مدل کانال شبکه حمل و نقل osi. مدل شبکه OSI چیست؟ لایه های مدل OSI

در مقاله امروز می خواهم به اصول اولیه بازگردم و در مورد آن صحبت کنم مدل های اتصال سیستم های باز OSI. این مطالب برای مدیران سیستم مبتدی و همه کسانی که علاقه مند به ساخت شبکه های کامپیوتری هستند مفید خواهد بود.

تمام اجزای شبکه، از رسانه انتقال داده تا تجهیزات، بر اساس مجموعه ای از قوانین که در اصطلاح توضیح داده شده اند، با یکدیگر کار می کنند و در تعامل هستند. مدل های تعامل سیستم های باز.

مدل تعامل سیستم های باز OSI(باز کن اتصال سیستم) توسط سازمان بین المللی استاندارد ISO (سازمان استاندارد بین المللی) توسعه یافته است.

بر اساس مدل OSI، داده های ارسالی از مبدا به مقصد می باشد هفت سطح . در هر سطح، وظیفه خاصی انجام می شود که در نهایت نه تنها تحویل داده ها به مقصد نهایی را تضمین می کند، بلکه انتقال آنها را مستقل از وسایل مورد استفاده برای این امر می کند. بنابراین، سازگاری بین شبکه‌ها با توپولوژی‌های مختلف و تجهیزات شبکه حاصل می‌شود.

تقسیم تمام امکانات شبکه به لایه ها توسعه و استفاده از آنها را ساده می کند. هر چه سطح بالاتر باشد، کار دشوارتر را حل می کند. سه لایه اول مدل OSI ( فیزیکی، کانال، شبکه) ارتباط نزدیکی با شبکه و تجهیزات شبکه مورد استفاده دارند. سه سطح آخر جلسه، لایه ارائه، برنامه کاربردی) با وسایل اجرا می شوند سیستم عاملو برنامه های کاربردی لایه حمل و نقلبه عنوان یک واسطه بین دو گروه عمل می کند.

قبل از ارسال از طریق شبکه، داده ها به دو قسمت تقسیم می شوند بسته ها ، یعنی اطلاعاتی که به روشی خاص سازماندهی شده اند تا برای دستگاه های دریافت کننده و ارسال کننده قابل درک باشند. هنگام ارسال داده ها، بسته به طور متوالی با استفاده از تمام سطوح مدل OSI، از لایه کاربردی تا لایه فیزیکی، پردازش می شود. در هر لایه، اطلاعات کنترلی آن لایه (نامیده می شود هدر بسته ) که برای انتقال موفقیت آمیز داده ها از طریق شبکه ضروری است.

در نتیجه، این پیام شبکه شروع به شبیه شدن به یک ساندویچ چند لایه می کند که باید برای رایانه ای که آن را دریافت کرده است "خوراکی" باشد. برای انجام این کار، باید قوانین خاصی را برای تبادل داده بین رایانه های شبکه رعایت کنید. چنین قوانینی نامیده می شود پروتکل ها .

در سمت دریافت، بسته با استفاده از تمام سطوح مدل OSI به ترتیب معکوس پردازش می شود، از فیزیکی شروع می شود و به برنامه ختم می شود. در هر لایه، ابزار مربوطه با هدایت پروتکل لایه، اطلاعات بسته را خوانده، سپس اطلاعات اضافه شده به بسته را در همان سطح توسط طرف ارسال کننده حذف کرده و بسته را با استفاده از لایه بعدی ارسال می کند. . هنگامی که بسته به لایه برنامه می رسد، تمام اطلاعات کنترل از بسته حذف می شود و داده ها به شکل اصلی خود باز می گردند.

حال اجازه دهید عملکرد هر لایه از مدل OSI را با جزئیات بیشتری بررسی کنیم:

لایه فیزیکی - پایین ترین، پشت آن به طور مستقیم کانال ارتباطی است که از طریق آن اطلاعات منتقل می شود. او با در نظر گرفتن ویژگی های رسانه انتقال داده در سازماندهی ارتباطات شرکت می کند. بنابراین، شامل تمام اطلاعات در مورد رسانه انتقال داده است: سطح و فرکانس سیگنال، وجود تداخل، سطح تضعیف سیگنال، مقاومت کانال و غیره. علاوه بر این، این اوست که مسئول انتقال جریان اطلاعات و تبدیل آن مطابق با آن است روش های موجودکد نویسی کار لایه فیزیکی در ابتدا به تجهیزات شبکه اختصاص داده می شود.
شایان ذکر است که با کمک لایه فیزیکی است که شبکه های سیمی و بی سیم تعریف می شوند. در مورد اول، یک کابل به عنوان یک رسانه فیزیکی استفاده می شود، در مورد دوم - هر نوع ارتباطات بی سیممانند امواج رادیویی یا اشعه مادون قرمز.

لایه پیوند دشوارترین کار را انجام می دهد - با استفاده از الگوریتم های لایه فیزیکی انتقال داده تضمین شده را ارائه می دهد و صحت داده های دریافتی را بررسی می کند.

قبل از شروع انتقال داده، در دسترس بودن کانال انتقال داده مشخص می شود. اطلاعات در بلوک هایی به نام منتقل می شود پرسنل ، یا قاب ها . هر یک از این قاب ها با دنباله ای از بیت ها در انتهای و ابتدای بلوک عرضه می شود و همچنین با یک چک جمع تکمیل می شود. هنگامی که چنین بلوکی در لایه پیوند دریافت می شود، گیرنده باید یکپارچگی بلوک را بررسی کند و جمع چک دریافتی را با چک جمع موجود در ترکیب آن مقایسه کند. اگر مطابقت داشته باشند، داده ها معتبر در نظر گرفته می شوند، در غیر این صورت یک خطا برطرف شده و ارسال مجدد مورد نیاز است. در هر صورت با نتیجه عملیات سیگنالی برای فرستنده ارسال می شود و این اتفاق برای هر فریم می افتد. بنابراین، دومین وظیفه مهم است لایه پیوند- بررسی صحت داده ها

لایه پیوند را می توان هم در سخت افزار (مثلاً با استفاده از سوئیچ ها) و هم با استفاده از نرم افزار (مثلاً درایور آداپتور شبکه) پیاده سازی کرد.

لایه شبکه برای انجام کار بر روی انتقال داده با تعیین اولیه مسیر بهینه بسته ها ضروری است. از آنجایی که یک شبکه می تواند از بخش هایی با توپولوژی های مختلف تشکیل شده باشد، وظیفه اصلی لایه شبکه تعیین کوتاه ترین مسیر، تبدیل همزمان آدرس های منطقی و نام دستگاه های شبکه به نمایش فیزیکی آنهاست. این فرآیند نامیده می شود مسیریابی و اهمیت آن به سختی قابل ارزیابی است. با داشتن یک طرح مسیریابی که به دلیل بروز انواع "ازدحام" در شبکه به طور مداوم به روز می شود، انتقال داده ها در اسرع وقت و با حداکثر سرعت انجام می شود.

لایه حمل و نقل برای سازماندهی انتقال داده های قابل اعتماد استفاده می شود که از بین رفتن اطلاعات، نادرستی یا تکراری بودن آن را حذف می کند. در عین حال، رعایت توالی صحیح هنگام ارسال و دریافت داده ها کنترل می شود، آنها را به بسته های کوچکتر تقسیم می کند یا آنها را به بسته های بزرگتر ترکیب می کند تا یکپارچگی اطلاعات حفظ شود.

لایه جلسه مسئول ایجاد، حفظ و نگهداری یک جلسه ارتباطی برای مدت زمان لازم برای تکمیل انتقال کل اطلاعات است. علاوه بر این، انتقال بسته ها را با بررسی تحویل و یکپارچگی بسته هماهنگ می کند. در حین انتقال داده، نقاط بازرسی ویژه ایجاد می شود. اگر ارسال-دریافت از کار بیفتد، بسته‌های گمشده از نزدیک‌ترین نقطه بازرسی مجددا ارسال می‌شوند، که این امکان را می‌دهد تا کل مقدار داده در اسرع وقت منتقل شود و به طور کلی سرعت خوبی را فراهم می‌کند.

لایه نمایشی (یا همانطور که به آن نیز گفته می شود، سطح اجرایی ) میانی است، وظیفه اصلی آن تبدیل داده ها از یک فرمت برای انتقال از طریق شبکه به فرمتی قابل درک در سطح بالاتر است و بالعکس. علاوه بر این، او مسئول آوردن داده ها به یک قالب واحد است: زمانی که اطلاعات بین دو به طور مطلق منتقل می شود شبکه های مختلفبا یک فرمت داده متفاوت، سپس قبل از پردازش آنها، لازم است آنها را به فرمی برسانید که برای گیرنده و فرستنده قابل درک باشد. در این سطح است که الگوریتم های رمزگذاری و فشرده سازی داده ها اعمال می شود.

سطح کاربردی - آخرین و بالاترین در مدل OSI. مسئول ارتباط شبکه با کاربران - برنامه هایی که به اطلاعات خدمات شبکه در تمام سطوح نیاز دارند. با استفاده از آن، می توانید همه چیزهایی را که در حین انتقال داده اتفاق افتاده است و همچنین اطلاعاتی در مورد خطاهایی که در حین انتقال داده رخ داده است، پیدا کنید. علاوه بر این، این لایه عملکرد تمام فرآیندهای خارجی را که از طریق دسترسی به شبکه انجام می شود - پایگاه داده ها، سرویس گیرندگان ایمیل، مدیران دانلود فایل و غیره تضمین می کند.

در اینترنت، تصویری پیدا کردم که در آن نویسنده ناشناس ارائه کرده است مدل شبکه OSIبه شکل برگر به نظر من تصویر بسیار خاطره انگیزی است. اگر به طور ناگهانی در موقعیتی (مثلاً در یک مصاحبه شغلی) نیاز دارید که تمام هفت لایه مدل OSI را به ترتیب صحیح از حافظه فهرست کنید، فقط این تصویر را به خاطر بسپارید تا به شما کمک کند. برای راحتی، نام سطوح را از انگلیسی به روسی ترجمه کردم: این برای امروز تمام است. در مقاله بعدی موضوع را ادامه خواهم داد و در مورد آن صحبت خواهم کرد.

این سیستم از هفت عدد تشکیل شده است لایه های مدل OSI هر پروتکل با پروتکل های سطح خود کار می کند، یک سطح پایین تر یا بالاتر از خودش.

هر سطح بر روی یک نوع داده خاص عمل می کند:

1. فیزیکی - بیت؛
2. کانال - قاب؛
3. شبکه - بسته;
4. حمل و نقل - بخش/داده‌گرام؛
5. جلسه - جلسه;
6. اجرایی - جریان;
7. کاربردی - داده

لایه های مدل OSI

سطح کاربردی ( سطح کاربردی)

این بالاترین است لایه مدل شبکه OSI. به آن لایه کاربردی نیز می گویند. برای تعامل کاربر با شبکه طراحی شده است. این لایه قابلیت استفاده از خدمات مختلف شبکه را در اختیار اپلیکیشن ها قرار می دهد.

کارکرد:

• دسترسی از راه دور؛
• خدمات پستی؛
• تشکیل درخواست ها به سطح بعدی ( لایه نمایشی)

پروتکل های لایه شبکه:

• بیت تورنت
• HTTP
• SMTP
• SNMP
• TELNET

لایه نمایشی ( لایه نمایشی)

این سطح دوم است. در غیر این صورت به عنوان سطح نماینده شناخته می شود. طراحی شده برای تبدیل پروتکل، و همچنین برای رمزگذاری و رمزگشایی داده ها. در این مرحله درخواست های تحویل شده از لایه برنامه به داده برای انتقال از طریق شبکه و بالعکس تبدیل می شوند.

کارکرد:

• فشرده سازی/فشرده سازی داده ها؛
• رمزگذاری/رمزگشایی داده ها؛
• تغییر مسیر درخواست ها

پروتکل های لایه شبکه:

• LPP
• NDR

لایه جلسه ( لایه جلسه)

این لایه مدل شبکه OSIمسئول حفظ جلسه به لطف این لایه، برنامه ها می توانند برای مدت طولانی با یکدیگر تعامل داشته باشند.

کارکرد:

• اعطای حقوق
• ایجاد / تعلیق / بازیابی / پایان دادن به ارتباط

پروتکل های لایه شبکه:

• ISO-SP
• L2TP
• NetBIOS
• PPTP
• SMPP

لایه انتقال ( لایه حمل و نقل)

اگر از بالا بشمارید این مرحله چهارم است. برای انتقال اطلاعات قابل اعتماد طراحی شده است. با این حال، انتقال ممکن است همیشه قابل اعتماد نباشد. تکرار و عدم تحویل بسته دیتا امکان پذیر است.

پروتکل های لایه شبکه:

• UDP
• SST
• RTP

لایه شبکه ( لایه شبکه)

را لایه مدل شبکه OSIوظیفه تعیین بهترین و کوتاه ترین مسیر برای انتقال داده ها را بر عهده دارد.

کارکرد:

• تخصیص آدرس
• ردیابی برخورد
• تعریف مسیر
• سوئیچینگ

پروتکل های لایه شبکه:

• IPv4/IPv6
  
• CLNP
• IPsec
• پاره كردن
• OSPF

لایه پیوند ( لایه پیوند داده)

این لایه ششم است که وظیفه تحویل داده ها را بین دستگاه هایی که در یک منطقه شبکه هستند بر عهده دارد.

کارکرد:

• آدرس دهی در سطح سخت افزاری
• کنترل خطا
• تصحیح خطا

پروتکل های لایه شبکه:

• لیز خوردن
• LAPD
• IEEE 802.11 LAN بی سیم،
• FDDI
• ARCnet

لایه فیزیکی ( لایه فیزیکی)

پایین ترین و جدیدترین لایه مدل شبکه OSI. برای تعریف روش انتقال داده در محیط فیزیکی/الکتریکی خدمت می کند. بیایید بگوییم هر سایتی، برای مثال " بازی کازینو آنلاین http://bestforplay.net "، بر روی نوعی سرور قرار دارد که رابط های آن نیز نوعی سیگنال الکتریکی را از طریق کابل ها و سیم ها منتقل می کند.

کارکرد:

• تعیین نوع انتقال داده
• انتقال اطلاعات

پروتکل های لایه شبکه:

• IEEE 802.15 (بلوتوث)
• 802.11 وای فای
• رابط رادیویی GSMUm
• ITU و ITU-T
• EIARS-232

جدول مدل 7 لایه OSI

مدل شبکه OSI- این یک مدل مرجع برای تعامل سیستم‌های باز است، در زبان انگلیسی شبیه مدل مرجع پایه اتصال سیستم‌های باز است. هدف آن در نمایش کلی ابزارهای تعامل شبکه است.

یعنی مدل OSI استانداردهای تعمیم یافته ای برای توسعه دهندگان نرم افزار است که به لطف آن هر رایانه ای می تواند به طور مساوی داده های ارسال شده از رایانه دیگری را رمزگشایی کند. برای روشن شدن موضوع، مثالی از زندگی واقعی می زنم. مشخص است که زنبورها همه چیز اطراف خود را در نور ماوراء بنفش می بینند. یعنی چشم ما و زنبور عسل یک تصویر را به روش های کاملاً متفاوتی درک می کنند و آنچه حشرات می بینند ممکن است برای دید انسان نامحسوس باشد.

در مورد رایانه ها هم همینطور است - اگر یک توسعه دهنده برنامه ای را به زبان برنامه نویسی که آن را درک می کند بنویسد کامپیوتر خود، اما برای هیچ دستگاه دیگری در دسترس نیست، سپس در هیچ دستگاه دیگری نمی توانید سند ایجاد شده توسط این برنامه را بخوانید. بنابراین، ما به این ایده رسیدیم که هنگام نوشتن برنامه‌ها، از یک سری قوانین واحد پیروی کنید که برای همه قابل درک است.

برای وضوح، فرایند عملیات شبکه معمولا به تقسیم می شود 7 سطح، که هر کدام گروه پروتکل های مخصوص به خود را اجرا می کنند.

پروتکل شبکهقوانین و رویه‌های فنی هستند که به رایانه‌های تحت شبکه امکان اتصال و تبادل داده‌ها را می‌دهند.
گروهی از پروتکل ها که توسط یک هدف نهایی متحد شده اند، پشته پروتکل نامیده می شود.

برای اعدام وظایف مختلفچندین پروتکل وجود دارد که نگهداری سیستم را مدیریت می کند، مانند پشته TCP/IP. بیایید در اینجا نگاهی دقیق تر به نحوه ارسال اطلاعات از یک رایانه از طریق یک شبکه محلی به رایانه دیگر بیندازیم.

وظایف رایانه SENDER:

• دریافت داده از برنامه
• اگر حجم آنها زیاد است آنها را به بسته های کوچک بشکنید
• برای انتقال آماده شوید، یعنی مسیر را مشخص کنید، رمزگذاری کنید و دوباره به یک قالب شبکه کدگذاری کنید.

وظایف کامپیوتر RECIPIENT:

• دریافت بسته های داده
• اطلاعات سرویس را از آن حذف کنید
• کپی داده ها در کلیپ بورد
• پس از دریافت کامل همه بسته ها، بلوک داده اولیه را از آنها تشکیل دهید
• آن را به برنامه بدهید

برای انجام صحیح تمامی این عملیات، به مجموعه ای از قوانین نیاز است، یعنی مدل مرجع OSI.

بیایید به لایه های OSI برگردیم. مرسوم است که آنها را به ترتیب معکوس شمارش می کنند و در قسمت بالای جدول برنامه های شبکه و در قسمت پایین رسانه انتقال فیزیکی قرار دارد. همانطور که داده‌های کامپیوتر مستقیماً به کابل شبکه می‌رسد، پروتکل‌هایی که در سطوح مختلف کار می‌کنند به تدریج آن را تغییر می‌دهند و آن را برای انتقال فیزیکی آماده می‌کنند.

بیایید آنها را با جزئیات بیشتری تجزیه و تحلیل کنیم.

7. لایه کاربردی (لایه کاربردی)

وظیفه آن گرفتن داده ها از برنامه شبکه و ارسال آن به سطح 6 است.

6. لایه ارائه

این داده ها را به یک واحد ترجمه می کند زبان جهانی. نکته این است که هر کدام پردازنده کامپیوترفرمت پردازش داده خود را دارد، اما آنها باید در قالب 1 جهانی به شبکه برسند - این دقیقاً همان کاری است که لایه ارائه انجام می دهد.

5. لایه جلسه

او وظایف زیادی دارد.

1. یک جلسه با گیرنده ایجاد کنید. این نرم افزار به رایانه دریافت کننده هشدار می دهد که داده ها در شرف ارسال به آن هستند.
2. اینجاست که تشخیص و محافظت از نام وارد می شود:
   • شناسایی - تشخیص نام
   • احراز هویت - تأیید رمز عبور
   • ثبت - واگذاری اختیار
3. اجرای این که کدام طرف اطلاعات را منتقل می کند و چقدر طول می کشد.
4. چیدمان ایست های بازرسی در جریان داده های عمومی به گونه ای که در صورت از دست دادن بخشی به راحتی مشخص شود که کدام قسمت گم شده است و باید مجددا ارسال شود.
5. تقسیم بندی - شکستن یک بلوک بزرگ به بسته های کوچک.

4. لایه حمل و نقل

برنامه ها را با درجه حفاظت لازم هنگام تحویل پیام ها ارائه می دهد. دو گروه از پروتکل ها وجود دارد:

• پروتکل هایی که اتصال گرا هستند - آنها تحویل داده ها را نظارت می کنند و در صورت عدم موفقیت به صورت اختیاری درخواست ارسال مجدد می کنند. این TCP، پروتکل کنترل انتقال است.
• بدون اتصال (UDP) - آنها به سادگی بلوک ها را ارسال می کنند و نظارت بیشتری بر تحویل آنها ندارند.

3. لایه شبکه (لایه شبکه)

با محاسبه مسیر بسته، انتقال سرتاسر بسته را فراهم می کند. در این سطح، در بسته ها، به تمام اطلاعات قبلی تولید شده توسط سطوح دیگر، آدرس IP فرستنده و گیرنده اضافه می شود. از این لحظه است که بسته داده خود PACKAGE نامیده می شود که دارای >> آدرس های IP است (پروتکل IP یک پروتکل کار اینترنتی است).

2. لایه پیوند داده

در اینجا بسته در همان کابل، یعنی یک شبکه محلی منتقل می شود. این فقط تا روتر لبه یک شبکه محلی کار می کند. لایه پیوند هدر خود را به بسته دریافتی اضافه می کند - آدرس های مکفرستنده و گیرنده، و در این شکل بلوک داده قبلاً FRAME نامیده می شود.

هنگامی که بسته به خارج از یک شبکه محلی منتقل می شود، MAC نه میزبان (رایانه) بلکه به روتر شبکه دیگر اختصاص می یابد. از اینجا، سوال IP های خاکستری و سفید ظاهر می شود که در مقاله ای که لینک آن در بالا داده شد، مورد بحث قرار گرفت. خاکستری آدرسی در یک شبکه محلی است که خارج از آن استفاده نمی شود. سفید یک آدرس منحصر به فرد در کل اینترنت جهانی است.

هنگامی که بسته ای به مسیریاب مرزی می رسد، IP بسته با IP این روتر جایگزین می شود و کل شبکه محلی تحت یک آدرس IP واحد به سراسری، یعنی اینترنت می رود. اگر آدرس سفید باشد، بخشی از داده با آدرس IP تغییر نمی کند.

1. لایه فیزیکی (لایه حمل و نقل)

مسئول تحول است اطلاعات باینریبه یک سیگنال فیزیکی که بر روی یک پیوند داده فیزیکی ارسال می شود. اگر کابل باشد، سیگنال الکتریکی است و اگر شبکه فیبر نوری باشد، سیگنال نوری است. این تبدیل با استفاده از آداپتور شبکه انجام می شود.

پشته های پروتکل

TCP/IP یک پشته پروتکل است که بر انتقال داده ها هم در یک شبکه محلی و هم در اینترنت جهانی نظارت می کند. این پشته شامل 4 سطح است، یعنی مدل مرجع OSI هر یک از آنها چندین سطح را ترکیب می کند.

1. کاربردی (طبق OSI - اعمال، ارائه و جلسه)
   پروتکل های زیر مسئول این لایه هستند:
   • TELNET - جلسه ارتباط از راه دور در فرم خط فرمان
   • FTP - پروتکل انتقال فایل
   • SMTP - پروتکل انتقال نامه
   • POP3 و IMAP - دریافت نامه
   • HTTP - کار با اسناد فرامتن
2. حمل و نقل (همانطور برای OSI) TCP و UDP است که قبلاً در بالا توضیح داده شد.
3. Internetwork (از طریق OSI - شبکه) یک پروتکل IP است
4. مرحله رابط های شبکه(طبق OSI - کانال و فیزیکی) درایورهای آداپتور شبکه مسئول عملکرد این سطح هستند.

اصطلاحات هنگام تعیین یک بلوک داده

• جریان داده ای است که بر روی آن عمل می شود سطح کاربردی
• دیتاگرام بلوکی از داده های خروجی با UPD است، یعنی هیچ تحویل تضمینی ندارد.
• بخش - یک بلوک تضمین شده برای تحویل در خروجی از پروتکل TCP
• بسته - بلوکی از داده های خروجی از پروتکل IP. از آنجایی که هنوز تضمینی برای تحویل در این سطح وجود ندارد، می توان آن را دیتاگرام نیز نامید.
• فریم یک بلوک با آدرس های MAC اختصاص داده شده است.

این مقاله به مرجع اختصاص داده شده است مدل OSI هفت لایه شبکه. در اینجا شما پاسخ این سوال را خواهید یافت که چرا مدیران سیستم باید این مدل شبکه را درک کنند، تمام 7 لایه مدل در نظر گرفته می شود و همچنین اصول اولیه مدل TCP / IP را که بر اساس آن ساخته شده است، خواهید آموخت. مدل مرجع OSI

زمانی که شروع به ورود به فناوری های مختلف IT کردم، در این زمینه شروع به کار کردم، البته هیچ مدلی را نمی دانستم، حتی به آن فکر هم نمی کردم، اما یک متخصص با تجربه تر به من توصیه کرد که مطالعه کنم، یا بلکه فقط این مدل را درک کنید و اضافه کنید که اگر تمام اصول تعامل را بدانید، مدیریت، پیکربندی شبکه و حل انواع شبکه و مشکلات دیگر بسیار آسان تر خواهد بود.". من البته از او اطاعت کردم و شروع به بیل زدن کتاب ها، اینترنت و سایر منابع اطلاعاتی کردم و همزمان در شبکه موجود بررسی کردم که آیا همه اینها در واقعیت درست است یا خیر.

که در دنیای مدرنتوسعه زیرساخت شبکه به حدی رسیده است که بدون ایجاد حتی یک شبکه کوچک، یک شرکت ( شامل و کوچک) به سادگی قادر نخواهد بود به طور معمول وجود داشته باشد، بنابراین مدیران سیستم روز به روز بیشتر مورد تقاضا هستند. و برای ساخت و پیکربندی کیفی هر شبکه، مدیر سیستم باید اصول مدل مرجع OSI را درک کند، فقط به این دلیل که شما یاد بگیرید که تعامل را درک کنید. برنامه های کاربردی شبکهو در واقع اصول انتقال داده های شبکه، من سعی خواهم کرد این مطالب را حتی برای ادمین های تازه کار به صورت در دسترس ارائه کنم.

مدل شبکه OSI (مدل مرجع پایه اتصال سیستم های باز) یک مدل انتزاعی از نحوه تعامل رایانه ها، برنامه ها و سایر دستگاه ها در یک شبکه است. به طور خلاصه، ماهیت این مدل این است که سازمان ISO ( سازمان بین المللی استاندارد سازی) استانداردی برای عملکرد شبکه ایجاد کرد تا همه بتوانند به آن تکیه کنند و سازگاری همه شبکه ها و تعامل بین آنها وجود داشت. یکی از پرطرفدارترین پروتکل های تعامل شبکه ای که در سراسر جهان مورد استفاده قرار می گیرد TCP/IP است و بر اساس مدل مرجع ساخته شده است.

خوب بیایید مستقیم به سطوح این مدل برویم و ابتدا با تصویر کلی این مدل در چارچوب سطوح آن آشنا شویم.

اکنون بیایید در مورد هر سطح با جزئیات بیشتری صحبت کنیم، مرسوم است که سطوح مدل مرجع را از بالا به پایین توصیف کنیم، در این مسیر است که تعامل انجام می شود، روی یک کامپیوتر از بالا به پایین، و در رایانه ای که داده ها از پایین به بالا دریافت می شود، یعنی. داده ها از هر سطح به صورت متوالی عبور می کنند.

شرح سطوح مدل شبکه

لایه کاربردی (7) (سطح کاربردی) نقطه شروع و در عین حال نقطه پایان داده هایی است که می خواهید از طریق شبکه انتقال دهید. این لایه مسئول تعامل برنامه های کاربردی در شبکه است، یعنی. برنامه ها در این سطح ارتباط برقرار می کنند. این بالاترین سطح است و شما باید این را هنگام حل مشکلات پیش آمده به خاطر بسپارید.

HTTP، POP3، SMTP، FTP، TELNETو دیگران. به عبارت دیگر اپلیکیشن 1 با استفاده از این پروتکل ها درخواستی را به اپلیکیشن 2 ارسال می کند و برای اینکه متوجه شویم اپلیکیشن 1 درخواستی را به اپلیکیشن 2 ارسال کرده است، باید ارتباطی بین آنها وجود داشته باشد و این پروتکل است که مسئولیت این کار را بر عهده دارد. ارتباط.

لایه ارائه (6)- این لایه وظیفه رمزگذاری داده ها را بر عهده دارد تا بتوان آن ها را از طریق شبکه منتقل کرد و بر اساس آن آن ها را برگرداند تا برنامه این داده ها را درک کند. پس از این سطح، داده های سایر سطوح یکسان می شوند، یعنی. مهم نیست که چه نوع داده ای باشد سند وردیا پیام ایمیل

پروتکل های زیر در این سطح کار می کنند: RDP، LPP، NDRو دیگران.

لایه جلسه (5)- مسئول حفظ جلسه بین انتقال داده ها، یعنی. مدت زمان جلسه بسته به داده هایی که ارسال می شود متفاوت است، بنابراین باید حفظ یا پایان یابد.

پروتکل های زیر در این سطح کار می کنند: ASP، L2TP، PPTPو دیگران.

لایه حمل و نقل (4)- مسئول قابلیت اطمینان انتقال داده ها. همچنین داده ها را به بخش هایی تقسیم می کند و آنها را دوباره جمع می کند، زیرا داده ها در اندازه های مختلف هستند. دو پروتکل معروف در این سطح وجود دارد - اینها TCP و UDP. پروتکل TCPتضمین می کند که داده ها به طور کامل تحویل داده می شوند، و پروتکل UDP این را تضمین نمی کند، به همین دلیل است که آنها برای اهداف مختلف استفاده می شوند.

لایه شبکه (3)- برای تعیین مسیری که داده ها باید طی کنند در نظر گرفته شده است. روترها در این سطح کار می کنند. او همچنین مسئولیت: ترجمه آدرس ها و نام های منطقی به آدرس های فیزیکی، تعیین مسیر کوتاه، سوئیچینگ و مسیریابی و نظارت بر مشکلات شبکه را بر عهده دارد. در این سطح کار می کند. پروتکل IPو پروتکل های مسیریابی مانند RIP، OSPF.

لایه پیوند (2)- تعامل را در سطح فیزیکی فراهم می کند، در این سطح تعیین می شود آدرس های مکدستگاه های شبکه، خطاها نیز در اینجا نظارت و تصحیح می شوند، یعنی. فریم خراب را دوباره درخواست کنید.

لایه فیزیکی (1)- این به طور مستقیم تبدیل تمام فریم ها به تکانه های الکتریکی و بالعکس است. به عبارت دیگر انتقال فیزیکیداده ها. در این سطح کار کنید متمرکز کننده ها.

این همان چیزی است که کل فرآیند انتقال داده از دیدگاه این مدل به نظر می رسد. این یک مرجع و استاندارد است و بنابراین سایر فناوری‌ها و مدل‌های شبکه، به‌ویژه مدل TCP/IP مبتنی بر آن هستند.

مدل IP TCP

مدل TCP/IPکمی متفاوت از مدل OSI، به طور دقیق تر، در این مدل چند لایه از مدل OSI ترکیب شده است و تنها 4 مورد از آنها در اینجا وجود دارد:

• کاربردی؛
• حمل و نقل؛
• شبکه؛
• کانال.

تصویر تفاوت بین این دو مدل را نشان می دهد و همچنین یک بار دیگر نشان می دهد که پروتکل های شناخته شده در چه سطحی کار می کنند.

می توان در مورد مدل شبکه OSI و به طور خاص در مورد تعامل رایانه ها در شبکه برای مدت طولانی صحبت کرد و در یک مقاله جا نمی شود و کمی نامفهوم خواهد بود، بنابراین در اینجا سعی کردم آن را ارائه دهم. اساس این مدل و توصیف تمامی سطوح بودند. نکته اصلی این است که درک کنید که همه اینها واقعاً درست است و پرونده ای که از طریق شبکه ارسال کرده اید فقط از طریق آن می رود " بزرگ» مسیر قبل از رسیدن به کاربر نهایی است، اما آنقدر سریع اتفاق می افتد که شما متوجه آن نمی شوید، تا حد زیادی به لطف فناوری های پیشرفته شبکه.

امیدوارم همه اینها به شما در درک تعامل شبکه ها کمک کند.

در علم شبکه، مانند هر حوزه دانش دیگری، دو رویکرد اساسی برای یادگیری وجود دارد: حرکت از کلی به امر خاص و بالعکس. خوب، اینطور نیست که در زندگی مردم از این رویکردها در خالص ترین شکل خود استفاده کنند، اما همچنان ادامه دارد مراحل اولیههر دانش آموز یکی از جهت های فوق را برای خود انتخاب می کند. برای آموزش عالی (حداقل مدل (پس از) اتحاد جماهیر شوروی) روش اول مشخصه تر است، برای خودآموزی، اغلب دوم: شخصی در شبکه کار می کرد، هر از گاهی کارهای اداری کوچک با ماهیت تک کاربره را حل می کرد. ، و ناگهان او می خواست بفهمد - اما در واقع، چگونه این همه مزخرف مرتب شده است؟

اما هدف این مقاله بحث فلسفی در مورد روش شناسی تدریس نیست. من می خواهم توجه نتورکرهای تازه کار را جلب کنم که عمومیو مهمتر از همه، که از آن، مانند اجاق گاز، می توانید به فانتزی ترین مغازه های خصوصی برقصید. با درک مدل هفت لایه OSI و یادگیری "تشخیص" لایه‌های آن در فناوری‌هایی که قبلاً می‌شناسید، می‌توانید به راحتی در هر جهتی از صنعت شبکه که انتخاب می‌کنید حرکت کنید. مدل OSI چارچوبی است که هر دانش جدید در مورد شبکه ها روی آن آویزان می شود.

تقریباً در هر ادبیات مدرن در مورد شبکه ها و همچنین در بسیاری از مشخصات پروتکل ها و فن آوری های خاص، این مدل به یک شکل یا دیگری ذکر شده است. بدون احساس نیاز به اختراع مجدد چرخ، تصمیم گرفتم گزیده‌ای از کار N. Olifer، V. Olifer (مرکز فناوری اطلاعات) را با عنوان «نقش پروتکل‌های ارتباطی و هدف عملکردی انواع اصلی تجهیزات شبکه شرکت‌ها منتشر کنم. " که به نظر من بهترین و جامع ترین نشریه در این زمینه است.

سردبیر

مدل

از این واقعیت که یک پروتکل توافقی است بین دو نهاد متقابل، در این مورددو رایانه که روی یک شبکه کار می کنند، لزوماً از استاندارد بودن آن تبعیت نمی کند. اما در عمل هنگام پیاده سازی شبکه ها تمایل به استفاده از پروتکل های استاندارد دارند. اینها می توانند استانداردهای شرکتی، ملی یا بین المللی باشند.

سازمان بین المللی استاندارد (ISO) مدلی را توسعه داده است که به وضوح سطوح مختلف تعامل سیستم را تعریف می کند، نام های استانداردی را به آنها می دهد و مشخص می کند که هر سطح چه کاری باید انجام دهد. این مدل را مدل Open System Interconnection (OSI) یا مدل ISO/OSI می نامند.

مدل OSI ارتباطات را به هفت سطح یا لایه تقسیم می کند (شکل 1.1). هر سطح با یک جنبه خاص از تعامل سروکار دارد. بنابراین، مسئله تعامل به 7 مسئله خاص تجزیه می شود، که هر یک می توانند مستقل از دیگران حل شوند. هر لایه رابط هایی را با لایه های بالاتر و پایین تر حفظ می کند.

برنج. 1.1. مدل قابلیت همکاری سیستم های باز ISO/OSI

مدل OSI فقط ابزارهای تعامل در سطح سیستم را توصیف می کند، نه برنامه های کاربردی کاربر نهایی. برنامه ها با دسترسی به امکانات سیستم، پروتکل های ارتباطی خود را پیاده سازی می کنند. باید در نظر داشت که اپلیکیشن می تواند عملکرد برخی از لایه های بالای مدل OSI را بر عهده بگیرد که در این صورت در صورت لزوم به ابزارهای سیستمی که عملکرد لایه های پایین باقی مانده مدل OSI را انجام می دهند دسترسی پیدا می کند. زمانی که نیاز به تعامل است.

یک برنامه کاربردی کاربر نهایی می تواند از ابزارهای ارتباطی سیستم نه تنها برای برقراری گفتگو با برنامه دیگری که در دستگاه دیگری در حال اجرا است استفاده کند، بلکه صرفاً برای دریافت خدمات یک سرویس شبکه خاص، مانند دسترسی به فایل های راه دور، دریافت نامه، یا چاپ بر روی یک چاپگر مشترک استفاده می کند. .

بنابراین، اجازه دهید برنامه درخواستی به لایه برنامه، به عنوان مثال، به یک سرویس فایل ارسال کند. بر اساس این درخواست نرم افزارلایه برنامه پیامی را در قالبی استاندارد تولید می کند که در آن اطلاعات سرویس (هدر) و احتمالاً داده های ارسال شده را قرار می دهد. سپس این پیام به لایه نماینده ارسال می شود. لایه ارائه هدر خود را به پیام اضافه می کند و نتیجه را به لایه جلسه ارسال می کند که به نوبه خود هدر خود را اضافه می کند و غیره. برخی از پیاده سازی های پروتکل ها حضور در پیام را نه تنها هدر، بلکه تریلر را نیز فراهم می کنند. در نهایت، پیام به پایین ترین لایه فیزیکی می رسد که در واقع آن را از طریق خطوط ارتباطی منتقل می کند.

هنگامی که پیامی از طریق شبکه به دستگاه دیگری می رسد، به طور متوالی از لایه ای به لایه دیگر بالا می رود. هر سطح هدر سطح خود را تجزیه و تحلیل، پردازش و حذف می کند، عملکردهای مربوط به این سطح را انجام می دهد و پیام را به سطح بالاتر ارسال می کند.

علاوه بر اصطلاح "پیام" (پیام)، نام های دیگری نیز وجود دارد که توسط متخصصان شبکه برای نشان دادن واحد تبادل داده استفاده می شود. استانداردهای ISO از اصطلاح "واحد داده پروتکل" (PDU) برای پروتکل ها در هر سطحی استفاده می کنند. علاوه بر این اغلب از نام های فریم (فریم)، ​​بسته (بسته)، دیتاگرام (داده گرام) استفاده می شود.

توابع لایه مدل ISO/OSI

لایه فیزیکی این لایه با انتقال بیت ها از طریق کانال های فیزیکی مانند کابل هممحور, جفت پیچ خوردهیا کابل فیبر نوری این سطح به ویژگی های رسانه های انتقال داده فیزیکی مانند پهنای باند، ایمنی نویز، امپدانس موج و موارد دیگر مربوط می شود. در همان سطح، ویژگی های سیگنال های الکتریکی، مانند الزامات برای جلوی پالس ها، سطوح ولتاژ یا جریان سیگنال ارسالی، نوع کدگذاری و نرخ انتقال سیگنال تعیین می شود. علاوه بر این، انواع کانکتورها و هدف هر پین در اینجا استاندارد شده است.

توابع لایه فیزیکی در تمام دستگاه های متصل به شبکه پیاده سازی می شوند. در سمت کامپیوتر، عملکردهای لایه فیزیکی توسط یک آداپتور شبکه یا یک پورت سریال انجام می شود.

نمونه ای از پروتکل لایه فیزیکی، مشخصات اترنت 10Base-T است که کابل جفت پیچ خورده بدون محافظ دسته 3 با امپدانس موج 100 اهم، کانکتور RJ-45 را به عنوان کابل مورد استفاده تعریف می کند. حداکثر طولبخش فیزیکی 100 متری، کد منچستر برای نمایش داده ها روی کابل و سایر مشخصات سیگنال های متوسط ​​و الکتریکی.

لایه پیوند: در لایه فیزیکی، بیت ها به سادگی ارسال می شوند. این در نظر نمی‌گیرد که در برخی از شبکه‌ها که خطوط ارتباطی به طور متناوب توسط چندین جفت رایانه در حال تعامل استفاده می‌شوند (به اشتراک گذاشته می‌شوند)، رسانه انتقال فیزیکی ممکن است مشغول باشد. بنابراین، یکی از وظایف لایه پیوند، بررسی در دسترس بودن رسانه انتقال است. یکی دیگر از وظایف لایه پیوند پیاده سازی مکانیسم های تشخیص و تصحیح خطا است. برای انجام این کار، در لایه پیوند داده، بیت ها در مجموعه هایی به نام فریم گروه بندی می شوند. لایه پیوند با قرار دادن دنباله خاصی از بیت ها در ابتدا و انتهای هر فریم برای علامت گذاری، تضمین می کند که هر فریم به درستی منتقل می شود و همچنین با جمع کردن تمام بایت های فریم به روشی خاص و اضافه کردن یک چک جمع، یک چک جمع را محاسبه می کند. به قاب هنگامی که یک فریم می رسد، گیرنده مجدداً جمع کنترلی داده های دریافتی را محاسبه می کند و نتیجه را با جمع کنترلی فریم مقایسه می کند. اگر مطابقت داشته باشند، فریم معتبر و پذیرفته می شود. اگر جمع های چک مطابقت نداشته باشند، خطا ایجاد می شود.

پروتکل های لایه پیوند مورد استفاده در شبکه های محلی دارای ساختار مشخصی از اتصالات بین رایانه ها و روش های آدرس دهی به آنها هستند. اگرچه لایه پیوند تحویل فریم را بین هر دو گره از شبکه محلی فراهم می کند، اما این کار را فقط در شبکه ای با توپولوژی پیوند کاملاً تعریف شده انجام می دهد، دقیقا همان توپولوژی که برای آن طراحی شده است. توپولوژی های رایج گذرگاه، حلقه و ستاره که توسط پروتکل های لایه پیوند LAN پشتیبانی می شوند رایج هستند. نمونه هایی از پروتکل های لایه پیوند عبارتند از پروتکل های اترنت، Token Ring، FDDI، 100VG-AnyLAN.

در شبکه های محلی، پروتکل های لایه پیوند توسط کامپیوترها، پل ها، سوئیچ ها و روترها استفاده می شوند. در رایانه ها، عملکرد لایه پیوند با تلاش مشترک آداپتورهای شبکه و درایورهای آنها اجرا می شود.

در شبکه های گسترده، که بندرت دارای توپولوژی منظم هستند، لایه پیوند داده برای تبادل پیام بین دو کامپیوتر همسایه که توسط یک خط ارتباطی مجزا به هم متصل شده اند، فراهم می کند. نمونه‌هایی از پروتکل‌های نقطه‌به‌نقطه (همان‌طور که این پروتکل‌ها اغلب نامیده می‌شوند) پروتکل‌های پرکاربرد PPP و LAP-B هستند.

سطح شبکه: این سطح در خدمت تشکیل یک سیستم حمل و نقل واحد است که چندین شبکه را با اصول مختلف برای انتقال اطلاعات بین گره های انتهایی ترکیب می کند. توابع لایه شبکه را در مثال شبکه های محلی در نظر بگیرید. پروتکل لایه پیوند شبکه های محلی تحویل داده ها را بین هر گره فقط در یک شبکه با یک مناسب تضمین می کند توپولوژی معمولی. این یک محدودیت بسیار سخت است که اجازه ساخت شبکه هایی با ساختار توسعه یافته را نمی دهد، به عنوان مثال، شبکه هایی که چندین شبکه سازمانی را در یک شبکه واحد ترکیب می کنند، یا شبکه های بسیار قابل اعتماد که در آنها پیوندهای اضافی بین گره ها وجود دارد. به منظور حفظ سادگی رویه‌های انتقال داده برای توپولوژی‌های معمولی از یک سو و از سوی دیگر، اجازه استفاده از توپولوژی‌های دلخواه، از یک لایه شبکه اضافی استفاده می‌شود. در این سطح مفهوم «شبکه» معرفی می شود. در این مورد، یک شبکه به عنوان مجموعه ای از رایانه های متصل به هم مطابق با یکی از توپولوژی های معمولی استاندارد و با استفاده از یکی از پروتکل های لایه پیوند تعریف شده برای این توپولوژی برای انتقال داده درک می شود.

بنابراین، در داخل شبکه، تحویل داده ها توسط لایه پیوند تنظیم می شود، اما تحویل داده ها بین شبکه ها توسط لایه شبکه انجام می شود.

پیام های لایه شبکه نامیده می شوند بسته ها. هنگام سازماندهی تحویل بسته در سطح شبکه، از این مفهوم استفاده می شود "شماره شبکه". در این حالت، آدرس گیرنده شامل شماره شبکه و شماره رایانه موجود در آن شبکه است.

شبکه ها توسط دستگاه های خاصی به نام روتر به هم متصل می شوند. روتردستگاهی است که اطلاعات توپولوژی اتصالات را جمع آوری می کند و بر اساس آن بسته های لایه شبکه را به شبکه مقصد ارسال می کند. برای انتقال پیام از فرستنده ای که در یک شبکه قرار دارد به گیرنده ای که در شبکه دیگری قرار دارد، لازم است تعداد مشخصی از انتقال (Hop) بین شبکه ها انجام شود و هر بار مسیر مناسب را انتخاب کنید. بنابراین، یک مسیر، دنباله ای از مسیریاب ها است که یک بسته از آن عبور می کند.

مشکل انتخاب بهترین مسیر نامیده می شود مسیریابیو حل آن وظیفه اصلی لایه شبکه است. این مشکل با این واقعیت تشدید می شود که کوتاه ترین مسیر همیشه بهترین نیست. اغلب ملاک انتخاب مسیر زمان انتقال داده در این مسیر است که بستگی به پهنای باند کانال های ارتباطی و شدت ترافیک دارد که در طول زمان می تواند تغییر کند. برخی از الگوریتم های مسیریابی سعی می کنند خود را با تغییرات بار تطبیق دهند، در حالی که برخی دیگر بر اساس میانگین های بلندمدت تصمیم می گیرند. انتخاب مسیر همچنین می تواند بر اساس معیارهای دیگری مانند قابلیت اطمینان انتقال باشد.

لایه شبکه دو نوع پروتکل را تعریف می کند. نوع اول به تعریف قوانینی برای انتقال بسته ها با داده های گره های انتهایی از یک گره به یک روتر و بین روترها اشاره دارد. این پروتکل ها هستند که معمولاً هنگام صحبت در مورد پروتکل های لایه شبکه به آنها اشاره می شود. لایه شبکه همچنین شامل نوع دیگری از پروتکل به نام است پروتکل های تبادل اطلاعات مسیریابی. روترها از این پروتکل ها برای جمع آوری اطلاعات در مورد توپولوژی اتصالات استفاده می کنند. پروتکل های لایه شبکه توسط ماژول های نرم افزاری سیستم عامل و همچنین نرم افزار و سخت افزار روترها پیاده سازی می شوند.

نمونه هایی از پروتکل های لایه شبکه عبارتند از پروتکل IP Internetworking پشته TCP/IP و IPX Packet Internetworking Protocol از پشته Novell.

لایه انتقال: در مسیر فرستنده به گیرنده، بسته ها ممکن است خراب یا گم شوند. در حالی که برخی از برنامه‌ها مدیریت خطای خاص خود را دارند، برخی نیز وجود دارند که ترجیح می‌دهند فوراً با یک اتصال قابل اعتماد مقابله کنند. وظیفه لایه انتقال این است که اطمینان حاصل کند که برنامه ها یا لایه های بالایی پشته - برنامه کاربردی و جلسه - داده ها را با درجه ای از قابلیت اطمینان مورد نیاز منتقل می کنند. مدل OSI پنج کلاس از خدمات ارائه شده توسط لایه انتقال را تعریف می کند. این نوع خدمات در کیفیت خدمات ارائه شده متفاوت است: فوریت، توانایی بازیابی ارتباطات قطع شده، در دسترس بودن امکانات مالتی پلکس برای اتصالات متعدد بین پروتکل های کاربردی مختلف از طریق یک پروتکل حمل و نقل مشترک، و مهمتر از همه، توانایی تشخیص و تصحیح. خطاهای انتقال، مانند اعوجاج، از دست دادن و تکراری شدن بسته ها.

انتخاب کلاس خدمات لایه حمل و نقل از یک طرف به میزان حل شدن وظیفه اطمینان از قابلیت اطمینان توسط خود برنامه ها و پروتکل های بالاتر از لایه های حمل و نقل تعیین می شود و از طرف دیگر این امر انتخاب بستگی به میزان قابل اعتماد بودن کل سیستم انتقال داده آنلاین دارد. به عنوان مثال، اگر کیفیت کانال های ارتباطی بسیار بالا باشد و احتمال بروز خطاهای شناسایی نشده توسط پروتکل ها بیشتر باشد. سطوح پایین، کوچک است، منطقی است که از یکی از سرویس های لایه حمل و نقل سبک استفاده کنید که با بررسی های متعدد، دست دادن و سایر روش های بهبود قابلیت اطمینان انجام نمی شود. اگر وسایل نقلیه در ابتدا بسیار غیرقابل اعتماد هستند، پس توصیه می شود به پیشرفته ترین سرویس لایه حمل و نقل مراجعه کنید که با استفاده از حداکثر ابزار برای شناسایی و حذف خطاها کار می کند - با استفاده از از پیش ایجاد یک اتصال منطقی، کنترل تحویل پیام با استفاده از جمع های چک و شماره گذاری چرخه ای. بسته ها، ایجاد مهلت زمانی تحویل و غیره

به عنوان یک قاعده، تمام پروتکل ها، از لایه انتقال و بالاتر، توسط نرم افزار گره های انتهایی شبکه - اجزای سیستم عامل شبکه آنها پیاده سازی می شوند. نمونه هایی از پروتکل های انتقال شامل پروتکل های TCP و UDP پشته TCP/IP و پروتکل SPX پشته Novell است.

لایه جلسه: لایه جلسه کنترل گفتگو را به منظور تعیین اینکه کدام طرف در آن فعال است را فراهم می کند در حال حاضرو همچنین امکانات همگام سازی را فراهم می کند. دومی به شما امکان می دهد نقاط بازرسی را در نقل و انتقالات طولانی وارد کنید تا در صورت شکست بتوانید به آخرین مورد بازگردید. ایست بازرسیبه جای شروع دوباره از ابتدا در عمل، برنامه های کمی از لایه نشست استفاده می کنند و به ندرت پیاده سازی می شود.

لایه ارائه: این لایه تضمین می کند که اطلاعات ارسال شده توسط لایه برنامه توسط لایه برنامه در سیستم دیگری قابل درک خواهد بود. در صورت لزوم، لایه ارائه تبدیل فرمت های داده را به برخی از قالب های ارائه رایج انجام می دهد و در پذیرش، بر این اساس، تبدیل معکوس را انجام می دهد. بنابراین، لایه های کاربردی می توانند برای مثال بر تفاوت های نحوی در نمایش داده ها غلبه کنند. در این سطح، رمزگذاری و رمزگشایی داده ها قابل انجام است، که به لطف آن، محرمانه بودن تبادل داده ها بلافاصله برای تمام خدمات برنامه تضمین می شود. نمونه ای از پروتکلی که در لایه ارائه عمل می کند، پروتکل لایه سوکت امن (SSL) است که پیام ایمن را برای پروتکل های لایه کاربردی پشته TCP/IP فراهم می کند.

لایه برنامه: لایه برنامه در واقع فقط مجموعه ای از پروتکل های مختلف است که از طریق آن کاربران شبکه به منابع مشترک مانند فایل ها، چاپگرها یا صفحات وب ابرمتن دسترسی پیدا می کنند و همکاری خود را به عنوان مثال با استفاده از پروتکل ایمیل سازماندهی می کنند. معمولاً واحد داده ای که لایه برنامه روی آن کار می کند نامیده می شود پیام .

تنوع بسیار گسترده ای از پروتکل های لایه کاربردی وجود دارد. در اینجا تنها چند مورد از رایج‌ترین پیاده‌سازی‌های سرویس فایل به عنوان مثال آورده شده است: NCP در سیستم عامل Novell NetWare SMB به ویندوز مایکروسافت NT، NFS، FTP و TFTP که بخشی از پشته TCP/IP هستند.

مدل OSI اگرچه بسیار مهم است، اما تنها یکی از بسیاری از مدل های ارتباطی است. این مدل‌ها و پشته‌های پروتکل مرتبط با آن‌ها ممکن است در تعداد لایه‌ها، عملکرد آنها، قالب‌های پیام، خدمات ارائه‌شده در لایه‌های بالایی و سایر پارامترها متفاوت باشند.

ویژگی پشته های پروتکل های ارتباطی محبوب

بنابراین، تعامل رایانه ها در شبکه ها مطابق با قوانین خاصی برای تبادل پیام ها و قالب های آنها، یعنی مطابق با پروتکل های خاص اتفاق می افتد. مجموعه ای از پروتکل های سازمان یافته به صورت سلسله مراتبی که مشکل تعامل بین گره های شبکه را حل می کند، پشته پروتکل های ارتباطی نامیده می شود.

پشته های پروتکل زیادی وجود دارد که به طور گسترده در شبکه ها استفاده می شود. اینها پشته هایی هستند که استانداردهای بین المللی و ملی هستند و پشته های مارک دار که به دلیل رواج تجهیزات یک شرکت خاص رواج یافته اند. نمونه هایی از پشته های پروتکل محبوب عبارتند از پشته IPX/SPX Novell، پشته TCP/IP مورد استفاده در اینترنت و بسیاری از شبکه های سیستم عامل. سیستم های یونیکس، پشته OSI سازمان بین المللی استاندارد، پشته DECnet شرکت تجهیزات دیجیتال و برخی دیگر.

استفاده از یک یا آن دسته از پروتکل های ارتباطی در شبکه تا حد زیادی چهره شبکه و ویژگی های آن را تعیین می کند. در شبکه های کوچک، فقط می توان از یک پشته استفاده کرد. در شبکه های بزرگ شرکتی که شبکه های مختلف را ترکیب می کنند، به عنوان یک قاعده، چندین پشته به صورت موازی استفاده می شود.

تجهیزات ارتباطی پروتکل های لایه پایین تر را پیاده سازی می کنند که بیشترنسبت به پروتکل های لایه بالاتر استاندارد شده اند و این یک پیش نیاز برای همکاری موفقیت آمیز تجهیزات از تولید کنندگان مختلف است. لیست پروتکل های پشتیبانی شده توسط یک دستگاه ارتباطی خاص یکی از مهمترین ویژگی های این دستگاه است.

رایانه ها پروتکل های ارتباطی را در قالب عناصر نرم افزاری متناظر سیستم عامل شبکه پیاده سازی می کنند، به عنوان مثال، پروتکل های سطح پیوند معمولاً به عنوان درایورهای آداپتور شبکه پیاده سازی می شوند و پروتکل های سطح بالایی به شکل مؤلفه های سرور و سرویس گیرنده خدمات شبکه هستند.

توانایی کارکرد خوب در محیط یک سیستم عامل خاص است مشخصه مهمتجهیزات ارتباطی شما اغلب می توانید در تبلیغات یک آداپتور شبکه یا هاب بخوانید که به طور خاص برای کار در شبکه NetWare یا UNIX طراحی شده است. این بدان معنی است که توسعه دهندگان سخت افزار ویژگی های آن را برای پروتکل های مورد استفاده در این سیستم عامل شبکه یا برای این نسخه از پیاده سازی آنها در صورتی که این پروتکل ها در سیستم عامل های مختلف استفاده می شود، بهینه کرده اند. با توجه به ویژگی‌های پیاده‌سازی پروتکل‌ها در سیستم‌عامل‌های مختلف، یکی از ویژگی‌های تجهیزات ارتباطی، گواهینامه آن برای توانایی کار در محیط این سیستم عامل است.

در سطوح پایین تر - فیزیکی و کانالی - تقریباً همه پشته ها از پروتکل های یکسانی استفاده می کنند. اینها پروتکل‌های استاندارد Ethernet، Token Ring، FDDI و برخی پروتکل‌های دیگر هستند که امکان استفاده از تجهیزات مشابه را در همه شبکه‌ها فراهم می‌کنند.

پروتکل های شبکه و لایه های بالاتر پشته های استاندارد موجود بسیار متنوع هستند و به طور معمول با لایه بندی توصیه شده توسط مدل ISO مطابقت ندارند. به طور خاص، در این پشته ها، عملکردهای لایه جلسه و ارائه اغلب با لایه برنامه ترکیب می شوند. این اختلاف به این دلیل است که مدل ISO در نتیجه تعمیم پشته های موجود و واقعی استفاده شده ظاهر شد و نه برعکس.

پشته OSI

باید بین پشته پروتکل OSI و مدل OSI تمایز قائل شد. در حالی که مدل OSI به طور مفهومی روش تعامل سیستم های باز را تعریف می کند، وظیفه را به 7 سطح تجزیه می کند، هدف هر سطح را استاندارد می کند و نام های استاندارد را برای سطوح معرفی می کند، پشته OSI مجموعه ای از مشخصات پروتکل بسیار خاص است که یک پروتکل را تشکیل می دهد. پشته پروتکل توافق شده این پشته پروتکل توسط دولت ایالات متحده در برنامه GOSIP پشتیبانی می شود. همه شبکه های کامپیوترتأسیسات دولتی پس از سال 1990 یا باید مستقیماً پشته OSI را پشتیبانی کنند یا وسایلی را برای مهاجرت به آن پشته در آینده فراهم کنند. با این حال، پشته OSI در اروپا محبوب تر از ایالات متحده است، زیرا شبکه های قدیمی کمتری در اروپا نصب شده اند که از پروتکل های خود استفاده می کنند. همچنین نیاز شدیدی به یک پشته مشترک در اروپا وجود دارد، زیرا تعداد زیادی از کشورهای مختلف وجود دارد.

این یک استاندارد بین المللی و مستقل از سازنده است. می تواند قابلیت همکاری بین شرکت ها، شرکا و تامین کنندگان را فراهم کند. این تعامل به دلیل مشکلات آدرس دهی، نامگذاری و امنیت داده ها پیچیده می شود. تمام این مشکلات در پشته OSI تا حدی حل شده است. پروتکل های OSI پرهزینه هستند قدرت پردازش CPU، آنها را برای ماشین های قدرتمند به جای شبکه مناسب تر می کند کامپیوترهای شخصی. اکثر سازمان ها در حال حاضر فقط در حال برنامه ریزی برای انتقال به پشته OSI هستند. از جمله کسانی که در این راستا کار می کنند، نیروی دریایی ایالات متحده و NFSNET هستند. یکی از بزرگترین تولیدکنندگان پشتیبانی کننده OSI AT&T است. شبکه Stargroup آن کاملاً مبتنی بر پشته OSI است.

به دلایل واضح، پشته OSI، بر خلاف سایر پشته های استاندارد، به طور کامل با مدل قابلیت همکاری OSI مطابقت دارد، شامل مشخصات هر هفت لایه مدل اتصال سیستم های باز است (شکل 1.3).

برنج. 1.3. پشته OSI

بر پشته OSI از پروتکل های اترنت، Token Ring، FDDI، LLC، X.25 و ISDN پشتیبانی می کند. این پروتکل‌ها به طور مفصل در بخش‌های دیگر کتابچه راهنما مورد بحث قرار خواهند گرفت.

خدمات شبکه، حمل و نقل و جلسهسطوحدر پشته OSI نیز موجود هستند، اما چندان رایج نیستند. لایه شبکه پروتکل های بدون اتصال و بدون اتصال را پیاده سازی می کند. پروتکل حمل و نقل پشته OSI، مطابق با توابع تعریف شده برای آن در مدل OSI، تفاوت بین خدمات شبکه اتصال گرا و بدون اتصال را پنهان می کند، به طوری که کاربران بدون توجه به لایه شبکه زیرین، کیفیت خدمات مورد نظر را دریافت می کنند. برای اطمینان از این امر، لایه انتقال از کاربر می خواهد که کیفیت خدمات مورد نظر را مشخص کند. 5 کلاس خدمات حمل و نقل تعریف شده است، از پایین ترین کلاس 0 تا بالاترین کلاس 4، که در درجه تحمل خطا و الزامات بازیابی اطلاعات پس از خطا متفاوت است.

خدمات سطح کاربردی شامل انتقال فایل، شبیه سازی ترمینال، سرویس دایرکتوری و نامه می باشد. از این میان، امیدوارکننده ترین خدمات دایرکتوری (استاندارد X.500)، پست الکترونیکی (X.400)، پروتکل ترمینال مجازی (VT)، انتقال فایل، پروتکل دسترسی و کنترل (FTAM)، پروتکل انتقال و کنترل شغل ( JTM). اخیرا ISO تلاش های خود را بر روی خدمات سطح بالا متمرکز کرده است.

توصیه‌های X.400 حداقل مجموعه خدمات مورد نیاز زیر را برای ارائه به کاربران تعریف می‌کند: کنترل دسترسی، نگهداری از شناسه‌های پیام سیستم منحصر به فرد، اعلان تحویل یا عدم تحویل پیام با دلیل، نشان‌دهنده نوع محتوای پیام، نشان‌دهنده تبدیل محتوای پیام، انتقال و مهرهای زمان تحویل، انتخاب دسته تحویل (فوری، غیر فوری، عادی)، تحویل چندپخشی، تحویل با تأخیر (تا یک نقطه خاص از زمان)، تبدیل محتوا به تعامل با سیستم‌های پستی ناسازگار، مانند خدمات تلکس و فکس، درخواست آیا یک پیام خاص تحویل داده شده است، لیست های پستی، که می توانند ساختار تودرتو داشته باشند، ابزار محافظت از پیام ها در برابر دسترسی غیرمجاز، بر اساس یک سیستم رمزگذاری نامتقارن کلید عمومی.

هدف از توصیه ها X.500توسعه استانداردهای جهانی است میز کمک. فرآیند ارسال پیام مستلزم اطلاع از آدرس گیرنده است که مشکل شبکه های بزرگ است، بنابراین لازم است یک میز کمک برای دریافت آدرس فرستنده و گیرنده به شما کمک کند. به طور کلی، یک سرویس X.500 یک پایگاه داده توزیع شده از نام ها و آدرس ها است. همه کاربران به طور بالقوه واجد شرایط ورود به این پایگاه داده با استفاده از مجموعه خاصی از ویژگی ها هستند.

عملیات زیر در پایگاه داده نام ها و آدرس ها تعریف شده است:

• خواندن - گرفتن آدرس با نام شناخته شده،
• query - گرفتن نام از ویژگی های آدرس شناخته شده،
• اصلاح، از جمله حذف و اضافه کردن رکوردها در پایگاه داده.

چالش های اصلی در اجرای توصیه های X.500 از محدوده این پروژه ناشی می شود که ادعا می کند یک سرویس مرجع جهانی است. بنابراین، نرم‌افزاری که توصیه‌های X.500 را پیاده‌سازی می‌کند، بسیار دست و پا گیر است و عملکرد سخت‌افزاری را بالا می‌برد.

پروتکل VTمشکل ناسازگاری بین پروتکل های مختلف شبیه سازی ترمینال را حل می کند. در حال حاضر، کاربر یک کامپیوتر شخصی سازگار با IBM PC باید سه عدد خریداری کند برنامه های مختلفبرای شبیه سازی پایانه های انواع مختلف و با استفاده از پروتکل های مختلف. اگر هر کامپیوتر میزبان دارای نرم افزار پروتکل شبیه سازی ترمینال ISO باشد، کاربر تنها به یک برنامه نیاز دارد که از پروتکل VT پشتیبانی کند. ISO در استاندارد خود، ویژگی‌های شبیه‌سازی ترمینال پرکاربرد را انباشته کرد.

انتقال فایل رایج ترین سرویس کامپیوتری است. دسترسی به فایل ها، چه محلی و چه از راه دور، برای همه برنامه ها مورد نیاز است - ویرایشگرهای متن, پست الکترونیک، پایگاه های داده یا برنامه های راه اندازی از راه دور. ISO چنین سرویسی را در پروتکل فراهم می کند FTAM. همراه با استاندارد X.400، این استاندارد محبوب ترین استاندارد در پشته OSI است. FTAM امکاناتی را برای بومی سازی و دسترسی به محتوای فایل فراهم می کند و شامل مجموعه ای از دستورالعمل ها برای درج، جایگزینی، گسترش و پاکسازی محتوای فایل است. FTAM همچنین امکاناتی را برای دستکاری یک فایل به طور کلی فراهم می کند، از جمله ایجاد، حذف، خواندن، باز کردن، بستن یک فایل و انتخاب ویژگی های آن.

پروتکل انتقال و کنترل شغل JTMبه کاربران اجازه می دهد کارهایی را برای تکمیل در رایانه میزبان ارسال کنند. زبان کنترل شغل که انتقال کار را فراهم می کند، به کامپیوتر میزبان می گوید که چه کاری و با چه برنامه ها و فایل هایی انجام دهد. پروتکل JTM از روش سنتی پشتیبانی می کند پردازش دسته ای، پردازش تراکنش ها، ورود کار از راه دور و دسترسی به پایگاه های داده توزیع شده.

پشته TCP/IP

پشته TCP/IP که پشته DoD و پشته اینترنت نیز نامیده می‌شود، یکی از محبوب‌ترین و امیدوارکننده‌ترین پشته‌های پروتکل ارتباطی است. اگر در حال حاضر عمدتاً در شبکه هایی با سیستم عامل یونیکس توزیع شده است، پیاده سازی آن در آخرین نسخه هاسیستم عامل های شبکه برای رایانه های شخصی (Windows NT، NetWare) پیش نیاز خوبی برای رشد سریع تعداد نصب های پشته TCP / IP است.

این پشته به ابتکار وزارت دفاع ایالات متحده (وزارت دفاع، وزارت دفاع) بیش از 20 سال پیش برای اتصال شبکه آزمایشی ARPAnet با سایر شبکه های ماهواره ای به عنوان مجموعه ای از پروتکل های مشترک برای یک محیط محاسباتی ناهمگن توسعه یافت. شبکه ARPA از توسعه دهندگان و محققان در زمینه های نظامی پشتیبانی می کرد. در شبکه ARPA، ارتباط بین دو رایانه با استفاده از پروتکل اینترنت (IP) انجام می شد که تا به امروز یکی از اصلی ترین آنها در پشته TCP / IP است و در نام پشته ظاهر می شود.

دانشگاه برکلی با پیاده سازی پروتکل های پشته در نسخه سیستم عامل یونیکس خود، سهم عمده ای در توسعه پشته TCP/IP داشت. پذیرش گسترده سیستم عامل یونیکس منجر به پذیرش گسترده پروتکل IP و سایر پروتکل های پشته شد. در همان پشته، جهان شبکه اطلاعاتاینترنت که گروه وظیفه مهندسی اینترنت آن (IETF) سهم عمده ای در توسعه استانداردهای پشته منتشر شده در قالب مشخصات RFC دارد.

از آنجایی که پشته TCP/IP قبل از ظهور مدل تعامل سیستم های باز ISO/OSI توسعه یافته بود، اگرچه ساختار لایه ای نیز دارد، مطابقت بین سطوح پشته TCP/IP و سطوح مدل OSI نسبتاً دلخواه است. .

ساختار پروتکل های TCP/IP در شکل 1.4 نشان داده شده است. پروتکل های TCP/IP به 4 لایه تقسیم می شوند.

برنج. 1.4. پشته TCP/IP

پایین ترین ( سطح IV ) - سطح رابط های دروازه - مربوط به لایه های فیزیکی و پیوند داده های مدل OSI است. این سطح در پروتکل‌های TCP/IP تنظیم نمی‌شود، اما از تمام استانداردهای رایج سطح پیوند فیزیکی و داده‌ای پشتیبانی می‌کند: برای کانال‌های محلی، اینها اترنت، Token Ring، FDDI هستند؛ اتصالات نقطه به نقطه از طریق پیوندهای سریال. شبکه های جهانیو پروتکل های شبکه های سرزمینی X.25 و ISDN. مشخصات ویژه ای نیز ایجاد شده است که استفاده از فناوری ATM را به عنوان انتقال لایه پیوند تعریف می کند.

مرحله ی بعد ( سطح III ) لایه کار اینترنتی است که به انتقال دیتاگرام ها با استفاده از شبکه های محلی مختلف، شبکه های سرزمینی X.25، پیوندهای موقت و غیره می پردازد. به عنوان پروتکل اصلی لایه شبکه (از نظر مدل OSI)، پروتکل استفاده شده در پشته است IP، که در ابتدا به عنوان یک پروتکل برای انتقال بسته ها در شبکه های ترکیبی، متشکل از تعداد زیادی شبکه محلی، که توسط پیوندهای محلی و جهانی متحد شده اند، طراحی شد. بنابراین پروتکل IP در شبکه هایی با توپولوژی پیچیده به خوبی کار می کند و به طور منطقی از وجود زیرسیستم ها در آنها استفاده می کند و پهنای باند خطوط ارتباطی کم سرعت را مصرف می کند. پروتکل IP یک پروتکل دیتاگرام است.

لایه Internetworking همچنین شامل کلیه پروتکل های مربوط به تدوین و اصلاح جداول مسیریابی مانند پروتکل های جمع آوری اطلاعات مسیریابی می باشد. پاره كردن(پروتکل مسیریابی اینترنت) و OSPF(ابتدا کوتاهترین مسیر را باز کنید)، و همچنین پروتکل پیام کنترل اینترنت ICMP(پروتکل پیام کنترل اینترنت). پروتکل دوم برای تبادل اطلاعات در مورد خطاهای بین روتر و دروازه، سیستم منبع و سیستم گیرنده، یعنی برای سازماندهی در نظر گرفته شده است. بازخورد. با کمک بسته های ویژه ICMP، در مورد عدم امکان تحویل یک بسته، در مورد تجاوز از طول عمر یا مدت زمان مونتاژ بسته از قطعات، در مورد مقادیر غیرعادی پارامتر، در مورد تغییر مسیر ارسال و نوع سرویس، در مورد وضعیت گزارش می شود. از سیستم و غیره

مرحله ی بعد ( سطح II) اساسی نامیده می شود. پروتکل کنترل انتقال در این سطح عمل می کند. TCP(پروتکل کنترل انتقال) و پروتکل دیتاگرام کاربر UDP(پروتوکل دیتاگرام کاربر). پروتکل TCP یک اتصال مجازی پایدار بین فرآیندهای برنامه از راه دور فراهم می کند. پروتکل UDP انتقال بسته های برنامه را با استفاده از روش دیتاگرام یعنی بدون برقراری ارتباط مجازی فراهم می کند و بنابراین نیاز به سربار کمتری نسبت به TCP دارد.

سطح بالا ( سطح I) کاربردی نامیده می شود. پشته TCP/IP طی سال‌ها استفاده در شبکه‌های کشورها و سازمان‌های مختلف، تعداد زیادی پروتکل و خدمات در سطح برنامه را جمع‌آوری کرده است. اینها شامل پروتکل های پرکاربرد مانند پروتکل کپی فایل FTP، پروتکل شبیه سازی ترمینال Telnet، پروتکل پستی SMTP، که در ایمیل اینترنت و شاخه روسی آن RELCOM، خدمات فرامتن برای دسترسی به اطلاعات از راه دور، مانند WWW و بسیاری دیگر استفاده می شود. اجازه دهید با جزئیات بیشتری در مورد برخی از آنها صحبت کنیم که بیشترین ارتباط را با موضوع این دوره دارند.

پروتکل SNMP(پروتکل مدیریت شبکه ساده) برای سازماندهی استفاده می شود مدیریت شبکه. مشکل کنترل در اینجا به دو وظیفه تقسیم می شود. اولین وظیفه مربوط به انتقال اطلاعات است. پروتکل‌های انتقال اطلاعات کنترل، رویه‌ای را برای تعامل بین سرور و برنامه کلاینت در حال اجرا در میزبان مدیر تعریف می‌کنند. آنها قالب های پیام رد و بدل شده بین سرویس گیرندگان و سرورها و همچنین فرمت های نام و آدرس را تعریف می کنند. وظیفه دوم مربوط به داده های کنترل شده است. استانداردها تعیین می کنند که چه داده هایی باید در دروازه ها ذخیره و انباشته شوند، نام این داده ها و نحو این نام ها. استاندارد SNMP مشخصات را تعریف می کند پایگاه اطلاع رسانیداده های مدیریت شبکه این مشخصات، که به عنوان پایگاه اطلاعات مدیریت (MIB) شناخته می شود، عناصر داده ای را که یک میزبان یا دروازه باید ذخیره کند و عملیات مجاز روی آنها را تعریف می کند.

پروتکل انتقال فایل FTP(پروتکل انتقال فایل) پیاده سازی می کند دسترسی از راه دوربه فایل به منظور اطمینان از انتقال قابل اعتماد، FTP از پروتکل اتصال گرا - TCP - به عنوان یک انتقال استفاده می کند. علاوه بر پروتکل انتقال فایل، FTP خدمات دیگری نیز ارائه می دهد. بنابراین به کاربر این فرصت داده می شود که به صورت تعاملی با یک ماشین راه دور کار کند، به عنوان مثال، می تواند محتویات دایرکتوری های آن را چاپ کند، FTP به کاربر اجازه می دهد تا نوع و قالب داده های ذخیره شده را مشخص کند. در نهایت، FTP احراز هویت کاربر را انجام می دهد. کاربران طبق پروتکل موظفند نام کاربری و رمز عبور خود را قبل از دسترسی به فایل ارائه دهند.

در پشته TCP/IP، FTP گسترده ترین خدمات فایل را ارائه می دهد، اما همچنین پیچیده ترین برای برنامه ریزی است. برنامه هایی که به تمام ویژگی های FTP نیاز ندارند می توانند از پروتکل اقتصادی دیگر - ساده ترین پروتکل انتقال فایل استفاده کنند. TFTP(پروتکل انتقال فایل بی اهمیت). این پروتکل فقط انتقال فایل را پیاده سازی می کند و پروتکل بدون اتصال UDP که ساده تر از TCP است به عنوان انتقال استفاده می شود.

پروتکل شبکه راه دورجریانی از بایت ها را بین فرآیندها و بین یک فرآیند و یک ترمینال فراهم می کند. اغلب، این پروتکل برای شبیه سازی ترمینال یک کامپیوتر راه دور استفاده می شود.

پشته IPX/SPX

این پشته، پشته پروتکل اصلی Novell است که در اوایل دهه 1980 برای سیستم عامل شبکه NetWare خود توسعه داد. پروتکل های Internetwork Packet Exchange (IPX) و Sequnced Packet Exchange (SPX) که نام پشته را به آن داده اند، انطباق مستقیم پروتکل های XNS زیراکس هستند که بسیار کمتر از IPX/SPX هستند. پروتکل های IPX/SPX از نظر نصب پیشتاز هستند و این به این دلیل است که خود سیستم عامل NetWare با سهم نصب در مقیاس جهانی در حدود 65٪ موقعیت پیشرو را به خود اختصاص داده است.

خانواده پروتکل های Novell و مطابقت آنها با مدل ISO/OSI در شکل 1.5 نشان داده شده است.

برنج. 1.5. پشته IPX/SPX

بر لایه های پیوند فیزیکی و داده ای شبکه های نوول از تمام پروتکل های محبوب این سطوح (اترنت، حلقه توکن، FDDI و غیره) استفاده می کنند.

بر لایه شبکه پروتکل در حال اجرا در پشته Novell IPXو همچنین مسیریابی پروتکل های تبادل اطلاعات پاره كردنو NLSP(شبیه به پروتکل OSPF پشته TCP/IP). IPX پروتکلی است که به آدرس دهی و مسیریابی بسته ها در شبکه های Novell می پردازد. تصمیمات مسیریابی IPX بر اساس فیلدهای آدرس در هدر بسته آن و همچنین اطلاعات حاصل از پروتکل های تبادل اطلاعات مسیریابی است. به عنوان مثال، IPX از اطلاعات ارائه شده توسط RIP یا NetWare Link State Protocol (NLSP) برای ارسال بسته ها به رایانه مقصد یا روتر بعدی استفاده می کند. پروتکل IPX فقط از پیام های دیتاگرام پشتیبانی می کند که باعث صرفه جویی در منابع محاسباتی می شود. بنابراین، پروتکل IPX سه عملکرد را انجام می دهد: تنظیم آدرس، ایجاد مسیر، و پخش دیتاگرام.

لایه انتقال مدل OSI در پشته Novell با پروتکل SPX مطابقت دارد که پیام های اتصال گرا را پیاده سازی می کند.

در بالا سطوح برنامه، ارائه و جلسهپروتکل های NCP و SAP کار می کنند. پروتکل NCP(NetWare Core Protocol) پروتکلی برای برقراری ارتباط بین سرور NetWare و پوسته ایستگاه کاری است. این پروتکل لایه کاربردی یک معماری سرویس گیرنده-سرور را در لایه های بالایی مدل OSI پیاده سازی می کند. با استفاده از توابع این پروتکل، ایستگاه کاری به سرور متصل می شود، دایرکتوری های سرور را به حروف درایو محلی نگاشت، مرور می کند. سیستم فایلسرور، کپی ها فایل های حذف شده، صفات آنها و غیره را تغییر می دهد و جداسازی را نیز انجام می دهد چاپگر شبکهبین ایستگاه های کاری

سرورها و روترها از SAP برای تبلیغ خدمات خود استفاده می کنند آدرس های شبکه. پروتکل SAP به دستگاه های شبکه اجازه می دهد تا به طور مداوم سرویس هایی را که در حال حاضر در شبکه در دسترس هستند به روز کنند. هنگام راه اندازی، سرورها از SAP برای تبلیغ خدمات خود به بقیه شبکه استفاده می کنند. هنگامی که سرور خاموش می شود، از SAP استفاده می کند تا به شبکه اطلاع دهد که سرویس آن خاتمه یافته است.

در شبکه های Novell، سرورهای NetWare 3.x هر دقیقه بسته های پخش SAP را ارسال می کنند. بسته های SAP تا حد زیادی شبکه را آلوده می کنند، بنابراین یکی از وظایف اصلی روترهایی که به لینک های جهانی می روند، فیلتر کردن ترافیک بسته های SAP و بسته های RIP است.

ویژگی های پشته IPX/SPX به دلیل ویژگی های سیستم عامل NetWare است، یعنی جهت گیری نسخه های اولیه آن (تا 4.0) برای کار در شبکه های محلی کوچک، متشکل از رایانه های شخصی با منابع متوسط. بنابراین، ناول به پروتکل هایی نیاز داشت که به حداقل تعداد نیاز داشت حافظه دسترسی تصادفی(محدود به 640 کیلوبایت در رایانه های سازگار با IBM که دارای MS-DOS هستند) و روی پردازنده هایی با قدرت پردازش کمی به سرعت اجرا می شود. در نتیجه، پروتکل‌های پشته IPX/SPX تا همین اواخر در شبکه‌های محلی به خوبی کار می‌کردند و در شبکه‌های شرکت‌های بزرگ چندان خوب کار نمی‌کردند، زیرا پیوندهای جهانی کند را با بسته‌های پخش بارگذاری می‌کردند که به‌شدت توسط چندین پروتکل از این پشته استفاده می‌شد (به عنوان مثال). ، برای ایجاد ارتباط بین مشتری و سرور).

این شرایط و این واقعیت که پشته IPX/SPX متعلق به Novell است و باید از Novell مجوز داشته باشد. برای مدت طولانیتوزیع آن را فقط به شبکه های NetWare محدود کرد. با این حال، زمانی که NetWare 4.0 منتشر شد، ناول تغییرات عمده‌ای را در پروتکل‌های خود ایجاد کرده بود و همچنان ادامه می‌دهد تا آنها را برای شبکه‌های شرکتی مناسب‌تر کند. اکنون پشته IPX/SPX نه تنها در NetWare، بلکه در چندین سیستم عامل شبکه محبوب دیگر - SCO UNIX، Sun Solaris، Microsoft Windows NT نیز پیاده سازی شده است.

پشته NetBIOS/SMB

مایکروسافت و آی‌بی‌ام روی ابزارهای شبکه‌سازی رایانه‌های شخصی با هم کار کرده‌اند، بنابراین پشته پروتکل NetBIOS/SMB زاییده فکر مشترک آنهاست. ابزارهای NetBIOS در سال 1984 به عنوان یک توسعه شبکه از توابع استاندارد ظاهر شدند. سیستم پایهورودی/خروجی (BIOS) IBM PC برای برنامه شبکهشبکه PC IBM که در سطح برنامه (شکل 1.6) از پروتکل SMB (Server Message Block) برای پیاده سازی خدمات شبکه استفاده می کند.

برنج. 1.6. پشته NetBIOS/SMB

پروتکل NetBIOSدر سه سطح از مدل تعامل سیستم های باز عمل می کند: شبکه، حمل و نقل و جلسه. NetBIOS می تواند خدمات سطح بالاتری نسبت به پروتکل های IPX و SPX ارائه دهد، اما قابلیت مسیریابی ندارد. بنابراین، NetBIOS نیست پروتکل شبکهبه معنای دقیق کلمه NetBIOS شامل بسیاری از ویژگی های شبکه مفید است که می توان آنها را به لایه های شبکه، انتقال و جلسه نسبت داد، اما نمی توان از آن برای مسیریابی بسته ها استفاده کرد، زیرا پروتکل تبادل فریم NetBIOS چنین مفهومی را به عنوان شبکه معرفی نمی کند. این استفاده از پروتکل NetBIOS را به شبکه های محلی که زیر شبکه نیستند محدود می کند. NetBIOS از تبادل دیتاگرام و اتصال مبتنی بر پشتیبانی می کند.

پروتکل SMB، مطابق با لایه های کاربردی و ارائه مدل OSI، تعامل ایستگاه کاری با سرور را تنظیم می کند. توابع SMB شامل عملیات زیر است:

• مدیریت جلسه. ایجاد و شکستن یک کانال منطقی بین ایستگاه کاری و منابع شبکه فایل سرور.
• دسترسی به فایل ایستگاه کاری می‌تواند با درخواست‌هایی برای ایجاد و حذف دایرکتوری‌ها، ایجاد، باز کردن و بستن فایل‌ها، خواندن و نوشتن در فایل‌ها، تغییر نام و حذف فایل‌ها، جستجوی فایل‌ها، دریافت و تنظیم ویژگی‌های فایل، مسدود کردن رکوردها، به سرور فایل آدرس دهد.
• خدمات چاپ ایستگاه کاری می تواند فایل ها را برای چاپ روی سرور در صف قرار دهد و اطلاعاتی در مورد صف چاپ به دست آورد.
• سرویس پیام. SMB از پیام رسانی ساده با پشتیبانی می کند توابع زیر: ارسال یک پیام ساده ارسال پیام پخش؛ ارسال ابتدای بلوک پیام؛ ارسال متن بلوک پیام؛ ارسال انتهای بلوک پیام؛ ارسال نام کاربری؛ لغو انتقال؛ دریافت نام دستگاه

با توجه به تعداد زیاد اپلیکیشن هایی که استفاده می کنند توابع APIارائه شده توسط NetBIOS، بسیاری از سیستم عامل های شبکه این توابع را به عنوان یک رابط برای پروتکل های انتقال خود پیاده سازی می کنند. NetWare برنامه ای دارد که توابع NetBIOS را بر اساس پروتکل IPX شبیه سازی می کند و شبیه سازهای نرم افزار NetBIOS برای ویندوز NT و پشته TCP/IP وجود دارد.

چرا به این دانش ارزشمند نیاز داریم؟ (سرمقاله)

یک بار یکی از همکاران از من یک سوال پیچیده پرسید. خوب، او می گوید، شما می دانید که مدل OSI چیست ... و چرا به آن نیاز دارید، از این دانش چیست استفاده عملی: آیا می توان جلوی آدمک ها خودنمایی کرد؟ نادرست، فواید این دانش است رویکرد سیستم هاهنگام حل بسیاری از مسائل عملی. مثلا:

• عیب یابی (