Технології організації взаємодії пристроїв у мережі

МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ УКРАЇНИ

Бердичівський політехнічний коледж

















Контрольна робота

з предмета “ Комп’ютерні мережі ”



(варіант №11)







Виконав:

студент групи ПЗС-504

Лифар Сергій Олександрович



	Перевірив викладач:

	Козік Вадим Юрійович 









м. Бердичів

2007 р.




	Зміст

	

		Характеристика та призначення фізичного рівня еталонної моделі OSI?

		Характеристика та призначення протоколу ІСМР

	
Характеристика та призначення Фізичного рівня еталонної моделі OSI?



Для стандартизації опису мережних специфікацій та технологій організації взаємодії пристроїв у мережі міжнародним комітетом із стандартизації була створена модель, взаємодії відкритих систем OSI (Рис. 1).

Ця модель розділяє взаємодію в мережі на сім окремих рівні. Найвищим рівнем є Прикладний рівень, найнижчим – фізичний. Кожен комп’ютер у мережі використовує набір протоколів для виконання функцій, призначених кожному рівню. Сукупність рівнів називається стеком протоколів або мережним стеком. На вершині стека розташовано доданок, що робить запити до ресурсів, які розташовано у мережі. Внизу стека знаходиться середовище передачі даних, таке як кабель, що поєднує комп’ютери в мережу на фізичному рівні. Семирівнева модель була розроблена таким чином, що стало можливим розділити функції стеку протоколів так, щоб незалежні групи розробників могли працювати над різними рівнями.





Абонентська служба



Прикладний



Представлення



Сеансовий



Транспортний



Мережний



Канальний



Фізичний



Транспортна служба



Протоколи рівня доданку



Протоколи комунікаційного рівня



Фізична топологія



Рис. 1. Структура еталонної моделі взаємодії відкритих систем OSI

У випадку передачі по мережі інформації між двома комп’ютерами протоколи, що використовуються на кожному рівні моделі OSI передаючої системи, повинні бути такими ж і в приймаючої системи. Коли пакет досягає місця свого призначення відбувається зворотній процес. Пакет передається нагору по стеку протоколів, і кожен заголовок обробляється відповідним протоколом, на відповідному рівні. Таким чином, протоколи, що виконуються на різних рівнях, взаємодіють із протоколами, розташованими на такому ж рівні іншої системи (мал. 2.).





Прикладний



Представлення



Сеансовий



Транспортний



Мережний



Канальний



Фізичний



Прикладний



Представлення



Сеансовий



Транспортний



Мережний



Канальний



Фізичний



Рис 2. Горизонтальна передача інформації



Горизонтальні зв’язки між різними рівнями є логічними; між рівнями немає прямої взаємодії, але інформація, додана передавальної системою в заголовок кожного протоколу — це повідомлення, що буде доставлено саме відповідному протоколу приймаючої системи. Фізичний рівень моделі OSI визначає середовище передачі, що використовується для обміну інформацією між комп’ютерами. Найбільше широко застосовується мідний електричний кабель. Також існують бездротові реалізації Фізичного рівня, що використовують радіохвилі, інфрачервоне випромінювання, лазери, мікрохвильові та інші технології. 

Фізичний рівень містить у собі: 

Саму технологію передачі даних;

Устаткування, необхідне для підтримки даної технології;

Специфікації, яким повинне задовольняти устаткування;

Природу сигналів, що використовуються для кодування переданої інформації.

Наприклад стандарт 10BaseТ визначає, що така мережа будується на основі кабелю з неекранованої кручений пари, який містить чотири пари проводів (з яких використовується тільки дві), укладених в одну оплетку. В даний стандарт входять специфікації, на правила прокладання прокладання кабелю, максимальну довжину сегментів і відстані до джерел живлення, види роз’ємів, необхідних для приєднання кабелю, тип плати мережного адаптера, що встановлюється в комп’ютер, тип концентратора, що необхідний для об’єднання комп’ютерів у мережу топології «зірка», визначаються умови, за якими мережний адаптер повинен перетворювати дані, в електричні сигнали, для їх передачі по мережному кабелю.

Еталонна модель OSI визначає дві форми виправлення помилок, що можуть бути реалізовані протоколами Транспортного рівня з встановленням з’єднання. Одна з них - це реакція на помилки, виявлені іншими протоколами стека. Даний механізм не передбачає пошуку помилок передачі самим протоколом Транспортного рівня. Замість цього, протокол Транспортного рівня одержує повідомлення від протоколів Мережного або Канального рівня про те, що виникла помилка і визначений пакет був загублений або ушкоджений. Йому залишається тільки послати повідомлення, що містить перелік пакетів і запит на їхнє повторне пересилання системі-відправнику.

Інша форма виправлення помилок на Транспортному рівні являє собою процес, що починається з виявлення помилок і закінчується їх корекцією. Цей процес охоплює і помилки, що ще не були виявлені яким-небудь іншим способом. Незважаючи на те, що більшість протоколів Канального рівня мають свої власні механізми виявлення і корекції помилок, вони функціонують тільки при проміжних пересиланнях між двома системами. Механізм виявлення помилок Транспортного рівня забезпечує контроль помилок на всій ділянці між двома кінцевими системами і містить у собі можливість виправлення помилок, яка здійснюється шляхом запиту у відправника повторної передачі визначених пакетів. Для здійснення цього в заголовок протоколу Транспортного рівня включена контрольна сума, значення якої отримане з полів, що не міняються в ході всього пересування до місця призначення.



	Характеристика та призначення протоколу ІСМР



Протокол обміну керуючими повідомленнями ІСМР описаний в RFC 792. Цей протокол є допоміжним в стеці ТСР/ІР. Протокол ІСМР дозволяє маршрутизатору повідомляти кінцевій станції про помилки або нестандартні ситуації, з якими він стикнувся при передачі ІР-дейтаграми від цієї станції.

Повідомлення ІСМР передаються по мережі в полі даних ІР-дейтаграми. Кінцевим одержувачем повідомлень ІСМР є модуль ІСМР, що входить до складу програмного забезпечення підтримки ІР. Якщо ІСМР визначить, що помилка була викликана протоколом більш високого рівня або прикладною програмою, він повідомить про це відповідний модуль, що пов’язаний з джерелом виникнення помилки.

Протокол ІСМР відправляє два види повідомлень, керуючі і повідомлення про помилки. Ці повідомлення можуть бути передані, як на маршрутизатори так і на кінцеві станції. Протокол ІСМР дозволяє драйверам ІР на різних пристроях обмінюватись керуючими і інформативними повідомленнями.

Протокол ІСМР служить для повідомлення про помилки. Він не відповідає за безпосередню корекцію помилок. Відправник інформований цим протоколом про помилку, сам має визначити джерело і виконати дії щодо усунення помилки. При цьому протокол ІСМР не може використовуватись для передачі повідомлень про помилки проміжним пристроям. Це пов’язано з тим, що ІР-дейтаграма містить поля адреси відправника та адреси одержувача, і не містить інформацію про проміжні пристрої на маршруті пересування дейтаграми по мережі. Повідомлення про помилку буде відправлено на вузол-відправник.

Для транспортування повідомлень ІСМР використовується протокол ІР, оскільки для досягнення кінцевої станції повідомленню може знадобитися пересікти декілька фізичних мереж. Тому адресація на фізичному рівні неможлива. Дейтаграми, що переносять повідомлення ІСМР, маршрутизуються так само, як і дейтаграми з які містять дані. Тому вони можуть бути втрачені. Але при виникненні помилки в такому випадку, нове повідомлення ІСМР не відправляється, за для економії пропускної здатності мережі.

Повідомлення ІСМР починаються з таких полів, як “Тип”, “Код”, “Контрольна сума”. Крім того вони містять заголовок ІР і перші 64 біти даних дейтаграми, що викликала помилку.

Поле “Тип” може мати наступні значення (таблиця 1).



Таблиця 1 Значення поля “Тип”

Значення поля

Тип повідомлення ІСМР

0

Відповідь на луну

3

Одержувач недосяжне

4

Придушення джерела

5

Зміна маршруту

8

Запит луни

11

Час життя дейтаграми минув

12

Помилка параметру

13

Запит часової мітки

14

Передача часової мітки

17

Запит маски адреси

18

Відповідь на запит маски адреси



Повідомлення “Одержувач недосяжний” (тип 3) відправляється маршрутизатором, якщо він не може доставити ІР-дейтаграму за призначенням. Це повідомлення містить поле “Код”, в цьому полі міститься числовий ідентифікатор причини через яку неможливо доставити ІР-дейтаграму (таблиця 2) 



Таблиця 2 Причини неможливості доставлення (поле “Код”)

Значення поля

Причина

0

Мережа недосяжна

1

Пристрій недосяжний

2

Протокол недосяжний

3

Порт недосяжний



Таблиця 3 Причини неможливості доставлення (поле “Код”)

Значення поля

Причина

4

Необхідна фрагментація

5

Збій в маршрутизаторі при відправленні

6

Мережа призначення невідома

7

Пристрій призначення невідомий

8

Відправник ізольований

9

Взаємодія з мережею призначення адміністративно заборонено

10

Взаємодія з пристроєм призначення адміністративно заборонено

11

Мережа недосяжна через вимоги до класу обслуговування

12

Пристрій недосяжний через вимоги до класу обслуговування




Практичне завдання №1



На мал.1 наведено фрагмент комп’ютерної мережі. A, B, C, D, E – комунікаційні пристрої (концентратори – Hub або комутатори - Switch). Кожен з них має 4 порти, адреса порта складається із імені пристрою і номеру порта, наприклад, порт №3 комунікаційного пристрою С матиме адресу С3. К1-К9 – комп’ютери, які передають та приймають інформаційні кадри. В таблиці 5 вказано типи комунікаційних пристроїв та номер комп’ютера, що передає дані. Визначити: 

		на яких портах з’явиться повідомлення активного комп’ютера;

		які комп’ютери можуть передавати дані одночасно з даним комп’ютером без виникнення колізій;

		дати відповіді на пункти а), б) при умові що всі комунікаційні пристрої є концентраторами;

		дати відповіді на пункти а), б) при умові що всі комунікаційні пристрої є комутаторами;

Практичне завдання до контрольної роботи:



Згідно варіанту умова задачі така:

Варіант

Типи комунікаційних пристроїв

11

А

В

С

D

E





Switch

Switch

Hub

Hub

Switch

К1





1

2

3

4

A

1

2

3

4

B

1

2

3

4

D

1

2

3

4

C

1

2

3

4

E

К1

К6

К7

К3

К2

К8

К4

К5

К9

Відповідь: 



	а.) повідомлення з’явиться на А1, А2, А3 та на портах С1, С2, С3: 

	b.) Дані можуть передаватись такими комп’ютерами без виникнення колізій К8, К9, К2, К3, К6, К7.

	c.) в даному випадку всі комп’ютери можуть передавати дані одночасно.

	d.)в цьому ж випадку навпаки жоден із комп’ютерів не зможе передавати дані. 




Список використаної літератури:

		

			"Практический курс информатики". Руденко В.Д., Макарчик О.М., Пагланжоглу М.О. Киев: Феникс, 1997.

			"Персональный компьютер. Учебный курс". Степаненко О.С. Москва: Издательский дом "Вильямс", 1999.

		Конспект лекцій.