- Главная
- Информатика
- Модель OSI та TCP/IP. Лекція 23
Содержание
- 2. Модель взаємодії відкритих систем (Open Systems Interconnection (OSI)). Це сімерівнева модель, кожен рівень котрої виконує певні
- 5. Фізичний рівень Фізичний рівень (Physical layer) має справи з передачею бітів по фізичних каналах зв'язку, таким,
- 6. Функції фізичного рівня: передача бітів по фізичних каналах; формування електричних сигналів; кодування інформації; синхронізація; модуляція. Реалізується
- 7. Канальний рівень На фізичному рівні просто пересилаються біти. При цьому не враховується, що в тих мережах,
- 8. Мережний рівень Мережний рівень (Network layer) служить для утворення єдиної транспортної системи, що поєднує кілька мереж,
- 9. На мережному рівні визначаються два види протоколів: 1. мережні протоколи (routed protocols) - реалізують просування пакетів
- 10. Транспортний рівень Транспортний рівень (Transport layer) забезпечує додаткам або верхнім рівням стека - прикладному й сеансовому
- 11. Основні завдання транспортного рівня: розбивка повідомлення сеансового рівня на пакети, їхня нумерація; буферизація прийнятих пакетів; впорядочення
- 12. Сеансовий рівень Сеансовий рівень (Session layer) забезпечує керування діалогом: фіксує, яка зі сторін є активною в
- 13. Представницький рівень Представницький рівень (Presentation layer) має справу з формою подання переданої по мережі інформації, не
- 14. Прикладний рівень Прикладний рівень (Application layer) - це в дійсності просто набір різноманітних протоколів, за допомогою
- 15. Крім моделі OSI, існує також модель IEEE Project 802, яку можна розглядати як модифікацію, розвиток, уточнення
- 17. Роль моделі OSI при побудові мереж Модель OSI служить інструментом при діагностиці мереж. Якщо в мережі
- 18. Мережева модель TCP / IP
- 19. Модель TCP / IP також є багаторівневою мережевою моделлю, але це чотирирівнева модель. Він широко відомий
- 20. Модель TCP / IP і модель OSI є концептуальними моделями, що використовуються для опису всіх мережевих
- 21. Транспортний рівень Транспортний рівень, також відомий як транспортний рівень хост-хост, відповідає за надання прикладного рівня сервісами
- 22. Мережевий рівень Мережевий рівень відповідає за адресацію хостів, упаковку і функції маршрутизації. Основними протоколами мережевого рівня
- 24. Канальний рівень Канальний рівень (Link layer) описує, яким чином передаються пакети даних через фізичний рівень, включаючи
- 25. Як обробляються дані під час передачі? У багаторівневій системі, пристрої рівня обмінюються даними в іншому форматі,
- 26. Наприклад, коли користувач запитує перегляд веб-сайту на комп'ютері, програмне забезпечення віддаленого сервера спочатку передає запитані дані
- 27. Під час передачі кожен шар додає верхній або нижній колонтитул або обидва до PDU, що надходить
- 29. Значення TCP / IP і OSI для усунення неполадок Зі знанням поділу рівнів, ми можемо діагностувати,
- 30. Протокол інтернету - IP (Internet Protocol) використовується маршрутизатором, щоб визначити, до якої підмережі належить одержувач. Свій
- 31. У зв'язку з швидким зростанням мережі інтернет гостро поставала необхідність збільшення числа можливих IP-адрес. У 1998
- 32. IP призначений для визначення адресата і доставки йому інформації, він надає послугу для вищих рівнів, але
- 33. ICMP використовується в якості підтримки маршрутизаторами і іншими мережевими пристроями. Усередині мережі він служить для доставки
- 34. Навіщо потрібен порт і що означає термін сокет Додатки прикладного рівня, спілкуються також з попереднім, транспортним,
- 35. Так поштові додатки, які спілкуються по SMTP-протоколу, прослуховують порт 25, пошта через POP3 приходить на 110-й,
- 36. Процес, кодування даних на прикладному рівні, передача їх на транспортному, а потім на межсетевом і, нарешті,
- 37. Стек протоколів(канальний рівень) Більшості користувачів використовує протокол Ethernet. У мережі, за стандартом Ethernet, пристрої відправника і
- 40. Скачать презентацию
Модель взаємодії відкритих систем (Open Systems Interconnection (OSI)).
Це сімерівнева модель, кожен
Модель взаємодії відкритих систем (Open Systems Interconnection (OSI)).
Це сімерівнева модель, кожен
Фізичний рівень
Фізичний рівень (Physical layer) має справи з передачею бітів по фізичних каналах зв'язку, таким, як
Фізичний рівень
Фізичний рівень (Physical layer) має справи з передачею бітів по фізичних каналах зв'язку, таким, як
До цього рівня мають відношення характеристики фізичних середовищ передачі даних, такі як смуга пропускання, перешкодозахищеність, хвильовий опір і інші.
На цьому ж рівні визначаються характеристики електричних сигналів, що передають дискретну інформацію, таку як крутість фронтів імпульсів, рівні напруги або струму переданого сигналу, тип кодування, швидкість передачі сигналів.
Крім того, тут стандартизуються типи роз’ємів і призначення кожного контакту.
Функції фізичного рівня:
передача бітів по фізичних каналах;
формування електричних сигналів;
кодування інформації;
синхронізація;
модуляція.
Реалізується апаратно.
Функції
Функції фізичного рівня:
передача бітів по фізичних каналах;
формування електричних сигналів;
кодування інформації;
синхронізація;
модуляція.
Реалізується апаратно.
Функції
Прикладом протоколу фізичного рівня може служити специфікація 100Base-TX технології Ethernet, що визначає в якості середовища передачі даних неекрановану кручену пару категорії 5 із хвильовим опором 100 Ом, роз’єм RJ-45, максимальну довжину фізичного сегмента 100 метрів, а також деякі інші характеристики середовища й електричних сигналів.
Канальний рівень
На фізичному рівні просто пересилаються біти. При цьому не враховується, що в тих мережах,
Канальний рівень
На фізичному рівні просто пересилаються біти. При цьому не враховується, що в тих мережах,
Тому одне із завдань канального рівня (Data Link layer) є перевірка доступності середовища передачі. Інше завдання канального рівня - реалізація механізмів виявлення й корекції помилок. Для цього на канальному рівні біти групуються в набори, називані кадрами (frames).
Канальний рівень забезпечує коректність передачі кожного кадру поміщаючи спеціальну послідовність біт у початок і кінець кожного кадру, для його виділення, а також обчислює контрольну суму, обробляючи всі байти кадру певним способом, і додає контрольну суму до кадру. Канальний рівень може не тільки виявляти помилки, але й виправляти їх за рахунок повторної передачі ушкоджених кадрів. Необхідно відзначити, що функція виправлення помилок для канального рівня не є обов'язкової, тому в деяких протоколах цього рівня вона відсутня, наприклад в Ethernet і Frame Relay.
Реалізується апаратно.
Мережний рівень
Мережний рівень (Network layer) служить для утворення єдиної транспортної системи, що
Мережний рівень
Мережний рівень (Network layer) служить для утворення єдиної транспортної системи, що
На мережному рівні сам термін мережа наділяють специфічним значенням. У цьому випадку під мережею розуміється сукупність комп'ютерів, з'єднаних між собою відповідно до однієї зі стандартних типових топологій і , що використовують для передачі даних один із протоколів канального рівня, певний для цієї топології.
Повідомлення мережного рівня прийнято називати пакетами (packets). При організації доставки пакетів на мережному рівні використовується поняття «номер мережі». У цьому випадку адреса одержувача складається зі старшої частини - номера мережі й молодшої - номера вузла в цій мережі. Всі вузли однієї мережі повинні мати ту саму старшу частину адреси, тому терміну «мережа» на мережному рівні можна дати й інше, більше формальне визначення: мережа - це сукупність вузлів, мережна адреса яких містить той самий номер мережі.
На мережному рівні визначаються два види протоколів:
1. мережні протоколи (routed protocols) - реалізують
На мережному рівні визначаються два види протоколів:
1. мережні протоколи (routed protocols) - реалізують
2. протоколи вирішення адрес - Address Resolution Protocol, ARP, які відповідають за відображення адреси вузла, використовуваного на мережному рівні, у локальну адресу мережі.
Прикладами протоколів мережного рівня є протокол міжмережної взаємодії IP стека TCP/IP і протокол межмережевого обміну пакетами IPX стека Novell.
Транспортний рівень
Транспортний рівень (Transport layer) забезпечує додаткам або верхнім рівням стека -
Транспортний рівень
Транспортний рівень (Transport layer) забезпечує додаткам або верхнім рівням стека -
Основні завдання транспортного рівня:
розбивка повідомлення сеансового рівня на пакети, їхня нумерація;
буферизація
Основні завдання транспортного рівня:
розбивка повідомлення сеансового рівня на пакети, їхня нумерація;
буферизація
впорядочення пакетів, що прибувають;
адресація прикладних процесів;
керування потоком.
Як правило, всі протоколи, починаючи із транспортного рівня й вище, реалізуються програмними засобами кінцевих вузлів мережі - компонентами їх мережних операційних систем. Як приклад транспортних протоколів можна привести протоколи TCP і UDP стека TCP/IP і протокол SPX стека Novell.
Сеансовий рівень
Сеансовий рівень (Session layer) забезпечує керування діалогом: фіксує, яка зі сторін є активною
Сеансовий рівень
Сеансовий рівень (Session layer) забезпечує керування діалогом: фіксує, яка зі сторін є активною
Основні завдання сеансового рівня:
1. встановлення способу обміну повідомленнями (дуплексний або напівдуплексний);
2. синхронізація обміну повідомленнями;
3. організація "контрольних точок" діалогу.
Представницький рівень
Представницький рівень (Presentation layer) має справу з формою подання переданої
Представницький рівень
Представницький рівень (Presentation layer) має справу з формою подання переданої
Основні завдання представницького рівня:
перетворення даних із зовнішнього формату у внутрішній;
шифрування й розшифровка даних.
Прикладний рівень
Прикладний рівень (Application layer) - це в дійсності просто набір
Прикладний рівень
Прикладний рівень (Application layer) - це в дійсності просто набір
Основні завдання прикладного рівня:
ідентифікація, перевірка прав доступу;
принт- і файл-сервіс, пошта, вилучений доступ і т.д.
Крім моделі OSI, існує також модель IEEE Project 802, яку можна розглядати як модифікацію,
Крім моделі OSI, існує також модель IEEE Project 802, яку можна розглядати як модифікацію,
802.1 - об'єднання мереж.
802.2 - керування логічним зв'язком.
802.3 - локальна мережа з методом доступу CSMA/CD і топологією «шина» (Ethernet).
802.4 - локальна мережа з топологією «шина» і маркерним доступом.
802.5 - локальна мережа з топологією «кільце» і маркерним доступом.
802.6 - міська мережа (Metropolitan Area Network, MAN).
802.7 - широкомовна технологія.
802.8 - оптоволоконна технологія.
802.9 - інтегровані мережі з можливістю передачі мови й даних.
802.10 - безпека мереж.
802.11 - бездротова мережа.
802.12 - локальна мережа із централізованим керуванням доступом по пріоритетах запитів і топологією «зірка» (100VG-AnyLAN).
Стандарти 802.3, 802.4, 802.5, 802.12 прямо ставляться до підрівню MAC другого (канального) рівня еталонної моделі OSI. Інші 802-специфікації вирішують загальні питання мереж.
Роль моделі OSI при побудові мереж
Модель OSI служить інструментом при діагностиці
Роль моделі OSI при побудові мереж
Модель OSI служить інструментом при діагностиці
Знаючи архітектуру мережі, набагато простіше її будувати і діагностувати. Як можна побудувати будинок, не знаючи його архітектури, так неможливо побудувати мережу, не знаючи моделі OSI.
При проектуванні важливо враховувати всі. Важливо врахувати взаємодію кожного рівня з іншими, наскільки забезпечується безпека, шифрування даних усередині мережі, який приріст користувачів витримає мережу без обвалення, чи буде можливо перенести мережу на іншу машину і т.д. Кожен з перелічених критеріїв укладається в функції одного з семи рівнів.
Мережева модель TCP / IP
Мережева модель TCP / IP
Модель TCP / IP також є багаторівневою мережевою моделлю, але це
Модель TCP / IP також є багаторівневою мережевою моделлю, але це
Модель TCP / IP і модель OSI є концептуальними моделями, що
Модель TCP / IP і модель OSI є концептуальними моделями, що
Як правило, коли ми говоримо про рівень 2, рівні 3 або рівні 7, в якому працює мережевий пристрій, ми маємо на увазі модель OSI.
Моделі TCP / IP використовується як для моделювання поточної архітектури Інтернету і забезпечують набір правил, яких дотримуються всі форми передачі по мережі.
Транспортний рівень
Транспортний рівень, також відомий як транспортний рівень хост-хост, відповідає за
Транспортний рівень
Транспортний рівень, також відомий як транспортний рівень хост-хост, відповідає за
Основними протоколами цього рівня є TCP і UDP.
TCP (протокол управління передачею) - надійний, він забезпечує передачу інформації, перевіряючи чи дійшла вона, наскільки повним є обсяг отриманої інформації і т.д. TCP дає можливість двом хостам проводити обмін пакетами через установку з'єднання. Він надає послугу для додатків, повторно запитує втрачену інформацію, усуває дублюючі пакети, регулюючи завантаженість мережі. TCP гарантує отримання і складання інформації у адресата в правильному порядку.
UDP (протокол призначених для користувача датаграм) - ненадійний, він займається передачею автономних датаграмм. UDP не гарантує, що всіх датаграми дійдуть до одержувача. Датаграми вже містять всю необхідну інформацію, щоб дійти до одержувача, але вони все одно можуть бути втрачені або доставлені в порядку відмінному від порядку при відправленні.
Мережевий рівень
Мережевий рівень відповідає за адресацію хостів, упаковку і функції маршрутизації.
Мережевий рівень
Мережевий рівень відповідає за адресацію хостів, упаковку і функції маршрутизації.
Основними протоколами мережевого рівня є: IP,
протокол дозволу адрес (ARP),
протокол керуючих повідомлень Інтернету (ICMP),
протокол управління групами Інтернету (IGMP).
IP - це протокол маршрутизациї, який відповідає за IP-адресацію, маршрутизацію і фрагментацію і повторне складання пакетів.
ARP відповідає за виявлення адреси рівня мережевого доступу, такого як адреса апаратних засобів, пов'язаний з даними доступом до Інтернет-рівня.
ICMP відповідає за надання діагностичних функцій і звітів про помилки через невдалу доставки IP-пакетів. IGMP відповідає за управління багатоадресними групами IP. На цьому рівні IP додає заголовок до пакетів, який відомий як IP-адреса.
Зараз є IPv4 (32-бітний) адреса і IPv6 (128-бітний) адреса.
Канальний рівень
Канальний рівень (Link layer) описує, яким чином передаються пакети даних
Канальний рівень
Канальний рівень (Link layer) описує, яким чином передаються пакети даних
Канальний рівень іноді поділяють на 2 підрівні - LLC і MAC.
MAC (Media Access Control) - рівень управління доступом до фізичної середовищі;
LLC (Logical Link Control) - рівень логічної передачі даних.
Крім того, канальний рівень описує середовище передачі даних (будь то коаксіальний кабель, кручена пара, оптичне волокно або радіоканал), фізичні характеристики такого середовища і принцип передачі даних (поділ каналів, модуляцію, амплітуду сигналів, частоту сигналів, спосіб синхронізації передачі, час очікування відповіді і максимальна відстань).
Як обробляються дані під час передачі?
У багаторівневій системі, пристрої рівня обмінюються
Як обробляються дані під час передачі?
У багаторівневій системі, пристрої рівня обмінюються
Таблиця: protocol data unit (PDU), що обробляється на різних рівнях.
Наприклад, коли користувач запитує перегляд веб-сайту на комп'ютері, програмне забезпечення віддаленого
Наприклад, коли користувач запитує перегляд веб-сайту на комп'ютері, програмне забезпечення віддаленого
Під час передачі кожен шар додає верхній або нижній колонтитул або
Під час передачі кожен шар додає верхній або нижній колонтитул або
Процес триває до досягнення найнижчого рівня (фізичного рівня або рівня доступу до мережі), з якого дані передаються на приймаючий пристрій. У приймальному пристрої відбувається зворотний процес, де-інкапсуляції даних на кожному рівні. верхні і нижні колонтитули направляють операції.
Потім додаток, нарешті, використовує дані. Процес триває до тих пір, поки всі дані не будуть передані і отримані.
Значення TCP / IP і OSI для усунення неполадок
Зі знанням поділу
Значення TCP / IP і OSI для усунення неполадок
Зі знанням поділу
Тому що кожен рівень служить для рівня вище, і буде легше впоратися з проблемами нижнього шару.
Наприклад, якщо ваш комп'ютер не може підключитися до Інтернету, по-перше ви повинні перевірити, чи підключений мережевий кабель до вашого комп'ютера, або якщо до комутатора підключений з точкою бездротового доступу (WAP), або якщо штирі роз'ємів RJ45 знаходяться в хорошому стані.
Протокол інтернету - IP (Internet Protocol) використовується маршрутизатором, щоб визначити, до
Протокол інтернету - IP (Internet Protocol) використовується маршрутизатором, щоб визначити, до
IPv4 передбачає призначення кожному пристрою 32-бітного IP-адреси, що обмежувало максимально можливе число унікальних адрес 4 мільярдами (232). У більш звичному для людини десятковому вигляді IPv4 виглядає як чотири блоки (октету) чисел від 0 до 255, розділених трьома точками. Перший октет IP-адреси означає його клас, класів всього 4: A, B, C, D.Розглянемо, наприклад, IPv4 адреса класу С 223.135.100.7. Перші два октету 223.135 визначають клас, третій - .100 - це номер підмережі, а останній означає номер мережевого обладнання. Наприклад, якщо необхідно відправити інформацію з комп'ютера номер 7 з IPv4 адресою 223.135.100.7 на комп'ютер номер 10 в тій же підмережі, то адреса комп'ютера одержувача буде наступний: 223.135.100.10.
У зв'язку з швидким зростанням мережі інтернет гостро поставала необхідність збільшення
У зв'язку з швидким зростанням мережі інтернет гостро поставала необхідність збільшення
Такої кількості IPv6 адрес буде достатньо, щоб призначити унікальну адресу для кожного атома на планеті.IPv6 має вигляд восьми блоків по чотири шістнадцяткові значення, а кожен блок розділяється двокрапкою. IPv6 виглядає наступним чином:2DAB: FFFF: 0000: 0000: 01AA: 00FF: DD72: 2C4A.
Так як IPv6 адреси довгі, їх дозволяється скорочувати за такими правилами: провідні нулі допускається опускати, наприклад в адресі вище: 00FF: дозволяється записувати як: FF :, групи нулів, що йдуть підряд теж допустимо скорочувати і замінювати на подвійне двокрапка, наприклад, 2DAB: FFFF :: 01AA: 00FF: DD72: 2C4A. Допускається робити не більше одного подібного скорочення в адресі IPv6
IP призначений для визначення адресата і доставки йому інформації, він надає
IP призначений для визначення адресата і доставки йому інформації, він надає
IP здатний інкапсулювать інші протоколи, надавати місце, куди вони можуть бути вбудовані. Як було сказано вище, IP - це 32 біта інформації, перші 8 біт в заголовку IP - поля для зазначення номера інкапсулюемого протоколу.
Для IPv4 перші 8 біт - поле «протокол», для IPv6 - поле «наступний заголовок».
Наприклад, ICMP (міжмережевий протокол керуючих повідомлень) буде позначений числом 1, а IGMP (міжмережевий протокол групового управління) буде позначений числом 2.
Мережеві пристрої об'єднуються в групи за допомогою IGMP, який використовується хостами і роутерами в IPv4 мережах. IGMP організовує multicast-передачу інформації, що дозволяє мережам направляти інформацію тільки хостам, що запросив її. Це зручно для онлайн-ігор або потокової передачі мультимедіа. IGMP використовується тільки в IPv4 мережах, в мережах IPv6 використовується MLD (Multicast Listener Discovery, протокол пошуку групових слухачів), інкапсульований в ICMPv6.
ICMP використовується в якості підтримки маршрутизаторами і іншими мережевими пристроями. Усередині
ICMP використовується в якості підтримки маршрутизаторами і іншими мережевими пристроями. Усередині
ICMP ніколи не викликається мережевими додатками користувача, крім випадків діагностики мережі, наприклад, пінг (ping) або traceroute (tracert). ICMP не передати дані, це відрізняє його від транспортних TCP і UDP, розташованих на L3, які переносять будь-які дані. ICMP працює тільки з IP четвертої версії, з IPv6 взаємодіє ICMPv6.
Навіщо потрібен порт і що означає термін сокет
Додатки прикладного рівня, спілкуються
Навіщо потрібен порт і що означає термін сокет
Додатки прикладного рівня, спілкуються
Для прийому-передачі інформації вони можуть працювати з TCP або UDP, але розуміють тільки кінцевий адресу у вигляді IP і порту, а не принцип їх роботи.IP присвоюється кожному комп'ютеру міжмережевих рівнем, але обмін даними відбувається не між комп'ютерами, а між додатками, встановленими на них. Щоб отримати доступ до тієї чи іншої мережному додатку недостатньо тільки IP, для ідентифікації додатків застосовують порти.
Комбінація IP-адреси і порту називається сокетом або гніздом (socket). Тому обмін інформацією відбувається між сокетами.
Нерідко слово сокет вживають як синонім для хоста або користувача, також сокетом називають гніздо підключення процесора.З привілеїв у додатків на прикладному рівні можна виділити наявність власних протоколів для обміну даними, а також фіксований номер порту для звернення до мережі.
Адміністрація адресного простору інтернет (IANA), що займається виділенням діапазонів IP-адрес, відповідає ще за призначення мережевим додаткам портів.
Так поштові додатки, які спілкуються по SMTP-протоколу, прослуховують порт 25, пошта
Так поштові додатки, які спілкуються по SMTP-протоколу, прослуховують порт 25, пошта
Щоб не запам'ятовувати числові адреси інтернет-серверів була створена DNS - служба доменних імен. DNS завжди слухає на 53 порту і перетворює літерні імена мережевих доменів в числові IP-адреси і навпаки. Служба DNS дозволяє не запам'ятовувати IP - комп'ютер самостійно надсилає запит «який IP у selectel.ru?» на 53 порт DNS-сервера, отриманого від постачальника послуг інтернет.
DNS-сервер дає комп'ютера відповідь «IP для selectel.ru - XXX.XXX.XXX.XXX». Потім, комп'ютер встановлює з'єднання з веб-сервером отриманого IP, який слухає на порту 80 для HTTP-протоколу і на порту 443 для HTTPS. У браузері порт не відображається в адресному рядку, а використовується за умовчанням, але, по суті, повна адреса сайту Selectel виглядає ось так: https://selectel.ru:443.
Процес, кодування даних на прикладному рівні, передача їх на транспортному, а
Процес, кодування даних на прикладному рівні, передача їх на транспортному, а
Стек протоколів(канальний рівень)
Більшості користувачів використовує протокол Ethernet. У мережі, за стандартом
Стек протоколів(канальний рівень)
Більшості користувачів використовує протокол Ethernet. У мережі, за стандартом
MAC-адресу інкапсулюється в Ethernet разом з типом даних, що передаються і самими даними. Фрагмент даних, складених відповідно до Ethernet називається фреймом або кадром (frame).MAC-адресу кожного пристрою унікальний і двох «залізяк» з однаковою адресою не повинно існувати, хоча деколи таке трапляється, що призводить до мережевих проблем. Таким чином, при отриманні мережевий адаптер займається вилученням отриманої інформації з кадру і її подальшою обробкою.
Після ознайомлення з рівневою структурою моделі стає зрозуміло, що інформація не може передаватися між двома комп'ютерами безпосередньо. Спочатку кадри передаються на міжмережевий рівень, де комп'ютера відправника і комп'ютера одержувача призначається унікальний IP. Після чого, на транспортному рівні, інформація передається у вигляді TCP-фреймів або UDP-датаграм.
На кожному етапі, подібно снігової грудки, до вже наявної інформації додається службова інформація, наприклад, порт на прикладному рівні, необхідний для ідентифікації мережевого додатки. Додавання службової інформації до основної забезпечують різні протоколи - спочатку Ethernet, поверх нього IP, ще вище TCP, над ним порт, що означає додаток з делегованим йому протоколом. Така вкладеність називається стеком, названим TCP / IP за двома головними протоколам моделі.