Стандарты информационных сетей (стр. 1 из 3)

1. Основные стандарты и организации, в области ИС

Основной объем работы по стандартизации выполняют две официальные международные организации: первая из них, созданная Организацией Объединенных Наций Международная организация стандартов (OSI), вторая — Международный союз по электросвязи (ITU) Наряду с указанными официальными существуют международные организации, созданные на паях различными корпорациями и фирмами. Эти организации ведут разработки комплексов стандартов выполняющих определенные задачи. К их числу относятся:

COS — Корпорация открытых систем. В ее задачи входит:

— разработка и распространение спецификаций на взаимодейст¬вие открытых систем;

— подготовка методик и программ тестирования изделий;

— верификация и аттестация сетевых продуктов;

— информационное обслуживание по вопросам создания открытых систем.

COS является международной корпорацией, финансируемой, в первую очередь, производителями сетевых продуктов—аппаратов и пакетов программ.

ECMA — Европейская ассоциация производителей электронных машин. Проводит широкий круг работ по созданию протоколов информационных сетей, значительная часть которых предлагается для утверждения 150 в качестве международных стандартов.

EuroOSInet—Ассоциация производителей, создающих системы на основе международных стандартов OSI.

WOS — Европейская рабочая группа по открытым системам. Объединяет промышленные организации, ассоциации пользователей, научно-исследовательские институты, комитеты по стандартизации, телефонные компании.

GOSIP — Правительственный профиль соединения открытых систем. Определяет полный профиль, предназначенный для государственных учреждений.

МАР — Протокол автоматизации производства.

OSF — Фонд открытых программных средств.

OSINET—Ассоциация организаций, реализующих взаимодействие открытых систем.

OSITOP — Ассоциация европейских пользователей. Ассоциация проводит анализ международных стандартов, изделий и проектов. Осуществляет тестирование и аттестацию разработок производителей, а также публичную демонстрацию указанных разработок.

POSI — Конференция способствования реализации стандартов ISO.

RARE — Ассоциация европейских исследовательских сетей И их пользователей. Целью ассоциации является содействие сотрудничеству организации на основе международных стандартов.

SPAG—Группа способствования реализации стандартов.

TOP — Технический и учрежденческий протокол.

В России этими работами руководит Государственный комитет РФ по вычислительной технике и информатике. Введением стандартов занимается Государственный комитет России по стандартам.

2. Протоколы IP, ARP, RARP

IP (Internet Protocol) – протокол более высокого уровня, чем TCP и UDP. Он используется непосредственно для передачи данных по ранее установленному (или не установленному) соединению и имеет механизмы маршрутизации. Пользуясь информацией о маршрутизации между выбранными компьютерами, он просто добавляет адрес отправителя и получателя к пакету и отсылает его дальше. Наиболее востребованной функцией протокола является разбивка большого пакета на более мелкие на одном компьютере и соответственно соединение всех частей на другом. Это значит, что IP не контролирует доставку сообщений конечному адресату. IP-адреса машины-отправителя и машины-получателя включаются в заголовок датаграммы и используются для ее передачи между шлюзами. При этом информация о маршрутизации, находящаяся на шлюзе, указывает, куда передавать датаграмму на каждом этапе.

ARP (Address Resolution Protocol) – работает с адресами компьютеров, то есть определяет фактический адрес машины, расположенной в той или иной ветке сети.

RARP (Revere Address Resolution Protocol) – протокол, определяющий адрес компьютера в сети. Работает аналогично протоколу ARP, однако конвертирование происходит в обратном порядке, то есть 48-битный Ethernet-адрес конвертируется в 32-битный IP-адрес.

3. Семиуровневая модель OSI

Модель состоит из семи уровней, расположенных друг над другом. Уровни взаимодействуют друг с другом (по «вертикали») посредством интерфейсов, и могут взаимодействовать с параллельным уровнем другой системы (по «горизонтали») с помощью протоколов. Каждый уровень может взаимодействовать только со своими соседями и выполнять отведённые только ему функции.

Физический уровень

На этом уровне работают концентраторы (хабы), повторители (ретрансляторы) сигнала и медиаконверторы.

Канальный уровень

На этом уровне работают коммутаторы, мосты.

Сетевой уровень

На этом уровне работает маршрутизатор(роутер).

4. TCP/IP, распределение протоколов по уровням ISO

TCP/IP – самый распространенный протокол транспортного уровня как в локальных, так и в глобальных сетях. Протокол TCP/IP имеет открытый интерфейс. На самом деле TCP/IP состоит из нескольких протоколов.

Как вы уже заметили, в его названии есть разделитель, то есть он состоит из названий двух протоколов. Первый из них – TCP (Transmission Control Protocol), второй – IP (Internet Protocol). Это говорит о том, что в нем участвует по меньшей мере два протокола.

Распределение протоколов по уровням модели OSI
7	Прикладной	напр. HTTP, SMTP, SNMP, FTP, Telnet, SSH, SCP, SMB,NFS, RTSP, BGP
6	Представительский	напр. XDR, ASN.1, AFP, TLS, SSL
5	Сеансовый	напр. ISO 8327 / CCITT X.225, RPC, NetBIOS, ASP
4	Транспортный	напр. TCP, UDP, RTP, SCTP, SPX, ATP, DCCP, GRE
3	Сетевой	напр. IP, ICMP, IGMP, CLNP, OSPF, RIP, IPX, DDP, ARP, RARP
2	Канальный	напр. Ethernet, Token ring, PPP, HDLC, X.25, Frame relay, ISDN, ATM, MPLS, Wi-Fi
1	Физический	напр. электрические провода, радиосвязь, волоконно-оптические провода

5. Протоколы TCP, ICMP, UDP

TCP (Transmission Control Protocol) осуществляет обмен данными между двумя компьютерами с предварительно установленной логической связью. Он постоянно используется в Интернете, поскольку надежность соединения и универсальность в этом случае играют очень большую роль. Кроме того, TCP обеспечивает надежность доставки сообщений, принимая подтверждение доставки каждой его порции путем подтверждающих пакетов, каждый раз присылаемых в ответ на полученное сообщение. При этом в самом начале устанавливается логическая связь между компьютером-отправителем и компьютером-получателем, что уже гарантирует доставку пакетов.

ICMP (Internet Control Message Protocol) контролирует протокол IP, отслеживает любые изменения, влияющие на процесс маршрутизации. При возникновении каких-либо ошибок об этом узнают и отправитель, и получатель. При этом в сообщении указывается причина сбоя.

UDP (User Datagram Protocol) – при использовании этого протокола не нужно иметь установленное логическое соединение двух компьютеров. Когда передаются данные другому компьютеру, предполагается, что он где-то есть, то есть подключен к сети. В этом случае нет никакой гарантии, что обмен данными произойдет. При этом к отсылаемому пакету просто добавляется IP-адрес машины, которой нужно отослать сообщение. Если сообщение принято, присылается подтверждение об этом, иначе отсылка данных повторяется через некоторый промежуток времени.

6. Разделение IP-сети на подсети, специальные адреса, частные адреса

Создание подсетей дает возможность взять адресное пространство одной IP сети и разделить его локально для использования между несколькими локальными сетями, объединенными между собой.

Разбиение единой IP сети на несколько подсетей производится только методом локальной конфигурации и невидимо для всего остального мира. Существование и работа нескольких IP - подсетей внутри одной большой сети заметны только для машин внутри этой конкретной сети.

Создание подсетей позволит создать маленькие управляемые сети - возможно, даже использующие различные сетевые технологии.

Другие причины для создания подсетей:

1. физически топология сети может накладывать запреты (например длина сетевого кабеля).

2. значительное возрастание сетевого траффика приводит к замедлению работы сети.

3. требования безопасности могут не допустить использование одной сети различными классами пользователей - траффик любой сети может быть всегда под контролем умного пользователя.

Для того что бы разбить сеть на подсети необходимо:

-установить физическое соединение всех сетевых устройств (используя коммутаторы или роутеры),

-установить размер каждой подсети, проще говоря, количество сетевых устройств, которые будут к этой сети подключены - сколько --IP адресов будет реально использоваться в каждом сегменте сети,

-рассчитать адреса и маски подсетей,

-присвоить каждому сетевому интерфейсу в каждой подсети свой IP адрес и маску подсети, настроить маршрутизацию на роутерах и gateway устройствах, а также маршрутизацию на всех сетевых устройствах,

-проверить работу системы, исправить ошибки.

Специальные IP-адреса

Существует ряд IP-адресов, которые не могут быть использованы как стандартные IP-адреса, так как они зарезервированы для специальных целей. Например:

10.*.*.* (сеть класса A), 192.168.*.* (набор сетей класса C) – зарезервированы для создания локальной сети.

127.*.*.* (сеть класса А) – зарезервирована для локального компьютера, т.о. 127.0.0.1 – это IP адрес, через который компьютер может "разговаривать" сам с собой (при помощи loopback interface), так же как и с другими компьютерами. Это было придумано для того, чтобы можно было не различать две ситуации: когда сервер находится на чужом компьютере, и когда он находится на родном компьютере. То есть запрос идет на прямую по адресу 127.0.0.1. В противном случае пришлось бы прописать одну и туже часть кода дважды.

Частные адреса, т.е. адреса, размещаемые только для внутреннего пользования и поэтому не используемые в сети Интернет.

7. Протокол TCP, алгоритм скользящего окна

Протокол TCP

Каждый байт в ТСР соединении имеет 32 разрядный номер. Поэтому даже в сети на 10Мб/сек потребуется не менее часа, чтобы исчерпать все номера. Этиномера используются для всех пакетов на соединении: уведомления, данные, управление окнами.