Компютърни мрежи



жүктеу 1.86 Mb.
бет23/23
Дата26.02.2018
өлшемі1.86 Mb.
1   ...   15   16   17   18   19   20   21   22   23

9.Приложно ниво (ПН)


Приложното ниво от архитектурния модел на OSI има за цел да предостави на крайните потребители възможността за санкциониран колективен достъп до приложенията. Основната разлика между едно локално приложение и едно мрежово приложение е по отношение на средата, в която оперират. Локалното приложение използва ресурсите на един компютър и има един потребител, докато мрежовото приложение е дефинирано върху разпределено множество от ресурси и осигурява многопотребителски санкциониран достъп.

9.1.Същност и характерни особености

При анализа на мрежовите приложения се въвежда понятието виртуален ресурс или виртуално устройство (virtual device). За потребителите се дефинира обособена част от мрежовото приложение, което управлява заявките за обслужване към виртуалното устройство и интерпретира за използване от крайния потребител на резултатите от изпълнението на подадената заявка за обслужване. Тази обособена част от функционалността на мрежовото приложение, ориентирана към обслужването на крайния потребител се нарича – User Element (UE) или User Agent (UA). А частта осигуряваща интерпретирането на приложните заявки и обработката на базата на дефинирано виртуално устройство, се нарича обслужващ процес – Server.

Взаимодействието между UE и обслужващия процес (Server) се дефинира като на базата на подредена последователност от примитиви, наречена приложен протокол. Приложите протоколи са специфично ориентирани по отношение на типа и функционалността на виртуалното устройство, за което са предназначени.

Най-често използваните и разпространени приложни протоколи, са протоколите, поддържани и функциониращи в средата на протоколния стек TCP/IP.

На фиг.9.1[] е представена класификация на приложните протоколи, опериращи в средата на протоколен стек TCP/IP

Фиг.9.1 =фиг.13.2



  • TELNET-осигурява за крайния потребител (или потребителско приложение)терминален достъп до друг приложен процес, като например текстов редактор, стартиран на отдалечена машина, към която потребителя е свързан през мрежовата среда.

  • FTP-осигурява за крайния потребител (или потребителско приложение) терминален достъп до ресурсите на отдалечена файлова система.

  • SMTP- осигурява разпространението на електронна поща между крайни станции в компютърната мрежа

  • SNMP- осигурява за крайния потребител (или потребителско приложение)терминален достъп до ресурсите и конфигурацията на активното мрежово оборудване (мостове, комутатори, маршрутизатори, шлюзове и др.).


9.2.Типични представители на приложните протоколи




9.2.1. TELNET


Базовата функционалност на протокола е представена на фиг.9.2

Фиг.9.2 = фиг.13.3

За потребителското приложение (User AP) или за терминална потребителска сесия в средата на локалното системно обкръжение се предоставя възможност за регистрация в операционната система на отдалечена машина и стартиране на приложение с използване на ресурсите на тази машина. Командите, входния поток данни и всяка интерактивна потребителска намеса, чрез средствата на локалната операционна система достигат до UA – TELNET-client, който ги преобразува до валидни протоколни команди. Командите се пренасят през TCP/IP транспорта до отдалечената машина и достигат до обслужващия процес – TELNET-Server, които ги пренасочва към целевото приложение. Резултатните от работата на приложението: конзолен изход, данни и команди достигат през отдалечената операционна система до TELNET-Server, който ги трансформира до протоколни примитиви. TCP/IP стека пренася тези примитиви до TELNET-Client, който със средствата на локалната операционна система интерпретира конзолния изход, данните и командите към крайния потребител.

Обслужващият приложен процес – TELNET-Server се нарича по-често Pseudo Terminal

Двата TELNET протокола си взаимодействат с команди, под формата на командни символи или командни символни низове с определен стандартизиран формат, наречен NVT (Network Virtual Terminal). Командите са кодирани в символна таблица ASCII. Интерактивните входно/изходни данни, са кодирани също като ASCII низове. Ако някоя от машините не е ASCII-съвместима, то се инициира заявка към нивото за представяне за кодово преобразуване.

9.2.2.FTP


Достъпа до отдалечен файлов сървер е общо изискване за множество разпределени приложения. Обикновено един файлов сървер обслужва повече от един клиенти, като по този начин се осигурява ефективно използване на дисковото пространство и се редуцират множеството ненужни копия на една и съща информация, разпространена по локалните дискове.

Приложението на протокола FTP е представено на фиг.9.3

Фиг.9.3=фиг.13.4

FTP-Client е достъпен както за потребителските приложения, така и терминални сесии в средата на локалната операционна система. Един FTP-Client поддържа повече от една приложни сесии за достъп до FTP Server.

FTP-Client осигурява множество от услуги, поддържани от голяма част от файловите системи: съдържание на директория; създаване на нов файл; извличане (четене) на съдържанието на съществуващ файл; промяна на име на директория/файл и др.

FTP-Server обслужва заявките по реда на тяхното постъпване и изпраща съответни потвърждения за изпълнена заявка, които се пренасят през TCP/IP стека до FTP-Client и се интерпретират със средствата на локалната операционна система.

FTP-Client позволява структуриране на достъпа до отдалечената файлова система. Поддържа се три базови профила на достъп (структуриран, неструктуриран и случаен) и четири файлови формата (8-битов двоичен, ASCII текстов, EBCDIC текстов и N-битов двоичен формат).

Форматът на съобщенията асоциирани към съдържанието на файловете се определя от дефинираната структура на файла.


9.2.3.SMTP


Електронната поща (e-mail) е една от най-широко използваните услуги в компютърните мрежи.

Протоколът SMTP се използва за пренасяне на пощата от една крайна e-mail-система до друга. Този протокол не носи отговорност за възприемането на съобщенията от локалните потребители или за разпределението на съобщенията в локалната пощенска система. Взаимодействието между SMTP и локалните пощенски системи(пощенски сървери) е представено на фиг.9.4

Фиг.9.4 = фиг.13.5

Когато крайният потребител комуникира с локалния си пощенски сървер не се генерира заявка за обслужване към SMTP. Ако съобщението е за потребител на друг пощенски сървер, то тогава се проявява функционалността на SMTP.

SMTP поддържа две структури от данни – опашки: една за изходящите от пощенския сървер съобщения и втора за входящата поща.

Всеки пощенски сървер поддържа индивидуална потребителска област за съхранение на пристигналите за писма, наречена пощенска кутия (mailbox). Всяка пощенска кутия притежава уникален идентификатор, съставен от две части: глобална и локална част. Локалната част идентифицира потребителя в рамките на локалната пощенска система. Глобалната част идентифицира самия локален пощенски сървер.

При формирането на съобщението се отчитат два типа ограничения: ограничения по отношение на приложната преносимост на съобщението и възможността за достоверна приложна интерпретация, независимо от приложното обкръжение на получателя и комуникационна преносимост – възможността SMTP да пренесе съобщението до целевата локална пощенска система.

Формата на съобщението има две части – заглавие и тяло на съобщението. SMTP оперира от протоколна гледна точка само със заглавието, докато тялото се възприема като приложни данни.

SMTP протоколите се взаимодействат чрез протоколни примитиви, наречени команди. Командите се представят като ASCII низове и са кодирани като 3-цифрени идентификатори, например:

250:Ready for mail локалната система е готова за приемане на нови съобщения;

550:Recipient not hereневалиден краен потребител;

250:Okпотвърждение на команда и т.н.

Ако локалната пощенска система не е базирана на протоколен стек SMTP/TCP/IP, а например на алтернативния MOTIS/ISO стек, то тогава за обмен на съобщения се използва пощенски шлюз (mail gateway – TCP/IP-to-OSI gateway).


9.2.4.SNMP


SNMP(Simple Network Management Protocol) протокол на приложно ниво,който не е ориентиран към обслужване на крайните потребители, а предлага функционалност, свързана с управление на комуникационните протоколи в крайните компютри (host) и активното мрежово оборудване (мостове, комутатори, маршрутизатори, шлюзове и др.)

Стандартизираният подхода за упреаление на мрежовата среда е всички нейни елементи – протоколи, мостове, маршрутузатори, шлюзове да бъда управлявани като се мрежови обекти. Управлението на един мрежов обект е възможно да се разглежда като в няколко основни аспекта:



  • Управление на отказите (fault management);

  • Управление на производителността (performance management);

  • Управление на протоколите (layer management);

  • Управление на сигурността (security management) и др.

SNMP е приложен протокол, който на базата на стандартната комуникационна платформа трябва да осигури преноса на статусна и управляваща информация, съвместявайки го с транспорта на приложно ориентираните информационни потоци. За да постигне тази функционалност SNMP използва протоколен стек TCP/IP – фиг.9.5

Фиг.9.5=фиг.13.7

SNMP осигурява на управляващия процес (manager process) от управляващата станция да обменя ориентирани към управлението съобщения с управляващите процеси, стартирани в архитектурата на мрежовите обекти: крайни машини (host), маршрутизатори, шлюзове и т.н.

Информацията, свързана с управлението на група мрежови обекти, асоциирани в крайна като мащаб мрежова конфигурация се натрупва в управляващата станция като база от данни за управление - MIB (Management Information Base)

Протоколните примитиви на SNMP се пренасят от транспортния протокол UDP и са структурирани в синтактично съгласно ASN.1.

Спецификата на всеки мрежов обект определя общия и специализирания набор от примитиви за достъп до управлението на този обект.

SNMP създава среда за изграждане на множество приложения, функционалността на които се основава на информацията натрупвана и актуализирана в MIB.

За целите на управлението на мрежови обекти в ISO-стека е дефиниран протокола CMIP (Common Management Information Protocol), но приложението му е ограничено.


10.Заключение

“Срещата” на компютърните и комуникационните технологии доведе до появата на един нов технологичен свят – светът на компютърните мрежи.Много и различни са подходите за тяхното изучаване, проектиране и приложение. Представянето на компютърните мрежи в тази книга е подчинено на идеята за функционалната декомпозиция, заложена в Еталонния модел. Консерватизма на този подход на пръв поглед отблъсква с абстрактността си с формалния характер на логиката на слоестата организация. Но това е границата между управляемостта на една технология и технологичния хаос. В се по-често ще чуваме около нас колко лоши и регресивни са администраторите от interNIC, но без тях световната мрежа нямаше на функционира.

Консерватизма на създателите на Еталонния модел доведе до еволюцията на мрежовата технология, поела към хаоса и върната във “верния път”. И колкото и да не вярваме на Конфуций, технологични гиганти като Cisco и Microsoft уверено вървят по този път.

Сигурно е, че технологиите за изграждане на компютърните мрежи ще бележат нови и нови върхове през следващите години, сигурно е че актуалните сега портоколи ще бъдат заменени с нови, но функционалната декомпозиция и абстрактният Еталонен модел ще останат отправната точка към която ще се обръщаме, за да проверим курса, за да проумеем смисъла на всяко ново архитектурно решение, протоколна спецификация или мрежов стандарт.

Тази книга е написана с желанието да помогне при първия контакт с компютърните мрежи и да очертае границите на технологията и нейния приложен потенциал.

Съдържание:




1. Модели за функциониране на информационните системи.
Физическа и функционална структура на компютърните мрежи 2

1.1. Модели за функциониране на информационните системи. 2

1.2. Физическа и функционална структура на компютърната мрежа. 3

1.2.1. Подход за анализ на същността на компютърните мрежи. 3

1.2.2. Физическа структура на компютърната мрежа. 3

1.2.3. Функционална структура на компютърна мрежа. 6

2. Еталонен модел за взаимодействие
между реални и отворени системи 14

2.1. Принципи за създаване на еталонен модел на OSI. 15

2.2. Определения и понятия, свързани с Еталонния модел. 16

2.2.1. Обект на еталонния модел – това е реална отворена система. 16

2.2.2. Ниво (слой). 16

2.2.3. Физически обект. 17

2.2.4. Услуги. 18

2.2.5. Протокол. 18

2.2.6. Комуникационна аксиома – следствие от Еталонния модел. 19

2.2.7. Именуване и адресация в среда на ISO. 19

2.2.8. Процес на създаване на протоколите по нива. 21

2.2.9. Процес на установяване на съединенията. 21

2.2.10. 7-слойна архитектура на Еталонния модел. 23

2.3. Описание на нивата. 24

2.3.1. Физическо ниво (Physical layer). 24

2.3.2. Канално ниво (Data-link layer). 24

2.3.3. Мрежово ниво (Network layer). 25

2.3.4. Транспортно ниво (Transport layer). 25

2.3.5. Сеансово ниво (Session layer). 25

2.3.6. Представително ниво (Presentation layer). 26

2.3.7. Приложно ниво (Application layer). 26

3. Физическо ниво 27

3.1. Механични характеристики – типове, начини на физическо свързване и други. 27

3.1.1. Механичните характеристики свързани с преносната среда. 27

3.1.2. Механични характеристики на съединителните елементи. Тип на съединителите. 29

3.2. Електрически характеристики. 30

3.3. Функционални характеристики. 33

3.4. Процедурни характеристики. 33

4. Канално ниво.
Класификация на протоколите на каналното ниво 35

4.1. Функционална декомпозиция на каналното ниво (DLC – Data Link Control). 35

4.2. Символно-ориентирани и бит-ориентирани канални протоколи 37

4.3. Управление на грешките на канално ниво 39

4.4. Управление на потока кадри (Flow control) 41

4.5. Класификация на каналните протоколи 44

4.6.1. Симплексни протоколи 45

4.6.2. Полудуплексни протоколи 45

4.6.3. Дуплексни протоколи 47

4.6.4. Протоколна спецификация HDLC 48

4.7. Каналните протоколи в локалните компютърни мрежи. 49

4.7.1. Представители на равноранговите протоколи без приоритети. 49

4.7.2. Равнорангови приоритетни протоколи 55

5. Мрежово ниво.


Функции на мрежовото ниво 58

5.1. Адресиране. 59

5.2. Функция маршрутизиране (маршрутизация). 59

5.2.1. Типове мрежови съединения 60

5.3. Методи за маршрутизация. 61

5.3.1. Безкаталожни методи. 61

5.3.2. Каталожни методи. 63

А.От гледна точка на времето на валидност на каталозите те се разделят на статични и динамични каталози: 63

Б.От гледна точка на обхватността на информацията, съдържаща се в каталога каталозите се разделят на частични и пълни каталози: 64

5.4. Мрежови протоколи 65

5.4.1. Протокол X.25. 65

5.4.2. Мрежов протокол IP (Internet Protocol). 68

5.4.3. Структура на IP адреси. 69

5.4.4. Формат на IP дейтаграмите 70

5.4.5. Протоколно взаимодействие 72

5.4.6. Протокол IMCP 73

фиг.5.18 73

5.4.7. Протоколи ARP и RARP 74

5.5. Маршрутизиране в среда на глобалната мрежова среда INTERNET 76

6. Транспортно ниво


Функционалност на транспортното ниво 79

6.1. Обща характеристика на транспортните протоколи 79

6.2. Мултиплексиране на мрежови съединения 80

6.3. Представители на транспортните протоколи. 81

В IP - протоколния стек (виж. 5.4.5) транспортният слой е изграден от два протокола TCP(Transport Control Protocol) и UDP(User Datagram Protocol) – фиг.6.4[]. 81

6.4. Транспортни стекове за локални мрежи. 85

7. Сесиино (сеансно) ниво 86

7.1. Същност. 86

7.2. Място на сесийното ниво е еталонния модел. 87

7.3. Вътрешна архитектура на сесийния слой. 88

А.Примитиви за ядрото. 88

Б.Базово множество – примитиви за BSS. 89

8. Ниво на представяне 90

9. Приложно ниво (ПН) 92

9.1. Същност и характерни особености 92

9.2. Типични представители на приложните протоколи 92

9.2.1. TELNET 92

9.2.2. FTP 93

9.2.3. SMTP 93

9.2.4. SNMP 94



10. Заключение 96


Достарыңызбен бөлісу:
1   ...   15   16   17   18   19   20   21   22   23


©kzref.org 2017
әкімшілігінің қараңыз

    Басты бет