لایه اتصال.

مفهوم انتقال بسته ها را در حالت بدون اتصال، یعنی به صورت دیتاگرام پیاده سازی می کند. این لایه است که توانایی جابجایی بسته ها را در سراسر شبکه با استفاده از مسیری که در آن قرار دارد را فراهم می کند این لحظهمنطقی ترین است وظیفه اصلی آن انتقال داده از طریق یک شبکه ترکیبی است.

پروتکل اصلی لایه شبکه(از نظر مدل OSI) در پشته پروتکل IP است. این پروتکل در ابتدا به عنوان پروتکلی برای انتقال بسته ها در شبکه های ترکیبی متشکل از تعداد زیادی شبکه محلی طراحی شده بود که توسط هر دو شبکه محلی و محلی به هم متصل شده اند. ارتباطات جهانی. بنابراین، پروتکل IP در شبکه هایی با توپولوژی های پیچیده، به طور منطقی از وجود زیرسیستم ها در آنها استفاده می کند و از نظر اقتصادی از پهنای باند خطوط ارتباطی کم سرعت استفاده می کند. از آنجایی که IP یک پروتکل دیتاگرام است، تحویل بسته ها به میزبان مقصد را تضمین نمی کند، اما سعی می کند این کار را انجام دهد.

لایه Internetworking همچنین شامل کلیه پروتکل های مربوط به تدوین و اصلاح جداول مسیریابی مانند پروتکل های جمع آوری اطلاعات مسیریابی RIP و OSPF و پروتکل پیام کنترل اینترنت ICMP می باشد. پروتکل دوم برای تبادل اطلاعات خطا بین روترهای شبکه و گره منبع بسته طراحی شده است. با استفاده از بسته های ویژه، ICMP عدم امکان تحویل یک بسته، بیش از طول عمر یا مدت زمان مونتاژ یک بسته از قطعات، مقادیر پارامترهای غیرعادی، تغییرات در مسیر ارسال و نوع سرویس، وضعیت سیستم و غیره را گزارش می دهد.

سطح اصلی.

از آنجایی که اتصالات در لایه شبکه برقرار نمی شود، هیچ تضمینی وجود ندارد که همه بسته ها بدون آسیب به مقصد خود می رسند یا به همان ترتیبی که ارسال شده اند می رسند. این وظیفه برای اطمینان از قابل اعتماد است ارتباطات اطلاعاتیبین دو گره انتهایی - تصمیم می گیرد سطح اصلیپشته TCP/IP، همچنین نامیده می شود حمل و نقل.

پروتکل کنترل در این سطح عمل می کند انتقال TCPو پروتکل UDP Datagram User. پروتکل TCP انتقال قابل اعتماد پیام ها را بین فرآیندهای برنامه از راه دور از طریق تشکیل اتصالات منطقی فراهم می کند. این پروتکل به همتایان در رایانه های فرستنده و گیرنده اجازه می دهد تا در حالت دوطرفه کامل با هم ارتباط برقرار کنند. TCP به شما امکان می دهد یک جریان بایت تولید شده در یک رایانه را بدون خطا به هر رایانه دیگری که در شبکه ترکیبی موجود است تحویل دهید. TCP جریان بایت را به بخش هایی تقسیم می کند - بخش ها،و آنها را به لایه زیرین کار اینترنتی منتقل می کند. هنگامی که این بخش ها توسط لایه کار اینترنتی به مقصد خود تحویل داده می شوند، TCP آنها را دوباره به یک جریان پیوسته از بایت ها مونتاژ می کند.

پروتکل UDP انتقال را فراهم می کند بسته های کاربردیبه صورت دیتاگرام، مانند پروتکل اصلی IP لایه Internetworking، و تنها عملکردهای یک پیوند (مولتی پلکسر) بین پروتکل شبکه و چندین سرویس لایه کاربردی یا فرآیندهای کاربر را انجام می دهد.

سطح کاربردی.

تمام خدمات ارائه شده توسط سیستم را متحد می کند برنامه های کاربردی کاربر. در طول سالیان متمادی استفاده در شبکه های کشورها و سازمان های مختلف، پشته TCP/IP انباشته شده است تعداد زیادی ازپروتکل ها و خدمات سطح برنامه لایه برنامه پیاده سازی شده است سیستم های نرم افزاری، در معماری سرویس گیرنده-سرور، بر اساس پروتکل های سطح پایین ساخته شده است. برخلاف سه لایه دیگر، پروتکل های لایه کاربردی با جزئیات سروکار دارند کاربرد خاصو علاقه ای به روش های انتقال داده از طریق شبکه ندارند. این سطح به دلیل اضافه شدن خدمات نسبتاً جدید، مانند پروتکل انتقال اطلاعات فرامتنی HTTP، به خدمات شبکه قدیمی و طولانی مدت مانند Telnet، FTP، TFTP، DNS، SNMP، دائما در حال گسترش است.

مجموعه پروتکل اینترنت ارتباطات داده سرتاسری را فراهم می کند و نحوه بسته بندی، پردازش، انتقال، مسیریابی و دریافت داده ها را مشخص می کند. این عملکرد در چهار لایه انتزاعی سازماندهی شده است که تمام پروتکل های مرتبط را بر اساس محدوده شبکه های درگیر طبقه بندی می کند. پایین ترین تا بالاترین لایه، لایه ارتباطی حاوی روش های ارتباطی برای داده هایی است که در یک بخش شبکه (پیوند) باقی می مانند. ارائه لایه اینترنت کار اینترنتیبین شبکه های مستقل؛ لایه انتقال، که ارتباط بین میزبان ها را مدیریت می کند. و لایه برنامه، که ارتباط بین فرآیندی را برای برنامه ها فراهم می کند.

توسعه معماری و پروتکل های اینترنت در مدل TCP/IP توسط جامعه بین المللی باز طراحان IETF انجام می شود.

داستان

پشته پروتکل TCP/IPبر اساس NCP (پروتکل کنترل شبکه) توسط گروهی از توسعه دهندگان به رهبری Vinton Cerf در سال 1972 ایجاد شد. در جولای 1976، وینت سرف و باب کان برای اولین بار انتقال داده را با استفاده از TCP بیش از سه نشان دادند. شبکه های مختلف. بسته در مسیر زیر حرکت کرد: سانفرانسیسکو - لندن - دانشگاه جنوب کالیفرنیا. در پایان سفر، بسته 150 سفر کرده بود هزار کیلومتربدون از دست دادن ذره ای در سال 1978، سرف، جان پستل و دنی کوهنتصمیم گرفتیم دو تابع مجزا را در TCP تخصیص دهیم: TCP و IP (پروتکل اینترنت انگلیسی،پروتکل کار اینترنتی). TCP مسئول شکستن پیام به دیتاگرام (دیتاگرام انگلیسی) و اتصال آنها در نقطه ارسال نهایی بود. IP مسئول انتقال (با کنترل دریافت) دیتاگرام های فردی بود. اینگونه بود که پروتکل اینترنت مدرن متولد شد. و در 1 ژانویه 1983، ARPANET به پروتکل جدیدی روی آورد. این روز در نظر گرفته شده است تاریخ رسمیتولد اینترنت

لایه های پشته TCP/IP

پشته پروتکل TCP/IP شامل چهار لایه است:

پروتکل های این سطوح به طور کامل اجرا می شوند عملکردمدل های OSI تمام تعاملات کاربر در شبکه های IP بر روی پشته پروتکل TCP/IP ساخته شده است. پشته مستقل از محیط فیزیکیانتقال داده، که به ویژه، تعامل کاملا شفاف بین شبکه های سیمی و بی سیم را تضمین می کند.

توزیع پروتکل ها بر اساس سطوح مدل TCP/IP

کاربردی (سطح کاربردی)

به عنوان مثال HTTP، RTSP، FTP، DNS

حمل و نقل لایه حمل و نقل سطح شبکه (اینترنت). لایه پیوند داده علاوه بر این، لایه پیوند داده، رسانه انتقال داده (خواه کابل کواکسیال، جفت پیچ خورده، فیبر نوری یا کانال رادیویی)، ویژگی های فیزیکی چنین رسانه ای و اصل انتقال داده (جداسازی کانال، مدولاسیون، دامنه سیگنال، فرکانس سیگنال، روش همگام سازی انتقال، پاسخ تاخیر و حداکثر فاصله). هنگام طراحی پشته پروتکل در سطح پیوند، کدگذاری مقاوم در برابر نویز در نظر گرفته می شود - تشخیص و تصحیح خطاها در داده ها به دلیل تأثیر نویز و تداخل در کانال ارتباطی امکان پذیر است. مقایسه با مدل OSI سه لایه بالایی در مدل OSI، یعنی لایه برنامه، لایه ارائه و لایه جلسه، در مدل TCP/IP که فقط یک لایه کاربردی بالای لایه انتقال دارد، به طور جداگانه متمایز نمی شوند. اگر چه برخی از برنامه های کاربردی تمیز پروتکل OSI، مانند X.400 نیز آنها را ترکیب می کند، هیچ الزامی وجود ندارد که پشته پروتکل TCP/IP باید یک معماری یکپارچه را در بالای لایه انتقال پوشش دهد. به عنوان مثال، پروتکل برنامه NFS از طریق پروتکل بازنمایی داده های خارجی (XDR) عمل می کند، که به نوبه خود از طریق پروتکل تماس رویه از راه دور (RPC) عمل می کند. RPC انتقال داده های قابل اعتمادی را فراهم می کند تا بتواند با خیال راحت از بهترین انتقال UDP استفاده کند. نویسندگان مختلف مدل TCP/IP را متفاوت تفسیر کرده اند و موافق نیستند که لایه پیوند یا کل مدل TCP/IP مسائل را پوشش می دهد. سطح OSIسطح 1 ( لایه فیزیکی) یا فرض می شود که سطح سخت افزار زیر سطح پیوند است. چندین نویسنده سعی کرده‌اند لایه‌های 1 و 2 مدل OSI را در مدل TCP/IP ترکیب کنند، همانطور که معمولاً به آنها اشاره می‌شود. استانداردهای مدرن(به عنوان مثال IEEE و ITU). این اغلب منجر به یک مدل پنج لایه می شود که در آن لایه ارتباطی یا لایه دسترسی به شبکه به لایه های 1 و 2 مدل OSI تقسیم می شود. تلاش های توسعه پروتکل IETF در مورد لایه بندی دقیق نیست. برخی از پروتکل های آن ممکن است از مدل OSI خالص پیروی نکنند، اگرچه RFC ها گاهی اوقات به آن ارجاع می دهند و اغلب از اعداد لایه OSI قدیمی استفاده می کنند. IETF بارها اعلام کرده است که پروتکل اینترنت و طراحی معماری نباید با الزامات OSI مطابقت داشته باشد. RFC 3439، که به معماری اینترنت می پردازد، شامل بخشی با عنوان "لایه در نظر گرفته شده مضر" است. به عنوان مثال، لایه های جلسه و ارائه بسته OSI در لایه کاربردی بسته TCP/IP گنجانده شده اند. عملکرد لایه جلسه را می توان در پروتکل هایی مانند HTTP و SMTP یافت و در پروتکل هایی مانند Telnet و پروتکل شروع جلسه (SIP) مشهودتر است. عملکرد لایه جلسه نیز با شماره گذاری پورت برای پروتکل های TCP و UDP، که لایه انتقال در مجموعه TCP/IP را در بر می گیرد، پیاده سازی می شود. توابع لایه ارائه در برنامه های TCP/IP با استاندارد MIME برای تبادل داده پیاده سازی می شوند. تضادها همچنین در مدل اصلی OSI، ISO 7498، مشهود است، زمانی که ضمائم آن مدل، مانند چارچوب مدیریت ISO 7498/4 یا سازمان داخلی لایه شبکه ISO 8648 (IONL) مورد توجه قرار نگیرد. هنگامی که اسناد IONL و Management Framework بررسی می شوند، ICMP و IGMP به عنوان پروتکل های کنترل لایه برای لایه شبکه تعریف می شوند. به همان شیوه IONL چارچوبی برای "اشیاء همگرایی وابسته به زیرشبکه" مانند ARP و RARP فراهم می کند. پروتکل‌های IETF را می‌توان به صورت بازگشتی کپسوله کرد، همانطور که پروتکل‌های تونل‌سازی مانند General Routing Encapsulation (GRE) مشهود است. GRE از همان مکانیزمی استفاده می کند که OSI برای تونل زنی در لایه شبکه استفاده می کند. در مورد نحوه تطبیق مدل TCP/IP در آن اختلاف نظر وجود دارد مدل OSIاز آنجایی که سطوح در این مدل ها یکسان نیست. علاوه بر این، مدل OSI استفاده نمی کند سطح اضافی- "Internetworking" - بین سطح کانال و شبکه. نمونه ای از پروتکل های بحث برانگیز ARP یا STP است. در اینجا نحوه قرارگیری پروتکل های TCP/IP به طور سنتی در مدل OSI آمده است: توزیع پروتکل ها بر اساس سطوح مدل OSI TCP/IP OSI 7 کاربردی کاربردی به عنوان مثال HTTP، SMTP، SNMP، FTP، Telnet، SSH، SCP، SMB، NFS، RTSP، BGP 6 نمایندگی به عنوان مثال XDR، AFP، TLS، SSL 5 جلسه به عنوان مثال ISO 8327 / CCITT X.225، RPC، NetBIOS، PPTP، L2TP، ASP 4 حمل و نقل حمل و نقل به عنوان مثال TCP، UDP، SCTP، SPX، ATP، DCCP، GRE 3 شبکه شبکه به عنوان مثال، ICMP، IGMP، CLNP، OSPF، RIP، IPX، DDP، ARP 2 مجرا مجرا به عنوان مثال اترنت، حلقه رمز، HDLC، PPP، X.25، رله فریم، ISDN، ATM، SPB، MPLS 1 فیزیکی به عنوان مثال سیم های برق، ارتباطات رادیویی، سیم های فیبر نوری، تابش مادون قرمز به طور معمول، در پشته TCP/IP، 3 لایه بالای مدل OSI (برنامه، ارائه و جلسه) در یک برنامه ترکیب می شوند. از آنجایی که چنین پشته ای یک پروتکل یکپارچه انتقال داده را ارائه نمی دهد، عملکردهای تعیین نوع داده به برنامه منتقل می شود. توصیف مدل TCP/IP در ادبیات فنی یادداشت مدل های OSI و TCP/IP. پایگاه دانش osLogic.ru مدل های شبکه TCP/IP و OSI. سیسکو یادگیری واسیلیف A. A.، Telina I. S.، Izbachkov Yu. S.، پتروف V. N.سیستم های اطلاعاتی: کتاب درسی برای دانشگاه ها. - سنت پترزبورگ. : پیتر، 2010. - 544 ص. - شابک 978-5-49807-158-9. اندرو کروچیک، وینود کومار، نومان لاغاری و دیگران.برنامه نویسی شبکه دات نت برای حرفه ای ها / ترنس. از انگلیسی V. Streltsov. - م.: لری، 1384. - 400 ص. - شابک 1-86100-735-3. - شابک 5-85582-170-2.

پشته های پروتکل

پشته پروتکل مجموعه ای است که به صورت سلسله مراتبی از پروتکل های شبکه در سطوح مختلف سازمان یافته است که برای سازماندهی و اطمینان از تعامل گره ها در شبکه کافی است. در حال حاضر، شبکه ها از تعداد زیادی پشته پروتکل ارتباطی استفاده می کنند. محبوب ترین پشته ها عبارتند از: TCP/IP، IPX/SPX، NetBIOS/SMB، Novell NetWare، DECnet، XNS، SNA و OSI. همه این پشته ها، به جز SNA، در لایه های پایین - پیوند فیزیکی و داده - از همان پروتکل های Ethemet استاندارد شده استفاده می کنند. حلقه نشانه، FDDI و برخی دیگر که به شما امکان می دهد از تجهیزات یکسان در همه شبکه ها استفاده کنید. اما در سطوح بالاهمه پشته ها بر اساس پروتکل های خود اجرا می شوند. این پروتکل ها اغلب با لایه بندی توصیه شده توسط مدل OSI مطابقت ندارند. به طور خاص، عملکردهای لایه های جلسه و ارائه معمولاً با لایه برنامه ترکیب می شوند. این اختلاف به این دلیل است که مدل OSI در نتیجه تعمیم پشته های موجود و واقعی استفاده شده ظاهر شد و نه برعکس.

تمام پروتکل های موجود در پشته توسط یک سازنده توسعه داده شده اند، یعنی می توانند تا حد امکان سریع و کارآمد کار کنند.

یک نکته مهمدر عملکرد تجهیزات شبکه، به ویژه آداپتور شبکه، اتصال پروتکل ها است. این به شما امکان می دهد هنگام سرویس دهی یک آداپتور شبکه از پشته های پروتکل های مختلف استفاده کنید. به عنوان مثال، می توانید از پشته های TCP/IP و IPX/SPX به طور همزمان استفاده کنید. اگر هنگام تلاش برای برقراری ارتباط با گیرنده با استفاده از پشته اول، ناگهان خطایی رخ دهد، به طور خودکار تغییر استفاده از پروتکل از پشته بعدی رخ می دهد. یک نکته مهم در در این مورددستور الزام آور است، زیرا به وضوح بر استفاده از یک یا آن پروتکل از پشته های مختلف تأثیر می گذارد.

صرف نظر از اینکه چقدر آداپتورهای شبکهنصب شده بر روی رایانه، اتصال را می توان "یک به چند" یا "چند به یک" انجام داد، یعنی یک پشته پروتکل را می توان به چندین آداپتور به طور همزمان یا چندین پشته به یک آداپتور متصل کرد.

NetWare یک سیستم عامل شبکه و مجموعه ای از پروتکل های شبکه است که در این سیستم برای تعامل با کامپیوترهای مشتری متصل به شبکه استفاده می شود. پروتکل های شبکه سیستم بر اساس پشته پروتکل XNS هستند. NetWare در حال حاضر از پروتکل های TCP/IP و IPX/SPX پشتیبانی می کند. Novell NetWare در دهه 80 و 90 به دلیل کارایی بیشتر در مقایسه با سیستم عامل محبوب بود. همه منظوره. اکنون این یک فناوری منسوخ شده است.

پشته پروتکل XNS (پروتکل حمل و نقل اینترنتی خدمات شبکه Xerox) توسط زیراکس برای انتقال داده ها از طریق شبکه های اترنت توسعه یافته است. شامل 5 سطح

سطح 1 - رسانه انتقال - عملکردهای لایه های پیوند فیزیکی و داده را در مدل OSI پیاده سازی می کند:

* تبادل داده بین دستگاه و شبکه را مدیریت می کند.

* داده ها را بین دستگاه های موجود در یک شبکه مسیریابی می کند.

لایه 2 - کار اینترنتی - مربوط به لایه شبکه در مدل OSI است:

* تبادل داده بین دستگاه های واقع در شبکه های مختلف را مدیریت می کند (سرویس دیتاگرام را از نظر مدل IEEE ارائه می دهد).

* نحوه جریان داده ها از طریق شبکه را شرح می دهد.

لایه 3 - حمل و نقل - مربوط به لایه انتقال در مدل OSI است:

* ارتباط سرتاسری بین منبع داده و مقصد را فراهم می کند.

سطح 4 - کنترل - مربوط به سطوح جلسه و نماینده در مدل OSI است:

* نمایش داده ها را کنترل می کند.

* کنترل منابع دستگاه را مدیریت می کند.

سطح 5 - برنامه - مربوط به بالاترین سطوح در مدل OSI است:

* توابع پردازش داده را برای وظایف برنامه فراهم می کند.

پشته پروتکل TCP/IP (پروتکل کنترل انتقال/پروتکل اینترنت) رایج ترین و کاربردی ترین امروزه است. در شبکه های محلی با هر اندازه ای کار می کند. این پشتهپشته اصلی در اینترنت جهانی است. پشتیبانی از پشته در رایانه‌هایی که سیستم عامل یونیکس را اجرا می‌کنند پیاده‌سازی شد. در نتیجه، محبوبیت پروتکل TCP/IP افزایش یافته است. پشته پروتکل TCP/IP شامل تعداد زیادی پروتکل است که در سطوح مختلف کار می کنند، اما نام خود را به لطف دو پروتکل - TCP و IP به دست آورد.

TCP (پروتکل کنترل انتقال) یک پروتکل انتقال است که برای کنترل انتقال داده ها در شبکه ها با استفاده از پشته پروتکل TCP/IP طراحی شده است. IP (پروتکل اینترنت) یک پروتکل لایه شبکه است که برای ارائه داده ها روی یک شبکه ترکیبی با استفاده از یکی از پروتکل های انتقال مانند TCP یا UDP طراحی شده است.

سطح پایین‌تر پشته TCP/IP از پروتکل‌های استاندارد انتقال داده استفاده می‌کند که استفاده از آن را در شبکه‌ها با استفاده از هر نوع ممکن می‌سازد. فن آوری های شبکهو در رایانه هایی با هر سیستم عاملی.

پروتکل TCP/IP در ابتدا برای استفاده در شبکه های جهانی توسعه داده شد، به همین دلیل است که بسیار انعطاف پذیر است. به طور خاص، به لطف توانایی قطعه قطعه کردن بسته ها، داده ها، با وجود کیفیت کانال ارتباطی، در هر صورت به مخاطب می رسد. علاوه بر این، به لطف وجود پروتکل IP، تبدیل می شود انتقال احتمالیداده ها بین بخش های شبکه ناهمگن

نقطه ضعف پروتکل TCP/IP پیچیدگی مدیریت شبکه است. بنابراین، برای عملکرد عادی شبکه، وجود سرورهای اضافیبه عنوان مثال DNS، DHCP و غیره که حفظ عملکرد آنها بیشتر زمان می برد مدیر سیستم. Limoncelli T.، Hogan K.، Cheylap S. - مدیریت سیستم و شبکه. ویرایش دوم سال 2009. 944

پشته پروتکل IPX/SPX (Internetwork Packet Exchange/Sequenced Packet Exchange) توسط Novell توسعه یافته و متعلق به آن است. این برای نیازهای سیستم عامل Novell NetWare که تا همین اواخر یکی از موقعیت های پیشرو در بین سرورها را اشغال می کرد، توسعه داده شد. سیستم های عامل.

پروتکل‌های IPX و SPX به ترتیب در لایه‌های شبکه و انتقال مدل ISO/OSI عمل می‌کنند و بنابراین کاملاً یکدیگر را تکمیل می‌کنند.

پروتکل IPX می تواند داده ها را با استفاده از دیتاگرام با استفاده از اطلاعات مسیریابی شبکه انتقال دهد. با این حال، برای انتقال داده ها در طول مسیر یافت شده، ابتدا باید یک ارتباط بین فرستنده و گیرنده برقرار شود. این همان کاری است که پروتکل SPX یا هر پروتکل انتقال دیگری که با IPX کار می کند انجام می دهد.

متأسفانه، پشته پروتکل IPX/SPX در ابتدا بر روی سرویس دهی شبکه ها متمرکز شده است اندازه کوچک، بنابراین در شبکه های بزرگاستفاده از آن بی اثر است: استفاده بیش از حد از پخش در خطوط ارتباطی کم سرعت غیرقابل قبول است.

در لایه‌های پیوند فیزیکی و داده‌ای، پشته OSI از پروتکل‌های اترنت، Token Ring، FDDI و همچنین پروتکل‌های LLC، X.25 و ISDN پشتیبانی می‌کند، یعنی از تمام پروتکل‌های محبوب لایه پایین‌تر توسعه‌یافته خارج از پشته استفاده می‌کند. ، مانند اکثر پشته های دیگر. لایه شبکه شامل پروتکل شبکه اتصال گرا (CONP) و پروتکل شبکه بدون اتصال (CLNP) نسبتاً کم استفاده می شود. پروتکل های مسیریابی پشته OSI عبارتند از ES-IS (سیستم پایانی -- سیستم میانی) بین سیستم های پایانی و میانی و IS-IS (سیستم میانی -- سیستم میانی) بین سیستم های میانی. لایه انتقال پشته OSI تفاوت بین خدمات شبکه اتصال گرا و بدون اتصال را پنهان می کند تا کاربران بدون توجه به لایه شبکه زیربنایی کیفیت خدمات مورد نظر را دریافت کنند. برای ارائه این، لایه انتقال از کاربر می خواهد که مشخص کند کیفیت مورد نیازسرویس. خدمات لایه برنامه انتقال فایل، شبیه سازی ترمینال، خدمات دایرکتوری و نامه را ارائه می دهند. از این میان، محبوب‌ترین آنها عبارتند از: سرویس دایرکتوری (استاندارد X.500)، پست الکترونیکی (X.400)، پروتکل ترمینال مجازی (VTP)، پروتکل انتقال فایل، دسترسی و مدیریت (FTAM)، پروتکل حمل و نقل و مدیریت کار (JTM) .

یک پشته پروتکل نسبتاً محبوب که به ترتیب توسط IBM و مایکروسافت با هدف استفاده در محصولات این شرکت ها توسعه یافته است. مانند TCP/IP، پروتکل‌های استاندارد مانند اترنت، Token Ring و سایر پروتکل‌ها در سطوح پیوند فیزیکی و داده‌ای پشته NetBIOS/SMB کار می‌کنند، که امکان استفاده از آن را در ارتباط با هر تجهیزات شبکه فعال می‌دهد. در سطوح بالا، پروتکل‌های NetBIOS (سیستم ورودی/خروجی پایه شبکه) و SMB (بلاک پیام سرور) کار می‌کنند.

پروتکل NetBIOS در اواسط دهه 80 قرن گذشته توسعه یافت، اما به زودی با پروتکل کاربردی تر NetBEUI (NetBIOS Extended User Interface) جایگزین شد، که امکان تبادل اطلاعات بسیار کارآمد را در شبکه هایی که شامل بیش از 200 رایانه نمی شود، داد.

برای تبادل داده ها بین رایانه ها، از نام های منطقی استفاده می شود که هنگام اتصال به شبکه به رایانه ها به صورت پویا اختصاص داده می شود. در این حالت، جدول نام به هر کامپیوتر موجود در شبکه توزیع می شود. همچنین از کار با نام گروه، که به شما امکان می دهد داده ها را همزمان به چندین گیرنده انتقال دهید.

مزایای اصلی پروتکل NetBEUI سرعت و نیاز منابع بسیار کم است. اگر نیاز به سازماندهی تبادل سریع داده در شبکه کوچک، متشکل از یک بخش، پروتکل بهتری برای این وجود ندارد. علاوه بر این، برای ارسال پیام ارتباط برقرار کردنیست نیاز اجباری: در صورت عدم وجود اتصال، پروتکل از روش دیتاگرام استفاده می کند، جایی که پیام با آدرس گیرنده و فرستنده مجهز شده و "به جاده می رود"، از یک کامپیوتر به کامپیوتر دیگر منتقل می شود.

با این حال، NetBEUI نیز دارد اشکال قابل توجه: کاملاً عاری از هرگونه مفهوم مسیریابی بسته است، بنابراین استفاده از آن در شبکه های مرکب پیچیده منطقی نیست. Pyatibratov A.P., Gudyno L.P., Kirichenko A.A. کامپیوترها، شبکه ها و سیستم های مخابراتی مسکو 2009. 292

در مورد پروتکل SMB (Block Message Block)، برای سازماندهی عملیات شبکه در سه مورد استفاده می شود. سطوح بالا- لایه های جلسه، ارائه و برنامه. هنگام استفاده از آن است که می شود دسترسی ممکنبه فایل ها، چاپگرها و سایر منابع شبکه این پروتکل چندین بار بهبود یافته است (سه نسخه منتشر شده است) که امکان استفاده از آن را حتی در سیستم عامل های مدرن مانند مایکروسافت ویستا و ویندوز 7 فراهم می کند. پروتکل SMBجهانی است و تقریباً با هر پروتکل حمل و نقلی مانند TCP/IP و SPX می تواند پشت سر هم کار کند.

پشته پروتکل DECnet (Digital Equipment Corporation net) شامل 7 لایه است. با وجود تفاوت در اصطلاح، لایه های DECnet بسیار شبیه به لایه های مدل OSI هستند. DECnet مفهوم معماری شبکه DNA (معماری شبکه دیجیتال) را که توسط DEC توسعه یافته است، پیاده سازی می کند، که بر اساس آن سیستم های محاسباتی ناهمگن (رایانه های کلاس های مختلف)، که تحت سیستم عامل های مختلف کار می کنند، می توانند در اطلاعات جغرافیایی توزیع شده و شبکه های محاسباتی ترکیب شوند.

پروتکل IBM SNA (System Network Architecture) برای ارتباط از راه دور طراحی شده است کامپیوترهای بزرگو شامل 7 سطح است. SNA بر اساس مفهوم ماشین میزبان است و دسترسی ترمینال از راه دور را به پردازنده های مرکزی IBM فراهم می کند. وجه تمایز اصلی SNA، توانایی هر ترمینال برای دسترسی به هر برنامه کاربردی کامپیوتر میزبان است. معماری شبکه سیستم بر اساس روش دسترسی مجازی مخابراتی (VTAM) در کامپیوتر میزبان پیاده سازی شده است. VTAM تمام پیوندها و پایانه های ارتباطی را مدیریت می کند و هر ترمینال به همه برنامه های کاربردی دسترسی دارد.

سخنرانی 3. پشته TCP/IP. پروتکل های اولیه TCP/IP

پروتکل TCP/IP پروتکل اصلی شبکه حمل و نقل است. اصطلاح "TCP/IP" معمولاً به هر چیزی که به پروتکل های TCP و IP مربوط می شود اشاره دارد. این یک خانواده کامل از پروتکل ها، برنامه های کاربردی و حتی خود شبکه را پوشش می دهد. این خانواده شامل پروتکل های UDP، ARP، ICMP، TELNET، FTP و بسیاری دیگر است.

معماری پروتکل TCP/IP برای یک شبکه یکپارچه متشکل از زیرشبکه‌های بسته ناهمگن مجزا که توسط دروازه‌هایی به یکدیگر متصل شده‌اند، طراحی شده است که ماشین‌های ناهمگن به آنها متصل می‌شوند. هر یک از زیرشبکه ها مطابق با الزامات خاص خود عمل می کنند و ماهیت رسانه های ارتباطی خاص خود را دارند. با این حال، فرض بر این است که هر زیرشبکه می‌تواند بسته‌ای از اطلاعات (داده‌ها با هدر شبکه مناسب) را دریافت کرده و آن را تحویل دهد. آدرس مشخص شدهدر آن زیر شبکه خاص زیرشبکه الزامی برای تضمین تحویل اجباری بسته و داشتن یک پروتکل سرتاسر قابل اعتماد ندارد. به این ترتیب دو ماشین متصل به یک زیرشبکه می توانند بسته ها را مبادله کنند.

پشته پروتکل TCP/IP دارای چهار لایه است (شکل 3.1).

شکل 3.1 - پشته TCP/IP

لایه IV مربوط به لایه دسترسی به شبکه است که بر روی پروتکل های استاندارد لایه پیوند فیزیکی و داده مانند اترنت، Token Ring، SLIP، PPP و غیره عمل می کند. پروتکل های این سطح وظیفه انتقال داده های بسته در شبکه در سطح سخت افزار را بر عهده دارند.

لایه III هنگام انتقال بسته های داده از یک زیرشبکه به شبکه دیگر، کار اینترنتی را فراهم می کند. در این حالت پروتکل IP کار می کند.

لایه II اصلی است و بر اساس پروتکل کنترل انتقال TCP عمل می کند. این پروتکل برای انتقال مطمئن پیام ها بین رایانه های مستقر در ماشین های مختلف ضروری است. برنامه های کاربردیبه دلیل ایجاد ارتباطات مجازی بین آنها.

سطح I - اعمال شد. پشته TCP/IP برای مدت طولانی وجود داشته است و شامل تعداد زیادی پروتکل و خدمات سطح برنامه (پروتکل انتقال) است. فایل های FTPپروتکل Telnet، پروتکل Gopher برای دسترسی به منابع فضای جهانی GopherSpace، بیشترین پروتکل معروف HTTP برای دسترسی به پایگاه داده های فرامتن راه دور در شبکه جهانی وب و غیره).

همه پروتکل های پشته را می توان به دو گروه تقسیم کرد: پروتکل های انتقال داده، که داده های مفید را بین دو طرف انتقال می دهند. پروتکل های سرویس لازم برای عملکرد صحیح شبکه

پروتکل های سرویس لزوما از نوعی پروتکل انتقال داده استفاده می کنند. به عنوان مثال، پروتکل سرویس ICMP از پروتکل IP استفاده می کند. اینترنت مجموع تمام اتصالات است شبکه های کامپیوتر، با استفاده از پروتکل های پشته TCP/IP.

توابع لایه انتقال پروتکل های TCP، UDP.

سطح چهارم مدل به گونه ای طراحی شده است که داده ها را بدون خطا، تلفات و تکرار در ترتیبی که در آن ارسال شده اند ارائه دهد. مهم نیست چه داده ای از کجا و کجا منتقل می شود، یعنی خود مکانیسم انتقال را فراهم می کند. لایه حمل و نقل انواع خدمات زیر را ارائه می دهد:

- ایجاد ارتباط حمل و نقل؛

- انتقال اطلاعات؛

- اختلال در ارتباط حمل و نقل

توابع انجام شده توسط لایه انتقال:

- تبدیل آدرس حمل و نقل به آدرس شبکه؛

- مالتی پلکس کردن اتصالات حمل و نقل به اتصالات شبکه؛

- ایجاد و قطع اتصالات حمل و نقل؛

- سفارش بلوک های داده در اتصالات فردی؛

- تشخیص خطاها و کنترل لازم بر کیفیت خدمات.

- بازیابی از خطاها؛

- تقسیم بندی، تداعی و الحاق؛

- کنترل جریان داده بر روی اتصالات فردی؛

- وظایف نظارتی؛

- انتقال بلوک های داده حمل و نقل فوری.

پروتکل کنترل انتقال (TCP) یک سرویس تحویل بسته قابل اعتماد و اتصال گرا را ارائه می دهد.

پروتکل TCP:

- تحویل دیتاگرام های IP را تضمین می کند.

- انجام بخش بندی و مونتاژ بلوک های بزرگ داده ارسال شده توسط برنامه ها.

- تحویل بخش های داده را به ترتیب مورد نیاز تضمین می کند.

- یکپارچگی داده های ارسالی را با استفاده از جمع کنترل بررسی می کند.

- در صورت دریافت موفقیت آمیز داده ها، قدردانی های مثبت ارسال می کند. با استفاده از تأییدهای انتخابی، می توانید برای داده هایی که دریافت نشده اند نیز تأییدیه های منفی ارسال کنید.

- حمل و نقل ترجیحی را برای برنامه‌هایی که به انتقال داده‌های مبتنی بر جلسه قابل اعتماد نیاز دارند، مانند پایگاه‌های اطلاعاتی سرویس گیرنده-سرور و برنامه‌های ایمیل ارائه می‌دهد.

TCP بر اساس ارتباط نقطه به نقطه بین دو گره شبکه است. TCP داده ها را از برنامه ها دریافت می کند و آنها را به صورت جریانی از بایت ها پردازش می کند. بایت‌ها در بخش‌هایی گروه‌بندی می‌شوند که اعداد ترتیبی توسط TCP به آنها اختصاص داده می‌شود تا مونتاژ مناسب بخش‌ها در میزبان دریافت‌کننده امکان‌پذیر شود.

برای اینکه دو گره TCP با هم ارتباط برقرار کنند، ابتدا باید یک جلسه با یکدیگر برقرار کنند. یک جلسه TCP با استفاده از فرآیندی به نام handshake سه طرفه، که در آن اعداد دنباله همگام سازی و ارسال می شوند، مقداردهی اولیه می شود. اطلاعات کنترل، لازم برای ایجاد اتصال مجازیبین گره ها هنگامی که این فرآیند دست دادن کامل شد، ارسال و تایید بسته به ترتیب متوالی بین این گره ها آغاز می شود. یک فرآیند مشابه توسط TCP قبل از پایان دادن به اتصال استفاده می شود تا اطمینان حاصل شود که هر دو گره ارسال و دریافت داده را به پایان رسانده اند (شکل 3.2).

شکل 3.2 - فرمت سرصفحه قطعه TCP

فیلدهای پورت مبدا و پورت مقصد 2 بایت را اشغال می کنند و فرآیند ارسال و فرآیند گیرنده را مشخص می کنند. فیلدهای شماره دنباله و شماره تصدیق (طول 4 بایت) هر کدام بایت داده ارسال یا دریافت شده را دارند. به‌عنوان اعداد صحیح بدون علامت پیاده‌سازی می‌شوند که پس از رسیدن، بازنشانی می‌شوند حداکثر مقدار. هر طرف شماره سریال خود را حفظ می کند. فیلد طول هدر 4 بیت است و طول هدر بخش TCP را نشان می دهد که در کلمات 32 بیتی اندازه گیری می شود. طول هدر ثابت نیست و بسته به مقادیر تنظیم شده در قسمت پارامترها می تواند متفاوت باشد. فیلد رزرو 6 بیت را اشغال می کند. فیلد پرچم ها 6 بیت است و شامل شش پرچم 1 بیتی است:

– اگر از فیلد نشانگر داده فوری استفاده شود، پرچم URG (اشاره‌گر فوری) روی 1 تنظیم می‌شود.

– اگر فیلد شماره تایید حاوی داده باشد، پرچم ACK (Acknowledgment) روی 1 تنظیم می شود. در غیر این صورت، این فیلد نادیده گرفته می شود.

- پرچم PSH (Push) به این معنی است که پشته TCP دریافت کننده باید فوراً برنامه را از داده های دریافتی مطلع کند، نه اینکه منتظر بماند تا بافر پر شود.

- پرچم RST (بازنشانی) برای لغو اتصال استفاده می شود: به دلیل خطای برنامه، رد یک بخش نادرست، تلاش برای ایجاد اتصال در غیاب سرویس درخواستی.

- پرچم SYN (Synchronize) هنگام شروع اتصال و همگام سازی تنظیم می شود شماره سریال;

– از پرچم FIN (Finished) برای پایان دادن به اتصال استفاده می شود. این نشان می دهد که فرستنده انتقال داده را به پایان رسانده است.

فیلد اندازه پنجره (طول 2 بایت) حاوی تعداد بایت هایی است که می توان پس از بایتی که قبلاً تأیید شده است ارسال شود. فیلد جمع کنترل (طول 2 بایت) برای افزایش قابلیت اطمینان استفاده می شود. این شامل جمع کنترلی از هدر، داده و شبه سربرگ است. هنگام انجام محاسبات، قسمت چک جمع تنظیم می شود برابر با صفر، و اگر طول آن یک عدد فرد باشد، فیلد داده با یک بایت تهی پر می شود. الگوریتم checksum به سادگی تمام کلمات 16 بیتی را به آن اضافه می کند کد اضافی، و سپس متمم کل جمع را محاسبه می کند.

پروتکل UDP که یک پروتکل دیتاگرام است، در صورت امکان سرویس را پیاده سازی می کند، یعنی تحویل پیام های آن را تضمین نمی کند و بنابراین به هیچ وجه عدم اطمینان پروتکل دیتاگرام IP را جبران نمی کند. واحد داده پروتکل UDP بسته UDP یا دیتاگرام کاربر نامیده می شود. هر دیتاگرام یک پیام کاربری جداگانه دارد. این منجر به یک محدودیت می شود: طول یک دیتاگرام UDP نمی تواند از طول فیلد داده پروتکل IP تجاوز کند، که به نوبه خود توسط اندازه قاب فناوری محدود می شود. سطح پایین تر. بنابراین، اگر بافر UDP پر شود، داده های برنامه حذف می شوند. هدر بسته UDP که از چهار فیلد 2 بایتی تشکیل شده است، شامل فیلدهای پورت منبع، پورت مقصد، طول UDP و جمع کنترل است (شکل 3.3).

فیلدهای پورت مبدا و پورت مقصد فرآیندهای ارسال و دریافت را مشخص می کنند. فیلد طول UDP شامل طول بسته UDP بر حسب بایت است. فیلد چک جمع شامل جمع کنترلی بسته UDP است که روی کل بسته UDP با شبه سربرگ اضافه شده محاسبه می شود.

شکل 3.3 - فرمت هدر بسته UDP

ادبیات پایه: 2

ادبیات اضافی: 7

کنترل سوالات:

1. چه پروتکلی در OSI TCP/IP است؟

2. هدف از معماری پروتکل TCP/IP چیست؟

3. پشته TCP/IP چه لایه هایی دارد؟

4. پروتکل کنترل انتقال TCP چه وظایفی را انجام می دهد؟

5. چه تفاوت هایی بین پروتکل های TCP و UDP وجود دارد؟

پشتهیا اتصال سوئیچ های شبکه در یک پشتهاتصال دو یا چند سوئیچ مدیریت شده است که برای افزایش تعداد پورت ها طراحی شده است، در حالی که گروه حاصل توسط سایرین شناسایی می شود. دستگاه های شبکهبه عنوان یک سوئیچ منطقی - دارای یک آدرس IP، یک آدرس MAC.

به طور معمول، یک پشته برای اتصال تعداد فزاینده ای از ماشین های شبکه در یک شبکه محلی استفاده می شود. کنترل شبکه محلیکمی پیچیده تر می شود زیرا مدیر شبکه به مدیریت یک سوئیچ منطقی ادامه می دهد.

سوئیچ ها انباشته(قابل انباشته شدن) و غیر انباشته. انباشتهسوئیچ دارای پورت های ویژه (رابط) برای انباشته شدن است که اغلب به صورت فیزیکی اتوبوس های داخلی را ترکیب می کند. هنگامی که در یک پشته متصل می شوند، چنین سوئیچ هایی بخش عمده ای از عملکردهای خود را حفظ می کنند.

سوئیچ غیر پشته ای هیچ پورت اختصاصی ندارد و بسیار زیاد است (یا هست). عملکرد محدودهنگام اتصال به پشته

به طور معمول، اتصال پشته ای بین سوئیچ ها با سرعت انتقال داده 2 یا بیشتر از سرعت انتقال پورت های سوئیچ انجام می شود.

در میان سوئیچ های انباشته می توانیم تشخیص دهیم سوئیچ با معماری غیر مسدود کننده. یک سوئیچ غیر مسدود کننده دارای توان عملیاتی است درگاه پشته ای، برابر با مجموع توان عملیاتیهمه پورت های دیگر به این معنا که در چنین سوئیچ‌هایی در هنگام مبادله بین سوئیچ‌های متصل به پشته، ترافیک مسدود نمی‌شود.

سوئیچ ها برای سوئیچ های مختلف به روش های زیر انباشته می شوند:

• استفاده از پورت های سوئیچ مخصوص برای انباشته (با استفاده از کابل مخصوص)
• استفاده از کابل های پچ اترنت (از جمله چندین کابل برای افزایش چند برابری سرعت). در عین حال در تنظیمات سوئیچ، پورت های متصل شده توسط این کابل به عنوان پورت های انباشتگی اعلام می شوند
• استفاده از کابل هایی با کانکتورهای پایانی SFP، GBIC و غیره.

مقداری پشته سوئیچ های شبکهدر صورت خرابی، آنها به طور خودکار کانکتورهای ورودی و خروجی پشته را متصل می کنند و ترافیک شبکه را از طریق خود عبور می دهند.

پشته به شما امکان می دهد تنها تعداد کمی از سوئیچ ها (تا 4، 8 یا 16 برای مدل های مختلف) را که در یک فاصله کوتاهاز یکدیگر.

یوتیوب دایره المعارفی

• 1 / 3

  بازدیدها: