а также защищенной (с точки зрения защиты от утечки информации).
Популярность FDDI быстро растет из-за большой выгоды, получаемой при
эксплуатации сети.
[КС 22-12]
[1]Упражнение 22
[5]1. Назовите свойства сети FDDI, которые делают ее идеальной основой для
обьединения разнообразных локальных сетей.
2. Сравните сети FDDI и IEEE 802.5.
[КС 22-13]
[КC 22-14]
[ TCP/IP и пакет межсетевых протоколов ]
[0]Раздел 23 [2] TCP/IP и пакет межсетевых протоколов
[1]Цели
[5]В результате изучения данного раздела вы сможете:
1. Определять организации, которые распространяют межсетевые
протоколы и/или являются лидерами в этой области, а также определять их
целевое назначение;
2. Определять услуги, обеспечиваемые основными межсетевыми протоколами;
3. Определять характеристики основных межсетевых протоколов;
4. Определять поля кадров протоколов IP и TCP, а также назначение этих полей.
[1]Введение
[5]Набор межсевых протоколов в настоящее время является наиболее популярным
множеством коммуникационных протоколов, которые предназначены для объединения
гетерогенных вычислительных систем с помощью разнотипных сред передачи данных
Физического уровня. Наиболее известными в пакете межсетевых протоколов
являются TCP (Transmission Control Protocol) и IP (Internet Protocol). Хотя
часто, полный пакет называют "TCP/IP", мы будем называть их пакетом
межсетевых протоколов.
Межсетевые протоколы определяют функции, соответствующие функциям уровней
выше Канального в Модели OSI. Отсутствтвие спецификаций функций нижних
уровней в стандартах межсетевых протоколов обеспечивает их независимость от
конкретных реализаций разнообразных канальных и физических технологий.
Именно этот подход и обеспечил успех применения межсетевых протоколов.
Пакет межсетевых протоколов насчитывает десятки (если не сотни) протоколов.
Конечно, в данном разделе будут рассмотрены только наиболее фундаментальные
межсетевые протоколы. Из них протоколы IP и TCP будут обсуждаться
достаточно подробно.
[КС 23-1]
[Хроника развития интерсетей]
[ Начало развития межсетевых протоколов ]
[ Разработка межсетевых протоколов в основном завершена ]
[ Межсетевые протоколы включаются в состав UNIX 4.2 BSD]
[ DARPA преобразует все ARPANET системы для работы по межсетевым ]
[ протоколам ]
[ Правительство США принимает GOSIP для замены межсетевых протоколов]
[ Межсетевой протокол остается индустриальным]
[ стандартом де-факто для объединения разнородных систем ]
[ к рис. на стр. 23-2 (в поле рисунка)]
[1] История пакета межсетевых протоколов
[5]В середине 70-х годов в Стэнфордском университете под эгидой компании
Bolt Beranek and Newman (BB&N) был разработан пакет межсетевых протоколов.
Разработка финансировалась Агенством перспективных исследований Министерства
Обороны США (DARPA). Усилиями DARPA была создана сеть ЭВМ,
получившая название ARPANET (Advanced Research Projects Agency NETwork),
которая связала правительственные учреждения, университеты и исследовательские
центры, став первой сетью с коммутацией пакетов. Для обеспечения связи между
разнородными устройствами необходимо было разработать пакет протоколов.
Пакет межсетевых протоколов и был разработан для того, чтобы решить эту
проблему.
В 78-79 годах разработка пакета межсетевых протоколов была в основном
завершена. В 1980 году агенством DARPA была начата кампания по использованию
межсетевых протоколов в устройствах сети ARPANET. В январе 1983 года
программа внедрения межсетевых протоколов в сети ARPANET была выполнена.
Благодаря применению межсетевых протоколов ARPANET прошла путь от
небольшой сети коммутации пакетов на основе телефонных линий (точка - точка)
до мощной гибридной интерсети. Название "ARPANET" сохранилось и используется
для обозначения той части интерсети, которая используется Департаментом
обороны для своих исследований и разработок.
[КС 23-2]
Параллельно организация IAB (Internet Activity Board) проводила исследования
в области создания интерсетей. IAB первоначально учреждалась агенством DARPA
для поддержки взаимодействия между ведущими исследователями в области
интерсетей. Каждая задача, решаемая в рамках IAB, имела отношение к
определенной части вопросов построения интерсетей, и, зачастую, результаты
проводимых работ находили применение в создаваемой интерсети.
Большинство протоколов и приложений, функционирующих на интерсети,
задокументированы, и входят в серию технических статей, называемых RFC
(Request For Comments). Поддержание библиотеки RFC, а также юридическая
ответственность за все подключения к интерсети возложена на SRI NIC (Network
Information Center), расположенный в Менто Парке в Калифорнии.
Любая история развития межсетевых протоколов будет неполной без рассмотрения
межсетевых протоколов UNIX BSD (Berkeley Software Distribution), называемых
"merger" ("обьединение"). В 1982 году операционная система UNIX BSD,
чрезвычайно популярная операционная система в университетких кругах, была
дополнена межсетевыми протоколами а качестве стандарта построения сетей.
Межсетевые протоколы UNIX BSD способствовали увеличению популярности как
операционной системы, так и собственно системы протоколов. Этот процесс
продолжается и по сей день.
Недавно правительство США в законодательном порядке инициировало замену
межсетевых протоколов той части интерсети, которая контролируется
правительством, на набор протоколов Эталонной Модели OSI в варианте GOSIP
(Goverment Open Systems Interconnection Profile). Несмотря на это,
продолжается рост коммерческого использования TCP/IP. Глубокое проникновение
систем, построенных на основе наборов межсетевых протоколов в экономику
страны, не позволяет провести немедленную их замену, делают эту попытку
непрактичной.
[КС 22-3]
[ Межсетевые протоколы ]
[ и Эталонная Модель OSI ]
[ Эталонная ] [ Межсетевые ] [ Модель ]
[ Модель OSI] [ протоколы ] [ интерсети ]
[ Прикладной ]
[ Представительный ] [ Процессы ]
[ Сеансовый ]
[ Транспортный ] [ Host-to-Host ]
[ Сетевой ] [ интерсеть ]
[ Канальный ]
[ Физический ]
[ к рис. на стр. 22-4 (в поле рисунка)]
[1]Пакет межсетевых протоколов и Эталонная Модель OSI
[5]Пакет межсетевых протоколов был разработан почти на десять лет раньше
Эталонной Модели OSI. Несмотря на это, в общем, можно отобразить функции,
обеспечиваемые пакетом межсетевых протоколов, на Модель OSI. Межсетевые
протоколы в своем составе имеют, так называемые, протоколы межсетевых
процессов: TELNET (протокол эмуляции терминала), FTP (протокол передачи
файлов), SMTP (протокол передачи электронной почты), RIP (протокол
маршрутизации информации). Протоколы межсетевых процессов обеспечивают
пользователей прикладными услугами и грубо соответствуют функциям
Прикладного, Представительного и Сеансового уровней Модели OSI. TCP и UDP
(Пользовательский дейтаграммный протокол - User Datagram Protocol) являются
протоколами типа ЭВМ-ЭВМ (host-to-host). Протоколы ЭВМ-ЭВМ осуществляют
доставку данных между двумя ЭВМ, подключенными к сети и грубо соответствуют
Транспортному уровню модели OSI. Протоколы IP и ICMP являются межсетевыми
протоколами. Межсетевые протоколы обеспечивают пересылку данных между двумя
машинами, подключенными к различным подсетям интерсети. Данные протоколы
соответствуют Сетевому уровню.
В данном разделе также обсуждается семейство протоколов NFS (Network File
System). Семейство NFS было разработано в середине 80-х годов
фирмой Sun Microsystems. В данном семействе протоколов специфицируется
файловая распределенная система, разработанная для гетерогенной
вычислительной среды.
[КС 23-4]
[ Формат IP - пакета ]
[ к рис. на стр. 23-5 (в поле рисунка)]
[1]Межсетевой протокол - IP
[5]Протокол IP обеспечивает негарантированную доставку пакетов Транспортного
уровня (называемых транспортными протокольными блоками данных, TPDU -
Transport Protocol Data Units) в пределах интерсети в режиме без
установления соединения (в дейтаграммном режиме). В протоколе IP
предусмотрена операция фрагментации TPDU на более мелкие пакеты в том
случае, когда это необходимо, и соответственно - обратная операция сборки,
выполняемые обычно в маршрутизаторах или же в целевой ЭВМ. Каждый TPDU или
фрагмент снабжается IP заголовком и передается как кадр низкоуровневыми
протоколами.
Между источником данных и получателем в зависимости от структуры сети могут
существовать несколько путей. Дейтаграммы передаются по сети от маршрутизатора
к маршрутизатору. В соответствии с протоколом IP в каждом маршрутизаторе для
каждой дейтаграммы вычисляется следующее направление передачи.
В интерсети различные фрагменты некоторого TPDU могут передаваться по
различным маршрутам. При этом порядок приема фрагментов в целевой ЭВМ может
не совпасть с порядком их передачи. Упорядоченная сборка фрагментов
выполняется в целевой ЭВМ соответствующим IP-объектом.
Заголовок IP пакетов состоит из нескольких полей, их определение приведено
ниже.
[КС 23-5]
[1]Версия (Version)
[5]В 4-х битовом поле "Версия" сохраняется некоторый номер, отражающий
определенный этап развития протокола. Оконечные системы и маршрутизаторы
должны иметь согласованые номера версий, что гарантирует корректную обработку
заголовка.
[5]Длина IP заголовка (IP Header Length-IHL)
[5]В поле IHL (длина поля 4 бита) указывается длина заголовка дейтаграммы в
32 битовых словах.
[5]Тип услуги (Type of Service)
[5]С помощью данного 8-ми битового поля высокоуровневые протоколы имеют
возможность указать протоколу IP (точнее, соответствующему IP-обьекту)
каким образом должна быть обработана конкретная дейтаграмма. Часть поля
(3 бита) используется для указания приоритета пакета, степени важности