Решение задач на тему: Анализ и обзор принципов работы протокола канального уровня комбинированного типа

Введение

Информационные технологии на информационных процессов, разнообразие которых выделения базовых. К ним отнести извлечение, транспортирование, обработку, хранение, и использование информации.

Для информации используют материальный - сигнал. статические и динамические сигналы. сигналы в предназначены для передачи информации во времени, т. е. для информации с ее использованием, сигналы - для информации в пространстве. Любой неразрывно с материальной системой, называемой системой или передачи (рис. 1)1.

Рис. 1. передачи информации

Будем считать, что с источником связано множество сообщений. Генерация некоторого заключается в выборе сообщения из множества возможных. это будет сообщение, неизвестно, по мере тому, для кого оно предназначается. лишь, что сообщение определенному множеству.

Множества возможных сообщений различных типов2:

- конечные символов;

- конечные детерминированных функций времени;

- бесконечные значений некоторой непрерывной величины.

Сообщение, принадлежащее конечному возможных значений, дискретным, а сообщение, выбираемое из множества - непрерывным.

Передатчик преобразует сообщение в сигнал. В каждое из сообщений на входе в одно из значений на по строго определенному правилу. Правила, по осуществляется преобразование сообщения в сигнал, в от сообщений и сигналов (модуляция, кодирование, манипуляция).

Линия - собственно физическая (medium), по передаются сигналы. Одна и та же линия связи служить для одного или каналов связи (многоканальная связь).

Канал (канал связи) - средства односторонней данных. канала служить частот, выделенная передатчику при радиосвязи. В линии можно образовать каналов связи, по из передается своя информация. При этом говорят, что разделяется несколькими каналами. Существуют два разделения передачи данных3:

- временное (иначе разделение по или TDM - Time Division Method), при каждому каналу некоторый времени, разделение (FDM - Frequency Division Method), при каналу некоторая частот.

Принимаемый на выходе связи от передаваемого из-за наложения на сигнал. осуществляет восстановление переданного информации по сигналу. Данная операция возможна, если правило сообщения в сигнал. На основании правила правило преобразования сигнала в (демодуляция, декодирование). Эго позволяет в конечном счете приемной сообщение из множества возможных сообщений, в случае совпадающее с сообщением.

Однако это не всегда, искажения сигнала ошибка при восстановлении сообщения.

Получатель в системах передачи - это либо человек, либо технические средства, с человеком.

В процессе транспортирования передачу на для ускоренного и быстрого к ней, при этом различные преобразования.

Процесс транспортирования рассматривается в эталонной семиуровневой модели, как OSI. внимание протоколам различных уровней, необходимый стандартизации.

При на персональном в режиме могут обмениваться информацией (программами, и т. д.), дискеты, лазерные диски. перемещение информации компьютерами не всегда возможно и занимать продолжительное время. Создание компьютерных вызвано потребностью к информационным ресурсам компьютеров, а принтерам и периферийным устройствам.

Основным физическим способом операции является локальных сетей и передачи данных.

Локальная вычислительная сеть - программно-аппаратный комплекс, в себя активно взаимодействующих компьютеров, совместно средой передачи данных. В сеть также оборудование. К нему относятся4:

- концентраторы;

- мосты;

- коммутаторы;

- маршрутизаторы.

Основное отличие локальной сети от распределенных заключается в использовании оборудования, не специальных мер коррекции передачи и информации.

Локальные вычислительные сети (ЛВС) классифицируются:

1. По на:

- сети, различными процессами (административными, и др.);

- информационно-поисковые;

- информационно-расчетные;

- сети документальной и др.;

- по используемых в сети ЭВМ на:

- однородные, характеризуются однотипным оборудования и средств;

- неоднородные, содержат различные классы и ЭВМ и абонентское оборудование.

2. По способу организации однородные сети на:

- сети с управлением; они имеют ЭВМ, их работой, и простотой обеспечения между ЭВМ. таких целесообразно при небольшом абонентских систем;

- сети с децентрализованным, распределенным управлением; в них управления между сети. Применение систем при числе систем.

3. По характеру организации данных ЛВС на:

- сети с информации. В них абонентские могут по маршрутам передачи блоков данных;

- сети с информации. В них взаимодействие систем выбором (селекцией) адресованных им данных.

4. По характеру физической различают сети, средой могут быть:

- "витая пара";

- многожильные кабели;

- коаксиальный (наиболее распространенная в время среда);

- оптоволоконные кабели;

- беспроводные сети (Radio Ethernet).

5. По управления средой данных сети с детерминированного и случайного доступа к моноканалу.

При и использовании для совместимости ряд стандартов, объединенных в модель систем, во всем мире и определяющую взаимодействия сети на уровне (протокол уровня) и взаимодействия различных (межуровневый интерфейс). стандарты в сетевого обмена нашли в семиуровневой модели, как OSI (Open System Intercongtction - открытых систем).

Физический уровень реализует управление и к каналу связи, например, витой паре, по передается информация5.

Канальный уровень. На этом осуществляется звеном сети (каналом) и реализуется пересылка информации по звену. такие процедуры управления, как начала и блока, ошибок передачи, адресация и др.

Сетевой служит для единой системы, несколько сетей. Выполняет функции: маршрутизацию, фрагментацию, ошибок.

Транспортный уровень обеспечивает или уровням передачу с той степенью которая им требуется.

Сеансовый уровень обеспечивает сторон, фиксирует, из является активной в момент и средства сеанса.

Уровень представления. Программные этого выполняют данных из внутреннего передающего во формат компьютера-получателя, не ее содержания. уровень функции, относящиеся к набору символов, данных и способам представления на дисплеев или печати. конвертирования форматов на уровне сжатие данных и их распаковка.

Прикладной - набор протоколов, с которых получают к разделяемым ресурсам, как файлы, и т.д., обычно оперирует сообщениями.

Рис. 2. OSI

Современные сети ЭВМ часто с нескольких базовых технологий. Эта неоднородность либо при уже ранее сетей, использующих в транспортных различные канального уровня, либо при к технологиям. сложной структурированной сети, различные технологии, не осуществляться только одного, например, уровня, так как возможностью трансляции канального обладают не все типы и коммутаторов, к тому же эти ограничены. В частности, в объединяемых сетях совпадать размеры данных в кадрах, так как канальные протоколы, как правило, не функции пакетов.

При объединении нескольких с мостов или также ограничения на топологию: в сети отсутствовать петли. Действительно, мост или его аналог (коммутатор) осуществлять доставку пакета только тогда, между и существует единственный путь. В то же наличие связей, и образуют петли, необходимо для балансировки нагрузки, а для повышения надежности сети за счет альтернативного в к основному6.

Локальные сети, как правило, компонентами сетей. В сетях одновременно работают различных протоколов, следующие с данными: подготовку, передачу, прием, действия. этих протоколов быть так, исключить или незаконченные операции. можно с разбиения на уровни по с OSI.

Стек протоколов (protocol stack) - согласованных протоколов. уровень определяет протоколы для функциями или ее подсистемами, и ему свой правил. Так же как и в OSI, нижние стека описывают взаимодействия оборудования, изготовленного производителями, а уровни - для проведения связи и приложений. Чем выше уровень, тем сложнее им и с задачами протоколы.

Стек или общих протоколов для вычислительной был по инициативе Министерства США (Department оf Defence, DoD) 20 лет для связи сети АКРА с сетями. Этот стек название ТСР/IР по двух протоколов, в него - Transmission Control Protocol (TCP) и Internet Protocol (IР). В время ТСР/IР - наиболее популярный стандарт протоколов, для глобальных сетей.

Так как стек ТСР/IР был разработан до модели открытых OSHSO, то, хотя он имеет структуру, уровней ТСР/IР уровням OSI условно.

Структура стека протоколов ТСР/IР на рис. 3. ТСР/ IР на 4 уровня.

Уровень IV (самый нижний) физическому и уровням OSI. Этот уровень в ТСР/IР не регламентирован, но все популярные стандарты и уровня: для сетей это - Ethernet, Token Ring, FDDI, Fast Ethernet, 100 V G-Any LAN, для сетей - протоколы соединений "точка-точка" SLIР и РРР, территориальных с коммутацией Х.25, Frame relay. при новой технологии локальных или сетей ее включают в стек ТСР/IР за счет разработки RFC, метод пакетов IР в кадры.

Рис. 3. стека протоколов ТСР/IР

Уровень III - это межсетевого взаимодействия, осуществляющий пакетов с различных транспортных технологий сетей, сетей, специальной и т. п.

В основного протокола межсетевого в TCP/IР протокол IР, хорошо в со топологией. IР - дейтаграммный протокол, т. е. он не доставку до узла назначения.

К межсетевого взаимодействия и все протоколы, с и модификацией маршрутизации, такие, как сбора маршрутной информации RIP (Routing Internet Protocol) и OSPF (Open Shortest Patti First), а протокол управляющих ICMP (Internet Control Message Protocol).

Уровень II - основной. На этом функционируют протокол передачей TCP (Transmission Control Protocol) и протокол дейтаграмм UDP (User Datagram Protocol). TCP обеспечивает надежную сообщений удаленными процессами за счет образования соединений. UDP передачу прикладных дейтаграммным способом, как и IР, но только функции связующего между протоколом и прикладными процессами.

Уровень I (верхний уровень) - прикладной. За годы в различных и организаций стек TCP/IР большое протоколов и сервисов прикладного уровня. К ним такие используемые протоколы, как протокол файлов FTP, эмуляции telnet, почтовый протокол SMTP, в почте сети Internet, гипертекстовые сервисы к информации, такие, как WWW, и другие.

Уровень данных должен ряд функций. К ним относятся:

- обеспечение очерченного служебного интерфейса для уровня;

- обработка передачи данных;

- управление данных, исключающее затопление приемников передатчиками.

Для этих канальный уровень пакеты, с уровня, и их в специальные для передачи. В кадре заголовок, поле данных и концевик. кадра на рис. 4.

Рис. 4. Взаимодействие между и кадрами

Управление - это основа уровня данных.

Задача передачи данных в сервисов уровню. сервисом является данных от уровня машины уровню принимающей машины. На машине некая сущность, или процесс, который биты с уровня на передачи для передачи их по назначению. уровня данных в этих битов на машину так, они быть сетевому уровню принимающей машины, как на рис. 5, а. В данные передаются по пути, на рис. 5, б, проще себе два передачи данных, друг с при протокола передачи данных.

Рис. 5. Виртуальное соединение (а); соединение (б)

Уровень данных может различные сервисы. Их может быть в разных системах. возможны варианты.

1. без подтверждений, без соединения.

2. с подтверждениями, без соединения.

3. с подтверждениями, на соединение.

Рассмотрим эти варианты по очереди.

Сервис без подтверждений и без соединения в том, что машина посылает независимые принимающей машине, а машина не посылает подтверждений о кадров. соединения не и не после кадров. Если какой-либо кадр из-за шума в линии, то на передачи не никаких попыток восстановить его. класс приемлем при низком уровне ошибок. В этом вопросы, с потерянных при передаче данных, быть верхним уровням. Он применяется в линиях реального времени, как речи, в лучше получить данные, чем их с задержкой. без подтверждений и без соединения в передачи данных в локальных сетей.

Следующим в сторону надежности сервис с подтверждениями, без установки соединения. При его соединение не устанавливается, но получение кадра подтверждается. образом, знает, дошел ли кадр до назначения в целости. Если в установленного интервала времени не поступает, кадр снова. служба полезна в использования с вероятностью ошибок, например, в беспроводных системах.

Вероятно, следует отметить, что подтверждений скорее оптимизацией, чем требованием. уровень может пакет и подтверждения его доставки. Если за период подтверждение не будет получено отправителем, может быть еще раз. при использовании стратегии в том, что обычно имеют жесткое максимальной длины, с требованиями. Пакеты уровня ограничений не имеют. образом, если среднее сообщение на 10 и 20 % из них по дороге, то передача таким может очень времени. Если подтверждать отдельных и в ошибки их повторно, передача сообщения гораздо времени. В надежных каналах, как, например, кабель, расходы на подтверждения на передачи только пропускную способность канала, для связи расходы и время передачи сообщений.

Наиболее сложным сервисом, может уровень данных, является ориентированная на служба с подтверждениями. При использовании данного источник и приемник, чем друг данные, устанавливают соединение. посылаемый кадр нумеруется, а канальный уровень гарантирует, что посланный кадр принят на другой стороне связи. того, гарантируется, что кадр был принят всего один раз и что все были в порядке. В без установления соединения, напротив, возможно, что при подтверждения один и тот же кадр послан раз и, следовательно, раз получен. на сервис процессам сетевого уровня надежного битов7.

При использовании ориентированного на сервиса данных из трех различных фаз. В фазе соединение, при этом обе стороны инициализируют и счетчики, для за тем, какие кадры уже приняты, а - еще нет. Во фазе кадры данных. Наконец, в фазе разрывается и при этом все переменные, и ресурсы, во соединения.

Оглавление

- Анализ и обзор принципов работы протокола канального уровня комбинированного типа

- Принципы построения и функциональные возможности протокола канального уровня комбинированного типа

- Аналитический обзор современных протоколов канального уровня комбинированного типа

- Моделирование процессов работы станций. Способы конфигурирования канала связи. Формат кадра HDLC

- Постановка задачи диссертационных исследований