Билет 5
Глобалната компютърна мрежа, WAN (англ. Wide Area Network, WAN) е компютърна мрежа, която обхваща големи територии и включва голям брой компютри.
GCN служат за обединяване на различни мрежи, така че потребителите и компютрите, където и да се намират, да могат да взаимодействат с всички други участници в глобалната мрежа.
Някои GCS са изградени изключително за частни организации, други са средство за комуникация на корпоративни LAN с Интернет или чрез Интернет с отдалечени мрежи, които са част от корпоративни. Най-често GCS разчита на наети линии, в единия край на които рутерът е свързан към LAN, а в другия край суичът комуникира с останалата част от GCS. Основните използвани протоколи са TCP/IP, SONET/SDH, MPLS, ATM и Frame relay. Преди това протоколът X.25 беше широко използван, който с право може да се счита за прародител на Frame relay.
Протоколният стек TCP / IP (Transmission Control Protocol / Internet Protocol - протокол за управление на предаването) е набор от мрежови протоколи от различни нива на модела на мрежово взаимодействие DOD, използван в мрежите. Протоколите работят един с друг в стек (англ. stack, stack) – това означава, че протокол, разположен на по-високо ниво, работи „върху“ по-ниското, използвайки механизми за капсулиране. Например TCP протоколът работи върху IP протокола.
Протоколният стек TCP/IP е базиран на мрежовия модел на DOD и включва четири слоя протоколи:
канал (връзка за данни).
Протоколите на тези слоеве напълно реализират функционалността на OSI модела. Цялото потребителско взаимодействие в IP мрежите е изградено върху протоколен стек TCP / IP. Стекът е независим от физическата среда за предаване.
Има разногласия относно това как да се вмести TCP/IP моделът в OSI модела, тъй като слоевете в моделите не са еднакви.
В допълнение, OSI моделът не използва допълнителен слой - "Internetworking" - между транспортния и мрежовия слой. Пример за спорен протокол би бил ARP или STP.
Ето как традиционно TCP/IP протоколите се вписват в OSI модела:
Разпределение на протоколите по слоеве на OSI модела
например HTTP, SMTP, SNMP, FTP, Telnet, SSH, SCP, SMB, NFS, RTSP, BGP
например XDR, AFP, TLS, SSL
напр. ISO 8327 / CCITT X.225, RPC, NetBIOS, PPTP, L2TP, ASP
напр. TCP, UDP, SCTP, SPX, RTP, ATP, DCCP, GRE
напр. IP, ICMP, IGMP, CLNP, OSPF, RIP, IPX, DDP
напр. Ethernet, Token ring, HDLC, PPP, X.25, Frame Relay, ISDN, ATM, MPLS, ARP
например електрически проводници, радиокомуникации, оптични кабели, инфрачервено лъчение
Обикновено в TCP / IP стека горните 3 слоя (приложение, презентация и сесия) на OSI модела се комбинират в едно - приложение. Тъй като такъв стек не осигурява унифициран протокол за пренос на данни, функциите за определяне на типа на данните се прехвърлят към приложението. Опростена интерпретация на TCP / IP стека може да бъде представена по следния начин:
Приложено ниво 7
например HTTP, RTP, FTP, DNS
например TCP, UDP, SCTP, DCCP (RIP, протоколи за маршрутизиране като OSPF, които работят върху IP, са част от мрежовия слой)
За TCP/IP това е IP (допълнителни протоколи като ICMP и IGMP работят върху IP, но също принадлежат към мрежовия слой; ARP е самостоятелен спомагателен протокол, който работи върху слоя за връзка)
Ethernet, IEEE 802.11 Wireless Ethernet, SLIP, Token Ring, ATM и MPLS, физически носители и принципи на кодиранеинформация, T1, E1
Приложният слойизпълнява повечето мрежови приложения.
В по-голямата си част тези протоколи работят върху TCP или UDP и са свързани с конкретен порт, например:
HTTP на TCP порт 80 или 8080,
FTP към TCP порт 20 (за пренос на данни) и 21 (за контролни команди),
SSH към TCP порт 22,
DNS заявки към UDP порт (по-рядко TCP) 53,
актуализиране на маршрути чрез протокола RIP на UDP порт 520.
Тези портове са определени от Агенцията за именуване и присвояване на уникални параметри (IANA).
Това ниво включва: Echo, Finger, Gopher, HTTP, HTTPS, IMAP, IMAPS, IRC, NNTP, NTP, POP3, POPS, QOTD, RTSP, SNMP, SSH, Telnet, XDMCP.
Автоматичните протоколи за маршрутизиране, които логически присъстват на този слой (тъй като работят върху IP), всъщност са част от протоколите на мрежовия слой; например OSPF (IP ID 89).
TCP (IP ID 6) е „гарантиран“ механизъм за транспортиране с предварително установена връзка, който осигурява на приложението надежден поток от данни, гарантира, че получените данни са без грешки, повторно изисква данни в случай на загуба и елиминира дублирането на данни. TCP ви позволява да регулирате натоварването на мрежата, както и да намалите времето за изчакване на данни при предаване на дълги разстояния. Освен това TCP гарантира, че получените данни са изпратени в точно същата последователност. Това е основната му разлика от UDP.
Мрежовият слойпървоначално е проектиран да прехвърля данни от една (под)мрежа към друга. Примери за такъв протокол са X.25 и IPC в ARPANET.
С развитието на концепцията за глобална мрежа в слоя бяха въведени допълнителни възможности за предаване от всяка мрежа към всяка мрежа,независимо от протоколите от по-ниско ниво, както и възможността за изискване на данни от отдалечена страна, например в протокола ICMP (използван за предаване на диагностична информация за IP връзка) и IGMP (използван за управление на мултикаст потоци).
ICMP и IGMP се намират над IP и трябва да преминат към следващия - транспортен - слой, но функционално те са протоколи на мрежовия слой и следователно не могат да бъдат въведени в OSI модела.
Пакетите с IP мрежови протоколи могат да съдържат код, който указва кой следващ слой протокол да се използва за извличане на данните от пакета. Този номер е уникалният IP номер на протокола. ICMP и IGMP са номерирани съответно с 1 и 2.
Това ниво включва: DHCP[1], DVMRP, ICMP, IGMP, MARS, PIM, RIP, RIP2, RSVP
Слоят на връзкатаописва как пакетите с данни се предават през физическия слой, включително кодиране (т.е. специални битови последователности, които определят началото и края на пакет с данни). Ethernet, например, в полетата на заглавката на пакета съдържа индикация за коя машина или машини в мрежата е предназначен този пакет.
Примери за протоколи на ниво връзка са Ethernet, IEEE 802.11 Wireless Ethernet, SLIP, Token Ring, ATM и MPLS.
PPP не се вписва напълно в това определение, така че обикновено се описва като двойка HDLC/SDLC протоколи.
MPLS заема междинна позиция между слоя на връзката и мрежата и, строго погледнато, не може да бъде приписан на нито един от тях.
Слоят на връзката понякога се разделя на 2 подслоя - LLC и MAC.
Физическият слойописва средата за предаване на данни (било то коаксиален кабел, усукана двойка, оптично влакно или радиоканал), физическите характеристики на тази среда и принципа на предаване на данни(разделяне на канали, модулация, амплитуда на сигнала, честота на сигнала, метод за време на предаване, време за изчакване на отговор и максимално разстояние)