Подякувати Студентському архіву довільною сумою
Admin
26.02.2023 12:38
Дякуємо, що користуєтесь нашим архівом!
Лекції 19-24
Інформація про навчальний заклад
ВУЗ:
Національний університет Львівська політехніка
Інститут:
Не вказано
Факультет:
Не вказано
Кафедра:
Не вказано
Інформація про роботу
Рік:
2024
Тип роботи:
Конспект лекцій
Предмет:
Комп'ютерні мережі
Частина тексту файла (без зображень, графіків і формул):
19.Протоколи керуванням логічним каналом (LLC).
Функції: забезпечити правильне передавання даних між 2ма станціями – відправником і одержувачем для довільного фізичного середовища передавання. У цьому випадку між об’єктами канального рівня налагоджений логічний канал, а весь сервіс передавання забезпечує підрівень МАС.
Розглянемо протоколи керування логічним каналом і їх функції (BSC – Byte Sequence Control) IBM.
Для керування та передавання цей протокол використовує символи стандартного коду ASCII. Передавання даних синхронне, напівдуплексне. Кадри які передаються бувають керуючими і інформаційними. Керуючі кадри повідомляють про початок і кінець сеансу і помилки під час передавання. Інформаційні кадри переносять повідомлення.
Кадр керування:
Символи керування:
ENQ – запит на сеанс зв’язку або повторне передавання якщо була помилка або кадр не надійшов.
АСК (0/1) – символ підтвердження приймання та готовності до приймання наступного кадру.
АСК (без параметрів) – це символ підтвердження, але приймальна станція тимчасово не готова до приймання.
NAK – кадр має помилку і його треба передати ще раз.
RVI – переданий кадр був правильний, але передачу треба припинити.
ЕОТ – кінець сеансу зв’язку.
TTD – немає інформації для передавання.
Контрольні
байти
SYN– байт синхронізації
STX – Start Of Text
SOH – Start Of Header
ETX – End Of Text
ETB – End Of Block
Контрольні байти:
Всі байти кадру додаються як арифметичні числа , сума ділиться на певну константу, залишок від ділення записується в контрольні байти. На приймальному кільці процедура обчислення повторюється.
Сеанс зв’язку.
Складається:
Приєднання каналу
Запит на передавання
Передавання кадрів
Закінчення передавання
Від’єднання каналу
Послідовність кадрів при передаванні:
Передавання
Відповідь
Види інформаційних кодів, які надходять у канал не обмежені і серед них можуть бути службові символи протоколу BSC, а це затрудняє роботу команд керування. Щоб вирішити цю проблему ввели спеціальний символ DLE (data link escape). Його ставлять перед кожним символом керування в заголовку, кінці і основній частині. Цей процес називається процедура встановлення байтів. Після цього в головній частині перед символами керування ставлять ще по 1 символу DLE. Протокол BSC також використовується для передавання даних між безпосередньо сполученими комп’ютерами і він використовується як основа для створення інших протоколів.
20.Протоколи модемів.
Ця група протоколів подібна до BSC. Використовує символи кодування коду ASCII. Головна мета – забезпечити надійне передавання даних ненадійною лінією передавання. Кожен кадр має фіксовану довжину і захищений контрольною сумою. Різні протоколи надають різний сервіс передавання. Більш складні з них забезпечують захист сполучення від помилки, засвідчує сполучення і перевірку пароля.
Група протоколів без захисту від помилок:
Х – модем
Х – модем - CRC
Х – модем - 1К
Y – модем; Kermit
Група протоколів з захистом від помилок:
Y – модем g
Z – модем
Х – модем
. Працює він так:
Приймач постійно передає в канал символ <NAK>, передавач прийнявши цей символ з каналу починає передавання. Надсилає в канал символ <SOH> два номери інформаційного блоку – номер і його двійкове доповнення і блок інформації який має фіксовану довжину 128b і контрольна сума. Байт контрольної суми формується як залишок від ділення суми всіх байтів блоку на 255. Контрольну суму повинен обчислювати приймач, якщо передане і обчислене значення не збігаються, то приймач передає в канал символ <NAK>, а якщо збігається то передає символ <ACK>. Завершується передача подвійним надсиланням символу <ЕОТ>. Відсоток виявлення помилок протоколом Х – модем досягає 96%.
Х – модем - CRC
Це модифікація Х – модему, кожен кадр замість одного має 2 контрольних байти. Протокол виявляє всі поодинокі, подвійні та не парні помилки, а також всі пакети помилковою довжиною до 16 знаків. на початку передавання передається символ <С>, якщо після 3х <С> відповіді не одержано, то приймач починає працювати як Х – модем.
Х – модем – 1К
Це модифікація протоколу Х – модем CRC. Довжина інформаційного блоку збільшена до 1024b, кількість службової інформації зменшена і тому у системі з розподілом часу затримки зменшуються.
Y – модем
Це протокол Х – модему CRC з додатковою реалізацією групового передавання файлів. Ім’я файлу і шлях до нього передаються в нульовому блоці. В кінці кожного файла передається до 10 разів символ
<ЕОТ>. Кінець сеансу позначається 0 або порожнім іменем.
Y – модем g
Використовується у високошвидкісних модемах і для захищення від помилок каналів. Перед цим протоколом ініціалізується символ <G>, передавач який одержав <G> відразу починає передачу на найбільш можливій швидкості. Швидкістю передачі керує протокол XON/XOFF.
Цей протокол використовується в такий спосіб: якщо приймач не готовий до роботи, то він видає символ <XOFF>, тоді передавання тимчасово припиняється доки не буде отриманий символ <XON>. Виявивши помилку приймач багаторазово передає символ <CAN>, а підтверджує приймання файлу символом <ACK>. Цей протокол не залежить від помилок у каналі. У випадку їх виявлення передача файлу припиняється.
Z – модем
Це розвиток протоколів Х – модем та Y – модем. В ньому реалізовані такі засоби:
Віконний механізм від спотворення кадрів
Динамічна адаптація до якості каналу зв’язку шляхом зміни розміру блоку та швидкості передавання
Захист інформації керування та доступу до передавання від імітації сигналів керування
Достовірність передавання підвищеною 32 розр. контрольною комбінацією.
Якщо передавання файлу було припинено, то воно відновиться з місця передавання. Цей протокол використовується в каналах з великою імовірністю помилок і у високоякісних каналах як самостійно, так і з протоколами канального рівня Х.25 і V.42
21. Протокол HDLC ( high level data link control)
Це високорівневий протокол керування каналом зв’язку. Він описує роботу двопунктової ланки передавання даних.
А
B
Логічний канал
Цей протокол розроблено у відповідності із міжнародним протоколом ISO. Повний цикл існування двопунктової ланки передавання даних складається з таких фаз: логічне роз’єднання, ініціалізація, налагодження сполучення, передавання інформації, налагодження сполучення, логічне роз’єднання. Послідовність цих фаз така:
увімкнення
логічне роз’єднання
ініціалізація
налагодження сполучення
передавання інформації
завершення сполучення
логічне роз’єднання
вимкнення
Логічне роз’єднання – це перша і остання фаза, вона автоматично починається після вимикання і вмикання станції. Ініціалізація призначена для обміну інформацією про параметри програм потрібні в інших фазах. Налагодження сполучення – мета цієї фази налагодження логічного сполучення. Передавання інформації – це основна фаза, в ній відбувається обмін інформацією. завершення сполучення - це фаза ,яка виконується після закінчення фази передавання даних. Якщо характеристики каналу в процесі роботи різко погіршились, тоді можливий перехід до фази логічного роз’єднання або до фази налагодження сполучення. Фаза завершення сполучення є перехідною між фазами передачі інформації та логічним роз’єднанням. Для передачі інформації використовується 3 типи кадрів: це І – кадр, або інформаційний кадр, S - кадр – службовий нумерований кадр, U – кадр - службовий ненумерований кадр. І – кадр – має службову і інформаційну частину, а U та S мають тільки службові частини. Службова частина займає 1 байт у нерозширеному форматі і 2 – у розширеному.
22. Протоколи мережного і транспортного рівнів.
Процес2
Транспортний
Мережевий
Канальний
Процес1
Програми які визначають маршрут у мережі
5
4
3
2
1
1 – взаємодія із схемами організації доступу
2 – взаємодія із модулями керування логічним каналом
3 – взаємодія з іншими комп’ютерами які виконують функцію маршрутизації
4,5 – взаємодія з іншими процесами
Канальний рівень забезпечує зв’язок між двома сусідніми станціями в одній мережі. Якщо ж треба сполучити кілька станцій з проміжними вузлами опрацювання або одну локальну мережу з іншою локальною або глобальною мережею, користуються мереженим рівнем. Одна з головних функцій мереженого рівня – побудова маршруту руху пакета в мережі з багатьма вузлами. Це функція маршрутизації. Але в простих локальних мережах необхідність в цьому рівні відпадає. Транспортний рівень пов’язує окремі процеси які виконують якісь функції.
Структура службової частини кадру:
Усі І – кадри з метою реалізації підтвердження нумерують: №1 – це кадр який передають, а № - кадр який очікують. Оскільки на номер кадру у нерозширеному форматі відводиться тільки 3 біти, то нумерація іде у вісімковій системі числення. Нумеруються тільки І – кадри. Символ S або U це біти які ідентифікують функції S кадру або U. P/F – це спеціальний біт. Правила його встановлення такі:
у відповідь на правильно прийнятий І – кадр з бітом Р =1 станція повинна передати у відповідь І або S кадр з бітом F = 1.
якщо прийнято І або S кадр з бітом Р =1 який спричинить некоректну ситуацію або прийнято U кадр з бітом Р =1 станція повинна відповісти U кадр з бітом F =1.
Команди та відповіді протоколу
Усі кадри можна розділити на команди та відповіді. Деякі кадри можуть бути тільки командами, а деякі тільки відповідями, а деякі і командами і відповідями одночасно. Наприклад:
1 – переносить інформацію підтвердження приймання
2 – повідомляє про готовність до приймання
3 - повідомляє про неготовність до приймання
4 – вимагає припинення сполучення
5 – повідомляє про незгоду виконання команди або про наявність режиму роз’єднання.
Мережевий рівень.
Призначений для організації зв’язку станцій які приєднані до різних логічних каналів і можливо роз’єднаних іншими логічними каналами. Функції мереженого рівня полягають в тому, щоб вибрати послідовність каналів між станціями під час передавання протокольного блоку даних на рівні мережі тобто пакета.
Історично перші протоколи рівня мережі були розроблені для глобальних мереж оскільки вони є багато вузловими і одна з головних проблем в таких мережах – це досягнення ефективної маршрутизації.
Були розроблені 2 стратегії передавання:
Данограмна – це така транспортна мережа в якій передаються окремі не пов’язані між собою пакети – данограми.
Віртуальні канали. В мережі віртуальних каналів перед початком передавання між парою процесів налаштовується постійне сполучення – віртуальний канал, який функціонує протягом всього сеансу зв’язку. Послідовність інформації яка передається – зберігається.
Данограмна мережа надсилає пакети значно швидше ніж мережа віртуальних каналів, але нема гарантії що пакет дійде до адресата. Порядок надходження пакетів випадковий, можлива втрата пакетів та переповнення в буфері у вузлах.
У мережі віртуальних каналів зв’язок повільніший але є гарантія що пакет дійде до адресата, порядок надходження пакетів зберігається. У випадку переповнення вузла надходження пакетів припиняється.
Транспортний рівень
Керує взаємодією процесів, а не станцій, мереж або каналів. Відповідно до стандарту протокол транспортного рівня повинен задовольняти умовам:
Забезпечити наскрізне передавання, тобто характеристики транспортного сервісу не залежать від типу комунікаційної мережі або мереж.
Користувач транспортного рівня має можливість вибрати якість сервісу, а це передбачає вибір перепускної здатності, транзитної затримки, коефіцієнта невиявлених помилок, і т.д.
Транспортний рівень є прозорим – не залежить від форматів та кодів інформації яка передається.
Адресація на транспортному рівні не залежить від адресації на інших рівнях, тому що транспортні об’єкти мають унікальні адреси.
Головні функції транспортного рівня:
Налагодження сполучень
Узгодження партнерами якості сервісу
Передавання звичайних даних
Передавання термінових даних
Керування потоками блоків даних
Аварійне розірвання сполучень
Нормальне завершення сполучень
Під час вибору якості сервісу узгоджують застосування таких функцій:
Мультиплексування (забезпечення взаємодії кількох транспортних сполучень з одним мереженим ) або одного транспортного сполучення з кількома мереженими.
Вибір оптимального розміру транспортних блоків
Використання функцій виявлення та виправлення помилок.
Узгодження допустимої частоти помилок, тобто втрат, дублювання або спотворення даних.
Здатність транспортного рівня до поновлення після збоїв.
Регулювання перепускної здатності сполучень.
Існує 5 класів транспортного сервісу:
Клас 0: призначений для використання в найпростіших системах. Він налагоджує транспортне сполучення і керує ним, але цей клас не перевіряє правильності передачі інформації, не виправляє помилок і не дає можливості застосувати мультиплексування.
Клас 1: виконує всі функції класу 0 а також гарантується контроль інформації з виявлення та виправлення помилок.
Клас 2: виконує всі функції класу 0 і окрім того допускає мультиплексування.
Клас 3: Це комбінація 1го і 2го класів, він є сумісним з класами 0,1,2.
Клас 4: Виконується найповніший набір функцій мультиплексування, найповніше виправлення помилок, перевіряє і формує прийняту послідовність блоків даних, забезпечує роботу на мереженому рівні не тільки віртуальних каналів (як це роблять класи 0,1,2,3) але і їх данограм.
Досить часто один мережений рівень підтримує кілька різних транспортних протоколів, які забезпечують різні рівні обслуговування.
Практично використовують такі види транспортних протоколів:
Передавання суцільного потоку даних з малою затримкою відповіді. Застосовується в цифровій телефонії та при передачі графічної інформації.
Передавання данограм з квитанціями використовується для організації доступу до деяких видів файлів.
Передавання нумерованих пакетів застосовується для транспортних файлів і електронної пошти.
23. Методи маршрутизації транспортного рівня.
Проблема маршрутизації полягає у виробленні маршруту за яким рухається пакет в багато вузловій мережі. Цей маршрут повинен задовольняти деяким вимогам. Найчастіше треба мінімізувати час проходження пакету мережею. Маршрутизацію переважно забезпечують розміщенням у вузлах мережі маршрутної інформації (маршрутних таблиць), а також програм які реалізовують алгоритм маршрутизації. Ці алгоритми залежно від адреси призначення та маршрутної інформації обирають наступний вузол передавання пакету. Класифікація методів маршрутизації:
маршрутизація
детермінована
адитивна
складна
випадкова
лавинна
проста
Якнайшвидше передавання
За досвідом
Локально-адаптивна
Розподілена
Централізована
Гібридна
Прості методи – не потребують у вузлах мережі маршрутних таблиць та складного програмного забезпечення.
Випадкова маршрутизація – полягає в тому, що вузол який отримав транзитний, не призначений йому кадр, пересилає його в один із своїх вихідних каналів. Канал вибирається випадково та рівно ймовірно. Для запобігання безмежного блукання пакету в мережі в пакет вмонтований лічильник кількості пройдених вузлів. Якщо значення лічильника перевищує деяке заздалегідь визначене число, пакет знищується. Такий метод не оптимальний, не гарантує доставку пакету, створює значний додатковий трафік мережі.
Лавинна маршрутизація – кожний вузол передає транзитний пакет, який надійшов до нього, у всі вихідні канали. Кожний пакет має лічильник кількості пройдених вузлів. В мережі генерується значний трафік, але гарантується доставка пакету.
Складні методи
Детермінована маршрутизація передбачає використання таблиць маршрутизації або наборів таблиць які не змінюються залежно від стану мережі, але їх змінюють вручну.
Адитивна маршрутизація - маршрутна інформація може змінюватись залежно від завантаженості окремих ланок мережі, виходу їх з ладу або інших факторів. Слабка сторона підходу – неможливість передбачити всі можливі стани мережі і маршрутна інформація з часом старіє.
За досвідом - спочатку транзитний пакет кожного вузла спрямовується у випадкові вихідні канали. Кожен пакет має адресу відправника, одержувача, і лічильник кількості пройдених каналів. Кожен вузол в мережі аналізує цю інформацію і будує таблицю найближчих вузлів у випадку надсилання пакету до конкретного адресату. Після закінчення побудови таблиць вузол працює в режимі детермінованої маршрутизації.
Централізована – в таких мережах є центральна інстанція , в якій усі вузли передають інформацію про завантаженість каналів і наявність черг. На підставі такої інформації центральна інстанція розраховує таблиці маршрутизації і пересилає їх усім вузлам мережі. При такому підході генерується незначний додатковий трафік. Недолік – інформація яка надходить від окремих вузлів швидко старіє. Надійність мережі залежить від надійності центрального сервера, який і визначає маршрутизацію.
24. Протоколи сеансового рівня.
Головним завданням сеансового рівня є організація обміну інформацією між об’єктами прикладного рівня за посередництвом об’єктів рівня відображення. Цей обмін відбувається як послідовність окремих діалогів – сеансів. Усі функції сеансового рівня можна розділити на 3 групи:
функції налагодження або розірвання сеансу
функції нормального передавання
функції нестандартних ситуацій
Функції налагодження.
Підчас налагодження сеансу виконуються такі операції:
визначається місце де є потрібна функція або данні.
налагоджується зв’язок із станцією яка має потрібну функцію або дані і одержують її згоду на проведення сеансу.
перевіряється, чи має станція потрібні для взаємодії ресурси (пам’ять, буфери)
перевіряються станції щодо наявності потрібного програмного забезпечення.
обмін інформацією про протоколи які будуть використовуватись.
В найпростішому випадку для налагодження сеансу достатньо пари пакетів:
Запит на сполучення
Запит на розірвання
підтвердження сполучення
підтвердження розірвання
В більш складних ситуаціях використовується процедура прив’язування Bind. Ця процедура починається з того, що сеансові об’єкти обмінюються інформацією про типи протоколів які будуть використовуватись, ресурси сеансу (а саме буферну пам’ять, ємність дискового простору для файлу, модулі програмного забезпечення, необхідність цифрування інформації і т.д. ), режими обміну, які можуть бути дуплексними і напівдуплексними, і формати інформації, тобто виконується узгодження параметрів передавання інформації. Якщо узгодження досягнуто, то об’єкти обмінюються командами Bind і це завершує етап прив’язування. Після цього починається сеанс зв’язку.
Функції нормального передавання.
Під час передавання можуть виконуватися такі функції:
Відображення та перетворення виразів мовами високого рівня або запитів протоколів транспортної підсистеми.
Співставлення запитів та відповідей на ці запити.
Керування чергами повідомлень та їх пріоритетністю.
Поділ повідомлень на частини якщо вони занадто довгі для транспортного рівня, та зворотне їх об’єднання.
Робота з порядковими номерами пакетів якщо транспортна підсистема не забезпечує правильної послідовності їх передавання.
Керування потоком та темпом передавання.
Керування використанням ресурсів.
Розподіл повідомлень на звичайні та термінові. Термінові повідомлення потрібні для виконання процедур керування. Для їх передавання не потрібно дозволу, їх відправляють поза чергою.
Для керування використанням ресурсів під час передавання призначена процедура передавання повноважень. Вона має на меті запобігти конкуренції кількох об’єктів сеансового рівня за захоплення одного ресурсу. Для керування цим процесом вводять поняття ознаки.
Ознака – це атрибут сеансового сполучення який динамічно призначається в кожний момент часу тільки одному користувачу сеансової служби, що дає йому право користуватись певними ресурсами.
Ділись своїми роботами та отримуй миттєві бонуси!
0%
Оголошення від адміністратора