Структурная модель OSI и её уровни

 

В настоящее время общепринятой является семиуровневая модель архитектуры открытых систем (Open System Interconnection). В этой модели рассматриваются:

Уровень 1 Прикладной уровень (управление сервисом).

Уровень 2. Уровень представления данных

Уровень 3. Сеансовый уровень (управление сеансом).

Уровень 4. Транспортный уровень (управление передачей).

Уровень 5. Сетевой уровень (управление сетью).

Уровень 6. Канальный уровень (управление информационным каналом).

Уровень 7. Физический уровень (управление физическим каналом).

В таблице представлено описание четырех нижних уровней модели OSI. Особо следует отметить избыточность, предусмотренную в модели OSI для связи с установлением соединения и связи без установления соединения.

Протокол IP, принципы маршрутизации пакетов, DHCP

 

Протокол IP является самым главным во всей иерархии протоколов семейства TCP/IP. Именно он 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. Многие зарубежные авторы называют такой IP-пакет датаграммой;

• определение адресной схемы, которая используется в сети Internet;

• передача данных между канальным уровнем (уровнем доступа к сети) и транспортным уровнем (другими словами мультиплексирование транспортных датаграмм во фреймы канального уровня);

• маршрутизация пакетов по сети, т.е. передача пакетов от одного шлюза к другому с целью передачи пакета машине-получателю;

• "нарезка" и сборка из фрагментов пакетов транспортного уровня.

Принцип маршрутизации является одним из тех факторов, который обеспечил гибкость сети Internet и ее победу в соревновании с другими сетевыми технологиями. При неустойчивой работе сети пакеты могут пересылаться по различным маршрутам и затем собираться в единое сообщение. При коммутации путь придется каждый раз вычислять заново для каждого пакета, а в этом случае коммутация потребует больше накладных затрат, чем маршрутизация.

DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol) предлагается достаточно простой и естественный способ решения проблемы для ситуации, когда число физических подключений ограничено, или реально все пользователи не работают в сети одновременно. Типичной ситуацией такого сорта является доступ к Internet по коммутируемом каналу, например телефону. Ясно, что одновременно несколько пользователей физически не могут разговаривать по одному телефону, поэтому каждый из них при установке соединения запрашивает свою конфигурацию, в том числе и IP-адрес. Адреса выдаются из ограниченного набора адресов, который закреплен за телефонным пулом. IP-адрес пользователя может варьироваться от сессии. Фактически, DHCP - это расширение BOOTP в сторону увеличения числа протоколов, для которых возможна динамическая настройка удаленных машин. Следует заметить, что DHCP используют и для облегчения администрирования больших сетей, т.к. достаточно иметь только базу данных машин на одном компьютере локальной сети, и из нее загружать настройки удаленных компьютеров при их включении (под включением понимается, в данном случае не подключение к локальной компьютерной сети, а включение питания у компьютера, подсоединенного к сети).

Протокол T C P

Протокол управления передачей (TCP - Transmission Control Protocol) предназначен для использования в качестве надежного протокола общения между хост-компьютерами в коммуникационных компьютерных сетях с коммутацией пакетов, а также в системах, объединяющих такие сети.

Система DNS

Система имен доменов (DNS - Domain Name System) это распределенная база данных, которая используется приложениями TCP/IP, для установления соответствия между именами хостов и IP адресами. DNS также используется для маршрутизации электронной почты. Мы используем термин распределенная, потому что на одном узле Internet не хранится вся необходимая информация. Каждый узел (университет, университетский городок, компания или отдел внутри компании) поддерживает собственую информационную базу данных и запускает программу сервер, которая может отправить запрос по Internet к другим системам. DNS предоставляет протокол, который позволяет клиентам и серверам общаться друг с другом.

Пространство имен DNS имеет иерархическую структуру, которая внешне напоминает файловую систему Unix. На рисунке 1 показана иерархическая органзация DNS.

 

Рисунок 1 - Иерархическая организация DNS

 

Каждый узел имеет метку длиной до 63 символов. Корень дерева это специальный узел без метки. Метки могут содержать заглавные буквы или маленькие. Имя домена (domain name) для любого узла в дереве - это последовательность меток, которая начинается с узла выступающего в роли корня, при этом метки разделяются точками. Каждый узел дерева должен иметь уникальное имя домена, однако одинаковые метки могут быть использованы в различных точках дерева.

Физическая топология сети

 

Рис. 2

 

В самих отделах я использовал витую пару, потому что она обладает хорошей скоростью передачи данных и относительно дешева (рис. 2). Для связи 1,2,3 отдела с главным сервером использовал оптоволокно, так как оно обладает большой скоростью передачи данных, таким образом все отделы будут обмениваться большим объемом данных с сервером гораздо эффективнее. Склад и отдел 3 связал при помощи wi-fi,из-за того что склад использует малый объем передачи данных и находится за пределами главного здания, но в пределе wi-fi сигнала.

Расчет сетей

 

Количество узлов в сети: 120

Количество подсетей:8

Максимальное количество узлов в подсети: 40

Определение класса подсети

 - означает что есть класса В

Выбранный диапазон IP: 172.16.0-255.0-255

Определение маски сети

 

11110000.00000000=> + 16+32+64+128=240

следовательно маска будет 255.255.240.0

Расчет IP

3, 4, 23, 24, 25 7, 8, 27, 28, 29

Маска 255.255.240.0 Маска 255.255.240.0

IP сети: 00000000.00000000 =>172.16.0.0 IP сети: 00000001.00000000 =>172.16.1.0

IP min: 00000000.00000011 =>172.16.0.3 IP min: 00000001.00000111 =>172.16.1.7

IP max: 00000000.00100111 =>172.16.0.39 IP max: 00000001.00100111 =>172.16.1.39

IP brc: 00000000.00101000 =>172.16.0.40 IP brc: 00000001.00101000 =>172.16.1.40

IP сети: 00000000.00000000 =>172.16.0.0 IP сети: 00000001.00000000 =>172.16.1.0

IP min: 00000000.00000100 =>172.16.0.4 IP min: 00000001.00001000 =>172.16.1.8

IP max: 00000000.00100111 =>172.16.0.39 IP max: 00000001.00100111 =>172.16.1.39

IP brc: 00000000.00101000 =>172.16.0.40 IP brc: 00000001.00101000 =>172.16.1.40

IP сети: 00000000.00000000 =>172.16.0.0 IP сети: 00000001.00000000 =>172.16.1.0

IP min: 00000000.00010111 =>172.16.0.23 IP min: 00000001.00011011 =>172.16.1.27

IP max: 00000000.00100111 =>172.16.0.39 IP max: 00000001.00100111 =>172.16.1.39

IP brc: 00000000.00101000 =>172.16.0.40 IP brc: 00000001.00101000 =>172.16.1.40

IP сети: 00000000.00000000 =>172.16.0.0 IP сети: 00000001.00000000 =>172.16.1.0

IP min: 00000000.00011000 =>172.16.0.24 IP min: 00000001.00011100 =>172.16.1.28

IP max: 00000000.00100111 =>172.16.0.39 IP max: 00000001.00100111 =>172.16.1.39

IP brc: 00000000.00101000 =>172.16.0.40 IP brc: 00000001.00101000 =>172.16.1.40

IP сети: 00000000.00000000 =>172.16.0.0 IP сети: 00000001.00000000 =>172.16.1.0

IP min: 00000000.00011001 =>172.16.0.25 IP min: 00000001.00011101 =>172.16.1.29

IP max: 00000000.00100111 =>172.16.0.39 IP max: 00000001.00100111 =>172.16.1.39

IP brc: 00000000.00101000 =>172.16.0.40 IP brc: 00000001.00101000 =>172.16.1.40