русс | укр

Языки программирования

ПаскальСиАссемблерJavaMatlabPhpHtmlJavaScriptCSSC#DelphiТурбо Пролог

Компьютерные сетиСистемное программное обеспечениеИнформационные технологииПрограммирование

Все о программировании


Linux Unix Алгоритмические языки Аналоговые и гибридные вычислительные устройства Архитектура микроконтроллеров Введение в разработку распределенных информационных систем Введение в численные методы Дискретная математика Информационное обслуживание пользователей Информация и моделирование в управлении производством Компьютерная графика Математическое и компьютерное моделирование Моделирование Нейрокомпьютеры Проектирование программ диагностики компьютерных систем и сетей Проектирование системных программ Системы счисления Теория статистики Теория оптимизации Уроки AutoCAD 3D Уроки базы данных Access Уроки Orcad Цифровые автоматы Шпаргалки по компьютеру Шпаргалки по программированию Экспертные системы Элементы теории информации

Перспективы развития Интернет


Дата добавления: 2013-12-23; просмотров: 1387; Нарушение авторских прав


Рис. Протоколы стека TCP/IP

 

Одной из причин малого числа каналов связи TCP/IP с непосредственным соединением было отсутствие стандартного протокола нижележащего уровня для передачи дейтаграмм через последовательные линии связи. Для разрешения этой проблемы и был разработан протокол PPP (Point-to-Point Protocol - протокол канала связи с непосредственным соединением).

 

PPP ( Point-to-Point Protocol) — двухточечный протокол канального уровня (Data Link) сетевой модели OSI. Обычно используется для установления прямой связи между двумя узлами сети, причем он может обеспечить полнодуплексное одновременное двунаправленное функционирование, аутентификацию соединения, шифрование и сжатие данных. Используется на многих типах физических сетей: нуль-модемный кабель(соединяет порты двух компьютеров), телефонная линия, сотовая связь и т. д. PPP представляет собой целое семейство протоколов: протокол управления линией связи (LCP), протокол управления сетью (NCP), протоколы аутентификации (PAP, CHAP), многоканальный протокол PPP (MLPPP).

Помимо решения задачи формирования стандартных пакетов данных IP для каналов с непосредственным соединением, РРР также должен был решить другие проблемы, в том числе присвоение и управление адресами IP, асинхронное (старт-стопное) и синхронное (бит-ориентированное) формирование пакета данных, конфигурацию канала связи, проверку его качества, обнаружение ошибок, согласование способа сжатия информации и т.д.

В РРР эти вопросы решаются путем использования протокола управления каналом LCP (Link Control Protocol) и семейства протоколов управления сетью NCP (Network Control Protocols), которые позволяют согласовывать необязательные параметры конфигурации и различные возможности. Сегодня PPP, помимо IP, используется и в других протоколах.



 

 

GPRS - протокол пакетной передачи данных в технологии мобильной связи GSM. GPRS поддерживает протоколыIP и PPP и позволяет пользователю мобильного телефона работать в Интернете и пересылать сообщения электронной почты. GPRS по принципу работы аналогична Интернету: данные разбиваются на пакеты и отправляются получателю (необязательно одним и тем же маршрутом), где происходит их сборка.

При установлении сессии каждому устройству присваивается уникальный адрес, что превращает его в сервер. Протокол GPRS прозрачен для TCP/IP, поэтому интеграция GPRS с Интернетом незаметна конечному пользователю. Пакеты могут иметь форматIP или X.25, при этом не имеет значения, какие протоколы используются поверх IP, поэтому есть возможность использования любых стандартных протоколов транспортного и прикладного уровней, применяемых в Интернете (TCP, UDP, HTTP,HTTPS, SSL, POP3 и др.). Также при использовании GPRSмобильный телефон выступает какклиент внешней сети, и ему присваивается IP-адрес (постоянный или динамический).

Существуют различные классы GPRS, различающиеся скоростью передачи данных и возможностью совмещения передачи данных с одновременным голосовым вызовом. Применение:

- Мобильный доступ в Интернет с приемлемой скоростью передачи данных, быстрым соединением и тарификацией по количеству переданных/полученных данных.

- Мобильный доступ сотрудников к корпоративным сетям, удалённым базам данных, почтовым и информационным серверам

- Телеметрия. Устройство может оставаться в подключённом состоянии, не занимая при этом отдельный канал. Такая услуга востребована службами охраны (сигнализация), банками и платёжными системами (установка банкоматов, терминалов оплаты услуг), в промышленности (датчики и счётчики различного рода, например по ходу нефте- и газопроводов).

Электронная почта (E-mail) — средство обмена сообщениями по электронным коммуникациям (в режиме off-line). Можно пересылать текстовые сообщения, архивированные и присоединенные файлы. В этих файлах могут содержаться данные (например, тексты программ, графические данные) в различных форматах. Разработан ряд альтернативных протоколов электронной почты для прикладного уровня, напримерпротоколы SMTP в стеке протоколов TCP/IP и протокол X.400 в модели ISO. Наиболее широко используется протокол SMTP. Протокол SMTP служит для связей сервер-сервер, а связь индивидуальных пользователей с почтовым сервером осуществляется по протоколам IMAP или POP3. В протоколе IMAP (Internet Message Access Protocol) сначала клиенту передается заголовок, а текст остается на сервере, затем пользователь при желании может получить и весь текст. Впротоколе POP3 при обращении к почтовому серверу на клиентский узел переписывается все сообщения.

Примером программы электронной почты, выполняющей все отмеченные функции E-mail, является Outlook Express. Она позволяет адресовать сообщения индивидуальному пользователю; на доску объявлений; на последовательный просмотр несколькими исполнителями с коррекции сообщения; осуществлять поиск сообщений, пришедших в почтовый сервер, по контексту, по адресу, по времени отправки. В большинстве современных корпоративных программных систем управления, проектирования, документооборота имеется интерфейс со средствами электронной почты, клиентские программы E-mail, как правило, включают в Web-браузеры сети Internet.

 

Сети X.25 относятся к первому поколению сетей коммутации пакетов. Протоколы X.25 разработаны ITU еще в 1974 г. В свое время они получили широкое распространение, а в России их популярность остается значительной до настоящего времени, поскольку эти сети хорошо работают на ненадежных линиях благодаря протоколам с установлением соединения и коррекцией ошибок на двух уровнях - канальном и сетевом. Технология сетей Х.25 имеет несколько существенных признаков, отличающих ее от других технологий.

1. Наличие в структуре сети специального устройства -PAD (Packet Assembler Disassembler) «Сборщик-разборщик пакетов», предназначенного для выполнения операции сборки нескольких низкоскоростных потоков байт от терминалов в пакеты, передаваемые по сети и направляемые компьютерам для обработки. К удаленному устройству PAD терминалы подключаются по асинхронному интерфейсу, обычно для этой цели используется интерфейс RS-232C. Один PAD обычно обеспечивает доступ для 8, 16 или 24 асинхронных терминалов. Устройства PAD часто используются для подключения к сетям Х.25 кассовых терминалов и банкоматов, имеющих асинхронный интерфейс RS-232.

2. Наличие трехуровневого стека протоколов с использованием на канальном и сетевом уровнях протоколов с установлением соединения, управляющих потоками данных и исправляющих ошибки.

3. Ориентация на однородные стеки транспортных протоколов во всех узлах сети - сетевой уровень рассчитан на работу только с одним протоколом канального уровня и не может подобно протоколу IP объединять разнородные сети. Сеть Х.25 состоит из коммутаторов (Switches, S), называемых также центрами коммутации пакетов (ЦКП), расположенных в различных географических точках и соединенных высокоскоростными выделенными каналами (рис. ). Выделенные каналы могут быть как цифровыми, так и аналоговыми. Взаимодействие двух сетей Х.25 определяет стандарт Х.75.

Компьютеры и локальные сети обычно подключаются к сети Х.25 непосредственно через адаптер Х.25 или маршрутизатор, поддерживающий на своих интерфейсах протоколы Х.25. Для управления устройствами PAD в сети существует протокол Х.29, с помощью которого узел сети может управлять и конфигурировать PAD удаленно, по сети.

 

Структура сети Х.25

 

 

Стандарт X.25 относится к трем нижним уровням ЭМВОС, т.е. включает протоколы физического, канального и сетевого уровней. На сетевом уровне используется коммутация пакетов.

Характеристики сети:

- пакет размером до одного килобайта содержит адресную, управляющую, информационную и контрольную части, т.е. в его заголовке имеются флаг, адреса отправителя и получателя, тип кадра (служебный или информационный), номер кадра (используется для правильной сборки сообщения из пакетов);

- на канальном уровне применено оконное управление, размер окна задает число кадров, которые можно передать до получения подтверждения (это число равно 8 или 128);

- передача данных по виртуальным (логическим) каналам, т.е. это сети с установлением соединения;

- узлы на маршруте, обнаружив ошибку, ликвидируют ошибочный пакет и запрашивает повторную передачу пакета. В сетевом протоколе X.25 значительное внимание уделено контролю ошибок (в отличие, например, от протокола IP, в котором обеспечение надежности передается на транспортный уровень). Эта особенность приводит к уменьшению скорости передачи, т.е. сети X.25 низкоскоростные (обычно обеспечивается скорость 64 кбит/с), но зато эти сети можно реализовать на каналах связи с невысокой помехоустойчивостью. Контроль ошибок производится при инкапсуляции и восстановлении пакетов во всех коммутаторах, а не только в оконечном узле.

Типичная АКД в X.25 — синхронный модем с дуплексным бит-ориентированным протоколом. Скорости от 9,6 до 64 кбит/с. На физическом уровне для связи с цифровыми каналами передачи данных используется протокол X.21, а с аналоговыми каналами — протокол X.21bis.

 

 

В конце 90-х появляется технология Gigabit Ethernet, обеспечивающая высокие скорости передачи информации. Главными ее достоинствами является значительно более низкая стоимость, простота, легкость в настройке и эксплуатации. Также, переход с Ethernet или Fast Ethernet на Gigabit Ethernet можно было осуществить значительно легче и дешевле. Проблему качества обслуживания Gigabit Ethernet мог решить за счет покупки более дешевой полосы пропускания с запасом, нежели за счет умного оборудования в сетях АТМ.

 

IP/MPLS. Данная технология на сегодняшний день является самой эффективной технологией передачи Ethernet и IP-трафика.

Технология MPLS была разработана для организации единого протокола передачи данных как для приложений с коммутацией каналов, так и приложений с коммутацией пакетов (подразумеваются приложения с дейтаграммной передачей пакетов). При разработке MPLS пришло понимание того, что в уровне ядра современной сети нет необходимости в ячейках ATM маленького фиксированного размера, так как современные оптические сети обладают такой большой скоростью передачи данных (на 2011 г. пропускная способность магистралей большинства провайдров составляет 40 Гбит/с или 100 Гбит/c), что даже пакет данных максимальной длины в 1500 байт испытывает незначительную задержку в очередях буферов оборудования коммутации (необходимость сокращения таких задержек, например для обеспечения заданного качества голосового трафика, влияла на выбор ячеек малого размера, характерной для ATM).

IP/ MPLS (Multiprotocol Label Switching) - сеть, организованная на базе технологии многопротокольной коммутации меток, построена по иерархической двухуровневой архитектуре, включающей опорный слой (ядро) MPLS-коммутации IP-трафика и граничный слой, несущий основную нагрузку по обслуживанию абонентов.

IP/MPLS отличается от стандартного пакетного протокола IP тем, что коммутация трафика основывается на коммутации трафика внутри сети MPLS по прикрепленной к пакету данных специальной метке, благодаря чему принципы управления передачей трафиком значительно изменяются

 

АTM широко использовался в WAN-сетях, в оборудовании для передачи аудио/видео потоков, как промежуточный слой между физическим и вышележащим уровнем в устройствах ADSL для каналов не более 2 Мбит/с. Но в конце десятилетия ATM начинает вытесняться новой технологией IP-VPN. Свитчи ATM стали вытесняться маршрутизаторами IP/MPLS. По прогнозу компании Uvum от 2009г., к 2014г. ATM и Frame relay должны почти полностью исчезнуть, в то время как рынки Ethernet и IP-VPN будут продолжать расти с хорошим темпом.

IP-VPN организовывается на базе разных технологий и применяется для объединения территориально разбросанных локальных сетей и узлов Клиента в единую корпоративную сеть. Без значительных затрат (в сравнении с арендой и, тем более, прокладкой каналов) в виртуальной частной сети реализуется любая топология - от "звезды" до "точка-точка". В сети функционируют любые системы, поддерживающие IP-протокол - базы данных, системы CRM, ERP, электронная почта, телефония, видеоконференция, каналы телевидения, системы электронных торгов, системой охраны и безопасности и т.д. При этом в IP-VPN, в отличие от публичных сетей, гарантируются параметры качества связи (Quality of Service). Абоненты виртуальной сети могут звонить друг другу, пользоваться местной, междугородной и международной связью гарантированного качества. Им доступны дополнительные голосовые сервисы: индивидуальные голосовые порталы, IVR, служба мгновенной передачи сообщений, виртуальные центры обработки вызовов и другие. С ростом объемов передаваемой информации техническое решение клиента не изменится: сеть легко масштабировать до гигабитных скоростей.

Потребительская сущность VPN - «виртуальный защищенный туннель», или путь, с помощью которого можно организовать удаленный защищенный доступ через открытые каналы Интернета к серверам баз данных, FTP и почтовым серверам. Физическая сущность технологии VPN заключается в способности защитить трафик любых информационных интранет- и экстранет-систем, аудиовидеоконференций, систем электронной коммерции и т. п.
Таким образом, VPN - это:
• защита трафика, основанная на криптографии;
• средство коммуникации с гарантией защиты доступа к внутренним ресурсам из любой точки мира, что позволяет развивать удаленный доступ;
• развитие коммуникационных систем корпорации без вкладывания значительных средств в строительство собственных выделенных линий.

 

Сети Frame Relay (FR)как и сетиX.25, ) — это сети пакетной коммутации. В них в отличие от сетей X.25 обеспечивается большая скорость за счет исключения контроля ошибок в промежуточных узлах, так как контроль, адресация, инкапсуляция и восстановление выполняются в оконечных пунктах, т.е. на транспортном уровне



<== предыдущая лекция | следующая лекция ==>
Протоколы ARP, IGP, EGP, RTP, UDP в стеке TCP/IP | Сети ATM


Карта сайта Карта сайта укр


Уроки php mysql Программирование

Онлайн система счисления Калькулятор онлайн обычный Инженерный калькулятор онлайн Замена русских букв на английские для вебмастеров Замена русских букв на английские

Аппаратное и программное обеспечение Графика и компьютерная сфера Интегрированная геоинформационная система Интернет Компьютер Комплектующие компьютера Лекции Методы и средства измерений неэлектрических величин Обслуживание компьютерных и периферийных устройств Операционные системы Параллельное программирование Проектирование электронных средств Периферийные устройства Полезные ресурсы для программистов Программы для программистов Статьи для программистов Cтруктура и организация данных


 


Полезен материал? Поделись:

Не нашли то, что искали? Google вам в помощь!

 
 

© life-prog.ru При использовании материалов прямая ссылка на сайт обязательна.

Генерация страницы за: 0.003 сек.