Gjatë dekadave të fundit, madhësia dhe numri i rrjeteve janë rritur ndjeshëm. Në vitet 1980, kishte shumë lloje të rrjeteve. Dhe pothuajse secila prej tyre u ndërtua në llojin e vet të pajisjeve dhe software, shpesh të papajtueshme me njëra-tjetrën. Kjo çoi në vështirësi të konsiderueshme gjatë përpjekjes për të lidhur rrjete të shumta (për shembull, lloje të ndryshme adresash i bënë këto përpjekje pothuajse të pashpresa).

Ky problem u konsiderua nga Organizata Ndërkombëtare për Standardizim (ISO) dhe u vendos të zhvillohej një model rrjeti që mund të ndihmonte zhvilluesit dhe prodhuesit pajisjet e rrjetit dhe softueri punojnë së bashku. Si rezultat, modeli OSI u krijua në 1984 - Modeli i ndërveprimit të sistemeve të hapura(Sistemet e hapura të ndërlidhura). Ai përbëhet nga shtatë nivele në të cilat ndahet detyra e organizimit të ndërveprimit në rrjet. Ato janë paraqitur në mënyrë skematike në tabelën 16.1.

Tabela 16.1. Shtresat e modelit OSI.

Numri i nivelit	Emri i nivelit	Njësia e informacionit
Shtresa 7	Shtresa e aplikimit	Të dhënat
Shtresa 6	Niveli ekzekutiv	Të dhënat
Shtresa 5	Niveli i seancës	Të dhënat
Shtresa 4	Shtresa e transportit	Segmenti
Shtresa 3	Shtresa e rrjetit	Pako
Shtresa 2	Niveli i të dhënave	Kornizë
Shtresa 1	Shtresa fizike	Bit

Edhe pse ka një shumëllojshmëri modelesh rrjeti sot, shumica e zhvilluesve i përmbahen këtij dizajni të pranuar përgjithësisht.

Le të shqyrtojmë procesin e transferimit të informacionit midis dy kompjuterëve. Software gjeneron një mesazh të Layer 7 (aplikacion) i përbërë nga një kokë dhe ngarkesë. Kreu përmban informacionin e shërbimit që është i nevojshëm që shtresa e aplikacionit të destinacionit të përpunojë informacionin që dërgohet (për shembull, ky mund të jetë informacion në lidhje me një skedar që duhet të transferohet ose një operacion që duhet të kryhet). Pasi të jetë krijuar mesazhi, shtresa e aplikacionit e përcjell atë "poshtë" në shtresën e prezantimit (shtresa 6). Mesazhi i marrë përbëhet nga informacion zyrtar Shtresa 7 dhe ngarkesa e dobishme paraqiten si një njësi për Shtresën 6 (megjithëse Shtresa 6 mund të lexojë Layer 7 lart). Protokolli i shtresës përfaqësuese kryen veprimet e nevojshme bazuar në të dhënat e marra nga kreu i shtresës së aplikacionit dhe shton kokën e shtresës së tij, e cila përmban informacione për shtresën përkatëse (të 6-të) të destinacionit. Mesazhi që rezulton kalon më tej në shtresën e sesionit, ku shtohet edhe informacioni i shërbimit. Mesazhi i përfunduar dërgohet te tjetri shtresa e transportit etj. në çdo nivel pasues (kjo është paraqitur në mënyrë skematike në Fig. 16.1). Në këtë rast, informacioni i shërbimit mund të shtohet jo vetëm në fillim të mesazhit, por edhe në fund (për shembull, në nivelin e 3-të, Fig. 16.2). Rezultati është një mesazh që përmban informacionin e shërbimit të të shtatë niveleve.

Oriz. 16.1.

Oriz. 16.2.

Procesi i "mbështjelljes" së të dhënave të transmetuara me informacionin e shërbimit quhet enkapsulim ( kapsulimi).

Ky mesazh më pas transmetohet përmes rrjetit në formën e biteve. Një bit është pjesa minimale e informacionit që mund të marrë vlerën 0 ose 1. Kështu, i gjithë mesazhi është i koduar si një seri zero dhe njësh, për shembull, 010110101. Në rastin më të thjeshtë, në nivelin fizik për transmetim, a sinjal elektrik, i përbërë nga një seri impulsesh elektrike (0 - pa sinjal, 1 - ka një sinjal). Është kjo njësi që është miratuar për të matur shpejtësinë e transferimit të informacionit. Rrjetet moderne zakonisht ofrojnë kanale me një kapacitet prej dhjetëra e qindra Kbit/s dhe Mbit/s.

Marrësi në nivelin fizik e merr mesazhin në formën e një sinjali elektrik (Fig. 16.3). Më pas, ndodh procesi i kundërt i kapsulimit - dekapsulimi ( dekapsulimi). Në çdo nivel, analizohet informacioni i shërbimit. Pas dekapsulimit të mesazhit në nivelin e parë (leximi dhe përpunimi i informacionit të shërbimit të nivelit 1), ky mesazh, që përmban informacione shërbimi të nivelit të dytë dhe të dhëna në formën e të dhënave të ngarkesës dhe informacionit të shërbimit të niveleve më të larta, transmetohet në nivelin tjetër. niveli. Në nivelin e kanalit (2), informacioni i sistemit analizohet përsëri dhe mesazhi transmetohet në nivelin tjetër. Dhe kështu me radhë derisa mesazhi të arrijë nivelin e aplikacionit, ku ai transmetohet në aplikacionin marrës në formën e të dhënave përfundimtare.

Oriz. 16.3.

Një shembull është kur një shfletues kontakton një server në internet. Aplikacioni i klientit - shfletuesi - gjeneron një kërkesë për të marrë një faqe në internet. Kjo kërkesë kalon nga aplikacioni në shtresën 7 dhe më pas në mënyrë sekuenciale në secilën shtresë të modelit OSI. Pasi kemi arritur në shtresën fizike, kërkesa jonë fillestare është "e tejmbushur" me informacionin e shërbimit nga çdo shtresë. Pas kësaj, ai transmetohet përmes rrjetit fizik (kabllove) në formën e impulseve elektrike në server. Serveri analizon informacionin përkatës të sistemit të çdo niveli, si rezultat i të cilit kërkesa e dërguar arrin në aplikacionin e serverit të uebit. Aty përpunohet, pas së cilës klientit i dërgohet një përgjigje. Procesi i dërgimit të një përgjigje është i ngjashëm me dërgimin e një kërkese - përveç që mesazhi dërgohet nga serveri dhe merret nga klienti.

Për shkak se çdo shtresë e modelit OSI është e standardizuar, konsumatorët mund të ndajnë harduerin dhe software prodhues të ndryshëm. Si rezultat web server duke përdorur sistemin operativ Sun, Solaris mund t'i shërbejë një faqe HTML një përdoruesi të MS Windows.

Sigurisht, përputhshmëria mund të arrihet vetëm në një nivel të caktuar. Nëse një makinë transmeton të dhëna në formën e valëve të radios, dhe një tjetër në formën e pulseve të dritës, atëherë ndërveprimi i tyre pa përdorimin e pajisjeve shtesë është i pamundur. Prandaj, u prezantua koncepti i niveleve të pavarura nga rrjeti dhe të varura nga rrjeti.

Tre shtresat e poshtme - fizike, lidhja e të dhënave dhe rrjeti - varen nga rrjeti. Për shembull, ndryshimi i Ethernetit në ATM sjell një ndryshim të plotë në protokollin e shtresave fizike dhe të lidhjes së të dhënave.

Tre nivelet e sipërme - aplikimi, përfaqësuesi dhe sesioni - janë të fokusuara në detyrat e aplikimit dhe janë praktikisht të pavarura nga teknologjia fizike e ndërtimit të rrjetit. Kështu, kalimi nga Token Ring në Ethernet nuk kërkon ndryshime në nivelet e listuara.

Shtresa e transportitështë i ndërmjetëm midis niveleve të varura nga rrjeti dhe niveleve të pavarura nga rrjeti. Ai fsheh të gjitha detajet e funksionimit të niveleve të ulëta nga ato të sipërme. Kjo i lejon zhvilluesit të aplikacionit që të mos mendojë mjete teknike zbatimi i transportit të mesazheve në rrjet.

Së bashku me mesazhin e emrit (mesazhin) në standardet ISO, termi përdoret për të përcaktuar një njësi të dhënash. blloku i të dhënave të protokollit(Njësia e të dhënave të protokollit, PDU). Protokolle të ndryshme përdorin emra të tjerë, të fiksuar sipas standardeve, ose thjesht tradicionalë. Për shembull, në familjen e protokolleve TCP/IP, protokolli TCP ndan një rrjedhë të dhënash në segmente, protokolli UDP punon me datagrame (ose datagrame, nga datagrami), vetë protokolli IP përdor termin pako. E njëjta gjë thuhet shpesh për shkrepjet ose kornizat.

Për një kuptim më të thellë të parimeve të funksionimit të rrjetit, ne do të shqyrtojmë secilin nivel veç e veç.

Shtresa fizike (shtresa 1)

Siç mund të shihet nga paraqitja e përgjithshme e shtresave në modelin OSI, shtresa fizike ( Shtresa fizike) i pari. Kjo shtresë përshkruan mediumin e transmetimit të të dhënave. E standardizuar pajisje fizike, përgjegjës për transmetimin e sinjaleve elektrike (lidhës, kabllo, etj.) dhe rregullat për gjenerimin e këtyre sinjaleve. Le të shqyrtojmë me radhë të gjithë përbërësit e këtij niveli.

Shumica e rrjeteve janë ndërtuar mbi një strukturë kabllore (megjithëse ka rrjete të bazuara në transmetimin e informacionit duke përdorur, për shembull, valët e radios). Në ditët e sotme ekzistojnë lloje të ndryshme kabllosh. Më të zakonshmet janë:

• tela telefonike;
• kabllo koaksiale ;
• palë e përdredhur;
• fibër optike .

Kablloja telefonike është përdorur për të transmetuar të dhëna që nga ardhja e kompjuterëve të parë. Avantazhi kryesor i linjave telefonike ishte prania e një infrastrukture tashmë të krijuar dhe të zhvilluar. Me ndihmën e tij, ju mund të transferoni të dhëna midis kompjuterëve të vendosur në kontinente të ndryshme, aq lehtë sa të zhvilloni një bisedë me njerëz që janë shumë mijëra kilometra larg njëri-tjetrit. Sot, përdorimi i linjave telefonike gjithashtu mbetet i popullarizuar. Përdoruesit që janë të kënaqur me një të vogël shpejtësia e transmetimit të dhënat mund të hyjnë në internet nga kompjuterët e tyre të shtëpisë. Disavantazhet kryesore të përdorimit të një kabllo telefonike janë ato të vogla shpejtësia e transmetimit, sepse Lidhja nuk ndodh drejtpërdrejt, por përmes centraleve telefonike. Në të njëjtën kohë, kërkesa për cilësinë e sinjalit të transmetuar gjatë transmetimit të të dhënave është shumë më e lartë sesa kur transmetohet "zë". Dhe meqenëse shumica e centraleve telefonike analoge nuk mund ta përballojnë këtë detyrë (niveli i "zhurmës" ose ndërhyrjes dhe cilësia e sinjalit lë shumë për të dëshiruar), shpejtësia e transferimit të të dhënave është shumë e ulët. Edhe pse kur lidhet me modernen PBX dixhital ju mund të merrni lartë dhe shpejtësi të besueshme komunikimet.

Kabllo koaksialeështë përdorur në rrjete disa vite më parë, por sot është shumë e rrallë. Ky lloj kablli është pothuajse identik në strukturë me një kabllo të rregullt televiziv. kabllo koaksiale– bërthama qendrore e bakrit ndahet nga një shtresë izolimi nga gërsheti. Ka disa dallime në karakteristikat elektrike (një kabllo televizive përdor një kabllo me impedanca e valës 75 Ohm, në rrjet - 50 Ohm).

Disavantazhet kryesore të këtij kabllo janë të ulëta shpejtësia e transmetimit të dhëna (deri në 10 Mbit/s), ekspozimi ndaj ndërhyrjeve të jashtme. Për më tepër, lidhja e kompjuterëve në rrjete të tilla ndodh paralelisht, që do të thotë se shpejtësia maksimale e mundshme e xhiros ndahet midis të gjithë përdoruesve. Por, krahasuar me kabllon telefonike, coax ju lejon të lidhni kompjuterë të vendosur afër me cilësi shumë më të mirë lidhjeje dhe shpejtësi më të larta të transferimit të të dhënave.

palë e përdredhur (" palë e përdredhur") është mjeti më i zakonshëm i transferimit të të dhënave ndërmjet kompjuterëve. ky lloj Kablloja përdor tela bakri të përdredhur në çifte, gjë që zvogëlon sasinë e interferencës dhe ndërhyrjes, si kur transmeton një sinjal përmes vetë kabllit, ashtu edhe kur ekspozohet ndaj ndërhyrjeve të jashtme.

Ka disa kategori të këtij kabllo. Le të rendisim ato kryesore. Cat 3 - u standardizua në 1991, karakteristikat elektrike e lejuan atë të mbështeste frekuencat e transmetimit deri në 16 MHz, të përdorura për transmetimin e të dhënave dhe zërit. Kategoria më e lartë, Cat 5, u krijua posaçërisht për të mbështetur protokollet me shpejtësi të lartë. Prandaj, karakteristikat e tij elektrike shkojnë deri në 100 MHz. Ky lloj kablli funksionon me protokolle të transferimit të të dhënave prej 10, 100, 1000 Mbit/s. Sot, kablloja Cat5 ka zëvendësuar praktikisht Cat 3. Avantazhi kryesor i kabllove me çifte të përdredhura mbi telefonin dhe kabllot koaksiale- më lart shpejtësia e transmetimit të dhëna. Gjithashtu, përdorimi i Cat 5 në shumicën e rasteve lejon, pa ndryshuar strukturën e kabllit, të rritet performancës rrjete (duke lëvizur nga 10 në 100 dhe nga 100 në 1000 Mbit/s).

Fibër optike përdoret për të lidhur segmente të mëdha të rrjetit që ndodhen larg njëri-tjetrit, ose në rrjete që kërkojnë të mëdha gjerësia e brezit, imuniteti ndaj zhurmës. Një kabllo optike përbëhet nga një përcjellës qendror i dritës (bërthamë) - një fibër qelqi, e rrethuar nga një shtresë tjetër xhami - një veshje që ka një indeks refraktiv më të ulët se bërthama. Ndërsa përhapen përmes bërthamës, rrezet e dritës nuk shkojnë përtej kufijve të saj, duke reflektuar nga shtresa mbuluese e guaskës. Rrezja e dritës zakonisht gjenerohet nga një lazer gjysmëpërçues ose diodë. Në varësi të shpërndarjes së indeksit të thyerjes dhe madhësisë së diametrit të bërthamës, ato dallohen.

Protokollet janë një grup rregullash dhe procedurash që rregullojnë mënyrën se si ndodh komunikimi. Kompjuterët që marrin pjesë në shkëmbim duhet të punojnë duke përdorur të njëjtat protokolle në mënyrë që si rezultat i transferimit, të gjitha informacionet të rikthehen në formën e tij origjinale.

Protokollet e niveleve më të ulëta (fizike dhe kanali) në lidhje me pajisjet janë përmendur tashmë në seksionet e mëparshme. Në veçanti, këto përfshijnë metodat e kodimit dhe dekodimit, si dhe kontrollin e shkëmbimit të rrjetit. Disa prej tyre do të përshkruhen më në detaje në kapitujt e librit kushtuar rrjeteve standarde. Dhe tani duhet të ndalemi në veçoritë e protokolleve të nivelit më të lartë të zbatuar në softuer.

Drejtuesit komunikojnë ndërmjet përshtatësit të rrjetit dhe softuerit të rrjetit. përshtatësit e rrjetit. Falë drejtuesit, kompjuteri mund të mos dijë ndonjë veçori harduerike të përshtatësit (adresat e tij, rregullat për shkëmbimin me të, karakteristikat e tij). Drejtuesi unifikon dhe e bën uniforme ndërveprimin e softuerit të nivelit të lartë me çdo përshtatës të kësaj klase. Drejtuesit e rrjetit që vijnë me përshtatës të rrjetit ju lejojnë programet e rrjetit punoni në mënyrë të barabartë me tabela nga shitës të ndryshëm dhe madje edhe me borde nga rrjete të ndryshme lokale (Ethernet, Arcnet, Token-Ring, etj.). Nëse flasim për modelin standard OSI, atëherë drejtuesit, si rregull, kryejnë funksionet shtresa e lidhjes, edhe pse ndonjëherë ato implementojnë disa nga funksionet e nivelit të rrjetit (Fig. 6.1). Për shembull, drejtuesit formojnë një paketë të transmetuar në memorien buferike të përshtatësit, lexojnë paketën e marrë në rrjet nga kjo memorie, lëshojnë një komandë për të transmetuar dhe informojnë kompjuterin për marrjen e paketës.

Oriz. 6.1. Drejtuesi i përshtatësit të rrjetit funksionon në modelin OSI

Cilësia e shkrimit të programit drejtues përcakton kryesisht efikasitetin e rrjetit në tërësi. Edhe me karakteristikat më të mira të një përshtatësi rrjeti, një drejtues me cilësi të ulët mund të degradojë në mënyrë dramatike komunikimin e rrjetit.

Përpara se të blini një kartë përshtatës, duhet të njiheni me Listën e Përputhshmërisë së Hardware (HCL), e cila publikohet nga të gjithë prodhuesit e sistemit operativ të rrjetit. Zgjedhja atje është mjaft e madhe (për shembull, për Microsoft Windows Lista e serverëve përfshin më shumë se qindra drejtues të përshtatësve të rrjetit). Nëse HCL nuk liston një lloj të veçantë përshtatësi, është më mirë të mos e blini atë.

Protokollet e nivelit të lartë.

Ekzistojnë disa grupe standarde (ose, siç quhen gjithashtu, rafte) protokollesh që tani përdoren gjerësisht:

• Paketa e protokolleve ISO/OSI;
• IBM System Network Architecture (SNA);
• DECnet dixhitale;
• Novell NetWare;
• Apple AppleTalk;
• një grup protokollesh për internetin global, TCP/IP.

Përfshirja e protokolleve të rrjetit global në këtë listë është mjaft e kuptueshme, sepse, siç u përmend tashmë, modeli OSI përdoret për çdo sistem të hapur: bazuar në një rrjet lokal dhe global ose një kombinim të rrjeteve lokale dhe globale.

Protokollet e grupeve të listuara ndahen në tre lloje kryesore:

• Protokollet e aplikimit (kryerja e funksioneve të tre shtresave të sipërme të modelit OSI - aplikacioni, përfaqësuesi dhe sesioni);
• Protokollet e transportit (zbatimi i funksioneve të shtresave të mesme të modelit OSI - transporti dhe sesioni);
• Protokollet e rrjetit (që kryejnë funksionet e tre shtresave të poshtme të modelit OSI).

Protokollet e aplikacionit mundësojnë që aplikacionet të komunikojnë dhe shkëmbejnë të dhëna ndërmjet tyre. Më të njohurat:

• FTAM (File Transfer Access and Management) – Protokolli i aksesit të skedarëve OSI;
• X.400 – Protokolli CCITT për komunikimin ndërkombëtar me e-mail;
• X.500 – Protokolli CCITT për shërbimet e skedarëve dhe drejtorive në sisteme të shumta;
• SMTP (Simple Mail Transfer Protocol) është një protokoll global në internet për shkëmbimin e postës elektronike;
• FTP (File Transfer Protocol) është një protokoll global i Internetit për transferimin e skedarëve;
• SNMP (Simple Network Management Protocol) – një protokoll për monitorimin e rrjetit, monitorimin dhe menaxhimin e funksionimit të komponentëve të rrjetit;
• Telnet është një protokoll global i Internetit për regjistrimin në serverë të largët dhe përpunimin e të dhënave në to;
• SMB-të e Microsoft (Blloqet e mesazheve të serverit, blloqet e mesazheve të serverit) dhe predha ose ridrejtues të klientëve të Microsoft;
• NCP (Novell NetWare Core Protocol) dhe predha ose ridrejtues të klientëve Novell.

Protokollet e transportit mbështesin seancat e komunikimit ndërmjet kompjuterëve dhe garantojnë shkëmbim të besueshëm të të dhënave ndërmjet tyre. Më të njohurat prej tyre janë këto:

• TCP (Transmission Control Protocol) – pjesë e grupit të protokollit TCP/IP për dërgimin e garantuar të të dhënave të ndarë në një sekuencë fragmentesh;
• SPX është pjesë e paketës së protokolleve IPX/SPX (Internetwork Packet Exchange/Sequential Packet Exchange) për shpërndarjen e garantuar të të dhënave të ndara në një sekuencë fragmentesh, të propozuar nga Novell;
• NetBEUI - (NetBIOS Extended User Interface, Extended NetBIOS interface) - vendos sesione komunikimi ndërmjet kompjuterëve (NetBIOS) dhe ofron shërbime transporti në nivelet e larta (NetBEUI).

Protokollet e rrjetit kontrollojnë adresimin, rrugëzimin, kontrollin e gabimeve dhe kërkesat e ritransmetimit. Më poshtë përdoren gjerësisht:

• IP (Internet Protocol) – Protokolli TCP/IP për transmetim të paketave pa lidhje të pagarantuar;
• IPX (Internetwork Packet Exchange) është një protokoll NetWare për transmetim të pagarantuar të paketave dhe rrugëtim të paketave;
• NWLink – implementimi i protokollit IPX/SPX nga Microsoft;
• NetBEUI është një protokoll transporti që ofron shërbime të transportit të të dhënave për seancat dhe aplikacionet e NetBIOS.

Të gjitha protokollet e listuara mund të vendosen në një ose një nivel tjetër të modelit të referencës OSI. Por duhet të merret parasysh që zhvilluesit e protokolleve nuk i përmbahen shumë rreptësisht këtyre niveleve. Për shembull, disa protokolle kryejnë funksione që lidhen me disa shtresa të modelit OSI, ndërsa të tjerët kryejnë vetëm një pjesë të funksioneve të njërës prej shtresave. Kjo çon në protokolle kompani të ndryshme shpesh janë të papajtueshme me njëra-tjetrën. Për më tepër, protokollet mund të përdoren me sukses ekskluzivisht si pjesë e grupit të tyre të protokolleve (stack protokolli), i cili kryen një grup pak a shumë të plotë funksionesh. Kjo është pikërisht ajo që e bën një sistem operativ të rrjetit "të pronarit", domethënë në thelb të papajtueshëm me modelin standard të sistemit të hapur OSI.

Si shembull në Fig. 6.2, fig. 6.3 dhe fig. Figura 6.4 tregon në mënyrë skematike lidhjen midis protokolleve të përdorura nga sistemet operative të rrjetit të pronarit popullor dhe shtresave të modelit standard OSI. Siç mund të shihet nga figurat, pothuajse në asnjë nivel nuk ka korrespondencë të qartë midis protokollit real dhe çdo niveli të modelit ideal. Ndërtimi i marrëdhënieve të tilla është mjaft arbitrare, pasi është e vështirë të dallosh qartë funksionet e të gjitha pjesëve të softuerit. Përveç kësaj, kompanitë e prodhimit të softuerëve jo gjithmonë përshkruajnë në detaje strukturën e brendshme të produkteve të tyre.

Tani le të hedhim një vështrim më të afërt në disa nga protokollet më të zakonshme.

Modeli OSI lejon dy metoda kryesore të ndërveprimit midis pajtimtarëve në rrjet:

• Një metodë ndërveprimi pa një lidhje logjike (ose metodë datagrami).
• Metoda e bashkëveprimit me një lidhje logjike.

Metoda e datagramit është metoda më e thjeshtë, në të cilën çdo paketë konsiderohet si një objekt i pavarur (Fig. 6.5).

Me këtë metodë, një paketë transmetohet pa vendosur një kanal logjik, domethënë pa një shkëmbim paraprak të paketave të shërbimit për të përcaktuar gatishmërinë e marrësit, dhe gjithashtu pa eliminuar kanalin logjik, domethënë pa një paketë konfirmimi për fundin. të transmetimit. Nuk dihet nëse paketa arrin marrësin apo jo (kontrollimi i faktit të marrjes transferohet në nivele më të larta).

Metoda e datagramit vendos kërkesa në rritje për harduerin (pasi marrësi duhet të jetë gjithmonë gati për të marrë një paketë). Përparësitë e metodës janë që transmetuesi dhe marrësi funksionojnë në mënyrë të pavarur nga njëri-tjetri, përveç kësaj, paketat mund të grumbullohen në një tampon dhe më pas të transmetohen së bashku; mund të përdoret edhe transmetimi, domethënë paketa mund t'u adresohet të gjithë pajtimtarëve në të njëjtën kohë. . Disavantazhet e metodës janë mundësia e humbjes së paketave, si dhe ngarkimi i padobishëm i rrjetit me pako nëse marrësi mungon ose nuk është i gatshëm.

Metoda e lidhjes logjike (Fig. 6.6, Fig. 4.5) është zhvilluar më vonë se metoda e datagramit dhe dallohet nga një rend ndërveprimi më kompleks.

Me këtë metodë, paketa transmetohet vetëm pasi të jetë vendosur një lidhje (kanali) logjik ndërmjet marrësit dhe transmetuesit. Çdo paketë informacioni shoqërohet nga një ose më shumë paketa shërbimi (krijimi i lidhjes, konfirmimi i marrjes, kërkesa për ritransmetim, shkëputja e lidhjes). Një kanal logjik mund të krijohet për kohëzgjatjen e transmetimit të një ose më shumë paketave.

Oriz. 6.2. Marrëdhënia midis niveleve të modelit OSI dhe protokolleve të internetit

Oriz. 6.3. Marrëdhënia midis shtresave të modelit OSI dhe protokolleve të sistemit operativ Windows Server

Oriz. 6.4. Marrëdhënia ndërmjet shtresave të modelit OSI dhe protokolleve të sistemit operativ NetWare

Oriz. 6.5. Metoda e të dhënave

Oriz. 6.6. Metoda me lidhje logjike

Metoda me një lidhje logjike, siç u përmend tashmë, është më komplekse se metoda e datagramit, por shumë më e besueshme, pasi në kohën kur kanali logjik eliminohet, transmetuesi është i sigurt se të gjitha paketat e tij kanë arritur në destinacionin e tyre dhe se ato kanë arritur me sukses. Me këtë metodë, nuk ka mbingarkesë rrjeti për shkak të paketave të padobishme. Disavantazhi i metodës logjike të lidhjes është se është mjaft e vështirë të zgjidhet situata kur pajtimtari marrës nuk është gati për shkëmbim për një arsye ose një tjetër, për shembull, për shkak të një ndërprerjeje kabllore, ndërprerje të energjisë, mosfunksionim të pajisjeve të rrjetit ose kompjuter. dështimi. Kjo kërkon një algoritëm shkëmbimi me përsëritjen e paketës së pakonfirmuar një numër të caktuar herë, dhe lloji i paketës së pakonfirmuar është gjithashtu i rëndësishëm. Kjo metodë nuk mund të transmetojë paketat e transmetimit (d.m.th., të adresuara për të gjithë pajtimtarët), pasi është e pamundur të organizohen kanale logjike me të gjithë pajtimtarët menjëherë.

Shembuj të protokolleve që përdorin metodën e datagramit janë protokollet IP dhe IPX.

Shembuj të protokolleve që përdorin metodën e lidhjes logjike janë TCP dhe SPX.

Është për të kombinuar avantazhet e të dyja metodave që këto protokolle përdoren në formën e grupeve të lidhura: TCP/IP dhe IPX/SPX, në të cilat një protokoll i nivelit më të lartë (TCP, SPX) funksionon në bazë të një më të ulët. -Protokolli i nivelit (IP, IPX), garanton dërgimin e saktë të paketave sipas rendit të kërkuar.

Protokollet IPX/SPX, të zhvilluara nga Novell, formojnë një grup (stack) të përdorur në rrjet software rrjetet lokale Novell mjaft të përhapura (NetWare). Është një protokoll relativisht i vogël dhe i shpejtë që mbështet rrugëzimin. Aplikacionet mund të telefonojnë drejtpërdrejt në shtresën IPX, për shembull, për të dërguar mesazhe të transmetuara, por më shpesh punojnë me shtresën SPX, e cila garanton dërgim të shpejtë dhe të besueshëm të paketave. Nëse shpejtësia nuk është shumë e rëndësishme, atëherë programet e aplikimit ata përdorin një nivel edhe më të lartë, për shembull, protokollin NetBIOS, i cili ofron një shërbim të përshtatshëm. Microsoft ka propozuar zbatimin e vet të protokollit IPX/SPX, të quajtur NWLink. Protokollet IPX/SPX dhe NWLink mbështeten nga sistemet operative NetWare dhe Windows. Zgjedhja e këtyre protokolleve siguron përputhshmërinë e rrjetit të çdo abonenti me këto sisteme operative.

Kompleti i protokolleve TCP/IP (stack) u krijua posaçërisht për rrjete me zonë të gjerë dhe punë në internet. Fillimisht është fokusuar në cilësinë e ulët të kanaleve të komunikimit, në probabilitetin e lartë të gabimeve dhe lidhjeve të prishura. Ky protokoll është miratuar në rrjetin kompjuterik mbarëbotëror të internetit, një pjesë e konsiderueshme e abonentëve të të cilit janë të lidhur nëpërmjet linjave dial-up (d.m.th., linjave të rregullta telefonike). Ashtu si protokolli IPX/SPX, protokolli TCP/IP gjithashtu mbështet rrugëzimin. Protokollet e nivelit të lartë si SMTP, FTP, SNMP funksionojnë në bazë të tij. Disavantazhi i protokollit TCP/IP është më shumë shpejtësi të ulët performancë se IPX/SPX. Megjithatë, tani protokolli TCP/IP përdoret gjithashtu në rrjetet lokale për të thjeshtuar negocimin e protokolleve të rrjetit lokal dhe të gjerë. Tani konsiderohet një element kryesor në sistemet operative më të zakonshme.

Staku i protokollit TCP/IP shpesh përfshin protokolle të të gjitha niveleve të sipërme (Fig. 6.7). Dhe atëherë tashmë mund të flasim për plotësinë funksionale të pirgut TCP/IP.

Si IPX ashtu edhe Protokolli i Internetit janë protokollet e nivelit më të ulët, kështu që ato e përmbledhin drejtpërdrejt informacionin e tyre, të quajtur datagram, në fushën e të dhënave të një pakete të transmetuar në rrjet (shih Figurën 4.6). Në këtë rast, kreu i datagramit përfshin adresat e pajtimtarëve (dërguesit dhe marrësit) në një nivel më të lartë se adresat MAC - këto janë adresa IPX për protokollin IPX ose adresa IP për protokollin IP. Këto adresa përfshijnë numrat e rrjetit dhe nyjeve, hostin (identifikuesin individual të pajtimtarit). Në të njëjtën kohë, adresat IPX (Fig. 6.8) janë më të thjeshta, kanë vetëm një format, dhe adresa IP (Fig. 6.9) mund të përfshijë tre formate (klasat A, B dhe C), të ndryshme në vlerat e tre bit fillestar.

Oriz. 6.7. Marrëdhënia ndërmjet shtresave të modelit OSI dhe stakut të protokollit TCP/IP

Oriz. 6.8. Formati i adresës IPX

Oriz. 6.9. Formatet e adresave IP

Është interesante se adresa IP nuk ka asnjë lidhje me adresat MAC të pajtimtarëve. Numri i nyjës në të i caktohet pajtimtarit pavarësisht nga adresa e tij MAC. Si ID e stacionit, adresa IPX përfshin adresën e plotë MAC të pajtimtarit.

Numri i rrjetit është një kod i caktuar për çdo rrjet specifik, domethënë çdo zonë transmetimi të gjeneralit, rrjet i unifikuar. Zona e transmetimit kuptohet si një pjesë e rrjetit që është transparente për transmetimin e paketave dhe i kalon ato pa pengesa.

Protokolli NetBIOS (Network Basic Input/Output System) u zhvillua nga IBM për Rrjetin PC IBM dhe IBM Token-Ring, i modeluar sipas sistemit BIOS. Kompjuter personal. Protokolli që atëherë është bërë një standard de fakto (ai nuk është i standardizuar zyrtarisht), dhe shumë sisteme operative të rrjetit përfshijnë një emulator NetBIOS për pajtueshmërinë. NetBIOS fillimisht implementoi shtresat e sesionit, transportit dhe rrjetit, por rrjetet e mëvonshme përdorin protokolle standarde (për shembull, IPX/SPX) në shtresat më të ulëta, duke lënë vetëm shtresën e sesionit për emulatorin NetBIOS. NetBIOS ofron një nivel më të lartë shërbimi se IPX/SPX, por është më i ngadalshëm.

Bazuar në protokollin NetBIOS, u zhvillua protokolli NetBEUI, i cili është një zhvillim i protokollit NetBIOS në shtresën e transportit. Megjithatë, disavantazhi i NetBEUI është se ai nuk mbështet internetworking dhe nuk ofron rrugëzim. Prandaj, ky protokoll përdoret vetëm në rrjete të thjeshta, jo i projektuar për lidhje interneti. Rrjetet komplekse mbështeten në protokollet më universale TCP/IP dhe IPX/SPX. Protokolli NetBEUI aktualisht konsiderohet i vjetëruar, megjithëse edhe në sistemi operativ Windows XP ofron mbështetje për të, megjithatë, vetëm si një opsion shtesë.

Së fundi, grupi i protokolleve OSI i përmendur tashmë është një grup (stack) i plotë i protokolleve, ku secili protokoll i përgjigjet saktësisht një niveli të caktuar të modelit standard OSI. Kompleti përmban protokollet e rrugëtimit dhe transportit, serinë e protokolleve IEEE 802, një protokoll të shtresës së sesionit, një protokoll të shtresës së prezantimit dhe disa protokolle të shtresave të aplikimit. Ky grup protokollesh nuk ka marrë ende përdorim të gjerë, megjithëse përputhet plotësisht me modelin e referencës OSI.

Protokollet e implementuara në shtresën e rrjetit që mbartin të dhënat e përdoruesit përfshijnë:

• Versioni 4 i Protokollit të Internetit (IPv4)
• Versioni 6 i Protokollit të Internetit ( IPv6)
• Novell Internetworking Packet Exchange ( IPX)
• AppleTalk
• Shërbimi i rrjetit pa vendosje lidhjeje ( CLNS/DECNet)

Protokolli i Internetit (IPv4 dhe IPv6) është protokolli më i përdorur për transferimin e të dhënave të Shtresës 3 dhe do të jetë fokusi i diskutimit tonë më poshtë. Diskutimi i protokolleve të tjera do të jetë vetëm sipërfaqësor.

Protokolli IP - Shembull i një Protokolli të Shtresës së Rrjetit

Roli i IPv4

Siç tregohet në figurë, shërbimet e shtresës së rrjetit të implementuara në grumbullin e protokollit TCP/IP përfshijnë Protokolli i Internetit (IP). IP Versioni 4 (IPv4) është aktualisht versioni më i përdorur i IP-së. Ky është i vetmi protokoll i shtresës 3 që përdoret për të transportuar të dhënat e përdoruesve përmes internetit dhe do të përdoret si shembull Protokollet e shtresës së rrjetit në këtë dhe artikuj pasues.

IP Versioni 6 (IPv6) është duke u zhvilluar dhe zbatuar në disa zona. IPv6 do të funksionojë së bashku me IPv4 dhe mund ta zëvendësojë atë në të ardhmen. Shërbimet e ofruara nga IP, si dhe struktura dhe përmbajtja e kokës së paketës, përcaktohen nga protokolli IPv4 ose IPv6. Këto shërbime dhe struktura e paketave përdoren për të përmbledhur datagramet UDP ose segmentet TCP për kalim nëpër internet.

Karakteristikat e secilit protokoll janë të ndryshme. Kuptimi i këtyre karakteristikave do t'ju lejojë të kuptoni funksionimin e shërbimeve të përshkruara nga protokolli përkatës.

Protokolli i Internetit u krijua për të qenë një protokoll me kosto të ulët. Ai siguron vetëm funksionet që nevojiten për të shpërndarë një paketë nga një burim në një destinacion përmes një sistemi rrjetesh të ndërlidhura. Protokolli nuk ishte krijuar për të monitoruar dhe kontrolluar rrjedhën e paketave. Këto funksione kryhen nga protokolle të tjera në shtresa të tjera.

Karakteristikat kryesore të IPv4:

• Pa lidhje - Nuk krijohen seanca përpara se të dërgohen paketat.
• Dorëzimi i pagarantuar (i pasigurt) - Nuk përdoret shpenzim shtesë për të garantuar dërgimin e paketave.
• Mjedisi i pavarur - Vepron në mënyrë të pavarur nga mjedisi që mbart të dhënat.

Zhvillimi i protokolleve të shtresave të rrjetit u krye shumë kohë përpara se të propozohej arkitektura OSI dhe të miratoheshin standardet për shërbimet e rrjetit.

Për të sqaruar vendin e protokolleve të ndryshme në këtë shtresë në modelin e referencës OSI, u zhvillua një arkitekturë e shtresës së rrjetit (ISO 8648). Ky dokument identifikon 3 nënshtresa në shtresën e rrjetit. Supozohet se shërbimet e një nënsistemi real mund të jenë:

Në dy rastet e fundit, për të ofruar një shërbim standard, është e nevojshme të zbatohet një grup i caktuar funksionesh shtesë.

Figura tregon protokollet e tre nënshtresave të rrjetit.

Protokollet e shtresave të rrjetit në rrjetet me ndërrim të paketave

NË rrjetet kompjuterike me ndërrimin e paketave (PS), protokollet e tre llojeve funksionale dallohen në nivel rrjeti:

Protokollet e përpunimit të paketave - përcaktojnë formatet e paketave dhe procedurat për përpunimin e tyre në sistemet e pajtimtarëve dhe komunikimit

Protokollet e kontrollit të paketave - përmbajnë algoritme vendimmarrëse për zgjedhjen e rrugëve të transmetimit të paketave, kufizimin e ngarkesës hyrëse, menaxhimin e paketave, specifikojnë përbërjen e informacionit të shërbimit të shkëmbyer ndërmjet sistemeve dhe rregullat për reagimin ndaj tij.

Protokollet e transferimit të informacionit të shërbimit – përcaktojnë formatet e informacionit të shërbimit dhe procedurat për transmetimin e tij.

Përveç këtij klasifikimi, në varësi të llojit të sistemeve ndërvepruese, dallohen tre protokollet e mëposhtme të rrjetit (shih figurën):

E

Ky është një nga dokumentet e para të zhvilluara për të rregulluar zhvillimin e tre niveleve më të ulëta (përfshirë nivelin e rrjetit) për rrjetet e komutimit të paketave.

X.25 nuk përmban algoritme të rrugëzimit. Rekomandimi është një specifikim zyrtar për ndërlidhjen e DTE dhe DCE (shih figurën). Nën DTE i referohet çdo pajisjeje terminale të të dhënave (DTE), dhe DCE– Kjo është pajisja e përfundimit të kanalit të të dhënave (DCH). Standardi është asimetrik, sepse Përcaktohet vetëm njëra anë e lidhjes ndërmjet abonentëve të kryer përmes rrjetit.

N

dhe shtresa e dytë përdor nëngrupin LAPB të protokollit HDLC.

Paketa e shtresës 3 (rrjeti) (shih figurën) transportohet në fushën e informacionit (I) të kornizës së protokollit HDLC që funksionon në modalitetin LAPB.

Karakteristikat e nivelit të paketës (protokolli X.25/3)

Protokolli përdor parimin e qarqeve virtuale (në X.25 quhen kanale logjike). Kanalet logjike përftohen nga shumëfishimi i paketave nga përdorues të ndryshëm në të njëjtin kanal fizik. Deri në 4095 kanale logjike mund t'i caktohen një kanali të tillë fizik. Numrat logjik të kanalit përdoren për të identifikuar DTE-në që lidhet me rrjetin.

Kontrolli i rrjedhjes

Përdoren dy mekanizma: dritarja e transmisionit dhe pezullimi i transmisionit. Paketat e të dhënave janë të numëruara modulo 8 (lejohet një format i zgjeruar - modulo 128), d.m.th. 0 1 2 3 4 5 6 7 0 1 2 3 4 5 6 7 0 1 2 3 4 5 etj. Marrësi i paketave monitoron numrat vijues P(S) të paketave të marra dhe tregon në fushën P(R) të paketave të përgjigjes numrin e sekuencës së paketës që pret (supozohet se të gjithë numrat tashmë janë marrë saktë nga atë).

Dritarja e transferimeve

D

Për të rregulluar rrjedhën e të dhënave përdoret mekanizmi i dritares. Dritarja W është numri i paketave që DTE mund të dërgojë pa marrë një konfirmim. Protokolli X.25/3 rekomandon W = 2, por administrimi i çdo rrjeti mund të vendosë vetë vlera specifike.

Figura tregon gjendjen fillestare të DTE me W=3. Një stacion i tillë mund të transmetojë maksimumi 3 pako pa konfirmim, d.m.th. paketat me P(S)=0, P(S)=1 dhe P(S)=2. DCE mban gjurmët e sekuencës së numrave dhe mund të informojë DTE për numrin e ardhshëm të paketës P(R) që pritet në marrjen. Kështu, ai pranon marrjen e të gjitha paketave me numra sekuencash deri në (P(R)-1) përfshirëse. Ky kontroll zbatohet vetëm për çiftimin DTE/DCE.

P

Le të supozojmë se paketa e përgjigjes nga DCE përmban numrin P(R)=2. Kjo do të thotë se dy pako janë konfirmuar. Dritarja rrëshqet (shih figurën). DTE tani mund të vazhdojë transmetimin deri në P(S)=4.

Meqenëse flukset e të dhënave shkojnë në të dy drejtimet e ndërfaqes, kontrolli i ngjashëm i rrjedhës nga DCE kryhet nga DTE.

Kontrolli i rrjedhës lokale (në nivelin e ndërfaqes DTE/DCA) u diskutua më lart. Përveç lokalit, mekanizmi i dritares mund të përdoret gjithashtu për të kontrolluar rrjedhën në një kanal virtual. Nëse biti i shërbimit special (D-bit) në një paketë është vendosur në "1", kjo do të thotë se kërkohet konfirmimi i dorëzimit të paketës nga fundi në fund (nga fundi në fund, d.m.th. DTE në DTE).

Pezullimi i paketave

Nëse është e nevojshme të ndaloni urgjentisht shpërndarjen e paketave nga një partner, përdoret një mekanizëm shtesë i kontrollit të rrjedhës. Le të supozojmë se DCE dëshiron të ndalojë rrjedhën e paketave të të dhënave nga DTE. Pastaj lëshon një paketë "Merrni jo gati" (RNR) (shih figurën).

Numri P(R) në një paketë vërteton të gjitha paketat deri në (P(R)-1) përfshirëse.

Për të rifilluar pritjen, lëshohet një paketë "Merr gati". Një paketë e tillë përmban gjithashtu një numër P(R).

P

Procedurat e protokollit X.25/3

Transferimi i të dhënave Madhësia e fushës së të dhënave mund të variojë nga 16 në 4096 bajt.

Procedura e rivendosjes Përdoret në rast të gabimeve në një kanal specifik virtual. Inicuar nga Rivendosja e Kërkesës ose Rivendosja e paketave të Tregimit nga DTE ose DCE. Kanali virtual nuk është shkëputur. Është duke u inicializuar. Numëruesit e paketave në të dy skajet janë vendosur në "0". Të gjitha paketat në tranzit janë hedhur poshtë.

Rinisni procedurën Zbatohet në rast të gabimeve të rënda që prekin të gjithë ndërfaqen DTE/DCE. Të gjitha qarqet virtuale ndërmjet DTE dhe DCE lëshohen. Tjetra, duhet të instaloni përsëri të gjitha kanalet. Përdoren paketat e mëposhtme: "Kërkesa për rinisje" dhe "Tregimi i rinisjes".

P

transmetim urgjent të të dhënave Është e mundur të transmetohen të dhëna pa ndjekur procedurat e kontrollit të rrjedhës.

Për këtë qëllim përdoret paketa Interrupt. Gjatësia maksimale e të dhënave në një paketë është 32 bajt. Kjo paketë anashkalon të gjitha radhët përgjatë rrugës dhe merret në skajin tjetër, edhe nëse DTE nuk pranon të dhëna të rregullta. Për çdo paketë (shih figurën), dërgohet një konfirmim i ndërprerjes. DTE transmetuese nuk dërgon paketën e ndërprerjes tjetër derisa të marrë një konfirmim të asaj të mëparshme.

Shërbime opsionale Ka mjaft prej tyre. Midis tyre, për shembull:

Ritransmetimi i paketës(duke përdorur një paketë të veçantë "Refuzo". DTE mund të kërkojë paketa nga numri i specifikuar P(R) dhe të gjitha ato të mëvonshme të transferohen në të).

Përcjellja e thirrjes. Nëse DTE e thirrur është e gabuar ose e zënë, telefonata përcillet nga rrjeti në një DTE tjetër.

Formimi i një grupi të mbyllur përdoruesish. Këta përdorues mund të ndërveprojnë vetëm me njëri-tjetrin. Për shembull, mund të lejoni DTE të kryejë telefonata dalëse pa kufizime, por të pranojë thirrjet hyrëse vetëm nga një grup i mbyllur përdoruesish.

Karikimi i kundërt(kërkesa në rrjet për të kaluar të gjitha kostot e pagesës tek pajtimtari i thirrur), etj.

TEMA: Shtresa e transferimit të të dhënave në rrjet. Protokollet e shtresës së rrjetit.

Shtresa e rrjetit (Rrjetiavokat) - niveli i punës në internet(internetwork) – (shtresa e tretë e modelit OSI), shërben për të formuar një nënsistem të vetëm transporti që bashkon disa rrjete. Në këtë rast, rrjetet mund të përdorin parime krejtësisht të ndryshme për transmetimin e mesazheve midis nyjeve fundore dhe të kenë një strukturë komunikimi arbitrare.

Të dhënat që vijnë në shtresa e rrjetit dhe të cilat duhet të transmetohen përmes rrjetit të përbërë janë të pajisur me një kokë të shtresës së rrjetit.

Të dhënat së bashku me kokën formojnë një paketë. Kreu i paketës së shtresës së rrjetit mbart informacione për numrin e rrjetit për të cilin është menduar paketa, si dhe informacione të tjera shërbimi të nevojshme për kalimin e suksesshëm të një pakete nga një rrjet i një lloji në një rrjet të një lloji tjetër. Një informacion i tillë mund të përfshijë, për shembull:

Numri i fragmentit të paketës që kërkohet për montimin dhe çmontimin e suksesshëm të fragmenteve gjatë lidhjes së rrjeteve me madhësi të ndryshme maksimale të paketave;

Jetëgjatësia e një pakete, e cila tregon se sa gjatë udhëton në internet, mund të përdoret për të shkatërruar paketat e humbura;

Cilësia e shërbimit është një kriter për zgjedhjen e një rruge gjatë transmetimeve në rrjet - për shembull, nyja dërguese mund të kërkojë të transmetojë një paketë me besueshmëri maksimale, ndoshta në kurriz të kohës së dorëzimit.

Protokollet kryesore të shtresës së rrjetit janë protokollet e rrjetit (p.sh. IP ose IPX) dhe protokollet e rrugëtimit ( PREHU NE PAQE., OSPF, BGP dhe etj.).

Një rol ndihmës luhet nga protokollet si Protokolli i Mesazhit të Kontrollit të Internetwork ICMP ( Protokolli i mesazheve të kontrollit të internetit ) , i cili ka për qëllim shkëmbimin e informacionit të gabimit midis ruterave të rrjetit dhe nyjës burimore të paketës. Duke përdorur mesazhe speciale, ICMP raporton pamundësinë e dorëzimit të një pakete ose tejkalimin e jetëgjatësisë së paketës, një ndryshim në rrugën e përcjelljes, statusin e sistemit, etj. Protokolli i kontrollit të grupit IGMP dhe protokolli i zgjidhjes së adresës ARP.

Rrjeti dhe protokollet e rrugëzimit zbatohen si modulet e softuerit në nyjet fundore - kompjuterët, shpesh të quajtur host, dhe në nyjet e ndërmjetme - ruterat, të quajtur gateways.

Protokollet e rrjetit janë krijuar për të transmetuar të dhënat e përdoruesit, dhe protokollet e rrugëzimit mbledhin dhe transmetojnë përmes rrjetit vetëm informacionin e shërbimit për rrugët e mundshme. Protokollet e rrjetit përdorin në mënyrë aktive tabelën e rrugëzimit në punën e tyre, por nuk përfshihen as në ndërtimin e saj dhe as në mirëmbajtjen e përmbajtjes së saj. Këto funksione kryhen nga protokollet e rrugëzimit. Protokollet e rrugëtimit mund të ndërtohen në bazë të algoritmeve të ndryshme që ndryshojnë në mënyrat e ndërtimit të tabelave të rrugëtimit, metodat e zgjedhjes së rrugës më të mirë dhe veçori të tjera të punës së tyre. Ekzistojnë algoritme të rrugëtimit me një hop dhe me shumë hop.

Në nivel rrjeti, krijohet gjithashtu një korrespondencë midis adresës IP dhe adresës së harduerit (adresa MAC). Krijimi kryhet nga Protokolli i Rezolucionit të Adresave - ARP, i cili shikon përmes tabelave ARP për këtë qëllim. Nëse adresa e kërkuar mungon, atëherë kryhet një kërkesë për transmetim ARP.

Funksionet e shtresës së rrjetit.

Funksionet e shtresës së rrjetit përfshijnë zgjidhjen e detyrave të mëposhtme:

1. Transferimi i paketave ndërmjet nyjeve fundore në rrjetet e përbëra. Shtresa e rrjetit vepron si një koordinator, duke organizuar punën e të gjitha nënrrjetave që shtrihen përgjatë rrugës së një pakete përmes rrjetit të përbërë. Një rrjet i përbërë (Internet) është një koleksion i disa rrjeteve, të quajtura gjithashtu nënrrjeta, që lidhen me ruter.

2. Zgjedhja e rrugës së transmetimit të paketave që është më e mira sipas disa kritereve.

3. Koordinimi i protokolleve të ndryshme të shtresave të lidhjeve të përdorura në nënrrjetat individuale të rrjetit të përbërë. Për të lëvizur të dhënat brenda nën-rrjeteve, shtresa e rrjetit kthehet në teknologjitë e përdorura në ato nënrrjeta.

4. Në nivel rrjeti kryhet një nga funksionet më të rëndësishme të një ruteri - filtrimi i trafikut. Ruterat lejojnë administratorët të përcaktojnë rregulla të ndryshme filtrimi. Për shembull, ndaloni kalimin e të gjitha paketave në rrjetin e korporatës, me përjashtim të paketave që vijnë nga nënrrjetat e së njëjtës ndërmarrje. Filtrimi në këtë rast ndodh sipas adresave të rrjetit. Softueri i ruterit mund të zbatojë disiplina të ndryshme të radhës së paketave, si dhe opsione të ndryshme shërbimi me përparësi.

5. Në nivel rrjeti, kontrollohet shuma e kontrollit dhe nëse paketa vjen e dëmtuar, ajo hidhet (niveli i rrjetit nuk merret me korrigjimin e gabimeve). Jetëgjatësia e paketës kontrollohet gjithashtu për të parë nëse tejkalon vlerën e lejuar (nëse e kalon, paketa hidhet).

Parimet e rrugëzimit.

Shtresa e rrjetit ofron mundësinë për të lëvizur paketat nëpër rrjet duke përdorur rrugën që është më efikase në atë kohë.

Një rrugë është sekuenca e ruterave që një paketë duhet të udhëtojë nga burimi në destinacion. Në rrjetet komplekse të përbërë, pothuajse gjithmonë ekzistojnë rrugë të shumta alternative për transmetimin e paketave ndërmjet dy nyjeve fundore. Detyra e zgjedhjes së një rruge zgjidhet nga të dy nyjet fundore - kompjuterët dhe nyjet e ndërmjetme - ruterat bazuar në tabelat e rrugëzimit. Routerët zakonisht krijojnë automatikisht tabela rutimi duke shkëmbyer informacionin e shërbimit; Për nyjet fundore, tabelat e rrugëzimit shpesh krijohen manualisht nga administratorët dhe ruhen si skedarë të përhershëm në disk. Ruterat kanë disa porte për lidhjen e rrjeteve, Çdo port ruteri ka adresën e vet të rrjetit dhe adresën e vet lokale. Nëse ruteri ka një njësi kontrolli, atëherë kjo njësi ka adresën e vet, në të cilën aksesohet nga një stacion qendror kontrolli i vendosur diku në rrjetin e përbërë.

Duke përdorur protokollet e rrugëzimit, ruterët hartojnë lidhjet në shkallë të ndryshme detajesh. Bazuar në këtë informacion, për çdo numër rrjeti, merret një vendim se cili ruter i ardhshëm duhet të transmetojë paketat e dërguara në këtë rrjet, në mënyrë që rruga të dalë e arsyeshme. Rezultatet e këtyre vendimeve futen në tabelën e kursit.

Protokollet e rrugëzimit përfshijnë protokolle të tilla si RIP, OSPF, BGP; Protokolli i mesazheve të kontrollit të internetit ICMP.

Rrjetet e mëdha ndahen në sisteme autonome; sistemet autonome janë rrjete të lidhura me shtyllën kurrizore, që kanë administrimin e tyre dhe protokollet e tyre të rrugëtimit.

Protokollet e rrugëzimit ndahen në të jashtëm dhe të brendshëm. Protokollet e jashtme (EGP, BGP) mbartin informacione rutimi midis sistemeve autonome dhe protokollet e brendshme (RIP, OSPF) përdoren brenda një sistemi autonom specifik.

Protokolli BGP ju lejon të njihni praninë e sytheve midis sistemeve autonome dhe t'i përjashtoni ato nga rrugët ndërsistemore.

RIP (Routing Internet Protocol) është një nga protokollet më të hershme për shkëmbimin e informacionit të rrugëzimit dhe është ende jashtëzakonisht i përhapur për shkak të thjeshtësisë së rrugëtimit. Protokolli RIP ka disa versione, për shembull, për protokollin IP ekziston një version i RIPv1, i cili nuk mbështet maska, dhe një version i RIPv2, ky është një protokoll që transmeton informacione rreth maskave të rrjetit. Duke përdorur protokollin RIP, ndërtohet një tabelë rutimi. Në kolonën e parë të tabelës renditen numrat e rrjeteve të përfshira në internet. Në secilën linjë, duke ndjekur numrin e rrjetit, tregohet adresa e rrjetit të portit të ruterit të ardhshëm, në të cilin duhet të dërgohet paketa në mënyrë që të lëvizë drejt rrjetit me këtë numër përgjatë një rruge racionale. Kolona e tretë tregon numrin e portës së daljes të këtij ruteri. Kolona e katërt tregon distancën deri në rrjetin e destinacionit.

Tabela 1. Tabela e rrugëtimit

Standardet e protokollit RIP lejojnë lloje të ndryshme metrikash për distancën deri në rrjetin e destinacionit: hops, metrikë që marrin parasysh xhiros, vonesat e prezantuara dhe besueshmërinë e rrjetit. Metrika më e thjeshtë është numri i hop-eve, d.m.th. numri i ruterave të ndërmjetëm që një paketë duhet të kapërcejë për të arritur në rrjetin e destinacionit. Protokolli RIP funksionon me sukses në rrjete relativisht të vogla me deri në 15 rutera.

Protokolli OSPF (Open Shortest Path Fist) u krijua për të drejtuar në mënyrë efikase paketat IP në rrjete të mëdha me një topologji komplekse duke përfshirë sythe. Ai bazohet në një algoritëm të gjendjes së lidhjes që është shumë elastik ndaj ndryshimeve në topologjinë e rrjetit. Kur zgjedh një rrugë, ruterët OSPF përdorin një metrikë që merr parasysh xhiron e rrjeteve përbërëse. Protokolli OSPF merr parasysh cilësinë e bitave të shërbimit, dhe një tabelë e veçantë rutimi është ndërtuar për çdo lloj cilësie. Protokolli OSPF ka kompleksitet të lartë llogaritës, kështu që më së shpeshti funksionon në ruterë të fuqishëm harduerikë.