Слайд 1Стандартные сетевые протоколы
Верхние уровни модели OSI
Слайд 2Протоколы
Протоколы – это набор правил и процедур, регулирующих порядок осуществления
связи.
Компьютеры, участвующие в обмене, должны работать по одним и
тем же протоколам, чтобы в результате передачи вся информация восстанавливалась в первоначальном виде.
Слайд 3Связь сетевого адаптера с сетевым программным обеспечением
Связь сетевого адаптера с
сетевым программным обеспечением осуществляют драйверы сетевых адаптеров.
Именно благодаря драйверу
компьютер может не знать никаких аппаратных особенностей адаптера (его адресов, правил обмена с ним, его характеристик).
Драйвер унифицирует, делает единообразным взаимодействие программных средств высокого уровня с любым адаптером данного класса.
Сетевые драйверы, поставляемые вместе с сетевыми адаптерами, позволяют сетевым программам одинаково работать с платами разных поставщиков и даже с платами разных локальных сетей (Ethernet, Arcnet, Token-Ring и т.д.).
Слайд 4Функции драйвера сетевого адаптера в модели OSI
Качество написания программы драйвера
во многом определяет эффективность работы сети в целом. Даже при
самых лучших характеристиках сетевого адаптера некачественный драйвер может резко ухудшить обмен по сети.
Прежде чем приобрести плату адаптера, необходимо ознакомиться со списком совместимого оборудования (Hardware Compatibility List, HCL), который публикуют все производители сетевых операционных систем. Выбор там довольно велик (например, для Microsoft Windows Server список включает более сотни драйверов сетевых адаптеров). Если в перечень HCL не входит адаптер какого-то типа, лучше его не покупать.
Слайд 6Стандартные наборы протоколов (стеки)
набор протоколов ISO/OSI;
IBM System Network Architecture (SNA);
Digital
DECnet;
Novell NetWare;
Apple AppleTalk;
набор протоколов глобальной сети Интернет, TCP/IP.
Слайд 7Основные типы протоколов
Прикладные протоколы (выполняющие функции трех верхних уровней модели
OSI – прикладного, представительского и сеансового);
Транспортные протоколы (реализующие функции средних
уровней модели OSI – транспортного и сеансового);
Сетевые протоколы (осуществляющие функции трех нижних уровней модели OSI).
Слайд 8Прикладные протоколы
FTAM (File Transfer Access and Management) – протокол OSI
доступа к файлам;
X.400 – протокол CCITT для международного обмена электронной
почтой;
Х.500 – протокол CCITT служб файлов и каталогов на нескольких системах;
SMTP (Simple Mail Transfer Protocol) – протокол глобальной сети Интернет для обмена электронной почтой;
FTP (File Transfer Protocol) – протокол глобальной сети Интернет для передачи файлов;
SNMP (Simple Network Management Protocol) – протокол для мониторинга сети, контроля за работой сетевых компонентов и управления ими;
Telnet – протокол глобальной сети Интернет для регистрации на удаленных серверах и обработки данных на них;
Microsoft SMBs (Server Message Blocks, блоки сообщений сервера) и клиентские оболочки или редиректоры фирмы Microsoft;
NCP (Novell NetWare Core Protocol) и клиентские оболочки или редиректоры фирмы Novell.
Прикладные протоколы обеспечивают взаимодействие приложений и обмен данными между ними.
Слайд 9Транспортные протоколы
TCP (Transmission Control Protocol) – часть набора протоколов
TCP/IP для гарантированной доставки данных, разбитых на последовательность фрагментов;
SPX –
часть набора протоколов IPX/SPX (Internetwork Packet Exchange/Sequential Packet Exchange) для гарантированной доставки данных, разбитых на последовательность фрагментов, предложенных компанией Novell;
NWLink – реализация протокола IPX/SPX компании Microsoft;
NetBEUI – (NetBIOS Extended User Interface, расширенный интерфейс NetBIOS) – устанавливает сеансы связи между компьютерами (NetBIOS) и предоставляет верхним уровням транспортные услуги (NetBEUI).
поддерживают сеансы связи между компьютерами и гарантируют надежный обмен данными между ними
Слайд 10Сетевые протоколы
IP (Internet Protocol) – TCP/IP-протокол для негарантированной передачи
пакетов без установления соединений;
IPX (Internetwork Packet Exchange) – протокол компании
NetWare для негарантированной передачи пакетов и маршрутизации пакетов;
NWLink – реализация протокола IPX/SPX компании Microsoft;
NetBEUI – транспортный протокол, обеспечивающий услуги транспортировки данных для сеансов и приложений NetBIOS.
управляют адресацией, маршрутизацией, проверкой ошибок и запросами на повторную передачу
Слайд 12Набор (стек) протоколов TCP/IP
был специально разработан для глобальных сетей и
для межсетевого взаимодействия.
изначально ориентирован на низкое качество каналов связи,
на большую вероятность ошибок и разрывов связей.
принят во всемирной компьютерной сети Интернет, значительная часть абонентов которой подключается по коммутируемым линиям (то есть обычным телефонным линиям).
поддерживает маршрутизацию.
на его основе работают протоколы высоких уровней, такие как SMTP, FTP, SNMP.
недостаток—более низкая скорость работы, чем у IPX/SPX.
сейчас используется и в локальных сетях, чтобы упростить согласование протоколов локальных и глобальных сетей.
в настоящее время считается основным в самых распространенных операционных системах.
в него часто включают и протоколы всех верхних уровней, т.е. можно говорить о функциональной полноте стека TCP/IP.
Слайд 13История развития стека TCP/IP
началась еще в конце 60-х гг. прошлого,
XX века с проекта ARPANet — сети Агентства перспективных исследовательских
проектов (Advanced Research Project Agency Network) Министерства обороны США.
для военных во времена «холодной войны» была особенно важна возможность передачи данных даже в условиях атомных бомбардировок, ARPANet задумывалась как высоконадежная сеть, объединяющая военные, государственные и научные учреждения.
получившаяся в результате сеть и разработанный несколько позже (в 70-х гг.) стек протоколов TCP/IP оказались настолько удачными, что даже после прекращения финансирования проекта ARPANet Министерством обороны продолжали жить и успешно развиваться, создав основы современного Интернета.
Слайд 14Основные преимущества стека TCP/IP
более удобная система сетевой адресации
возможность фрагментации
пакетов
очень небольшое количество широковещательных сообщений
Слайд 15Особенности
стек TCP/IP является общедоступным, его стандарты (а также просто информационные
материалы) публикуются в Интернете в виде специальных документов под названием
«RFC» («Request for Comments», «запрос комментариев») с последовательно возрастающим номером.
описывается в рамках четырех уровней
Слайд 16Соотношение уровней модели OSI и стека протоколов TCP/IP
Слайд 17На физическом уровне
поддерживает работу с основными технологиями локальных сетей —
Ethernet, Token Ring, Wi-Fi, Bluetooth и т. д.
Слайд 18На сетевом уровне
протокол ARP (Address Resolution Protocol) является звеном, связывающим
сетевой уровень с физическим. Он отвечает за преобразование сетевых IP-адресов
в аппаратные МАС-адреса
протокол RARP (Reverse Address Resolution Protocol) — осуществляет обратное преобразование МАС-адресов в IP-адреса (в операционных системах Windows поддержка протокола RARP не предусмотрена);
протокол ICMP (Internet Control Message Protocol) — используется для передачи сообщений об ошибках, диагностики доступности сетевого узла и маршрута доставки пакетов (именно его используют такие популярные утилиты, как PING и TRACERT);
протокол IGMP (Internet Group Management Protocol) — используется для управления группами компьютеров, например, при передаче в сетях потокового видео и звука, когда для снижения нагрузки на сеть пакет посылается по специальному адресу сразу нескольким компьютерам (многоадресная рассылка);
протокол IP (Internet Protocol) — один из самых важных в стеке TCP/IP. Как следует из его названия («IP» переводится как «межсетевой протокол»), он отвечает за доставку IP-дейтаграмм (так правильно называются пакеты на уровне протокола IP), обеспечивая передачу пакета из одной сети в другую.
Слайд 19На транспортном уровне
протокол TCP (Transmission Control Protocol, протокол управления
передачей) — основной протокол транспортного уровня. Обеспечивает установку соединения между
отправителем и получателем, разбиение крупного блока информации (например, файла) на небольшие TCP-пакеты и их гарантированную доставку получателю (в нужном порядке и без ошибок). Соответственно, протокол TCP используется в тех приложениях, где важно обеспечить целостность при передаче данных;
протокол UDP (User Datagram Protocol), в отличие от TCP, не устанавливает соединения перед передачей информации и не обеспечивает надежной доставки данных, работая при этом быстрее, чем TCP. Его используют там, где обеспечение доставки информации не особенно важно по сравнению со скоростью передачи (контроль за целостностью данных в этом случае возлагается на использующее протокол UDP приложение).
Слайд 20Как работает протокол TCP
устанавливает соединение между компьютерами по определенным портам;
на
компьютере-отправителе разбивает информацию на пакеты, нумерует их и с помощью
протокола IP передает получателю;
на компьютере-получателе проверяет, все ли пакеты получены, а если пакет пропущен или поврежден, запрашивает у отправителя повторную пересылку;
после получения всех пакетов закрывает соединение, собирает пакеты в нужном порядке и передает полученные данные приложению более высокого уровня.
Порт в TCP или UDP — это логический канал с определенным номером (от 0 до 65536), обеспечивающий текущее взаимодействие между отправителем и получателем.
Порты позволяют компьютеру с одним IP-адресом параллельно обмениваться данными с множеством других компьютеров.
Некоторые номера портов (так называемые «хорошо известные», или «well-known», порты с номерами от 0 до 1024) привязаны к определенным службам и приложениям, что позволяет клиентам легко обращаться к нужным им сетевым сервисам.
Слайд 21Протоколы прикладного уровня стека TCP/IP
NTP(Network Time Protocol)
DNS (Domain Name System,
или Service)
NetBIOS name service и WINS (Windows Internet Naming Service)
NetBIOS
session service
LDAP(Lightweight Directory Access Protocol)
RFC(Remote Procedure Call)
Telnet
FTP (File Transfer Protocol)
TFTP (Trivial File Transfer Protocol)
Слайд 22Протоколы прикладного уровня стека TCP/IP
Gopher
HTTP (HyperText Transfer Protocol)
NNTP (Network News
Transfer Protocol)
SMTP (Simple Mail Transfer Protocol)
РОРЗ (Post Office Protocol)
IMAP4 (Internet
Message Access Protocol)
SSL (Secure Sockets Layer)
Слайд 23Практикум
Какой из транспортных протоколов стека TCP/IP вы бы использовали:
для пересылки
по сети Интернет архивных файлов?
для реализации IP-телефонии (передачи голосовых сообщений
в реальном времени) между пользователями двух мобильных компьютеров (КПК),соединенных по беспроводному каналу Wi-Fi?