Технологии Ethernet

Стандарт IEEE 802.3 определяет несколько физических реализаций, поддерживающих Ethernet. На рисунке приведена сводка стандартов различных типов кабелей Ethernet.

10BASE-T — это топология Ethernet, использующая звездообразную топологию. 10BASE-T — популярная архитектура Ethernet, характеристики которой указаны в ее имени.

• 10 означает скорость 10 Мбит/с.

• BASE означает передачу в основной полосе частот. При передаче в основной полосе частот вся пропускная способность кабеля используется для одного типа сигнала.

• T означает медный кабель «витая пара».

Протокол tcp/ip

Архитектурная модель — это распространенная система ориентиров для объяснения обмена данными через Интернет и разработки протоколов связи. Она разделяет функции протоколов на управляемые уровни. Каждый уровень выполняет определенную функцию в процессе связи через сеть.

Модель TCP/IP была создана исследователями Министерства обороны США. Набор протоколов TCP/IP — ведущий стандарт передачи данных по сетям и через Интернет. Он состоит из уровней, выполняющих необходимые функции по подготовке данных для передачи по сети. В таблице показаны четыре уровня модели TCP/IP.

Сообщение формируется на верхнем прикладном уровне и переходит по уровням TCP/IP к нижнему уровню сетевого доступа. Информация о заголовке добавляется к сообщению при его перемещении по слоям и последующей передаче. Достигнув места назначения, сообщение перемещается обратно по всем уровням. Информация о заголовке, добавленная к сообщению, удаляется при перемещении сообщения вверх по уровням в место назначения.

Протоколы прикладного уровня

Протоколы прикладного уровня предоставляют сетевые службы пользовательским приложениям, таким как веб-браузеры и почтовые программы. В число распространенных протоколов, работающих на прикладном уровне, входят HTTP, Telnet, FTP, SMTP, DNS и HTML.

Протоколы транспортного уровня

Протоколы транспортного уровня обеспечивают сквозное управление данными. Одна из функций этих протоколов — разделение данных на управляемые сегменты для упрощения транспортировки через сеть. Распространенные протоколы, работающие на транспортном уровне, — это TCP и UDP.

Протоколы уровня Интернета

Протоколы уровня Интернета обеспечивают связь между узлами в сети. Распространенные протоколы, работающие на уровне Интернета, — это IP и ICMP.

Протоколы уровня сетевого доступа

Протоколы уровня сетевого доступа описывают стандарты, используемые узлами для доступа к физической среде передачи данных. На этом уровне определены стандарты и технологии IEEE 802.3 Ethernet, такие как CSMA/CD и 10BASE-T.

Модель osi

В начале 80-х гг. Международная организация по стандартам (ISO) разработала эталонную модель взаимодействия открытых систем (OSI) для стандартизации способа связи устройств в сети. Эта модель была важным шагом к обеспечению взаимодействия между сетевыми устройствами.

Модель OSI делит описание работы сети на семь уровней. Хотя существуют и другие модели, сегодня большинство поставщиков сетей создают свои продукты с использованием этой модели.

Система, реализующая поведение протокола, состоит из серии этих уровней, известных как стек протоколов. Стеки протоколов может быть реализованы аппаратно, программно или в сочетании этих двух способов. Обычно аппаратно реализуются только нижние уровни, а более высокие уровни реализуются программно. Каждый уровень ответственен за часть обработки для подготовки данных для передачи через сеть. В таблице показаны функции всех уровней модели OSI.

В модели OSI при передаче данные перемещаются вниз по уровням модели OSI компьютера, осуществляющего передачу, и вверх по уровня модели OSI на принимающем компьютере.

Когда пользователь отправляет данные, например электронную почту, процесс инкапсуляции начинается на прикладном уровне. Прикладной уровень предоставляет приложениям доступ к сети. Информация проходит по трем верхним уровням и считается данными, когда достигает транспортного уровня.

На транспортном уровне данные разбиваются на большее число управляемых сегментов, которые называются протокольными блоками данных (PDU), для упорядоченного перемещения по сети. PDU описывает данные при перемещении между уровнями модели OSI. PDU транспортного уровня также содержит информацию, используемую для надежной передачи данных, такую как номера портов, порядковые номера и номера подтверждения.

На уровне сети каждый сегмент из транспортного уровня становится пакетом. Пакет содержит информацию о логической адресации и другую информацию управления уровня 3.

На канальном уровне каждый пакет уровня сети становится кадром. Кадр содержит физический адрес и информацию об исправлении ошибок.

На физическом уровне кадр становится битами. Эти биты передаются по одному по сетевой среде.

На принимающем компьютере процесс декапсуляции выполняет процесс инкапсуляции в обратном порядке. Биты поступают на физический уровень модели OSI принимающего компьютера. Процесс перемещения по модели OSI принимающего компьютера переносит данные на прикладной уровень, на котором почтовая программа отображает почту.

ПРИМЕЧАНИЕ. Мнемоника помогает запомнить семь слоев модели OSI. Вот некоторые примеры: "All People Seem To Need Data Processing" и "Please Do Not Throw Sausage Pizza Away".