Протокол Х.25 является одним из наиболее сложных, так как узлы коммутации выполняют большое количество функций, обеспечивающих обнаружение и исправление ошибок, управление потоком данных, мультиплексирование потоков пакетов в едином физическом канале. Из-за этого в сети передачи данных могут возникать значительные задержки, существенно влияющие на работу приложений реального времени.
Транспортная система, реализованная на основе протокола Х.25, обладает рядом недостатков резко ограничивающими область ее применения:
- отсутствие гибкости при адаптации к требованиям по объемам и скорости передаваемой информации;
- невозможность передачи в одном канале трафика данных и голосовой информации;
- низкая эффективность использования ресурсов;
- повышенные требования к производительности коммутационных процессов и объемом буферной памяти.
4.3 Протокол TCP/IP
TCP/IP – это название семейства протоколов передачи данных в сети. Протокол – это набор правил, которых должны придерживаться все компании, чтобы обеспечить совместимость производимого аппаратного и программного обеспечения.
Термин TCP/IP включает название двух протоколов – TCP (Transmission Control Protocol) и IP (Internet Protocol).
TCP/IP не является одной программой, а относится к целому семейству связанных между собой протоколов, разработанных для передачи информации по сети и одновременного обеспечения информацией о состоянии самой сети.
TCP/IP является программным компонентом сети. Каждая часть семейства TCP/IP решает определенную задачу: отправление электронной почты, обеспечение удаленного обслуживания входа в систему, пересылку файлов, маршрутизацию сообщений или обработку сбоев в сети. Применение TCP/IP не ограниченно глобальной сетью Internet. Это наиболее широко используемые во всем мире сетевые протоколы, применяемые как в крупных корпоративных сетях, так и в локальных сетях с небольшим числом компьютеров.
Архитектура TCP/IP.
Архитектура TCP/IP показана на рисунке, она сравнивается с архитектурой модели OSI. Обе архитектуры включают похожие уровни, в TCP/IP несколько слоев OSI – модели объединены в один. Это сделано для удобства реализации сервиса TCP/IP, рисунок 12.
| Модель OSI | TCP/IP (Internet) |
| Прикладной | Прикладной |
| Представительный | |
| Сеансовый | |
| Транспортный | Транспортный |
| Сетевой | Internet |
| Передача данных | Сетевой интерфейс физический |
| Физический |
Рисунок 12 - Архитектура TCP/IP
Уровень может ничего не знать о содержании сообщения, но он должен знать, что дальше делать с этим сообщением. Уровень приложений передает сообщение на следующий уровень и т.д. через все уровни, пока физический уровень не передает его в кабель. Каждый уровень по-своему обрабатывает сообщение электронной почты, но не знает о фактическом содержании этого сообщения.
Каждый уровень выполняет собственное формирование пакета, добавляя заголовок и концевые блоки к сообщению, поступившему с более высокого уровня. Это приводит к появлению шести наборов заголовков и концевых блоков к тому моменту, когда сообщение готово к передаче по сети. По мере того, как данные передаются с верхнего уровня на нижний, протокол каждого уровня добавляет собственный заголовок, включающий необходимую служебную информацию. Все заголовки и концевые блоки затем передаются физическому уровню, который может добавить свою порцию служебной информации для передачи по физической сети.
TCP устанавливает непосредственное логическое соединение, т.е. компьютеры как бы соединяются напрямую, и каждый из них знает о состоянии другого.
TCP – это надежный метод связи, поскольку происходит подтверждение каждого принятого сообщения. Протокол ТСР добавляет заголовок в начало сообщения, которое транспортный уровень получает от более высоких уровней. Заголовок содержит базовую информацию о том, кто послал пакет и кому, специальную информацию о типе сообщения и статистические данные.
Протокол IP
InternetProtocol (IP) – основной протокол TCP/IP.IP не устанавливает логического соединения. Это значит, что IP не контролирует доставку сообщения конечному адресату. IP-адреса машины-отправителя и машины-получателя включаются в заголовок датаграммы и используются для передачи датаграмм между шлюзами. При этом используется информация о маршрутизации, находящаяся на шлюзе и указывающая, куда передавать датаграмму на каждом этапе.
Основной задачей IP является адресация датаграмм и их передача между компьютерами. Он анализирует информацию об адресате и использует ее для определения наилучшего маршрута. IP добавляет свой собственный заголовок к сообщению, полученному от более высоких уровней ТСР. IP решает также другую задачу, связанную с разбитием данных датаграмм на несколько частей меньшего размера и последующей сборкой в первоначальный вид в точке назначения. Большие датаграммы могут быть разбиты по ряду причин, включая ограничения размера IP-сообщений (приблизительно 64 К). Обычно сеть не может непосредственно передавать такое большое сообщение, требуя разрыва датаграммы на маленькие фрагменты по несколько килобайт.
Протоколы транспортного уровня.
Сетевой уровень предоставляет услуги транспортному, который требует от пользователей запроса на качество обслуживания сетью.
После получения от пользователя запроса на качество обслуживания транспортный уровень выбирает класс протокола, который обеспечивает требуемое качество обслуживания. При существовании разных типов сетей транспортный уровень позволяет следующие параметры качества обслуживания:
1) пропускная способность;
2) надежность сети;
3) задержка передачи информации через сеть;
4) приоритеты;
5) защита от ошибок;
6) мультиплексирование;
7) управление потоком;
8) обнаружение ошибок.
Транспортный уровень отвечает за выбор соответствующего протокола, обеспечивающего требуемое качество обслуживания на сети. Примером протоколов транспортного уровня могут служить протокол МСЭ-Т (МККТТ) Х.224 – «спецификация протокола транспортного уровня взаимосвязи открытых систем для применения МККТТ» и стандарт ISO 8073 «Системы обработки информации. Взаимосвязь открытых систем. Спецификация протоколов транспортного уровня».
Протоколы верхних уровней.
К верхним уровням относятся протоколы сеансового, представительного и прикладного уровней.
Сеансовый уровень. Здесь производится организация способов взаимодействия между прикладными процессами пользователей, т.е. управление взаимодействием между открытыми системами. Примером протоколов сеансового уровня можно рассматривать стандарт Х.225 – «спецификация протокола сеансового уровня взаимосвязи открытых систем для применения МККТТ», разработанный МСЭ-Т и стандарт ISO 8327 «Системы обработки информации. Базовая спецификация протокола сеансового уровня, ориентированная на соединение».
Представительный уровень определяет синтаксис передаваемой информации, т.е. набор знаков и способы их представления, которые являются понятными для всех взаимодействующих систем. Это процесс согласования различных кодов, согласно ему взаимодействующие системы договариваются о той форме, в которой будет передаваться информация. Примером протоколов представительного уровня является Х.226 «Спецификация протокола уровня представления взаимосвязи открытых систем для применения МККТТ» и стандарт ISO 8823 «Системы обработки информации. Взаимосвязь открытых систем. Спецификация протоколов уровня представления в режиме управления соединением».
Прикладной уровень определяет семантику, т.е. смысловое содержание информации, которой обмениваются открытые системы. Примером стандарта прикладного уровня может служить стандарт МСЭ-Т Х.400.