало сообщения свою служебную информацию, в виде заголовка представительного уровня, для представительного уровня узла назначения. Далее движение сообщения продолжается вниз, спускается к сеансовому уровню, и он, в свою очередь, также добавляет свои служебные данные, в виде заголовка вначале сообщения и процесс продолжается, пока не достигнет физического уровня.

Следует отметить, что помимо добавления служебной информации в виде заголовка вначале сообщения, уровни могут добавлять служебную информацию и в конце сообщения, который называется «трейлер».

Когда сообщение достигло физического уровня, сообщение уже полностью сформировано для передачи по каналу связи к узлу назначения, то есть содержит в себе всю служебную информацию добавленную на уровнях модели OSI.

Помимо термина «данные» (data), которое используется в модели OSI на прикладном, представительном и сеансовом уровнях, используются и другие термины на других уровнях модели OSI, чтобы можно было сразу определить на каком уровне модели OSI выполняется обработка.

В стандартах ISO для обозначения той или иной порции данных, с которыми работают протоколы разных уровней модели OSI, используется общее название — протокольный блок данных (Protocol Data Unit, PDU). Для обозначения блоков данных определенных уровней часто используются специальные названия: кадр (frame), пакет (packet), сегмент (segment).

Функции физического уровеня

  • на этом уровне стандартизируются типы разъемов и назначение контактов;
  • определяется, каким образом представляются «0» и «1»;
  • интерфейс между сетевым носителем и сетевым устройством (передает электрические или оптические сигналы в кабель или радиоэфир, принимает их и преобразует в биты данных);
  • функции физического уровня реализуются во всех устройствах, подключенных к сети;
  • оборудование, работающее на физическом уровне: концентраторы;
  • Примеры сетевых интерфейсов, относящихся к физическому уровню: RS-232C, RJ-11, RJ-45, разъемы AUI, ВNС .

Функции канального уровня

  • нулевые и единичные биты Физического уровня организуются в кадры — «frame». Кадр является порцией данных, которая имеет независимое логическое значение;
  • организация доступа к среде передачи;
  • обработка ошибок передачи данных;
  • определяет структуру связей между узлами и способы их адресации;
  • оборудование, работающее на канальном уровне: коммутаторы, мосты;
  • примеры протоколов, относящихся к канальному уровню: Ethernet , Token Ring , FDDI, Bluetooth , Wi-Fi , Wi-Max, X.25, FrameRelay, ATM.

Для ЛВС канальный уровень разбивается на два подуровня:

  • LLC (LogicalLinkControl) –отвечает за установление канала связи и за безошибочную посылку и прием сообщений данных;
  • MAC (MediaAccessControl) – обеспечивает совместный доступ сетевых адаптеров к физическому уровню, определение границ кадров, распознавание адресов назначения (например, доступ к общей шине).

Функции сетевого уровня

  • определения пути передачи данных;
  • определения кратчайшего маршрута;
  • коммутации ;
  • маршрутизации ;
  • отслеживания неполадок и заторов в сети.
  • передача сообщений по связям с нестандартной структурой;
  • согласование разных технологий;
  • упрощение адресации в крупных сетях;
  • создание барьеров на пути нежелательного трафика между сетями.

Оборудование, работающее на сетевом уровне: маршрутизатор.
Виды протоколов сетевого уровня:

  • сетевые протоколы (продвижение пакетов через сеть: IP , ICMP);
  • протоколы маршрутизации: RIP, OSPF;
  • протоколы разрешения адресов (ARP).

Функции транспортного уровня модели osi

  • обеспечивает приложениям (или прикладному и сеансовому уровням) передачу данных с требуемой степенью надежности, компенсирует недостатки надёжности более низких уровней;
  • мультиплексирование и демультиплексирование т.е. сбора и разборка пакетов;
  • протоколы предназначены для взаимодействия типа «точка—точка»;
  • начиная с данного уровня, протоколы реализуются программными средствами конечных узлов сети — компонентами их сетевых ОС;
  • примеры: протоколы TCP , UDP .

Функции сеансового уровня

  • поддержание сеанса связи, позволяя приложениям взаимодействовать между собой длительное время;
  • создание/завершение сеанса;
  • обмен информацией;
  • синхронизация задач;
  • определение права на передачу данных;
  • поддержанием сеанса в периоды неактивности приложений.
  • синхронизация передачи обеспечивается помещением в поток данных контрольных точек, начиная с которых возобновляется процесс при сбоях.

Функции представительного уровня

  • отвечает за преобразование протоколов и кодирование/декодирование данных. Запросы приложений, полученные с уровня приложений, преобразует в формат для передачи по сети, а полученные из сети данные преобразует в формат, понятный приложениям;
  • возможно осуществление:
  • сжатия/распаковки или кодирования/декодирования данных;
  • перенаправления запросов другому сетевому ресурсу, если они не могут быть обработаны локально.
  • пример: протокол SSL (обеспечивает секретных обмен сообщениями для протоколов прикладного уровня TCP/IP).
Читайте также  Как настроить роутер на 5 ггц?

Функции прикладного уровня модели osi

  • является набором разнообразных протоколов, с помощью которых пользователи сети получают доступ к разделяемым ресурсам, организуют совместную работу;
  • обеспечивает взаимодействие сети и пользователя;
  • разрешает приложениям пользователя иметь доступ к сетевым службам, таким как обработчик запросов к базам данных, доступ к файлам, пересылке электронной почты;
  • отвечает за передачу служебной информации;
  • предоставляет приложениям информацию об ошибках;
  • пример: HTTP, POP3, SNMP, FTP.

Сетезависимые и сетенезависимые уровни семиуровневой модели osi

По своим функциональным возможностям семь уровней модели OSI можно отнести к одной из двух групп:

  • группа, в которой уровни зависят от конкретной технической реализации компьютерной сети. Физический, канальный и сетевой уровни — являются сетезависимыми, другими словами эти уровни неразрывно связаны с конкретным используемым сетевым оборудованием.
  • группа, в которой уровни в основном ориентированы на работу с приложениями. Сеансовый, представительный и прикладной уровни — ориентированы на используемые приложения и практически не зависят от того, какое именно сетевое оборудование используется в компьютерной сети, то есть сетенезависимые.

Уровень представления информации в эталонной модели ISO/OSI. Проблемы совместимости представления данных. Назначение уровня представления и обеспечиваемые им функции (сервисы).

Представительский уровень (Presentation layer) — обеспечивает форматирование и преобразование данных.

Отвечает за преобразование протоколов и кодирование/декодирование данных. Запросы, полученные с уровня приложений, он преобразует в формат для передачи по сети и наоборот.

На этом уровне может осуществляться сжатие/распаковка или кодирование/декодирование данных, перенаправление запросов другому сетевому ресурсу, если они не могут быть обработаны локально.

Форматирование данных используется для того, чтобы гарантировать приложению поступление информации для обработки, которая имела бы для него смысл. При необходимости этот уровень может выполнять перевод из одного формата данных в другой. Уровень представлений имеет дело не только с форматами и представлением данных, он также занимается структурами данных, которые используются программами.

Первая функция уровня представления — обеспечение организации данных при их пересылке.

Пример: допустим, имеются две системы. Одна использует для представления данных расширенный двоичный код обмена информацией EBCDIC (например, мэйнфрейм компании IBM), а другая — американский стандартный код обмена информацией ASCII (большинство других производителей компьютеров). Если этим двум системам необходимо обменяться информацией, то нужен уровень представлений, который выполнит преобразование и осуществит перевод между двумя различными форматами.

Вторая функция — шифрование данных. Применяется в тех случаях, когда необходимо защитить передаваемую информацию от приема несанкционированными получателями. Чтобы решить эту задачу, процессы и коды, находящиеся на уровне представлений, должны выполнить преобразование данных. На этом уровне существуют и другие подпрограммы, которые сжимают тексты и преобразовывают графические изображения в битовые потоки, так что они могут передаваться по сети.

36. Прикладной уровень эталонной модели ISO/OSI. Способы организации взаимодействия распределенных приложений, примеры.

На этом уровне находятся специализированные протоколы каждой службы.

Например:

· HTTP для загрузки страничек веб-браузерами

· FTP для удаленного взаимодействия с файловой системой

· SMTP и POP3 для отправки и получения почты

· Telnet для получения доступа к командной строке удаленного сервера.

Сколько приложений — столько прикладных протоколов.

В сетях TCP/IP прикладные протоколы включают в себя функции представительского и сеансового уровней. Поэтому в сети TCP/IP три уровня (прикладной, представительский, сеансовый) объединяют в один и называют прикладным.

Также отвечает за передачу служебной информации, предоставляет приложениям информацию об ошибках и формирует запросы к уровню представления.

POP3 (англ. Post Office Protocol Version 3 — протокол почтового отделения, версия 3) используется почтовым клиентом для получения сообщений электронной почты с сервера. Обычно используется в паре с протоколом SMTP.

HTTP (англ. HyperText Transfer Protocol — «протокол передачи гипертекста»)

Протоколы приложений — правила того, как взаимодействовать с приложением.

Многие протоколы прикладного уровня общедоступны, например HTTP. Т.е. любой веб браузер, который поддерживает протокол HTTP, может передавать любой файл с веб сервера, который также использует протокол HTTP. Веб браузер, веб сервер и протокол HTTP в совокупности — сетевое приложение.

Некоторые протоколы прикладного уровня являются частными и поэтому доступны не для всех; протоколы VoIP являются примерами такого типа протоколов. Поэтому нельзя использовать общий пользовательский интерфейс, чтобы получить доступ к своей учетной записи Skype; необходимо использовать пользовательский интерфейс Skype.

37.Глобальная сеть Internet:предпосылки появления, история развития, организационная структура, динамика роста, качественное развитие, общее описание семейства протоколов TCP/IP, основные понятия.

Роль СССР: испытания первой атомной бомбы, запуски первого и второго искусственных спутников Земли — стимулом к созданию в рамках министерства обороны США двух правительственных органов: Национальная аэрокосмическая администрация NASA (National Aeronautics and Space Administration) и Агентство передовых исследовательских проектов (Advanced Research Projects Agency, ARPA).Уже в 60-х годах основные работы ARPA были посвящены разработке метода соединения компьютеров друг с другом.

Началось все с четырехкомпьютерной сети ARPANET.

В 1964 г. — теория о коммутации пакетов для передачи данных. Клейнрок убедил своих коллег из APRA в возможности коммуникаций с использованием пакетов и в преимуществах своей теории перед существующим принципом передачи данных – коммутацией каналов.

Для проверки новой концепции Лоренс в 1965 году соединили компьютер в шт. Массачусетс с компьютером в Калифорнии с помощью низкоскоростных телефонных коммутируемых линий. Таким образом была создана первая в истории (хотя и маленькая) нелокальная компьютерная сеть.

”Холодная война” продолжалась, и угроза ядерной войны была более чем реальна. Был задуман проект компьютерной сети ARPANET, и для его реализации DARPA пригласило Л. Робертса.

– изучение способов поддержания связи в условиях ядерного нападения;

– разработка концепции децентрализованного (распределенного) управления военными и гражданскими объектами в период ведения войн;

– объединение исследовательских учреждений;

– проведение экспериментов в области компьютерных коммуникаций.

в 1972 году появилось первое приложение – электронная почта, которая на следующие десять лет стала крупнейшим сетевым приложением.

Тогда же ARPA было переименовано в DARPA (Defense Advanced Research Projects Agency).

Был разработан протокол сетевого взаимодействия узлов – Network Control Protocol (NCP). Когда к ARPANET начали присоединяться другие сети, понадобился новый протокол. Создали TCP/IP, на базе которого обеспечивалась надежная доставка информации по неоднородной сети.

Переход ARPANET с протокола NCP на TCP/IP состоялся 1 января 1983 года.

Изначально Интернет был ориентирован на текст, в начале 1990-х им пользовались только ученые-исследователи и интересующиеся энтузиасты. Однако, с появлением ОС семейства Windows, которая была доступна всем пользователям, и с ростом компьютеризации населения Интернет набрал популярность.

Стек протоколов TCP/IP

TCP/IP — самые популярное средство организации составных сетей.

Семейство протоколов TCP/IP построено по «слоеному» принципу. Хотя оно и имеет многоуровневую структуру, его строение отличается от строения эталонной модели OSI, предложенной стандартом ISO. TCP/IP — собирательное название для набора (стека) сетевых протоколов разных уровней, используемых в Интернет.


Стек протоколов TCP/IP делится на 4 уровня:

· уровень сетевых интерфейсов (Физический и канальный).

Единицу данных протокола UDP часто называют дейтаграммой (или датаграммой). Дейтаграмма — это общее название для единиц данных, которыми оперируют протоколы без установления соединений. К таким протоколам относится и протокол межсетевого взаимодействия IP.

Дейтаграмму протокола IP называют также пакетом.

В стеке TCP/IP принято называть кадрами (фреймами) единицы данных протоколов, на основе которых IP-пакеты переносятся через подсети составной сети. При этом не имеет значения, какое название используется для этой единицы данных в локальной технологии.

ОРГАНИЗАЦИОННАЯ СТРУКТУРА:

38. Организации, ведающие разработками и утверждением стандартов в Internet, концепция RFC.

Спецификация начинается как эскиз Интернета.Эскиз (черновик) Интернета— рабочий документ (работа в процессе выполнения). Он не имеет официального статуса без официального состояния и удаляется из БД после шести месяцев жизни. По рекомендации администрации сети Интернет эскиз может быть издан какЗапрос о комментарии.

RFC (Request for Comments) — Запрос для комментариев. Тип формального документа группы IETF. Документы из серии RFC имеют номер и статус. Окончательная версия RFC-документа становится стандартом Интернет. RFC в течение его времени жизни относят к одному из шестиуровней готовности:предложенный стандарт, эскиз стандарта, стандарт Интернета, исторический, экспериментальный и информационный

Черновой стандартПосле двух и более успешных независимых и совместимых реализаций предложенный стандарт переходит на более высокий уровень чернового стандарта. Если не обнаруживаются трудности и не возникает проблем, черновой стандарт с определенными модификациями обычно становится стандартом Интернета.

Стандарт ИнтернетаЧерновой стандарт после демонстрации успешной реализации Историческиезапросы на комментарии существенны для исторической перспективы. Если старые версии стандартов были заменены новыми, или вышли из употребления, или никогда не проходили необходимые уровни готовности, они приобретают статус исторических RFC Экспериментальные,если он содержит сведения об экспериментальных исследованиях, интересных для Интернет-сообщества.

Читайте также  Как найти человека по IP адресу компьютера?

Информационные, если содержит документы, которые являются не стандартами или любыми др несогласованными документами. Они могут быть обуч программами, связанными с Интернет

IETF (Internet Engineering Task Force) — Рабочая группа проектирования Интернет. Открытое международное сообщество, занимающееся развитием архитектуры и протоколов Интернет.

ISOC (Internet SOCiety) — Сообщество Интернет. Международная некоммерческая организация, занимающаяся вопросами организации сотрудничества и координации усилий в области развития Интернет.

ICANNThe Internet Corporation for Assigned Names and Numbers (ICANN) — некоммерческая организация, основанная в октябре 1998 года для распределения IP-адресов, параметров протоколов, администрирования системы доменных имен (DNS), администрирования и поддержки функционирования ROOT серверов.

RIPE NCC (Европейский Сетевой Координационный Центр) — одна из четырех действующих под управлением The Address Supporting Organization ICANN ASO (Вспомогательной организации по распределению IP-адресов ICANN) Региональных Регистратур Интернет (RIR), которые существуют сегодня в мире: APNIC, ARIN LACNIC RIPE NCC.

Совет по архитектуре сети Интернет (IAB — Internet Architecture Board) — технический советник ISOC. Главные цели IAB состоят в том, чтобы наблюдать за непрерывным развитием протокола TCP/IP, собирать сведения и служить техническим консультантом для исследований, проводимых членами ISOC.

Исследовательская группа сети Интернет (Internet Research Task Force)— форум рабочих групп, управляемых Группой руководства исследованиями в сети Интернет (IRSG — Internet Research Steering Group). IRTF сосредоточивается на долгосрочных исследовательских темах, связанных с сетевыми протоколами Интернет, приложениями, архитектурой и технологией.

Организация стока поверхностных вод: Наибольшее количество влаги на земном шаре испаряется с поверхности морей и океанов (88‰).

Опора деревянной одностоечной и способы укрепление угловых опор: Опоры ВЛ — конструкции, предназначен­ные для поддерживания проводов на необходимой высоте над землей, водой.

Общие условия выбора системы дренажа: Система дренажа выбирается в зависимости от характера защищаемого.

Механическое удерживание земляных масс: Механическое удерживание земляных масс на склоне обеспечивают контрфорсными сооружениями различных конструкций.

7 уровней модели OSI — физический, канальный, сетевой, транспортный, сеансовый, представления, прикладной

Модель OSI

Эталонная модель OSI являет собой 7-уровневую сетевую иерархию созданную международной организацией по стандартам (ISO). Представленная модель на рис.1 имеет 2 различных модели:

  • горизонтальная модель на основе протоколов, реализующую взаимодействие процессов и ПО на разных машинах
  • вертикальную модель на основе услуг, реализуемых соседними уровнями друг другу на одной машине

В вертикальной — соседние уровни меняются информацией с помощью интерфейсов API. Горизонтальная модель требует общий протокол для обмена информацией на одном уровне.

Рисунок — 1

Модель OSI описывает только системные методы взаимодействия, реализуемые ОС, ПО и тд. Модель не включает методы взаимодействия конечных пользователей. В идеальных условиях приложения должны обращаться к верхнему уровню модели OSI, однако на практике многие протоколы и программы имеют методы обращения к нижним уровням.

Физический уровень

На физическом уровне данные представлены в виде электрических или оптических сигналов, соответствующие 1 и 0 бинарного потока. Параметры среды передачи определяются на физическом уровне:

  • тип разъемов и кабелей
  • разводка контактов в разъемах
  • схема кодирования сигналов 0 и 1

Самые распространенные виды спецификаций на этом уровне:

  • EIA-RS-232-C, CCITT V.24/V.28 — параметры несбалансированного последовательного интерфейса
  • EIA-RS-422/449, CCITT V.10 — параметры сбалансированного последовательного интерфейса
  • IEEE 802.3 — Ethernet
  • IEEE 802.5 — Token ring

На физическом уровне нельзя вникнуть в смысл данных, так как она представлена в виде битов.

Канальный уровень

На этом канале реализована транспортировка и прием кадров данных. Уровень реализует запросы сетевого уровня и использует физический уровень для приема и передачи. Спецификации IEEE 802.x делят этот уровень на два подуровня управление логическим каналом (LLC) и управление доступом к среде (MAC). Самые распространенные протоколы на этом уровне:

  • Протокол последовательной передачи HDLC
  • IEEE 802.2 LLC и MAC
  • Ethernet
  • Token Ring
  • FDDI
  • х 25
  • Frame Relay

Также на этом уровне реализуется обнаружение и исправление ошибок при передаче. На канальном уровне пакет помещается в поле данных кадра — инкапсуляция. Обнаружение ошибок возможно с помощью разных методов. К примеру реализация фиксированных границ кадра, или контрольной суммой.

Сетевой уровень

На этом уровне происходит деление пользователей сети на группы. Здесь реализуется маршрутизация пакетов на основе MAC-адресов. Сетевой уровень реализует прозрачную передачу пакетов на транспортный уровень. На этом уровне стираются границы сетей разных технологий. Маршрутизаторы работают на этом уровне. Пример работы сетевого уровня показан на рис.2 Самые частые протоколы:

  • ПIP
  • IPX
  • X 25
  • CLNP

Рисунок — 2

Транспортный уровень

На этом уровне потоки информации делятся на пакеты для передачи их на сетевом уровне. Самые распространенные протоколы этого уровня:

  • TCP — протокол управления передачей
  • NCP
  • SPX
  • TP4

Сеансовый уровень

На этом уровне происходит организация сеансов обмена информацией между оконечными машинами. На этом уровне идет определение активной стороны и реализуется синхронизация сеанса. На практике многие протоколы других уровней включают функцию сеансового уровня.

Уровень представления

На этом уровне происходит обмен данными между ПО на разных ОС. На этом уровне реализовано преобразование информации (кодирование, сжатие и тд) для передачи потока информации на транспортный уровень. Протоколы уровня используются и те, что используют высшие уровни модели OSI.

Прикладной уровень

Прикладной уровень реализует доступ приложения в сеть. Уровень управляет переносом файлов и управление сетью. Используемые протоколы:

  • FTP/TFTP — протокол передачи файлов
  • X 400 — электронная почта
  • Telnet
  • smtp
  • CMIP — управление информацией
  • SNMP — управление сетью
  • NFS — сетевая файловая система
  • FTAM — метод доступа для переноса файлов

Уровень представления данных модели OSI. Задачи и функции, решаемые на уровне представления данных.

Понятие и характеристика уровня представления данных модели OSI.

Задачи и функции, решаемые на уровне представления данных.

Перечислите наиболее распространенные протоколы данного уровня.

Привести команду проверки правильности установки протокола TCP/IP.

Сеансовый уровень модели OSI. Задачи и функции, решаемые на сеансовом уровне.

Понятие и характеристика сеансового уровня модели OSI.

Задачи и функции, решаемые на сеансовом уровне.

Перечислите наиболее распространенные протоколы данного уровня.

Привести команду, которая обычно используется для показа пути прохождения сигнала до желаемого хоста.

Транспортный уровень модели OSI. Задачи и функции, решаемые на транспортном уровне.

Понятие и характеристика транспортного уровня модели OSI.

Задачи и функции, решаемые на транспортном уровне.

Перечислите наиболее распространенные протоколы данного уровня.

Привести команду, которая выводит список доменов, компьютеров или общих ресурсов на данном компьютере.

Сетевой уровень модели OSI. Задачи и функции, решаемые на сетевом уровне.

Понятие и характеристика сетевого уровня модели OSI.

Задачи и функции, решаемые на сетевом уровне.

Перечислите наиболее распространенные протоколы данного уровня.

Привести команду, которая служит для отправки сообщений другому пользователю, компьютеру или псевдониму, доступному в сети.

Канальный уровень модели OSI. Задачи и функции, решаемые на канальном уровне.

Понятие и характеристика канального уровня модели OSI.

Задачи и функции, решаемые на канальном уровне.

Перечислите наиболее распространенные протоколы данного уровня.

Привести команду, которая позволяет просматривать маршруты прохождения сетевых пакетов при передаче информации.

Физический уровень модели OSI. Задачи и функции, решаемые на физическом уровне.

Понятие и характеристика физического уровня модели OSI.

Задачи и функции, решаемые на физическом уровне.

Перечислите наиболее распространенные протоколы данного уровня.

Привести команду, которая проверяет видимость локального компьютера и ближайшего компьютера сети.

Определение драйвера. Назначение драйверов. Параметры настройки драйверов в различных ОС. Связь драйверов и модели OSI.

Определение драйвера.

Назначение драйверов. Параметры настройки драйверов в различных ОС. Связь драйверов и модели OSI.

Привести алгоритм для проверки параметров и работоспособно­сти протокола IP.

Обеспечение безопасности в сетях. Основные угрозы при работе в сети.

ПонятиеОбеспечение безопасности в сетях.

Основные угрозы при работе в сети.

Укажите классы следующих IP-адресов:

Сетевая технология Ethernet. Функционирование, характеристики, преимущества и недостатки технологии Ethernet.

Понятие Сетевая технология Ethernet.

Функционирование, характеристики, преимущества и недостатки технологии Ethernet.

Привести общий алгоритм, описывающий процесс построения сети.

Сетевая технология TokenRing, FDDI.Функционирование, основные характеристики. Преимущества и недостатки.

Понятие Сетевая технология TokenRing, FDDI.

Функционирование, основные характеристики, преимущества и недостатки сетевых технологий TokenRing, FDDI.

Определите диапазон идентификаторов узлов для каждой из перечисленных подсетей:

    1. идентификатор сети 75.0.0.0
      маска подсети 255.255.0.0
      две подсети
    2. идентификатор сети 150.17.0.0
      маска подсети 255.255.255.0
      четыре подсети

Беспроводные локальные сети и их классификация. Технология Bluetooth.

Понятие Беспроводные локальные сети.

Классификация беспроводных локальных сетей. Технология Bluetooth.

Привести набор кратких правил, которые помогут настроить IP-адресации и маршрутизации в сетях TCP/IP: