Организация сетей различных типов кратко

Обновлено: 02.07.2024

Главными устройствами для быстрой передачи данных на большие дистанции в наше время являются телевизионный передатчик, радио, телеграф, телефон, телекоммуникационные сети на основе вычислительных режимов.

Рисунок 1. Компьютерные сети. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ

Компьютерной сетью считают систему, распределенную на территории программных, аппаратных и информационных ресурсов (средства хранения, ввода-вывода информации и обработки ее), что объединены каналами передачи информации между собою. Также в ней гарантируется совместный допуск пользователей к данным (документам, базам информации, и т. д.) и ресурсам (принтеры, жесткие диски и т. д.).

Подразделения сетей

Сети по типу использования разделяют на неоднородные и однородные сети. Сети, содержащие программно несовместимые компьютеры, называют неоднородными, они чаще используются на практике. Согласно территориальной принадлежности сети делят на региональные, локальные, глобальные.

Локальная сеть охватывает резервы, которые расположены не более чем на несколько километров друг от друга. Зачастую это одно-два сооружения и прилегающая к ним местность, сеть компьютерного клуба, вуза, школы и т. д.

Региональная сеть включает в себя область, регион, город, небольшую республику. Существует, например, сеть Департамента образования Пермского региона.

Глобальные же сети опоясывают целое государство, несколько стран и континенты. Примером чему служит Интернет. Иногда создают корпоративные сети, где необходимо защищать информацию. Министерство обороны имеет свою защищенную сеть.

Локальная сеть подразделяется на сеть с выделенным сервером или одноранговую, в зависимости от того как соединены компьютеры - равноправны они между собой или есть главный компьютер (сервер). Сеть с выдвинутым сервером считается наиболее производительной.

Готовые работы на аналогичную тему

Сервер – это модуль сети, предоставляющий собственные ресурсы иным компьютерам, но при этом сам своими ресурсами не пользующийся.

Узел сети, который лишь пользуется сетевыми ресурсами, но в сеть ничего не отдает, называется клиентом или рабочей станцией. Часто применяется в банках для консультативных услуг.

Особенностями локальной сети считаются:

  • большая пропускная способность, высокий темп передачи;
  • незначительный уровень погрешности передачи;
  • ограниченное, конкретное число пк, подключенных к сети;
  • эффективная, быстродействующая система управления обменом.

Конфигурация локальной сети

Топологией называют структуру локальной сети. Под этим, как правило, подразумевают физическое размещение компьютеров сети сравнительно друг друга и метод объединения их линиями связи. Топология устанавливает требования к оснащению, виды применяемого кабеля, способы управления обменом, безопасность работы, вероятность расширения сети. Определяют три ключевых вида сетей.

Шина - все пк параллельно подсоединены к одной линии связи, а данные от любого компьютера одновременно переходит ко всем другим пк. Согласно данной конфигурации формируется одноранговая линия. При этом соединении пк имеют возможность передавать данные только по очереди, поскольку линия взаимосвязи только одна.

  • просто добавлять новые узлы в сеть (допустимо даже в период работы);
  • сеть не прекращает работать, даже в случае поломки некоторых компьютеров;
  • дешевое сетевое спецоборудование в результате широкого использования этой топологии.
  • трудности при диагностике неполадок сетевого оборудования, так как все адаптеры подсоединены параллельно;
  • при обрыве кабеля выходит из строя вся сеть;
  • сигнал при передаче ослабляется.

Кольцо - конфигурация при которой все пк поочередно связаны между собой. Любой компьютер передает данные всегда следующему в цепочке пк, а принимает информацию только от предшествующего в цепочке, и эта цепь замкнута.

  • легко подключатся новые узлы, но для этого необходимо остановить работу;
  • существенное число узлов, которые возможно подсоединить к сети (1000 и более);
  • высокая стабильность к перегрузкам.
  • поломка даже одного компьютера нарушает всю работу;
  • разрыв кабеля в одном месте, срывает деятельность сети.

Звезда - применяема для локальных сетей вида клиент-сервер. Когда к одному главному серверу подсоединяются другие периферийные пк, при этом для каждого используют отдельную линию соединения. Вся информация поступает через центральный пк, который выдерживает очень большую нагрузку, по этой причине он рассчитан только лишь обслуживания сети.

  • поломка периферийного компьютера не влияет на работу остальной сети;
  • простое используемое сетевое оборудование;
  • все узлы подключения находятся в одном месте, что дает возможность легко контролировать работу и устранять неисправности;
  • нет затухания сигнала.
  • при выходе из строя центрального пк сеть становится неработоспособной;
  • большой расход кабеля;
  • строгое ограничение количества удаленных компьютеров.

Иногда при конструировании сети применяют комбинированную топологию. К примеру, дерево — это сочетание нескольких звезд.

Каждому компьютеру, функционирующему в локальной сети, необходимо иметь сетевой адаптер, функцией которого является прием и передача сигналов. У каждой сетевой платы имеется опознавательный код, зафиксированный при ее изготовлении. Его называют аппаратным адресом (МАС). Помимо МАС-адреса пк могут обладать и другими адресами. К примеру, протокол TCP/IP требует, присвоение каждому пк уникальный IP-адрес к уже имеющемуся встроенному адресу.

Глобальные сети

В мире на сегодняшний день насчитывается более 200 глобальных сетей. Наиболее известной из них и самой популярной считается сеть Интернет. Глобальным сетям, в отличие от локальных, не нужен единый центр управления. Базу сети составляют десятки, сотни тысяч пк, объединенных различными каналами связи.

Протокол обмена — это комплект правил (стандартов) передачи данных в сети. На сегодняшний день типичные протоколы для обширного применения использования разрабатываются специальными международными группами или организациями. К примеру: международная организация по стандартизации ISO вырабатывает протоколы для всего оснащения, взаимодействующего в сети, которое включает более ста стран. Для деятельности в глобальной сети пользователю нужно иметь надлежащее программное и аппаратное обеспечение.

Подключаться к глобальной сети можно с помощью модема, который перестраивает подаваемую на него пк цифровую информацию в аналоговый сигнал. Аналоговый сигнал подается по телефонной линии, а модем, принимая его, производит обратное изменение информации. Скорость, с которой происходит обмен данными, зависит от скорости передачи модема абонента и качеством телефонных линий. Существует также прямой доступ по выделенному каналу, который дороже и применяется теми или иными организациями.

В качестве выделенных каналов используется спутниковая связь или радиорелейные линии. Интернет охватывает весь мир, это сеть, которая постоянно развивается и имеет огромное будущее.

По способу организации сети подразделяются на реальные и искусственные.
Искусственные сети (псевдосети) позволяют связывать компьютеры вместе через последовательные или параллельные порты и не нуждаются в дополнительных устройствах. Иногда связь в такой сети называют связью по нуль-модему (не используется модем). Само соединение называют нуль-модемным. Искусственные сети используются когда необходимо перекачать информацию с одного компьютера на другой. MS-DOS и windows снабжены специальными программами для реализации нуль-модемного соединения.
Основной недостаток - низкая скорость передачи данных и возможность соединения только двух компьютеров.
Реальные сети позволяют связывать компьютеры с помощью специальных устройств коммутации и физической среда передачи данных.
Основной недостаток - необходимость в дополнительных устройствах.
В дальнейшем употребляя термин компьютерная сеть будем иметь в ввиду реальные сети.
Все многообразие компьютерных сетей можно классифицировать по группе признаков:

  1. Территориальная распространенность;
  2. Ведомственная принадлежность;
  3. Скорость передачи информации;
  4. Тип среды передачи;
  5. Топология;
  6. Организация взаимодействия компьютеров.

Территориальная распространенность

По территориальной распространенности сети могут быть локальными, глобальными, и региональными.
Локальные - это сети, перекрывающие территорию не более 10 м2
Региональные - расположенные на территории города или области
Глобальные на территории государства или группы государств, например, всемирная сеть Internet.
В классификации сетей существует два основных термина: LAN и wAN.

LAN (Local Area Network) - локальные сети, имеющие замкнутую инфраструктуру до выхода на поставщиков услуг. Термин "LAN" может описывать и маленькую офисную сеть, и сеть уровня большого завода, занимающего несколько сотен гектаров. Зарубежные источники дают даже близкую оценку - около шести миль (10 км) в радиусе; использование высокоскоростных каналов.

wAN (wide Area Network) - глобальная сеть, покрывающая большие географические регионы, включающие в себя как локальные сети, так и прочие телекоммуникационные сети и устройства. Пример wAN - сети с коммутацией пакетов (Frame relay), через которую могут "разговаривать" между собой различные компьютерные сети.
Термин "корпоративная сеть" также используется в литературе для обозначения объединения нескольких сетей, каждая из которых может быть построена на различных технических, программных и информационных принципах.
Локальные сети являются сетями закрытого типа, доступ к ним разрешен только ограниченному кругу пользователей, для которых работа в такой сети непосредственно связана с их профессиональной деятельностью. Глобальные сети являются открытыми и ориентированы на обслуживание любых пользователей.

Ведомственная принадлежность

По принадлежности различают ведомственные и государственные сети.
Ведомственные принадлежат одной организации и располагаются на ее территории.
Государственные сети - сети, используемые в государственных структурах.

Скорость передачи информации

По скорости передачи информации компьютерные сети делятся на низко-, средне- и высокоскоростные.

  • низкоскоростные (до 10 Мбит/с),
  • среднескоростные (до 100 Мбит/с),
  • высокоскоростные (свыше 100 Мбит/с);

Для определения скорости передачи данных в сети широко используется бод.
Бод (Baud) – единица скорости передачи сигнала, измеряемая числом дискретных переходов или событий в секунду. Если каждое событие представляет собой один бит, бод эквивалентен бит/сек (в реальных коммуникациях это зачастую не выполняется).

© 2014-2022 — Студопедия.Нет — Информационный студенческий ресурс. Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав (0.003)

Компьютерные сети разделяют на локальные (LAN —local area networks) и глобальные (WAN — wide area networks). Локальная сеть обычно состоит из компьютеров, объединенных в отдельный комплекс. Например, компьютеры, используемые в университете или на предприятии, обычно связаны локальной сетью. Глобальная сеть объединяет машины, которые могут находиться и в соседних городах, и на разных концах света.

Сети также различают на основе того, является ли внутреннее строение сети всеобщим достоянием или же правами на него владеет какая-либо корпорация. Первые сети называются открытыми (open network), вторые — закрытыми (closed network). Интернет относится к открытым системам. Передача информации через Интернет управляется набором открытых стандартов, которые называются протоколом TCP/IP (на самом деле это комплект протоколов). А сетевые системы, устанавливаемые и поддерживаемые компанией Novell, являются закрытыми.

В основе другой классификации сетей лежит их топология, то есть структура соединения машин. Четыре основных вида сетей представлены на рис. 3.10: а — кольцо, в котором машины соединяются в круг; б — шина, когда машины подсоединены к общей линии связи, которая называется шиной; в — звезда, когда одна машина является ядром, к которому подключены все остальные машины; г — нерегулярная структура, когда машины соединены бессистемно. Глобальные сети обычно являются нерегулярными сетями, а локальные сети, как правило, являются кольцевыми или шинными, поскольку такая сеть чаще всего создается одной организацией.


Важно помнить, что связи между машинами не обязательно должны быть выполнены проводниками. Все более распространенными становятся беспроводные сети. Например, технология радиопередачи, когда передаваемый сигнал распространяется во всех направлениях, может использоваться для создания шинных сетей. В этом случае шина представляет собой не кабель, а одну из частот радиовещательного диапазона.

Иногда бывает необходимо соединить две существующие сети. Если эти сети совместимы, то их можно соединить с помощью устройства связи, которое называется мостом (bridge). Например, когда нужно объединить две шинные сети, можно использовать мост в качестве средства связи между двумя сетями (рис. 3.11, а). Суть заключается в том, что когда две сети связываются с помощью моста, в результате получается просто более крупная сеть.


Интернет

Наиболее ярким примером интерсети является Интернет (Internet), который развился из исследовательской программы, созданной в 1973 году Управлением перспективных исследовательских проектов (Defense Advanced Research Project Agency — DARPA). Целью этого проекта был поиск средств объединения множества различных компьютерных сетей, чтобы они могли функционировать как единая надежная связная система. Сегодня Интернет является всемирным соединением глобальных и локальных сетей, содержащих миллионы машин.

Компьютерные сети разделяют на локальные (LAN —local area networks) и глобальные (WAN — wide area networks). Локальная сеть обычно состоит из компьютеров, объединенных в отдельный комплекс. Например, компьютеры, используемые в университете или на предприятии, обычно связаны локальной сетью. Глобальная сеть объединяет машины, которые могут находиться и в соседних городах, и на разных концах света.




Сети также различают на основе того, является ли внутреннее строение сети всеобщим достоянием или же правами на него владеет какая-либо корпорация. Первые сети называются открытыми (open network), вторые — закрытыми (closed network). Интернет относится к открытым системам. Передача информации через Интернет управляется набором открытых стандартов, которые называются протоколом TCP/IP (на самом деле это комплект протоколов). А сетевые системы, устанавливаемые и поддерживаемые компанией Novell, являются закрытыми.

В основе другой классификации сетей лежит их топология, то есть структура соединения машин. Четыре основных вида сетей представлены на рис. 3.10: а — кольцо, в котором машины соединяются в круг; б — шина, когда машины подсоединены к общей линии связи, которая называется шиной; в — звезда, когда одна машина является ядром, к которому подключены все остальные машины; г — нерегулярная структура, когда машины соединены бессистемно. Глобальные сети обычно являются нерегулярными сетями, а локальные сети, как правило, являются кольцевыми или шинными, поскольку такая сеть чаще всего создается одной организацией.


Важно помнить, что связи между машинами не обязательно должны быть выполнены проводниками. Все более распространенными становятся беспроводные сети. Например, технология радиопередачи, когда передаваемый сигнал распространяется во всех направлениях, может использоваться для создания шинных сетей. В этом случае шина представляет собой не кабель, а одну из частот радиовещательного диапазона.

Иногда бывает необходимо соединить две существующие сети. Если эти сети совместимы, то их можно соединить с помощью устройства связи, которое называется мостом (bridge). Например, когда нужно объединить две шинные сети, можно использовать мост в качестве средства связи между двумя сетями (рис. 3.11, а). Суть заключается в том, что когда две сети связываются с помощью моста, в результате получается просто более крупная сеть.


Интернет

Наиболее ярким примером интерсети является Интернет (Internet), который развился из исследовательской программы, созданной в 1973 году Управлением перспективных исследовательских проектов (Defense Advanced Research Project Agency — DARPA). Целью этого проекта был поиск средств объединения множества различных компьютерных сетей, чтобы они могли функционировать как единая надежная связная система. Сегодня Интернет является всемирным соединением глобальных и локальных сетей, содержащих миллионы машин.

Поскольку жизненно важная информация расположена централизованно, т.е. сосредоточена на одном или нескольких серверах, нетрудно обеспечить ее регулярное резервное копирование (backup).

Избыточность

Благодаря избыточным системам данные на любом сервере могут дублироваться в реальном времени, поэтому в случае повреждения основной области хранения данных информация не будет потеряна — легко воспользоваться резервной копией.

Количество пользователей

Сети на основе сервера способны поддерживать тысячи пользователей. Сетями такого размера, будь они одноранговыми, было бы невозможно управлять.

Аппаратное обеспечение

Так как компьютер пользователя не выполняет функций сервера, требования к его характеристикам зависят от потребностей самого пользователя.

Комбинированные сети

Существуют и комбинированные типы сетей, совмещающие лучшие качества одноранговых сетей и сетей на основе сервера. Многие администраторы считают, что такая сеть наиболее полно удовлетворяет их запросы, так как в ней могут функционировать оба типа операционных систем.

Операционные системы для сетей на основе сервера, например Microsoft Windows NT/2000/2003 Server или Novell® NetWare®, в этом случае отвечают за совместное использование основных приложений и данных. На компьютерах-клиентах могут выполняться любые операционные системы Microsoft Windows, которые будут управлять доступом к ресурсам выделенного сервера и в то же время предоставлять в совместное использование свои жесткие диски, а по мере необходимости разрешать доступ и к своим данным. Комбинированные сети — наиболее распространенный тип сетей, но для их правильной реализации и надежной защиты необходимы определенные знания и навыки планирования.

Резюме

В одноранговых сетях каждый компьютер функционирует как клиент и как сервер. Для небольшой группы пользователей подобные сети легко обеспечивают разделение данных и периферийных устройств. Вместе с тем, поскольку администрирование в одноранговых сетях нецентрализированное, обеспечить развитую защиту данных трудно.

Сети на основе сервера наиболее эффективны в том случае, когда совместно используется большое количество ресурсов и данных. Администратор может управлять защитой данных, наблюдая за функционированием сети. В таких сетях может быть один или нескольно серверов, в зависимости от объема сетевого трафика, количества периферийных устройств и т.п. Существуют также и комбинированные сети, объединяющие свойства обоих типов сетей. Такие сети довольно популярны, хотя для эффективной работы они требуют более тщательного планирования, в связи с этим и подготовка пользователей должна быть выше.

Основы компьютерных сетей


Краткий курс — основы компьютерных сетей. В этом материале я расскажу (сжато) об основах компьютерных сетей. Статья предназначена для начинающих, а так же будет полезна школьникам старших классов и студентам. Начнем с базовых определений.

Сеть – совокупность систем связи и систем обработки информации, которая может использоваться несколькими пользователями.

Компьютерная сеть – сеть, в узлах которой содержатся компьютеры и оборудование коммуникации данных.

Вычислительная сеть – соединенная каналами связи система обработки данных, ориентированная на конкретного пользователя.

Компьютерная сеть — представляет собой систему распределенной обработки информации. Что тут важно. Важно то, что в распределенной системе не важно откуда и с какого устройства вы заходите. Вы можете войти в сеть с любого устройства (персональный компьютер, ноутбук, планшетный компьютер, телефон) из любой точки мира где есть интернет.

Краткая история развития компьютерных сетей

Компьютерные сети появились в результате развития телекоммуникационных технологий и компьютерной техники. То есть появились компьютеры. Они развивались. Были телекоммуникационные системы, телеграф, телефон, то есть связь. И вот люди думали, хорошо было бы если бы компьютеры могли обмениваться информацией между собой. Эта идея стала основополагающей идеей благодаря которой появились компьютерные сети.

50-е годы: мейнфреймы

50-е годы: мейнфреймы

Начало 60-х годов: многотерминальные системы

В дальнейшем к одному мейнфрейму стали подключать несколько устройств ввода-вывода, появился прообраз нынешних терминальных систем да и сетей в целом.

Начало 60-х годов: многотерминальные системы

70-е годы: первые компьютерные сети

?0-е годы, время холодной войны. СССР и США сидели возле своих ракет и думали кто же атакует (или не атакует) первым. Центры управления ракетами США располагались в разных местах удаленных друг от друга. Если в одном центре производится запуск ракет, после которого в центр попадает ракета врага, то вся информация в этом центре — утеряна. Управление перспективных исследовательских проектов Министерства обороны США (Defense Advanced Research Projects Agency (DARPA)) ставит перед учеными задачу — разработать технологию которая позволяла бы передавать информацию из одного стратегического центра в другой на случай его уничтожения.

Arpanet

В 1969 году появляется ARPANET (от англ. Advanced Research Projects Agency Network) — первая компьютерная сеть созданная на основе протокола IP который используется и по сей день. За 11 лет ARPANET развивается до сети способной обеспечить связь между стратегическими объектами вооруженных сил США.

Середина 70-х годов: большие интегральные схемы

Локальная сеть (Local Area Network, LAN) – объединение компьютеров, сосредоточенных на небольшой территории. В общем случае локальная сеть представляет собой коммуникационную систему, принадлежащую
одной организации.

Сетевая технология – согласованный набор программных и аппаратных средств (драйверов, сетевых адаптеров, кабелей и разъемов), а также механизмов передачи данных по линиям связи, достаточный для построения вычислительной сети.

В период с 80-х до начала 90-х годов появились и прочно вошли в нашу жизнь:

  1. Ethernet.
  2. Token Ring.
  3. Arcnet.
  4. FDDI (Fiber Distributed Data Interface) — волоконнооптический интерфейс передачи данных.
  5. TCP/IP используется в ARPANET.
  6. Ethernet становится лидером среди сетевых технологий.
  7. В 1991 году появился интернет World Wide Web.

Общие принципы построения сетей

Со временем основной целью компьютерных развития сетей (помимо передачи информации) стала цель распределенного использования информационных ресурсов:

  1. Периферийных устройств: принтеры, сканеры и т. д.
  2. Данных хранящихся в оперативной памяти устройств.
  3. Вычислительных мощностей.

Достичь эту цель помогали сетевые интерфейсы. Сетевые интерфейсы это определенная логическая и/или физическая граница между взаимодействующими независимыми объектами.

Сетевые интерфейсы разделяются на:

  • Физические интерфейсы (порты).
  • Логические интерфейсы (протоколы).

Из определения обычно ничего не ясно. Порт и порт, а что порт?

Начнем с того что порт это цифра. Например 21, 25, 80.

Протокол

Протокол, например TCP/IP это адрес узла (компьютера) с указанием порта и передаваемых данных. Например что бы передать информацию по протоколу TCP/IP нужно указать следующие данные:

Адрес отправителя (Source address):
IP: 82.146.49.11
Port: 2049
Адрес получателя (Destination address):
IP: 195.34.32.111
Port: 53
Данные пакета:

Благодаря этим данным информация будет передана на нужный узел.

Пара клиент—сервер

Начнем с определений.

Проще говоря Сервер — это компьютер на котором установлена программа, или принтер. Клиент — это компьютер который подключается к программе, работает с ней и распечатывает какие-либо результаты, например.

При этом программа может быть установлена на Клиенте, а база данных программы на Сервере.

Топология физических сетей

Под топологией сети понимается конфигурация графа, вершинам которого соответствуют конечные узлы сети (например, компьютеры) и коммуникационной оборудование (например, маршрутизаторы), а ребрам – физические или информационные связи между вершинами.

  • Полносвязная (а).
  • Ячеистая (б).
  • Кольцо (в).
  • Звезда (г).
  • Дерево (д).
  • Шина (е).

Топология сетей

Основных топологий сети 6. В целом тут все просто. На сегодняшний день наиболее распространенная топология — Дерево.

Адресация узлов сети

Множество всех адресов, которые являются допустимыми в рамках некоторой схемы адресации, называется адресным пространством. Адресное пространство может
иметь плоскую (линейную) организацию или иерархическую организацию.

Для преобразования адресов из одного вида в другой используются специальные вспомогательные протоколы, которые называют протоколами разрешения адресов.

Коммутация

Соединение конечных узлов через сеть транзитных узлов называют коммутацией. Последовательность узлов, лежащих на пути от отправителя к получателю, образует маршрут.

Коммутация

Обобщенные задачи коммутации

  1. Определение информационных потоков, для которых требуется прокладывать маршруты.
  2. Маршрутизация потоков.
  3. Продвижение потоков, то есть распознавание потоков и их локальная коммутация на каждом транзитном узле.
  4. Мультиплексирование и демультиплексирование потоков.

Уровни сетевой модели OSI и уровни TCP/IP

(OSI) Open System Interconnection — многоуровневая модель взаимодействия открытых систем, состоящая из семи уровней. Каждый из семи уровней предназначен для выполнения одного из этапов связи.

Для упрощения структуры большинство сетей организуются в наборы уровней, каждый последующий возводится над предыдущим.

Целью каждого уровня является предоставление неких сервисов для вышестоящих уровней. При этом от них скрываются детали реализации предоставляемого сервиса.

Уровни сетевой модели OSI

Протоколы, реализующие модель OSI никогда не применялись на практике, но имена и номера уровней используются по сей день.

  1. Физический.
  2. Канальный.
  3. Сетевой.
  4. Транспортный.
  5. Сеансовый.
  6. Представления.
  7. Прикладной.

Для лучшего понимания приведу пример. Вы открываете страницу сайта в интернете. Что происходит?

Уровни OSI — краткий обзор

Физический уровень. Если коротко и просто, то на физическом уровне данные передаются в виде сигналов. Если передается число 1, то задача уровня передать число 1, если 0, то передать 0. Простейшее сравнение — связать два пластиковых стаканчика ниткой и говорить в них. Нитка передает вибрацию физически.

Канальный уровень. Канальный уровень это технология каким образом будут связаны узлы (передающий и принимающий), тут вспоминает топологию сетей: кольцо, шина, дерево. Данный уровень определяет порядок взаимодействия между большим количеством узлов.

Сетевой уровень. Объединяет несколько сетей канального уровня в одну сеть. Есть, например, у нас кольцо, дерево и шина, задача сетевого уровня объединить их в одну сеть, а именно — ввести общую адресацию. На этом уровне определяются правила передачи информации:

  1. Сетевые протоколы (IPv4 и IPv6).
  2. Протоколы маршрутизации и построения маршрутов.

Сеансовый уровень. Отвечает за управление сеансами связи. Производит отслеживание: кто, в какой момент и куда передает информацию. На этом уровне происходит синхронизация передачи данных.

Прикладной уровень. Осуществляет взаимодействие приложения (например браузера) с сетью.

Уровни TCP/IP

Набор протоколов TSP/IP основан на собственной модели, которая базируется на модели OSI.

  • Прикладной, представления, сеансовый = Прикладной.
  • Транспортный = Транспортный.
  • Сетевой = Интернет.
  • Канальный, физический = Сетевой интерфейс.

Соответствие TCP/IP - OSI

Уровень сетевого интерфейса

Уровень сетевого интерфейса (называют уровнем 2 или канальным уровнем) описывает стандартный метод связи между устройствами которые находятся в одном сегменте сети.

Сегмент сети — часть сети состоящая из сетевых интерфейсов, отделенных только кабелями, коммутаторами, концентраторами и беспроводными точками доступа.

Этот уровень предназначен для связи расположенных недалеко сетевых интерфейсов, которые определяются по фиксированным аппаратным адресам (например MAC-адресам).

Уровень сетевого интерфейса так же определяет физические требования для обмена сигналами интерфейсов, кабелей, концентраторов, коммутаторов и точек доступа. Это подмножество называют физическим уровнем (OSI), или уровнем 1.

Например, интерфейсы первого уровня это Ethernet, Token Ring, Point-to-Point Protocol (PPP) и Fiber Distributed Data Interface (FDDI).

Немного о Ethernet на примере кадра web-страницы

Пакеты Ethernet называют кадрами. Первая строка кадра состоит из слова Frame. Эта строка содержит общую информацию о кадре.

Далее в кадре располагается заголовок — Ethernet.

Таким образом цель кадра — запрос содержимого веб-страницы которая находится на удаленном сервере.

Пример кадра

В полном заголовке Ethernet есть такие значения как DestinationAddress и SourceAddress которые содержат MAC-адреса сетевых интерфейсов.

Поле EthernetType указывает на следующий протокол более высокого уровня в кадре (IPv4).

Коммутаторы считывают адреса устройств локальной сети и ограничивают распространение сетевого трафика только этими адресами. Поэтому коммутаторы работают на уровне 2.

Уровень Интернета

Уровень интернета называют сетевым уровнем или уровнем 3. Он описывает схему адресации которая позволяет взаимодействовать устройствам в разных сетевых сегментах.

Если адрес в пакете относится к локальной сети или является широковещательным адресом в локальной сети, то по умолчанию такой пакет просто отбрасывается. Поэтому говорят, что маршрутизаторы блокируют широковещание.

Стек TCP/IP реализован корпорацией Microsoft ну уровне интернета (3). Изначально на этом уровне использовался только один протокол IPv4, позже появился протокол IPv6.

Протокол версии 4 отвечает за адресацию и маршрутизацию пакетов между узлами в десятках сегментах сети. IPv4 использует 32 разрядные адреса. 32 разрядные адреса имеют довольно ограниченное пространство, в связи с этим возникает дефицит адресов.

Протокол версии 6 использует 128 разрядные адреса. Поэтому он может определить намного больше адресов. В интернете не все маршрутизаторы поддерживают IPv6. Для поддержки IPv6 в интернете используются туннельные протоколы.

В Windows по умолчанию включены обе версии протоколов.

Транспортный уровень

Транспортный уровень модели TCP/IP представляет метод отправки и получения данных устройствами. Так же он создает отметку о предназначении данных для определенного приложения. В TCP/IP входят два протокола транспортного уровня:

  1. Протокол TCP. Протокол принимает данные у приложения и обрабатывает их как поток байт.Байты группируются, нумеруются и доставляются на сетевой хост. Получатель подтверждает получение этих данных. Если подтверждение не получено, то отправитель отправляет данные заново.
  2. Протокол UDP.Этот протокол не предусматривает гарантию и подтверждение доставки данных. Если вам необходимо надежное подключение, то стоит использовать протокол TCP.

Прикладной уровень

Анатолий Бузов

Обучаю HTML, CSS, PHP. Создаю и продвигаю сайты, скрипты и программы. Занимаюсь информационной безопасностью. Рассмотрю различные виды сотрудничества.

Читайте также: