Тема № 12: Протоколы интернет

В современном мире существует большое количество различных сетевых технологий, каждая из которых реализуется множеством протоколов.

Множество протоколов разных уровней одной сетевой технологии называется стеком протоколов.

В настоящее время существует большое количество сетевых технологий с соответствующими стеками протоколов, в том числе: TCP/IP, XNS, IPX, AppleTalk, DECnet, SNA и др. Рассмотрим кратко некоторые из них и попытаемся установить их соответствие разработанной OSI-модели.

TCP/IP

Стек протоколов TCP/IP (Transmission Control Protocol/Internet Protocol) разработан по заказу Министерства обороны США с целью обеспечения быстрого увеличения числа компьютеров с разными операционными системами в сети за счет стандартизации.

Содержит 4 уровня.

Уровень 1 - сетевой интерфейс- реализует функции физического и канального уровня в OSI-модели:

• управляет обменом данными между устройством и сетью;

• маршрутизирует данные между устройствами одной сети. Уровень 2 - межсетевой- соответствует сетевому уровню в OSI-

модели:

• управляет обменом данными между устройствами, находящимися в разных сетях (обеспечивает дейтаграммный сервис в терминах IEEE-модели);

• отвечает за функции сетевой адресации.

Уровень 3 - транспортный- соответствует транспортному уровню в OSI-модели: обеспечивает связь "end-to-end" между источником и приемником данных.

Уровень 4 - прикладной- соответствует высшим уровням (5-7) в OSI-модели и обеспечивает функции, необходимые пользовательским (прикладным) программам, например, удаленное подключение к машине, передача файлов и т.д.

XNS

Стек протоколов XNS (Xerox Network Services Internet Transport Protocol) разработан компанией Xerox для передачи данных по сетям Ethernet.

Содержит 5 уровней.

Уровень 1 - среда передачи- реализует функции физического и канального уровня в OSI-модели:

• управляет обменом данными между устройством и сетью;

• маршрутизирует данные между устройствами одной сети.
Уровень 2 - межсетевой- соответствует сетевому уровню в OSI-
модели:

• управляет обменом данными между устройствами, находящимися в разных сетях (обеспечивает дейтаграммный сервис в терминах IEEE-модели);

• описывает способ прохождения данных через сеть.

Уровень 3 - транспортный- соответствует транспортному уровню в OSI-модели:

• обеспечивает связь "end-to-end" между источником и приемником
данных.

Уровень 4 - контрольный- соответствует сессионному и представительному уровню в OSI-модели:

• управляет представлением данных;

• управляет контролем над ресурсами устройств.

Уровень 5 - прикладной- соответствует высшим уровням в OSI-модели:

• обеспечивает функции обработки данных для прикладных задач.

Тема № 13: Протоколы DECNet, SNA Сопоставление коммуникационных моделей и протоколов

IPX

Протокол IPX (Internet Packet Exchange) описан компанией Novell как "сервис", который позволяет приложениям посылать и получать сообщения через сеть. Поддерживает большое многообразие топологий ЛВС и физических средств передачи данных.

Содержит, как и протокол XNS, 5 уровней и во многом повторяет XNS.

Отличие заключается только в том, что IPX имеет несколько добавочных функций, например, возможность передачи служебных сообщений.

Протокол IPX обеспечивает:

• высокую производительность файлового сервера в ЛВС;

• простоту администрирования в малых и средних сетях;

• может работать в больших сетях и сетях с неоднозначными маршрутами, в том числе с несколькими соединениями сервера для распределения нагрузки.

Протокол IPX не гарантирует доставки сообщения, т.е. IPX-пакет может быть потерян. Для обеспечения гарантированной доставки разработан протокол SPX (Sequenced Packet Exchange - последовательный обмен пакетами), обеспечивающий подтверждение успешного прохождения сообщения по сети. В большинстве случаев IPX и SPX реализуются как единый протокол (одной программой) IPX/SPX.

AppleTalk

Протокол AppleTalk (компании Apple Computer) предназначен для связи между компьютерами Macintosh и наиболее близок к OSI-модели -содержит 6 уровней, причем высший (представительный) уровень объединяет в себе функции прикладного и представительного уровней OSI-модели.

DECnet

Стек протоколов DECnet (Digital Equipment Corporation net) содержит 7 уровней (рис. 1.52).

Несмотря на разницу в терминологии, уровни DECnet очень похожи на уровни OSI-модели.

DECnet реализует концепцию сетевой архитектуры DNA (Digital Network Architecture), разработанную фирмой DEC, согласно которой разнородные вычислительные системы (ЭВМ разных классов), функционирующие под управлением различных операционных систем, могут быть объединены в территориально-распределенные информационно-вычислительные сети.

SNA

Протокол SNA (System Network Architecture) компании IBM предназначен для удаленной связи с большими компьютерами и содержит 7 уровней (рис. 1.53).

SNA основана на концепции главной (хост)-машины и обеспечивает доступ удаленных терминалов к мейнфреймам IBM.

Основной отличительной чертой SNA является наличие возможности доступа каждого терминала к любой прикладной программе главной ЭВМ. Системная сетевая архитектура реализована на базе виртуального телекоммуникационного метода доступа (Virtual Telecommunication Access Method - VTAM) в главной ЭВМ. VTAM управляет всеми линиями связи и терминалами, причем каждый терминал имеет доступ ко всем прикладным программам.

NetWare

NetWare является операционной системой сети (network operating system - NOS) и связанной с ней средой обеспечения услуг, разработанной Novell, Inc. и представленной на рынок в начале 1980 гг. В то время сети были небольшими и преимущественно гомогенными, связь рабочих групп с помощью локальных сетей была еще новым явлением, а идея о персональном компьютере еще только начала завоевывать популярность.

Большая часть технологии организации сетей NetWare была заимствована из Xerox Network Systems (XNS) - системы организации сетей, разработанной Xerox Corporation в конце 1970 гг. Подробная информация о XNS приведена в Главе 22 "XNS".

K началу 1990 гг. доля в рынке NOS NetWare возросла до 50-75 % (данные зависят от исследовательских групп, занимавшихся изучением рынка). Установив свыше 500,000 сетей NetWare по всему миру и ускорив продвижение по пути об'единения сетей с другими сетями, NetWare и подддерживающие ее протоколы часто сосуществуют на одном и том же физическом канале с многими другими популярными протоколами, в том числе ТСР/IP, DECnet и AppleTalk.

В качестве среды NOS, NetWare определяет пять высших уровней эталонной модели OSI. Она обеспечивает совместное пользование файлами и принтером, поддержку различных прикладных задач, таких как передача электронной почты и доступ к базе данных, и другие услуги. Также, как и другие NOS, такие как Network File System (NFS) компании Sun Microsystems, Inc. и LAN Manager компании Microsoft Corporation, NetWare базируется на архитектуре клиент-сервер (slient-server architecture). В таких архитектурах клиенты (иногда называемые рабочими станциями) запрашивают у серверов определенные услуги, такие как доступ к файлам и принтеру.

Первоначально клиентами NetWare были небольшие РС, в то время как серверами были ненамного более мощные РС. После того, как NetWare стала более популярной, она была перенесена на другие компьютерные платформы. В настоящее время клиенты и сервера могут быть представлены практически любым видом компьютерной системы, от РС до универсальных вычислительных машин.

Основная характеристика системы клиент-сервер заключается в том, что доступ к отдаленной сети является прозрачным для пользователя. Это достигается с помощью удаленного вызовова процедур (remote procedure calls) - такого процесса, когда программа местного компьютера, работающая на оборудовании клиента, отправляет вызов в удаленный сервер. Этот сервер выполняет указанную процедуру и возвращает запрошенную информацию клиенту местного компьютера.

Рис. 19-1 иллюстрирует в упрощенном виде известные протоколы NetWare и их связь с эталонной моделью OSI. При наличии соответствующих драйверов, NetWare может работать с любым протоколом доступа к носителю. На рисунке перечислены те протоколы доступа к носителю, которые в настоящее время обеспечиваются драйверами NetWare.