Стек протоколов

Материал из Википедии — свободной энциклопедии

Стек протоколов — это

сетевых протоколов, достаточный для организации взаимодействия узлов в сети
. Протоколы работают в сети одновременно, значит работа протоколов должна быть организована так, чтобы не возникало конфликтов или незавершённых операций. Поэтому стек протоколов разбивается на иерархически построенные уровни, каждый из которых выполняет конкретную задачу — подготовку, приём, передачу данных и последующие действия с ними.

Количество уровней в стеке меняется в соответствии с конкретным стеком протоколов. Протоколы нижних уровней часто реализуются комбинацией программных и аппаратных средств, а протоколы верхних уровней, как правило, программными средствами.

Существует достаточное количество стеков протоколов, широко применяемых в сетях. Наиболее популярные стеки протоколов:

UNIX, IPX/SPX фирмы Novell, NetBIOS/SMB, разработанный фирмами Microsoft и IBM, DECnet корпорации Digital Equipment, SNA фирмы IBM
и некоторые другие.

Стандартные стеки коммуникационных протоколов

OSI

Основная статья: Сетевая модель OSI

Важно различать модель OSI и стек протоколов OSI. В то время как модель OSI является концептуальной схемой взаимодействия открытых систем, стек OSI представляет собой набор спецификаций конкретных протоколов.

В отличие от других стеков протоколов, стек OSI полностью соответствует модели OSI, включая спецификации протоколов для всех семи уровней взаимодействия, определённых в этой модели:

Стек протоколов OSI
7. Прикладной X.400 X.500 VTP FTAM JTM Другие
6. Представления Протокол уровня представления OSI
5. Сеансовый Сеансовый протокол OSI
4. Транспортный Транспортные протоколы OSI
3. Сетевой ES-IS, IS-IS, CONP, CLNP
2. Канальный Ethernet

(OSI-8802.3,

IEEE-802.3)

Token Bus

(OSI-8802.4,

IEEE-802.4)

Token Ring

(OSI-8802.5,

IEEE-802.5)

X.25 ISDN FDDI

(ISO-9314)

1. Физический HDLC

LAP-B

TCP/IP

Основная статья:
прикладной, представления и сеансовый
) модели OSI объединяют в один — прикладной. Поскольку в таком стеке не предусматривается унифицированный протокол передачи данных, функции по определению типа данных передаются приложению.

Уровни стека TCP/IP:

  1. Канальный уровень описывает каким образом передаются пакеты данных через физический уровень, включая
    кодирование
    (то есть специальные последовательности битов, определяющих начало и конец пакета данных).
  2. Сетевой уровень изначально разработан для передачи данных из одной (под)сети в другую. Примерами такого протокола является X.25 и IPC в сети ARPANET. С развитием концепции глобальной сети в уровень были внесены дополнительные возможности по передаче из любой сети в любую сеть, независимо от протоколов нижнего уровня, а также возможность запрашивать данные от удалённой стороны.
  3. Протоколы транспортного уровня могут решать проблему негарантированной доставки сообщений («дошло ли сообщение до адресата?»), а также гарантировать правильную последовательность прихода данных.
  4. На прикладном уровне работает большинство сетевых приложений. Эти программы имеют свои собственные протоколы обмена информацией, например, HTTP для WWW, FTP (передача файлов), SMTP (электронная почта), SSH (безопасное соединение с удалённой машиной), DNS (преобразование символьных имён в IP-адреса) и многие другие.

Существуют разногласия в том, как вписать модель TCP/IP в модель OSI, поскольку уровни в этих моделях не совпадают. Упрощённо интерпретацию стека TCP/IP можно представить так:

OSI TCP/IP
7. Прикладной HTTP, FTP, Telnet, SMTP, DNS (RIP, работающий поверх UDP, и BGP, работающий поверх TCP, являются частью сетевого уровня), LDAP, RTP Прикладной
6. Представления
5. Сеансовый
4. Транспортный TCP, UDP, SCTP, DCCP (протоколы маршрутизации, подобные OSPF, что работают поверх IP, являются частью сетевого уровня) Транспортный
3. Сетевой IP (вспомогательные протоколы, вроде ICMP и IGMP, но являются частью сетевого уровня; ARP не работает поверх IP) Сетевой
2. Канальный Ethernet, Token Ring, и подобные Канальный
1. Физический

IPX/SPX

Основная статья: IPX/SPX

Название стеку дали протоколы сетевого и транспортного уровней - Internetwork Packet Exchange (IPX) и Sequenced Packet Exchange (SPX). К сетевому уровню этого стека отнесены также протоколы маршрутизации RIP и NLSP. А в качестве представителей трёх верхних уровней на рисунке ниже приведены два популярных протокола: протокол удалённого доступа к файлам NetWare Core Protocol (NCP) и протокол объявления о сервисах Service Advertising Protocol (SAP).

OSI IPX/SPX
7. Прикладной SAP, NCP
6. Представления
5. Сеансовый
4. Транспортный SPX
3. Сетевой IPX, RIP, NLSP
2. Канальный Ethernet, Token Ring, FDDI и другие
1. Физический

NetBIOS/SMB

На физическом и канальном уровнях этого стека также задействованы уже получившие распространение протоколы, такие как Ethernet, Token Ring, FDDI, а на верхних уровнях — специфические протоколы NetBEUI (протокол расширенного пользовательского интерфейса NetBEUI — NetBIOS Extended User Interface) и SMB. NetBEUI разрабатывался как эффективный протокол, потребляющий немного ресурсов и предназначенный для сетей, насчитывающих не более 200 рабочих станций. Этот протокол содержит много полезных сетевых функций, которые можно отнести к транспортному и сеансовому уровням модели OSI, однако с его помощью невозможна маршрутизация пакетов. Это ограничивает применение протокола NetBEUI локальными сетями, не разделёнными на подсети, и делает невозможным его использование в составных сетях.

Протокол Server Message Block (SMB) поддерживает функции сеансового уровня, уровня представления и прикладного уровня. На основе SMB реализуется файловая служба, а также службы печати и передачи сообщений между приложениями.

OSI NetBIOS/SMB
7. Прикладной SMB
6. Представления
5. Сеансовый NetBIOS
4. Транспортный
3. Сетевой Ethernet, Token Ring, FDDI и другие
2. Канальный
1. Физический

См. также

Литература

  • В. Г. Олифер, Н. А. Олифер, Компьютерные сети. Принципы, технологии, протоколы., СПб.: Питер, 2002. — 672с. ISBN 5-8046-0133-4
  • Д.А. Капустин, В. Е. Дементьев, Информационно-вычислительные сети : учебное пособие., Ульяновск : УлГТУ, 2011. — 141с. ISBN 978-5-9795-0926-6
Источник — https://ru.wikipedia.org/w/index.php?title=Стек_протоколов&oldid=129929456