Базовая модель DNA фирмы DEC

Digital Network Architecture (DNA) - полный функциональный профиль, предложенный корпорацией DEC.

Архитектура DNA, как и базовая эталонная модель взаимодействия открытых систем, определяется семью уровнями, показанными в табл.4.1

Протоколы DNA Таблица 4.1

п/п	Уровень	Функции
	Пользовательский	Выполнение прикладных программ
	Управление сетью	Услуги административного управления сетью
	Сетевых применений	Услуги доступа к удаленным файлам
	Сетевой службы и управления сеансами	Обеспечение дуплексной связи между абонентами
	Транспортный уровень	передачи данных
	Канальный уровень	Взаимодействие смежных систем
	Физический уровень	Взаимодействие с физической средой

Рассматриваемая архитектура появилась ранее базовой эталонной модели. Поэтому названия уровней и выполняемые ими функции не совсем соответствуют указанной модели.

Вместе с этим, полный функциональный профиль DNA определяет концепцию создания информационной сети, в которую входят различные типы систем, производимые фирмой. При этом учитывается, что системы работают под управлением разных Операционных Систем (ОС). Первая версия профиля под названием DECnet появилась в 1974-75 годах. Затем были опубликованы последующие версии. DEC определила (табл.4.2) функции, выполняемые уровнями.

Функции уровней DNA Таблица 4.2

п/п	Наименование уровня	Функции, выполняемые уровнями
	Прикладной уровень	Обеспечение распределенной обработки данных. Содержит сетевые службы и не имеет резкой границы с прикладными процессами
	Представительный уровень	Координирует процессы преобразования данных и форматов
	Сеансовый уровень	Организует взаимодействие между парами прикладных процессов
	Транспортный уровень	Передает пакеты либо датаграммы между абонентскими системами, управляет потоками данных и исправляет ошибки
	Сетевой уровень	Обеспечивает два коммуникационных сервиса: с установлением соединений и без их установления
	Канальный уровень	Определяет способ передачи данных между соседними системами, указывает методы исправления возникающих ошибок
	Физический уровень	Соединяет системы с физическими средствами уровень соединения

Кроме этого создано большое число разнообразных сетевых служб. В последние годы фирма предлагает DNA, которая включает протоколы ISO, рекомендации ITU и стандарты сети Internet.

Архитектура DNA определяет, что любая ее система может выступать в роли абонентской системы, узла коммутации либо того и другого. В последнем случае система выполняет функции коммутации, маршрутизации и прикладные процессы для нужд пользователей.

Имея такое комплексное Программное Обеспечение (ПО), система DNA определяет (рис.4.11) три способа передачи данных.

Рис. 4.11 Три способа передачи данных

Первый из них, Протокол сетевого сервиса NSP, разработан фирмой DEC. Он прокладывает логические каналы через коммуникационную сеть, управляет потоками данных, обеспечивает сквозной контроль ошибок, выполняет сегментацию блоков данных и сборку блоков данных. Второй способ описывается протоколами сетевого и транспортного уровней ISO. Третий способ связан с передачей датаграмм, определяемой протоколом управления передачей/межсетевым протоколом.

DNA использует Сетевую Операционную Систему (СОС) PathWorks и поддерживает сетевую службу FTAM, сетевую службу MHS/MOTIS и ряд других сетевых служб ISO.

4.2.3 Сети TCP/IP

Протоколы TCP/IP были разработаны в 1970-х гг. специально для применения в сети с коммутацией пакетов, создававшейся Министерством обороны США. Тогда эта сеть называлась ARPANET, теперь же — Интернет. С момента создания протоколы TCP/IP были связаны с ОС UNIX. Таким образом, они появились до персональных компьютеров эталонной модели OSI, протокола Ethernet и большинства других ком­понентов, которые в наши дни считаются основой компьютерных се­тей. В отличие от других протоколов, отчасти выполняющих те же фун­кции, например, IPX (Internetwork Packet Exchange) фирмы Novell, TCP/IP никогда не был продуктом определенной компании. С самого начала он представлял собой плод коллективных усилий.

При разработке TCP/IP не­зависимость от платформы была главным руководящим принципом. Многие его компоненты существуют именно для того, чтобы сред­ствами TCP/IP любой компьютер с сетевыми возможностями мог обмениваться данными с другим компьютером сети.

Из всех распространенных протоколов локальных сетей протоколу TCP/IP присущи наименьшее быстродействие и наибольшая сложность конфигурирования. Несмотря на это, он все же получил широкое распространение. Это объясняется следующими причинами.

§ В протоколе TCP/IP используется гибкая схема адресации, весьма удачная для маршрутизации даже в самых больших сетях. Пакеты данных можно коммутировать (перенаправлять в другую подсеть) в зависимости от адреса назначения.

§ Протокол TCP/IP поддерживается практически во всех операционных системах и на всех платформах.

§ К настоящему времени разработано и применяется огромное количество инстру­ментов и утилит для мониторинга и управления комплектом протоколов TCP/IP.

§ Протокол TCP/IP де-факто является протоколом глобальной сети Internet. В любой системе, подключаемой к Internet, должен быть реализован протокол TCP/IP.

Поскольку в последние годы Интернет разрастается буквально взрывными темпами, набор протоколов TCP/IP (Transmission Control Protocol/Internet Protocol) используется теперь гораздо чаще других на­боров протоколов.

Стандарты TCP/IP опубликованы группой IETF (Internet Engineering Task Force) в документах с общим заголовком RFC (Requests for Comments). В их число входят документы с определениями стандартов протокола на разных стадиях разработки. Кроме того, там же содержатся информационные сообщения, сведения об эксперимен­тальных проверках.

Документ, опубликованный IETF в виде RFC и наделённый номером, никогда более не изменяется. Если IETF публикует переработанную версию RFC, ей присваивается новый номер.

Протоколы TCP/IP были разработаны задолго до эталонной модели OSI, но они также разделены на несколько уровней. Вообще, распре­деление сетевых функций компьютера на несколько отдельных про­токолов по сравнению с созданием единого «монолитного» протоко­ла обладает рядом преимуществ.

§ Независимость от платформы. Разделение протоколов облегчает поддержку разнообразных вычислительных платформ. Создание или модернизация протоколов для поддержки новых стандартов физического уровня или сетевых интерфейсов прикладного програм­мирования (Application Programming Interface, API) не требуют мо­дификаций всего стека.

§ Эффективность работы. Благодаря наличию на одном и том же уровне нескольких протоколов, приложение может выбрать из них один, наилучшим образом отвечающий поставленной задаче.

§ Одновременная разработка. Благодаря разбиению стека на уровни разработка различных протоколов может происходить одновре­менно, с привлечением наиболее разбирающихся в функциях дан­ного уровня специалистов.

Модель OSI		Стек протоколов TCP/IP
Прикладной уровень	API – функции	Прикладной уровень
Представительский уровень	Трансляция, преобразование данных
Сеансовый уровень	Регистрация, безопасность, управление диалогом
Транспортный уровень	Потоковая передача, контроль целостности и ошибок передачи, разрешение имён	Межузловой уровень
Сетевой уровень	Маршрутизация, адресация, фрагментация	Межсетевой уровень
Канальный уровень	Формирование кадров, управление доступом	Уровень доступа
Физический уровень	Сетевые платы, кабельная система, модемы	к среде

Протоколы TCP/IP разделены на 4 уровня (рис.).

Рис. 4.12 Сравнение модели OSI и стека протоколов Internet

§ Уровень сетевого интерфейса (Link). В набор TCP/IP входят несколько простейших протоколов сетевого уровня, например, SLIP (Serial Line Internet Protocol) и РРР (Point-to-Point Protocol). А вот спецификаций физического уровня или сложных протоколов для локальных компьютерных сетей, наподобие Ethernet и Token Ring, TCP/IP не содержит. Поэтому, несмотря на наличие в TCP/IP уровня, подобного канальному уровню OSI, чаще всего протокол, действующий на этом уровне, не входит в набор TCP/IP. Зато в него входит протокол ARP (Address Resolution Protocol), о котором можно сказать, что он (хотя бы частично) действует на каналь­ном уровне, поскольку обслуживает межсетевой уровень, распо­ложенный над канальным.

§ Межсетевой уровень (Internet). Эквивалентен сетевому уровню модели OSI. Главный протокол этого уровня — IP (Internet Pro­tocol). Он предоставляет расположенному над ним транспортному уровню услуги по инкапсуляции данных, маршрутизации, адреса­ции и фрагментации пакетов. На этом же уровне действуют еще два протокола — ICMP (Internet Control Message Protocol) и IGMP (Internet Group Message Protocol). Обратите внимание, что слово «internet» в английском названии этого уровня обозначает именно «межсетевой», а не Интернет. Не путайте два этих термина.

§ Транспортный уровень (Transport). Эквивалент одноименного уров­ня модели OSI. В наборе TCP/IP на этом уровне действует два протокола — TCP (Transmission Control Protocol) и UDP (User Datagram Protocol), которые выполняют операции по передаче данных, соответственно, ориентированные и не ориентированные на соединение.

§ Прикладной Уровень (Application). Протоколы TCP/IP на этом уровне бывают нескольких видов. Некоторые, например, FTP (File Transfer Protocol), сами являются приложениями, другие, например, HTTP (Hypertext Transfer Protocol), обслуживают приложения.

Протоколы TCP/IP разрабатывались для использования в Интер­нете и предназначены для поддержки систем на любой компью­терной платформе и с любой ОС.

Стек протоколов TCP/IP разделяется на четыре уровня: сетевого интерфейса, межсетевой, транспортный и прикладной.

Преобразование IP-адресов в аппаратные адреса, необходимые для установки связи протоколами канального уровня, осуществляется с помощью протокола ARP.

Протокол ICMP выполняет ряд функций на межсетевом уровне, в том числе рассылает сообщения об ошибках и запросы на получе­ние информации.

Протоколы прикладного уровня не участвуют в процессе переда­чи данных, выполняемом нижними уровнями. В их задачу входит организация обмена сообщениями между различными программами и службами, работающими на TCP/IP - компьютерах.