Преводач

Мрежови протоколи

 Обзор на мрежови протоколи и услуги. 

Мрежови протоколи и услуги 

 

Мрежовите протоколи са набор от правила — логиката, по която мрежата работи.
Мрежовите услуги имат за задача изпълнението на специфични функции и управлението на конкретни задачи, като например тези за преобразуване на имена, назначаване на адреси и др. подобни.
Съществуват много видове компютърни протоколи. Всеки работи в различен слой на OSI модела. Когато става дума за компютърни мрежи, терминът „протокол" често се използва за означаване на мрежовите/транспортните протоколи — тези, които работят в слоевете 3 и 4 на OSI модела. За да могат свързаните в мрежа компютри да комуникират помежду си, те трябва да използват 1 един и същ протокол.
Протоколният стек (protocol stack) е група от два или повече протокола, работещи заедно, като всеки от тях оперира в различен слой на референтния OSI модел.
Най-популярният протоколен стек, безспорно, е ТСP/IP (Transmission Control Protocol/Internet Protocol), но трябва да отбележим още NetBEUI (NetBIOS Extended User Interface) и IPX/SPX (Internet Packet Exchange/Sequenced Packet Exchange).
Това са трите стандартни стека, поддържани от множество популярни операционни системи за PC-та. Всеки от тях си има предимства и недостатъци, като това зависи от самата локална мрежа.

  • NetBEUI
Може да откриете използвания на NetBIOS и NetBEUI, при които се подразбира, че те са едно и също нещо. Всъщност, в началото това действително е било така. NetBIOS (Network Basic Input/Output System — мрежова базова система за вход/изход) е разработена от IBM и е била приета от Microsoft за ранните LAN комуникации. По това време терминът се е отнасял както за приложния програмен интерфейс (application programming interface - API) така и за стека от мрежови/ транспортни протоколи.
В последствие тези компоненти бяха разделени на NetBIOS (отнася се за АPI интерфейса) и NetBEUI (което се отнася за протоколите от мрежовия/транспортния слой).
NetBEUI е най-простият от трите протоколни стека. Неговата простота го прави най-високопроизводителният по отношение на същинската скорост, но също така ограничава неговата функционалност. Тъй като NetBEUI не включва средства за логическо адресиране на адреси в мрежовия слой, той не може да се маршрутизира от една мрежа или подмрежа към друга. Въпреки това той работи много добре за комуникации в единична LAN мрежа и е лесен за установяване. Може да се използва съвместно с друг маршрутизируем протокол като TCP/IP. Това комбинира предимствата на високата производителност на NetBEUI в локалната мрежа и способноста за комуникация извън тази мрежа с помощта на TCP/IP.

  • IPX/SPX
IPX работи заедно със SPX, за да осигури маршрутизируеми мрежови комуникации. IPX/SPX е разработен от Novell за техните NetWare сървъри и клиенти, но тези протоколи могат да се използват и с друг операционни системи (като Microsoft Windows).
При IPX/SPX конфигурирането е по-лесно и производителността е по-висока в сравнение с TCP/IP. IPX/ SPX понякога се използва за вътрешни LAN комуникации като част от план за сигурност. „Външните" компютри, осъществяващи достъп до LAN мрежата от Интернет, които работят само с TCP/IP, не могат да достигнат LAN системите, работещи само с IPX/SPX.
Microsoft осигурява IPX/SPX-съвместим протоколен стек, наречен NWLink, който е включен във всички съвременни Windows операционни системи, въпреки че по подразбиране не се инсталира.

  • TCP/IP
TCP/IP (Transmission Control Protocol/Internet Protocol) е протоколен стек, който е специално разработен за големи мрежи, състоящи се от много мрежови сегменти, сврзани чрез рутери (routers). TCP/IP е крайъгълният камък на Интернет комуникациите. Той се преврна в най-използваното мрежово/транспортно решение за мрежи с всякакъв размер и конфигурации.
TCP/IP е не само протоколен стек, състоящ се от протокол от мрежовия слой и протокол от транспортния слой, но и пълен комплект от протоколи, работещи в много слоеве на мрежовия модел. Понятието комплект от протоколи (protocol suite) е по-широко от понятието протоколен стек и включва и елементи, които не се изискват за мрежовата комуникация (например, помощни програми от приложния слой, които са част от комплекта TCP/IP). Много от протоколите, включени в комплекта, функционират като инструменти за събиране на информация и отстраняване на проблеми.

 

Архитектура на TCP/IP
Архитектурата на комплекта протоколи TCP/IP отговаря на четирислойния мрежови модел DoD (известен още като модел DARPA), но всеки един от четирите му слоя може да бъде съпоставен на един и няколко от слоевете на референтния OSI модел. Това е илюстрирани на схемата по-долу.

архитектура на TCP/IP
Комплекта TCP/IP включва доста широк набор от протоколи. Следва кратко изброяване само на основните (и най-популярни) протоколи, подредени според слоя от модела DoD, към който се отнасят:

Приложен

Приложният слой (от 4-слойният модел) изгражда интерфeйс за достъп на приложенията до услугите, представени от другите слоеве. Той включва протоколи, които приложенията използват, за да обменят данни. Приложният слой включва доста голям набор от протоколи и броят имв, вероятно, ще продължи да се увеличава. Все пак основните са:
    Hypertext Transfer Protocol (HTTP) -протокол за трансфер на хипертекст. HTTP управлява начина, по който файловете (например текст, графика, звуци и видео) се обменят в Мрежата.
  • File Transfer Protocol (FTP) използва се за трансфер на единични файлове в интерактивен режим.
  • Simple Mail Transfer Protocol (SMTP) - използва се за изпращане на електронна поща по Интернет (за сваляне се използва и протоколът Post Office Protocol (текущата версия е РОРЗ) или протоколът Internet Message Access Protocol (IMAP)).
  • Domain Name System (DNS) - преобразува хост имена (host names), такива като например www.microsoft.com, в IP адреси и/или прехвърля информацията за имената между DNS сървърите.
  • Routing Information Protocol (RIP) е протокол, който извършва рутиране и обмен на информация за рутиране в една IP мрежа.
  • Simple Network Management Protocol (SNMP) събира и обменя информация за управлението на мрежата между управляваща конзола и мрежови устройства, като рутери, мостове, сървъри и др. 

 

Транспортен

 Транспортния слой (известен също като хост до хост - Host-to-Host ) осигурява на приложния слой (от 4-слойния модел) сесийни и дейтаграмни комуникационни услуги. Основните протоколи от този слой са:
  • TCP - е връзково-ориентиран протокол, установява сесия между двата комуникиращи си компютъра, преди да започне да изпраща данни. За установяването на сесията се използват съобщения за потвърждаване и отговор. След това се извършва проверка за грешки и тяхното коригиране, като данните се разделят на пакети. Към всеки пакет се добавя информация за последователност, така че отделните части от съобщението да могат да се сглобят обратно в правилния ред. Тази информация също така позволява на приемащия компютър да открие дали няма липсващи пакети. Това прави TCP по-надежден, но на определена цена: всички тези допълнителни дейности намаляват производителността.
  • UDP е безвръзков. Той не поставя ред на пакетите с данни; това означава, че той е по-подходящ за малки съобщения, които могат да се предадат в един пакет. UDP също така не следи какво е изпратил. Той обаче осигурява контролна сума, за да гарантира, че данните са непокътнати при пристигането им. Тъй като не трябва да се занимава с установяване на последователността или проверка за грешки, UDP е доста по бърз.

Интермрежа

Този слой е отговарен за фунциите свързани с адресирането, пакетирането и маршрутизирането на данните. Основните протоколи от този слой са:
  • Address Resolution Protocol (ARP) - транслира логическите адреси в МАС адреси. Тази транслация е необходима, защото по-долните слоеве могат да обработват само МАС адресите.
  • Internet Protocol (IP) - изпълнява задачите по маршрутизирането. IP протоколът позволяват това маршрутизиране, като използват IP адреси за да идентифициране на мрежовите устройства. Всеки компютър, свързан към мрежата принтер, маршрутизатор и други мрежови устройства, притежават уникален IP адрес.
  • Internet Control Message Protocol (ICMP) - определя грешките и при неуспешно приемане на даден пакет. Той също така предава и друга информация, помагаща при по-късното определяне на причините за това.
  • Internet Group Management Protocol (IGMP) - управлява IP мултикаст групите.

Мрежов интерфейс

Мрежовит интерфейс изпраща и получава TCP/IP пакетите по и от мрежовата преносна среда. TCP/IP е проектиран така, че да бъде независим от методаите за достъп до мрежата, формата на фреймовете и преносната среда. Следователно, можете да бъде използван с различни LAN технологии, като Ethernet и 802.11 wireless LAN. Нещо повече — TCP/IP лесно може да бъде адаптиран към нови технологии.

Още полезна информация

Тук можете да разгледате видеата за мрежовите протоколи на софтуерната академия Телерик. За повече информация посетете посочените сайтове.


Няма коментари:

Публикуване на коментар

Абонамент за: Публикации (Atom)