Что значит открытый протокол

Обновлено: 30.06.2024

В большинстве сетевых ОС используется очень небольшой набор собственных протоколов. Эти весьма компактные и высокофункциональные протоколы позволяют сетевой операционной системе рационализировать свою работу, что существенно повышает эффективность совместного использования файлов и принтеров.

Следует отметить, однако, что сами по себе эти протоколы каких-то значительных дополнительных возможностей не предоставляют. В отличие от них, комплект TCP/IP обеспечивает выполнение широчайшей гаммы сервисных функций. Пользователи могут совместно использовать файлы и принтеры. С помощью сервисов эмуляции терминалов они могут выполнять приложения на удаленных компьютерах, позволяя использовать возможности больших систем для выполнения конкретных программ. TCP/IP обладает высокой степенью масштабируемости, и пользователи могут по своему усмотрению выбрать любое подмножество протоколов в качестве клиентских или серверных сервисов.

Другая примечательная черта TCP/IP - его "открытость": это полностью общедоступная спецификация. Любой человек может предлагать дополнения к этой спецификации, и процесс протекает абсолютно открыто. Так, многие фирмы предлагают свои платформы с уже встроенными протоколами и сервисами TCP/IP . Это облегчает конечному пользователю задачу совместного использования различных ресурсов без привязки к какому-то одному поставщику.

Третье важное преимущество TCP/IP состоит в том, что это набор очень надежных протоколов, в состав которого входят транспортные протоколы, эффективно работающие в глобальных сетях. Протокол NBF ( и в меньшей степени IPX ) предназначался для использования в локальных сетях. NBF не предусматривает маршрутизацию, т.е. пользователи, подключенные к одному сетевому кабелю, видят серверы, подключенные к другому кабелю, только в том случае, если два этих сегмента соединены мостом и образуют одну логическую сеть. В глобальных сетевых средах эта схема работает плохо. Протокол IPX - полностью маршрутизируемый, но вот более высокоуровневый NCP предусматривает явное квитирование всех передаваемых сетевых пакетов, что сильно замедляет его работу с глобальными сетевыми каналами. Ни один из этих наборов протоколов не подходит для использования в Internet .

Комплект протоколов TCP/IP с самого начала разрабатывался для соединения хост-компьютеров между собой через глобальные сети, поэтому он и маршрутизируемый, и эффективный. Эти достоинства сохраняются и в локальных сетях, что делает TCP/IP отличным вариантом и для мелко-, и для крупномасштабных сетей. Три вышеупомянутых качества (масштабируемость, открытость и надежность) делают TCP/IP привлекательным вариантом для пользователей разнородных сред. Именно поэтому TCP/IP является стержнем Internet .

Функционирование сети TCP/IP

Чтобы лучше понять, как работают некоторые протоколы из набора TCP/IP , рассмотрим работу небольшой сети, состоящей из двух компьютеров, на которых запущено несколько сетевых приложений.

Однако эти приложения не заработают, пока не будут произведены некоторые подготовительные действия. Например, в Ethernet- кадрах, которые идут от Саши к Коле, должна быть информация, которой Саша пока не располагает, - IP -адрес получателя и его MAC -адрес.

Саша знает имя своего компьютера, IP- и MAC -адрес, т.к. все эти параметры прописаны в конфигурации его компьютера. Остается узнать только IP- и MAC -адрес компьютера Коли. Для этого Саша должен воспользоваться системой доменных имен ( DNS ) и протоколом разрешения адресов ( ARP ). Саша знает IP -адрес DNS , т.к. он прописан в конфигурации Сашиной машины. Далее Саша отправляет DNS -запрос системе DNS , спрашивая у нее IP- адрес Колиной машины. DNS отвечает адресом 10.1.1.2. Но Саше все еще нужен адрес Ethernet MAC , использующий адрес 10.1.1.2, поэтому он выполняет широковещательный ARP -зарос. Такой запрос отправляется по широковещательному Ethernet -адресу, чтобы все компьютеры, находящиеся в сети, его получили. Поскольку компьютер Коли подключен к сети, он получает этот запрос. А так как адрес его компьютера 10.1.1.2, а ARP -запрос ищет MAC -адрес, связанный с адресом 10.1.1.2, Коля сообщает свой MAC -адрес. На рис.1 схематически показан весь этот процесс.

Рис. 1. Работа служб DNS и протокола ARP

Теперь Саша знает адреса IP и Ethernet MAC , которые необходимы для отправки данных Коле. Весь этот процесс проходит автоматически, невидимо для пользователя, но важно знать, как это все происходит, чтобы уметь решать возникающие проблемы.

Коле, соответственно, необходимо знать, какому приложению какие данные предназначаются, но все три пакета приходят от одного IP - и MAC -адреса. Можно было бы, конечно, распределять пришедшие пакеты по использованному при передаче протоколу UDP или TCP , но в нашем случае два из трех приложений используют протокол TCP . К счастью, разработчики протоколов UDP и TCP позаботились о распределении пакетов по приложениям и вставили в передаваемые пакеты специальное поле, которое называется номером порта. Процесс разбиения данных по номерам портов называется мультиплексированием, т.е. определение приложения, которое получает данные из пакета. Каждое приложение Саши использует разные номера портов, поэтому Коля знает, какому приложению предназначаются данные.

Итак, мы рассмотрели, как работает элементарная сеть с несколькими приложениями. Давайте теперь познакомимся с использованными в данном примере протоколами немного поближе.

Протоколы канального уровня SLIP и PPP

На канальном уровне используются протоколы SLIP ( Serial Link Internet Protocol - межсетевой протокол для последовательного канала ) и PPP ( Point-to-Point Protocol - протокол "точка-точка" ) .

Протоколы канального уровня SLIP и PPP применяются как на коммутируемых линиях, так и на выделенных телефонных каналах. С их помощью к глобальной сети подключается большинство индивидуальных пользователей, а также небольшие локальные сети. Подобные линии связи могут обеспечивать скорость передачи данных до 115200 бит/с.

Serial Line Internet Protocol (SLIP )

Согласно RFC -1055 впервые SLIP был включен в качестве средства доступа к IP -сети в пакет фирмы 3COM-UNET . В 1984 г. Рик Адамс реализовал SLIP для BSD 4.2 , и таким образом SLIP стал достоянием Internet в целом. Обычно этот протокол применяют как на выделенных, так и на коммутируемых линиях связи со скоростью передачи от 1200 до 19200 бит/с.

Такие операционные системы, как FreeBSD, Linux, NetBSD , которые можно свободно скопировать и установить на своем персональном компьютере, или HP-UX , которая поставляется вместе с рабочими станциями Hewlett-Packard , имеют в своем арсенале программные средства типа sliplogin (FreeBSD) или slp (HP-UX ), обеспечивающие работу компьютера в качестве SLIP -сервера для удаленных пользователей, подключающихся к IP -сети по телефону. Хотя в стандарте SLIP нет определения понятия " SLIP -сервер", обычно используют термины " SLIP -клиент" для компьютера, инициирующего физическое соединение, и " SLIP -сервер" для машины, постоянно включенной в IP -сеть.

В рамках протокола SLIP осуществляется фрагментация IP -пакетов, при этом SLIP -пакет должен начинаться символом ESC (восьмеричное 333 или десятичное 219) и заканчиваться символом END (восьмеричное 300 или десятичное 192). Стандарт не определяет размер SLIP -пакета, поэтому любой интерфейс имеет специальное поле, в котором пользователь должен указать эту длину. SLIP -модуль не анализирует поток данных и не выделяет какую-либо информацию в этом потоке, а также не позволяет выполнять какие-либо действия, связанные с адресами, т.к. в структуре пакета не предусмотрены поле адреса и его специальная обработка. Компьютеры, взаимодействующие по SLIP , обязаны знать свои IP -адреса заранее. SLIP не предусматривает корректировку ошибок линии связи, и коррекция ошибок возлагается на протоколы транспортного уровня - TCP, UDP . В стандартное SLIP не предусмотрена компрессия данных, но существуют варианты протокола с такими возможностями.

Point to Point Protocol (PPP )

Согласно RFC -1661 данный протокол обеспечивает стандартный метод взаимодействия двух узлов сети. Предполагается, что обеспечивается двунаправленная одновременная передача данных. Как и в SLIP , данные разбиваются на пакеты, которые передаются от узла к узлу упорядоченно. В отличие от SLIP , PPP позволяет одновременно передавать по линии связи пакеты различных протоколов. Кроме того, PPP предполагает процесс автоконфигурации обеих взаимодействующих сторон. Собственно говоря, PPP состоит из трех частей: механизма инкапсуляции ( encapsulation), протокола управления соединением ( link control protocol) и семейства протоколов управления сетью ( network control protocols ).

Под датаграммой в PPP понимается информационная единица сетевого уровня (применительно к IP - IP- пакет). Под фреймом понимают информационную единицу канального уровня (согласно модели OSI ). Для обеспечения быстрой обработки информации длина фрейма PPP должна быть кратна 32 битам. Фрейм состоит из заголовка и хвоста, между которыми содержаться данные. Датаграмма может быть инкапсулирована в один или несколько фреймов (Рис.2). Пакетом называют информационную единицу обмена между модулями сетевого и канального уровней. Обычно каждому пакету ставится в соответствие один фрейм, за исключением тех случаев когда канальный уровень требует большей фрагментации данных или, наоборот, объединяет пакеты для более эффективной передачи.

В поле "Протокол" указывается тип инкапсулированной датаграммы. Существуют специальные правила кодирования протоколов в этом поле (см. ISO 3309 и RFC -1661). В поле "Информация" записывается собственно пакет данных, а в поле "Хвост" добавляется заполнитель для выравнивания на 32-битовую границу. По умолчанию длина фрейма PPP устанавливается в 1500 байт, но в это число не входит длина поля "Протокол".

Рис. 2. PPP -фрейм

Протокол управления соединением предназначен для установки соглашения между узлами сети о параметрах инкапсуляции (размер фрейма и т.п.), кроме того, он позволяет проводить идентификацию узлов. Первой фазой установки соединения является проверка готовности физического уровня передачи данных. При этом такая проверка может осуществляться периодически, позволяя реализовать механизм автоматического восстановления физического соединения, как это бывает при работе через модем по коммутируемой линии. Если физическое соединение установлено, то узлы начинают обмен пакетами протокола управления соединением, настраивая параметры сессии. Любой пакет, отличный от пакета протокола управления соединением, не обрабатывается во время этого обмена. После установки параметров соединения возможен переход к идентификации. После всех этих действий происходит настройка параметров работы с протоколами межсетевого обмена ( IP, IPX и т.п.). Для каждого из них используется свой протокол управления. Для завершения работы по протоколу PPP по сети передается пакет завершения работы протокола управления соединением.

Процедура конфигурации сетевых модулей операционной системы для работы по протоколу PPP более сложна, чем для протокола SLIP , однако возможности PPP -соединения гораздо более широкие. Например, при работе через модем модуль PPP сам восстанавливает соединение при потере несущей частоты. Кроме того, модуль PPP автоматически определяет параметры фреймов, в то время как при SLIP их надо задавать вручную.

Point-to-Point Tunneling Protocol (PPTP )

Протокол PPTP - туннельный протокол "точка-точка" - продвинул концепцию PPP на шаг вперед: этот протокол "заворачивает" в PPTP -обертку PPP -пакеты. С эксплуатационной точки зрения, разница между PPP и PPTP заключается только в следующем: чтобы создать PPP -канал, вы набираете номер телефона, а чтобы создать PPTP -канал, вы "набираете" IP -адрес.

Как и в случае с PPP , пакеты PPTP "заворачиваются", транспортируются на другой конец канала (в данном случае в систему, обозначенную IP -адресом, упомянутым в предыдущем абзаце), и "разворачиваются". в результате между дв4умя системами создается "частная виртуальная сеть", по которой передаются пакеты PPTP . Чтобы этот канал был действительно частным, PPTP поддерживает ряд возможностей защиты, вплоть до шифрования всех данных пакета.

Таким образом, с помощью протоколов PPP и SLIP можно установить глобально-сетевое соединение по коммутируемым линиям, ISDN , сетям X.25 и другим каналам. И PPP , и SLIP характеризуются относительной нечувствительностью к помехам в линии и задержкам приема пакетов.

Протокол PPP более гибок, чем SLIP . Принцип его работы заключается в "заворачивании" пакетов транспортных протоколов TCP , IPX или NBF в пакет особого формата и транспортировке завернутого таким образом пакета по каналу ГВС (глобальной вычислительной сети). На другом конце соединения пакет "разворачивается", и исходные пакеты передаются по локальной сети. После установления соединения все эти операции становятся полностью прозрачными для приложений - приложения видят абсолютно нормальные пакеты TCP, IPX и NBF (хотя эти пакеты могут прибывать несколько медленнее, чем по локальной сети).

SLIP менее гибок. Он представляет собой, по сути дела, расширение IP , предназначенное для работы по низкоскоростным каналам, поэтому и поддерживает только IP -сети. Кроме того, он менее устойчив к помехам в линии. Сервис RAS ( Remote Access Services - служба удаленного доступа) операционной системы Windows NT поддерживает SLIP , главным образом, для совместимости с серверами ГВС, работающими на базе ОС UNIX .

PPTP обладает наибольшими функциональными возможностями по сравнению с SLIP и PPP , позволяя устанавливать частные виртуальные защищенные каналы связи.

Межсетевые протоколы

Internet Protocol (IP)

Протокол IP используется для управления рассылкой TCP/IP -пакетов по сети Internet . Среди различных функций, возложенных на IP , обычно выделяют следующие:

определение пакета, который является базовым понятием и единицей передачи данных в сети Internet ;
определение адресной схемы, которая используется в сети Internet ;
передача данных между канальным уровнем (уровнем доступа к среде передачи) и транспортным уровнем (другими словами, преобразование транспортных дейтаграмм во фреймы канального уровня);
маршрутизация пакетов по сети, т.е. передача пакетов от одного шлюза к другому с целью передачи пакета машине-получателю;
фрагментация и дефрагментация пакетов транспортного уровня.

Главной особенностью протокола IP является отсутствие ориентации на физическое или виртуальное соединение. Это значит, что, прежде чем послать пакет в сеть, модуль операционной системы, реализующий IP , не проверяет возможность установк4и соединения, т.е. никакой управляющей информации кроме той, что содержится в самом IP -пакете, по сети не передается. Кроме того, IP не заботится о проверке целостности информации в поле данных пакета, что заставляет отнести его к протоколам ненадежной доставки. Целостность данных проверяется протоколами транспортного уровня (TCP) или протоколами приложений.

Таким образом, вся информация о пути, по которому должен пройти пакет, определяется по состоянию сети в момент прохождения пакета. Эта процедура называется маршрутизацией, в отличие от коммутации, используемой для предварительного установления маршрута следования отправляемых данных.

Существует несколько версий протокола IP . В настоящее время используется версия Ipv4 (RFC 791) , структура пакета которой представлена на рис. 3.

Рис. 3. формат пакета Ipv4

Фактически в заголовке пакета определены все основные данные, необходимые для перечисленных выше функций протокола IP : адрес отправителя, адрес получателя, общая длина пакета и тип пересылаемой дейтаграммы.

Используя данные заголовка, машина может определить, на какой сетевой интерфейс отправлять пакет. Если IP -адрес получателя принадлежит одной из ее сетей, то на интерфейс этой сети пакет и будет отправлен, в противном случае пакет отправят на другой шлюз.

На основе протокола транспортного уровня IP -модуль производит экскапсуляцию информации из IP -пакета и ее передачу на модуль обслуживания соответствующего транспорта.

При обсуждении формата заголовка пакета IP вернемся еще раз к инкапсулированию. Как уже отмечалось, при обычной процедуре инкапсулирован я пакет просто помещается в поле данных фрейма, а в случае, когда это не может быть осуществлено, разбивается на более мелкие фрагменты. Размер максимально возможного фре2йма, который передается по сети, определяется величиной MTU (Maximum Transmission Unit ), определенной для протокола канального уровня. Для последующего восстановления пакет IP должен держать информацию о своем разбиении, и для этой цели используются поля Flags и Fragmentation offset . В этих полях определяется, какая часть пакета получена в данном фрейме, если этот пакет был фрагментирован на более мелкие части.

Internet Control Message Protocol (ICMP)

Routing Information Protocol (RIP)

Address Resolution Protocol (ARP)

К моменту, когда протокол IP должен отправлять дейтаграмму, он уже информирован протоколами верхних уровней об IP -адресе получателя. В свою очередь, он должен сообщить протоколу канального уровня аппаратный адрес удаленного компьютера. Если этот адрес не известен, для поиска нужной информации применяется протокол определения адресов ARP ( Address Resolution Protocol - протокол разрешения адресов), который ведет широковещательный опрос сети - запрашивает у каждого имеющего определенный IP -адрес компьютера адрес его аппаратного обеспечения (или, другими словами, MAC -адрес). Протокол ARP может перевести IP -адрес в адрес аппаратного обеспечения, например, в MAC -адрес сетевой платы удаленного компьютера.

Протоколы транспортного уровня

User Datagram Protocol (UDP)

Таблица 1. Стандартные сетевые сервисы и соответствующие им порты

Наиболее известными сервисами, основанными на UDP , являются служба доменных имен BIND и распределенная файловая система NFS .

Transfer Control Protocol (TCP)

В том случае, когда контроль качества передачи данных по сети имеет особое значение для приложения, используется протокол TCP . Этот протокол также называют надежным, ориентированным на соединение, потокоориентированным протоколом. Рассмотрим формат передаваемой по сети дейтаграммы (рис. 5).

Рис. 5. Структура пакета TCP

Потоковый характер протокола определяется тем, что SYN определяет стартовый номер для отсчета переданных байтов, а не пакетов. Это значит, что если SYN был установлен в 0 и было передано 200 байтов, то номер, установленный в следующем пакете, будет равен 201, а не 2.

Потоковый характер протокола и требование подтверждения получения данных порождают проблему скорости передачи данных. Для ее решения используется поле Window ( окно). Идея применения "окна" достаточно проста: передавать данные, не дожидаясь подтверждения об их получении. Это значит, что источник передает некоторое количество данных, равное Window , без ожидания подтверждения об их приеме, и только после этого останавливает передачу и ждет подтверждения. Если он получит подтверждение только на часть переданных данных, то начнет передачу новой порции с номера, следующего за подтвержденным.

В заключение приведем таблицу, содержащую сведения о соответствии прикладных протоколов и назначаемым им портам. В таблице отмечается также, какой из транспортных протоколов при этом используется.

В чем разница между закрытым и открытым протоколом синус-лифтинга. Особенности и отличия проведения операции.

Малотравматичный ультразвуковой протокол
Операции в состоянии медикаментозного сна
Ускоренная реабилитация в день обращения

Открытый и закрытый синус-лифтинг — разновидности одной операции для увеличения размеров костной ткани в области гайморовых пазух перед имплантацией. Имеют общую цель, но отличаются техникой проведения, показаниями, особенностями реабилитации. Какой подойдет в конкретной ситуации определяет стоматолог-хирург после оценки рентгеновского снимка. В нашем Центре обе процедуры проводятся по авторской малотравматичной методике, предоставляется пожизненная гарантия.

Чем отличается открытый и закрытый метод

Цель синус лифтинга вне зависимости от протокола — увеличить недостающий объем костной ткани для надежной фиксации имплантов при замещении жевательных зубов верхней челюсти, граничащих с гайморовыми пазухами (верхнечелюстными синусами).

Суть операции одинакова — необходимо приподнять оболочку пазухи, чтобы освободить место для увеличения объема кости. В образовавшееся пространство вводится костнозамещающий материал или стимулятор роста. За счет щадящего увеличения объема введением костнопластических материалов в область дна гайморовой пазухи запускается рост кости, необходимой для качественной имплантации.

В нашем Центре синус-лифтинг выполняется по малотравматичному пьезохирургическому протоколу при помощи ультразвукового аппарата.

Как делается синус-лифтинг ультразвуком

Это мыслящие врачи с ежедневным практическим опытом проведения подобных операций от 5 лет, отточенными мануальными навыками и глубокими знаниями анатомии челюстно-лицевой области.

Как выбирают протокол

К сожалению, пациент не может самостоятельно выбрать по какому протоколу будет выполняться операция, все зависит от вердикта хирурга. Есть ориентировочные анатомические данные, на которые опирается врач при выборе того или иного метода. Кость для постановки имплантата, расположенную под стенкой гайморовой полости, делят по высоте на 4 группы:

Высота кости измеряется по рентгеновскому снимку — это размер светлой полосы на компьютерной томограмме в месте отсутствующих зубов до темного воздушного пузыря гайморовой пазухи.

От качества диагностических снимков зависит верно ли подобран протокол, не пропустил ли хирург индивидуальные особенности строения пазухи. Иногда встречаются ситуации, когда ни один из методов нельзя применить по причине обнаружения препятствий к операции до их устранения. Например — воспаление пазухи, новообразования в виде кист или полипов. Достоверными считаются снимки, сделанные не более 8 недель назад.

Если Вас уже консультировал челюстно-лицевой хирург, то на руках или на диске останется рентгеновский снимок. Храните его у себя. Даже с течением времени снимки являются сравнительным и диагностическим инструментом.

Какой из методов совместим с одномоментной имплантацией

При открытом синус-лифтинге учитывается высота оставшейся кости. Если сохранилось хотя бы 5 мм, возможна одномоментная установка импланта. В противном показан двухэтапный протокол. Сначала — наращивание и созревание кости 2-4 месяца, затем — имплантация. Это, конечно, растянет лечение, но исключит риски смещения имплантата в несформированной и нестабильной кости. Лучше потерпеть, но получить гарантированно-успешный результат.

Стандарты проведения синус-лифтинга в нашем Центре

По какой бы методике не выполнялся синус-лифтинг, мы сделали все возможное, чтобы операция прошла успешно без осложнений. На все виды хирургических операций, в т.ч. и на синус-лифтинг, в нашем Центре предоставляется пожизненная гарантия.

Мы исключили риски возможных ошибок на каждом этапе операции:

Ультразвуковой протокол PiezoSurgery®
Пьезохирургия — стандарт современной стоматологии. При формировании доступа к верхнечелюстному синусу кость не выпиливается, не высверливается и не выламывается, а деликатно размягчается. В Центре используется аппарат NSK VarioSurg, отключается при приближении к мягким тканям — нервам, сосудам, слизистой оболочке пазухи. Что исключает разрывы, перфорации и прободения.
Операционный микроскоп
Все этапы операции проводятся под многократным увеличением стоматологического микроскопа Seiler. Увеличивает обзор операционного поля, помогает хирургу увидеть даже самые тонкие структуры, визуально контролировать действия в мельчайших деталях во избежание отклонений от стандартного протокола.
Набор микроинструментов Lift-Control
Для работы с мембраной Шнайдера (слизистой оболочкой пазухи) применяется скоординированный набор инструментов, используемых в определенной последовательности. Это позволяет хирургу максимально деликатно и бережно отделить мембрану от костной пластинки без ее разрыва и повреждения.
Стимуляторы роста кости
Используем только оригинальные сертифицированные костнозамещающие препараты, полностью биосовместимые, не вызывают аллергии и отторжения. Протеиновые и коллагеновые морфогенетические протеины кости (BMPs) компании KEYSTONE стимулируют рост костной ткани за счет резервных сил организма.

Отличия и особенности реабилитации

После операции возможны отечность мягких тканей с оперируемой стороны, болезненные ощущения разной интенсивности в зависимости от протокола операции:

При закрытом синус-лифтинге — незначительные отеки скуловой области, небольшие гематомы.
При открытом синус-лифтинге (особенно в области нескольких имплантов) — отечность на щеке и под глазом, иногда с кровоподтеками.

Это нормальная естественная реакция организма на хирургическое вмешательство. К концу недели все неприятные последствия исчезнут.

Для желающих побыстрее избавиться от такой реакции организма в виде косметического дефекта мы разработали комплекс уникальных реабилитационных процедур. Проводится сразу после операции, оказывает мгновенный эффект:

Лимфодренаж
Инъекции биостимуляторов с аминокислотами и микроэлементами улучшают лимфоток, снимают отеки и воспаление, подтягивают контур лица.
PRP-плазмолифтинг
Инъекции плазмы крови, богатой тромбоцитами, усиливают обменные процессы, улучшают заживление, осветляют гематомы, устраняют отеки.
Микротоковая терапия
При спазмах мышц, перегрузке сустава челюсти из-за нахождения в неудобной позе с открытым ртом улучшает кровообращение, снимает спазмирование и болезненность.

В домашних условиях необходимо принимать лекарственные препараты, назначенные врачом, и не нарушать правила реабилитационного периода.

Набор необходимых медикаментов и инструкцию с правилами поведения Вы получите бесплатно после операции.

Подробнее о реабилитационном периоде читайте здесь — Реабилитация после синус-лифтинга

Cтек протоколов TCP/IP широко распространен. Он используется в качестве основы для глобальной сети интернет. Разбираемся в основных понятиях и принципах работы стека.

Основы TCP/IP

Стек протоколов TCP/IP (Transmission Control Protocol/Internet Protocol, протокол управления передачей/протокол интернета) — сетевая модель, описывающая процесс передачи цифровых данных. Она названа по двум главным протоколам, по этой модели построена глобальная сеть — интернет. Сейчас это кажется невероятным, но в 1970-х информация не могла быть передана из одной сети в другую, с целью обеспечить такую возможность был разработан стек интернет-протоколов также известный как TCP/IP.

Разработкой этих протоколов занималось Министерство обороны США, поэтому иногда модель TCP/IP называют DoD (Department of Defence) модель. Если вы знакомы с моделью OSI, то вам будет проще понять построение модели TCP/IP, потому что обе модели имеют деление на уровни, внутри которых действуют определенные протоколы и выполняются собственные функции. Мы разделили статью на смысловые части, чтобы было проще понять, как устроена модель TCP/IP:

Уровневая модель TCP/IP

Три верхних уровня — прикладной, транспортный и сетевой — присутствуют как в RFC, так и у Таненбаума и других авторов. А вот стоит ли говорить только о канальном или о канальном и физическом уровнях — нет единого мнения. В RFC они объединены, поскольку выполняют одну функцию. В статье мы придерживаемся официального интернет-стандарта RFC и не выделяем физический уровень в отдельный. Далее мы рассмотрим четыре уровня модели.

Канальный уровень (link layer)

Предназначение канального уровня — дать описание тому, как происходит обмен информацией на уровне сетевых устройств, определить, как информация будет передаваться от одного устройства к другому. Информация здесь кодируется, делится на пакеты и отправляется по нужному каналу, т.е. среде передачи.

Этот уровень также вычисляет максимальное расстояние, на которое пакеты возможно передать, частоту сигнала, задержку ответа и т.д. Все это — физические свойства среды передачи информации. На канальном уровне самым распространенным протоколом является Ethernet, но мы рассмотрим его на примере в конце статьи.

Межсетевой уровень (internet layer)

Каждая индивидуальная сеть называется локальной, глобальная сеть интернет позволяет объединить все локальные сети. За объединение локальных сетей в глобальную отвечает сетевой уровень. Он регламентирует передачу информации по множеству локальных сетей, благодаря чему открывается возможность взаимодействия разных сетей.

Межсетевое взаимодействие — это основной принцип построения интернета. Локальные сети по всему миру объединены в глобальную, а передачу данных между этими сетями осуществляют магистральные и пограничные маршрутизаторы.

Маска подсети и IP-адреса

Маска подсети помогает маршрутизатору понять, как и куда передавать пакет. Подсетью может являться любая сеть со своими протоколами. Маршрутизатор передает пакет напрямую, если получатель находится в той же подсети, что и отправитель. Если же подсети получателя и отправителя различаются, пакет передается на второй маршрутизатор, со второго на третий и далее по цепочке, пока не достигнет получателя.

Протокол интернета — IP (Internet Protocol) используется маршрутизатором, чтобы определить, к какой подсети принадлежит получатель. Свой уникальный IP-адрес есть у каждого сетевого устройства, при этом в глобальной сети не может существовать два устройства с одинаковым IP. Он имеет два подвида, первым был принят IPv4 (IP version 4, версии 4) в 1983 году.

IPv4 предусматривает назначение каждому устройству 32-битного IP-адреса, что ограничивало максимально возможное число уникальных адресов 4 миллиардами (2 32 ). В более привычном для человека десятичном виде IPv4 выглядит как четыре блока (октета) чисел от 0 до 255, разделенных тремя точками. Первый октет IP-адреса означает его класс, классов всего 4: A, B, C, D.

IPv6 имеет вид восьми блоков по четыре шестнадцатеричных значения, а каждый блок разделяется двоеточием. IPv6 выглядит следующим образом:

Так как IPv6 адреса длинные, их разрешается сокращать по следующим правилам: ведущие нули допускается опускать, например в адресе выше :00FF: позволяется записывать как :FF:, группы нулей, идущие подряд тоже допустимо сокращать и заменять на двойное двоеточие, например, 2DAB:FFFF::01AA:00FF:DD72:2C4A. Допускается делать не больше одного подобного сокращения в адресе IPv6.

IP предназначен для определения адресата и доставки ему информации, он предоставляет услугу для вышестоящих уровней, но не гарантирует целостность доставляемой информации.

ICMP и IGMP

ICMP никогда не вызывается сетевыми приложениями пользователя, кроме случаев диагностики сети, к примеру, пинг (ping) или traceroute (tracert). ICMP не передает данные, это отличает его от транспортных TCP и UDP, расположенных на L3, которые переносят любые данные. ICMP работает только с IP четвертой версии, с IPv6 взаимодействует ICMPv6.

Сетевые устройства объединяются в группы при помощи IGMP, используемый хостами и роутерами в IPv4 сетях. IGMP организует multicast-передачу информации, что позволяет сетям направлять информацию только хостам, запросившим ее. Это удобно для онлайн-игр или потоковой передаче мультимедиа. IGMP используется только в IPv4 сетях, в сетях IPv6 используется MLD (Multicast Listener Discovery, протокол поиска групповых слушателей), инкапсулированный в ICMPv6.

Транспортный уровень (transport layer)

Постоянные резиденты транспортного уровня — протоколы TCP и UDP, они занимаются доставкой информации.

TCP (протокол управления передачей) — надежный, он обеспечивает передачу информации, проверяя дошла ли она, насколько полным является объем полученной информации и т.д. TCP дает возможность двум хостам производить обмен пакетами через установку соединения. Он предоставляет услугу для приложений, повторно запрашивает потерянную информацию, устраняет дублирующие пакеты, регулируя загруженность сети. TCP гарантирует получение и сборку информации у адресата в правильном порядке.

UDP (протокол пользовательских датаграмм) — ненадежный, он занимается передачей автономных датаграмм. UDP не гарантирует, что всех датаграммы дойдут до получателя. Датаграммы уже содержат всю необходимую информацию, чтобы дойти до получателя, но они все равно могут быть потеряны или доставлены в порядке отличном от порядка при отправлении.

UDP обычно не используется, если требуется надежная передача информации. Использовать UDP имеет смысл там, где потеря части информации не будет критичной для приложения, например, в видеоиграх или потоковой передаче видео. UDP необходим, когда делать повторный запрос сложно или неоправданно по каким-то причинам.

Протоколы L3 не интерпретируют информацию, полученную с верхнего или нижних уровней, они служат только как канал передачи, но есть исключения. RSVP (Resource Reservation Protocol, протокол резервирования сетевых ресурсов) может использоваться, например, роутерами или сетевыми экранами в целях анализа трафика и принятия решений о его передаче или отклонении в зависимости от содержимого.

Прикладной уровень (application layer)

В модели TCP/IP отсутствуют дополнительные промежуточные уровни (представления и сеансовый) в отличие от OSI. Функции форматирования и представления данных делегированы библиотекам и программным интерфейсам приложений (API) — своего рода базам знаний. Когда службы или приложения обращаются к библиотеке или API, те в ответ предоставляют набор действий, необходимых для выполнения задачи и полную инструкцию, каким образом эти действия нужно выполнять.

Зачем нужен порт и что означает термин сокет

IP присваивается каждому компьютеру межсетевым уровнем, но обмен данными происходит не между компьютерами, а между приложениями, установленными на них. Чтобы получить доступ к тому или иному сетевому приложению недостаточно только IP, для идентификации приложений применяют порты. Комбинация IP-адреса и порта называется сокетом или гнездом (socket). Поэтому обмен информацией происходит между сокетами. Нередко слово сокет употребляют как синоним для хоста или пользователя, также сокетом называют гнездо подключения процессора.

Из привилегий у приложений на прикладном уровне можно выделить наличие собственных протоколов для обмена данными, а также фиксированный номер порта для обращения к сети. Администрация адресного пространства интернет (IANA), занимающаяся выделением диапазонов IP-адресов, отвечает еще за назначение сетевым приложениям портов.

Процесс, кодирования данных на прикладном уровне, передача их на транспортном, а затем на межсетевом и, наконец, на канальном уровне называется инкапсуляцией данных. Обратная передача битов информации по иерархии, с канального на прикладной уровни, называют декапсуляцией. Оба процесса осуществляются на компьютерах получателя и отправителя данных попеременно, это позволяет долго не удерживать одну сторону канала занятой, оставляя время на передачу информации другому компьютеру.

Стек протоколов, снова канальный уровень

После ознакомления с уровневой структурой модели становится понятно, что информация не может передаваться между двумя компьютерами напрямую. Сначала кадры передаются на межсетевой уровень, где компьютеру отправителя и компьютеру получателя назначается уникальный IP. После чего, на транспортном уровне, информация передается в виде TCP-фреймов либо UDP-датаграмм.

На каждом этапе, подобно снежному кому, к уже имеющейся информации добавляется служебная информация, например, порт на прикладном уровне, необходимый для идентификации сетевого приложения. Добавление служебной информации к основной обеспечивают разные протоколы — сначала Ethernet, поверх него IP, еще выше TCP, над ним порт, означающий приложение с делегированным ему протоколом. Такая вложенность называется стеком, названным TCP/IP по двум главным протоколам модели.

Point-to-Point протоколы

Отдельно расскажем о Point-to-Point (от точки к точке, двухточечный) протоколе также известном как PPP. PPP уникален по своим функциям, он применяется для коммуникации между двумя маршрутизаторами без участия хоста или какой-либо сетевой структуры в промежутке. При необходимости, PPP обеспечивает аутентификацию, шифрование, а также сжатие данных. Он широко используется при построении физических сетей, например, кабельных телефонных, сотовых телефонных, сетей по кабелю последовательной передачи и транк-линий (когда один маршрутизатор подключают к другому для увеличения размера сети).

У PPP есть два подвида — PPPoE (PPP по Ethernet) и PPPoA (PPP через асинхронный способ передачи данных — ATM), интернет-провайдеры часто их используют для DSL соединений.

PPP и его старший аналог SLIP (протокол последовательной межсетевой связи) формально относятся к межсетевому уровню TCP/IP, но в силу особого принципа работы, иногда выделяются в отдельную категорию. Преимущество PPP в том, что для установки соединения не требуется сетевая инфраструктура, а необходимость маршрутизаторов отпадает. Эти факторы обуславливают специфику использования PPP протоколов.

Заключение

Стек TCP/IP регламентирует взаимодействие разных уровней. Ключевым понятием в здесь являются протоколы, формирующие стек, встраиваясь друг в друга с целью передать данные. Рассмотренная модель по сравнению с OSI имеет более простую архитектуру.

Сама модель остается неизменной, в то время как стандарты протоколов могут обновляться, что еще дальше упрощает работу с TCP/IP. Благодаря всем преимуществам стек TCP/IP получил широкое распространение и использовался сначала в качестве основы для создания глобальной сети, а после для описания работы интернета.

Переход от прямых соединений к сетевым решениям для подключения профессионального аудиовизуального оборудования, начавшийся два десятилетия назад, набирает силу (особенно это касается звуковой техники). Открывающиеся возможности, в частности свободное перемещение устройств внутри помещения, привлекают все больше и больше сторонников.

Несмотря на определенную популярность решений с использованием специализированных коммутаторов, наибольшее распространение получили протоколы для передачи звука на базе IP (Audio over IP), поскольку они могут быть реализованы в существующей сетевой инфраструктуре. Сегодня используется более двух десятков подобных протоколов, как открытых, так и проприетарных. Наиболее популярным среди них является протокол Dante, разработанный австралийской компанией Audinate.

В случае аналоговых систем звуковое оборудование обычно соединяется кабелями напрямую: один канал — один кабель. Медные аудиокабели занимают много места, тяжелы и громоздки. Их подключение — трудоемкая и дорогостоящая процедура, которая, помимо прочего, чревата ошибками в крупных инсталляциях. В случае же AoIP по одному витопарному кабелю можно одновременно передавать данные десятков и сотен аудиоканалов.

Помимо сокращения объема работ и удешевления проекта в целом, применение AoIP обеспечивает и функциональные преимущества, в том числе возможность маршрутизации аудиосигналов на большие расстояния без ухудшения их качества. При этом маршрут передачи сигнала может быть скорректирован, по сути, щелчком мыши без внесения изменений в кабельную проводку. В свою очередь, отсутствие деградации сигнала позволяет отказаться от усилителей, которые необходимы для компенсации ослабления сигнала из-за электромагнитных помех, высокочастотного затухания и падения напряжения.

РАЗНОВИДНОСТИ АУДИО ПО СЕТИ

Системы AoIP позволяют передавать несжатые цифровые аудиосигналы по Ethernet/IP. В зависимости от того, на каком уровне они работают, протоколы делятся на три больших класса: физического, канального и сетевого уровней.

Протоколы физического уровня позволяют передавать сигнал от одного устройства к другому по обычным витопарным кабелям Категории 5е или лучше. К ним относятся такие протоколы, как AES50 компании Behringer или Roland Ethernet Audio Communication (REAC).

Протоколы канального уровня позволяют создать канал между двумя устройствами в сети. Первым протоколом этого класса был Cobra Net компании Cirrus Logic, который появился еще в 1996 году. Другим ее известным представителем является Ethersound.

IEEE был принят стандарт 802.1BA на Audio Video Bridging (AVB) (а также ряд сопутствующих стандартов). AVB разрабатывался таким образом, чтобы минимизировать необходимые изменения в сетевой инфраструктуре. Однако для сетевой трансляции видео и аудио профессионального качества все мосты (коммутаторы) на пути передачи сигнала должны поддерживать AVB.

С помощью протоколов сетевого уровня можно соединить множество устройств и обеспечить коммутацию сигналов между ними. Помимо Dante, таковыми являются проприетарный протокол Livewire, предложенный Axia Audio, и открытый протокол Ravenna от ALC NetworX. Первый широко используется телерадиовещательными компаниями. Второй послужил базисом при разработке AES67 (он появился позже, чем Dante, а у его создателей своеобразное чувство юмора: в Равенне находится могила Данте).

ПРОТОКОЛ DANTE

Протокол Dante представлен австралийской компанией Audinate в 2006 году. Это был далеко не первый протокол данного класса: Livewire появился в 2003 году, а Wheatnet IP — в 2005-м. Однако ни их предшественникам, ни последователям не удалось добиться того же успеха, что Dante. Его поддерживают свыше 400 производителей профессионального аудио-оборудования, и он интегрирован в более чем 1400 продуктов (см., например, рис. 1). По числу доступных продуктов Dante опережает конкурентов в несколько раз (см. рис. 2).

Поэтичное название протокола расшифровывается весьма прозаически: цифровое аудио по сети Ethernet (Digital Audio Network Through Ethernet, Dante). К тому же такое название не совсем верно отражает его природу (но чего не сделаешь ради красивого названия) — Dante относится к решениям сетевого уровня, а не канального (использует IP-пакеты).

Источник: ProTools Expert

Впрочем, этот протокол рассчитан на те же области применения, что и CobraNet и EtherSound. По сравнению с двумя последними он обеспечивал дополнительные преимущества: изначальную поддержку гигабитных скоростей, большее число каналов, меньшую задержку и автоматическую конфигурацию.

Dante удалось завоевать популярность не только за счет технических достоинств, но и благодаря принятой бизнес-модели и ориентации на более широкий рынок. В то время как конкурирующие протоколы были ориентированы на телерадиовещательный сегмент, Dante предназначался для использования с профессиональным аудиооборудованием в студиях звукозаписи, конференционных залах и переговорных, системах фоновой трансляции музыки и т. д.

ТЕХНИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ

Протокол предназначен для использования в сетях Ethernet на 100 Мбит/с и 1 Гбит/с. Теоретически по сети можно передавать неограниченное количество каналов — для этого достаточно добавить столько коммутаторов и сетевых карт, сколько требуется. Однако максимальное число каналов на конкретном порту ограничено его пропускной способностью.

Для 64 аудиоканалов с частотой дискретизации 48 кГц и разрядностью 24 бита необходима полоса шириной 74 Мбит/с. В результате на каждом 100-мегабитном порту может поддерживаться 48 двунаправленных аудиоканалов, а на гигабитном порту — до 512 двунаправленных аудиоканалов.

Типовая задержка в сети Dante составляет 1 мс. Как утверждает разработчик, такой показатель обеспечивается в сети с 10 транзитными коммутаторами при протяженности кабелей между ними до 100 м. В случае необходимости его можно настроить для каждого устройства в диапазоне от 150 мкс до 5 мс, однако при сверхмалых задержках возможны проблемы с производительностью.

При отказе главного синхронизирующего устройства новое выбирается заново за доли секунды, это никак не сказывается на качестве звука. Каждое устройство имеет собственные часы. Поскольку локальные часы синхронизированы и процедура выбора длится недолго, рассинхронизации за это время не происходит. При полной потере синхронизации звук отключается, чтобы слушатели ничего не заметили.

AES67

Ближайшим соперником Dante является протокол Ravenna, он не столь популярен, но в некоторых областях применения является доминирующим. В отличие от Dante, это открытый протокол. Он поддерживает более широкий спектр форматов данных: разрядность 16, 24 и 32 бита и соответствующие частоты дискретизации. По одной и той же сети могут передаваться потоки с данными различных форматов. Если Dante для передачи трафика использует UDP/IP, то Ravenna — RTP, благодаря чему он может применяться для передачи не только аудио, но и видео.

Помимо Dante и Ravenna, на рынке имеется множество других протоколов. С ростом популярности транспорта AoIP отсутствие интероперабельности между ними стало проблемой для пользователей, в частности, это выражалось в вынужденной зависимости от решений одного вендора (и его партнеров) и в ограниченности выбора оборудования. Для обеспечения совместимости общество звукоинженеров (Audio Engineering Society, AES) разработало открытый стандарт AES67, который был опубликован в 2013 году.

AES67 содержит набор рекомендаций, которым должны следовать производители, чтобы их системы были совместимы между собой. Привлекательной чертой AES67 является, как это ни покажется странным, его ограниченная функциональность. По сути поддерживается только транспорт аудиопотоков по сети — стандарт призван обеспечить доставку аудио от отправителя получателю с наименьшими накладными расходами (наилучшей производительностью). Маршрутизация, мониторинг, обнаружение и контроль устройств и управление соединениями осуществляются внешними по отношению к нему средствами.

Чтобы гарантировать взаимопонимание получателя и отправителя, AES67 предъявляет минимальный набор требований, которым должно отвечать оборудование AoIP. Стандарт поддерживает разные показатели частоты дискретизации, разрядности, размера пакетов, а также разное количество каналов. Однако для большей совместимости используемые устройства должны поддерживать один основной формат обмена — так называемый опорный формат (pivot format): частоту дискретизации 48 кГц, два канала, разрядность 28 бит, пакеты с фрагментами длительностью 1 мс (48 сэмплов в каждом) (см. таблицу).

Целью разработки AES67 была не замена существующих протоколов, а обеспечение беспроблемного обмена аудиопотоками между различными устройствами и системами, их поддерживающими. Для минимизации задержки и передачи оцифрованного звука без искажений AES67 задействует существующие интернет-стандарты, а именно RTP для транспорта данных, PTPv2 для синхронизации, QoS для приоритетной доставки звукового трафика и SDP для обмена информацией о потоке между отправителем и получателем.

Протокол поддерживает как многоадресную рассылку (multicast), так и целевую одноадресную передачу (unicast). Первая позволяет максимально эффективно использовать пропускную сеть при наличии управляемых коммутаторов. Отправителю не надо генерировать отдельные аудиопотоки для каждого получателя: достаточно сделать это один раз — и аудиопоток будет доставлен всем адресатам. (Неуправляемые коммутаторы воспринимают многоадресный трафик как широковещательный и направляют его на все порты. При большом количестве аудипотоков это чревато перегрузкой сети.) В случае одноадресной передачи применяется протокол инициирования сеансов (Session Initiation Protocol, SIP).

Совместимость с AES67 обеспечивают многие производители, предлагающие собственные решения для построения сетей AoIP; в их числе Audinate (Dante), ALC NetworX (Ravenna), LiveWire (TelosAlliance) и др. Они реализуют функции обнаружения и контроля, которые намеренно не были включены в стандарт.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Первые протоколы AoIP появились больше двух десятков лет назад, однако только в последние несколько лет они получили признание в области профессионального аудио и видео. С каждым годом системы становятся все более функциональными — и при этом дешевеют. Как следствие, растет число профессионалов в области записи и воспроизведения звука, которые используют аудио поверх IP.

Стандартом де-факто в области профессионального аудио стал протокол Dante. Благодаря широкой поддержке производителей, пользователи получили возможность выбора из множества вариантов самых разнообразных моделей устройств. Однако использование такого проприетарного решения достаточно рискованно: отрасль может оказаться в зависимости от лицензионной политики одного вендора, столкнуться с проблемами в случае ухода компании с рынка и т. п.

Впрочем, рынок профессиональных решений AoIP пока находится в стадии становления. Об этом свидетельствует присутствие на нем множества различных экосистем, базирующихся на проприетарных протоколах. А значит, говорить об окончательном выборе в пользу какого-то конкретного протокола, наверное, преждевременно. К тому же, как показывает вся предыдущая история ИТ, выбор в пользу открытых подходов неизбежен: где-то он делается раньше, где-то — позже.

Как бы то ни было, в переходе на IP профессионалы в области аудио продвинулись намного дальше, чем их коллеги, занимающиеся видео. При этом следует отметить, что общество инженеров кино и телевидения (Society of Motion Picture and Television Engineers, SMPTE) разрабатывает пакет стандартов SMPTE ST 2110 Professional Media Over Managed IP Network с целью создания общего механизма для передачи профессионального аудио, видео и мультимедиа по управляемым сетям IP.

SMPTE 2110 — не первая попытка вещательной отрасли перевести производство на IP. В отличие от предшественников, SMPTE 2110 предусматривает раздельную передачу видео, аудио и вспомогательных данных (см. рис. 3). Такой подход обеспечивает гибкость, позволяя независимо маршрутизировать и обрабатывать отдельные потоки. Транспорт аудио по IP описывается в стандарте SMPTE ST 2110-30, который базируется на AES67 (с небольшими дополнениями).

Источник: Netinsight

Пока же SMPTE 2110 ограничен пределами локальных сетей. Ему, как и многочисленным разновидностям AoIP, еще предстоит выйти на широкие просторы Интернета.

Стандартизированный протокол передачи данных также позволяет разрабатывать интерфейсы (уже на физическом уровне), не привязанные к конкретной аппаратной платформе и производителю (например, USB, Bluetooth).

Сигнальный протокол используется для управления соединением — например, установки, переадресации, разрыва связи. Примеры протоколов: RTSP, SIP. Для передачи данных используются такие протоколы как RTP.

Сетево́й протоко́л — набор правил и действий (очерёдности действий), позволяющий осуществлять соединение и обмен данными между двумя и более включёнными в сеть устройствами.

Новые протоколы для Интернета определяются IETF, а прочие протоколы — IEEE или ISO. ITU-T занимается телекоммуникационными протоколами и форматами.

Наиболее распространённой системой классификации сетевых протоколов является так называемая модель OSI, в соответствии с которой протоколы делятся на 7 уровней по своему назначению — от физического (формирование и распознавание электрических или других сигналов) до прикладного (интерфейс программирования приложений для передачи информации приложениями).

Сетевые протоколы предписывают правила работы компьютерам, которые подключены к сети. Они строятся по многоуровневому принципу. Протокол некоторого уровня определяет одно из технических правил связи. В настоящее время для сетевых протоколов используется модель OSI (Open System Interconnection — взаимодействие открытых систем, ВОС).

Модель OSI — это 7-уровневая логическая модель работы сети. Модель OSI реализуется группой протоколов и правил связи, организованных в несколько уровней:

* на физическом уровне определяются физические (механические, электрические, оптические) характеристики линий связи;

* на канальном уровне определяются правила использования физического уровня узлами сети;

задача сеансового уровня — координация связи между двумя прикладными программами, работающими на разных рабочих станциях;

* уровень представления служит для преобразования данных из внутреннего формата компьютера в формат передачи;

прикладной уровень является пограничным между прикладной программой и другими уровнями — обеспечивает удобный интерфейс связи сетевых программ пользователя.Другая модель — стек протоколов TCP/IP — содержит 4 уровня:

* канальный уровень (link layer),

* сетевой уровень (Internet layer),

* транспортный уровень (transport layer),

Связанные понятия

Маршрутиза́тор (проф. жарг. рýтер транслитерация от англ. router /ˈɹu:tə(ɹ)/ или /ˈɹaʊtəɹ/, /ˈɹaʊtɚ/) — специализированный компьютер, который пересылает пакеты между различными сегментами сети на основе правил и таблиц маршрутизации. Маршрутизатор может связывать разнородные сети различных архитектур. Для принятия решений о пересылке пакетов используется информация о топологии сети и определённые правила, заданные администратором.

Канальный уровень (англ. Data Link layer) — второй уровень сетевой модели OSI, предназначенный для передачи данных узлам, находящимся в том же сегменте локальной сети. Также может использоваться для обнаружения и, возможно, исправления ошибок, возникших на физическом уровне. Примерами протоколов, работающих на канальном уровне, являются: Ethernet для локальных сетей (многоузловой), Point-to-Point Protocol (PPP), HDLC и ADCCP для подключений точка-точка (двухузловой).

Инкапсуля́ция в компью́терных сетя́х — это метод построения модульных сетевых протоколов, при котором логически независимые функции сети абстрагируются от нижележащих механизмов путём включения или инкапсулирования этих механизмов в более высокоуровневые объекты.

Сетевой коммутатор (жарг. свитч, свич от англ. switch — переключатель) — устройство, предназначенное для соединения нескольких узлов компьютерной сети в пределах одного или нескольких сегментов сети. Коммутатор работает на канальном (втором) уровне модели OSI. Коммутаторы были разработаны с использованием мостовых технологий и часто рассматриваются как многопортовые мосты. Для соединения нескольких сетей на основе сетевого уровня служат маршрутизаторы (3 уровень OSI).

Упоминания в литературе

Протоколы SLIP и PPP работают на нижних уровнях модели взаимодействия открытых систем, что позволяет специальным образом готовить пакеты данных для передачи их другими протоколами, например TCP/IP или IPX/SPX. Главное отличие протокола SLIP от протокола PPP заключается в том, что первый работает только на компьютерах с установленной операционной системой Unix и протоколом TCP/IP, а второй используется на компьютерах, работающих под управлением системы класса Windows NT, которая умеет обращаться практически с любыми протоколами передачи данных .

В предыдущем разделе была кратко рассмотрена модель ISO/OSI, которая описывает работу любого сетевого оборудования и сети в целом. Однако это всего лишь модель, рисунок на бумаге. Чтобы все это начало работать, необходим механизм, ее реализующий. Таким механизмом является протокол передачи данных , а если точнее, множество протоколов.

Установка флажка Использовать беспроводную связь для передачи изображений из камеры в компьютер изменяет стандартный протокол передачи данных и обычно нарушает связь компьютера с телефоном!

Протокол передачи данных – это необходимые соглашения для связи одного уровня с выше–и нижерасположенными уровнями.

Связанные понятия (продолжение)

Стек протоколов — это иерархически организованный набор 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.

Сетевой уровень (англ. Network layer) — 3-й уровень сетевой модели OSI, предназначается для определения пути передачи данных. Отвечает за трансляцию логических адресов и имён в физические, определение кратчайших маршрутов, коммутацию и маршрутизацию, отслеживание неполадок и заторов в сети. На этом уровне работает такое сетевое устройство, как маршрутизатор.

Узел сети (англ. node) — устройство, соединённое с другими устройствами как часть компьютерной сети.. Узлами могут быть компьютеры, мобильные телефоны, карманные компьютеры, а также специальные сетевые устройства, такие как маршрутизатор, коммутатор или концентратор.

Сетевой шлюз (англ. Gateway) — аппаратный маршрутизатор или программное обеспечение для сопряжения компьютерных сетей, использующих разные протоколы (например, локальной и глобальной).

Сетевой мост (также бридж с англ. bridge) — сетевое устройство второго уровня модели OSI, предназначенное для объединения сегментов (подсети) компьютерной сети в единую сеть.

Компьютерная сеть (вычислительная сеть) — система, обеспечивающая обмен данными между вычислительными устройствами (компьютеры, серверы, маршрутизаторы и другое оборудование). Для передачи информации могут быть использованы различные среды.

Лока́льная вычисли́тельная сеть (ЛВС, локальная сеть; англ. Local Area Network, LAN) — компьютерная сеть, покрывающая обычно относительно небольшую территорию или небольшую группу зданий (дом, офис, фирму, институт).

Межсетево́й экра́н, сетево́й экра́н — программный или программно-аппаратный элемент компьютерной сети, осуществляющий контроль и фильтрацию проходящего через него сетевого трафика в соответствии с заданными правилами.

В компьютерных сетях пакет — это определённым образом оформленный блок данных, передаваемый по сети в пакетном режиме. Компьютерные линии связи, которые не поддерживают пакетный режим, как, например, традиционная телекоммуникационная связь точка-точка, передают данные просто в виде последовательности байтов, символов или битов поодиночке. Если данные сформированы в пакеты, битрейт коммуникационной среды можно более эффективно распределить между пользователями, чем в сети с коммутацией каналов. При.

Передача данных (обмен данными, цифровая передача, цифровая связь) — физический перенос данных (цифрового битового потока) в виде сигналов от точки к точке или от точки к нескольким точкам средствами электросвязи по каналу передачи данных, как правило, для последующей обработки средствами вычислительной техники. Примерами подобных каналов могут служить медные провода, ВОЛС, беспроводные каналы передачи данных или запоминающее устройство.

Поток данных (англ. stream) в программировании — абстракция, используемая для чтения или записи файлов, сокетов и т. п. в единой манере.

Сеть из точки в точку, соединение точка-точка — простейший вид компьютерной сети, при котором два компьютера соединяются между собой напрямую через коммуникационное оборудование. Достоинством такого вида соединения является простота и дешевизна, недостатком — соединить таким образом можно не более двух компьютеров, в отличие от таких методов передачи данных, как широковещание и точка-многоточка.

Сетевой концентратор (также хаб от англ. hub — центр) — устройство для объединения компьютеров в сеть Ethernet с применением кабельной инфраструктуры типа витая пара. В настоящее время вытеснены сетевыми коммутаторами.

Сетевая плата (в англоязычной среде NIC — англ. network interface controller/card), также известная как сетевая карта, сетевой адаптер (в терминологии компании Intel), Ethernet-адаптер — по названию технологии — дополнительное устройство, позволяющее компьютеру взаимодействовать с другими устройствами сети. В настоящее время в персональных компьютерах и ноутбуках контроллер и компоненты, выполняющие функции сетевой платы, довольно часто интегрированы в материнские платы для удобства, в том числе.

Широковещательный канал, широковещание (англ. broadcasting) — метод передачи данных в компьютерных сетях, при котором определенный поток данных (каждый переданный пакет в случае пакетной передачи) предназначен для приёма всеми участниками сети.

Точка беспроводного доступа (англ. Wireless Access Point, WAP) — это беспроводная базовая станция, предназначенная для обеспечения беспроводного доступа к уже существующей сети (беспроводной или проводной) или создания новой беспроводной сети.

Порт (англ. port) — натуральное число, записываемое в заголовках протоколов транспортного уровня модели OSI (TCP, UDP, SCTP, DCCP). Используется для определения процесса-получателя пакета в пределах одного хоста.

Балансировка нагрузки отличается от физического соединения тем, что балансировка нагрузки делит трафик между сетевыми интерфейсами на сетевой сокет (модель OSI уровень 4) основе, в то время как соединение канала предполагает разделение трафика между физическими интерфейсами на более низком уровне, либо в пакет (модель OSI уровень 3) или по каналу связи (модель OSI уровень 2); Основы с, как протокол соединения кратчайшего пути.

Интернет-безопасность — это отрасль компьютерной безопасности, связанная специальным образом не только с Интернетом, но и с сетевой безопасностью, поскольку она применяется к другим приложениям или операционным системам в целом. Её цель — установить правила и принять меры для предотвращения атак через Интернет. Интернет представляет собой небезопасный канал для обмена информацией, который приводит к высокому риску вторжения или мошенничества, таких как фишинг, компьютерные вирусы, трояны, черви и.

Удалённый вызов процедур, реже Вызов удалённых процедур (от англ. Remote Procedure Call, RPC) — класс технологий, позволяющих компьютерным программам вызывать функции или процедуры в другом адресном пространстве (как правило, на удалённых компьютерах). Обычно реализация RPC-технологии включает в себя два компонента: сетевой протокол для обмена в режиме клиент-сервер и язык сериализации объектов (или структур, для необъектных RPC). Различные реализации RPC имеют очень отличающуюся друг от друга архитектуру.

Анонимные сети — компьютерные сети, созданные для достижения анонимности в Интернете и работающие поверх глобальной сети.

Межпроцессное взаимодействие (англ. inter-process communication, IPC) — обмен данными между потоками одного или разных процессов. Реализуется посредством механизмов, предоставляемых ядром ОС или процессом, использующим механизмы ОС и реализующим новые возможности IPC. Может осуществляться как на одном компьютере, так и между несколькими компьютерами сети.

Беспроводная локальная сеть (англ. Wireless Local Area Network; Wireless LAN; WLAN) — локальная сеть, построенная на основе беспроводных технологий.

Се́рвер (англ. server от англ. to serve — служить, мн. ч. се́рверы) — [[Специализированная вычислительная машина или специализированное оборудование для выполнения на нём сервисного программного обеспечения (в том числе серверов тех или иных задач).

Тонкий клиент (англ. thin client) в компьютерных технологиях — компьютер или программа-клиент в сетях с клиент-серверной или терминальной архитектурой, который переносит все или большую часть задач по обработке информации на сервер. Примером тонкого клиента может служить компьютер с браузером, использующийся для работы с веб-приложениями. Данным термином может также называться P2P-клиент, использующий в качестве сервера другие узлы сети.

Общий ресурс, или общий сетевой ресурс, — в информатике, это устройство или часть информации, к которой может быть осуществлён удалённый доступ с другого компьютера, обычно через локальную компьютерную сеть или посредством корпоративного интернета, как если бы ресурс находился на локальной машине.

Читайте также: