Вопросы и ответы к зачету. Вопросы к зачёту по Компьютерным сетям

• Название: Вопросы к зачёту по Компьютерным сетям
• Анкор: Вопросы и ответы к зачету
• Дата: 15.05.2022
• Размер: 60.44 Kb.
• Имя файла: Vopros-Otvet_k_zachyotu.docx
• Тип: Документы; #530564
• страница: 3 из 7

Модель OSI. Процесс взаимодействия между двумя узлами (пример)

Модель OSI (Open Systems Interconnection model) – это, сетевая модель стека сетевых протоколов OSI/ISO. С помощью данной модели различные сетевые устройства могут взаимодействовать друг с другом. Модель определяет различные уровни взаимодействия систем. Каждый уровень выполняет определённые функции при таком взаимодействии.

Предположим, мы отправляем веб-страницу клиенту:

К содержимому страницы добавляются некоторые HTTP заголовки (тип результата, размер страницы итд)

Далее добавляются TCP заголовки (номера портов, флаги, чексумма и прочее)

IP добавляет свой заголовок (флаги, длина пакета, TTL)

Канальный уровень добавляет заголовок (например MAC адреса получателя и отправителя)

Наконец, фрейм приходит к получателю, и он декапсулирует его в предыдущие PDU и обрабатывает на каждом уровне

Уровни модели OSI:

Прикладной

PDU данные (data). Самый многочисленный и разнообразный уровень. На нем выполняются все высокоуровненвые протоколы. Такие как POP, SMTP, RDP, HTTP и т.д. Протоколы здесь не должны задумываться о маршрутизации или гарантии доставки информации - этим занимаются нижестоящие уровни. На 7 уровне необходима лишь реализации конкретных действий, например получение html-кода или email-сообщения конкретному адресату.

Представление

PDU данные (data). Преставление и шифрование данных. JPEG, ASCII, MPEG.

Сеансовый

PDU данные (data). Управляет сеансом связи, обменом информации, правами. Протоколы - L2TP, PPTP.

Транспортный

PDU сегмент (segment)/датаграмма (datagram). На этом уровне появляются понятия портов. Тут трудятся TCP и UDP. Протоколы этого уровня отвечают за прямую связь между приложениями и за надежность доставки информации. Например, TCP умеет запрашивать повтор передачи данных в случае, если данные приняты неверно или не все. Так же TCP может менять скорость передачи данных, если сторона приема не успевает принять всё (TCP Window Size).

Следующие уровни “правильно” реализованы лишь в RFC. На практике протоколы описанные на следующих уровнях работают одновременно на нескольких уровнях модели OSI, поэтому нет четкого разделения на сеансовый и представительский уровни. В связи с этим в настоящее время основным используемым стеком является TCP/IP, о котором поговорим чуть ниже.

Сетевой

Сетевой (network). PDU пакет (packet). Наиболее распространенным протоколом (дальше не буду говорить про “наиболее распространенный” - статья для новичков и с экзотикой они, как правило не сталкиваются) тут является IP. Адресация происходит по IP-адресам, которые состоят из 32 битов. Протокол маршрутизируемый, то есть пакет способен попасть в любую часть сети через какое-то количество маршрутизаторов. На L3 работают маршрутизаторы.

Канальный

PDU - кадр (frame). На этом уровне появляется адресация. Адресом является MAC адрес. Канальный уровень ответственен за доставку кадров адресату и их целостность. В привычных нам сетях на канальном уровне работает протокол ARP. Адресация второго уровня работает только в пределах одного сетевого сегмента и ничего не знает о маршрутизации - этим занимается вышестоящий уровень. Соответственно, устройства, работающие на L2 - коммутаторы, мосты и драйвер сетевого адаптера.

Физический

Единицей нагрузки (PDU) здесь является бит. Кроме единиц и нулей физический уровень не знает ничего. На этом уровне работают провода, патч панели, сетевые концентраторы (хабы, которые сейчас уже сложно найти в привычных нам сетях), сетевые адаптеры. Именно сетевые адаптеры и ничего более из компьютера. Сам сетевой адаптер принимает последовательность бит и передает её дальше.

Адресация в сетях

В стеке TCP/IP используется три типа адресов:

1. Локальные (аппаратные адреса) – тип адреса, который используется средствами базовой технологии для доставки данных в пределах подсети, которая является элементом составной интерсети. Адрес имеет формат 6 байт и назначается производителем оборудования и является уникальным

2. IP-адрес – представляет собой основной тип адресов, на основании которых сетевой уровень передаёт пакеты между сетями. Эти адреса состоят из 4 байт. Назначаются администратором во время конфигурирования компьютеров и маршрутизатора. Он состоит из двух частей:

а) Номер сети – выбирается администратором произвольно или назначается службой InterNic;

б) Номер узла в сети – назначается независимо от локального адреса узла.

Маршрутизатор имеет столько адресов, сколько сетевых связей.

3. Символьно-доменное имя (keytown.smolmarket.ru). Символьные имена разделяются точками.

Если адрес начинается с 0, то сеть относят к классу А и номер сети занимает 1 байт, номер узла 3 байта. Сети класса А имеют номера в диапазоне от 1 до 126. Таких сетей немного, зато количество узлов в них может достигать 224 .

Если первые два бита равны 10, то сеть относится к классу В. Является сетью средних размеров, максимальное количество узлов в которой равняется 216 .

Если адрес начинается последовательностью 110, то он относится к классу С, количество узлов в котором равняется28 .

Если адрес начинается последовательностью 1110, то это сеть класса D. Она означает групповой адрес—Multicast. Если в пакете в качестве адреса назначения указан адрес класса D, то такой пакет получают все узлы, которым присвоен данный адрес.

Если адрес начинается с 11110, то эта сеть относится к классу Е. Адреса этого класса зарезервированы для будущего применения.

Маска – число, которое используется в паре с IP адресом, двоичная запись маски содержит единицы в тех разделах, которые должны в IP адресе интерпретироваться как номер сети. Поскольку номер сети является цельной частью адреса, 1 в маске представляют непрерывную последовательность.

Для стандартных классов сетей маски имеют след. значения:

1) Класс А – 11111111.00000000.00000000.00000000 (255.0.0.0)

2) Класс В – 11111111.11111111.00000000.00000000 (255.255.0.0)

Для определения локального адреса по IР адресу используется протокол разрешения (ARP). Существует также протокол, решающий обратную задачу – нахождение IP адреса по известному локальному адресу. Он называется реверсивный ARP (RARP).

Работа протокола ARP начинается с просмотра ARP-таблицы. Каждая строка таблицы устанавливает соответствие между IP адресом и локальным адресом. Для каждой сети, подключённой к сетевому адаптеру или к порту маршрутизатора, строится отдельная таблица.

Статические записи создаются вручную с помощью утилиты ARP и не имеет срока устаревания (существует до тех пор, пока компьютер или маршрутизатор не будут выключены). Динамические записи создаются модулем протокола ARP и периодически обновляются. Если в течение нескольких минут запись не обновляется, то она исключается из таблицы (ARP-кэш).