Сетевые протоколы и коммуникации

Глава 3. Задачи
Изучив главу, вы сможете:
Объяснять принцип применения правил для упрощения передачи информации.
Объяснять значение организаций протоколов и стандартов в упрощении совместимости сетевой информации.
Объяснять способы доступа устройств к ресурсам локальной сети в ИТ-среде предприятий малого и среднего бизнеса.

Глава 3
3.1 Правила обмена данными
3.2 Сетевые протоколы и стандарты
3.3 Движение данных по сети
3.4 Заключение

Правила
Что такое обмен данными?

Правила
Установление правил
Установление правил
Определённые отправитель и получатель
Согласованный метод обмена данными (личный, по телефону, посредством писем, посредством фотографий)
Общепринятые язык и грамматика
Скорость и время доставки
Требования к утверждению или подтверждению

Правила
Кодирование сообщения

Правила
Форматирование и инкапсуляция сообщений
Например, личные письма содержат следующие элементы:
идентификатор получателя;
обращение или приветствие;
содержимое;
заключительная фраза;
идентификатор
отправителя.

Правила
Размер сообщения
Ограничения на размер кадров заставляют узел-источник делить длинные сообщения на части, соответствующие требованиям к минимальному и максимальному размеру.
Этот метод называется сегментированием.
Каждый сегмент инкапсулируется с информацией об адресе в отдельный кадр и затем передается по сети.
Узел-адресат распаковывает сообщения и собирает их вместе для обработки и интерпретации.

Правила
Синхронизация сообщения
Метод доступа
Управление потоком
Тайм-аут ответа

Правила
Параметры доставки сообщений

Протоколы
Правила, регламентирующие способы обмена данными

Протоколы
Сетевые протоколы
Способы форматирования и структурирования сообщений
Процесс, посредством которого сетевые устройства обмениваются данными о каналах с другими сетями.
Способ и время передачи сообщений об ошибках или системные сообщения между устройствами
Запуск и прекращение сеансов передачи данных

Протоколы
Взаимодействие протоколов
Протоколы уровня приложений: протокол передачи гипертекста (HTTP)
Протокол транспортного уровня: протокол управления передачей (TCP)
Интернет-протокол: интернет-протокол (IP)
Протоколы сетевого доступа: канальный и физический уровни

Наборы протоколов
Наборы протоколов и отраслевые стандарты

Набор протоколов
Создание сети Интернет и разработка протокола TCP/IP

Наборы протоколов
Набор протокола TCP/IP и процесс обмена данными

Сетевые протоколы и стандарты
Организации по стандартизации

Организации по стандартизации
Открытые стандарты
Общество Интернет (ISOC)
Комиссия по архитектуре Internet (IAB)
Инженерная группа по развитию Интернета (IETF)
Институт инженеров по электротехнике и электронике (IEEE)
Международная организация по стандартизации (ISO)

Организации по стандартизации
ISOC, IAB и IETF

Организации по стандартизации
IEEE
38 обществ
130 журналов
1 300 конференций ежегодно
1 300 стандартов и проектов
400 000 участников
160 стран
IEEE 802.3
IEEE 802.11

Организации по стандартизации
ISO

Организации по стандартизации
Прочие организации по стандартизации
Ассоциация электронной промышленности (EIA)
Ассоциация телекоммуникационной промышленности США (TIA)
Международный союз электросвязи — сектор стандартизации телекоммуникаций (ITU-T, МСЭ-Т)
Международная организация по распределению номеров и имён (ICANN)
Администрация адресного пространства Интернет (IANA).

Эталонные модели
Преимущества использования уровневой модели

Эталонные модели
Эталонная модель OSI

Эталонные модели
Эталонная модель TCP/IP

Эталонная модель
Сравнение моделей OSI и TCP/IP

Инкапсуляция данных
Обмен сообщениями
Преимущества сегментирования сообщений
Возможность чередования нескольких различных диалогов
Повышенная надёжность обмена данными по сети
Недостатки сегментирования сообщений
Повышенный уровень сложности

Инкапсуляция данных
Протокольные блоки данных (PDU)
Данные
Сегмент
Пакет
Кадр
Биты

Инкапсуляция данных
Инкапсуляция

Инкапсуляция данных
Декапсуляция

Движение данных по сети
Доступ к локальным ресурсам

Доступ к локальным ресурсам
Сетевые адреса и адреса канала
Сетевой адрес
IP-адрес источника
IP-адрес назначения
Адрес канала передачи данных
Адрес исходного канала
Адрес конечного канала

Доступ к локальным ресурсам
Обмен данными с помощью устройства в рамках одной сети

Доступ к локальным ресурсам
MAC- и IP-адреса
ПК1
192.168.1.110
AA-AA-AA-AA-AA-AA
ПК2
192.168.1.111
BB-BB-BB-BB-BB-BB
FTP-сервер
192.168.1.9
CC-CC-CC-CC-CC-CC
R1
192.168.1.1
11-11-11-11-11-11
S1
R1

Доступ к удалённым ресурсам
Шлюз по умолчанию

Доступ к удалённым ресурсам
Устройство обмена данными в удалённой сети

Доступ к удалённым ресурсам
Использование программы Wireshark для просмотра сетевого трафика

Сетевые протоколы и коммуникации
Заключение
В этой главе вы узнали о том, что:
сети данных — это системы конечных и промежуточных устройств, а также средств передачи данных, соединяющих эти устройства; для успешного обмена данными эти устройства должны знать, как обмениваться информацией;
эти устройства должны соответствовать правилам и протоколам, регламентирующим процесс обмена данными; TCP/IP — пример семейства протоколов;
большинство протоколов создаётся организациями по стандартизации, такими как Комитет по проблемам проектирования Интернета (IETF) или Институт инженеров по электротехнике и электронике (IEEE);
наиболее широко распространёнными сетевыми моделями являются модели OSI и TCP/IP.

Сетевые протоколы и коммуникации
Заключение
В этой главе вы узнали о том, что:
данные, которые проходят вниз по стеку модели OSI, затем сегментируются на блоки и инкапсулируются с адресами и прочими отметками; данный процесс повторяется в обратном направлении — блоки декапсулируются и передаются вверх по стеку протокола-адресата;
модель OSI описывает процессы шифрования, форматирования, сегментации и инкапсуляции данных для последующей передачи по сети;
семейство протоколов TCP/IP — это протокол открытого стандарта, одобренный в отрасли сетевых технологий, а также утверждённый организацией по стандартизации.

Сетевые протоколы и коммуникации
Заключение
В этой главе вы узнали о том, что:
семейство протоколов Интернет — это набор протоколов, разработанный для передачи и получения информации с помощью сети Интернет;
протокольные блоки данных (PDU) названы в соответствии со структурой протоколов из пакета TCP/IP: данные, сегмент, пакет, кадр и биты;
применение моделей позволяет отдельным лицам, компаниям и торговым ассоциациям осуществлять анализ текущих сетей и планировать сети будущего.