Владивостокский государственный университет экономики и сервиса Институт информатики, инноваций и бизнес систем Кафедра инфо

Содержание

Слайд 2

Тема 1 Стеки сетевых протоколов

Тема 1

Стеки сетевых протоколов

Слайд 3

Содержание: 1) Уровни модели OSI 2) Инкапсуляция и обработка пакетов 3)

Содержание:

1) Уровни модели OSI
2) Инкапсуляция и обработка пакетов
3) Стек протоколов TCP/IP


4) Протокол IP и функции этого протокола.
5) Протокол UDP
6) Вопросы для самопроверки
7) Рекомендуемая литература
Слайд 4

1.1 Семиуровневая модель OSI Модель OSI (Open System Interconnect Reference Model,

1.1 Семиуровневая модель OSI
Модель OSI (Open System Interconnect Reference Model,

Эталонная модель взаимодействия открытых систем) представляет собой универсальный стандарт на взаимодействие двух систем (компьютеров) через вычислительную сеть.

1 Уровни модели OSI

Слайд 5

Каждый уровень определяется сервисом, который он предоставляет вышестоящему уровню, и протоколом

Каждый уровень определяется сервисом, который он предоставляет вышестоящему уровню, и

протоколом - набором правил и форматов данных для взаимодействия между собой объектов одного уровня, работающих на разных компьютерах/
Слайд 6

Модель построена так, что объекты одного уровня двух взаимодействующих компьютеров сообщаются

Модель построена так, что объекты одного уровня двух взаимодействующих компьютеров

сообщаются непосредственно друг с другом с помощью соответствующих протоколов, не зная, какие уровни лежат под ними и какие функции они выполняют.
Слайд 7

Задача объектов - предоставить через стандартизованный интерфейс определенный сервис вышестоящему уровню,

Задача объектов - предоставить через стандартизованный интерфейс определенный сервис вышестоящему уровню,

воспользовавшись, если нужно, сервисом, который предоставляет данному объекту нижележащий уровень.
Слайд 8

Через стандартизованный интерфейс процесс-отправитель передает данные нижнему уровню, который предоставляет процессу

Через стандартизованный интерфейс процесс-отправитель передает данные нижнему уровню, который предоставляет процессу

сервис по пересылке данных, а процесс-получатель через такой же стандартизованный интерфейс получает эти данные от нижнего уровня.
Слайд 9

При этом ни один из процессов не знает и не имеет

При этом ни один из процессов не знает и не имеет

необходимости знать, как именно осуществляет передачу данных протокол нижнего уровня, сколько еще уровней находится под ним, какова физическая среда передачи данных и каким путем они движутся.
Слайд 10

Эти процессы, с другой стороны, могут находиться не на самом верхнем

Эти процессы, с другой стороны, могут находиться не на самом

верхнем уровне модели.
При этом сущность этих данных и их интерпретация для рассматриваемых процессов совершенно не важны.
Слайд 11

Уровень приложения (Application) - интерфейс с прикладными процессами. Уровень представления (Presentation)

Уровень приложения (Application) - интерфейс с прикладными процессами.
Уровень представления (Presentation) - согласование представления (форматов,

кодировок) данных прикладных процессов.
Сеансовый уровень (Session) - установление, поддержка и закрытие логического сеанса связи между удаленными процессами.
Слайд 12

Транспортный уровень (Transport) - обеспечение безошибочного сквозного обмена потоками данных между

Транспортный уровень (Transport) - обеспечение безошибочного сквозного обмена потоками данных между

процессами во время сеанса.
Сетевой уровень (Network) - фрагментация и сборка передаваемых транспортным уровнем данных, маршрутизация и продвижение их по сети от компьютера-отправителя к компьютеру-получателю.
Слайд 13

Канальный уровень (Data Link) - управление каналом передачи данных, управление доступом

Канальный уровень (Data Link) - управление каналом передачи данных, управление доступом к

среде передачи, передача данных по каналу, обнаружение ошибок в канале и их коррекция.
Физический уровень (Physical) - физический интерфейс с каналом передачи данных, представление данных в виде физических сигналов и их кодирование (модуляция).
Слайд 14

2. Инкапсуляция и обработка пакетов. При продвижении пакета данных по уровням

2. Инкапсуляция и обработка пакетов.
При продвижении пакета данных по уровням сверху

вниз каждый новый уровень добавляет к пакету свою служебную информацию в виде заголовка и, возможно, трейлера. Эта операция называется инкапсуляцией данных верхнего уровня в пакете нижнего уровня. Служебная информация предназначается для объекта того же уровня на удаленном компьютере, ее формат и интерпретация определяются протоколом данного уровня.
Слайд 15

Модель OSI предложена достаточно давно, однако протоколы, на ней основанные, используются

Модель OSI предложена достаточно давно, однако протоколы, на ней основанные, используются

редко, во-первых, в силу своей не всегда оправданной сложности, во-вторых , из-за существования хотя и не соответствующих строго модели OSI, но уже хорошо зарекомендовавших себя стеков протоколов (например, TCP/IP).
Слайд 16

3. Стек протоколов TCP/IP TCP/IP – это собирательное название для набора

3. Стек протоколов TCP/IP TCP/IP
– это собирательное название для набора

(стека) сетевых протоколов разных уровней, используемых в Интернет.
Слайд 17

Особенности TCP/IP: - открытые стандарты протоколов, разрабатываемые независимо от программного и

Особенности TCP/IP:
- открытые стандарты протоколов, разрабатываемые независимо от программного и

аппаратного обеспечения;
независимость от физической среды передачи;
- система уникальной адресации;
стандартизованные протоколы высокого уровня для распространенных пользовательских сервисов.
Слайд 18

Стек протоколов TCP/IP делится на 4 уровня: - прикладной (application); -

Стек протоколов TCP/IP делится на 4 уровня:
- прикладной (application);
- транспортный

(transport);
- межсетевой (internet);
- уровень доступа к среде передачи (network access).
Слайд 19

Уровень приложений Приложения, работающие со стеком TCP/IP, могут также выполнять функции

Уровень приложений
Приложения, работающие со стеком TCP/IP, могут также выполнять функции

уровней представления и частично сеансового модели OSI; например, преобразование данных к внешнему представлению, группировка данных для передачи и т.п.
Распространенными примерами приложений являются программы telnet, ftp, HTTP-серверы и клиенты (WWW-броузеры), программы работы с электронной почтой.
Слайд 20

Транспортный уровень Протоколы транспортного уровня обеспечивают прозрачную (сквозную) доставку данных (end-to-end

Транспортный уровень
Протоколы транспортного уровня обеспечивают прозрачную (сквозную) доставку данных (end-to-end

delivery service) между двумя прикладными процессами.
Слайд 21

Процесс, получающий или отправляющий данные с помощью транспортного уровня, идентифицируется на

Процесс, получающий или отправляющий данные с помощью транспортного уровня, идентифицируется на

этом уровне номером, который называется номером порта.
Слайд 22

На транспортном уровне работают два основных протокола: UDP и TCP. TCP

На транспортном уровне работают два основных протокола:
UDP и TCP.
TCP

(Transmission Control Protocol - протокол контроля передачи) - надежный протокол с установлением соединения.
Слайд 23

4. Протокол UDP UDP (User Datagram Protocol, протокол пользовательских дейтаграмм) фактически

4. Протокол UDP
UDP (User Datagram Protocol, протокол пользовательских дейтаграмм) фактически

не выполняет каких-либо особых функций дополнительно к функциям межсетевого уровня
Слайд 24

Протокол UDP используется либо при пересылке коротких сообщений, когда накладные расходы

Протокол UDP используется
либо при пересылке коротких сообщений, когда накладные расходы на

установление сеанса и проверку успешной доставки данных оказываются выше расходов на повторную (в случае неудачи) пересылку сообщения,
либо в том случае, когда сама организация процесса-приложения обеспечивает установление соединения и проверку доставки пакетов (например, NFS).
Слайд 25

Значения полей: Source Port - номер порта процесса-отправителя. Destination Port -

Значения полей:
Source Port - номер порта процесса-отправителя.
Destination Port -

номер порта процесса-получателя.
Length - длина UDP-пакета вместе с заголовком в октетах.
Checksum - контрольная сумма. Контрольная сумма вычисляется таким же образом, как и в TCP-заголовке (см. п. 3.2); если UDP-пакет имеет нечетную длину, то при вычислении контрольной суммы к нему добавляется нулевой октет.
Слайд 26

Протокол UDP не имеет никаких средств подтверждения безошибочного приема данных или

Протокол UDP не имеет никаких средств подтверждения безошибочного приема данных или

сообщения об ошибке, не обеспечивает приход сообщений в порядке отправки, не производит предварительного установления сеанса связи между прикладными процессами, поэтому он является ненадежным протоколом без установления соединения.
Слайд 27

Межсетевой уровень и протокол IP - Протокол IP доставляет блоки данных,

Межсетевой уровень и протокол IP

- Протокол IP доставляет блоки данных, называемых

дейтаграммами, от одного IP-адреса к другому. IP-адрес является уикальным 32-битным идентификатором компьютера (точнее, его сетевого интерфейса).
Слайд 28

Данные для дейтаграммы передаются IP-модулю транспортным уровнем. IP-модуль предваряет эти данные

Данные для дейтаграммы передаются IP-модулю транспортным уровнем. IP-модуль предваряет эти данные

заголовком, содержащим IP-адреса отправителя и получателя и другую служебную информацию, и сформированная таким образом дейтаграмма передается на уровень доступа к среде передачи (например, одному из физических интерфейсов) для отправки по каналу передачи данных.
Слайд 29

Модуль IP может отправить компьютеру-источнику этой дейтаграммы уведомление об ошибке; такие

Модуль IP может отправить компьютеру-источнику этой дейтаграммы уведомление об ошибке; такие

уведомления отправляются с помощью протокола ICMP, являющегося неотъемлемой частью модуля.
Слайд 30

1. Опишите функции слоев стека TCP/IP и их взаимосвязь. 2. Что

1. Опишите функции слоев стека TCP/IP и их взаимосвязь.
2. Что такое

маска сети?
3. В чем состоит сущность процесса IP-маршрутизации?
4. Каковы задачи протокола IP? TCP? В чем их отличие друг от друга?
5. Каковы недостатки протокола IP? Подходы к их решению.
6. Каковы недостатки протокола TCP? Подходы к их решению.
7. Как приложение взаимодействует со стеком TCP/IP?

Вопросы для самопроверки:

Слайд 31

Рекомендуемая литература: Мамаев М.А. Телекоммуникационные технологии (Сети TCP/IP). – Владивосток: Изд-во

Рекомендуемая литература:

Мамаев М.А. Телекоммуникационные технологии (Сети TCP/IP). – Владивосток: Изд-во ВГУЭС,

2005.
Леинванд А., Пински Б. Конфигурирование маршрутизаторов Cisco. 3-е издание. – М.: "Вильямс", 2007.
Мамаев М., Петренко С. Технологии защиты информации в Интернете. Специальный справочник. – СПб: "Питер", 2005.
Doyle J. "Routing TCP/IP. Volume I" – Cisco Press, 2005.