Протокол. Стандартные стеки коммуникационных протоколов; соответствие уровням модели OSI.

Протокол (коммуникационный) - это набор правил и процедур взаимодействия модулей одного уровня в разных узлах. Стек протоколов -набор протоколов различных уровней, достаточный для организации взаимодействия в сети.  Наиболее популярны: TCP/IP ; IPX/SPX ; NetBIOS/SMB ; DECnet ; SNA ; OSI.

Все, кроме SNA на нижних уровнях — физическом и канальном, — используют  Ethernet, Token Ring, FDDI и ряд др (протоклов), которые позволяют задействовать во всех сетях одну и ту же аппаратуру. Зато на верхних уровнях все стеки работают по своим протоколам. Эти протоколы часто не соответствуют рекомендуемому модельюOSI разбиению на уровни. В частности, функции сеансового и представительного уровня, как правило, объединены с прикладным уровнем. Такое несоответствие связано с тем, что модель OSI появилась как результат обобщения уже существующих и реально используемых стеков, а не наоборот.

 Стек OSI . Если модель OSI является концептуальной схемой взаимодействия открытых систем, то стек OSI представляет собой набор вполне конкретных спецификаций протоколов.

В отличие от др стеков протоколов, стек OSI полностью соответствует модели OSI, он включает спецификации протоколов для всех семи уровней взаимодействия, определенных в этой модели. На нижних уровнях стек OSI поддерживает Ethernet, Token Ring, FDDI, протоколы глобальных сетей, X.25 и ISDN, — то есть использует разработанные вне стека протоколы нижних уровней, как и все другие стеки.  Наиболее популярными протоколами стека OSI являются прикладные протоколы. К ним относятся: протокол передачи файлов FTAM, протокол эмуляции терминала VTP, протоколы справочной службы X.500, электронной почты X.400 и  др.

Протоколы стека OSI отличаются сложностью и неоднозначностью спецификаций. Из-за сложности протоколы OSI требуют больших затрат вычислительной мощности центрального процессора, что делает их наиболее подходящими для мощных машин, а не для сетей ПК.

Стек TCP/IP был разработан более 20 лет назад для связи экспериментальной сети ARPAnet с другими сетями как набор общих протоколов для разнородной вычислительной среды. Сегодня этот стек используется для связи компьютеров всемирной информационной сети Internet. Стек TCP/IP на нижнем уровне поддерживает все популярные стандарты физического и канального уровней: для локальных сетей — это Ethernet, Token Ring, FDDI, для глобальных — протоколы работы на аналоговых коммутируемых и выделенных линиях SLIP, PPP, протоколы территориальных сетей X.25 и ISDN.Основными протоколами стека,  являются протоколы IP и TCP. Эти протоколы в терминологии модели OSIотносятся к сетевому и транспортному уровням, соответственно. TCP -протокол верхнего уровня, отвечает за правильность преобразования сообщений в пакеты информации, из которых на приемной стороне собирается исходное послание. IP - протокол нижнего уровня, отвечает за правильность доставки сообщений по указанному адресу.  За долгие годы использования стек TCP/IP вобрал в себя большое количество протоколов прикладного уровня. К ним относятся:  протокол пересылки файлов FTP, протокол эмуляции терминала telnet, почтовый протокол SMTP, используемый в электронной почте сети Internet, гипертекстовые сервисы службы WWW и др. Сегодня стек TCP/IP представляет собой один из самых распространенных стеков транспортных протоколов вычислительных сетей. полезным свойством является его способность фрагментировать пакеты. сложная составная сеть часто состоит из сетей, построенных на совершенно разных принципах. В каждой из этих сетей может быть установлена собственная величина максимальной длины единицы передаваемых данных (кадра). В таком случае при переходе из одной сети, имеющей большую максимальную длину, в другую, с меньшей максимальной длиной, может возникнуть необходимость разделения передаваемого кадра на несколько частей. Протокол IP стека TCP/IP эффективно решает эту задачу. Другой особенностью технологии TCP/IP является гибкая система адресации, позволяющая более просто по сравнению с другими протоколами аналогичного назначения включать в интерсеть (объединенную или составную сеть) сети других технологий. Это свойство также способствует применению стека TCP/IP для построения больших гетерогенных сетей.

Особенности *Мощные функциональные возможности протоколов стека TCP/IP требуют для своей реализации высоких вычислительных затрат; *Гибкая система адресации и отказ от широковещательных рассылок приводят к наличию в IP-сети различных централизованных служб типа DNS, DHCP и т. п.

Стек IPX/SPX Этот стек является стеком протоколов фирмы Novell, разработанным для сетевой ОС NetWare еще в начале 80-х годов. Протоколы сетевого и сеансового уровней IPX и SPX. Многие особенности стека IPX/SPX обусловлены ориентацией ранних версий ОС NetWare (до версии 4.0) на работу в локальных сетях небольших размеров, состоящих из ПК со скромными ресурсами. В результате протоколы стека IPX/SPX до недавнего времени хорошо работали в локальных сетях и не очень - в больших корпоративных сетях, так как они слишком перегружали медленные глобальные связи широковещательными пакетами, которые интенсивно используются несколькими протоколами этого стека (например, для установления связи между клиентами и серверами). Сейчас стек IPX/SPX реализован не только в NetWare, но и в нескольких других популярных сетевых ОС, например SCO UNIX, Sun Solaris, Microsoft Windows NT.

Стек NetBIOS/SMB

Этот стек широко применяется в продуктах компаний IBM и Microsoft. На его физическом и канальном уровнях используются все наиболее распространенные протоколы Ethernet, Token Ring, FDDI и другие.

В функции SMB входят следующие операции:

*Управление сессиями. Создание и разрыв логического канала между рабочей станцией и сетевыми ресурсами файлового сервера.

*Файловый доступ. Рабочая станция может обратиться к файл-серверу с запросами на создание и удаление каталогов, создание, открытие и закрытие файлов, чтение и запись в файлы, переименование и удаление файлов, поиск файлов, получение и установку файловых атрибутов, блокирование записей.

*Сервис печати. Рабочая станция может ставить файлы в очередь для печати на сервере и получать информацию об очереди печати.

*Сервис сообщений. SMB поддерживает простую передачу сообщений со следующими функциями: послать простое сообщение; послать широковещательное сообщение; послать начало блока сообщений; послать текст блока сообщений; послать конец блока сообщений; переслать имя пользователя; отменить пересылку; получить имя машины.

 На рис.   соответствие некоторых наиболее популярных протоколов уровням модели OSI. Часто это соответствие весьма условно, так как модель OSI — это только руководство к действию, причем достаточно общее, а конкретные протоколы разрабатывались для решения специфических задач, причем многие из них появились до разработки модели OSI. В большинстве случаев разработчики стеков отдавали предпочтение скорости работы сети в ущерб модульности: ни один стек, кроме стека OSI, не разбит на семь уровней. Чаще всего в стеке явно выделяются 3–4 уровня: уровень сетевых адаптеров, в котором реализуются протоколы физического и канального уровней, сетевой уровень, транспортный уровень и уровень служб, объединяющий функции сеансового, представительного и прикладного уровней.

Друзья! Приглашаем вас к обсуждению. Если у вас есть своё мнение, напишите нам в комментарии.