Реферат: Технологии создания сетей

[КС 23-2]

Параллельно организация IAB (Internet Activity Board) проводила исследования

в области создания интерсетей. IAB первоначально учреждалась агенством DARPA

для поддержки взаимодействия между ведущими исследователями в области

интерсетей. Каждая задача, решаемая в рамках IAB, имела отношение к

определенной части вопросов построения интерсетей, и, зачастую, результаты

проводимых работ находили применение в создаваемой интерсети.

Большинство протоколов и приложений, функционирующих на интерсети,

задокументированы, и входят в серию технических статей, называемых RFC

(Request For Comments). Поддержание библиотеки RFC, а также юридическая

ответственность за все подключения к интерсети возложена на SRI NIC (Network

Information Center), расположенный в Менто Парке в Калифорнии.

Любая история развития межсетевых протоколов будет неполной без рассмотрения

межсетевых протоколов UNIX BSD (Berkeley Software Distribution), называемых

"merger" ("обьединение"). В 1982 году операционная система UNIX BSD,

чрезвычайно популярная операционная система в университетких кругах, была

дополнена межсетевыми протоколами а качестве стандарта построения сетей.

Межсетевые протоколы UNIX BSD способствовали увеличению популярности как

операционной системы, так и собственно системы протоколов. Этот процесс

продолжается и по сей день.

Недавно правительство США в законодательном порядке инициировало замену

межсетевых протоколов той части интерсети, которая контролируется

правительством, на набор протоколов Эталонной Модели OSI в варианте GOSIP

(Goverment Open Systems Interconnection Profile). Несмотря на это,

продолжается рост коммерческого использования TCP/IP. Глубокое проникновение

систем, построенных на основе наборов межсетевых протоколов в экономику

страны, не позволяет провести немедленную их замену, делают эту попытку

непрактичной.

[КС 22-3]

        [ Межсетевые протоколы   ]

        [ и Эталонная Модель OSI ]

     [ Эталонная ]  [ Межсетевые ]  [ Модель ]

     [ Модель OSI]  [ протоколы  ]  [ интерсети ]

     [ Прикладной ]

     [ Представительный ]           [ Процессы ]

     [ Сеансовый ]

     [ Транспортный ]               [ Host-to-Host ]

     [ Сетевой ]                    [ интерсеть ]

     [ Канальный ]

     [ Физический ]

             [ к рис. на стр. 22-4 (в поле рисунка)]

[1]Пакет межсетевых протоколов и Эталонная Модель OSI

[5]Пакет межсетевых протоколов был разработан почти на десять лет раньше

Эталонной Модели OSI. Несмотря на это, в общем, можно отобразить функции,

обеспечиваемые пакетом межсетевых протоколов, на Модель OSI. Межсетевые

протоколы в своем составе имеют, так называемые, протоколы межсетевых

процессов: TELNET (протокол эмуляции терминала), FTP (протокол передачи

файлов), SMTP (протокол передачи электронной почты), RIP (протокол

маршрутизации информации). Протоколы межсетевых процессов обеспечивают

пользователей прикладными услугами и грубо соответствуют функциям

Прикладного, Представительного и Сеансового уровней Модели OSI. TCP и UDP

(Пользовательский дейтаграммный протокол - User Datagram Protocol) являются

протоколами типа ЭВМ-ЭВМ (host-to-host). Протоколы ЭВМ-ЭВМ осуществляют

доставку данных между двумя ЭВМ, подключенными к сети и грубо соответствуют

Транспортному уровню модели OSI. Протоколы IP и ICMP являются межсетевыми

протоколами. Межсетевые протоколы обеспечивают пересылку данных между двумя

машинами, подключенными к различным подсетям интерсети. Данные протоколы

соответствуют Сетевому уровню.

В данном разделе также обсуждается семейство протоколов NFS (Network File

System). Семейство NFS было разработано в середине 80-х годов

фирмой Sun Microsystems. В данном семействе протоколов специфицируется

файловая распределенная система, разработанная для гетерогенной

вычислительной среды.

[КС 23-4]

           [ Формат IP - пакета ]

        [ к рис. на стр. 23-5 (в поле рисунка)]

[1]Межсетевой протокол - IP

[5]Протокол IP обеспечивает негарантированную доставку пакетов Транспортного

уровня (называемых транспортными протокольными блоками данных, TPDU -

Transport Protocol Data Units) в пределах интерсети в режиме без

установления соединения (в дейтаграммном режиме). В протоколе IP

предусмотрена операция фрагментации TPDU на более мелкие пакеты в том

случае, когда это необходимо, и соответственно - обратная операция сборки,

выполняемые обычно в маршрутизаторах или же в целевой ЭВМ. Каждый TPDU или

фрагмент снабжается IP заголовком и передается как кадр низкоуровневыми

протоколами.

Между источником данных и получателем в зависимости от структуры сети могут

существовать несколько путей. Дейтаграммы передаются по сети от маршрутизатора

к маршрутизатору. В соответствии с протоколом IP в каждом маршрутизаторе для

каждой дейтаграммы вычисляется следующее направление передачи.

В интерсети различные фрагменты некоторого TPDU могут передаваться по

различным маршрутам. При этом порядок приема фрагментов в целевой ЭВМ может

не совпасть с порядком их передачи. Упорядоченная сборка фрагментов

выполняется в целевой ЭВМ соответствующим IP-объектом.

Заголовок IP пакетов состоит из нескольких полей, их определение приведено

ниже.

[КС 23-5]

[1]Версия (Version)

[5]В 4-х битовом поле "Версия" сохраняется некоторый номер, отражающий

определенный этап развития протокола. Оконечные системы и маршрутизаторы

должны иметь согласованые номера версий, что гарантирует корректную обработку

заголовка.

[5]Длина IP заголовка (IP Header Length-IHL)

[5]В поле IHL (длина поля 4 бита) указывается длина заголовка дейтаграммы в

32 битовых словах.

[5]Тип услуги (Type of Service)

[5]С помощью данного 8-ми битового поля высокоуровневые протоколы имеют

возможность указать протоколу IP (точнее, соответствующему IP-обьекту)

каким образом должна быть обработана конкретная дейтаграмма. Часть поля

(3 бита) используется для указания приоритета пакета, степени важности

(от 0 - обычный, до 7 - чрезвычайно важный). Хотя существующие реализации

IP не используют данное поле, учет приоритетов позволяет обеспечить контроль

за перегрузками на сети.

  -------------------------------------------------------------

  |   Приоритет     |   D  |   T   |   R   |  Не используется |

  |  (precedence)   |      |       |       |                  |

  -------------------------------------------------------------

        Рис. 23-1. Тип услуги

Следующие три бита позволяют запросить специальное обслуживание пакета. При

установленном бите D в единичное значение обеспечивается минимальная задержка

пакета. Такой пакет, например, может входить в состав речевого трафика, и его

передача осуществляется с помощью соответствующей линии с малыми задержками.

Следующий бит (Т-бит), установленный в 1, запрашивает большую полосу

пропускания для данного пакета. Такие пакеты могут составлять трафик,

связанный с передачей файлов. Бит R используется для запроса повышенной

надежности передачи пакета. В указанном режиме могут передаваться пакеты,

относящиеся к приложениям, обрабатывающим разного рода транзакции

(например, банковские системы). Последние два бита поля не используются.

[5]Длина (length)

[5]В поле Длина (16 бит) указывается размер в байтах всего IP-пакета,

включая область данных и заголовок пакета.

[КС 23-6]

[5]Идентификатор (Identification)

[5]Поле содержит некоторое число, которое идентифицирует данную дейтаграмму.

Совместно с адресом источника содержимое поля уникально идентифицирует

дейтаграмму. Фрагменты, имеющие одинаковые адрес источника и идентификатор,

обьединяются вместе с учетом значения параметра "индекс фрагмента". Операция

"сборки" выполняется в маршрутизаторах или в оконечных узлах.

[5]Флаги (Flags)

[5]Два младших бита трехбитового поля применяются в процессе фрагментации.

Первый бит DF (Don't Fragment) указывает, является ли дейтаграмма фрагментом,

второй бит MF (More Fragment) указывает, является ли данный фрагмент

последним.

[5]Индекс (смещение) фрагмента (Fragment Offset)

[5]В 13-ти битовом поле указывается индекс фрагмента в дейтаграмме.

Реализация протокола IP в узле назначения (т.е. IP-обьект) использует

содержимое этого поля для сборки фрагментов в исходный блок TPDU. Причем,

если какой-либо фрагмент теряется, то все другие фрагменты дейтаграммы

уничтожаются.

[5]Время жизни (TTL - Time-to-Live)

[5]В однобайтовом поле TTL содержится счетчик, ограничивающий время

существования пакета в сети. Каждый раз при прохождении транзитного

маршрутизатора содержимое TTL уменьшается на 1. Когда значение TTL принимает

значение 0, пакет уничтожается. Этот механизм позволяет решать проблему

бесконечно зацикленных пакетов.

[5]Протокол (Protocol)

[5]Поле Протокол (8 бит) идентифицирует транспортный протокол (например, TCP),

для которого предназначается данная дейтаграмма. Большинство транспортных

протоколов зарегистрированы под определенными номерами в соответствующих

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29, 30, 31, 32, 33, 34, 35, 36, 37, 38, 39, 40, 41, 42, 43, 44, 45, 46, 47, 48, 49, 50, 51, 52, 53, 54, 55, 56, 57, 58, 59, 60, 61, 62, 63, 64, 65, 66, 67, 68, 69, 70, 71, 72