Ποια είναι τα κύρια πρωτόκολλα Διαδικτύου και ο σκοπός τους; Πρωτόκολλο επικοινωνίας: μεταφορά δεδομένων

Λίγη θεωρία. Πρωτόκολλα μεταφοράς δεδομένων  - Πρόκειται για δέσμες συμφωνιών (πρότυπα μέτρησης) που διέπουν την ανταλλαγή δεδομένων μεταξύ διαφορετικών προγραμμάτων. Η σημασία των πρωτοκόλλων μεταφοράς δεδομένων είναι να εξορθολογιστεί αυτή η μετάδοση και να γίνει ανεξάρτητη από την πλατφόρμα υλικού (δηλαδή, από οποιοδήποτε συγκεκριμένο κομμάτι υλικού).

Το πρωτόκολλο δεν πρέπει να συγχέεται με τη διεπαφή σύνδεσης και γενικά με το φυσικό στρώμα (παρόλο που ένας τέτοιος όρος θα συμβεί στο μοντέλο που εξετάζεται παρακάτω). Το πρωτόκολλο είναι ένα επίπεδο λογικό.

Πρωτόκολλα δικτύου

Τα πρωτόκολλα δικτύου ρυθμίζουν την ανταλλαγή επικοινωνιών μεταξύ δύο δικτυωμένων συσκευών. Σε γενικές γραμμές, τι σημαίνει εν προκειμένω το δίκτυο; Είναι η σύνδεση του υπολογιστή και της οθόνης ένα δίκτυο; Όχι, επειδή στην περίπτωση αυτή η οθόνη είναι συσκευή εξόδου. Οι πληροφορίες εμφανίζονται στην οθόνη, αλλά δεν ανταλλάσσονται. Κατά συνέπεια, από το δίκτυο εννοούμε τη σύνδεση δύο ή περισσότερων συσκευών που είναι ικανές να αποθηκεύουν και να επεξεργάζονται πληροφορίες.

Πιο συχνά, τα πρωτόκολλα δικτύου ταξινομούνται σύμφωνα με το μοντέλο OSI (βασικό μοντέλο αναφοράς ανοικτού συστήματος διασύνδεσης). Το μοντέλο αποτελείται από επτά επίπεδα και απλοποιεί την κατανόηση της λειτουργίας του δικτύου. Τα επίπεδα είναι διατεταγμένα κάθετα το ένα πάνω στο άλλο. Τα επίπεδα αλληλεπιδρούν μεταξύ τους κάθετα μέσω διεπαφών και μπορούν να αλληλεπιδρούν με το παράλληλο επίπεδο άλλου συστήματος οριζόντια χρησιμοποιώντας πρωτόκολλα. Κάθε επίπεδο μπορεί να αλληλεπιδρά μόνο με τους γείτονές του και το δικό του είδος.

Δεν είναι δύσκολο να υποθέσουμε ότι το επίπεδο εφαρμογής είναι το υψηλότερο (το έβδομο) επίπεδο και το φυσικό είναι η βάση των θεμελίων (το πρώτο επίπεδο).

Ας πάμε από κάτω προς τα πάνω.

1. Φυσικό επίπεδο  - σε αυτό το επίπεδο, οι συμπλέκτες και οι συσπειρωτήρες σημάτων λειτουργούν. Εδώ τα δεδομένα μεταδίδονται με καλώδιο ή ασύρματα. Εμφανίζεται η κωδικοποίηση σήματος. Εφαρμόζεται τυποποίηση της διεπαφής δικτύου (για παράδειγμα, ένας σύνδεσμος RJ-45).

2. Επίπεδο καναλιού  - το επίπεδο των διακοπτών, των γεφυρών και των οδηγών καρτών δικτύου. Τα δεδομένα συσκευάζονται σε πλαίσια, τα λάθη ελέγχονται και τα δεδομένα αποστέλλονται στο επίπεδο δικτύου.

Πρωτόκολλα: Ethernet, FDDI, PPP, PPTP, L2TP, xDSL κ.λπ.

3. Στρώμα δικτύου  - εδώ καθορίζεται η πορεία της μεταφοράς δεδομένων, προσδιορίζεται η συντομότερη διαδρομή, παρατηρείται η παρακολούθηση των βλαβών του δικτύου. Αυτό είναι το επίπεδο των δρομολογητών.

Πρωτόκολλα: IPv4, IPv6, ARP, ICMP.

4. Επίπεδο μεταφοράς υπεύθυνος για τον μηχανισμό μεταφοράς. Τα μπλοκ δεδομένων χωρίζονται σε θραύσματα, αποφεύγονται απώλειες και αλληλεπικάλυψη.

Πρωτόκολλα: TCP, UDP, RDP, SPX, SCTP κ.λπ.

5. Επίπεδο συνόδου  υπεύθυνη για τη διατήρηση της συνεδρίας επικοινωνίας. Δημιουργία και τερματισμός μιας συνεδρίας, δικαίωμα μεταφοράς δεδομένων και συντήρηση μιας περιόδου λειτουργίας της αδράνειας των εφαρμογών - όλα γίνονται σε αυτό το επίπεδο.

Πρωτόκολλα: SSL, NetBIOS.

6. Επίπεδο απόδοσης  ασχολείται με την κωδικοποίηση και αποκωδικοποίηση δεδομένων. Τα δεδομένα από την εφαρμογή μετατρέπονται σε μορφή μεταφοράς μέσω του δικτύου και αυτά που προέρχονται από το δίκτυο σε μορφή που κατανοεί η εφαρμογή.

Πρωτόκολλα: FTP, SMTP, Telnet, NCP, ASN.1, κλπ.

7. Επίπεδο εφαρμογής  - αυτό είναι το επίπεδο αλληλεπίδρασης μεταξύ του δικτύου και του χρήστη. Σε αυτό το επίπεδο, διάφορα προγράμματα που ένα άτομο χρησιμοποιεί αποκτά πρόσβαση στο δίκτυο.

Πρωτόκολλα: HTTP, HTTPS, FTP, POP3, SSH, XMPP, DNS, SIP, Gnutella κ.α.

Δημοφιλή πρωτόκολλα

HTTP, HTTPS - πρωτόκολλα μεταφοράς υπερκειμένου. Χρησιμοποιείται κατά την προώθηση ιστοσελίδων.

FTP - πρωτόκολλο μεταφοράς αρχείων. Χρησιμοποιείται για την ανταλλαγή δεδομένων μεταξύ υπολογιστών, ορισμένα από τα οποία παίζουν το ρόλο των ειδικών αποθηκευτικών χώρων αρχείων - διακομιστών αρχείων.

POP - πρωτόκολλο σύνδεσης αλληλογραφίας. Σχεδιασμένο για να επεξεργάζεται αιτήματα για λήψη μηνυμάτων από προγράμματα αλληλογραφίας χρήστη.

Το SMTP είναι ένα πρωτόκολλο αλληλογραφίας που είναι υπεύθυνο για τους κανόνες μεταφοράς μηνυμάτων.

Το Telnet είναι πρωτόκολλο απομακρυσμένης πρόσβασης.

Το TCP είναι ένα πρωτόκολλο δικτύου υπεύθυνο για τη μετάδοση δεδομένων στο Internet.

Το Ethernet είναι ένα πρωτόκολλο που καθορίζει τα πρότυπα δικτύου στα φυσικά επίπεδα και τα στρώματα ζεύξης δεδομένων.

ΠρωτόκολλαΑυτοί είναι οι κανόνες και οι τεχνικές διαδικασίες που επιτρέπουν σε πολλούς υπολογιστές να επικοινωνούν μεταξύ τους.

Θυμηθείτε τα τρία κύρια σημεία σχετικά με τα πρωτόκολλα:

Υπάρχουν πολλά πρωτόκολλα. Και παρόλο που όλοι συμμετέχουν στην εφαρμογή της επικοινωνίας, κάθε πρωτόκολλο έχει διαφορετικούς στόχους, εκτελεί διαφορετικά καθήκοντα, έχει τα δικά του πλεονεκτήματα και περιορισμούς.

Οι λειτουργίες του πρωτοκόλλου καθορίζονται από το επίπεδο στο οποίο λειτουργούν.

Πολλαπλά πρωτόκολλα μπορούν να συνεργαστούν. Αυτή είναι η λεγόμενη στοίβα πρωτοκόλλων. Συνολικά, τα πρωτόκολλα παρέχουν μια πλήρη περιγραφή των λειτουργιών και των δυνατοτήτων της στοίβας.

Πρωτόκολλα εργασίας

Η μετάδοση δεδομένων μέσω του δικτύου, από τεχνική άποψη, θα πρέπει να αναλύεται σε σειρά διαδοχικών βημάτων, καθένα με τους δικούς του κανόνες και διαδικασίες ή πρωτόκολλα. Επομένως, διατηρείται μια αυστηρή σειρά ενεργειών.

Επιπλέον, αυτά τα βήματα (βήματα) πρέπει να εκτελούνται με την ίδια σειρά σε κάθε υπολογιστή δικτύου. Στον υπολογιστή αποστολής, οι ενέργειες αυτές εκτελούνται από την κορυφή προς τα κάτω και στον υπολογιστή λήψης  από κάτω προς τα πάνω.

Αποστολή υπολογιστή

Ο υπολογιστής αποστολής, σύμφωνα με το πρωτόκολλο, εκτελεί τις ακόλουθες ενέργειες:

σπάει τα δεδομένα σε μικρά μπλοκ που ονομάζονται πακέτα, με τα οποία το πρωτόκολλο μπορεί να λειτουργήσει.

προσθέτει πληροφορίες διεύθυνσης στα πακέτα, έτσι ώστε ο υπολογιστής παραλήπτης να μπορεί να καθορίσει ότι τα δεδομένα αυτά προορίζονται γι 'αυτόν.

προετοιμάζει τα δεδομένα για μετάδοση μέσω της κάρτας προσαρμογέα δικτύου και στη συνέχεια μέσω του καλωδίου.

Υπολογιστής παραλήπτη

Ο παραλήπτης του υπολογιστή σύμφωνα με το πρωτόκολλο εκτελεί τα ίδια βήματα, αλλά με αντίστροφη σειρά:

δέχεται πακέτα δεδομένων από ένα καλώδιο δικτύου.

μεταδίδει πακέτα στον υπολογιστή μέσω του προσαρμογέα δικτύου.

αφαιρεί από το πακέτο όλες τις πληροφορίες υπηρεσίας που προστίθενται από τον υπολογιστή αποστολής.

αντιγράφει δεδομένα από το πακέτο στο buffer  για να τα συνδυάσει στο αρχικό μπλοκ δεδομένων.

αποστέλλει στην εφαρμογή ένα μπλοκ δεδομένων στη μορφή που χρησιμοποιεί.

Τόσο ο αποστολέας όσο και ο υπολογιστής λήψης πρέπει να εκτελούν κάθε ενέργεια με τον ίδιο τρόπο ώστε τα δεδομένα που φτάνουν στο δίκτυο να ταιριάζουν με αυτά που αποστέλλονται.

Εάν, για παράδειγμα, δύο πρωτόκολλα διαχωρίζουν διαφορετικά τα δεδομένα σε πακέτα και προσθέτουν πληροφορίες (σχετικά με την ακολουθία πακέτων, συγχρονισμό και έλεγχο σφαλμάτων), τότε ένας υπολογιστής που χρησιμοποιεί ένα από τα πρωτόκολλα δεν θα μπορέσει να επικοινωνήσει με επιτυχία σε έναν υπολογιστή που εκτελεί άλλο πρωτόκολλο.

Πρωτόκολλα δρομολόγησης και μη δρομολόγησης

Όταν τα τοπικά δίκτυα έφθασαν σε υψηλό επίπεδο ανάπτυξης και αυξήθηκε το μέγεθος των εμπορικών πληροφοριών που μεταδίδονται από αυτά, τα δίκτυα LAN έγιναν συστατικά των μεγάλων δικτύων.

Τα δεδομένα που μεταδίδονται από ένα LAN σε άλλο κατά μήκος μιας από τις πιθανές διαδρομές καλούνται δρομολογημένα. Τα πρωτόκολλα που υποστηρίζουν τη μεταφορά δεδομένων μεταξύ δικτύων σε διάφορες διαδρομές ονομάζονται δρομολόγια πρωτόκολλα. Επειδή τα πρωτεύοντα πρωτόκολλα μπορούν να χρησιμοποιηθούν για να ενώσουν αρκετά τοπικά δίκτυα σε ένα παγκόσμιο δίκτυο, ο ρόλος τους αυξάνεται διαρκώς.

Πρωτόκολλα σε πολυεπίπεδη αρχιτεκτονική

Αρκετά πρωτόκολλα που λειτουργούν στο δίκτυο παρέχουν συγχρόνως τις ακόλουθες λειτουργίες δεδομένων:

κατάρτιση ·

μεταφορά;

• συνέχεια.

Οι εργασίες των διαφόρων πρωτοκόλλων πρέπει να συντονίζονται έτσι ώστε να εξαλείφονται οι συγκρούσεις ή οι ελλιπείς ενέργειες. Αυτό μπορεί να επιτευχθεί με ισοπέδωση. Κάθε στρώμα ορίζει διαφορετικά πρωτόκολλα για τον έλεγχο των λειτουργιών επικοινωνίας ή των υποσυστημάτων του. Κάθε επίπεδο έχει το δικό του σύνολο κανόνων. Όσο υψηλότερο είναι το επίπεδο, τόσο πιο δύσκολο γίνεται να επιλυθούν προβλήματα και συναφή πρωτόκολλα.

Το μοντέλο OSI που εξετάζεται στη διάλεξη 16 αντιπροσωπεύει ένα ορισμένο αφηρημένο ιδεώδες, το οποίο πρακτικά δεν εφαρμόζεται σε πραγματικές συνθήκες.

Τυποποιημένες στοίβες

Στη βιομηχανία υπολογιστών, έχουν αναπτυχθεί αρκετές στοίβες ως πρότυπα μοντέλα πρωτοκόλλου. Εδώ είναι τα πιο σημαντικά:

Σουίτα πρωτοκόλλου ISO / OSI,

Αρχιτεκτονική δικτύου του IBM System (SNA);

Ψηφιακή DECnet TM;

• Apple Apple Talk ®;

  Σουίτα πρωτοκόλλου Internet, TCP / IP.

Τα πρωτόκολλα αυτών των στοίβων εκτελούν εργασίες που είναι συγκεκριμένες στο επίπεδό τους. Ωστόσο, οι εργασίες επικοινωνίας που εκχωρούνται στο δίκτυο οδηγούν στον διαχωρισμό των πρωτοκόλλων σε τρεις τύπους:

εφαρμογή ·

μεταφορές ·

Το πρωτόκολλο μεταφοράς μπορεί να θεωρηθεί ως υπηρεσία συστημένου ταχυδρομείου. Στέλνετε το φάκελο (δεδομένα) στο ταχυδρομείο και μετά μένει να σιγουρευτεί ότι το μήνυμα έχει φθάσει στον αποδέκτη. Παρομοίως, το πρωτόκολλο μεταφοράς εξασφαλίζει ότι τα διαβιβαζόμενα δεδομένα φθάνουν στον καθορισμένο προορισμό ελέγχοντας την παραλαβή που λαμβάνεται από αυτόν. Εκτελεί έλεγχο και διόρθωση σφαλμάτων χωρίς παρέμβαση υψηλότερου επιπέδου.

Τα πρωτόκολλα εγκαθίστανται και αφαιρούνται με τον ίδιο τρόπο που εγκαθίστανται και αφαιρούνται τα προγράμματα οδήγησης. Οι περισσότερες φορές εγκαθίστανται αυτόματα κατά την εγκατάσταση του λειτουργικού συστήματος.

Το WindowsNT περιλαμβάνει τρία πρωτόκολλα μεταφοράς δικτύου, το καθένα από τα οποία είναι σχεδιασμένο για δίκτυα διαφορετικών μεγεθών και με διαφορετικές απαιτήσεις:

Το TCP / IP (πρωτόκολλο ελέγχου μετάδοσης / πρωτόκολλο Internet) είναι το πιο σύνθετο πρωτόκολλο μεταφοράς για παγκόσμιες παγκόσμιες επικοινωνίες, όπως το Διαδίκτυο. Διαφέρει από άλλα πρωτόκολλα που επικεντρώνονται σε ένα συγκεκριμένο περιβάλλον δικτύου επειδή λειτουργεί καλά σε τοπικά και παγκόσμια δίκτυα.

Ας εξετάσουμε λεπτομερέστερα τα χαρακτηριστικά αυτού του πρωτοκόλλου.

Καλή ανάκτηση μετά από αποτυχίες.Το πρωτόκολλο δημιουργήθηκε από το στρατιωτικό περιβάλλον, οπότε το δίκτυο πρέπει να επιβιώσει ακόμη και όταν τα μεγάλα του μέρη χάνονται.

Η δυνατότητα γρήγορης σύνδεσης νέων υποδίκων. Αυτό σημαίνει ότι προβλέπεται η δυνατότητα ενσωμάτωσης νέων δικτύων στο ενοποιημένο δίκτυο χωρίς διακοπή της υπηρεσίας δικτύου.

Ικανότητα χειρισμού μεγάλου αριθμού σφαλμάτων. Με άλλα λόγια, είναι η δυνατότητα να αντέχει σε απρόβλεπτα επίπεδα σφάλματος, εξασφαλίζοντας παράλληλα 100% αξιόπιστη επικοινωνία μεταξύ των τοποθεσιών (εάν, για παράδειγμα, κάποιοι από τους χρησιμοποιούμενους διαύλους επικοινωνίας καταστρέφονται από έναν τυφώνα, τότε οι χαμένες πληροφορίες θα μεταδοθούν και θα μεταδοθούν μέσω άλλων τοποθεσιών).

Ανεξαρτησία από συγκεκριμένο κατασκευαστή ή τύπο δικτύου. Αυτή η αρχιτεκτονική δικτύου πρέπει να υποστηρίζει κάθε τύπο δικτύου.

Μικρά έξοδα κατά τη μεταφορά δεδομένων. Η συντριπτική πλειονότητα των πακέτων δεδομένων που χρησιμοποιούν το πρωτόκολλο IP έχουν μια απλή κεφαλίδα σταθερού μήκους 20 byte. Τα απλά πρωτόκολλα σημαίνουν γρήγορη μετάδοση και μεταγωγή πακέτων.

Επί του παρόντος, το TCP / IP έχει μετατραπεί σε ένα μεγάλο πακέτο λογισμικού, το οποίο ονομάζεται συλλογικά TCP / IP.

IP (ΔιαδίκτυοΠρωτόκολλο)

Το πιο θεμελιώδες μέρος του Διαδικτύου είναι το λεγόμενο πρωτόκολλο συνεργασίας IP. Εάν είναι απαραίτητο να μεταφέρετε δεδομένα μέσω ενός ενωμένου δικτύου (μεταξύ δικτύων), τότε πρέπει να εκδοθούν ως πακέτο IP. Αυτό το πακέτο δρομολογείται στη συνέχεια από ένα μέρος του διαδικτύου στο άλλο. Εξετάστε πώς το πρωτόκολλο IP παρέχει μεταφορά μηνυμάτων από ένα μέρος του Internet στο άλλο. Το διαδικτυακό δίκτυο αποτελείται από τουλάχιστον δύο υποδίκτυα. Στο σχ.

απεικονίζει δύο τμήματα LAN Ethernet_RomeandCarthage LAN. Το τμήμα της Ρώμης έχει τρεις υπολογιστές triA, B, C. Τρεις άλλες μηχανές (F, G, H) βρίσκονται στο τμήμα της Carthage. Κάθε στοιχείο ενός τμήματος "ακούει" όλη την κίνηση αυτού του τμήματος. ( Ethernet    Το πιο δημοφιλές πρότυπο του επιπέδου των καναλιών επικοινωνίας για την οργάνωση των τοπικών δικτύων.Ethernet  υλοποιεί πολλαπλή πρόσβαση με έλεγχο μέσων και ανίχνευση σύγκρουσης).

Υποδίκτυα και δρομολογητές

Το μεγαλύτερο μέρος της διαδικτυακής αρχιτεκτονικής βασίζεται στην αρχή ότι οι υπολογιστές Α, Β, Γ μπορούν να αλληλεπιδρούν άμεσα μεταξύ τους και οι μηχανές F, G, H διαβιβάζουν πληροφορίες μεταξύ τους, αλλά οι υπολογιστές A, B, C δεν είναι σε θέσηανταλλαγή δεδομένων με F, G, H χωρίς τη βοήθεια μηχανής εξοπλισμένου με κάρτες Ethernet D και E. Το μηχάνημα D / E θα λειτουργεί ως δρομολογητήΜια συσκευή που παρέχει εναλλαγή μεταξύ διαφόρων τμημάτων δικτύου. Επομένως υποδίκτυο σύνολο μηχανών που αλληλεπιδρούν μεταξύ τους χωρίς τη βοήθεια της δρομολόγησης.

Υπηρεσίες δικτύου και πρωτόκολλα.

Τα πρωτόκολλα δικτύου ελέγχουν πραγματικά το δίκτυο, λέγοντας στις συσκευές δικτύου τι πρέπει να κάνουν. Τα πρωτόκολλα δικτύου είναι ένα σύνολο κανόνων για το οποίο λειτουργεί το δίκτυο. Για τη μετάδοση πληροφοριών μέσω του δικτύου, οι υπολογιστές πρέπει να χρησιμοποιούν το ίδιο σύνολο κανόνων, δηλ. ένα πρωτόκολλο δικτύου
Οι υπηρεσίες δικτύου έχουν σχεδιαστεί για να εκτελούν ορισμένες λειτουργίες, στο πλαίσιο του τρέχοντος πρωτοκόλλου, όπως υπηρεσία επίλυσης ονομάτων, υπηρεσία αυτόματης κατανομής διευθύνσεων κ.λπ.

Υπάρχουν πολλοί τύποι πρωτοκόλλων δικτύου που λειτουργούν σε διαφορετικά δίκτυα και σε διαφορετικά επίπεδα του μοντέλου OSI. Εδώ είναι μερικά από αυτά:

• TCP / IP
• NetBEUI
• IPX / SPX
• NWLink
• Μιλήστε από την Apple

Πρωτόκολλα απομακρυσμένης πρόσβασης

Τα λειτουργικά συστήματα Windows περιλαμβάνουν τη υπηρεσία δρομολόγησης και απομακρυσμένης πρόσβασης (RRAS), η οποία επιτρέπει σε απομακρυσμένους υπολογιστές να συνδέονται διαφανώς με έναν απομακρυσμένο διακομιστή. Το RRAS υποστηρίζει τρία πρωτόκολλα απομακρυσμένης πρόσβασης:

•   Πρωτόκολλο από σημείο σε σημείο(PPP) είναι ένα τυποποιημένο σύνολο πρωτοκόλλων που παρέχουν:
  • μηχανισμό για τον συντονισμό των παραμέτρων των συσκευών μετάδοσης δεδομένων ·
  • μηχανισμό συμπίεσης για τη μετάδοση πληροφοριών για την αύξηση της αποδοτικότητας και της αξιοπιστίας της μετάδοσης ·
  • μηχανισμό ανίχνευσης και διόρθωσης σφαλμάτων.
  • μηχανισμούς προστασίας για την αποτροπή μη εξουσιοδοτημένων συνδέσεων.
• Πρωτόκολλο Internet Σειριακής Γραμμής(SLIP) είναι ένα απλό πρωτόκολλο που δεν έχει τα μέσα για την ανίχνευση σφαλμάτων που συμβαίνουν κατά τη μετάδοση δεδομένων και επιτρέπει τη χρήση μόνο ενός πρωτοκόλλου δικτύου - IP, το οποίο το καθιστά αναποτελεσματικό.
• Ασύγχρονη NetBEUI  (AsyBEUI) - Πρωτόκολλο υπηρεσίας απομακρυσμένης πρόσβασης της Microsoft, επίσης γνωστό ως ασύγχρονο NetBEUI. Χρησιμοποιείται από παλαιούς πελάτες απομακρυσμένης πρόσβασης που εκτελούν Windows NT, Windows 3.1, Windows for Workgroups, MSDOS και LAN Manager.

Πρωτόκολλο πρωτοκόλλου TCP / IP.

Η στοίβα TCP / IP είναι ένα σύνολο πρωτοκόλλων που έχουν σχεδιαστεί για τη διασύνδεση διαφόρων συσκευών στο Internet. Η στοίβα περιλαμβάνει τα ακόλουθα πρωτόκολλα

IP πρωτόκολλο  (Πρωτόκολλο Internet) - Το βασικό πρωτόκολλο στρώματος δικτύου. Καθορίζει τη μέθοδο διευθυνσιοδότησης σε επίπεδο δικτύου. Παρέχει δρομολόγηση σε δίκτυα που αντιπροσωπεύουν την ένωση δικτύων που βασίζονται σε διαφορετικές τεχνολογίες δικτύων.

Πρωτόκολλο ARP  (Address Resolution Protocol) είναι ένα βοηθητικό πρωτόκολλο στοίβας TCP / IP σχεδιασμένο για να καθορίζει τη διεύθυνση υλικού του κόμβου προορισμού σε μια δεδομένη διεύθυνση IP.

Πρωτόκολλο ICMP(Πρωτόκολλο μηνυμάτων ελέγχου Internet) είναι ένα υποστηρικτικό πρωτόκολλο στοίβας TCP / IP για την ανταλλαγή πληροφοριών σχετικά με σφάλματα μετάδοσης δεδομένων από το πρωτόκολλο IP καθώς και για την ανταλλαγή πληροφοριών ελέγχου σε επίπεδο δικτύου. Συγκεκριμένα, το βοηθητικό πρόγραμμα PING χρησιμοποιεί αυτό το πρωτόκολλο για να στείλει ένα λεγόμενο "ping".

IGMP(Πρωτόκολλο διαχείρισης ομάδας Internet) είναι ένα πρωτόκολλο που χρησιμοποιείται για την αποστολή δεδομένων σε μια συγκεκριμένη ομάδα παραληπτών.

Πρωτόκολλο TCP  (Πρωτόκολλο ελέγχου μετάδοσης) είναι ένα πρωτόκολλο που παρέχει εγγυημένη παράδοση δεδομένων με τη δημιουργία μιας εικονικής σύνδεσης μεταξύ προγραμμάτων που χρειάζονται να χρησιμοποιήσουν υπηρεσίες δικτύου. Η δημιουργία μιας εικονικής σύνδεσης προϋποθέτει ότι ο παραλήπτης είναι έτοιμος να λαμβάνει δεδομένα από έναν συγκεκριμένο αποστολέα. Αυτό σημαίνει ότι όλες οι παράμετροι αλληλεπίδρασης είναι συνεπείς και ο υπολογιστής παραλήπτης έχει διαθέσει τους κατάλληλους πόρους για να εξασφαλίσει τη λήψη.

Πρωτόκολλο UDP  (User Datagram Protocol) είναι ένα πρωτόκολλο που παρέχει μη εγγυημένη παράδοση δεδομένων χωρίς να δημιουργεί εικονική σύνδεση μεταξύ προγραμμάτων που πρέπει να χρησιμοποιούν υπηρεσίες δικτύου.

Πρωτόκολλα μεταφοράς TCP και UDP.

Το IP παρέχει την παράδοση δεδομένων μεταξύ δύο (ή περισσότερων) υπολογιστών. Ωστόσο, πολλά προγράμματα που απαιτούν πρόσβαση στο δίκτυο μπορούν να λειτουργούν παράλληλα σε έναν κόμβο. Επομένως, τα δεδομένα στο εσωτερικό του συστήματος υπολογιστών θα πρέπει να κατανέμονται μεταξύ των προγραμμάτων. Επομένως, κατά τη μετάδοση δεδομένων μέσω του δικτύου, δεν αρκεί απλώς να απευθυνθείτε σε έναν συγκεκριμένο κόμβο. Είναι επίσης απαραίτητο να προσδιοριστεί το πρόγραμμα παραλήπτη, το οποίο είναι αδύνατο να υλοποιηθεί χρησιμοποιώντας το επίπεδο δικτύου.

Ένα άλλο σοβαρό πρόβλημα IP είναι η αδυναμία μεταφοράς μεγάλων ποσοτήτων δεδομένων. Το πρωτόκολλο IP χωρίζει τα μεταδιδόμενα δεδομένα σε πακέτα, το καθένα από τα οποία μεταδίδεται στο δίκτυο ανεξάρτητα από τα άλλα. Εάν χάνονται κάποια πακέτα, η μονάδα IP στην πλευρά λήψης δεν θα είναι σε θέση να ανιχνεύσει την απώλεια, δηλ. παραβίαση της ακεραιότητας της συνολικής συστοιχίας δεδομένων.

Για την επίλυση αυτών των προβλημάτων αναπτύχθηκαν πρωτόκολλα TCP και UDP μεταφοράς.

Η αναγνώριση του προγράμματος στα πρωτόκολλα TCP και UDP παρέχεται με μοναδικές αριθμητικές τιμές, που ονομάζονται αριθμούς θυρών. Οι αριθμοί θυρών έχουν εκχωρηθεί σε προγράμματα ανάλογα με το λειτουργικό τους σκοπό βάσει συγκεκριμένων προτύπων. Για κάθε πρωτόκολλο υπάρχουν τυποποιημένοι κατάλογοι αριθμών και προγραμμάτων που αντιστοιχούν στις θύρες. Για παράδειγμα, το λογισμικό WWW που εκτελείται μέσω του πρωτοκόλλου μεταφοράς TCP χρησιμοποιεί τη θύρα TCP 80 και η υπηρεσία DNS αλληλεπιδρά με τα πρωτόκολλα μεταφοράς TCP και UDP μέσω της θύρας 53 TCP και της θύρας 53 της UDP αντίστοιχα.

Έτσι, το πρωτόκολλο στρώματος δικτύου IP και τα πρωτόκολλα μεταφοράς TCP και UDP εφαρμόζουν ένα σχήμα διευθύνσεων δύο επιπέδων: οι αριθμοί θυρών TCP και UDP σάς επιτρέπουν να προσδιορίσετε με μοναδικό τρόπο ένα πρόγραμμα μέσα σε έναν κόμβο που αναγνωρίζεται μοναδικά από μια διεύθυνση ΙΡ. Επομένως, ένας συνδυασμός διεύθυνσης IP και αριθμού θύρας σάς επιτρέπει να αναγνωρίζετε με μοναδικό τρόπο ένα πρόγραμμα στο Internet. Αυτή η συνδυασμένη διεύθυνση καλείται υποδοχή  (πρίζα).

Επιπλέον, το TCP παρέχει εγγυημένη παράδοση δεδομένων. Η αρχή της εγγυημένης παράδοσης βασίζεται στο γεγονός ότι ο αποστολέας πληροφορώντας πάντα "εάν τα δεδομένα παραδόθηκαν στον παραλήπτη ή όχι. Αυτό εξασφαλίζεται από το γεγονός ότι ο υπολογιστής λήψης επιβεβαιώνει την επιτυχή λήψη δεδομένων. Εάν ο υπολογιστής αποστολής δεν λάβει επιβεβαίωση, προσπαθεί να το μεταδώσει ξανά. Ο τρόπος μεταφοράς με εγγύηση παράδοσης έχει ένα σημαντικό μειονέκτημα - το δίκτυο είναι επιπλέον φορτωμένο με πακέτα επιβεβαίωσης. Αυτό μπορεί να είναι ένα σημαντικό πρόβλημα στα κανάλια χαμηλής απόδοσης. Επομένως, για τη μετάδοση μικρών τμημάτων δεδομένων, εάν δεν υπάρχει ανάγκη επιβεβαίωσης ή για τη μετάδοση δεδομένων ροής (για παράδειγμα, βίντεο ή ήχου), χρησιμοποιείται πρωτόκολλο μετάδοσης με μη εγγυημένη παράδοση UDP.

Στοιχεία του επιπέδου εφαρμογής HTTP, FTP, SMTP, SNMP, Telnet.

Σε επίπεδο εφαρμογής, υπάρχουν πολλά τυπικά βοηθητικά προγράμματα και υπηρεσίες TCP / IP, τα οποία περιλαμβάνουν:

• Πρωτόκολλο NTTR  - χρησιμοποιείται για την παροχή πρόσβασης σε κοινά δεδομένα που βρίσκονται σε διακομιστές ιστού για σκοπούς δημοσίευσης και ανάγνωσης διαθέσιμων στο κοινό πληροφοριών. Το πρωτόκολλο HTTP περιγράφει την αλληλεπίδραση μεταξύ διακομιστών HTTP (εξυπηρετητών ιστού) και πελατών HTTP (προγράμματα περιήγησης ιστού). Τα Windows XP και Windows Server 2003 περιλαμβάνουν τόσο το τμήμα προγράμματος-πελάτη (πρόγραμμα περιήγησης Internet Explorer v6.0) όσο και το τμήμα διακομιστή (Internet Information Server, IIS web server).
• Πρωτόκολλο FTP - Υπηρεσία Internet που παρέχει μεταφορά αρχείων μεταξύ υπολογιστών. Τα Windows XP και Windows Server 2003 υποστηρίζουν προγράμματα-πελάτες FTP: Internet Explorer v6.0 και το βοηθητικό πρόγραμμα γραμμής εντολών FTP. Ο διακομιστής FTP περιλαμβάνεται στον διακομιστή Web της IIS.
• Πρωτόκολλο SMTP  - Χρησιμοποιείται από τους διακομιστές αλληλογραφίας για την αποστολή ηλεκτρονικού ταχυδρομείου Ο εξυπηρετητής IIS υποστηρίζει πρωτόκολλο SMTP για την επεξεργασία μηνυμάτων ηλεκτρονικού ταχυδρομείου.
• πρωτόκολλο telnet- πρωτόκολλο εξομοίωσης τερματικού που χρησιμοποιείται για τη σύνδεση με απομακρυσμένους κόμβους δικτύου. Το Telnet επιτρέπει στους πελάτες να εκκινήσουν από απόσταση εφαρμογές. Επιπλέον, απλοποιεί την απομακρυσμένη διαχείριση. Οι υλοποιήσεις Telnet, που είναι διαθέσιμες σε όλα σχεδόν τα λειτουργικά συστήματα, διευκολύνουν την ενσωμάτωση σε ετερογενή περιβάλλοντα δικτύου. Στα Windows XP και Windows Server 2003, το πρόγραμμα-πελάτης και ο διακομιστής Telnet περιλαμβάνονται.
• όνομα υπηρεσιών  - ένα σύνολο πρωτοκόλλων και υπηρεσιών που σας επιτρέπουν να διαχειριστείτε την ονομασία των υπολογιστών στο δίκτυο.
• Πρωτόκολλο SNMP  - σας επιτρέπει να διαχειριστείτε κεντρικά κόμβους δικτύου, όπως διακομιστές, σταθμούς εργασίας, δρομολογητές, γέφυρες και κόμβους. Επιπλέον, το SNMP μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τη ρύθμιση παραμέτρων απομακρυσμένων συσκευών, την παρακολούθηση της απόδοσης του δικτύου, την ανίχνευση σφαλμάτων δικτύου και μη εξουσιοδοτημένων προσπαθειών πρόσβασης και τον έλεγχο της χρήσης του δικτύου.

Πρωτόκολλο NetBEUI.

Το πρωτόκολλο NetBEUI (Enhanced User Interface) αναπτύχθηκε ως πρωτόκολλο για μικρά τοπικά δίκτυα που περιέχουν 20-200 υπολογιστές. Το NetBEUI είναι μη πρωτόκολλο πρωτόκολλο επειδή δεν εφαρμόζει το επίπεδο δικτύου. Αυτό το πρωτόκολλο υποστηρίζεται από όλα τα λειτουργικά συστήματα της Microsoft, ωστόσο στις σύγχρονες εκδόσεις των Windows είναι απενεργοποιημένο από προεπιλογή και χρησιμοποιείται κυρίως για την υποστήριξη σταθμών εργασίας Windows 9x.

Τα λειτουργικά συστήματα των Windows XP και Windows Server 2003 δεν υποστηρίζουν το πρωτόκολλο δικτύου NetBEUI. Αυτό το πρωτόκολλο δεν περιλαμβάνεται στη λίστα των πρωτοκόλλων δικτύου που εγκαταστάθηκαν κατά την εγκατάσταση των Windows.

Κατά την αναβάθμιση από προηγούμενη έκδοση των Microsoft Windows με το πρωτόκολλο NetBEUI που είναι εγκατεστημένο, ο οδηγός ελέγχου συμβατότητας εμφανίζει ένα μήνυμα που δηλώνει ότι το πρωτόκολλο NetBEUI θα διαγραφεί όταν το λειτουργικό σύστημα ενημερωθεί, επειδή δεν είναι συμβατό με τα παράθυρα xp.

Ωστόσο, υπάρχει η δυνατότητα εγκατάστασης του πρωτοκόλλου NetBEUI στα Windows XP. Το CD εγκατάστασης περιέχει τα αρχεία Netnbf.inf και Nbf.sys που απαιτούνται για την εγκατάσταση. Για να εγκαταστήσετε το πρωτόκολλο NetBEUI ακολουθήστε τα εξής βήματα:
1. Κάντε κλικ στο κουμπί Έναρξη, ανοίξτε τον Πίνακα Ελέγχου και επιλέξτε το στοιχείο του πίνακα ελέγχου Συνδέσεις δικτύου.
2. Κάντε δεξί κλικ στο εικονίδιο της κάρτας δικτύου για το οποίο θέλετε να προσθέσετε το πρωτόκολλο NetBEUI και επιλέξτε Ιδιότητες από το μενού περιβάλλοντος.
3. Κάντε κλικ στην καρτέλα Αρχική σελίδα και κάντε κλικ στην επιλογή Εγκατάσταση.
4. Στη λίστα των στοιχείων δικτύου, επιλέξτε Πρωτόκολλο και κάντε κλικ στο κουμπί Προσθήκη.
5. Κάντε κλικ στο κουμπί Εγκατάσταση από δίσκο, εισαγάγετε το CD εγκατάστασης των Windows XP, ανοίξτε το φάκελο Valueadd \\ msft \\ net \\ netbeui στο παράθυρο περιήγησης, επιλέξτε το αρχείο Netnbf.inf και κάντε κλικ στο κουμπί Άνοιγμα.
6. Κάντε κλικ στο κουμπί OK. Στο παράθυρο Επιλογή δικτύου πρωτοκόλλου, κάντε κλικ στο OK για να ολοκληρώσετε την εγκατάσταση.

Πρωτόκολλο NWLink.

Αυτό είναι ένα πρωτόκολλο IPX / SPX συμβατό με Microsoft για Windows. Απαιτείται πρόσβαση σε δίκτυα που εκτελούν διακομιστές με το σύστημα Nowell NetWare. Το ίδιο το πρωτόκολλο NWLink υλοποιεί το επίπεδο αλληλεπίδρασης δικτύου και μεταφοράς.

Για να αποκτήσετε πρόσβαση στα αρχεία ή τους εκτυπωτές του διακομιστή NetWare, πρέπει να χρησιμοποιήσετε έναν ειδικό ανακατευθυνόμενο ο οποίος παρουσιάζεται στα Windows XP Professional από την υπηρεσία CSNW (client για δίκτυα NetWare) και από τον Windows Server 2003 - από την υπηρεσία GSNW (πύλη δικτύου NetWare). Το NWLink περιλαμβάνεται και στα δύο λειτουργικά συστήματα των Windows και εγκαθίσταται αυτόματα με τον πελάτη και την υπηρεσία πύλης για το NetWare.

Πρωτόκολλο Apple Talk.

Αυτή είναι μια σουίτα πρωτοκόλλου που αναπτύχθηκε από την Apple Computer, Inc. για υπολογιστές επικοινωνίας Apple Macintosh. Τα Windows υποστηρίζουν όλα τα πρωτόκολλα AppleTalk, τα οποία επιτρέπουν στο λειτουργικό αυτό σύστημα να λειτουργεί ως δρομολογητής και διακομιστής απομακρυσμένης πρόσβασης για δίκτυα Macintosh. Για να συνεργαστείτε με το πρωτόκολλο, το AppleTalk παρείχε την κατάλληλη πρόσβαση σε αρχεία και εκτυπωτές.

Πρωτόκολλο DLC.

Το πρωτόκολλο ελέγχου σύνδεσης δεδομένων (DLC) σχεδιάστηκε για την ενσωμάτωση των mainframes της IBM. Δεν σχεδιάστηκε ως το κύριο πρωτόκολλο για προσωπικούς υπολογιστές στο δίκτυο. Συχνά χρησιμοποιείται για εκτύπωση σε εκτυπωτές δικτύου της Hewlett-Packard.

Πρότυπο IrDA.

Η ένωση υπέρυθρων δεδομένων (IrDA) έχει προσδιορίσει μια ομάδα αμφίδρομων ασύρματων πρωτοκόλλων υψηλής ταχύτητας για την ανταλλαγή πληροφοριών στην περιοχή υπερύθρων, που συνήθως αναφέρεται ως IrDA. Τα πρωτόκολλα IrDA επιτρέπουν στους υπολογιστές να επικοινωνούν με μια ποικιλία συσκευών: ψηφιακές φωτογραφικές μηχανές, εκτυπωτές, υπολογιστές τσέπης, όπως το PocketPC, κλπ. Η υποστήριξη IrDA περιλαμβάνεται στα Windows XP και Windows Server 2003.

Η διαδικασία σύνδεσης των πρωτοκόλλων.

Τα πρωτόκολλα μπορούν να προστεθούν, να διαγραφούν και επιλεκτικά να συνδεθούν με όλες τις διεπαφές δικτύου διακομιστών. Από προεπιλογή, η σειρά δέσμευσης πρωτοκόλλου καθορίζεται από την ακολουθία στην οποία έχουν εγκατασταθεί. Αλλά ταυτόχρονα, ο διαχειριστής μπορεί πάντα να αλλάξει αυτή τη σειρά για μεμονωμένες διεπαφές, γεγονός που καθιστά τη διαδικασία διαχείρισης πιο ευέλικτη. Για παράδειγμα, τα πρωτόκολλα TCP / IP και IPX / SPX με προτεραιότητα πρωτοκόλλου TCP / IP μπορούν να συνδεθούν σε μία διασύνδεση και τα ίδια πρωτόκολλα με άλλα, αλλά με προτεραιότητα IPX / SPX. Επιπλέον, για μεμονωμένες διεπαφές δικτύου, πρωτόκολλα και τους συνδυασμούς τους, μπορείτε να ενεργοποιήσετε ή να απενεργοποιήσετε αυθαίρετα τις υπηρεσίες δικτύου. Αυτό επιτρέπει στους διαχειριστές να δημιουργούν εύκολα ασφαλείς διαμορφώσεις δικτύου (για παράδειγμα, απενεργοποιούν όλες τις υπηρεσίες δικτύου για δημόσιες διεπαφές με απευθείας σύνδεση στο Internet).

• Πρωτόκολλα στοίβες
• Πρωτόκολλα επιπέδου σύνδεσης
• Διαδικτυακά πρωτόκολλα επιπέδου
• Πρωτόκολλα μεταφοράς
• Πρωτόκολλα εφαρμογής

Όπως αναφέρθηκε προηγουμένως, υπολογιστές διαφορετικών κατασκευαστών, εξοπλισμένοι με διαφορετικό σύνολο συσκευών και με διαφορετικά τεχνικά χαρακτηριστικά, μπορούν να συνεργαστούν σε τοπικά δίκτυα. Στην πράξη, αυτό σημαίνει ότι για να εξασφαλιστεί η κανονική αλληλεπίδραση αυτών των υπολογιστών απαιτείται ένα ορισμένο ενοποιημένο πρότυπο που ορίζει αυστηρά τον αλγόριθμο μεταφοράς δεδομένων σε ένα κατανεμημένο υπολογιστικό σύστημα. Στα σύγχρονα τοπικά δίκτυα, ή όπως ονομάζονται στις αγγλόφωνες χώρες LAN (Local Area Network), ο ρόλος ενός τέτοιου προτύπου εκτελείται από πρωτόκολλα δικτύου.
  Έτσι, ένα πρωτόκολλο δικτύου ή ένα πρωτόκολλο μεταφοράς δεδομένων είναι ένα συμφωνημένο και εγκεκριμένο πρότυπο που περιέχει μια περιγραφή των κανόνων για τη λήψη και τη μετάδοση εντολών, αρχείων, άλλων δεδομένων μεταξύ πολλών υπολογιστών και την εξυπηρέτηση του συγχρονισμού των εργασιών των υπολογιστών στο δίκτυο.
  Πρώτον, πρέπει να γίνει κατανοητό ότι στα τοπικά δίκτυα οι πληροφορίες μεταδίδονται όχι μόνο μεταξύ υπολογιστών ως φυσικών συσκευών αλλά και μεταξύ εφαρμογών που παρέχουν επικοινωνίες σε επίπεδο προγράμματος. Επιπλέον, τέτοιες εφαρμογές μπορούν να θεωρηθούν ως οι συνιστώσες του λειτουργικού συστήματος που οργανώνουν αλληλεπίδραση με διάφορες συσκευές ηλεκτρονικών υπολογιστών και εφαρμογές πελάτη που παρέχουν τη διεπαφή χρήστη. Έτσι, καταλήγουμε σταδιακά να κατανοήσουμε τη δομή πολλαπλών επιπέδων των δικτυακών επικοινωνιών - τουλάχιστον, αφενός, έχουμε να κάνουμε με τη διαμόρφωση υλικού δικτύου και, αφετέρου, με τη διαμόρφωση του λογισμικού.
Ωστόσο, η μεταφορά πληροφοριών μεταξύ πολλών υπολογιστών δικτύου δεν είναι τόσο εύκολη υπόθεση όσο μπορεί να φανεί με την πρώτη ματιά. Για να γίνει κατανοητό αυτό, αρκεί να φανταστεί κανείς το φάσμα των προβλημάτων που ενδέχεται να προκύψουν κατά τη διαδικασία λήψης ή μετάδοσης οποιωνδήποτε δεδομένων. Μεταξύ αυτών των "προβλημάτων" μπορείτε να απαριθμήσετε μια αποτυχία υλικού ή μια αποτυχία μιας από τις συσκευές επικοινωνίας, για παράδειγμα, μια κάρτα δικτύου ή κόμβο, μια αποτυχία εφαρμογής ή λογισμικού συστήματος, ένα σφάλμα στα διαβιβαζόμενα δεδομένα, απώλεια μέρους των πληροφοριών που μεταδίδονται ή παραμόρφωση τους. Συνεπώς, στο τοπικό δίκτυο είναι απαραίτητο να παρέχεται αυστηρός έλεγχος για τον εντοπισμό όλων αυτών των σφαλμάτων και, επιπλέον, για την οργάνωση μιας σαφούς λειτουργίας τόσο του υλικού όσο και του λογισμικού του δικτύου. Η τοποθέτηση όλων αυτών των εργασιών σε ένα ενιαίο πρωτόκολλο είναι σχεδόν αδύνατη. Πώς να είναι;
  Η λύση βρέθηκε στη διαίρεση των πρωτοκόλλων σε διάφορα εννοιολογικά επίπεδα, καθένα από τα οποία παρέχει μια διασύνδεση μεταξύ διαφορετικών ενοτήτων λογισμικού εγκατεστημένων σε υπολογιστές που λειτουργούν σε ένα δίκτυο. Έτσι, ο μηχανισμός της μετάδοσης ενός πακέτου δεδομένων μέσω του δικτύου από το πρόγραμμα πελάτη που λειτουργεί σε o / schom υπολογιστή, πρόγραμμα πελάτη που λειτουργεί σε έναν άλλο υπολογιστή μπορεί να παρασταθεί συμβατικά ως διαδοχική μεταφορά του πακέτου από την κορυφή προς τα κάτω από κάποιο πρωτόκολλο υψηλότερου επιπέδου που παρέχει αλληλεπίδραση με την εφαρμογή χρήστη, το πρωτόκολλο χαμηλότερου επιπέδου που οργανώνει τη διεπαφή με το δίκτυο, τη μετάφρασή του στον υπολογιστή παραλήπτη και το postback στο πρωτόκολλο ανώτερου επιπέδου που βρίσκεται ήδη στο απομακρυσμένο μηχάνημα e (Εικ. 2.1).

Το Σχ. 2.1. Εννοιολογικό μοντέλο συστήματος πρωτοκόλλου πολλαπλών επιπέδων

Σύμφωνα με αυτό το σχήμα, κάθε ένα από τα επίπεδα ενός τέτοιου συστήματος παρέχει το δικό του σύνολο λειτουργιών κατά τη μετάδοση πληροφοριών σε ένα τοπικό δίκτυο.
Για παράδειγμα, μπορεί να θεωρηθεί ότι ένα πρωτοποριακό πρωτόκολλο που αλληλεπιδρά άμεσα με τα προγράμματα-πελάτες μεταφράζει δεδομένα σε ένα πρωτόκολλο χαμηλότερου επιπέδου που είναι "υπεύθυνο" για την εργασία με συσκευές υλικού δικτύου, μετατρέποντάς το σε μια "κατανοητή" φόρμα για αυτό. Αυτό, με τη σειρά του, τις μεταφέρει σε ένα πρωτόκολλο που μεταφέρει απευθείας πληροφορίες σε άλλο υπολογιστή. Στον απομακρυσμένο υπολογιστή, η λήψη δεδομένων εκτελεί ένα παρόμοιο πρωτόκολλο του "κατώτερου" επιπέδου και ελέγχει την ορθότητα των ληφθέντων δεδομένων, δηλαδή καθορίζει αν θα τα μεταδώσει στο πρωτόκολλο που βρίσκεται υψηλότερα στην ιεραρχική δομή ή για να ζητήσει την αναμετάδοση. Σε αυτή την περίπτωση, η αλληλεπίδραση διεξάγεται μόνο μεταξύ των πρωτοκόλλων του κατώτερου επιπέδου, τα ανώτερα επίπεδα της ιεραρχίας δεν εμπλέκονται σε αυτή τη διαδικασία. Αν η πληροφορία μεταδόθηκε χωρίς παραμόρφωση, μεταδίδεται προς τα πάνω μέσω των παρακείμενων στρώσεων πρωτοκόλλου μέχρι να φτάσει στο πρόγραμμα λήψης. Επιπλέον, καθένα από τα επίπεδα όχι μόνο ελέγχει την ακρίβεια της μετάφρασης των δεδομένων βάσει της ανάλυσης του περιεχομένου του πακέτου πληροφοριών, αλλά και καθορίζει περαιτέρω ενέργειες βάσει πληροφοριών σχετικά με το σκοπό του. Για παράδειγμα, ένα από τα επίπεδα "υπεύθυνο" για την επιλογή μιας συσκευής από την οποία λαμβάνονται δεδομένα και μέσω των οποίων μεταδίδονται δεδομένα στο δίκτυο, ένα άλλο "αποφασίζει" εάν θα μεταδώσει περαιτέρω πληροφορίες μέσω του δικτύου ή εάν προορίζεται για αυτόν τον υπολογιστή, το τρίτο "επιλέγει" αποδέχονται τις αποδεκτές πληροφορίες. Μια τέτοια ιεραρχική προσέγγιση καθιστά δυνατή όχι μόνο για το διαχωρισμό των λειτουργιών μεταξύ των διαφόρων μονάδων του λογισμικού του δικτύου, το οποίο διευκολύνει τον έλεγχο ολόκληρου του συστήματος στο σύνολό του, αλλά επίσης καθιστά δυνατή την παραγωγή διόρθωση σφάλματος στο επίπεδο της ιεραρχίας στην οποία πραγματοποιούνται. Κάθε ένα από αυτά τα ιεραρχικά συστήματα, συμπεριλαμβανομένου ενός συγκεκριμένου συνόλου πρωτοκόλλων σε διάφορα επίπεδα, ονομάζεται στοίβα πρωτοκόλλου.
Είναι προφανές ότι υπάρχει σημαντική διαφορά μεταξύ θεωρίας και πρακτικής, δηλαδή μεταξύ του εννοιολογικού μοντέλου της στοίβας πρωτοκόλλων και της πρακτικής εφαρμογής του. Στην πράξη, έχουν υιοθετηθεί αρκετές διαφορετικές επιλογές για τον διαχωρισμό της στοίβας πρωτοκόλλων σε λειτουργικά επίπεδα, καθένα από τα οποία εκτελεί το δικό της φάσμα εργασιών. Θα επικεντρωθούμε σε μία από αυτές τις επιλογές, η οποία φαίνεται να είναι η πιο οικουμενική. Αυτό το σχήμα περιλαμβάνει τέσσερα λειτουργικά επίπεδα και, όπως και το προηγούμενο διάγραμμα, δεν περιγράφει έναν συγκεκριμένο μηχανισμό λειτουργίας οποιασδήποτε στοίβας πρωτοκόλλων, αλλά ένα γενικό μοντέλο που θα βοηθήσει στην καλύτερη κατανόηση της αρχής λειτουργίας τέτοιων συστημάτων (Εικ. 2.2).
  Η κορυφή του ιεραρχικού συστήματος, το στρώμα εφαρμογής της στοίβας πρωτοκόλλων παρέχει μια διασύνδεση με το λογισμικό που οργανώνει
  εργασίας χρήστη στο δίκτυο. Κατά την εκκίνηση οποιουδήποτε προγράμματος για το οποίο η λειτουργία απαιτεί διάλογο με το δίκτυο, αυτό το πρόγραμμα καλεί το κατάλληλο πρωτόκολλο επιπέδου εφαρμογής. Αυτό το πρωτόκολλο μεταφέρει τις πληροφορίες προγράμματος από το δίκτυο σε μορφή προσβάσιμη για επεξεργασία, δηλαδή με τη μορφή μηνυμάτων συστήματος ή ως ροή bytes. Με τον ίδιο ακριβώς τρόπο, οι εφαρμογές χρήστη μπορούν να λαμβάνουν ροές δεδομένων και μηνύματα ελέγχου - τόσο από το ίδιο το λειτουργικό σύστημα όσο και από άλλα προγράμματα που εκτελούνται στον υπολογιστή. Δηλαδή, συνοψίζοντας, μπορούμε να πούμε ότι το πρωτόκολλο εφαρμογής layer ενεργεί ως ένα είδος ενδιάμεσου μεταξύ του δικτύου και του λογισμικού, μετασχηματίζοντας τις πληροφορίες που μεταδίδονται μέσω του δικτύου σε μια μορφή "κατανοητή" στο πρόγραμμα παραλήπτη.

Το Σχ. 2.2. Πρότυπο υλοποίησης πρωτοκόλλου στο πρωτόκολλο

Το κύριο καθήκον των πρωτοκόλλων στρώματος μεταφορών είναι η παρακολούθηση της ορθότητας της μετάδοσης δεδομένων καθώς και η διασφάλιση της διαλειτουργικότητας μεταξύ διαφόρων εφαρμογών δικτύου. Συγκεκριμένα, λαμβάνοντας το ρεύμα εισερχόμενων δεδομένων, το πρωτόκολλο μεταφορικού στρώματος το χωρίζει σε ξεχωριστά θραύσματα αποκαλούμενα πακέτα, γράφει μερικές πρόσθετες πληροφορίες σε κάθε πακέτο, για παράδειγμα το αναγνωριστικό του προγράμματος για το οποίο προορίζονται τα μεταδιδόμενα δεδομένα και το αναγκαίο άθροισμα ελέγχου για τον έλεγχο της ακεραιότητας του πακέτου τους σε ένα παρακείμενο επίπεδο για περαιτέρω επεξεργασία. Επιπλέον, τα πρωτόκολλα στρώματος μεταφοράς ελέγχουν τη μεταφορά πληροφοριών - για παράδειγμα, μπορούν να ζητήσουν από τον παραλήπτη να επιβεβαιώσει την παράδοση του πακέτου και να ξαναστείλει τα χαμένα θραύσματα της μεταδιδόμενης ακολουθίας δεδομένων. Ορισμένη σύγχυση μπορεί να προκληθεί από το γεγονός ότι τα πρωτόκολλα στρώματος μεταφοράς, όπως τα πρωτόκολλα επιπέδου εφαρμογής, αλληλεπιδρούν με τα προγράμματα δικτύου και συντονίζουν τη μεταφορά δεδομένων μεταξύ τους. Αυτή η κατάσταση μπορεί να διευκρινιστεί με το ακόλουθο παράδειγμα: Ας υποθέσουμε ότι ένας υπολογιστής-πελάτης αλληλογραφίας που χρησιμοποιεί δύο διαφορετικά πρωτόκολλα επιπέδου εφαρμογής - POP3 (πρωτόκολλο Post Office) και Simple Mail Transfer Protocol (SMTP) - και ένα πρόγραμμα λήψης αρχείων σε έναν απομακρυσμένο διακομιστή - FTP πελάτης που συνεργάζεται με το πρωτόκολλο εφαρμογής FTP (Πρωτόκολλο μεταφοράς αρχείων). Όλα αυτά τα πρωτόκολλα στρώματος εφαρμογών βασίζονται στο ίδιο πρωτόκολλο μεταφοράς - TCP / IP (Transmission Control Protocol / Internet Protocol), το οποίο, λαμβάνοντας μια ροή δεδομένων από τα παραπάνω προγράμματα, τα μετατρέπει σε πακέτα δεδομένων, όπου υπάρχει ένδειξη της τελικής εφαρμογής χρησιμοποιώντας αυτές τις πληροφορίες. Από το παράδειγμα που είδαμε, προκύπτει ότι τα δεδομένα που προέρχονται από το δίκτυο μπορεί να έχουν διαφορετικούς σκοπούς και, συνεπώς, να υποβάλλονται σε επεξεργασία από διαφορετικά προγράμματα ή διαφορετικές ενότητες της ίδιας εφαρμογής. Για να αποφευχθεί η σύγχυση κατά τη λήψη και επεξεργασία πληροφοριών, κάθε πρόγραμμα που αλληλεπιδρά με το δίκτυο έχει το δικό του αναγνωριστικό που επιτρέπει στο πρωτόκολλο μεταφοράς να στέλνει δεδομένα στην ακριβή εφαρμογή για την οποία προορίζεται. Τέτοια αναγνωριστικά ονομάζονται θύρες λογισμικού. Ειδικότερα, το πρωτόκολλο στρώματος εφαρμογής SMTP για την αποστολή μηνυμάτων ηλεκτρονικού ταχυδρομείου λειτουργεί συνήθως με τη θύρα 25, το εισερχόμενο πρωτόκολλο POP3 με τη θύρα 110 και το πρωτόκολλο Telnet με τη θύρα 23. Ο στόχος της ανακατεύθυνσης ροών δεδομένων μεταξύ των θυρών λογισμικού έγκειται στα πρωτόκολλα μεταφοράς.
Στο επίπεδο μεταξύ των δικτύων εφαρμόζεται η αλληλεπίδραση συγκεκριμένων υπολογιστών ενός κατανεμημένου συστήματος πληροφορικής, με άλλα λόγια διεξάγεται η διαδικασία προσδιορισμού της διαδρομής της κίνησης πληροφοριών εντός ενός τοπικού δικτύου και οι πληροφορίες αυτές αποστέλλονται σε έναν συγκεκριμένο παραλήπτη. Αυτή η διαδικασία ονομάζεται δρομολόγηση. Λαμβάνοντας ένα πακέτο δεδομένων από ένα πρωτόκολλο μεταφοράς μαζί με ένα αίτημα για τη μετάδοσή του και μια ένδειξη του παραλήπτη, το πρωτόκολλο διαδικτυακού στρώματος προσδιορίζει ποιο υπολογιστή να μεταδώσει πληροφορίες, αν αυτός ο υπολογιστής βρίσκεται εντός αυτού του τμήματος του τοπικού δικτύου ή ότι βρίσκεται μια πύλη στον δρόμο του και μετά μετασχηματίζει πακέτο στο datagram - ένα ειδικό κομμάτι πληροφοριών που μεταδίδεται μέσω του δικτύου ανεξάρτητα από άλλα παρόμοια θραύσματα, χωρίς να σχηματίζεται ένα εικονικό κανάλι (ένα ειδικά διαμορφωμένο μέσο για δύο επικοινωνία ronnego μεταξύ πολλαπλών συσκευών), και την αναγνώριση. Η διεύθυνση του υπολογιστή που έστειλε τα δεδομένα και τις πληροφορίες διαδρομής του datagram καταγράφονται στην κεφαλίδα του datagram. Μετά από αυτό, μεταδίδεται στο επίπεδο του καναλιού.

Σημείωση
  Μια πύλη είναι ένα πρόγραμμα με το οποίο μπορείτε να μεταφέρετε πληροφορίες μεταξύ δύο συστημάτων δικτύου που χρησιμοποιούν διαφορετικά πρωτόκολλα επικοινωνίας.

Κατά τη λήψη ενός datagram, το πρωτόκολλο πύλης καθορίζει την ορθότητα της λήψης του και στη συνέχεια καθορίζει εάν απευθύνεται στον τοπικό υπολογιστή ή εάν πρέπει να αποσταλεί περαιτέρω μέσω του δικτύου. Σε περίπτωση που δεν απαιτείται περαιτέρω μεταφορά, το πρωτόκολλο πύλης αφαιρεί την κεφαλίδα του datagram, υπολογίζει ποια από τα πρωτόκολλα μεταφοράς αυτού του υπολογιστή θα επεξεργαστεί τις ληφθείσες πληροφορίες, θα μετασχηματίσει το αντίστοιχο πακέτο και θα το μεταφέρει στο στρώμα μεταφοράς. Για να φανεί αυτό το φαινομενικά περίπλοκο μηχανισμό μπορεί να είναι ένα απλό παράδειγμα. Ας υποθέσουμε ότι ένας υπολογιστής βήματος χρησιμοποιεί ταυτόχρονα δύο διαφορετικά πρωτόκολλα μεταφοράς: TCP / IP για σύνδεση στο Internet και το NetBEOS (NetBIOS Extended User Interface) για εργασία σε τοπικό δίκτυο. Στην περίπτωση αυτή, τα δεδομένα που επεξεργάζονται στο μεταφορικό στρώμα θα είναι διαφορετικά για αυτά τα πρωτόκολλα, αλλά στο επίπεδο του διαδικτύου οι πληροφορίες θα διαβιβάζονται μέσω datagrams της ίδιας μορφής.
Τέλος, στο επίπεδο σύνδεσης δεδομένων, τα datagrams μετατρέπονται στο αντίστοιχο σήμα, το οποίο μεταδίδεται μέσω της συσκευής επικοινωνίας μέσω του δικτύου. Στην απλούστερη περίπτωση, όταν ένας υπολογιστής συνδέεται απευθείας με το τοπικό δίκτυο ενός συγκεκριμένου προτύπου μέσω ενός προσαρμογέα δικτύου, ο οδηγός αυτού του προσαρμογέα παίζει το ρόλο του πρωτοκόλλου του στρώματος ζεύξης δεδομένων, εφαρμόζοντας άμεσα τη διασύνδεση με το δίκτυο. Σε πιο περίπλοκες καταστάσεις, αρκετά εξειδικευμένα πρωτόκολλα μπορούν να λειτουργούν ταυτόχρονα στο επίπεδο σύνδεσης δεδομένων, καθένα από τα οποία εκτελεί το δικό του σύνολο λειτουργιών.

Πρωτόκολλα επιπέδου σύνδεσης

Τα πρωτόκολλα που επιτρέπουν την αλληλεπίδραση του υπολογιστή με το δίκτυο στο χαμηλότερο επίπεδο υλικού καθορίζουν σε μεγάλο βαθμό την τοπολογία του τοπικού δικτύου, καθώς και την εσωτερική αρχιτεκτονική του. Επί του παρόντος, στην πράξη, χρησιμοποιούνται αρκετά διαφορετικά πρότυπα για την κατασκευή τοπικών δικτύων, τα πιο συνηθισμένα μεταξύ των οποίων είναι Ethernet, Token Ring, FDDI και τεχνολογίες ArcNet.
  Σήμερα, τα τοπικά δίκτυα που βασίζονται στο πρότυπο Ethernet είναι τα πιο δημοφιλή τόσο στη χώρα μας όσο και σε όλο τον κόσμο. Το Ethernet αντιπροσωπεύει σχεδόν το ενενήντα τοις εκατό όλων των μικρών και οικιακών τοπικών δικτύων, κάτι που δεν προκαλεί έκπληξη, αφού αυτή η τεχνολογία σας επιτρέπει να χτίσετε απλά και εύχρηστα τοπικά δίκτυα με ελάχιστο κόστος. Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο η τεχνολογία Ethernet θα υιοθετηθεί ως το βασικό πρότυπο που εξετάζουμε. Τα πρωτόκολλα Ethernet layer link layer ενσωματώνονται συνήθως στον εξοπλισμό που επιτρέπει στον υπολογιστή να συνδεθεί στο τοπικό δίκτυο σε φυσικό επίπεδο. Το πρότυπο Ethernet είναι μια εκπομπή, δηλαδή κάθε υπολογιστή που είναι συνδεδεμένος σε ένα δίκτυο λαμβάνει όλες τις ακόλουθες πληροφορίες μέσω του τμήματος δικτύου του, τόσο για τον συγκεκριμένο υπολογιστή όσο και για τα δεδομένα που αποστέλλονται σε άλλο μηχάνημα. Όλα τα δίκτυα Ethernet χρησιμοποιούν τον ίδιο αλγόριθμο διαχωρισμού μέσων - Πολλαπλή πρόσβαση Sense Carrier με ανίχνευση σύγκρουσης (CSMA / CD) - πολλαπλή πρόσβαση με ανίχνευση φορέα και ανίχνευση σύγκρουσης.
Ως μέρος της τεχνολογίας Ethernet σήμερα, υπάρχουν πολλά πρότυπα για την οργάνωση επικοινωνιών δικτύου που καθορίζουν το εύρος ζώνης ενός καναλιού επικοινωνίας και το μέγιστο επιτρεπόμενο μήκος ενός τμήματος δικτύου, δηλαδή την απόσταση μεταξύ δύο συσκευών που είναι συνδεδεμένες σε ένα δίκτυο. Θα συζητήσουμε αυτά τα πρότυπα στο επόμενο κεφάλαιο που είναι αφιερωμένο στη μελέτη του εξοπλισμού δικτύου, αλλά προς το παρόν πρέπει να σημειωθεί ότι, σύμφωνα με το πρότυπο Ethernet, συνήθως χρησιμοποιείται μία από τις δύο διαφορετικές τοπολογίες: διαμόρφωση δικτύου με κοινό λεωφορείο ή αρχιτεκτονική σε σχήμα αστεριού.

Διαδικτυακά πρωτόκολλα επιπέδου

πρωτόκολλα διασυνεργασία επίπεδο, όπως αναφέρθηκε προηγουμένως, είναι σχεδιασμένες για να καθορίσει τις πληροφορίες σχετικά με τα δρομολόγια στο δίκτυο, μετάδοση και λήψη πακέτων δεδομένων και να μεταδίδει τα ληφθέντα πρωτόκολλα δεδομένων σε υψηλότερο επίπεδο, εάν τα δεδομένα που προορίζονται για μεταποίηση στον τοπικό υπολογιστή. Τα πρωτόκολλα δρομολόγησης, όπως το πρωτόκολλο Routing Internet Protocol και το OSPF (Open Shortest Path First), καθώς και το πρωτόκολλο ελέγχου ελέγχου και μετάδοσης του πρωτοκόλλου μηνυμάτων ελέγχου Internet (ICMP), αναφέρονται συνήθως ως πρωτόκολλα διασύνδεσης. Αλλά ταυτόχρονα ένα από τα πιο διάσημα πρωτόκολλα του layer internetwork είναι το πρωτόκολλο IP.

IP πρωτόκολλο

Το IP (Internet Protocol) χρησιμοποιείται τόσο σε παγκόσμια κατανεμημένα συστήματα, όπως το Διαδίκτυο, όσο και σε τοπικά δίκτυα. Για πρώτη φορά, το IP χρησιμοποιήθηκε στο δίκτυο ArpaNet, το οποίο ήταν ο πρόδρομος του σύγχρονου Διαδικτύου και από τότε διατηρεί με σιγουριά τη θέση του ως ένα από τα πιο κοινά και δημοφιλή πρωτόκολλα μεταξύ δικτύων.
  Δεδομένου ότι το πρωτόκολλο IP είναι ένα καθολικό πρότυπο, χρησιμοποιείται συχνά στα λεγόμενα σύνθετα δίκτυα, δηλαδή δίκτυα που χρησιμοποιούν διαφορετικές τεχνολογίες μεταφοράς δεδομένων και διασυνδέονται μέσω πύλης. Το ίδιο πρωτόκολλο είναι "υπεύθυνο" για την αντιμετώπιση όταν μεταδίδει πληροφορίες στο δίκτυο. Πώς γίνεται αυτή η διευθυνσιοδότηση;
Κάθε άτομο που ζει στη Γη έχει μια διεύθυνση όπου μπορεί να βρεθεί εάν είναι απαραίτητο. Νομίζω ότι δεν θα εκπλήξει κανείς ότι κάθε μηχανή που λειτουργεί στο Internet ή στο τοπικό δίκτυο έχει επίσης τη δική του μοναδική διεύθυνση. Οι διευθύνσεις στα δίκτυα υπολογιστών είναι εντυπωσιακά διαφορετικές από τις συνηθισμένες ταχυδρομικές. Φοβάμαι ότι είναι εντελώς άχρηστο να γράψω κάτι σαν το "Intel Pentium III 1300 Mhz Computer, Esq., Paney-Lane 114, Λίβερπουλ, Αγγλία" που στείλατε στο Δίκτυο. Βλέποντας μια τέτοια επιγραφή, η προσωπική σας θα κρεμάσει στο μέγιστο στην καλύτερη περίπτωση. Αλλά αν ορίσετε κάτι σαν 195.85.102.14 ως διεύθυνση υπολογιστή, το αυτοκίνητο θα σας καταλάβει τέλεια.
  Πρόκειται για το πρότυπο IP που συνεπάγεται παρόμοια καταγραφή των διευθύνσεων των υπολογιστών που είναι συνδεδεμένοι στο δίκτυο. Αυτή η καταχώρηση ονομάζεται διεύθυνση IP.
  Από το παραπάνω παράδειγμα, μπορεί να φανεί ότι η διεύθυνση IP αποτελείται από τέσσερα δεκαδικά αναγνωριστικά ή οκτάδες, ένα byte το καθένα, χωρισμένα με μια κουκκίδα. Η αριστερή οκτάδα υποδεικνύει τον τύπο του τοπικού intranet (ο όρος "intranet") εδώ αναφέρεται σε ένα ιδιωτικό εταιρικό ή τοπικό τοπικό δίκτυο με σύνδεση στο Internet, στο οποίο βρίσκεται ο απαιτούμενος υπολογιστής. Στο πλαίσιο αυτού του προτύπου, διακρίνονται διάφορα υποείδη intranets, που ορίζονται από την τιμή της πρώτης οκτάδας. Αυτή η τιμή χαρακτηρίζει το μέγιστο αριθμό υποδικτύων και κόμβων που μπορεί να περιλαμβάνει ένα τέτοιο δίκτυο. Στην καρτέλα. 2.1 δείχνει την αντιστοιχία των τάξεων δικτύων με την τιμή του πρώτου οκτάτου της διεύθυνσης ΙΡ.

Πίνακας 2.1. Αντιστοιχία τάξεων δικτύου με την πρώτη οκτάδα μιας διεύθυνσης IP

Οι διευθύνσεις κλάσης Α χρησιμοποιούνται σε μεγάλα δημόσια δίκτυα επειδή επιτρέπουν τη δημιουργία συστημάτων με μεγάλο αριθμό κόμβων. Οι διευθύνσεις κλάσης Β κατά κανόνα χρησιμοποιούνται σε μεσαίου μεγέθους εταιρικά δίκτυα και οι διευθύνσεις κατηγορίας C χρησιμοποιούνται σε τοπικά δίκτυα μικρών επιχειρήσεων. Για να αναφέρουμε ομάδες μηχανών προορίζονται για διευθύνσεις εκπομπής της κατηγορίας D, οι διευθύνσεις της κλάσης Ε δεν χρησιμοποιούνται ακόμα: θεωρείται ότι με την πάροδο του χρόνου θα χρησιμοποιηθούν για την επέκταση του προτύπου. Η τιμή της πρώτης οκτάδας 127 προορίζεται αποκλειστικά για επιχειρησιακούς σκοπούς, κυρίως για τη δοκιμή εξοπλισμού δικτύου, δεδομένου ότι τα πακέτα IP που κατευθύνονται σε μια τέτοια διεύθυνση δεν μεταδίδονται στο δίκτυο, αλλά μεταδίδονται ξανά στο add-on του λογισμικού ελέγχου δικτύου, όπως έχουν μόλις ληφθεί. Επιπλέον, υπάρχει μια σειρά από αποκαλούμενες "αποκλειστικές" διευθύνσεις IP που έχουν ιδιαίτερη σημασία. Αυτές οι διευθύνσεις δίνονται στον πίνακα. 2.2.

Πίνακας 2.2. Η αξία των διατιθεμένων διευθύνσεων IP

Σημείωση
  Ο υπολογιστής ονομάζεται οποιοσδήποτε υπολογιστής είναι συνδεδεμένος στο Διαδίκτυο, ανεξάρτητα από τον προορισμό του.

Όπως αναφέρθηκε προηγουμένως, μικρά τοπικά δίκτυα μπορούν να διασυνδεθούν, σχηματίζοντας πιο σύνθετες και διακλαδισμένες δομές. Για παράδειγμα, ένα τοπικό δίκτυο μιας επιχείρησης μπορεί να αποτελείται από ένα δίκτυο ενός διοικητικού κτιρίου και ένα δίκτυο ενός τμήματος παραγωγής, ένα δίκτυο ενός διοικητικού κτιρίου, με τη σειρά του, μπορεί να περιλαμβάνει ένα δίκτυο λογιστικής, ένα οικονομικό τμήμα προγραμματισμού και ένα τμήμα μάρκετινγκ. Στο παραπάνω παράδειγμα, το δίκτυο χαμηλότερο επίπεδο είναι ένα δευτερεύον δίκτυο ενός συστήματος υψηλότερου επιπέδου, δηλαδή των τοπικών λογιστικών δίκτυο - ένα υποδίκτυο για το δίκτυο του διοικητικού κτιρίου, και αυτή, με τη σειρά της, - το υποδίκτυο του δικτύου για ολόκληρη την επιχείρηση.
  Αλλά πίσω στη μελέτη της διάρθρωσης της διεύθυνσης IP. Το τελευταίο (δεξιό) αναγνωριστικό της διεύθυνσης IP δηλώνει τον αριθμό του υπολογιστή στο τοπικό δίκτυο. Το μόνο που βρίσκεται μεταξύ των δεξιών και των αριστερών οκτάδων σε μια τέτοια εγγραφή είναι ο αριθμός των υποδικτύων χαμηλότερου επιπέδου. Δεν είναι σαφές; Ας πάρουμε ένα παράδειγμα. Ας υποθέσουμε ότι έχουμε μια συγκεκριμένη διεύθυνση στο Διαδίκτυο στην οποία θέλουμε να στείλουμε ένα πακέτο με μια σειρά φρέσκων ανέκδοτων. Για παράδειγμα, πάρτε την ίδια διεύθυνση IP - 195.85.102.14. Έτσι, στέλνουμε ένα πακέτο στο 195ο υποδίκτυο του Internet, το οποίο, όπως φαίνεται από την έννοια της πρώτης οκτάδας, ανήκει στην κλάση C. Υποθέστε ότι το 195ο δίκτυο περιλαμβάνει 902 επιπλέον υποδίκτυα, αλλά το πακέτο μας στέλνεται στον 85ο. Περιέχει 250 υποδίκτυα
  χαμηλότερη τάξη, αλλά χρειαζόμαστε την 102η. Τέλος, 40 υπολογιστές συνδέονται στο 102ο δίκτυο. Με βάση τη διεύθυνση που εξετάζουμε, μια μηχανή με αριθμό 14 σε αυτό το σύστημα δικτύου θα λάβει μια επιλογή αστείων. Από όλα τα παραπάνω, είναι προφανές ότι η διεύθυνση IP κάθε υπολογιστή που λειτουργεί τόσο στο τοπικό δίκτυο όσο και σε παγκόσμια συστήματα υπολογιστών πρέπει να είναι μοναδική.
  Η κεντρική κατανομή των διευθύνσεων IP στα τοπικά δίκτυα διεκπεραιώνεται από κυβερνητικό οργανισμό - Stanford International Research Institute (Stanford Research Institute, SRI International), που βρίσκεται στην καρδιά του Silicon Valley - Menlo Park, Καλιφόρνια, ΗΠΑ. Η υπηρεσία εκχώρησης διευθύνσεων IP σε ένα νέο τοπικό δίκτυο είναι δωρεάν και διαρκεί περίπου μία εβδομάδα. Επικοινωνήστε με αυτήν την οργάνωση στο SRI International, αίθουσα EJ210, 333 Ravenswood Avenue, Menlo Park, California 94025, ΗΠΑ,κανένα τηλέφωνο στις ΗΠΑ 1-800-235-3155   ή τη διεύθυνση ηλεκτρονικού ταχυδρομείου που μπορείτε να βρείτε στον ιστότοπο http://www.sri.com.Ωστόσο, οι περισσότεροι διαχειριστές μικρών τοπικών δικτύων με 5-10 υπολογιστές εκχωρούν διευθύνσεις IP στις μηχανές που είναι συνδεδεμένες στο δίκτυο από μόνοι τους, βάσει των κανόνων που περιγράφηκαν παραπάνω για διευθυνσιοδότηση σε δίκτυα IP. Η προσέγγιση Tatsoy έχει απόλυτο δικαίωμα στη ζωή, αλλά ταυτόχρονα η αυθαίρετη αντιστοίχιση διευθύνσεων IP μπορεί να είναι ένα πρόβλημα εάν στο μέλλον ένα τέτοιο δίκτυο συνδέεται με άλλα τοπικά δίκτυα ή υπάρχει μια απευθείας σύνδεση με το Διαδίκτυο. Στην περίπτωση αυτή, η τυχαία σύμπτωση πολλών διευθύνσεων IP μπορεί να οδηγήσει σε πολύ δυσάρεστες συνέπειες, για παράδειγμα, σε σφάλματα στη δρομολόγηση των δεδομένων που μεταδίδονται μέσω του δικτύου ή στην αποτυχία ολόκληρου του δικτύου στο σύνολό του.
  Τα μικρά τοπικά δίκτυα με περιορισμένο αριθμό υπολογιστών πρέπει να ζητούν την καταχώριση της διεύθυνσης κλάσης C. Επιπλέον, μόνο τα δύο πρώτα οκτάδα της διεύθυνσης IP αντιστοιχίζονται σε καθένα από αυτά τα δίκτυα, για παράδειγμα 197.112.Х.Х, στην πράξη αυτό σημαίνει ότι ο διαχειριστής αυτού του δικτύου μπορεί να δημιουργήσει υποδίκτυα και να αντιστοιχίσουν τους αριθμούς κόμβων σε κάθε μία από αυτές αυθαίρετα, με βάση τις δικές τους ανάγκες.
  Τα μεγάλα τοπικά δίκτυα που χρησιμοποιούν το πρωτόκολλο IP ως βασικό πρωτόκολλο Διαδικτύου χρησιμοποιούν συχνά έναν πολύ βολικό τρόπο δομής ολόκληρου του δικτύου, χωρίζοντας ένα κοινό δίκτυο IP σε υποδίκτυα. Για παράδειγμα, αν ολόκληρο το δίκτυο της επιχείρησης αποτελείται από μια σειρά από τοπικά δίκτυα Ethernet σε συνδυασμό, τότε μπορεί να χωριστεί σε διάφορα δομικά στοιχεία, δηλαδή υποδίκτυα που διαφέρουν στην τιμή του τρίτου οκτάτου της διεύθυνσης ΙΡ. Κατά κανόνα, το φυσικό δίκτυο του τμήματος μιας εταιρείας, για παράδειγμα, ένα δίκτυο Ethernet που συνδέει όλους τους λογιστικούς υπολογιστές, χρησιμοποιείται ως καθένα από τα υποδίκτυα. Αυτή η προσέγγιση, κατ 'αρχάς, επιτρέπει
  χωρίς να χρειάζεται να καταναλώνετε διευθύνσεις IP και, δεύτερον, παρέχει ορισμένες διευκολύνσεις από διοικητική άποψη: για παράδειγμα, ένας διαχειριστής μπορεί να ανοίξει πρόσβαση στο Internet μόνο για ένα από τα υποδίκτυα που του έχουν ανατεθεί ή να αποσυνδέσει προσωρινά ένα από τα υποδίκτυα από το τοπικό δίκτυο της εταιρείας. Επιπλέον, εάν ο διαχειριστής δικτύου αποφασίσει ότι το τρίτο byte της διεύθυνσης IP περιγράφει τον αριθμό υποδίκτυου και τον τέταρτο αριθμό κόμβου σε αυτό, τότε αυτές οι πληροφορίες καταγράφονται στους τοπικούς πίνακες δρομολόγησης του επιχειρησιακού σας δικτύου και δεν είναι ορατοί από έξω. Με άλλα λόγια, αυτή η προσέγγιση παρέχει μεγαλύτερη ασφάλεια.
Προκειμένου το λογισμικό να κατανέμει αυτόματα τους αριθμούς συγκεκριμένων υπολογιστών από τις διευθύνσεις IP που χρησιμοποιούνται σε αυτό το δίκτυο, χρησιμοποιούνται οι αποκαλούμενες μάσκες υποδικτύου. Η αρχή με την οποία γίνεται η αναγνώριση των αριθμών κόμβων ως μέρος μιας διεύθυνσης IP είναι αρκετά απλή: τα μπιτς της μάσκας υποδικτύου που υποδεικνύουν τον αριθμό του ίδιου του δικτύου IP πρέπει να είναι ίσα με ένα και τα bits που ορίζουν τον αριθμό κόμβου πρέπει να είναι μηδέν. Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο τα περισσότερα τοπικά δίκτυα που βασίζονται στην IP κατηγορίας C, λαμβάνουν ως μάσκα υποδικτύου 255.255.255.0: με αυτή τη διαμόρφωση, μπορούν να συμπεριληφθούν έως και 256 υποδίκτυα στο συνολικό δίκτυο, το καθένα από τα οποία έχει μέχρι 254 υπολογιστές. Σε ορισμένες περιπτώσεις, η τιμή αυτή μπορεί να αλλάξει, για παράδειγμα, εάν έγινε αναγκαία η χρήση ως τμήματος δικτύου ενός αριθμού υποδίκτυων μεγαλύτερο από 256, μπορείτε να χρησιμοποιήσετε μια μάσκα υποδικτύου της μορφής 255.255.255.195. Σε αυτή τη διαμόρφωση, το δίκτυο μπορεί να περιλαμβάνει έως και 1024 υποδίκτυα, ο μέγιστος αριθμός υπολογιστών σε κάθε ένα από αυτά να μην υπερβαίνει τα 60.
  Στα τοπικά δίκτυα που εκτελούν το πρωτόκολλο IP internetwork, εκτός από τον ορισμό των διευθύνσεων IP των κόμβων που εισέρχονται στο δίκτυο, είναι επίσης αποδεκτό το σύμβολο του υπολογιστή: για παράδειγμα, ένας υπολογιστής με τη διεύθυνση 192.112.85.7 μπορεί να έχει το όνομα δικτύου Localhost. Ο πίνακας αλληλογραφίας των διευθύνσεων IP στα συμβολικά ονόματα των κόμβων περιέχεται σε ένα ειδικό αρχείο hosts που είναι αποθηκευμένο σε έναν από τους φακέλους του συστήματος. ειδικότερα, στο λειτουργικό σύστημα Microsoft Windows XP, αυτό το αρχείο βρίσκεται στο φάκελο flKCK: \\ Windows \\ system32 \\ drivers \\ etc \\. Η σύνταξη για τη σύνταξη του πίνακα αντιστοίχισης ονόματος κόμβου LAN στις διευθύνσεις IP είναι αρκετά απλή: κάθε στοιχείο πίνακα θα πρέπει να βρίσκεται σε μια νέα σειρά, η διεύθυνση IP θα πρέπει να βρίσκεται στην πρώτη στήλη, ακολουθούμενη από το όνομα του υπολογιστή και η διεύθυνση IP και το όνομα να διαχωρίζονται ως τουλάχιστον έναν χώρο. Κάθε μια από τις σειρές του πίνακα μπορεί να περιλαμβάνει ένα αυθαίρετο σχόλιο, που υποδηλώνεται με το σύμβολο #. Ένα παράδειγμα φιλοξενεί αρχείο εμφανίζεται παρακάτω:

192.112.85.7 localhost # αυτόν τον υπολογιστή
  192.112.85.1 διακομιστής # διακομιστής δικτύου
  192.112.85.2 διευθυντής # διευθυντής υποδοχής υπολογιστών
  192.112.85.5 admin # υπολογιστή του διαχειριστή του συστήματος

Κατά κανόνα, δημιουργείται ένα αρχείο φιλοξενίας για οποιοδήποτε συγκεκριμένο τοπικό δίκτυο και ένα αντίγραφο αυτού αποθηκεύεται σε κάθε έναν από τους συνδεδεμένους υπολογιστές. Εάν ένας από τους κόμβους του δικτύου έχει αρκετές διευθύνσεις IP, τότε μόνο ένας από αυτούς καθορίζεται στον πίνακα αντιστοιχίας, ανεξάρτητα από το ποια διεύθυνση χρησιμοποιείται πραγματικά. Όταν ένα πακέτο IP που προορίζεται για έναν συγκεκριμένο υπολογιστή λαμβάνεται από το δίκτυο, το πρωτόκολλο IP επαληθεύεται με τον πίνακα δρομολόγησης και, με βάση την ανάλυση της κεφαλίδας πακέτων IP, εντοπίζει αυτόματα οποιεσδήποτε από τις διευθύνσεις IP που αντιστοιχούν σε αυτόν τον κόμβο.
  Εκτός από τους επιμέρους κόμβους του δικτύου, τα δικά τους συμβολικά ονόματα μπορούν επίσης να περιλαμβάνουν υποδίκτυα στο τοπικό δίκτυο. Ο πίνακας αλληλογραφίας των διευθύνσεων IP στα ονόματα υποδικτύων περιλαμβάνεται στο αρχείο δικτύου που είναι αποθηκευμένο στον ίδιο φάκελο με το αρχείο hosts. Η σύνταξη για τη σύνταξη αυτού του πίνακα αντιστοίχισης είναι ελαφρώς διαφορετική από την προηγούμενη και γενικά μοιάζει με αυτό:<сетевяе имя> <номер сети>  [ψευδώνυμα ...] [#<конментарий>]
  όπου το όνομα δικτύου είναι το όνομα που έχει εκχωρηθεί σε κάθε υποδίκτυο, ο αριθμός δικτύου είναι μέρος της διεύθυνσης IP του υποδίκτυου (με εξαίρεση τα μικρότερα υποδίκτυα που περιλαμβάνονται σε αυτόν τον αριθμό υποδικτύου και κόμβου), τα ψευδώνυμα είναι μια προαιρετική παράμετρος που υποδεικνύει πιθανά συνώνυμα των ονομάτων υποδικτύου: χρησιμοποιούνται αν οποιοδήποτε υποδίκτυο έχει πολλά διαφορετικά συμβολικά ονόματα. και, τέλος, ένα σχόλιο είναι ένα αυθαίρετο σχόλιο που εξηγεί τη σημασία κάθε καταχώρισης. Ένα παράδειγμα του αρχείου δικτύου εμφανίζεται παρακάτω:

loopback 127
  μάρκετινγκ 192.112.85 # τμήμα μάρκετινγκ
  buhgalteria 192.112.81 # λογιστική
  εργαστήριο 192.112.80 # δίκτυο εργαστηρίου παραγωγής
  ομάδα εργασίας 192.112.10 localnetwork # main workgroup

Σημειώστε ότι οι διευθύνσεις που ξεκινούν με 127 διατηρούνται για το πρωτόκολλο IP και στο παράδειγμά μας το υποδίκτυο με τη διεύθυνση 192.112.10 έχει δύο συμβολικά ονόματα που μοιράζονται.
  Τα αρχεία κεντρικών υπολογιστών και δικτύων δεν έχουν άμεσο αντίκτυπο στον βασικό μηχανισμό του έργου του πρωτοκόλλου IP και χρησιμοποιούνται κυρίως από προγράμματα εφαρμογών, αλλά απλοποιούν σε μεγάλο βαθμό τη διαμόρφωση και τη διαχείριση του τοπικού δικτύου.

Πρωτόκολλο IPX

Το πρωτόκολλο IPX (Internet Packet Exchange) είναι ένα πρωτόκολλο εσωτερικού δικτύου που χρησιμοποιείται σε τοπικά δίκτυα των οποίων οι κόμβοι τρέχουν κάτω από τα λειτουργικά συστήματα της οικογένειας Nowell Netware. Αυτό το πρωτόκολλο εξασφαλίζει τη μετάδοση δεδομένων σε τέτοια δίκτυα χωρίς λογική σύνδεση - μόνιμη αμφίδρομη ανταλλαγή δεδομένων μεταξύ δύο κόμβων δικτύου, η οποία οργανώνεται από το πρωτόκολλο στρώματος μεταφοράς. Αναπτύχθηκε με βάση την τεχνολογία Nowell, αυτό το πρωτότυπο δημοφιλές πρωτόκολλο λόγω της ασυμβατότητάς του με την εξαιρετικά διαδεδομένη στοίβα πρωτοκόλλων TCP / IP είναι τώρα σιγά σιγά αλλά σίγουρα χάνει το έδαφος.
  Όπως το πρωτόκολλο IP, το IPX είναι σε θέση να υποστηρίζει δεδομένα μετάδοσης μέσω datagrams μήκους έως 576 byte, από τα οποία τα 30 καταλαμβάνουν μια κεφαλίδα πακέτων. Τα δίκτυα IPX χρησιμοποιούν σύνθετες διευθύνσεις κόμβων που αποτελούνται από τον αριθμό δικτύου, τη διεύθυνση κόμβου και τη διεύθυνση του προγράμματος εφαρμογής για το οποίο προορίζεται το μεταδιδόμενο πακέτο πληροφοριών, το οποίο φέρει επίσης το όνομα της υποδοχής ή της υποδοχής. Για να ενεργοποιήσετε την ανταλλαγή δεδομένων μεταξύ πολλών εφαρμογών δικτύου σε ένα περιβάλλον πολλαπλών εντολών, πρέπει να ανοίξετε ταυτόχρονα αρκετές υποδοχές σε έναν κεντρικό υπολογιστή που εκτελεί IPX.
  Δεδομένου ότι το πρωτόκολλο IPX δεν απαιτεί επιβεβαίωση λήψης datagrams κατά τη μετάφραση δεδομένων, η παράδοση δεδομένων σε τέτοια δίκτυα δεν είναι εγγυημένη και συνεπώς οι λειτουργίες ελέγχου της μεταφοράς πληροφοριών ανατίθενται στο λογισμικό δικτύου. Στην πραγματικότητα, το IPX παρέχει μόνο την ενθυλάκωση των ροών δεδομένων που μεταδίδονται μέσω ενός δικτύου σε datagrams, τη δρομολόγηση και τη μετάδοση πακέτων σε πρωτόκολλα υψηλότερου επιπέδου.
  Τα πρωτόκολλα στρώματος σύνδεσης IPX μεταδίδουν πακέτα δεδομένων που έχουν την ακόλουθη λογική δομή:

• αθροίσματος ελέγχου σχεδιασμένο για τον προσδιορισμό της ακεραιότητας του μεταδιδόμενου πακέτου (2 byte).
• ένδειξη του μήκους του πακέτου (2 bytes).
• δεδομένα διαχείρισης της κυκλοφορίας (1 byte).
• διεύθυνση δικτύου προορισμού (4 bytes).
• διεύθυνση κόμβου προορισμού (6 bytes).
• αριθμός υποδοχής προορισμού (2 byte).
• διεύθυνση δικτύου του αποστολέα (4 byte).
• διεύθυνση κόμβου αποστολέα (6 byte).
• αριθμός υποδοχής αποστολέα (2 byte).
• (0-546 bytes).

Τα πρωτόκολλα στρώματος ζεύξης δεδομένων τοποθετούν αυτό το πακέτο μέσα στο πλαίσιο του δικτύου και το μεταδίδουν στο κατανεμημένο σύστημα υπολογιστών.

Πρωτόκολλα μεταφοράς

Όπως αναφέρθηκε προηγουμένως, τα πρωτόκολλα στρώματος μεταφοράς παρέχουν έλεγχο της μεταφοράς δεδομένων μεταξύ πρωτοκόλλων διαδικτύου και εφαρμογών επιπέδου λειτουργικού συστήματος. Επί του παρόντος, πολλοί τύποι πρωτοκόλλων μεταφοράς είναι συνηθέστεροι στα τοπικά δίκτυα.

Πρωτόκολλο TCP

Το πρωτόκολλο IP επιτρέπει μόνο τη μετάδοση δεδομένων. Για τον έλεγχο αυτής της διαδικασίας, χρησιμοποιείται το πρωτόκολλο TCP (Πρωτόκολλο ελέγχου μετάδοσης), βασισμένο στις δυνατότητες του πρωτοκόλλου IP. Πώς ελέγχεται η μεταφορά πληροφοριών;
  Ας υποθέσουμε ότι θέλετε να στείλετε ένα παχύ περιοδικό με το ταχυδρομείο στον φίλο σας, χωρίς να ξοδέψετε χρήματα για την αποστολή της ταχυδρομικής αποστολής. Πώς να λύσετε αυτό το πρόβλημα αν το ηλεκτρονικό ταχυδρομείο αρνείται να δεχτεί επιστολές που περιέχουν περισσότερα από μερικά φύλλα χαρτιού; Η λύση είναι απλή: διαιρέστε το περιοδικό σε σελίδες και στείλτε τα με ξεχωριστά γράμματα. Με τους αριθμούς σελίδων ο φίλος σας θα είναι σε θέση να συλλέξει ολόκληρο το περιοδικό. Το TCP χρησιμοποιεί την ίδια μέθοδο. Διαχωρίζει τις πληροφορίες σε διάφορα μέρη, αναθέτει σε κάθε μέρος έναν αριθμό σύμφωνα με τον οποίο τα δεδομένα μπορούν αργότερα να ενωθούν μαζί, προσθέτει πληροφορίες "υπηρεσίας" σε αυτό και τα βάζει όλα σε ένα χωριστό "φάκελο IP". Επιπλέον, αυτός ο "φάκελος" αποστέλλεται μέσω του δικτύου - τελικά, το πρωτόκολλο διαδικτυακού στρώματος είναι σε θέση να επεξεργαστεί τέτοιες πληροφορίες. Δεδομένου ότι τα TCP και IP είναι στενά συνδεδεμένα σε ένα τέτοιο σχήμα, συχνά συνδυάζονται σε μία έννοια: TCP / IP. Το μέγεθος των πακέτων TCP / IP που μεταδίδονται μέσω Internet είναι συνήθως από 1 έως 1500 byte, το οποίο σχετίζεται με τα τεχνικά χαρακτηριστικά του δικτύου.
  Σίγουρα, χρησιμοποιώντας τις υπηρεσίες των τακτικών ταχυδρομικών υπηρεσιών, είστε αντιμέτωποι με το γεγονός ότι οι απλές επιστολές, τα δέματα και άλλες αποστολές έχουν χαθεί και δεν έρχονται καθόλου όπου θέλετε. Τα ίδια προβλήματα είναι τυπικά για τα τοπικά δίκτυα. Στο ταχυδρομείο, αυτές οι δυσάρεστες καταστάσεις επιλύονται από τους επικεφαλής των ταχυδρομικών γραφείων και στα δίκτυα δικτύου, το TCP είναι υπεύθυνο γι 'αυτό. Εάν κάποιο πακέτο δεδομένων δεν παραδόθηκε στον παραλήπτη εγκαίρως, το TCP επαναλαμβάνει τη μεταφορά μέχρι να ληφθούν σωστά και πλήρως τα στοιχεία.
Στην πραγματικότητα, τα δεδομένα που μεταδίδονται μέσω ηλεκτρονικών δικτύων όχι μόνο χάνονται, αλλά συχνά στρεβλώνουν λόγω παρεμβολών στις γραμμές επικοινωνίας. Οι αλγόριθμοι ορθότητας της μετάδοσης δεδομένων του TCP επιλύουν επίσης αυτό το πρόβλημα. Ένας από τους πιο γνωστούς μηχανισμούς για τον έλεγχο της ορθότητας της μεταφοράς πληροφοριών είναι η μέθοδος σύμφωνα με την οποία ένα συγκεκριμένο άθροισμα ελέγχου που υπολογίζεται από τον υπολογιστή αποστολής καταγράφεται στην κεφαλίδα κάθε μεταδιδόμενου πακέτου. Ο υπολογιστής παραλήπτης, χρησιμοποιώντας ένα παρόμοιο σύστημα, υπολογίζει ένα άθροισμα ελέγχου και το συγκρίνει με τον αριθμό στην κεφαλίδα πακέτων. Εάν οι αριθμοί δεν ταιριάζουν, το TCP προσπαθεί να επαναμεταδίδει.
  Θα πρέπει επίσης να σημειωθεί ότι κατά την αποστολή πακέτων πληροφοριών, το TCP απαιτεί επιβεβαίωση της παραλαβής πληροφοριών από τον υπολογιστή παραλήπτη. Αυτό οργανώνεται με τη δημιουργία χρονικών καθυστερήσεων στη λήψη και τη μετάδοση - χρονικά όρια ή προσδοκίες. Εν τω μεταξύ, ο αποστολέας συνεχίζει να στέλνει δεδομένα. Ένας ορισμένος αριθμός ήδη μεταδιδόμενων αλλά όχι ακόμη επιβεβαιωμένων δεδομένων σχηματίζεται. Με άλλα λόγια, το TCP οργανώνει αμφίδρομη ανταλλαγή πληροφοριών, η οποία εξασφαλίζει μεγαλύτερη ταχύτητα μετάδοσης.
  Όταν συνδέονται δύο υπολογιστές, οι μονάδες TCP τους παρακολουθούν την κατάσταση σύνδεσης. Την ίδια στιγμή, η ίδια η σύνδεση, μέσω της οποίας ανταλλάσσονται δεδομένα, ονομάζεται εικονικός ή λογικός δίαυλος.
  Στην πραγματικότητα, το TCP αποτελεί αναπόσπαστο μέρος της στοίβας πρωτοκόλλων TCP / IP και με τη βοήθειά του υλοποιούνται όλες οι λειτουργίες ελέγχου της μετάδοσης πληροφοριών μέσω του δικτύου καθώς και των καθηκόντων της διανομής μεταξύ εφαρμογών πελάτη.

Πρωτόκολλο SPX

Με τον ίδιο τρόπο όπως το TCP για δίκτυα IP, για τα δίκτυα που βασίζονται στο πρωτόκολλο IPX internetwork, το ειδικό πρωτόκολλο SPX (Sequenced Pocket eXchange) χρησιμεύει ως πρωτόκολλο μεταφοράς. Σε αυτά τα τοπικά δίκτυα, το πρωτόκολλο SPX εκτελεί το ακόλουθο σύνολο λειτουργιών:

• αρχικοποίηση σύνδεσης.
• οργάνωση ενός εικονικού καναλιού επικοινωνίας (λογική σύνδεση) ·
• ελέγξτε την κατάσταση του καναλιού.
• έλεγχος μεταφοράς δεδομένων.
• διακοπή σύνδεσης.

Δεδομένου ότι το πρωτόκολλο μεταφοράς SPX και το πρωτόκολλο IPX internetwork είναι στενά διασυνδεδεμένα, συχνά συνδυάζονται σε μια κοινή ιδέα - την οικογένεια πρωτοκόλλων IPX / SPX. Η υποστήριξη αυτής της οικογένειας πρωτοκόλλων εφαρμόζεται όχι μόνο στα λειτουργικά συστήματα της οικογένειας Nowell Netware, αλλά και στα Windows 9x / Me / NT / 2000 / XP, Unix / Linux και OS / 2.

Πρωτόκολλα NetBIOS / NetBEUI

Το πρωτόκολλο μεταφοράς NetBIOS (Basic Basic Input / Output Network) που αναπτύχθηκε από την IBM είναι το βασικό πρωτόκολλο για τοπικά
  δίκτυα που εκτελούν τα λειτουργικά συστήματα των οικογενειών Nowell Netware και OS / 2, αλλά η υποστήριξή τους υλοποιείται επίσης στο λειτουργικό σύστημα Microsoft Windows και σε ορισμένες εφαρμογές λειτουργικών συστημάτων συμβατών με Unix. Στην πραγματικότητα, μπορεί να ειπωθεί ότι αυτό το πρωτόκολλο λειτουργεί σε πολλά λογικά επίπεδα της στοίβας πρωτοκόλλων: στο επίπεδο μεταφοράς, οργανώνει τη διεπαφή μεταξύ των εφαρμογών δικτύου ως πρόσθετο στα πρωτόκολλα IPX / SPX, στο διαδίκτυο ελέγχει τη δρομολόγηση των datagrams, στο επίπεδο των καναλιών - οργανώνει την ανταλλαγή μηνυμάτων μεταξύ διαφορετικών κόμβους δικτύου.
  Σε αντίθεση με άλλα πρωτόκολλα, οι διευθύνσεις NetBIOS σε τοπικά δίκτυα βασίζονται σε μοναδικά ονόματα κεντρικών υπολογιστών και δεν απαιτούν σχεδόν καμία διαμόρφωση, γεγονός που καθιστά πολύ ελκυστικό για διαχειριστές συστημάτων που διαχειρίζονται δίκτυα με μικρό αριθμό υπολογιστών. Ως ονόματα κεντρικών υπολογιστών, το πρωτόκολλο NetBIOS χρησιμοποιεί σημαντικές ακολουθίες μήκους 16 bytes, δηλαδή κάθε κόμβος δικτύου έχει το δικό του μοναδικό όνομα (μόνιμο όνομα), το οποίο σχηματίζεται από τη διεύθυνση δικτύου του μηχανήματος με την προσθήκη δέκα bytes υπηρεσίας. Επιπλέον, κάθε υπολογιστή σε δίκτυο NetBIOS έχει ένα αυθαίρετο συμβολικό όνομα, καθώς και αυθαίρετα ονόματα μπορούν να έχουν λογικές * ομάδες εργασίας που ενώνουν διάφορους κόμβους που συνεργάζονται - τέτοια ονόματα μπορούν να εκχωρηθούν και να αφαιρεθούν κατά βούληση από το διαχειριστή του συστήματος. Τα ονόματα κεντρικών υπολογιστών χρησιμοποιούνται για τον εντοπισμό ενός υπολογιστή σε ένα δίκτυο, τα ονόματα ομάδων εργασίας μπορούν να χρησιμοποιηθούν, ειδικότερα, για την αποστολή δεδομένων σε περισσότερους υπολογιστές μιας ομάδας ή για την πρόσβαση σε έναν αριθμό κόμβων δικτύου ταυτόχρονα.
  Κάθε φορά που συνδέεστε σε ένα κατανεμημένο σύστημα υπολογιστών, το NetBIOS πραγματοποιεί δημοσκόπηση στο τοπικό δίκτυο για να επαληθεύσει τη μοναδικότητα του ονόματος του κεντρικού υπολογιστή. επειδή μερικοί κόμβοι μπορούν να έχουν όμοια ονόματα ομάδων, η μοναδικότητα του ονόματος ομάδας δεν καθορίζεται.
Ειδικά για τοπικά δίκτυα βασισμένα στο πρότυπο NetBIOS, η IBM έχει αναπτύξει μια εκτεταμένη διεπαφή για αυτό το πρωτόκολλο, που ονομάζεται NetBEUI (NetBIOS Extended User Interface). Το πρωτόκολλο αυτό έχει σχεδιαστεί για να υποστηρίζει μικρά τοπικά δίκτυα, περιλαμβανομένων όχι περισσότερων από 150-200 μηχανών και επειδή αυτό το πρωτόκολλο μπορεί να χρησιμοποιηθεί μόνο σε μεμονωμένα τμήματα τοπικών δικτύων (τα πακέτα NetBEUI δεν μπορούν να μεταδοθούν μέσω γεφυρών - χρησιμοποιώντας ένα διαφορετικό μέσο μετάδοσης δεδομένων ή διαφορετική τοπολογία), το πρότυπο αυτό θεωρείται ξεπερασμένο και δεν υποστηρίζεται πλέον από το λειτουργικό σύστημα Microsoft Windows XP, αν και η υποστήριξή του είναι διαθέσιμη στο λειτουργικό σύστημα της οικογένειας Windows 9x / IU / 2000.

Πρωτόκολλα εφαρμογής

Τα πρωτόκολλα επιπέδου εφαρμογής χρησιμοποιούνται για τη μεταφορά πληροφοριών σε συγκεκριμένες εφαρμογές πελάτη που εκτελούνται σε έναν υπολογιστή δικτύου. Σε δίκτυα IP, τα πρωτόκολλα επιπέδου εφαρμογής βασίζονται στο πρότυπο TCP και εκτελούν μια σειρά εξειδικευμένων λειτουργιών, παρέχοντας στα προγράμματα των χρηστών δεδομένα αυστηρά καθορισμένου σκοπού. Παρακάτω εξετάζουμε εν συντομία πολλά πρωτόκολλα εφαρμογής της στοίβας TCP / IP.

Πρωτόκολλο FTP

Όπως υποδηλώνει το όνομα, το πρωτόκολλο FTP (πρωτόκολλο μεταφοράς αρχείων) έχει σχεδιαστεί για τη μεταφορά αρχείων μέσω του Διαδικτύου. Με βάση αυτό το πρωτόκολλο εφαρμόζονται οι διαδικασίες για τη μεταφόρτωση και τη λήψη αρχείων σε απομακρυσμένες τοποθεσίες στο World Wide Web. Το FTP σάς επιτρέπει να μεταφέρετε όχι μόνο αρχεία από το μηχάνημα στο μηχάνημα αλλά και ολόκληρους φακέλους που περιλαμβάνουν υποκαταλόγους σε οποιοδήποτε βάθος συνημμένων. Αυτό γίνεται με την πρόσβαση στο σύστημα εντολών FTP, το οποίο περιγράφει διάφορες ενσωματωμένες λειτουργίες αυτού του πρωτοκόλλου.

Πρωτόκολλα POP3 και SMTP

Τα πρωτόκολλα εφαρμογής που χρησιμοποιούνται κατά την εργασία με το ηλεκτρονικό ταχυδρομείο ονομάζονται SMTP (Πρωτόκολλο μετάδοσης απλού ταχυδρομείου) και Post Office Protocol (PORZ), το πρώτο είναι "υπεύθυνο" για την αποστολή εξερχόμενης αλληλογραφίας, το δεύτερο για την αποστολή εισερχόμενης αλληλογραφίας.
  Οι λειτουργίες αυτών των πρωτοκόλλων περιλαμβάνουν την οργάνωση του μηνύματος ηλεκτρονικού ταχυδρομείου παράδοσης μηνυμάτων και τη μεταφορά τους στον πελάτη αλληλογραφίας. Επιπλέον, το πρωτόκολλο SMTP σάς επιτρέπει να στέλνετε πολλά μηνύματα σε έναν παραλήπτη, να οργανώνετε ενδιάμεση αποθήκευση μηνυμάτων, να αντιγράφετε ένα μήνυμα για να στέλνετε σε πολλούς παραλήπτες. Τόσο το POP3 όσο και το SMTP διαθέτουν ενσωματωμένους μηχανισμούς για την αναγνώριση διευθύνσεων ηλεκτρονικού ταχυδρομείου, καθώς και ειδικές μονάδες για τη βελτίωση της αξιοπιστίας της παράδοσης μηνυμάτων.

Πρωτόκολλο HTTP

Το πρωτόκολλο HTTP (Hyper Text Transfer Protocol) παρέχει τη μεταφορά από απομακρυσμένους διακομιστές στον τοπικό υπολογιστή εγγράφων που περιέχουν κώδικα σήμανσης υπερκειμένου γραμμένο σε HTML ή XML, δηλαδή ιστοσελίδες. Αυτό το πρωτόκολλο εφαρμογών επικεντρώνεται κυρίως στην παροχή πληροφοριών σε προγράμματα περιήγησης ιστού, προγράμματα περιήγησης ιστού, τα πιο γνωστά από τα οποία είναι εφαρμογές όπως ο Microsoft Internet Explorer και το Netscape Communicator.
  Είναι με τη χρήση του πρωτοκόλλου HTTP ότι οι αιτήσεις αποστέλλονται σε απομακρυσμένους διακομιστές http στο Διαδίκτυο και η επεξεργασία των απαντήσεων τους. εκτός από
  Αυτό το HTTP σάς επιτρέπει να χρησιμοποιείτε τις διευθύνσεις πόρων του παγκόσμιου ιστού του προτύπου ονόματος τομέα (DNS, Domain Name System), δηλαδή μια ονομασία που ονομάζεται URL (Uniform Resource Locator) της φόρμας http: //www.domain.zone/page.htm (.html ).

Πρωτόκολλο Telnet

Το πρωτόκολλο TELNET προορίζεται για την οργάνωση της πρόσβασης τερματικού σε έναν απομακρυσμένο κόμβο, ανταλλάσσοντας εντολές με τη μορφή χαρακτήρων ASCII. Κατά κανόνα, για να συνεργαστεί με το διακομιστή χρησιμοποιώντας το πρωτόκολλο TELNET, πρέπει να εγκατασταθεί ένα ειδικό πρόγραμμα που ονομάζεται client telnet από την πλευρά του πελάτη. Αφού δημιουργήσει μια σύνδεση με έναν απομακρυσμένο κόμβο, ανοίγει το κέλυφος του συστήματος του κελύφους λειτουργίας του διακομιστή στο παράθυρό του. Μετά από αυτό, μπορείτε να διαχειριστείτε τον υπολογιστή διακομιστή σε λειτουργία τερματικού ως δικό σας (βέβαια, μέσα στο πλαίσιο που περιγράφεται από τον διαχειριστή). Για παράδειγμα, μπορείτε να αλλάξετε, να διαγράψετε, να δημιουργήσετε, να επεξεργαστείτε αρχεία και φακέλους, καθώς και να εκτελέσετε προγράμματα στο δίσκο του μηχανήματος διακομιστή, μπορείτε να δείτε τα περιεχόμενα των φακέλων άλλων χρηστών. Όποιο και αν είναι το λειτουργικό σύστημα που χρησιμοποιείτε, το Telnet θα σας επιτρέψει να επικοινωνείτε με το απομακρυσμένο μηχάνημα "με ισότιμη βάση". Για παράδειγμα, μπορείτε εύκολα να ανοίξετε μια συνεδρία UNIX σε έναν υπολογιστή που εκτελεί MS Windows.

Πρωτόκολλο UDP

Το πρωτόκολλο μεταφοράς δεδομένων εφαρμογής UDP (User Datagram Protocol) χρησιμοποιείται σε αργές γραμμές για την μετάδοση πληροφοριών ως datagrams.
  Το datagram περιέχει ένα πλήρες σύνολο δεδομένων που είναι απαραίτητα για την αποστολή και λήψη του. Κατά τη μετάδοση δεδομένων, οι υπολογιστές δεν εξασφαλίζουν τη σταθερότητα των επικοινωνιών · κατά συνέπεια, πρέπει να ληφθούν ειδικά μέτρα για την εξασφάλιση της αξιοπιστίας.
Το σχήμα επεξεργασίας πληροφοριών UDP είναι, κατ 'αρχήν, το ίδιο όπως στην περίπτωση του TCP, αλλά με μία διαφορά: το UDP διαιρεί πάντα πληροφορίες σύμφωνα με τον ίδιο αλγόριθμο, με αυστηρά καθορισμένο τρόπο. Για να επικοινωνήσει χρησιμοποιώντας το πρωτόκολλο UDP, χρησιμοποιείται ένα σύστημα απόκρισης: αφού λάβει ένα πακέτο UDP, ο υπολογιστής στέλνει ένα προκαθορισμένο σήμα στον αποστολέα. Εάν ο αποστολέας περιμένει για ένα πολύ μεγάλο χρονικό διάστημα, απλά επαναλαμβάνει τη μετάδοση.
  Με την πρώτη ματιά, μπορεί να φαίνεται ότι το πρωτόκολλο UDP αποτελείται εξ ολοκλήρου από κάποιες ατέλειες, αλλά υπάρχει ένα σημαντικό πλεονέκτημα σε αυτό: τα προγράμματα εφαρμογών Διαδικτύου λειτουργούν με το UDP δύο φορές πιο γρήγορα από ό, τι με το πιο υψηλής τεχνολογίας TCP αντίστοιχο.

Πρωτόκολλα pass-through και πύλες

Το Διαδίκτυο είναι μια ενιαία παγκόσμια δομή, ενώνοντας σήμερα περίπου 13.000 διαφορετικά τοπικά δίκτυα, χωρίς να υπολογίζει μεμονωμένους χρήστες. Προηγουμένως, όλα τα δίκτυα που ήταν μέρος του Διαδικτύου, χρησιμοποίησαν το πρωτόκολλο δικτύου IP. Ωστόσο, έχει έρθει ο καιρός όταν οι χρήστες τοπικών συστημάτων που δεν χρησιμοποιούν ΙΡ ζητούνται επίσης στο Διαδίκτυο. Έτσι εμφανίστηκαν τα φώτα.
  Αρχικά, μόνο τα ηλεκτρονικά μηνύματα μεταδόθηκαν μέσω των πύλων, αλλά σύντομα αυτό δεν ήταν αρκετό για τους χρήστες. Τώρα μπορείτε να στείλετε οποιαδήποτε πληροφορία μέσω πύλης - γραφικών, υπερκειμένου, μουσικής και ακόμη και βίντεο. Οι πληροφορίες που αποστέλλονται μέσω τέτοιων δικτύων σε άλλα δίκτυα δικτύου μεταδίδονται χρησιμοποιώντας ένα πρωτόκολλο από άκρο σε άκρο που επιτρέπει στα πακέτα IP να περνούν απρόσκοπτα μέσω ενός δικτύου που δεν είναι IP.

Ένα πρωτόκολλο είναι ένα σύνολο κανόνων και διαδικασιών που διέπουν τις επικοινωνίες. Φυσικά, όλοι οι υπολογιστές που συμμετέχουν στην ανταλλαγή πρέπει να εργάζονται χρησιμοποιώντας τα ίδια πρωτόκολλα, έτσι ώστε μετά την ολοκλήρωση της μεταφοράς, όλες οι πληροφορίες να αποκατασταθούν στην αρχική τους μορφή.

Τα πρωτόκολλα των χαμηλότερων επιπέδων (φυσικών και καναλιών) που σχετίζονται με τον εξοπλισμό έχουν ήδη αναφερθεί σε προηγούμενες ενότητες. Συγκεκριμένα, αυτές περιλαμβάνουν μεθόδους κωδικοποίησης και αποκωδικοποίησης, μεθόδους ελέγχου ανταλλαγής σε ένα δίκτυο. Περισσότερα για μερικούς από αυτούς θα συζητηθούν σε ειδικά κεφάλαια του βιβλίου. Και τώρα θα επικεντρωθούμε στα χαρακτηριστικά των πρωτοκόλλων των υψηλότερων επιπέδων που εφαρμόζονται από το λογισμικό.

Η επικοινωνία προσαρμογέα δικτύου με λογισμικό δικτύου παρέχεται από προγράμματα οδήγησης προσαρμογέα δικτύου. Είναι χάρη στο πρόγραμμα οδήγησης ότι ο υπολογιστής μπορεί να μην γνωρίζει οποιεσδήποτε λειτουργίες υλικού του προσαρμογέα (ούτε οι διευθύνσεις ούτε οι κανόνες ανταλλαγής μαζί του ούτε τα χαρακτηριστικά του). Ο οδηγός ενοποιεί, καθιστά ομοιόμορφη την επικοινωνία του λογισμικού με οποιοδήποτε πίνακα αυτής της κλάσης. Τα προγράμματα οδήγησης δικτύου που διαθέτουν προσαρμογείς δικτύου επιτρέπουν στα προγράμματα δικτύου να λειτουργούν εξίσου με κάρτες διαφορετικών προμηθευτών και ακόμη και με κάρτες από διαφορετικά τοπικά δίκτυα (Ethernet, Arcnet, Token-Ring κ.λπ.). Αν μιλάμε για το πρότυπο μοντέλο OSI, τότε οι οδηγοί, κατά κανόνα, εκτελούν ορισμένες από τις λειτουργίες του ανώτερου υποστρώματος ελέγχου (middle sublayer ελέγχου πρόσβασης MAC) του στρώματος ζεύξης δεδομένων, αν και μερικές φορές εκτελούν επίσης μέρος των λειτουργιών του layer layer. Για παράδειγμα, οι οδηγοί σχηματίζουν το μεταδιδόμενο πακέτο στη μνήμη προσωρινής αποθήκευσης του προσαρμογέα, διαβάζουν το πακέτο που εισέρχεται από το δίκτυο από αυτή τη μνήμη, δίνουν την εντολή να μεταδίδουν και να ενημερώνουν τον υπολογιστή για τη λήψη πακέτων.

Σε κάθε περίπτωση, πριν αγοράσετε μια κάρτα προσαρμογέα, δεν παρεμβαίνει στην εξοικείωση με τη λίστα συμβατότητας υλικού (HCL), η οποία δημοσιεύεται από όλους τους κατασκευαστές λειτουργικών συστημάτων δικτύου. Η επιλογή είναι αρκετά μεγάλη (για παράδειγμα, για τον Microsoft Windows NT Server, η λίστα περιλαμβάνει περισσότερα από εκατό προγράμματα οδήγησης προσαρμογέα δικτύου). Εάν το HCL δεν περιλαμβάνει προσαρμογέα κάποιου τύπου, είναι προτιμότερο να μην το διακινδυνεύσετε και να μην το αγοράσετε.

Τώρα εξετάστε σύντομα τα πρωτόκολλα υψηλότερων επιπέδων.

Υπάρχουν αρκετά πρότυπα σύνολα (ή, όπως ονομάζονται επίσης, στοίβες) πρωτοκόλλων που χρησιμοποιούνται πλέον ευρέως:

• Σουίτα πρωτοκόλλου ISO / OSI,
• Αρχιτεκτονική δικτύου του IBM System (SNA);
• Ψηφιακή DECnet;
• Novell NetWare;
• Apple AppleTalk;
• πρωτόκολλο suite global Internet, TCP / IP.

Η ενσωμάτωση των παγκόσμιων πρωτοκόλλων δικτύου σε αυτήν τη λίστα είναι αρκετά κατανοητή, διότι το μοντέλο OSI χρησιμοποιείται για οποιοδήποτε ανοιχτό σύστημα, με βάση ένα τοπικό δίκτυο, και βασίζεται σε ένα παγκόσμιο δίκτυο ή σε συνδυασμό τοπικών και παγκόσμιων δικτύων.

Τα πρωτόκολλα των αναφερόμενων συνόλων χωρίζονται σε τρεις κύριους τύπους:

• πρωτόκολλα εφαρμογής (εκτελώντας τις λειτουργίες της εφαρμογής, των αντιπροσωπευτικών και των συνθετικών στρωμάτων του μοντέλου OSI).
• πρωτόκολλα μεταφοράς (εκτέλεση των λειτουργιών των επιπέδων μεταφοράς και συνόδου του OSI) ·
• πρωτόκολλα δικτύου (εκτελώντας τις λειτουργίες των τριών κατώτερων στρωμάτων του OSI).

Τα πρωτόκολλα εφαρμογής επιτρέπουν την αλληλεπίδραση εφαρμογών και την ανταλλαγή δεδομένων μεταξύ τους. Τα πιο δημοφιλή από αυτά είναι τα εξής:

• FT AM (Πρόσβαση και διαχείριση μεταφοράς αρχείων) - Πρωτόκολλο πρόσβασης αρχείων OSI. \u003e
• X.400 - Πρωτόκολλο CCITT για διεθνή ανταλλαγή ηλεκτρονικών μηνυμάτων.
• X.500 - Πρωτόκολλο CCITT για υπηρεσίες αρχείων και καταλόγων σε πολλαπλά συστήματα.
• SMTP (πρωτόκολλο μεταφοράς απλής αλληλογραφίας) - πρωτόκολλο του παγκόσμιου διαδικτύου για την ανταλλαγή μηνυμάτων ηλεκτρονικού ταχυδρομείου.
• Το FTP (Πρωτόκολλο μεταφοράς αρχείων) είναι ένα παγκόσμιο πρωτόκολλο μεταφοράς αρχείων στο Internet.
• SNMP (Simple Network Management Protocol) - ένα πρωτόκολλο για την παρακολούθηση του δικτύου, την παρακολούθηση της λειτουργίας των στοιχείων του δικτύου και τη διαχείριση τους.
• Το Telnet είναι ένα παγκόσμιο πρωτόκολλο Internet για την καταγραφή και επεξεργασία δεδομένων σε απομακρυσμένους κεντρικούς υπολογιστές.
• Microsoft SMB (μπλοκ μηνυμάτων διακομιστή, μπλοκ μηνυμάτων διακομιστών) και κελύφη πελάτη Microsoft ή ανακατευθύνσεις.
• Το πρωτόκολλο NCP (πρωτόκολλο πρωτοκόλλου NetWare Novell) και τα κελύφη πελάτη ή οι ανακατευθυντήριες υπηρεσίες Novell.

Τα πρωτόκολλα μεταφοράς υποστηρίζουν συνεδρίες επικοινωνίας μεταξύ υπολογιστών και εξασφαλίζουν αξιόπιστη ανταλλαγή δεδομένων μεταξύ τους. Τα πιο δημοφιλή από αυτά είναι τα εξής:

TCP (πρωτόκολλο ελέγχου μετάδοσης) - πρωτόκολλο TCP / IP για εγγυημένη παράδοση δεδομένων χωρισμένη σε μια ακολουθία θραυσμάτων.

• Το SPX είναι μέρος της δέσμης πρωτοκόλλων IPX / SPX (Internetwork Packet Exchange / Sequential Packet Exchange) για δεδομένα χωρισμένα σε μια ακολουθία θραυσμάτων που προτείνεται από τη Novell.
• NWLink - εφαρμογή του πρωτοκόλλου IPX / SPX από τη Microsoft.
• NetBEUI - (NetBIOS Extended User Interface, NetBIOS Extended Interface) - καθιερώνει συνεδρίες επικοινωνίας μεταξύ υπολογιστών (NetBIOS) και παρέχει υπηρεσίες μεταφοράς (NetBEUI) στα ανώτερα επίπεδα.

Τα πρωτόκολλα δικτύου ελέγχουν τη διεύθυνση, τη δρομολόγηση, τον έλεγχο σφαλμάτων και τα αιτήματα αναμετάδοσης. Τα πιο δημοφιλή από αυτά είναι τα εξής:

• IP (πρωτόκολλο Internet) - Πρωτόκολλο TCP / IP για τη μετάδοση δεδομένων.
• IPX (Internetwork Packet Exchange) - Πρωτόκολλο NetWare για μετάδοση και δρομολόγηση πακέτων.
• NWLink - εφαρμογή του πρωτοκόλλου IPX / SPX από τη Microsoft.
• Το NetBEUI είναι πρωτόκολλο μεταφοράς που παρέχει υπηρεσίες μεταφοράς δεδομένων για συνεδρίες και εφαρμογές NetBIOS.

Όλα τα αναφερόμενα πρωτόκολλα μπορούν να αντιστοιχιστούν σε ένα ή άλλο επίπεδο του μοντέλου αναφοράς OSI. Πρέπει να ληφθεί υπόψη ότι οι προγραμματιστές των πρωτοκόλλων δεν τηρούν αυστηρά αυτά τα επίπεδα. Για παράδειγμα, μερικά πρωτόκολλα εκτελούν λειτουργίες που σχετίζονται με διάφορα στρώματα του μοντέλου OSI, ενώ άλλα αποτελούν μόνο μέρος των λειτουργιών ενός από τα επίπεδα. Αυτό οδηγεί στο γεγονός ότι τα πρωτόκολλα διαφορετικών εταιρειών είναι συχνά ασύμβατα μεταξύ τους, καθώς και στο γεγονός ότι τα πρωτόκολλα μπορούν να χρησιμοποιηθούν με επιτυχία αποκλειστικά ως μέρος του δικού τους συνόλου πρωτοκόλλων (stack), το οποίο εκτελεί μια περισσότερο ή λιγότερο πλήρη ομάδα λειτουργιών. Αυτό ακριβώς καθιστά το λειτουργικό σύστημα δικτύου «ιδιόκτητο», δηλαδή, ασυμβίβαστο με το πρότυπο μοντέλο ενός ανοιχτού συστήματος OSI.

Το Σχ. 4.7. Ο λόγος των επιπέδων του μοντέλου OSI και των πρωτοκόλλων του λειτουργικού συστήματος των Windows NT

Το Σχ. 4.8. Ο λόγος των επιπέδων του μοντέλου OSI και των πρωτοκόλλων του λειτουργικού συστήματος NetWare

Ας εξετάσουμε τώρα με περισσότερες λεπτομέρειες μερικά από τα πιο κοινά πρωτόκολλα.

Το μοντέλο OSI επιτρέπει δύο διαφορετικές μεθόδους αλληλεπίδρασης δικτύου:

• Η μέθοδος αλληλεπίδρασης χωρίς λογική σύνδεση (μέθοδος datagram) είναι η παλαιότερη και απλούστερη μέθοδος, στην οποία κάθε πακέτο αντιμετωπίζεται ως ανεξάρτητο αντικείμενο (Εικ. 4.10). Το πακέτο μεταδίδεται χωρίς να δημιουργείται λογικό κανάλι, δηλαδή χωρίς προηγούμενη ανταλλαγή πακέτων υπηρεσιών για να προσδιοριστεί η ετοιμότητα του δέκτη και επίσης χωρίς κλείσιμο του λογικού καναλιού, δηλαδή χωρίς πακέτο που να επιβεβαιώνει το τέλος της μετάδοσης. Το πακέτο θα φτάσει στον δέκτη ή όχι - δεν είναι γνωστό (η επαλήθευση του γεγονότος παραλαβής μεταφέρεται σε υψηλότερα επίπεδα). Η μέθοδος του datagram θέτει αυξημένες απαιτήσεις στο υλικό (δεδομένου ότι ο δέκτης πρέπει πάντα να είναι έτοιμος να λάβει ένα πακέτο). Το πλεονέκτημα της μεθόδου είναι ότι ο πομπός και ο δέκτης λειτουργούν ανεξάρτητα ο ένας από τον άλλο, τα ίδια πακέτα μπορούν να ρυθμιστούν και μετά να μεταδοθούν όλοι μαζί, μπορείτε επίσης να χρησιμοποιήσετε μια μετάδοση εκπομπής, δηλαδή να απευθυνθείτε ταυτόχρονα στο πακέτο σε όλους τους συνδρομητές. Τα μειονεκτήματα της μεθόδου είναι η πιθανότητα απώλειας πακέτων, καθώς και η πιθανότητα το δίκτυο να φορτώνει άχρηστα πακέτα απουσία ή μη διαθεσιμότητας του δέκτη.

Το Σχ. 4.10. Μέθοδος ημερομηνίας Gram

• Η μέθοδος με μια λογική σύνδεση (Εικ. 4.11, βλ. Επίσης Εικ. 3.2) είναι μια μεταγενέστερη εξέλιξη με πιο περίπλοκη σειρά αλληλεπίδρασης. Ένα πακέτο μεταδίδεται μόνο αφού δημιουργηθεί μια λογική σύνδεση (κανάλι) μεταξύ του δέκτη και του πομπού. Κάθε πακέτο πληροφοριών συνοδεύεται από ένα ή περισσότερα πακέτα υπηρεσιών (δημιουργία σύνδεσης, επιβεβαίωση παραλαβής, αίτημα αναμετάδοσης, αποσύνδεση σύνδεσης). Ένα λογικό κανάλι μπορεί να δημιουργηθεί κατά τη στιγμή της μετάδοσης ενός ή περισσοτέρων πακέτων. Η μέθοδος είναι πιο περίπλοκη από τη μέθοδο του datagram, αλλά πολύ πιο αξιόπιστη από αυτή, επειδή από τη στιγμή που εξαλείφεται το λογικό κανάλι, ο πομπός είναι σίγουρος ότι όλα τα πακέτα του έχουν φτάσει στον προορισμό τους και έχουν φτάσει με επιτυχία. Με αυτήν τη μέθοδο, δεν υπάρχει υπερφόρτωση δικτύου εξαιτίας άχρηστων πακέτων, όπως στην περίπτωση της μεθόδου datagram. Το μειονέκτημα της μεθόδου λογικής σύνδεσης είναι ότι είναι δύσκολη η επίλυση της κατάστασης όταν ο συνδρομητής λήψης δεν είναι έτοιμος να ανταλλάξει για κάποιο λόγο, π.χ. λόγω διακοπής καλωδίου, διακοπής ρεύματος, δυσλειτουργίας εξοπλισμού δικτύου, βλάβης υπολογιστή. Αυτό απαιτεί έναν αλγόριθμο ανταλλαγής με την επανάληψη ενός μη επιβεβαιωμένου πακέτου σε συγκεκριμένο αριθμό φορές και ο τύπος ενός πακέτου που δεν είναι επιβεβαιωμένος είναι επίσης σημαντικός.

Το Σχ. 4.11. Μέθοδος με λογική σύνδεση

Παραδείγματα πρωτοκόλλων που χρησιμοποιούν την πρώτη μέθοδο είναι IP και IPX και τα πρωτόκολλα που χρησιμοποιούν τη δεύτερη μέθοδο είναι TCP και SPX. Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο τα πρωτόκολλα αυτά χρησιμοποιούνται ως συνδεδεμένα σετ TCP / IP και IPX / SPX, στα οποία ένα πρωτόκολλο υψηλότερου επιπέδου (TCP, SPX), που λειτουργεί με βάση πρωτόκολλο χαμηλότερου επιπέδου (IP, IPX), εγγυάται τη σωστή παράδοση των πακέτων με την απαιτούμενη σειρά. Αυτό σας επιτρέπει να συνδυάσετε τα πλεονεκτήματα των δύο εξεταζόμενων μεθόδων.

Τα πρωτόκολλα IPX / SPX αποτελούν τη σουίτα που χρησιμοποιείται στο λογισμικό τοπικού δικτύου Novell (NetWare), το οποίο είναι σήμερα ένα από τα πιο δημοφιλή. Πρόκειται για ένα σχετικά μικρό και γρήγορο πρωτόκολλο που υποστηρίζει τη δρομολόγηση. Τα προγράμματα εφαρμογών μπορούν να έχουν άμεση πρόσβαση στο επίπεδο IPX, για παράδειγμα, για να στέλνουν μηνύματα εκπομπής, αλλά πολύ συχνότερα λειτουργούν με το επίπεδο SPX, το οποίο εγγυάται γρήγορη και αξιόπιστη παράδοση πακέτων. Εάν η ταχύτητα δεν είναι πολύ σημαντική, τότε χρησιμοποιείται ακόμα υψηλότερο επίπεδο, όπως το NetBIOS, το οποίο παρέχει μια πιο βολική υπηρεσία. Η Microsoft έχει προτείνει τη δική της εφαρμογή IPX / SPX, που ονομάζεται NWLink.

Το TCP / IP έχει σχεδιαστεί ειδικά για παγκόσμια δίκτυα και για διασύνδεση. Έχει σχεδιαστεί για κανάλια επικοινωνίας χαμηλής ποιότητας, για μεγαλύτερη πιθανότητα σφαλμάτων και αποσυνδέσεων. Το πρωτόκολλο αυτό υιοθετείται στο παγκόσμιο δίκτυο υπολογιστών Διαδικτύου, ένα σημαντικό μέρος του οποίου συνδέεται μέσω γραμμών μεταγωγής (δηλαδή παραδοσιακών τηλεφωνικών γραμμών). Το TCP / IP υποστηρίζει επίσης τη δρομολόγηση. Στη βάση του, πρωτόκολλα υψηλότερου επιπέδου, όπως τα SMTP, FTP, SNMP. Η έλλειψη πρωτοκόλλου TCP / IP είναι η χαμηλότερη ταχύτητα.

Το πρωτόκολλο NetBIOS (βασικό σύστημα εισόδου / εξόδου δικτύου) αναπτύχθηκε αρχικά από την IBM για δίκτυα IBM PC Network και IBM Foken-Ring, ένα μοντέλο του BIOS ενός προσωπικού υπολογιστή. Από τότε, αυτό το πρωτόκολλο έχει γίνει το de facto πρότυπο (επίσημα δεν είναι τυποποιημένο) και πολλά λειτουργικά συστήματα δικτύου περιέχουν έναν εξομοιωτή NetBIOS για συμβατότητα. Αρχικά, το NetBIOS υλοποίησε τα επίπεδα επικοινωνίας, μεταφοράς και δικτύου, αν και στα επόμενα δίκτυα, χρησιμοποιούνται πρότυπα πρωτόκολλα (για παράδειγμα, IPX / SPX) σε χαμηλότερα επίπεδα και χρησιμοποιείται μόνο το επίπεδο σύνδεσης για το εξομοιωτή NetBIOS. Το NetBIOS παρέχει υψηλότερο επίπεδο υπηρεσίας από το IPX / SPX, αλλά λειτουργεί πιο αργά. Το πρωτόκολλο NetBEUI είναι η εξέλιξη του πρωτοκόλλου NetBIOS στο επίπεδο μεταφοράς.

Τέλος, η αναφερόμενη σουίτα πρωτοκόλλου OSI είναι μια πλήρης στοίβα πρωτόκολλα, όπου κάθε πρωτόκολλο αντιστοιχεί ακριβώς σε ένα συγκεκριμένο επίπεδο του πρότυπου μοντέλου OSL. Μέχρι στιγμής, αυτή η δέσμη πρωτοκόλλων δεν έχει υιοθετηθεί ευρέως, αν και συμμορφώνεται πλήρως με το μοντέλο αναφοράς.