- •1. Основные понятия, стандарты и организации, действующие в области ис.
- •2. Семиуровневая модель вос.
- •Уровень 1, физический
- •3. Tcp/ip, распределение протоколов по уровням вос.
- •4. Протоколы ip, arp, rarp.
- •5. Протоколы tcp , icmp , udp.
- •6. Протокол tcp, алгоритм скользящего окна.
- •Разделение ip-сети на подсети, специальные адреса, частные адреса.
- •Механизм передачи информации в локальной сети.
- •11. Типы передачи пакетной информации (multicast, unicast, anycast, broadcast).
- •12. Технологии локальных сетей. Ethernet.
- •13. Адресация Ethernet, физические адреса.
- •14. Скс, основные принципы и стандарты.
- •15. Коммутаторы на основе коммутационной матрицы
- •17. Коммутаторы с общей шиной
- •Трехуровневая иерархическая модель сети.
- •Понятие петель. Широковещательный шторм.
- •Виртуальные локальные сети vlan, Tagged и Untagged .
6. Протокол tcp, алгоритм скользящего окна.
TCP – Transmission Control Protocol.
Протокол с установлением соединения и подтверждением доставки.
Единицей данных протокола TCP является сегмент.
Не все сегменты, посланные через соединение, будут одного и того же размера. Максимальный размер сегмента не должен превосходить максимального размера поля данных IP-пакета.
Для организации надежной передачи данных устанавливается логическое соединение между двумя прикладными процессами. В рамках соединения осуществляется обязательное подтверждение правильности приема для всех переданных сообщений, и при необходимости выполняется повторная передача. Соединение в TCP позволяет вести передачу данных одновременно в обе стороны, то есть полнодуплексную передачу.
Установление соединения выполняется в следующей последовательности:
- При установлении соединения одна из сторон является инициатором. Она посылает запрос к протоколу TCP на открытие порта для передачи (active open).
- После открытия порта протокол TCP на стороне процесса-инициатора посылает запрос процессу, с которым требуется установить соединение.
- Протокол TCP на приемной стороне открывает порт для приема данных (passive open) и возвращает квитанцию, подтверждающую прием запроса.
Концепция квитирования
В рамках соединения правильность передачи каждого сегмента должна подтверждаться квитанцией получателя. Для каждого кадра отправитель ожидает от приемника так называемую положительную квитанцию - служебное сообщение, извещающее о том, что исходный кадр был получен и данные в нем оказались корректными.
Существуют два подхода к организации процесса обмена положительными и отрицательными квитанциями: с простоями и с организацией "окна".
Метод с простоями требует, чтобы источник, пославший кадр, ожидал получения квитанции (положительной или отрицательной) от приемника и только после этого посылал следующий кадр (или повторял искаженный).
Реализация скользящего окна в протоколе TCP
Особенность использования алгоритма скользящего окна в протоколе TCP состоит в том, что, хотя единицей передаваемых данных является сегмент, окно определено на множестве нумерованных байтов неструктурированного потока данных, поступающих с верхнего уровня и буферизуемых протоколом TCP. Получающий модуль TCP отправляет «окно» посылающему модулю TCP. Данное окно задает количество байтов (начиная с номера байта, о котором уже была выслана квитанция), которое принимающий модуль TCP готов в настоящий момент принять.
Квитанция (подтверждение) посылается только в случае правильного приема данных. Отсутствие квитанции означает либо прием искаженного сегмента, либо потерю сегмента, либо потерю квитанции. В качестве квитанции получатель сегмента отсылает ответное сообщение (сегмент), в которое помещает число, на единицу превышающее максимальный номер байта в полученном сегменте. Это число часто называют номером очереди.
Если размер окна равен W, а последняя по времени квитанция содержала значение N, то отправитель может посылать новые сегменты до тех пор, пока в очередной сегмент не попадет байт с номером N+W. Этот сегмент выходит за рамки окна, и передачу в таком случае необходимо приостановить до прихода следующей квитанции.
IP-адресация, классы адресов, маска сети.
IP-адрес – это уникальный числовой адрес, однозначно идентифицирующий узел, группу узлов или сеть. IP-адрес имеет длину 4 байта и обычно записывается в виде четырех чисел (так называемых «октетов»), разделенных точками – W.X.Y.Z , каждое из которых может принимать значения в диапазоне от 0 до 255, например, 213.128.193.154.
Для того, чтобы компьютер мог участвовать в сетевом взаимодействии с помощью протокола IP, ему должен быть обязательно присвоен уникальный IP-адрес.
Классы IP-адресов.
Существует 5 классов IP-адресов – A, B, C, D, E. Принадлежность IP-адреса к тому или иному классу определяется значением первого октета (W).
Класс IP-адреса |
A |
B |
C |
D |
E |
Диапазон первого октета |
1-126 |
128-191 |
192-223 |
224-239 |
240-247 |
IP-адреса первых трех классов предназначены для адресации отдельных узлов и отдельных сетей. Такие адреса состоят из двух частей – номера сети и номера узла.
Преимущества двухуровневой схемы очевидны: она позволяет, во-первых, адресовать целиком отдельные сети внутри составной сети, что необходимо для обеспечения маршрутизации, а во-вторых – присваивать узлам номера внутри одной сети независимо от других сетей. Естественно, что компьютеры, входящие в одну и ту же сеть должны иметь IP-адреса с одинаковым номером сети.
В случае если два компьютера имеют IP-адреса с разными номерами сетей (даже если они принадлежат одной физической сети), то они не смогут общаться друг с другом напрямую: для их взаимодействия необходим маршрутизатор.
IP-адреса разных классов отличаются разрядностью номеров сети и узла, что определяет их возможный диапазон значений.
Характеристика |
Класс |
||
А |
В |
С |
|
Номер сети |
W |
WX |
WXY |
Номер узла |
XYZ |
YZ |
Z |
Возможное количество сетей |
126 |
16 384 |
2 097 151 |
Возможное количество узлов |
16 777 214 |
65 534 |
254 |
|
Особые адреса |
||
Запись адреса сети в целом |
W.0.0.0 |
W.X.0.0 |
W.X.Y.0 |
Широковещательный адрес в сети |
W.255.255.255 |
W.X.255.255 |
W.X.Y.255 |
Схема адресации, определяемая классами A, B, и C, позволяет пересылать данные либо отдельному узлу, либо всем компьютерам отдельной сети (широковещательная рассылка). Однако существует сетевое программное обеспечение, которому требуется рассылать данные определенной группе узлов, необязательно входящих в одну сеть. Для того чтобы программы такого рода могли успешно функционировать, система адресации должна предусматривать так называемые групповые адреса. Для этих целей используются IP-адреса класса D.
Диапазон адресов класса E зарезервирован и в настоящее время не используется.
Маски сети.
Для более гибкого определения границ между разрядами номеров сети и узла внутри IP-адреса используются так называемые маски подсети. Маска подсети – это 4-байтовое число специального вида, которое используется совместно с IP-адресом. "Специальный вид" маски подсети заключается в следующем: двоичные разряды маски, соответствующие разрядам IP-адреса, отведенным под номер сети, содержат единицы, а в разрядах, соответствующих разрядам номера узла – нули.
Маска подсети обязательно указывается при настройке программного модуля протокола IP на каждом компьютере вместе с IP-адресом.
Для стандартного деления IP-адресов на номер сети и номер узла, определенного классами A, B и C маски подсети имеют вид:
Класс |
Двоичная форма |
Десятичная форма |
А |
11111111 00000000 00000000 00000000 |
255.0.0.0 |
В |
11111111 11111111 00000000 00000000 |
255.255.0.0 |
С |
11111111 11111111 11111111 00000000 |
255.255.255.0 |