Стеки коммуникационных протоколов

Уровни	OSI	TCP/IP	Novell	IBM/Microsoft
Прикладной	Х400/х500 FATM	Telnet, FTP, SNMP, WWW	NCP, SAP	SMB
Представительный	Предст. OSI
Сеансовый	Сеансовый OSI	TCP, UDP	Net BEUI, Net BIOS
Транспортный	Трансп. OSI	SPX
Сетевой	ES-ES, IS-IS	IP, ICMP, IGMP,RIP,OSPF	IPX, RTP, NLSP
Канальный	Ethernet, Token Ring, FDDI, Fast Ethernet, ATM
Физический	«Витая пара», оптоволокно, беспроводная среда

Стек OSI – протоколы обладают возможностью алгоритма. Разрабатывались для универсальных решений и как следствие требуют большого количества ресурсов. Применяются для очень мощных компьютеров.

ES-ES– уровень маршрутизации, протоколы ES-ES.

Протокол передачи данных FATM

E-mail x400, справочная служба х500

Канальный– уровень подготовки данных.

Сетезависимые – сетевой, канальный, физический, зависят от среды передачи данных.

Сетенезависимые–прикладной, представительный, сеансовый.

Стек Novell

Протоколы IPX/ SPX применяются на сегодняшний день.

IPX– протокол дейтагранного уровня. Кадр называется дейта.

SPX – протокол транспортного уровня, необходимый для гарантированной отправки пакета, следующий пакет не отправляется пока не получится подтверждение о предыдущем.

NCP – протокол для обмена данными.

SAP – протокол необходимый для администрирования.

IBM/Microsoft

Версии Net BEUI.

Net BIOS – платформонезависимый протокол. Потребляет минимум ресурсов и выполняет функции сеансового и транспортного уровней.

В Net BEUI отсутствуют протоколы внешней маршрутизации.

SMB – протокол для обмена данными, файловыми службами, приложениями.

Стек TCP/IP

	Прикладной	Telnet, FTP, SNMP, WWW
	Транспортный	TCP, UDP
	Сетевой	IP
	Канальный

IP- протокол маршрутизации. Обеспечивает негарантированную доставку между сетями.

TCP – протокол обеспечивает надежную передачу данных. Позволяет деление данных на пакеты подходящего размера. Также подтверждает передачу данных, устанавливает Time-out.

UDP – отсылает дейтаграммы от одного ПК к другому. За надежность передачи данных отвечает прикладной уровень.

Преимущества TCP/IP:

1. Способность фрагментировать пакеты чтобы обеспечивать совместимость разнородных сетей.

2. Гибкость адресации.

3. Уменьшение широковещательных рассылок.

Тема: IP – адреса узлов сети

1. MAC – адрес.

2. IP – составной числовой адрес. Состоит из 4 Байт информации разделенных точками. Первые два бита указывают на номер сети, а вторые два бита на адрес узла.

Сеть Интернет построена на методах построения.

Оборудование сети интернет: маршрутизаторы, мосты (роутеры), шлюзы.

Классы	Первые биты	Наименьший номер сети	Наибольший номер сети	Максимальное число узлов в сети
A		1.0.0.0 (0 – не используется)	126.0.0.0 (127 – зарезервированный)	2²⁴, поле – 3 байта
B		128.0.0.0	191.255.0.0	2¹⁶, поле – 2 байта
С		192.0.0.0	223.255.255.0	2⁸, поле – 1 байт
D		224.0.0.0	239.255.255.255	Групповые адреса
Е		240.0.0.0	247.255.255.255	Зарезервировано

Для стандартных классов сетей маски имеют следующие значения:

Класс А – 11111111.00000000. 00000000. 00000000 (255.0.0.0);

Класс В – 11111111.11111111. 00000000. 00000000 (255.255.0.0)

Класс С – 11111111.11111111.11111111. 00000000 (255.255.255.0)

Классы адресов соответствуют классу сети 5 – классов. Классы D, E – только адресные и не используются.

Кклассу А относятся адреса, в которых первый бит, равен 0. Это крупные сети общего назначения. 3 – байта отводятся на идентификатор узла.

Кклассу В относятся адреса, в которых первые два бита стандартные. В этих сетях под номер сети отводится 2 Байта. Это корпоративные сети средних размеров. Максимальное количество узлов в сети 65 тыс.

К классу С относятся адреса, в которых первые старшие биты, отводятся под номер сети и 1 бит под номер узла. Это большие локальные сети организаций. Максимальное количество узлов 256.

Класс D – групповые адреса (multicast address). Этот адрес идентифицирует группу сетевых интерфейсов, которые, в общем, случаи может принадлежать сетям.

Предназначены для глобального распространения сети для большой аудитории, для распространения информации.

Один и тот же адрес может входить в группу адресов.

Групповой адрес не делится на номер сети и номер узла, а обрабатывается маршрутизатором особым образом.

Е – эти адреса зарезервированы и не применяются.

Особые IP – адреса, к ним относятся:

· 0.0.0.0– неопределенный адрес, с которого было послано сообщение.

· № сети.0.0.0– будет отправлено сообщение всем получателям этой сети.

· 0.0.0.№ хоста– конкретный компьютер в данной локальной сети.

· 1.1.1.1 – все компьютеры данной сети.

· № сети.1.1.1 – все компьютеры в указанной IP – сети.

· 127.0.0.1 – адрес локального компьютера называется адресом обратной петли loopback. Этот адрес применяется для тестирования программ, а также для работы с клиентской и серверной базой установленной на компьютере.

При передаче данные не отправляются в сеть, а протоколы возвращают внешние уровни. Адреса 127 использовать запрещено.

Маска IP – адреса

Маска –это число, которое применяется в паре с IP – адресом. При чем двоичная запись маски содержит непрерывную запись единиц в тех разрядах, которые в IP – адресе интерпретируются как номер сети. Граница между единицами и нулями соответствует границе между номером и номером узла.

Обычно маску записывают в 10 – м виде.

Маска – это размер сети, количество адресов в сети

Тема: Маршрутизация Internet. Глобальные сети

Межсетевое взаимодействие (internet working) – сети входящие в глобальную сеть internet называются subnet – подсетями.

Глобальная сеть – это сеть, которая содержит разные виды сети. Сети соединяются маршрутизаторами.

Основная задача: передача пакетов между двумя узлами этой сети, при этом определен маршрут.

Основная задача маршрутизатора: создание матрицы.

Маршрут –это последовательность маршрутизаторов, которые должны пройти пусть от отправителя к получателю.

Маршрутизатор –это интеллектуальное устройство, которое выбирает маршрут и направление передачи пакета.

Процедура маршрутизации ориентирована на следующее:

1. Пакет должен обязательно быть доставлен получателю, при этом не исключено возможность передачи копий пакетов по другим маршрутам.

2. Возможность адаптации выбора маршрута в зависимости от состояния трафика сети.

Выбор алгоритма маршрутизации влияет на следующее:

· Время доставки пакета.

· Нагрузка сети.

· Затраты ресурсов узла в сети.

· Объём памяти.

· Время процессорной обработки.

· Передача пакетов в направлении, которое не обеспечивает минимального времени доставки.

· Передача пакетов на максимально нагруженный узел.

· Изменение топологии сети.

· Изменение пропускной способности.

· Изменение нагрузки на линию связи.

Тема: Классификация алгоритмов маршрутизации

Виды алгоритмов:

1.Статические, динамические.

2.Адаптивные, неадаптивные.

Статические настраиваются вручную. И настройки не меняются. Применяются там, где трафик не меняется, где стабильная нагрузка.

Динамическиеизменяют алгоритм маршрутизации в зависимости от анализа входной информации от узлов.

Признаки алгоритмов:

1. Одноуровневые или иерархические.

2. Содержит интеллектуальную часть в роутере или в главной вычислительной машине.

3. Внутредоменные или междоменные.

4. Алгоритмы состояния канала или вектора расстояния.

5. Алгоритмы могут быть простыми. Выделяют алгоритмы случайной маршрутизации, лавинные, по предыдущему опыту.

6. Фиксированные (однопутевой с фиксированным маршрутом) – предварительно формируется таблица наилучшего достижения узла и дальше таблица минимального достижения узла.

7. Многопутевой – формируется расширенная таблица с несколькими вариантами маршрута.

Адаптивные алгоритмы:

· Локальный – маршрут для пакета выделяется в соответствии с информационной таблицей маршрутов и содержит все данные направления о техническом состоянии всех каналов и длинной очереди пакетов ожидающих очереди каналов.

· Распределенный адаптивный маршрут – каждый узел формирует таблицу маршрутов по всем узлам направления. Для любого маршрута учитывается время передачи пакета, учитывается длина очереди,доставки. Эта информационная рассылка по всем узлам.

· Централизованный – создает центр маршрута, который рассылает таблицы всем узлам. Таблицы формируются в соответствии со всеми узлами, учитывая длину очереди и характер канала. Вся информация о маршруте хранится в центре маршрута.

· Скомбинированный централизованный адаптивный маршрут. В сети существует сервер, сервер рассылки таблиц маршрута, но выбор маршрута осуществляется самим узлом.

Алгоритмы маршрутизации стека TCP/IP

Все алгоритмы стека TCP/IP относятся к классу адаптивных.

Их можно разделить на 2 класса:

· Дистанционные– векторный (DVA – Distance Vector Algorithm) – протокол RIP

· Алгоритм состояния связей (CSA – State Link Algorithm). Заключается в следующем: все маршрутизаторы работают на основании схемы графов. Рассылке широковещательных сообщений.

Протокол TCP/IP основан на CSA является OSPF.

Характеристики алгоритмов:

· Длина маршрута является наиболее общим показателем. Устанавливается администратором стоимость пересылки пакетов по каждому каналу.

· Надежность – определяется соотношением Бит/Ошибка.

· Задержка– это время необходимое для передачи от узла источника к узлу назначения.

· Полоса пропускания.

Тема: Безопасность в компьютерных сетях