Реферат протоколы передачи данных

Обновлено: 05.07.2024

Введение. Протоколы передачи данных ( реферат , курсовая , диплом , контрольная )

В настоящее время наблюдается тенденция к переносу большого количества приложений в среду Интернет — это позволяет более эффективно организовывать совместную работу с данными, коммуникацию удаленных пользователей и быстрое реагирование на возникающие события. Распределенные приложения, доступ к которым осуществляется посредством линий связи, оказались очень удобными — появилась возможность разделять места хранения данных и эффективно организовывать доступ к ним персонала из любой точки земного шара. Разумеется, активное использование распределенных веб-приложений накладывает крайне высокие требования на платформу, на которой происходит их выполнение — должна обеспечиваться надежная и бесперебойная работа серверов, высокая скорость доступа и возможность динамического обновления программного обеспечения на серверных компьютерах.

В последние несколько лет все большую популярность приобретают серверы, работающий под управлением операционных систем семейства UNIX: FreeBSD, OpenBSD, Solaris, Linux. Все эти системы спроектированы в соответствии со стандартом POSIX и имеют идентичный программный интерфейс, что позволило с легкостью переносить приложения, написанные в одной системе, на другую. Кроме того, все эти системы показали себя крайне надежными и отказоустойчивыми, по большей части из-за постоянного совершенствования, которое, зачастую, выполняется бесплатно энтузиастами со всего мира.

UNIX-системы не прижились в качестве пользовательских операционных систем в силу своей сложности и необходимости изучить большое число команд, однако в сфере серверов Интернета подобные системы постепенно вытесняют серверные версии Microsoft Windows.

С появлением большого числа серверов под управлением операционных систем семейства UNIX встал вопрос об администрировании этих серверов и, в частности, производить административные действия удаленно, посредством сетей передачи данных. Необходимость подобных действий вызвана тем, что физически сервер не всегда может быть доступен: администратор может обслуживать сразу несколько серверов, физически отстоящих друг от друга на значительное расстояние, что не позволяет получить непосредственный доступ к каждой машине; также администратор не может находиться на рабочем месте постоянно, тогда как неполадки могут возникнуть в любой момент. Кроме того, серверные компьютеры, к которым предъявляются повышенные требования надежности и безопасности, часто располагают в закрытых помещениях, доступ в которые разрешен только специальному обслуживающему персоналу. Все это привело к созданию ряда программных средств, служащих одной цели — возможности осуществлять удаленное администрирование компьютера.

Одним из первых появился программный продукт под названием telnet. Он состоял из клиентской и серверной частей и позволял клиентской части подключаться к серверной, находящейся на удаленном компьютере. После этого пользователь получал в свое распоряжение так называемый виртуальный терминал — он мог набирать стандартные команды UNIX, которые затем транслировались через сеть на удаленный компьютер telnet-серверу, выполнялись, а результаты выполнения передавались обратно на клиентскую машину. Таким образом, осуществлялась удаленная работа с компьютером, аналогичная по функциональности непосредственному доступу.

Основной проблемой данной программной системы являлась безопасность доступа. Авторизация пользователя осуществлялась стандартными средствами UNIX, что приводило к передачи по сетям в открытом виде информации об учетных записях системы. Эта информация, в свою очередь, могла быть перехвачена злоумышленниками и использована в целях вывода системы из строя или получения над ней полного контроля.

Однако все еще оставалось некоторое неудобство при работе с указанными вые программами — они не позволяли оперативно получать информацию о системе в удобном для восприятия виде. Для получения данных о состоянии системы необходимо было знать определенные команды оболочки UNIX, а также расположение структур данных, содержащих нужную информацию. Длительность процедуры подключения и получения информации сделала неудобным постоянное наблюдение за состоянием системы и наложила высокие требования на квалификацию обслуживающего персонала.

Программа, разработанная в рамках курсового проекта, отчасти решает данную проблему. Она позволяет получать доступ к информации о состоянии Linux-системы (как самой распространенной среди UNIX-систем) через сеть Интернет, предоставляя данные в удобочитаемом виде, что позволяет пользоваться программой не только персоналу с высокой квалификацией и детальным знанием внутреннего устройства UNIX, но и обычным пользователям.

Функциональность программы может быть легко расширена — она использует динамически подключаемые модули, что позволяет добавлять необходимые возможности без перезапуска самой программы. Хотя изначально программа была предназначена для наблюдения за системой, добавлением необходимых модулей можно обеспечить и возможность воздействия на систему.

Программа обеспечивает высокую безопасность подключения: для получения доступа к информации о системе используется собственная база учетных записей, причем данные пользователя передаются в зашифрованном виде. Кроме того, с помощью программы невозможно повредить удаленной системе, так как, в отличие от виртуального терминала, она предоставляет доступ только к действиям, определенным администратором при настройке программы.

Таким образом, разработанная в рамках курсового проекта программа не претендует на роль полноценной замены традиционным виртуальным терминалам, однако предоставляет функции, которые могут быть полезными при удаленном администрировании: быстрое получение в удобочитаемом виде информации о состоянии системы, возможность подключения к удаленной машине из любой операционной системы с установленным Интернет-браузером, а также возможность настройки и усовершенствования программы в соответствии с потребностями администратора.

СЕВЕРО-ЗАПАДНЫЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ЗАОЧНЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ.

Доклад по информатике.

Выполнила: студентка гр.№1

Санкт-Петербург, 2002 г.

Введение

Сегодня множество людей неожиданно для себя открывают для себя существование глобальных сетей, объединяющих компьютеры во всем мире в единое информационное пространство, которое называется Internet. Что это такое, определить непросто. С технической точки зрения Internet - это объединение транснациональных компьютерных сетей, работающих по различным протоколам, связывающих всевозможные типы компьютеров, физически передающих данные по всем доступным типам линий - от витой пары и телефонных проводов до оптоволокна и спутниковых каналов. Большая часть компьютеров в Internet связано по протоколу TCP/IP. Можно сказать, что Internet- это сеть сетей, опутывающая весь земной шар.

Протоколы сети Internet .

Основное, что отличает Internet от других сетей - это ее протоколы - TCP/IP. Вообще, термин TCP/IP обычно означает все, что связано с протоколами взаимодействия между компьютерами в Internet. Он охватывает целое семейство протоколов, прикладные программы, и даже саму сеть. TCP/IP - это технология межсетевого взаимодействия, технология Internet. Сеть, которая использует технологию Internet, называется "Internet". Если речь идет о глобальной сети, объединяющей множество сетей с технологией Internet, то ее называют Internet.

Свое название протокол TCP/IP получил от двух коммуникационных протоколов (или протоколов связи). Это Transmission Control Protocol (TCP) и Internet Protocol (IP). Несмотря на то, что в сети Internet используется большое число других протоколов, сеть Internet часто называют TCP/IP-сетью, так как эти два протокола, безусловно, являются важнейшими.

Как и во всякой другой сети в Internet существует 7 уровней взаимодействия между компьютерами: физический, логический, сетевой, транспортный, уровень сеансов связи, представительский и прикладной уровень. Соответственно каждому уровню взаимодействия соответствует набор протоколов (т.е. правил взаимодействия).

Протоколы физического уровня определяют вид и характеристики линий связи между компьютерами. В Internet используются практически все известные в настоящее время способы связи от простого провода (витая пара) до волоконно-оптических линий связи (ВОЛС).

Для каждого типа линий связи разработан соответствующий протокол логического уровня, занимающийся управлением передачей информации по каналу. К протоколам логического уровня для телефонных линий относятся протоколы SLIP (Serial Line Interface Protocol) и PPP (Point to Point Protocol). Для связи по кабелю локальной сети - это пакетные драйверы плат ЛВС.

Протоколы сетевого уровня отвечают за передачу данных между устройствами в разных сетях, то есть занимаются маршрутизацией пакетов в сети. К протоколам сетевого уровня принадлежат IP (Internet Protocol) и ARP (Address Resolution Protocol).

Протоколы транспортного уровня управляют передачей данных из одной программы в другую. К протоколам транспортного уровня принадлежат TCP (Transmission Control Protocol) и UDP (User Datagram Protocol).

Протоколы уровня сеансов связи отвечают за установку, поддержание и уничтожение соответствующих каналов. В Internet этим занимаются уже упомянутые TCP и UDP протоколы, а также протокол UUCP (Unix to Unix Copy Protocol).

Протоколы представительского уровня занимаются обслуживанием прикладных программ. К программам представительского уровня принадлежат программы, запускаемые, к примеру, на Unix-сервере, для предоставления различных услуг абонентам. К таким программам относятся: telnet-сервер, FTP-сервер, Gopher-сервер, NFS-сервер, NNTP (Net News Transfer Protocol), SMTP (Simple Mail Transfer Protocol), POP2 и POP3 (Post Office Protocol) и т.д.

К протоколам прикладного уровня относятся сетевые услуги и программы их предоставления.

Межсетевой протокол ( IP ).

С помощью линий связи обеспечивается доставка данных из одного пункта в другой. Но Вы уже знаете, что Internet может доставлять данные во многие точки, разбросанные по всему земному шару. Как это происходит?

Различные участки Internet связываются с помощью системы компьютеров (называемых маршрутизаторами) соединяющих между собой сети. Это могут быть сети Internet, сети с маркерным доступом, телефонные линии (см. рис.2).

Рисунок 1. Аппаратные средства Internet.

Internet - адреса состоят из четырёх чисел, каждое из которых не превышает 256. При записи числа отделяются одно от другого точками, например:

По целому ряду технических причин (в основном это аппаратные ограничения) информация, посылаемая по IP- сетям, разбивается на порции, называемые пакетами. В одном пакете обычно посылается от одного до 1500 символов информации. Это не дает возможности одному пользователю монополизировать сеть, однако позволяет каждому рассчитывать на своевременное обслуживание. Это также означает, что в случае перегрузки сети качество ее работы несколько ухудшается для всех пользователей: она не умирает, если ее монополизировали несколько солидных пользователей.

Одно из достоинств Internet состоит в том, что для работы на базовом уровне достаточно только межсетевого протокола. Сеть будет не очень дружественной, но если Вы будете вести себя достаточно разумно, то решите свои задачи. Поскольку Ваши данные помещаются в IP-конверт, то сеть имеет всю информацию, необходимую для перемещения этого пакета из Вашего компьютера в пункт назначения. Здесь, однако, возникает сразу несколько проблем.

· Во-первых, в большинстве случаев объем пересылаемой информации превышает 1500 символов. Если бы почта принимала только открытки, Вас бы это, естественно, разочаровало.

· Во-вторых, может произойти ошибка. Почтовое ведомство иногда теряет письма, а сети иногда теряют пакеты или повреждают их при передаче. Вы увидите, что в отличие от почтовых отделений Internet успешно решает такие проблемы.

· В-третьих, последовательность доставки пакетов может быть нарушена. Если Вы послали по одному адресу одно за другим два письма, то нет никакой гарантии, что они пойдут по одному маршруту или придут в порядке их отправления. Такая же проблема существует и в Internet.

Поэтому следующий уровень сети даст нам возможность пересылать более крупные порции информации и позаботиться об устранении тех искажений, которые вносит сама сеть.

Протокол управления передачей (ТСР).

На принимающей стороне программное обеспечение протокола ТСР собирает конверты, извлекает из них данные и располагает их в правильном порядке. Если каких-нибудь конвертов нет, программа просит отправителя передать их еще раз. После размещения всей информации в правильном порядке эти данные передаются той прикладной программе, которая использует услуги ТСР.

Это, однако, несколько идеализированное представление о ТСР. В реальной жизни пакеты не только теряются, но и претерпевают изменения по дороге ввиду кратковременных отказов в телефонных линиях. ТСР решает и эту проблему. При помещении данных в конверт производится вычисление так называемой контрольной суммы. Контрольная сумма – это число, которое позволят принимающему ТСР выявлять ошибки в пакете.[2] Когда пакет прибывает в пункт назначения, принимающий ТСР, вычисляет контрольную сумму и сравнивает ее с той, которую послал отправитель. Если значения не совпадают, то при передаче произошла ошибка. Принимающий ТСР отбрасывает этот пакет и запрашивает повторную передачу.

Другие протоколы передачи.

Протокол ТСР создает видимость выделенной линии связи между двумя прикладными программами, т.к. гарантирует, что информация, входящая на одном конце, выходит на втором. В действительности не существует выделенного канала между отправителем и получателем (другие люди могут использовать эти же маршрутизаторы и сетевые провода для передачи своей информации в промежутке между Вашими пакетами), однако создается впечатление, что он есть, и на практике этого обычно бывает достаточно.

Это не самый лучший подход к использованию сети. Формирование ТСР - соединения требует значительных расходов и затрат времени; если этот механизм не нужен, лучше не использовать его. Если данные, которые необходимо послать, помещаются в одном пакете, и гарантия доставки не особенно важна, ТСР может стать обузой.

MNP - протоколы

MNP (Microsoft Network Protocols) - серия наиболее распространенных аппаратных протоколов, впервые реализованная на модемах фирмы Microsoft. Эти протоколы обеспечивают автоматическую коррекцию ошибок и компрессию передаваемых данных. Сейчас известны 10 протоколов:

MNP1 . Протокол коррекции ошибок, использующий асинхронный полудуплексный метод передачи данных. Это самый простой из протоколов MNP.

MNP2 . Протокол коррекции ошибок, использующий асинхронный дуплексный метод передачи данных.

MNP3 . Протокол коррекции ошибок, использующий синхронный дуплексный метод передачи данных между модемами (интерфейс модем - компьютер остается асинхронным). Так как при асинхронной передаче используется десять бит на байт - восемь бит данных, стартовый бит и стоповый бит, а при синхронной только восемь, то в этом кроется возможность ускорить обмен данными на 20%.

MNP4 . Протокол, использующий синхронный метод передачи, обеспечивает оптимизацию фазы данных, которая несколько улучшает неэффективность протоколов MNP2 и MNP3. Кроме того, при изменении числа ошибок на линии соответственно меняется и размер блоков передаваемых данных. При увеличении числа ошибок размер блоков уменьшается, увеличивая вероятность успешного прохождения отдельных блоков. Эффективность этого метода составляет около 20% по сравнению с простой передачей данных.

MNP5 . Дополнительно к методам MNP4, MNP5 часто использует простой метод сжатия передаваемой информации. Символы часто встречающиеся в передаваемом блоке кодируются цепочками битов меньшей длины, чем редко встречающиеся символы. Дополнительно кодируются длинные цепочки одинаковых символов. Обычно при этом текстовые файлы сжимаются до 35% своей исходной длины. Вместе с 20% MNP4 это дает повышение эффективности до 50%. Заметим, что если вы передаете уже сжатые файлы, а в большинстве это так и есть, дополнительного увеличения эффективности за счет сжатия данных модемом этого не происходит.

MNP6 . Дополнительно к методам протокола MNP5 протокол MNP6 автоматически переключается между дуплексным и полудуплексным методами передачи в зависимости от типа информации. Протокол MNP6 также обеспечивает совместимость с протоколом V.29.

MNP7 . По сравнению с ранними протоколами использует более эффективный метод сжатия данных.

MNP9 . Использует протокол V.32 и соответствующий метод работы, обеспечивающий совместимость с низкоскоростными модемами.

MNP10 . Предназначен для обеспечения связи на сильно зашумленных линиях, таких, как линии сотовой связи, междугородними линиями, сельские линии. Это достигается при помощи следующих методов:

- многократного повторения попытки установить связь

- изменения размера пакетов в соответствии с изменением уровня помех на линии

- динамического изменения скорости передачи в соответствии с уровнем помех линии

Все протоколы MNP совместимы между собой снизу вверх. При установлении связи происходит установка наивысшего возможного уровня MNP-протокола. Если же один из связывающихся модемов не поддерживает протокол MNP, то MNP-модем работает без MNP-протокола.

Почтовый сервер .

Один сервер (что означает один компьютер) может выполнять функции как сервера SMTP, так и РОР. Каждый конкретный поставщик услуг устанавливает либо один и тот же сервер для получения и отправления почты, либо два разных – все зависит от его аппаратного обеспечения.

FTP -сервер.

Сейчас практически все узлы, которые только можно найти в сети, являются по сути Web-серверами, хранилищами гипертекстовых документов (только, в отличие от обычных серверов, они обладают гораздо большими графическими возможностями). И среди них есть огромное множество FTP-серверов, которые представляют собой настоящие хранилища файлов. Еще на заре Internet была создана система, призванная управлять передачей файлов от одного компьютера к другому ; этой системой и был FTP (File Transfer Protocol, Протокол передачи данных). С помощью FTP пользователи могут получить доступ к подобным хранилищам и загрузить себе на компьютер текстовые файлы, программы и многое другое.

Сервер новостей.

Сервер новостей – это соединенный с Internet компьютер, через который пользователи получают доступ к группам новостей.

Кластеризация серверов.

Бывают ситуации, когда сервер, с которым вы пытаетесь связаться не отвечает. Потенциальных причин для отказов сервера довольно много – скажем, аварийный сбой; выполняющееся в момент вашего обращения обновление программного или аппаратного обеспечения; аварийное состояние сервера, требующее ремонта.

Чтобы справится с такого рода проблемами, необходима какая-то система, предусматривающая дублирование. Одно из подобных решений называется кластеризацией и подразумевает соединение нескольких серверов таким способом, чтобы образовавшаяся при этом система функционировала как одна машина. Для пользователей кластерная система прозрачна, то есть для них разница между кластером и одиночным сервером неощутима – за исключением того факта, что время простоя системы сводится к минимуму. Принцип взаимодействия машин кластера состоит в следующем: если один из серверов перестает работать (незапланированно или согласно ранее намеченному графику), его функции в течение примерно одной минуты переходят к другой машине кластера – процесс, названный преодолением отказов. Обслуживание поступивших от пользователей запросов на документы и ресурсы продолжается как ни в чем не бывало, а системный администратор может заняться решением возникших проблем.

[1] Провести границу между подадресом сети и подадресом компьютера довольно сложно. Эта граница устанавливается по соглашению между соседними маршрутизаторами. К счастью, как пользователю, Вам никогда не придётся беспокоиться об этом. Это имеет значение только при создании сети.

Для учеников 1-11 классов и дошкольников
Бесплатные сертификаты учителям и участникам

Новоуренгойский филиал Профессионального образовательного учреждения

Передача данных по сетям. Основные протоколы сети Интернет

09.02.03 Программирование в компьютерных системах

Выполнил обучающийся гр. П-270 ___________ Смирнов В.В.

Оценка за выполнение ______________

Проверила ______________ Малышева С.И.

Что такое адрес? 4

Что такое протокол? 4

Основные протоколы сети интернет 5

Список использованных сайтов 8

Интернет – это глобальная (всемирная) сеть, множество независимых компьютерных сетей, соединенных между собой для обмена информацией по стандартным открытым протоколам передачи данных. Она используется для электронной связи и обмена информацией.

В Интернете используются два основных понятия: адрес и протокол. Свой уникальный адрес имеет любой компьютер, подключенный к Интернету. Даже при временном соединении компьютеру выделяется уникальный адрес. В любой момент времени все компьютеры, подключенные к Интернету, имеют разные адреса. Так же, как почтовый адрес однозначно определяет местонахождение человека, адрес в Интернете однозначно определяет местонахождение компьютера в сети.

Что такое адрес?

Чтобы можно было однозначно обозначить любой компьютер в Интернете, применяется специальная система адресов, называемая IP-адресами. Каждый компьютер получает свой уникальный адрес, который используется при пересылке информации. Адреса в Интернете могут быть представлены как последовательностью цифр, так и именем, построенным по определенным правилам. Компьютеры при пересылке информации используют цифровые адреса, а пользователи в работе с Интернетом используют в основном имена.

Цифровые адреса в Интернете состоят из четырех чисел, каждое из которых не превышает двухсот пятидесяти шести. При записи числа отделяются точками, например: 194.84.93.10. Адрес состоит из нескольких частей. Начало адреса определяет часть Интернета, к которой подключен компьютер, а окончание - адрес компьютера в этой части сети. Цифровыми адресами пользуются только при настройке программ для работы с Интернетом, а затем пользуются именами.

Что такое протокол?

В общем случае протокол – это правила взаимодействия. Например, дипломатический протокол предписывает, как поступать при встрече зарубежных гостей или при проведении приема. Так же сетевой протокол предписывает правил работы компьютерам, которые подключены к сети. Стандартные протоколы заставляют разные компьютеры “говорить на одном языке”. Таким образом осуществляется возможность подключения к интернету разнотипных компьютеров, работающих под управление различных операционных систем.

В Интернете имеется несколько уровней протоколов, которые взаимодействуют друг с другом. На нижнем уровне используются два основных протокола: IP - протокол Интернет и TCP - протокол управления передачей. Так как эти два протокола тесно взаимосвязаны, то часто их объединяют, и говорят, что в Интернете базовым протоколом является TCP/IP. Все остальные многочисленные протоколы строятся на основе именно протоколов TCP/IP.

Основные протоколы сети интернет

Протокол TCP

Протокол TCP разбивает информацию на части (пакеты) и нумерует все эти части, чтобы при получении можно было правильно собрать информацию. Далее с помощью протокола IP все части передаются получателю, где с помощью протокола TCP проверяется, все ли части получены. Так как отдельные части могут путешествовать по Интернету самыми разными путями, то порядок прихода частей может быть нарушен. После получения всех частей TCP располагает их в нужном порядке и собирает в единое целое.

Протокол IP

Для протокола TCP не имеет значения, какими путями информация путешествует по Интернету. Этим занимается протокол IP. К каждой полученной порции информации протокол IP добавляет служебную информацию, из которой можно узнать адреса отправителя и получателя информации. Далее протокол IP обеспечивает доставку всех пакетов получателю. При этом скорость и пути прохождения разных пакетов могут быть различными. В конечном итоге правильно оформленные IP – пакеты доходят до получателя.

Благодаря возникновению и развитию сетей передачи данных появился новый, высокоэффективный способ взаимодействия между людьми.

Первоначально сети использовались для научных исследований, но в последствии они стали проникать буквально во все области человеческой деятельности. При этом, решая конкретные задачи для конкретных групп пользователей, большинство сетей существовало совершенно независимо друг от друга.

Построить универсальную физическую сеть мирового масштаба из однотипной аппаратуры просто невозможно. Одним нужна высокоскоростная сеть для соединения машин в пределах здания, а другим - надежные коммуникации между компьютерами, разнесенными на сотни километров. Вот именно тогда возникла идея объединить множество физических сетей в единую глобальную сеть, в которой использовались бы как соединения на физическом уровне, так и новый набор специальных "соглашений" или протоколов.

Эта технология, получила широкое развитие в сети Интернет, позволив компьютерам взаимодействовать друг с другом независимо от того, к какой сети они подсоединены.

Осознав всю важность идеи массового объединения, несколько правительственных организаций в США стали работать над ее реализацией. И наибольшего успеха в этом добилось агентство Defense Advanced Research Projects Agency (DARPA), создавшее стек протоколов TCP/IP. Серия протоколов TCP/IP - яркий пример открытой системы.

Так как, удельное количество персональных компьютеров объединенных в сети неуклонно возрастает, изучение сетевых стандартов и протоколов является на сегодняшний день обязательным и неотъемлемым для любого специалиста по информационным технологиям.

Поскольку вопросы рассмотрения темы сетевых протоколов и стандартов приобретают особую актуальность.

Важную значимость, данная тема имеет и в аспекте выбора того или иного способа построения компьютерной сети, отвечающей заданному набору требований.

В работе детальным образом рассмотрены понятия, характеристика и применение сетевых протоколов.

Целью данной работы является изучение сетевых протоколов их характеристика и применение.

1.Теоретическая часть

Сетевые протоколы их характеристика и применение

1.1. Понятие сетевых протоколов

Понятие "протокол" чаще применяют при описании правил взаимодействия компонент одного уровня, расположенных на разных узлах сети. Согласованный набор протоколов разных уровней, достаточный для организации межсетевого взаимодействия, называется стеком протоколов.

При этом соотношение между протоколом называют формально определенной процедурой взаимодействия.

Протоколом - средством, реализующим эту процедуру, аналогично соотношению между алгоритмом решения некоторой задачи и программой, решающей эту задачу.

Любой протокол может иметь несколько программных реализаций: протокол IPX, реализованный компанией Microsoft для Windows NT в виде программного продукта NWLink, имеет характеристики, отличающиеся от реализации этого же протокола компанией Novell.

Именно поэтому, следует учитывать при сравнении протоколов не только логику их работы, но и качество программных решений. Другим не мало важным моментом влияющим, на эффективность взаимодействия устройств в сети является качество всей совокупности протоколов, составляющих стек, то есть, насколько рационально распределены функции между протоколами разных уровней и насколько хорошо определены интерфейсы между ними.

Протоколы реализуются коммуникационными устройствами, а не только программно-аппаратными средствами компьютеров. В зависимости от типа устройства, в нем должны быть встроены средства, реализующие некоторый набор сетевых протоколов.

Существует два основных типов протоколов:

- Первая группа протоколов с установлением соединения (connection-oriented network service, CONS) перед обменом данными отправитель и получатель должны сначала установить логическое соединение, то есть договориться о параметрах процедуры обмена, которые будут действовать только в рамках данного соединения. После завершения диалога они должны разорвать это соединение. Когда устанавливается новое соединение, переговорная процедура выполняется заново. Например телефон.

И так протокол — набор правил, благодаря которым возможна передача данных между компьютерами. Эти правила работают в рамках модели ISO/OSI и не могут отступать от нее ни на шаг, поскольку это может повлечь за собой не совместимость оборудования и программного обеспечения.

Каждый уровень модели ISO/OSI обладает своими особенностями, и реализовать все особенности в рамках одного протокола невозможно. Мало того, это даже невыгодно, поскольку значительную часть логики можно разрабатывать на уровне аппаратного обеспечения, что приводит к ускорению работы с данными. Исходя из этих соображений, было разработано множество узконаправленных протоколов, каждый из которых с максимальной отдачей и быстродействием выполняет свою задачу.

(Низкоуровневые протоколы реализуются на аппаратном уровне, что позволяет добиться их максимального быстродействия.)

- Высокоуровневых протоколов, то они постоянно разрабатываются и совершенствуются. В этом нет ничего плохого, даже наоборот: всегда существует возможность придумать новый, более эффективный, способ передачи данных

(Как правило, высокоуровневые протоколы реализуются в виде драйверов к сетевому оборудованию для работы в разных операционных системах. )

Существует множество различных протоколов, каждый из которых имеет свои особенности. Одни протоколы имеют широкое применение, другие имеют более узконаправленное применение.

Стоит также упомянуть тот факт, что для каждого протокола нужно свое, определенное условие для использования. Иногда применение одного протокола выгодно для небольшое группы компьютеров и крайне невыгодно для большого количества компьютеров, с несколькими маршрутизаторами и подключением к Интернету.

1.2. Характеристика сетевых протоколов

Протокол CSMA/CD является базовым для построения корпоративных вычислительных сетей (КВС). Известные теоретические соотношения для расчета пропускной способности, полученные с введением большого количества допущений, не позволяют судить об их полной адекватности реальным процессам.

Для выполнения исследований в лаборатории кафедры ВМСС создан стенд, состоящий из трех PC-совместимых машин: Pentium I (MMX 200 MHz. ОЗУ 160 Мбайт; сетевая карта Intel 21041; CDROM; OC Windows 2000 AS); Pentium II (233 MHz, ОЗУ 288 Мбайт, сетевая карта Intel 21041, CDROM, ОС Windows 2003 AS); Pentium II (233 MHz, ОЗУ 288 Мбайт, сетевая карта Realtek 8139, CDROM, ОС LinuxRedHat 8.0), а также одной SPARC-станции (SS1+), концентратора Prime Dual PD-8ABH, концентратора SURECOM EtherPerfect 508T, коммутатора COMPEX SAS2224, маршрутизатора CISCO 2600.

Разработан комплекс программных средств, включающий в себя: измеритель коллизий в виде доработанного драйвера сетевой карты 8139too.c; генератор сетевого трафика tg, позволяющий формировать пакеты по заданным настройкам; сетевой анализатор tcpdump, позволяющий фиксировать время прихода пакета из сети в устройство и время возврата пакета в сеть; утилиту ping , которая совместно с tcpdump позволяет методом зеркалирования измерять задержки, вносимые каждым устройством..

Вся работа проходит в среде ОС Linux Red Hat v8.0.

Разработаны методики проведения измерительных экспериментов и разработана инструкция по использованию средств стенда.:

-Использование стенда модели – это эффективный способ изучения работы оборудования и программного обеспечения в сетевых режимах;

-Метод зеркалирования позволяет оценить временные задержки практически любого сетевого узла;

-Экспериментальное изучение теоретически установленных зависимостей выявляет специфичные практические нюансы поведения оборудования и программного обеспечения.

1. Основные характеристики

До 30 одновременных постоянных виртуальных соединений (PVC), обеспечивающих множество одновременных направлений

Качество обслуживания асинхронный режим передачи (АТМ) для каждого PVC : фиксированная (CBR), переменная (VBR-nrt) и неопределенная скорость передачи (UBR), с формированием верхнего трафика для каждого соединения (VP / VC)

Многопротоколовая инкапсуляция RFC1483 / 2684 для AAL5 / ATM : поддерживается уплотнение как на основе стандартного протокола сетевого доступа (LLC / SNAP), так и виртуального соединения (VC)

Независимость от платформы

2. Характеристики мостов

Многопортовый (до 10 PVC) самообучающийся прозрачный мост согласно IEEE 802.1D для внутренних соединений локальной сети

Порты дистанционных мостов изолированы друг от друга

Мгновенное срабатывание мостов (свыше 160.000 Гц)

3. Характеристики передачи данных по коммутируемой сети (реле двухточечной связи РРР)

Двухточечный протокол асинхронного режима передачи (АТМ) посредством передачи из РРРоА в протокол туннелирования двухточечного соединения (РРТР)

Множество туннелей РРТР для каждого конечного пользователя, обеспечивающие одновременные соединения в виртуальной частной сети (VPN) между множеством сетевых устройств и направлений

Сетевые протоколы для АТМ (IpoA) :

Поддержка для непронумерованных сетевых протоколов и для множественных адресов сетевых протоколов

"Истинная" классическая инкапсуляция сетевых протоколов для АТМ RFC1577 / 2225: поддерживает протоколы ATMARP и InATMARP, основанные на RFC1293.

Сетевые протоколы для Ethernet (IpoE) :

Инкапсуляция маршрутизации RFC1483 / 2684 MAC (RFC1483 / 2684 соединены)

Поддержка для непронумерованных сетевых протоколов и для множественных адресов сетевых протоколов

Встроенные клиенты двухточечной связи (РРР):

PPP RFC2364 для инкапсуляции ATM

PPP RFC2516 для инкапсуляции Ethernet

Завершение сеансов с множественными РРР согласно RFC1661

Графический интерфейс пользователя для передачи данных по коммутируемой сети, позволяющий устанавливать сеанс РРР с провайдером услуг.

Аутентификация принципа сеанса, протокол аутентификации пароля PAP (RFC1334), протокол аутентификации вызов-приветствие CHAP (RFC1994 / 2484) и протокол MS-CHAP (RFC2443).

Авто-конфигурация IPCP (RFC1331 / 1877)

Режимы РРР с входным набором, автоматическим набором по требованию и с постоянным включением

Спуфинг от протокола DHCP к РРР

Опция маски подсети для управляющего протокола Интернет (IPCP) : доступ в Интернет для множества компьютеров в ходе одного сеанса РРР без преобразования сетевых адресов NAT/РАТ (с использованием множественных адресов сетевых прооколов).

5. Маршрутизация сетевых протоколов

Многопортовый маршрутизатор (до 20 PVC)

Автоматические маршруты (двухточечная связь, локальная сеть)

Маршрутизация источника и назначения

Динамическая маршрутизация RIPv1 (RFC1058) и RIPv2 (RFC1723 / 2453), конфигурируемая для интерфейса – позволяет резервирование блоков автоматизации (BAS)

Не зависящая от класса маршрутизация между доменами (CIDR – RFC1518 / 1519): организация подсетей и суперсетей (RFC1338), маски подсетей с изменяемой длиной (VLSM – RFC1009); поддержка для 31-битовых префиксов (RFC3021).

Поддержка для протокола разрешения адресов (ARP) RFC826 : ARP модуля доступа (RFC826) с использованием конфигурируемой таблицы ARP.

Мгновенное срабатывание маршрутизации.

1.3. Применение сетевых протоколов

При использовании протокола для образования виртуальной сети нужно понимать какой именно сетевой протокол использовать. Такие коммутаторы называют коммутаторами 3-го уровня, так как они совмещают функции коммутации и маршрутизации. Каждая виртуальная сеть получает определенный сетевой адрес - как правило, IP или IPX.

Очень удобна тесная интеграция коммутации и маршрутизации для построения виртуальных сетей, так как в этом случае не требуется введения дополнительных полей в кадры, к тому же администратор только однократно определяет сети, а не повторяет эту работу на канальном и сетевом уровнях. Принадлежность конечного узла в этом случае задается традиционным способом - с помощью задания сетевого адреса.

Порты коммутатора также получают сетевые адреса, причем могут поддерживаться нестандартные для классических маршрутизаторов ситуации, когда один порт может иметь несколько сетевых адресов, если через него проходит трафик нескольких виртуальных сетей, либо несколько портов имеют один и тот же адрес сети, если они обслуживают одну и ту же виртуальную сеть.

При передаче кадров в пределах одной и той же виртуальной сети коммутаторы 3-го уровня работают как классические коммутаторы 2-го уровня, а при необходимости передачи кадра из одной виртуальной сети в другую - как маршрутизаторы.

Однако, использование сетевого протокола для построения виртуальных сетей ограничивает область их применения только коммутаторами 3-го уровня и узлами, поддерживающими сетевой протокол. Обычные коммутаторы не смогут поддерживать такие виртуальные сети и это является большим недостатком.

За бортом также остаются сети на основе немаршрутизируемых протоколов, в первую очередь сети NetBIOS.

По этим причинам наиболее гибким подходом является комбинирование виртуальных сетей на основе стандартов 802.1 Q/p с последующим их отображением на "традиционные сети" в коммутаторах 3-го уровня или маршрутизаторах. Для этого коммутаторы третьего уровня и маршрутизаторы должны понимать метки стандарта 802.1 Q.

2. Практическая часть

Решение экономической задачи

2.1. Постановка задачи

Цели классифицируются следующим образом:

-функциональные (снижение времени выполнения процесса производства, продажи, доставки, сокращение времени простоя, повышение степени удовлетворенности клиентов, повышение качества продукции и т.д.);

-финансовые (увеличение прибыли, снижение затрат на производство, снижение административных расходов и т.д.);

-социальные (сохранение рабочих мест, повышение квалификации кадров, эргономическая организация рабочих мест и т. д.);

-расчетные (рассчитать заработную плату, амортизационные отчисления, прибыль и т.д.).

Цель решения данной задачи является расчетная, так как нужно произвести расчет платежа по кредиту клиентом банка.

2.1.2. Условие задачи

Произвести расчет платежа по кредиту клиентом банка (Таблица. 2.1). Ежемесячное погашение кредита осуществляется равными (аннуитетными) платежами.

Погашение основного долга определяется как отношение суммы кредита к количеству месяцев, на которые выдан кредит. Результаты округлить до целого, используя функцию ОКРУГЛ().

Сумма процентов определяется как произведение суммы текущего остатка по кредиту на процентную ставку в месяц. Процентная ставка в месяц равна отношению процентной ставки кредита к количеству месяцев, на который выдан кредит.

Сумма текущего остатка по кредиту определяется как разница между суммой предыдущего остатка по кредиту и текущей суммы погашения основного долга.

Платеж по кредиту определяется как сумма текущей суммы процента по кредиту и текущей суммы погашения основного долга.

Результаты округлить до целого, используя функцию ОКРУГЛ(). Для того, чтобы итоговая сумма погашения основного долга равнялась сумме выданного кредита, использовать функцию ЕСЛИ() для отражения остатков по платежу в последнем платеже. Сумма последнего платежа по погашению основного долга будет больше, чем платежи за предыдущие месяцы.

По данным (Таблицы 2.1) построить гистограмму с отражением платежей по кредиту по месяцам.

Читайте также: