Стандарты — это наборы правил, которые обеспечивают совместимость оборудования и программного обеспечения разных производителей.
Примеры организаций, координирующих создание стандартов:
- Международная организация по стандартизации (International Organization for Standardization, ISO) — федерация организаций по стандартизации, работающая в разных странах.
- Американский национальный институт стандартов (American National Standards Institute, ANSI) — организация, которая координирует и публикует стандарты в области компьютерных и информационных технологий в США.
- Институт инженеров по электротехнике и радиоэлектронике (Institute of Electrical and Electronics Engineers, IEEE) — специализированная профессиональная организация.
Эталонная модель Open Systems Interconnection (OSI) используется для определения принципов взаимодействия различных устройств.
Модель состоит из семи уровней; каждый уровень предоставляет службы вышестоящим или нижестоящим уровням.
«All People Seem To Need Data Processing». Эта мнемоническая ассоциация позволяет запомнить названия уровней с седьмого по первый. Чтобы запомнить уровни в обратном порядке, можно использовать фразу «Please Do Not Throw Sausage Pizza Away». Конечно, можно просто запомнить сами названия! Выбор за вами.
Определяет физические и электрические характеристики канала передачи данных.
Физический уровень содержит следующие компоненты:
- кабели,
- коннекторы,
- коммутационные панели,
- плинты,
- концентраторы
- и центральные устройства связи (Multistation Access Unit, MAU).
- топологии,
- аналоговое и цифровое кодирование,
- битовая синхронизация,
- узкополосный и широкополосный диапазоны,
- мультиплексирование
- и последовательная передача данных.
Коммуникационная подсеть включает в себя уровни с первого по третий:
- Физический уровень.
- Канальный уровень.
- Сетевой уровень.
Стандарт для локальной сети, обеспечивающий возможность высокоскоростного обмена данными между устройствами.
Определение физического и канального уровня.
100BASE-T:
- 100 — это 100 Мбит/с.
- BASE — это узкополосная передача.
- T — это «витая пара».
Узкополосная передача означает, что устройства в сети передают цифровые сигналы на одной частоте.
Широкополосные системы обеспечивают перечу аналоговых сигналов в рамках определенного диапазона частот. Это позволяет организовать несколько каналов в одной и той же физической сети.
Управляет передачей данных; обеспечивает безошибочную передачу данных через физический уровень.
Физический адрес (шестнадцатеричное число, которое записывается в ПЗУ сетевой карты), т. е. MAC-адрес, позволяет однозначно идентифицировать каждое устройство. Этот адрес используется на канальном уровне.
Компоненты канального уровня: сетевые карты и мосты.
Единица измерения: кадр.
Сетевым адаптерам в сети Ethernet присваиваются уникальные MAC-адреса.
MAC-адреса являются уникальными идентификаторами сетевых адаптеров; эти адреса присваиваются производителем оборудования.
MAC-адрес состоит из шести октетов в шестнадцатеричном формате.
Команда «ipconfig /all» позволяет отобразить MAC-адрес.
Коммутаторы второго уровня являются аппаратными; они используют MAC-адреса всех узлов сети, чтобы определить направление отправки пакета данных.
Порты коммутатора сопоставляются с MAC-адресами подключенных к нему устройств.
Коммутаторы второго уровня также позволяют создавать виртуальные локальные сети.
Виртуальные локальные сети разворачиваются в целях сегментирования и структурирования сети. Они позволяют свести к минимуму коллизии и повысить производительность.
IEEE 802.1Q — стандарт, поддерживающий виртуальные локальные сети.
Для идентификации виртуальной локальной сети в кадр данных добавляется специальный тег.
Управляет маршрутизацией и коммутацией при передаче информации между различными сетями.
Преобразовывает логические адреса или имена в физические адреса.
Протокол IP (Internet Protocol) — это протокол сетевого уровня.
На сетевом уровне работают маршрутизаторы и IP-коммутаторы.
Компоненты сетевого уровня : IP-адреса, подсети.
Единица измерения: пакет.
Коммутаторы также могут работать на сетевом уровне.
Коммутаторы третьего уровня маршрутизируют данные, используя для этого логические адреса (IP-адреса), а не физические (MAC-адреса для коммутатора второго уровня).
Коммутаторы третьего уровня перенаправляют пакеты, а коммутаторы второго уровня — кадры.
Этот уровень обеспечивает безошибочную передачу сообщений в правильном порядке, без потерь и дублирования.
Протоколы этого уровня сегментируют сообщения, обеспечивают их сборку на стороне приема, подтверждают получение и управляют трафиком сообщений.
На транспортном уровне используются протоколы передачи данных с установлением соединения и без него.
Используемая единица измерения: сегмент или сообщение.
Перед началом передачи данных между двумя устройствами должно быть установлено логическое соединение.
Такие коммуникации считаются надежными сетевыми службами.
Неполученные пакеты могут быть отправлены повторно.
Создавать двустороннее соединение перед отправкой данных не обязательно.
В заголовке каждого отправляемого пакета указан адрес получателя.
Подходит для отправки независимых пакетов, например при потоковой передаче мультимедийной информации.
Доставка датаграмм не гарантируется, потерянные пакеты повторно не отправляются.
На транспортном уровне используются протоколы передачи данных с установлением соединения и без него.
Протокол TCP (Transmission Control Protocol) предоставляет приложениям надежный доступ к службам управления потоком байтов с установлением соединения.
Протокол UDP (User Datagram Protocol) предоставляет транспортный сервис без установки соединения. Этот протокол не гарантирует доставку данных.
Транспортный протокол TCP используется для
- входа в систему,
- совместного доступа к файлам и принтерам,
- репликации информации между контроллерами домена,
- передачи списков обзора,
- а также для выполнения других стандартных функций.
TCP поддерживает только коммуникации в формате «один к одному».
UDP часто применяется для соединений типа «один ко многим» с использованием многоадресной или широковещательной передачи IP-датаграмм.
Порты относятся к протоколу четвертого уровня, который используется компьютером для передачи данных.
Порты выступают в качестве логической коммуникационной конечной точки и используются конкретной программой для доставки отправленных данных.
Общее количество портов: 65 536 (0—65 535).
Порты определяет Агентство по выделению имен и уникальных параметров протоколов Интернет (Internet Assigned Numbers Authority, IANA). Порты разделены на несколько категорий.
Сведения о назначении портов TCP/IP доступны в разделе RFC 1700 на сайте Института информатики (Information Sciences Institute): ftp://ftp.isi.edu/in-notes/rfc1700.txt.
Сеансовый уровень управляет созданием, поддержанием и прекращением сеанса связи между сетевыми устройствами.
Пример: вход и выход из системы.
Этот уровень управляет базами данных имен и адресов для ОС.
Протокол NetBIOS (Network Basic Input Output System) работает на этом уровне.
Демонстрация с использованием команды NetStat.
 | ||
| Команда выводит на экран сведения обо всех входящих и исходящих соединениях компьютера в числовом формате. |
На этом уровне осуществляется преобразование отправленных данных с учетом требований операционных систем получателя.
Концепции уровня представления данных: преобразование символьных кодов, сжатие и шифрование данных.
На этом уровне работают перенаправители, такие как размеченные сетевые диски, которые позволяют компьютеру получить доступ к общим файлам, расположенным на удаленных узлах.
Предоставляет пользователям и приложениям доступ к сетевым службам.
На этом уровне начинается создание сообщений.
Пользовательские протоколы, такие как FTP, SMTP, Telnet и RAS, работают на этом уровне.
Уровень приложений — это не само приложение, а протоколы, которые инициируются этим уровнем.
 |
| Пакет HTTP |
Модель TCP/IP похожа на модель OSI, но содержит только четыре уровня.
В модели TCP физический уровень модели OSI отсутствует.
Мы изучили модель OSI, рассмотрев в теории каждый из уровней.
Мы научились отделять функции нижних уровней модели OSI от функций верхних уровней, где начинается создание сообщений.
Мы изучили различия между коммутаторами второго и третьего уровня и познакомились с их функциональными возможностями.
Мы рассмотрели отличия между моделью OSI и моделью TCP.
Тест
Сколько бит используется в поле MAC-адреса?
- 12
- 24
- 36
- 48
- 128
Что из перечисленного ниже НЕ является уровнем модели OSI?
- Физический уровень (Physical)
- Канальный уровень (Data Link)
- Cетевой уровень (Network)
- Машинный уровень (Machine)
- Транспортный уровень (Transport)
Что в обозначении стандарта 100BASE-T указывает на тип кабельной системы?
- 100
- BASE
- T
- В этом обозначении нет указания на тип кабельной системы
Сколько уровней определено в модели TCP/IP?
- 2
- 4
- 7
- 8
Верно или неверно: протокол UDP (User Datagram Protocol) гарантирует доставку данных?
- Верно
- Неверно
