Стандартные стеки коммуникационных протоколов. Занятие 07 презентация

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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;

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.

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

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/Hybrid-Network.jpg
http://www.klikglodok.com/toko/19948-thickbox_default/jual-harga-allied-telesis-switch-16-port-gigabit-10-100-1000-unmanaged-at-gs900-16.jpg