Бит-ориентированные методы передачи

Наиболее известный протокол в вычислительных сетях – HDLC – High Level Data Link Control – высокоуровневое управление линиями связи. Бит-ориентированные протоколы обеспечивают кодовую прозрачность.Известный бит-ориентированный протокол HDLC. Используется во многих сетях. Имеет статус международного стандарта .

Канальный уровень делится на: Media Access Control, Linc Logical Control, LLC1, LLC2 – HDLC работает здесь, LLC3.

Link Access Protocol – LAP

Модем {LAP-B(X25), LAP-M, LAP-F, LAP-D, PPP}

LAP-B – сбалансированный LAP

F – frame relay

D – digital, Интегрированные сети с цифровым обслуживанием

IBM – такой же протокол – SDLC – Synchronous Date Logic Control – не отличается от LLС

Этот стандарт обеспечивает передачу данных различным схемам соединений (двухточечные и множественного доступа)

Этот стандарт поддерживает три режима передачи данных:

1. Режим нормального ответа

Передачи между первичной и вторичной станциями не существует.

Режим оповещения.

2. Режим асинхронного ответа

Вторичная станция может запрашивать передачу данных.

3. асинхронный сбалансированный режим – обычно встречается в Х25- сетях

Нет понятия первичной и вторичной станций, станции равноправны, дуплексный канал связи.

Функции канального уровня:

- Образует фреймы данных соответствующего формата с учетом типа сети

- Генерирует контрольные суммы

- Обнаруживает ошибки, проверяя контрольные суммы

- Повторно посылает данные при наличии ошибок

- Инициализирует канал связи и обеспечивает его бесперебойную работу, что гарантирует физическую надежность коммуникаций между узлами

- Анализирует адреса устройств

- Подтверждает прием фреймов

Протоколы и функции сетевого уровня. Таблицы маршрутизации.

Сетевой уровень служит для образования единой транспортной системы, объединяющей несколько сетей с различными принципами передачи информации между конечными узлами.

Функции сетевого уровня:

- доставка данных между сетями, функции маршрутизации, выбор наилучшего пути в соответствии с критерием передачи данных, управление потоком данных для предотвращения перегрузок, согласование разных технологий на межсетевом уровне, фильтрация трафика, гибкая адресация

Протоколы сетевого уровня:

-IP/IPv4/IPv6 (Internet Protocol).

- IPX (Internetwork Packet Exchange, протокол межсетевого обмена).

- CLNP (сетевой протокол без организации соединений).

- IPsec (Internet Protocol Security).

- ICMP (Internet Control Message Protocol).

- RIP (Routing Information Protocol).

- OSPF (Open Shortest Path First).

- ARP (Address Resolution Protocol).

Маршрутизатор – это совокупность определенного числа портов, каждому из которых подсоединяется определенная подсеть, при этом каждый порт рассматривается, как отдельный полноценный узел, соответствующей подсети. Маршрутизатор выполняет некоторые функции моста, такие анализ топологии, фильтрация и пересылка пакетов. Однако, в отличие от мостов, маршрутизаторы могут направлять пакеты в конкретные сети, анализировать сетевой трафик и быстро адаптироваться к изменениям сети. Маршрутизаторы реализовывают функцию маршрутизации, на основании той информации, которая находится в таблице маршрутизации.

Таблицы и протоколы маршрутизации

Базы данных используются маршрутизаторами для хранения информации об адресах узлов и состоянии сети. Маршрутизаторы, настроенные на динамическую маршрутизацию, автоматически обновляют таблицы, регулярно обмениваясь адресами. Также маршрутизаторы обмениваются сведениями о сетевом трафике, топологии сети и состоянии сетевых каналов.

При получении пакета маршрутизатор анализирует протокольный адрес на значения, например. Направление пересылки определяется на основании используемой метрики. Маршрутизаторы, работающие только с одним протоколом (например, с TCP/IP), поддерживают лишь одну базу данных адресов. Бывают и многопротокольные маршрутизаторы

RIP протокол

Маршрутизаторы используют Routing Information Protocol для определения минимального количества ретрансляций между ними и другими маршрутизаторами, после эта инфа добавляется в таблицу. Эти сведения использ для нахождения наилучшего маршрута для пересылки пакета.

Протокол RIP относится к группе протоколов «дистанционно-векторной маршрутизации», который оперирует хопами (ретрансляционными "скачками") в качестве метрики маршрутизации. Первоначально таблица маршрутизации каждого маршрутизатора включает в себя маршруты только для тех подсетей, что физически подсоединены к маршрутизатору. Используя протокол RIP, маршрутизатор периодически отправляет другим маршрутизаторам объявления, содержащие информацию о содержимом собственной таблицы маршрутизации. RIP использует для передачи объявлений широковещательные IP-пакеты. Рассылает сведения каждые 30 сек

Достоинства: -простота конфигурирования.

Недостатки: - Наличие жесткого ограничения на размер сети, протокол RIP может быть использован в сети, в которой не более чем 15 маршрутизаторами.

- Каждый RIP-маршрутизатор по умолчанию вещает в сеть свою полную таблицу маршрутизации раз в 30 секунд, довольно сильно нагружая низкоскоростные линии связи.

OSPF

Open Shortest Path First — протокол динамической маршрутизации, основанный на технологии отслеживания состояния канала и использующий для нахождения кратчайшего пути Алгоритм Дейкстры. OSPF относится к группе протоколов «протоколы по состоянию каналов».

Описание работы протокола

1. Маршрутизаторы обмениваются hello-пакетами. Маршрутизаторы, разделяющие общий канал передачи данных, становятся соседями, когда они приходят к договоренности об определённых параметрах, указанных в их hello-пакетах.

2. На след этапе работы протокола маршрутизаторы будут пытаться перейти в состояние смежности с маршрутизаторами, находящимися с ним в пределах прямой связи (на расстоянии 1 хопа). OSPF определяет несколько типов сетей и несколько типов маршрутизаторов. Пара маршрутизаторов, находящихся в состоянии смежности, синхронизирует между собой базу данных состояния каналов.

3. Каждый маршрутизатор посылает объявление о состоянии канала маршрутизаторам, с которыми он находится в состоянии смежности.

4. Каждый маршрутизатор, получивший объявление от смежного маршрутизатора, записывает передаваемую в нём информацию в базу данных состояния каналов маршрутизатора и рассылает копию объявления всем другим смежным с ним маршрутизатором.

5. Рассылая объявления через зону, все маршрутизаторы строят идентичную базу данных состояния каналов маршрутизатора.

6. Когда база данных построена, каждый роутер использует алгоритм Дейкстры для вычисления графа без петель, который будет описывать кратчайш путь к каждому известному пункту.

7. Каждый маршрутизатор строит таблицу маршрутизации из своего дерева кратчайших путей.

Основное достоинство что при его использовании маршрутизатор пересылает только ту часть таблицы маршрутизации, которая относится к его ближайшим каналам, такая посылка называется "сообщением маршрутизатора о состоянии каналов".

ARP ( Address Resolution Protocol — протокол определения адреса) — протокол сетевого уровня, предназначенный для определения MAC-адреса по известному IP-адресу.

Принцип работы.

1. Узел, которому нужно выполнить отображение IP-адреса на локальный адрес, формирует ARP запрос, вкладывает его в кадр протокола канального уровня, указывая в нем известный IP-адрес, и рассылает запрос широковещательно.

2. Все узлы локал сети получают ARP запрос и сравнив указанный там IP-адрес с собственным.

3. В случае их совпадения узел формирует ARP-ответ, в котором указывает свой IP-адрес и свой локальный адрес и отправляет его уже направленно, так как в ARP запросе отправитель указывает свой локальный адрес.

Преобразование адресов выполняется путем поиска в ARP-таблице. В двух столбцах содержатся IP- и Ethernet-адреса.

Таблица маршрутизации.