Характеристика сетевых протоколов
Министерство Образования Российской Федерации
МЦК ЧЭМК
Реферат
по специальности А3-18
на тему:
Виды и особенности протоколов сети для передачи данных
Выполнил: Иванов Антон Владиславович
Руководитель: Николаев Олег Анатольевич
Чебоксары, 2020
Содержание
Введение
1. Теоретическая часть. Сетевые протоколы их характеристика и применение
1.1. Понятие сетевых протоколов
1.2. Характеристика сетевых протоколов
1.3. Применение сетевых протоколов
2. Практическая часть. Решение экономической задачи
2.1. Постановка задачи
2.1.1. Цель решения задачи
2.1.2. Условие задачи
2.2. Компьютерная модель решения задачи
2.2.1. Информационная модель решения задачи
2.2.2. Аналитическая модель решения задачи
2.2.3.Технология решения задачи
2.3. Результаты компьютерного эксперимента и их анализ
2.3.1. Результаты компьютерного эксперимента
2.3.2. Анализ полученных результатов
Введение
Благодаря возникновению и развитию сетей передачи данных появился новый, высокоэффективный способ взаимодействия между людьми.
Первоначально сети использовались для научных исследований, но в последствии они стали проникать буквально во все области человеческой деятельности. При этом, решая конкретные задачи для конкретных групп пользователей, большинство сетей существовало совершенно независимо друг от друга.
Построить универсальную физическую сеть мирового масштаба из однотипной аппаратуры просто невозможно. Одним нужна высокоскоростная сеть для соединения машин в пределах здания, а другим - надежные коммуникации между компьютерами, разнесенными на сотни километров. Вот именно тогда возникла идея объединить множество физических сетей в единую глобальную сеть, в которой использовались бы как соединения на физическом уровне, так и новый набор специальных "соглашений" или протоколов.
|
|
|
Эта технология, получила широкое развитие в сети Интернет, позволив компьютерам взаимодействовать друг с другом независимо от того, к какой сети они подсоединены.
Осознав всю важность идеи массового объединения, несколько правительственных организаций в США стали работать над ее реализацией. И наибольшего успеха в этом добилось агентство Defense Advanced Research Projects Agency (DARPA), создавшее стек протоколов TCP/IP. Серия протоколов TCP/IP - яркий пример открытой системы.
Так как, удельное количество персональных компьютеров объединенных в сети неуклонно возрастает, изучение сетевых стандартов и протоколов является на сегодняшний день обязательным и неотъемлемым для любого специалиста по информационным технологиям.
Поскольку вопросы рассмотрения темы сетевых протоколов и стандартов приобретают особую актуальность.
|
|
|
Важную значимость, данная тема имеет и в аспекте выбора того или иного способа построения компьютерной сети, отвечающей заданному набору требований.
В работе детальным образом рассмотрены понятия, характеристика и применение сетевых протоколов.Целью данной работы является изучение сетевых протоколов их характеристика и применение.
Теоретическая часть
Сетевые протоколы их характеристика и применение
Понятие сетевых протоколов
Формы и правила, определяющие формат и последовательность сообщений, которыми обмениваются сетевые компоненты, лежащие на одном уровне, но в разных узлах, называются протоколами. Правила взаимодействия двух машин могут быть описаны в виде набора процедур для каждого из уровней.
Понятие "протокол" чаще применяют при описании правил взаимодействия компонент одного уровня, расположенных на разных узлах сети. Согласованный набор протоколов разных уровней, достаточный для организации межсетевого взаимодействия, называется стеком протоколов.
При этом соотношение между протоколом называют формально определенной процедурой взаимодействия.
|
|
|
Протоколом - средством, реализующим эту процедуру, аналогично соотношению между алгоритмом решения некоторой задачи и программой, решающей эту задачу.
Любой протокол может иметь несколько программных реализаций: протокол IPX, реализованный компанией Microsoft для Windows NT в виде программного продукта NWLink, имеет характеристики, отличающиеся от реализации этого же протокола компанией Novell.
Именно поэтому, следует учитывать при сравнении протоколов не только логику их работы, но и качество программных решений. Другим не мало важным моментом влияющим, на эффективность взаимодействия устройств в сети является качество всей совокупности протоколов, составляющих стек, то есть, насколько рационально распределены функции между протоколами разных уровней и насколько хорошо определены интерфейсы между ними.
Протоколы реализуются коммуникационными устройствами, а не только программно-аппаратными средствами компьютеров. В зависимости от типа устройства, в нем должны быть встроены средства, реализующие некоторый набор сетевых протоколов.
Существует два основных типов протоколов:
- Первая группа протоколов с установлением соединения (connection-oriented network service, CONS) перед обменом данными отправитель и получатель должны сначала установить логическое соединение, то есть договориться о параметрах процедуры обмена, которые будут действовать только в рамках данного соединения. После завершения диалога они должны разорвать это соединение. Когда устанавливается новое соединение, переговорная процедура выполняется заново. Например телефон.
|
|
|
- Вторая группа протоколов - протоколы без предварительного установления соединения (connectionless network service, CLNS). Такие протоколы называются также дейтаграммными протоколами. Отправитель просто передает сообщение, когда оно готово. Опускание письма в почтовый ящик - это пример связи без установления соединения.
И так протокол — набор правил, благодаря которым возможна передача данных между компьютерами. Эти правила работают в рамках модели ISO/OSI и не могут отступать от нее ни на шаг, поскольку это может повлечь за собой не совместимость оборудования и программного обеспечения.
Каждый уровень модели ISO/OSI обладает своими особенностями, и реализовать все особенности в рамках одного протокола невозможно. Мало того, это даже невыгодно, поскольку значительную часть логики можно разрабатывать на уровне аппаратного обеспечения, что приводит к ускорению работы с данными. Исходя из этих соображений, было разработано множество узконаправленных протоколов, каждый из которых с максимальной отдачей и быстродействием выполняет свою задачу.
Типы протоколов:
- Низкоуровневые протоколы появились достаточно давно и с тех пор не претерпели никаких кардинальных изменений. За длительное время использования таких протоколов в них были найдены и устранены все возможные «дыры» и ошибки.
(Низкоуровневые протоколы реализуются на аппаратном уровне, что позволяет добиться их максимального быстродействия.)
- Высокоуровневых протоколов, то они постоянно разрабатываются и совершенствуются. В этом нет ничего плохого, даже наоборот: всегда существует возможность придумать новый, более эффективный, способ передачи данных
(Как правило, высокоуровневые протоколы реализуются в виде драйверов к сетевому оборудованию для работы в разных операционных системах. )
Существует множество различных протоколов, каждый из которых имеет свои особенности. Одни протоколы имеют широкое применение, другие имеют более узконаправленное применение.
Стоит также упомянуть тот факт, что для каждого протокола нужно свое, определенное условие для использования. Иногда применение одного протокола выгодно для небольшое группы компьютеров и крайне невыгодно для большого количества компьютеров, с несколькими маршрутизаторами и подключением к Интернету.
Характеристика сетевых протоколов
Протокол CSMA/CD является базовым для построения корпоративных вычислительных сетей (КВС). Известные теоретические соотношения для расчета пропускной способности, полученные с введением большого количества допущений, не позволяют судить об их полной адекватности реальным процессам.
Для выполнения исследований в лаборатории кафедры ВМСС создан стенд, состоящий из трех PC-совместимых машин: Pentium I (MMX 200 MHz. ОЗУ 160 Мбайт; сетевая карта Intel 21041; CDROM; OC Windows 2000 AS); Pentium II (233 MHz, ОЗУ 288 Мбайт, сетевая карта Intel 21041, CDROM, ОС Windows 2003 AS); Pentium II (233 MHz, ОЗУ 288 Мбайт, сетевая карта Realtek 8139, CDROM, ОС LinuxRedHat 8.0), а также одной SPARC-станции (SS1+), концентратора Prime Dual PD-8ABH, концентратора SURECOM EtherPerfect 508T, коммутатора COMPEX SAS2224, маршрутизатора CISCO 2600.
Разработан комплекс программных средств, включающий в себя: измеритель коллизий в виде доработанного драйвера сетевой карты 8139too.c; генератор сетевого трафика tg, позволяющий формировать пакеты по заданным настройкам; сетевой анализатор tcpdump, позволяющий фиксировать время прихода пакета из сети в устройство и время возврата пакета в сеть; утилиту ping , которая совместно с tcpdump позволяет методом зеркалирования измерять задержки, вносимые каждым устройством..
Вся работа проходит в среде ОС Linux Red Hat v8.0.
Разработаны методики проведения измерительных экспериментов и разработана инструкция по использованию средств стенда.:
-Использование стенда модели – это эффективный способ изучения работы оборудования и программного обеспечения в сетевых режимах;
-Метод зеркалирования позволяет оценить временные задержки практически любого сетевого узла;
-Экспериментальное изучение теоретически установленных зависимостей выявляет специфичные практические нюансы поведения оборудования и программного обеспечения.
Технические характеристики:
1. Основные характеристики
До 30 одновременных постоянных виртуальных соединений (PVC), обеспечивающих множество одновременных направлений
Качество обслуживания асинхронный режим передачи (АТМ) для каждого PVC : фиксированная (CBR), переменная (VBR-nrt) и неопределенная скорость передачи (UBR), с формированием верхнего трафика для каждого соединения (VP / VC)
Текущий контроль с помощью обратной петли блока передачи информации ITU-T 1.610 F4 /F5, аварийные сообщения (AIS / RDI) и проверки непрерывности
Многопротоколовая инкапсуляция RFC1483 / 2684 для AAL5 / ATM : поддерживается уплотнение как на основе стандартного протокола сетевого доступа (LLC / SNAP), так и виртуального соединения (VC)
Независимость от платформы
2. Характеристики мостов
Многопортовый (до 10 PVC) самообучающийся прозрачный мост согласно IEEE 802.1D для внутренних соединений локальной сети
Порты дистанционных мостов изолированы друг от друга
Мгновенное срабатывание мостов (свыше 160.000 Гц)
3. Характеристики передачи данных по коммутируемой сети (реле двухточечной связи РРР)
Двухточечный протокол асинхронного режима передачи (АТМ) посредством передачи из РРРоА в протокол туннелирования двухточечного соединения (РРТР)
Множество туннелей РРТР для каждого конечного пользователя, обеспечивающие одновременные соединения в виртуальной частной сети (VPN) между множеством сетевых устройств и направлений
4. Инкапсуляция
Сетевые протоколы для АТМ (IpoA) :
Поддержка для непронумерованных сетевых протоколов и для множественных адресов сетевых протоколов
"Истинная" классическая инкапсуляция сетевых протоколов для АТМ RFC1577 / 2225: поддерживает протоколы ATMARP и InATMARP, основанные на RFC1293.
Сетевые протоколы для Ethernet (IpoE) :
Инкапсуляция маршрутизации RFC1483 / 2684 MAC (RFC1483 / 2684 соединены)
Поддержка для непронумерованных сетевых протоколов и для множественных адресов сетевых протоколов
Встроенные клиенты двухточечной связи (РРР):
PPP RFC2364 для инкапсуляции ATM
PPP RFC2516 для инкапсуляции Ethernet
Завершение сеансов с множественными РРР согласно RFC1661
Графический интерфейс пользователя для передачи данных по коммутируемой сети, позволяющий устанавливать сеанс РРР с провайдером услуг.
Аутентификация принципа сеанса, протокол аутентификации пароля PAP (RFC1334), протокол аутентификации вызов-приветствие CHAP (RFC1994 / 2484) и протокол MS-CHAP (RFC2443).
Авто-конфигурация IPCP (RFC1331 / 1877)
Режимы РРР с входным набором, автоматическим набором по требованию и с постоянным включением
Спуфинг от протокола DHCP к РРР
Опция маски подсети для управляющего протокола Интернет (IPCP) : доступ в Интернет для множества компьютеров в ходе одного сеанса РРР без преобразования сетевых адресов NAT/РАТ (с использованием множественных адресов сетевых прооколов).
5. Маршрутизация сетевых протоколов
Многопортовый маршрутизатор (до 20 PVC)
Статическая маршрутизация
Автоматические маршруты (двухточечная связь, локальная сеть)
Маршрутизация источника и назначения
Динамическая маршрутизация RIPv1 (RFC1058) и RIPv2 (RFC1723 / 2453), конфигурируемая для интерфейса – позволяет резервирование блоков автоматизации (BAS)
Не зависящая от класса маршрутизация между доменами (CIDR – RFC1518 / 1519): организация подсетей и суперсетей (RFC1338), маски подсетей с изменяемой длиной (VLSM – RFC1009); поддержка для 31-битовых префиксов (RFC3021).
Поддержка для протокола разрешения адресов (ARP) RFC826 : ARP модуля доступа (RFC826) с использованием конфигурируемой таблицы ARP.
Мгновенное срабатывание маршрутизации.
Дата добавления: 2021-02-10; просмотров: 130; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!