Реферати українською » Коммуникации и связь » Протоколи транспортного рівня


Реферат Протоколи транспортного рівня

Страница 1 из 3 | Следующая страница

>КЛАСИЧЕСКИЙПРИВАТНЫЙ УНІВЕРСИТЕТ

>РЕФЕРАТ

з дисципліни: Комп'ютерні мережі (Локальні, корпоративні, глобальні)

на задану тему: «Протоколи транспортного рівня»

>Виполнил студент групи:

>ДИ-204 ШевченкаМ.Ю.


ЗАПРОВАДЖЕННЯ:

Додаток, працююче з Інтернет, зазвичай, спілкується одним із протоколів транспортного рівняTCP/IP: протоколом управління транспортуванням (>TCP) чи протоколом користувальнихдатаграмм (>UDP). Додаток будує своєї роботи на взаємодії одним із цих протоколів.

Додатка Інтернет, наприклад програмаftp, передає файли через мережу, зазвичай використовуєTCP, оскільки він пропонує надійнупотокоориентированную службу доставки. Додатка типу електронної пошти часто користуютьсяTCP за тією ж причини. Не потребують особливої надійності докладання типуtftp (протокол простий передачі файлів,trivialfiletransfer protocol) використовуютьUDP. Додатка з урахуванням протоколу часу (>time protocol),связивающиеся з серверами часу Інтернет, можуть користуватися як тим, і іншим протоколом. Прочитавши цей розділ, ви точно знати, у випадку може знадобитисяTCP, а якому —UDP.

Кінцевою метою мережного взаємодії залежить від передачі інформації міжприложением-клиентом іприложением-сервером. Розуміння транспортних протоколів і транспортного рівня необхідно для ефективного проектування додатків типу клієнт-сервер. Закінчивши читання даної глави, ви опануєте такими поняттями і чи концепціями:

· Як транспортний протокол використовує порт протоколу для зв'язки й зпрограммой-приложением .

· Призначення полів даних в заголовкуUDP.

· ЯкTCP забезпечує надійну доставку даних.

· ЯкTCP використовує ковзне вікно збільшення пропускної спосібности мережі.

· Як модуліTCP встановлюють, і закінчують з'єднання.

· ЯкTCP використовуєсообщения-подтверждения.

· Призначення полів даних в заголовкуTCP.


Що таке транспортний рівень?

На перший погляд видається, що IP, служба доставки Інтернет, і транспортні протоколи виконують однакові функції. Насправді IP модуль діставшиляет дані лише двома комп'ютерами. Транспортний рівень добробуту і його протоколи передають дані між додатками.

В багатьох випадках відповідальність транспортних протоколів за передані дані така сама, як і в протоколу Інтернет. І взагалі, більшість із те, що ви дізналися щодоIP-датаграмми іIP-заголовка, повною мірою застосовно і до транспортним протоколів. Ви знаєте, щоTCP/IP включає два транспортних протоколу: протокол управління транспортуванням (власне, транспортний протокол,TCP) і протокол користувальнихдатаграмм (>UDP). Орієнтований на з'єднання протокол управління транспортуванням прийому і передачі використовує надійнийпоточно-байтовий спосіб доставки.Сетевое з'єднання встановлюється як віртуальної ланцюга. Протокол користувальнихдатаграмм ненадійний, не орієнтовано з'єднання, передає та приймає дані з допомогоюдатаграмм.

Що таке порт транспортного рівня?

Поняття «порту» в термінологіїTCP/IP дуже схожі наIP-адрес комп'ютера. Тільки порт позначає додаток, аIP-адрес — певний комп'ютер (вірніше, його мережевий інтерфейс). ЯкIP-датаграмми містять адреси джерела і одержувача даних, транспортні протоколи зберігають номери портів джерела і одержувача. Якщо вищесказане здається вам кілька дивним, давайте розглянемо, що мені відомо про апаратних портах нашогоперсонального комп'ютера. Можливо, вам доводилося писати програму, посилающую дані на порт комп'ютера. Якщо ні, то пригадаємо процес друку через паралельний чи послідовний порт. Якщо до вас доводилося користуватися

модемом, концепція портівTCP/IP повинна видатися ось вам ще більшзна комою.

Примітка: У разі модему, комп'ютер приймає і посилає дані через послідовний порт. Що стосується принтера, дані зазвичай лише посилаються.

Порти персональних комп'ютерів мають назва і номер.Параллельние порти комп'ютера називаютьсяLPT1 іLPT2. Послідовні —СОМ1 іCOM2. У "тенета Інтернет номери портів протоколів лише нумеруються.Параллельний портLPT1 персональних комп'ютерів роками використовувався до друку даних. Тисячі програмних продуктів знають, що друкувати треба черезLPT1. Так само порт протоколу Інтернет асоціюється з цілкомопреде ленним додатком чи функцією.

 

Що таке порт протоколу Інтернет?

Ми згадували, що включає протоколи декому часто використовуваних додатків, наприкладftp,telnet чи електронної пошти. Даним додатків Інтернет надано звані офіційні (>well-known) номери портів. «>Официальность» порту у тому, що його номер широковідомий вживається усіма комп'ютерами до Інтернету, що працюють із даним мережним додатком чи функцією.

Як програмісти персональних комп'ютерів користуються портомLPT1 до друку, програмісти Інтернет користуються набором номерів портів до виконання конкретних мережевих додатків. Наприклад, офіційний (загальновідомий) номер порту для простого протоколу передачі файлів (>tftp) — 69. Офіційний номер портуtelnet — 23. У табл. 1 наведено список широко використовуваних портів протоколів Інтернет.

 

Таблиця 1. Деякі офіційні номери портів протоколів Інтернет

Номери портів що є:

Служба відлуння (>EchoProtocol) 7

Час діб (>DaytimeProtocol) 13

Протокол передачі файлів (>File TransferProtocol) 21

Протокол віддаленого термінала (>TelnetProtocol) 23

Простий протокол передачі пошти 25

(>Simple Mail TransferProtocol)

Точне час (TimeProtocol) 37

>Кто-есть-кто (>WhoisProtocol) 43

Протокол простий передачі файлів 69

(>TrivialFile TransferProtocol)

Інформації про користувачів (>FingerProtocol) 79

 

Як використовується порт >UDP?

Протокол, не орієнтований з'єднання (IP чиUDP), можна порівняти із поштовою службою доставки. Якщо вже ви забули цю аналогію, перечитайте розділ «Словник термінів розширюється» у третій главі. Аналогія дає можливість прозирнути ставлення міжUDP, портами і додатками. Тут поштове відділення перетворюється на мережевий комп'ютер, абонентські ящики — до портів, а люди, їх котрі орендують, — в прикладні програми.

Протокол Інтернет — це мережна служба доставки. Перш ви сподівалися, що IP нагадує поштового працівника. І ось IP більше схожий на вантажівку,развозящий листи між поштовими відділеннями, а транспортний протокол — на поштового працівника,сортирующего іраскладивающего листи поабонентским ящиків.

Вантажівка (IP) розвозить листи (дані) по поштовим відділенням (мережним комп'ютерів).Почтовие працівники (>UDP) сортують пошту за номерами чинентских ящиків (портам).Рассортировав листи, поштові працівники (>UDP) кладуть листи (дані) в абонентські ящики (порти). Клієнти поштового відділення (докладання) періодично перевіряють свої скрині й забирають пошту.Почтовие працівники (>UDP) не повідомляють клієнтів (докладання) прихід свіжої кореспонденції (даних), а й просто розміщують їх у абонентском ящику (порту).

Як використовується портTCP?

ОскількиTCP є надійним і орієнтованим на з'єднання прото колом, його спосіб використання портів трохи відрізняється від способуUDP. Наприклад, будучи не орієнтованим на з'єднання,UDP просто доставляє дані до певного порту і забезпечує ніякого сполуки між передавачем і одержувачем.TCP орієнтовано з'єднання, тому діставши ка даних йому — непросто передача до порту, та першої чергу з'єднання. Наприклад, додатокTCP, що побажала відкрити кілька зі єднань одночасно однією й тому самому порту, може безборонно зробити це — дані не загубляться.

Ми говорили про тому, щоTCP більше на телефонні переговори, ніж поштову службу. Сьогодні ми трохи змінимо телефонну аналогію і уявімо їх у наступному вигляді. Офіс стане мережним комп'ютером, номер телефону — портом, а телефонний дзвінок — мережним з'єднанням. Службовці у центральному офісі представлятимуть прикладні протоколи, які телефонніперего злодії — обмін даними. Як і раніше, IP представляє телефонну компанію.

Службовці (прикладні протоколи), працюють у офісі (мережномукомпьюте ре), користуються послугами телефонної компанії (IP). Кожному службовцю присвоєно певний телефонний номер (порт). Кілька телефонних ліній (портів) залишаються постійно вільними, тобто ними можевоспользоваться кожен охочий. Кожне робоче місце обладнано телефонним апаратом, з якого можна телефонувати (встановлювати з'єднання), користуючись будь-який не зайнятою в момент телефонної лінією (портом) у центральному офісі (мережному комп'ютері).

Телефонна компанія (IP) передає всі вхідні дзвінки до офісу (мережевий комп'ютер), примушуючи телефонні апарати телефонувати. Певний номер (порт) відповідає певному службовцю (додатку), тобто тому, хто відповідає на дзвінок (встановлює з'єднання). На початку службовець (прикладной протокол) з певним номером (портом) завжди відповідає на дзвінок (встановлює з'єднання). Далі, якщо службовець вирішує продовжитиперего злодії зізвонящим абонентом, він кілька днів розмовляє з нею телефоном (виробляє обмін даними).

Службовець (прикладної протокол) відповідає на дзвінки по-різному. Наприклад, може запросити іншого службовця брати участь уперего злодіїв. У цьому інший службовець (прикладної протокол) піднімає трубку паралельного апарату (порту) і бере участь у переговорах (встановлює ще одне з'єднання з такого самого самому порту). У окремих випадках службовець гребує займати службову лінію зв'язку (офіційний порт) і переключає співрозмовника одну з рідко використовуваних ліній (інший порт), щоб не переривав розмову (обмін даними).

Як номер порту використовують у програмі?

Оскільки транспортний рівень переміщає пакети даних до прикладним програмам і їх, він має якимось чином розпізнавати ті програми, із якими має справу. Тут на Майдані сцену і виступають номери портів. Будь-яке додаток, незалежно від цього, сервер воно чи клієнт, має унікальний номер порту. Коли програма встановлює з'єднання з мережею, їйприсваивается певний номер порту. Розробляючиприложение-клиент, звичайно слід турбуватися щодо номери його порту. Клієнт може заздалегідь не знати його. Проте зовсім інша —приложение-сервер. Щоразу, коли клієнт посилає повідомлення, транспортний рівень автоматично привласнює йому правильний номер порту полі порту джерела повідомлення. У розділі 19 описаний процес створенняприложения-сервера, як ви можете запросити у мережі призначити йому певний, заздалегідь відомий номер порту.Приложение-сер вір, в такий спосіб, може обслуговувати запити, вступники з офіційних номерів портів, перелічених, наприклад, в табл. .1.

Що таке протокол користувальнихдатаграмм?

>UDP дуже нагадує IP тому, що вони обидва ненадійні, неориентированние на з'єднання протоколи, користуютьсядатаграммами. Вони обидва переносять дані між комп'ютерами, протеUDP вмієраспо знати то додаток чимало, працюючих всередині комп'ютера, якому призначені дані. Зазвичай, мережу призначає таким додатківопре ділений номер порту. Отже,UDP користуєтьсядатаграммами для доставки даних. Так само, як ІРприцепляет до данихIP-заголовок,UDP причіпляет до нихUDP-заголовок. СтруктураUDP-заголовка набагато простіше. На рис. 5.1 зображено структураUDP-датаграмми.UDP-заголовок містить чотири поля: «>порт-источник», «>порт-получатель», «довжина повідомлення» і «>контрольная сума».

ДовжинаUDP-заголовка — вісім байтів. Поля портів складаються з16-битних цілих чисел, які мають номери портів протоколів. Поле «>порт-источ нік» містить номер порту, за допомогою якогоприложение-источник даних. Поле «>порт-получатель» відповідно свідчить про номер портуприложения-получателя даних. Поле «довжина повідомлення» визначає довжину (в байтах)UDP-датаграмми, включаючиUDP-заголовок. Нарешті, полі «контрольна сума», на відміну контрольної сумиIP-заголовка, містить результат підсумовування всієїUDP-датаграмми, включаючи дані, область яких починається відразу після заголовка.

Примітка: Попри те що, що контрольна сумаUDP включає область даних, підраховувати і поміщати їх у заголовок необов'язково. Така поведінка не характерно, наприклад, для протоколів IP чиTCP. Останні зобов'язані підрахувати і може включити на свій заголовок контрольную суму.

МодульUDP відстежує поява новоприбулихдатаграмм, сортує їх і розподіляє (>демультиплексирует) відповідно до портами призначення. На рис. 5.2 показаний потік даних, наступний крізь мережевий рівень і той модульUDP до прикладним програмам.

>Рис..2. Потік даних через модульUDP

Що таке транспортний протокол?

Транспортний протокол (>TransportControlProtocol,TCP) поруч із протоколом IP — одне з найбільш поширених у Інтернет. Також, як іUDP,TCP служить передачі даних між мережним і прикладним рівнями мережевий моделі. У порівняні зUDPTCP влаштований набагато складніше. І зрозуміло — йому либонь доводиться забезпечити надійний,потоковую, орієнтовану на з'єднання службу доставки даних. Інакше кажучи,TCP сам стежить за доставкою даних, і навіть за правильної послідовністю переданих пакетів. На відміну відTCP протокол користувальнихдатаграмм (>UDP) доставки даних не гарантує. Не забезпечує і правильноїпоследовательности приходудатаграмм.

>TCP намагається оптимізувати пропускну спроможність мережі, тобтоувеличивает продуктивність доставки пакетів до Інтернету, наскільки це взагалі можливо. І тому він динамічно управляє потоком даних у поєднанні. Якщо буфер приймача даних на приймаючому кінці переповнюється,TCP просить передавальну бік знизити швидкість передачі.

Розглянемо, як протокол управління транспортуванням користується послугами IP передачі даних між двома комп'ютерами. Може покизаться дивним, щоTCP примудряється користуватися ненадійним IP і навіть залишатися надійним. Також може видатися дивовижним, щоTCP, користуючись не орієнтованим на з'єднання IP, залишається орієнтованим насоединение. Нарешті, як воно виходить, щоTCP доставляє дані як потоку байтів, тоді як ІР пересилаєдатаграмми? Наступні абзаци у відповідь всі ці і питання усунуть можливі непорозуміння. Зрозумівши секретиTCP, ви повинні пам'ятати у тому, що його дані завжди переносить IP.To є даніTCP завжди упаковуються вIP-датаграмми.

Забезпечення надійності

Задля більшої надійної доставки і правильною послідовності даних середTCP користується підтвердженнями. Щойно пункт призначення приймає блок даних, він передає підтвердження про зарахування джерелу даних.Источнику даних це повідомлення каже: «Усе гаразд. Я прийняв твої дані». Щоразу під час передачі повідомлення модульTCP запускає спеціальний таймер. Після закінчення заданого у ньому часу й не отриманні підтвердженняTCP повторює спробу передати своє повідомлення. На рис. 5.3 схематично показано роботу такої системи.

>Рис. .3. Передача даних із простим підтвердженням про доставці

На жаль, просте підтвердження про доставці, зображене на рис. 5.3, працює неефективно. Один із сторін сполуки змушена постійно очікувати на появу підтвердження про доставці одної боку. Невдовзі ви дізнаєтеся, що у насправдіTCP не використовує таку найпростішу схему підтвердження, коли він пакети і вони підтвердження йдуть почергово друг за іншому.

Що таке ковзне вікно?

>TCP не посилає один пакет, очікуючи приходу підтвердження, щоб послати наступний. Натомість він використовує принцип «ковзаючого вікна». Цей принцип дозволяє послати кілька повідомлень і потім очікувати підтвердження. «>Скользящее вікно» проілюстровано на рис. 5.4.

>Рис. .4.Скользящее вікноTCP

Що таке транспортний протокол?

Висловлюючись образно,TCP хіба що накладає вікно на потік даних, очікующих передачі, і передає всі дані, хто у вікно. Прийнявши підтвердження про доставці всіх даних,TCP переміщає вікно далі за потоку і передає такі хто у нього повідомлення. Працюючи відразу з кількомасообщениями,TCP може водночас «виставити» їх у мережевий канал і потім очікувати приходу підтвердження. Метод ковзаючого вікна значно збільшує продуктивність сполуки, і навіть ефективність циклів обміну повідомленнями і підтвердженнями про їхнє доставці.Рис. 5.5 ілюструє цикл обмінусообщение-подтверждениеTCP.

>Рис. .5. Передача повідомлень і підтверджень про доставці за схемою ковзаючого вікна

>Передатчик і приймач на рис. 5.5 використовують ковзне вікно завширшки три пакета. Тобто передавач спочатку висилає три пакета і тільки після чекає приходу підтвердження. Прийнявши підтвердження про доставці третього останнього пакета, передавач може посилати такі три.

>TCP регулює смугу пропускання мережі, домовляючись з іншого стороною про деякі параметрах потоку даних. Причому процес регулювання відбувається протягом усього сполукиTCP. Зокрема, регулювання

Страница 1 из 3 | Следующая страница

Схожі реферати:

Навігація