Утворення віртуального каналу передачі даних

МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ

КРЕМЕНЧУЦЬКИЙ НАЦІОНЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ

ІМЕНІ МИХАЙЛА ОСТРОГРАДСЬКОГО

 

КАФЕДРА ІНФОРМАЦІЙНО-УПРАВЛЯЮЧИХ СИСТЕМ

 

 

 

 

КОНТРОЛЬНА РОБОТА

З НАВЧАЛЬНОЇ ДИСЦИПЛІНИ

« КОМП’ЮТЕРНІ МЕРЕЖІ ТА КОМУНІКАЦІЇ »

 

 

 

 

Виконав студент групи ДЗ-14-1з

Удовенко Ольга Сергіївна

Перевірив : Самойлов Андрій Миколайович

 

 

 

 

 

КРЕМЕНЧУК 2015

ЗМІСТ

ВСТУП…………………………………………………………………………...….3

1. Утворення віртуального каналу передачі даних…………………………..…4
2. Мережеве комунікаційне обладнання: хаб, комутатор. Їх функціональні можливості………………………………………………………………….…..6
3. Стек протоколів TCP/IP. Протоколи які входить до стеку, їх функціональне призначення………………………………………………………………….…8
4. IP – адресація та імена об’єктів в мережі Internet……………………….….11
5. Ієрархія IPадрес, класи мереж, маска під мережі…………………………...13

5.1 Класи мереж………………………………………..…………………...…14

ВИСНОВОК…………………………………………………………………...…..17

СПИСОК ВИКОРИСТАНОЇ ЛІТЕРАТУРИ…………………………………….18

 

ВСТУП

 

Безпосередньою основою комп’ютерних мереж (КМ) були телефонні і телеграфні мережі, створені у ХІХ ст. У 50-х роках ХХ ст. внаслідок розвитку мікроелектроніки з’явились потужні електронно-обчислювальні машини. Для використання обчислювальних потужностей цих ЕОМ виникла необхідність сполучати їх з кількома віддаленими терміналами. Таким чином виникли системи з розподілом часу роботи центрального процесора, в яких кожному терміналу почергово виділявся квант часу.

Комп'ютерна мережа – це сукупність комп'ютерів і телекомунікаційного устаткування, що забезпечує інформаційний обмін комп'ютерів у мережі. Основне призначення комп'ютерних мереж – забезпечення доступу до розподілених ресурсів. Телекомунікації (грец. tele – далеко, удалину, і лат. communicatio – спілкування) – це передача на відстань і прийом будь-якої інформації (звуку, зображення, даних, тексту) різними електромагнітними системами (кабельним і волоконно-оптичним каналом, радіоканалом і іншими проводовими і безпроводовими каналами зв'язку).

1. Тепер дуже важко уявити наше життя без комп’ютерних мереж та комунікацій, и, багато що залежить від них. 
   УТВОРЕННЯ ВІРТУАЛЬНОГО КАНАЛУ ПЕРЕДАЧІ ДАНИХ

 

Техніка віртуальних каналів, яка  використовується у всіх територіальних мережах з комутацією пакетів, крім TCP/IP, полягає в наступному.

Перш ніж пакет буде переданий через мережу, необхідно встановити віртуальне з'єднання між абонентами мережі — терміналами, маршрутизаторами чи комп'ютерами. Існують два типи віртуальних з'єднань — віртуальний канал, що комутується (Switched Virtual Circuit, SVC) і постійний віртуальний канал (Permanent Virtual Circuit, РVС). При створенні віртуального каналу, що комутується, комутатори мережі настроюються на передачу пакетів динамічно, по запиті абонента, а створення постійного віртуального каналу відбувається заздалегідь, причому комутатори настроюються вручну адміністратором мережі, можливо, із залученням централізованої системи керування мережею.

Зміст створення віртуального каналу полягає в тому, що маршрутизація пакетів між комутаторами мережі на основі таблиць маршрутизації відбувається тільки один раз — при створенні віртуального каналу (мається на увазі створення віртуального каналу, що комутується, оскільки створення постійного віртуального каналу здійснюється вручну і не вимагає передачі пакетів по мережі). Після створення віртуального каналу передача пакетів комутаторами відбувається на основі так званих  номерів чи ідентифікаторів віртуальних каналів (Virtual Channel Identifier, VCI). Кожному віртуальному каналу присвоюється значення VCI на етапі створення віртуального каналу, причому це значення має не глобальний характер, як адреса абонента, а локальний — кожен комутатор самостійно нумерує новий віртуальний канал. Крім нумерації віртуального каналу, кожен комутатор при створенні цього каналу автоматично настроює так звані таблиці комутації портів — ці таблиці описують, на який порт потрібно передати пакет, що прийшов, якщо він має визначений номер VCI. Так що після прокладки віртуального каналу через мережу комутатори більше не використовують для пакетів цього з'єднання таблицю маршрутизації, а передають пакети на основі номерів VCI невеликої розрядності. Самі таблиці комутації портів також включають звичайно менше записів, чим таблиці маршрутизації, тому що зберігають дані тільки про діючі на даний момент з'єднання, що проходять через даний порт.

2.  
   МЕРЕЖЕВЕ КОМУНІКАЦІЙНЕ ОБЛАДНАННЯ: ХАБ, КОМУТАТОР. ЇХ ФУНКЦІОНАЛЬНІ МОЖЛИВОСТІ

 

Мереже́ве обла́днання – пристрої, необхідні для роботи комп'ютерної мережі, наприклад: маршрутизатор,комутатор, концентратор, патч-панель та ін. Також існує активне та пасивне мережеве обладнання.

2.1 Хаб або мережевий концентратор

Працює на фізичному рівні мережевих протоколів – розмножує дані, що надходять на один порт з усіх інших. Саме побудова мереж за допомогою хабів і було джерелом можливості сніффінга – підслуховування даних, переданих іншим користувачем. Принцип сніфінга простий – мережева карта переводиться в режим слухання всіх пакетів, що приходять на комп'ютер , а не тільки призначених для нього.

2.  Мережеві комутатори

Вони зараз широко поширені. Працюють на канальному рівні мережевих протоколів  записують MAC-адреси приєднаних комп'ютерів–деякі ідентифікатори мережевих карт – і далі переправляє пакет тільки на той комп'ютер , чия MAC-адреса написана в пакеті. Перехід на свічі ліквідує проблему сніфінгу, крім того істотно знижує навантаження на лінії. Свіч може мати виділений порт, так званий UpLink, призначений для відправки пакетів, що не знайшли адресата в локальній мережі . Найбільш поширені, керовані світчі , дозволяють до себе приєднатися – для початку через спеціальний порт (не мережевий) і налаштовувати його з комп'ютера. Далі світч можна задати IP-адресу і надалі керувати ним по мережі. Незважаючи на наявність IP-адреси, світч залишається прозорим для мережевого рівня – наприклад, його неможливо виявити при трасуванні.

 

3. СТЕК ПРОТОКОЛІВ TCP/IP. ПРОТОКОЛИ ЯКІ ВХОДИТЬ ДО СТЕКУ, ЇХ ФУНКЦІОНАЛЬНЕ ПРИЗНАЧЕННЯ

Взаємодія комп'ютерів в мережах відбувається відповідно до певних правил обміну повідомленнями та їх форматами, тобто відповідно до певних протоколів. Ієрархічно організовану сукупність протоколів, що вирішують завдання взаємодії вузлів мережі, називають стеком комунікаційних протоколів.

Існує достатньо багато стеків протоколів, що широко використовуються в мережах. Це і стеки за міжнародними чи національними стандартами, і фірмові стеки, що набули поширення завдяки поширеності устаткування тієї або іншої фірми. Прикладами популярних стеків протоколів є стек TCP/IP, що використовується в мережі Інтернет і в багатьох мережах на основі операційної системи UNIX.

TCP/IP було розроблено за  ініціативою Міністерства оборони  США у 80-их роках для зв'язку  експериментальної мережі ARPAnet з  іншими мережами. Його було розроблено  як набір загальних протоколів  для різнорідного обчислювального  середовища. TCP/IP отримав свою назву  за назвами популярних протоколів TCP і IP.

Великий внесок в розвиток стека TCP/IP внесли дослідники з університету Берклі, які реалізували протоколи стека в своїй версії операційної системи UNIX. В подальшому, популярність цієї операційної системи привела до широкого поширення протоколів TCP, IP та інших протоколів стека. Сьогодні він використовується для зв'язку комп'ютерів мережі Інтернет та в численних обчислювальних мережах.

Основними протоколами стеку є протоколи TCP і IP. Ці протоколи в термінології моделі OSI відносяться до мережного і транспортного рівнів відповідно. IP забезпечує просування пакету по складній мережі, а ТСР гарантує надійність його доставки.

На нижньому рівні TCP/IP підтримує популярні стандарти фізичного і канального рівнів.

Стек TCP/IP використовується вже багато років в мережах підприємств і організацій різних країн, і за ці роки увібрав в себе велику кількість протоколів прикладного рівня. До них відносяться добре відомі протоколи, як протокол HTTP для служби WWW, протокол пересилання файлів FTP, протокол емуляції терміналу TELNET, поштовий протокол SMTP, що використовується в електронній пошті мережі Інтернет та багато інших.

За рахунок стрімкого зростання популярності стека TCP/IP вже практично витісняється з світу комутаційних протоколів безперечний лідер минулих років - стек IPX/SPX компанії Novell.

Існує велика кількість локальних, корпоративних і територіальних мереж, що безпосередньо не є частинами Інтернет, але і вони використовують протоколи ТСР/IР. Щоб відрізняти їх від Інтернет ці мережі називають мережами ТСР/IР або просто IР-мережами.

Оскільки стек ТСР/IР спочатку створювався для глобальної мережі Інтернет, він має багато особливостей, що надають йому перевагу перед іншими протоколами, коли мова заходить про розбудову мереж, що містять глобальні зв'язки.

Зокрема, дуже корисною властивістю є його здатність фрагментувати пакети. Дійсно, велика складена мережа часто складається з мереж, що побудовані за абсолютно різними принципами. В кожній з цих мереж може бути встановлена власна величина максимальної довжини одиниці переданих даних (кадру). В такому разі при переході з однієї мережі, що має велику максимальну довжину кадру, в мережу з меншою максимальною довжиною кадру може виникнути необхідність розділення переданого кадру на кілька частин. Протокол IР стека ТСР/IР ефективно вирішує цю задачу.

Іншою особливістю технології ТСР/IР є гнучка система адресації, що дозволяє простіше у порівнянні з іншими протоколами аналогічного призначення включати в інтрамережу мережі інших технологій. Ця властивість значно сприяє застосуванню стека ТСР/IР для розбудови великих гетерогенних мереж.

Проте, за отримані переваги треба платити, і платою тут виявляються високі вимоги до ресурсів і складність адміністрування IР-мереж. Могутні функціональні можливості протоколів стека ТСР/IР вимагають для своєї реалізації високих обчислювальних витрат.

На сьогодні ТСР/IР є популярним стеком протоколів, що використовується як в глобальних, так і локальних мережах.

 

4. IP – АДРЕСАЦІЯ ТА ІМЕНА ОБ’ЄКТІВ В МЕРЕЖІ INTERNET

 

Адреси потрібні для ідентифікації об'єктів, які можуть цікавити користувача в мережі. Найчастіше такими об'єктами є вузли мережі (сайти), поштові скриньки, файли, Web-сторінки. Для кожного з них існує свій формат адреси. Однак, оскільки об'єкти зосереджено у вузлах мережі, в їхніх ідентифікаторах обов'язково присутня адреса вузла.

Для ідентифікації вузлів і маршрутизації пакетів служить IP-адреса. IP-адреса - це чотирибайтне число, перших два байти якого визначають адресу підмережі, а два інших - адресу вузла в ній. За допомогою IP-адреси можна ідентифікувати більш як 4 млрд. вузлів. На практиці ж через особливості адресації до деяких типів локальних мереж кількість можливих адрес становить понад 2 млрд. Для користувача працювати з числовим зображенням IP-адреси незручно, тому йому пропонується більш проста логічна система доменних імен DNS (Domain Name System) - послідовність імен, сполучених крапками, наприклад, microsoft.com, rambler.ru, itl.net.ua, lviv.ua і т.д.

Домен - група вузлів, об'єднаних за деякою ознакою (наприклад, вузли навчальних закладів, вузли якої-небудь країни, вузли однієї організації і т. д.). Система доменів має ієрархічну деревоподібну структуру, тобто кожний домен проміжного рівня містить групу інших доменів. Кореневий домен є умовним, на верхньому рівні можуть бути розташовані початкові (територіальні) домени різних країн. Ім'я вузла (машини) становить нижній рівень доменного імені та позначається крайнім лівим доменом (рис. 1).

Наведемо доменні імена деяких країн та організацій: us- США, au- Австралія, fr- Франція, са- Канада, jp- Японія, ru- Росія, uа- Україна, de- Німеччина, com- комерційні організація, edu - навчальні заклади, gov - урядові установи, net - постачальники мережних послуг, org - неприбуткові організації. Слід зазначити, що IP та DNS - різні форми запису адреси одного й того самого мережного комп'ютера. Для переведення доменних імен у IP-адресу служить сервіс DNS.

Для ідентифікації ресурсів мережі (файлів, Web-сторінок) використовується адреса URL (Uniform Resource Locator - уніфікований покажчик ресурсу), яка складається з трьох частин:

1. зазначення сервісу, що забезпечує доступ до ресурсу (як правило, це ім'я протоколу). Після імені йдуть двокрапка: і два знаки / (коса риска): http://... ;

2. зазначення DNS імені комп'ютера: http://www.itl.net.ua... ;