Дәріс. TCP/IP, IPX/SPX, NetBIOS/SMB, SNA және DECnet стектері

1. TCP/IP стегі.

2. IPX/SPX стегі.

3. NETBIOS/SMB стегі.

4. SNA стегі.

5. DECnet IEEE802.x стегі.

TCP/IP стегі, сондай-ақ DoD стегі және Internet стегі деп аталады, коммуникациялық хаттамалардың ең әйгілі және болашағы зор стектерінің бірі болып табылады.

2.8. сурет. TCP/IP хаттамаларының стектерінің таралу дәрежесі.

2.8. суретте осы стектің 1994 жылғы таралу дәрежесі және 1998 жылға болжам көрсетілген. Компьютердің барлық санаттарында TCP/IP стегінің хаттамаларын қолдану жағдайларының айтарлықтай өсуі болжанған. TCP/IP хаттамалары көбінесе орташа кластың жүйелеріне орнатылады – 1994 жылы бұл хаттамалармен суперсерверлердің 35% жабдықталған болатын, ал 1998 жылға қарай олардың саны 95% құрайды деп күтілуде. Егер қазіргі кезде ол негізінен UNIX ОЖ-нің желілерінде таралған болса, дербес компьютерлерге арналған желілік операциялық жүйелердің (Widows NT, NetWare 4.1) соңғы нұсқаларында іске асуы орнату санының тез дамуына жақсы себеп болып табылады.

Стек АҚШ-ның Қорғаны Министрілігінің (Department of Defence, DoD) бастамасы бойынша 20 жылдан астам уақыт бұрын, ARPAnet эксперименталдық желісінің басқа сателлиттік желілермен байланысу үшін әртүрлі тектегі есептеу орталары үшін ортақ хаттамалардың жинағы ретінде жасалып шығарылған. ARPA желісі әскери саладағы жасаушылар мен зерттеушілерді қолдады. ARPA желісінде екі компьютер арасындағы байланыс дестелерді беру үшін Internet Protokol (IP) хаттамасын қолданып “теңмен тең” принципі бойынша іске асырылды. Бұл хаттама осы күнге дейін TCP/IP стегінде негізгілердің бірі болып табылады және стектің атауында қолданылады

2.9. сурет. - TCP/IP хаттамаларының құрылымы

TCP/IP стегінің дамуына Беркли университеті, UNIX ОЖ-сінің өзінің нұсқасында стек хаттамаларын іске асырып, үлкен үлес қосты. UNIX ОЖ-сінің кең таралуы стектің ІР хаттамаларының және басқа хаттамалардың кеңінен таралуына алып келді. Осы текте RFC спецификациясы формасында жарияланатын стек стандарттарын жетілдіруге негізгі үлесін қосып келе жатқан Internet Engineering Task Force (IETF) бөлімшесі бар Internet дүниежүзілік ақпараттық желісі де жұмыс істейді.

TCP/IP стегі ISO/OSI ашық жүйелерінің өзара әрекеттесу үлгісі пайда болғанға дейін жасалып шығарылған, брақ ол сондай-ақ көпдеңгейлі құрылымға ие болса да, TCP/IP стегінің деңгейлерінің OSI үлгілерінің деңгейлеріне сәйкестігі айтарлықтай шартты болып табылады.

TCP/IP хаттамаларының құрылымы 2.9 суретте келтірілген. TCP/IP хаттамалары 4 деңгейге бөлінеді. Ең төменгі (4 деңгей) OSI үлгісінің физикалық және арналық деңгейлеріне сәйкес келеді. Бұл деңгей TCP/IP хаттамаларында реттелмейді, бірақ физикалық және арналық деңгейдегі барлық әйгілі стандарттарды қолдайды: жергілікті арналар үшін – бұл Internet, Token Ring, FDDI, жаһандық арналар үшін – жаһандық желілердің Х.25 және ISDN тізбектік арналары арқылы “нүкте-нүкте” типіндегі қосылысты орнататын SLIP/PPP аналогтық коммутацияланатын және ерекшеленген линиялардағы меншік жұмыс хаттамалары. АТМ технологиясын арналық деңгейдің көлігі ретінде қолдануды анықтайтын арнайы спецификация да жасалып шығарылған.

Келесі деңгей (3 деңгей) – бұл желіаралық өзара әрекеттесудің деңгейі, ол әртүрлі жергілікті желілерді, Х.25-ті, арнайы байланыс линияларын және т.б. қолданып дейтаграммаларды жіберумен айналысады. Желілік деңгейдің негізгі хаттамасы ретінде (OSI үлгісінің терминдерінде) стекте ІР хаттамасы қолданылады, ол бастапқыда жергілікті де, жаһандық та байланыстармен біріктірілген жергілікті желілердің көп санынан тұратын құрамдалған желілерде дестелерді жіберу хаттамасы ретінде жобаланған.

Сондықтан TCP/IP стегі күрделі топологиясы бар желілерде, оларда бар ішкі жүйелерді үнемді қолдана отырып және төменгі сұрыпты байланыс линияларының өткізгіштік қабілетін үнемді шығындап, жақсы жұмыс істейді.

ІР хаттамасының негізгі функциялары – адрестерді беру және тану, және де дестелерді жинау және бөлшектеу. Соңғы функция, дестелер бір желіде қалыптасқанда және дестенің барынша көп ұзындығы азырақ болатын басқа желі арқылы жіберілетін кезде қажет. ІР хаттамасы дейтаграммалық хаттама болып табылады.

Осы деңгейге RIP (Routing Internet Protocol) және OSPF (Open Shortest Path First) маршруттық ақпаратты жинау хаттамалары, және де ICMP (Internet Control Message Protocol) желіаралық басқарушы хабарламалардың хаттамасы сияқты маршрутта кестелерін жасауға және жаңартуға байланысты барлық хаттамалар да жатады. Соңғы хаттама маршруттаушы мен шлюздің, жүйе-бастаманың және жүйе-қабылдаушының арасындағы қателер туралы ақпаратты алмасуға, яғни кері байланысты ұйымдастыруға арналған. ІСМР арнайы дестелерінің көмегімен дестені жеткізудің мүмкін еместігі туралы, өмір уақытының немесе фрагменттерден дестені құрастыру ұзақтығының асып кеткендігі туралы, параметрлердің аномальдық шамалары туралы, жіберу маршрутының және қызмет көрсету түрінің өзгергендігі туралы, жүйенің жағдайы және т.б. туралы хабарланады.

Келесі деңгей (2 деңгей) негізгі деп аталады. Бұл деңгейде ТСР (Transmission Control Protocol) жіберулерді басқару хаттамасы және USDP (User Datagram Protocol) қолданушының дейтаграммалар хаттамасы жұмыс істейді. ТСР хаттамасы қашықтықтағы қолданбалы процестердің арасында тұрақты виртуалдық байланысты қамтамасыз етеді. UDP хаттамасы қолданбалы дестелерді дейтаграммалық әдіспен, яғни виртуалдық байланыстарды орнатусыз жіберуді қамтамасыз етеді, және сондықтан ТСР-ге қарағанда үстеме шығындарды азырақ талап етеді.

Жоғарғы деңгей (1 деңгей) қолданбалы деп аталады. Әртүрлі елдердің және ұйымдардың желілерінде қолданылған көп жылдар бойында ТСР/ІР қолданбалы деңгейдегі хаттамалар мен сервистердің көптеген мөлшерін жинады. Оларға FTP файлдарды көшіру хаттамаы, telnet терминалды эмуляциялау хаттамасы, Internet желісінің және оның ресейлік бөлігі РЕЛКОМ-ның электрондық поштасында қолданылатын SMTP пошталық хаттамасы сияқты кең қолданылатын хаттамалар, қашықтықтағы ақпаратқа қолжеткізудің WWW сияқты гипертексттік сервистер және тағы басқалары жатады. Осы курс үшін қызықты болып табылатын олардың кейбіреуіне нақтырақ тоқталайық.

SNMP (Simple Network Management Protocol) хаттамасы желілік басқаруды ұйымдастыру үшін қолданылады. ТСР/ІР жинағындағы басқару үлгісі басқару мәселесін екі бөлікке бөледі. Бірінші бөлігі ақпаратты беруге байланысты. Басқарушы ақпаратты беру хаттамалары әкімшінің хостында жұмыс істейтін бағдарлама-клиент сервермен қалай өзара әреттесетіндігін анықтайды. Олар клиент пен серверлер алмасатын хабарламалардың форматы мен мағынасын, және де атаулар мен адрестердің форматтарын анықтайды. Екінші бөлігі бақыланатын деректермен байланысқан. Стандартта шлюзде қандай деректердің сақталуы және жинақталуы тиіс екендігін, осы деректердің атауларын және осы атаулардың синтаксисін реттейді. SNMP стандартында желіні басқарудың ақпараттық деректер қорының спецификациясы анықталған. MIB (Management Information Base) деректер қоры ретінде белгілі бұл спецификация хосттың немесе шлюздің сақтауы тиіс деректер элементін және олармен жасауға болатын операцияларды анықтайды.

SNMP желіні бақсару хаттамасы әкімші шақыратын желіні басқару бағдарламасы-клиенті мен желіні басқарудың бағдарламасы-сервері арасындағы өзара әрекеттесу ережелерін анықтайды.

FTP (File Transfer Protocol) файлдарды жіберу хаттамасы файлға қашықтықтан қолжеткізуді іске асырады. Оны желі бойымен файлдарды жіберу үшін қосымшалар мен қолданушылар қолдана алады. Сенімді жіберуді қамтамасыз ету үшін, FTP көлік ретінде қосылысты орнататын ТСР хаттамасын қолданады. Дегенмен файлдарды жіберуден басқа басқа да қызметтерді ұсынады. Осылайша қолданушыға қашықтықтағы машинамен интерактивтік жұмыс істеу мүмкіндігі берілед3, мысалы, ол оның каталогтарының мазмұнын басып шығара алады. Бұдан басқа FTP қолданушыға жадыда сақталатын

деректердің түрі мен форматын көрсетуге мүмкіндік береді. Ең соңында, FTP қолданушылардың аутентификациясын орындайды. Қажетті файлды жіберудің алдында хаттамаға сәйкес қолданушылар өз аттарын немесе құпиясөздерін хабарлаулары тиіс.

FTP ТСР/ІР стегіндегі файлдарды жіберудің ең жалпы хаттамасы болса да, ол бағдарламалау үшін ең күрделі болып табылады. FTP-ның барлық мүмкіндіктерін қажет етпейтін қосымшалар, басқа, үнемдірек хаттаманы – TFTP (Trivial File Transfer Protocol) файлдардың жіберудің ең қарапайым хаттамасын қолдана алады. Бұл хаттама тек қана файлдарды жіберуді іске асырады, мұнымен қатар көлік ретінде ТСР-ге қарағандай қарапайым қосылыстар орнатпайтын UDP хаттамасы қолданылады.

telnet хаттамасы процестер арасында, және де процес пен терминал арасында байт ағындарын жіберуді қамтамасыз етеді. Бұл хаттама көбінесе қашықтықтағы ЕЭМ-ның терминалының эмуляциясы үшін қолданылады. Мұндай жіберуді қамтамасыз ету үшін telnet хаттамасында терминалдарға қызмет көрсету құралдарының кең спектрін ұсынады.