Основы межсетевого взаимодействия. Типовые сети

Вычислительная сеть
совокупность автономных вычислительных систем (станций), объединенных в единую структуру
с помощью коммуникационных каналов и специализированных аппаратно-программных средств,
которые обеспечивают соединение станций и передачу между ними информации.
Основная цель создания ВС –
обеспечения совместного использования всех ресурсов сети
(повышение уровня загрузки оборудования)
Основная требования, предъявляемые к вычислительной сети–
ЭФФЕКТИВНОСТЬ-высокая пропускная способность при обеспечении требуемого уровня надежности
и достоверности передачи информации; минимизация количества физических линий связи при
обеспечении полной связности абонентов информационного обмена;
ГИБКОСТЬ - минимальный коэффициент затрат при перераспределении потоков информации в
случае модификаций и модернизаций бортового оборудования;
ОТКРЫТОСТЬ - возможность включения дополнительных узлов сети без изменения технических
и программных средств
БЕЗОПАСНОСТЬ ИНФОРМАЦИИ- состояние защищенности информации, обрабатываемой в ВС
от внешних или внутренних угроз
УНИФИЦИРУЕМОСТЬ -высокий уровень унификации, применяемых для построения ВС интерфейсов.
Основные определения

7-ми уровневая модель OSI
7. Физический уровень
6. Канальный уровень
5. Сетевой уровень
4. Транспортный уровень
3. Сеансовый уровень
2. Уровень представления
1. Прикладной уровень
Инициация или прием запроса
Добавление в пакет форматирующей, отображающей и шифрующей информации
Добавление информации о графике - с указанием момента отправки пакета
Добавление информации для обработки ошибок
Добавление адресной информации и информации о месте пакета в последовательности передаваемых пакетов
Добавление информации для проверки ошибок и подготовка данных для передачи по физическому соединению
Передача пакета как потока битов

Модель ISO OSI с изображенным
физическим путем данных
кадры
биты
дейтаграммы
сегменты
сообщения
сообщения
сообщения

Инкапсуляция данных в протоколах TCP/IP
Приложение
ТСР
IР
Драйвер
Ethernet
Данные
пользователя
Данные
пользователя
Заголовок
прикладных
данных
Заголовок
TCP
Прикладные данные
Заголовок IP
Прикладные данные
Прикладные данные
Заголовок
Ethernet
Окончание кадра
Ethernet
Кабель
передачи
данных
Заголовок
IP
Заголовок
TCP
Сегмент ТСР
Заголовок
TCP
14 б 20 б 20 б Пер.длина 4 б
Кадр Ethernet (от 64 до1518 б)
Прикладное сообщение
IP-дейтаграмма

Технические устройства ВС

Стек протоколов TCP\IP и его соотношение с моделью OSI

Адресация в IР-сетях
МАС – адрес (12-А1-12-3F-BE-11)
IP адрес (128.10.2.30 или
10000000 00001010 00000010 00011110 )
Символический идентификатор (WWW.LIPA.COM)

Классы Сетей

Специальные Адреса
∙ если IР-адрес состоит только из двоичных нулей,
то он обозначает адрес того узла, который сгенерировал этот пакет;
∙ если в поле номера сети стоят 0,
то по умолчанию считается, что этот узел принадлежит той же самой сети, что и узел, который отправил пакет;
∙ если все двоичные разряды IP-адреса равны 1,
то пакет с таким адресом назначения должен рассылаться всем узлам, находящимся в той же сети, что и источник этого пакета. Такая рассылка называется ограниченным широковещательным сообщением (limited broadcast);

Специальные адреса (продолжение)
∙ если в поле адреса назначения стоят сплошные 1,
то пакет, имеющий такой адрес рассылается всем узлам сети с заданным номером. Такая рассылка называется широковещательным сообщением (broadcast);
∙ адрес 127.0.0.1 зарезервирован для организации обратной связи при тестировании работы программного обеспечения узла без реальной отправки пакета по сети. Этот адрес имеет название loopback.

Архитектура Клиент-сервер
>1024
>1024
>1024
<1024
<1024
<1024

Установка связи по протоколу TCP
Уровень приложений
Транспортный уровень
Сетевой
уровень
Сеть
Уровень приложений
Транспортный уровень
Сетевой
уровень
Сеть
SYN
SYN\ACK
ACK

* URG - срочное сообщение;
· * ACK - квитанция на принятый сегмент;
· * PSH - запрос на отправку сообщения без ожидания заполнения буфера;
· * RST - запрос на восстановление соединения;
· * SYN - сообщение используемое для синхронизации счетчиков переданных данных при установлении соединения;
· * FIN - признак достижения передающей стороной последнего байта в потоке передаваемых данных.
· * Окно (WINDOW) занимает 2 байта, содержит объявляемое значение размера окна в байтах;
Формат TCP сообщений