Датаграммы и сеансы

Существуют два типа межкомпьютерного обмена данными – датаграммы и сеансы. Датаграмма – это сообщение, которое не требует подтверждение о приёме от принимающей стороны. Если такое подтверждение необходимо, то адресат должен сам послать специальное сообщение. Для осуществления обмена этим способом принимающая и передающая стороны должны придерживаться определённого протокола во избежании недоразумений. Каждая датаграмма является самостоятельным сообщением, и при наличии нескольких датаграмм в ЛВС порядок их доставки не гарантируется. В некоторых случаях максимальный размер датаграмм гораздо меньше, чем длина сообщения в сеансах. Зато в большинстве ЛВС скорость передачи датаграмм гораздо выше, чем сообщений в сеансах.

В противоположность датаграммам, в сеансе предполагается создание логической связи для обмена сообщениями между рабочими станциями и гарантируется получение сообщений. В то время как датаграммы могут передаваться в любые моменты времени, в сеансе для передачи сообщений необходимо выполнить некоторую подготовительную работу: сеанс должен быть сначала установлен, после этого происходит обмен сообщениями, и, наконец, после окончания обмена данными сеанс должен быть закрыт.

6.1 Протоколы IPX/SPX

Фирма Novell в сетевой ОС NetWare применяет протокол IPX для обмена датаграммами и протокол SPX для обмена в сеансах.

Протоколы NetWare

В сетевой ОС NetWare (фирмы Novell) применяется протокол IPX для обмена датаграммами и протокол SPX для обмена в сеансах.

Уровень сеансов связи реализован как надстройка над транспортным уровнем, реализующим датаграммную передачу данных. Соответствие протоколов OSI и NetWare показано на рисунке 6.1.

Рис.6.1. Соответствие протоколов OSI и NetWare

Протокол IPX

Протокол IPX (International Packet Exchange – Межсетевой обмен пакетами) применяется модулями перенаправления файлов в ОС NetWare. Протокол IPX является упрощённым вариантом протокола XNS (Xerox Network Standard), разработанного фирмой Xerox и поддерживает только обмен датаграммами (его иногда называют безсеансным). Он соответствует сетевому уровню по модели OSI и выполняет функции адресации, маршрутизации и переключения в процессе передачи пакетов сообщений. Протокол IPX является более быстродействующим, чем протокол SPX для поддержки сеансов. Несмотря на отсутствие гарантий доставки сообщений, по данным фирмы Novell, в 95 процентах случаев сообщения доставляются безошибочно.

Именно протокол IPX (а не SPX) используется модулями перенаправления файлов в ОС NetWare при обмене служебными сообщениями с файловым сервером. Этот метод оказывается надёжным потому что каждый такой запрос от рабочей станции требует ответного сообщения со стороны сервера. Таким образом, модули перенаправления файлов подразумевают, что реакция сервера на служебный запрос (например, записать файл) последует только от после соответствующего ответного подтверждения от сервера.

Протокол IPX имеется и во всех версиях NetWare, в отличие от SPX.

Пакет можно разделить на две части – заголовок и передаваемые данные (рис.6.2). В заголовке пакета располагается адрес назначения, обратный адрес и некоторая служебная информация.

Рис.6.2. Формат пакета IPX

Особенность формата пакета является то, что все поля заголовка содержат значения в перевёрнутом формате, то есть по младшему адресу записывается старший байт данных, а не младший, как это принято в процессорах фирмы Intel.

Поле “Data” может иметь длину от 0 до 546 байт. Если длина поля “Data” равна нулю, пакет состоит из одного заголовка. Такой пакет может использоваться программой, например, для подтверждения приёма пакета с данными.

Протокол SPX

Протокол SPX (Sequenced Packet Exchange – последовательный обмен пакетами) предназначен для установления диалога и применяется в течение сеанса. Для обмена данными по этому протоколу, прежде всего, необходимо установить логическую связь между двумя участниками диалога. После этого сообщения могут циркулировать в обоих направлениях с гарантией их безошибочной доставки. Протокол SPX также гарантирует, что сообщения будут передаваться в правильной последовательности (в случае одновременной передачи нескольких пакетов).

Протокол SPX работает на транспортном уровне по модели OSI.

В ОС NetWare протокол IPX используется для обмена пакетами, при обслуживании файлов, а протокол SPX используется для доступа к внутренним функциям управления и диагностики сети.

Протокол SPX находится над IPX и использует IPX для обмена пакетами сообщений.

Формат пакета SPX

Пакет, передаваемый при помощи протокола SPX, имеет более длинный заголовок. Дополнительно к 30 байтам стандартного заголовка пакета IPX добавляется ещё 12 байт (рис.6.3).

Рис.6.3. Формат пакета SPX

Поле Coon Control – набор битовых флагов

01-08 – зарезервировано;

10h – End of Message – признак, сигнализирующий об окончании передачи (формируется программой);

20h – Attention – передаётся из программы в программу, игнорируется SPX;

40h – Acknowledgement Required – формируется SPX;

80h – System Packet – для пакетов, формируемых SPX не для программ.

Поле Data Stream Type – набор битовых флагов, используемый для классификации данных:

00h-FDh – может использоваться программой произвольным образом;

FEh – End of Connection – формирует SPX по команде из программы;

FFh – End of Connection Acknowledgement – Это значение отмечает пакет, подтверждающий завершение связи.

Протокол NetBIOS

Протокол NetBIOS (Network Basic Input/Output System – базовая сетевая система ввода/вывода), разработан IBM в 1984г. (IBM PC LAN) – LAN Manager. Это протокол работает на трёх уровнях семиуровневой модели OSI: сетевом уровне, транспортном уровне и на уровне каналов связи.

Протокол NetBIOS поддерживается в сетях IBM (IBM PC LAN), Novell NetWare, Microsoft Windows for Workgroups, UNIX и других сетях. К сожалению, нет единого стандарта на протокол NetBIOS, поэтому в сетевом программном обеспечении разных фирм используются разные интерфейсы для вызова команд NetBIOS.

Наибольший интерфейс представляет применение NetBIOS в сетях Novell NetWare и Microsoft Windows for Workgroups.

NetBIOS является интерфейсом сеансового уровня для LAN Manager (LAN Manager – это сетевая ОС фирмы Microsoft), то есть представляет уровень управления сеансами. В качестве транспортных средств NetBIOS использует транспортные протоколы NetBEUI, TCP/IP или IPX/SPX. Причём родным для LAN Manager (т.е. ОС Microsoft Windows) является NetBEUI – расширенный интерфейс пользователя для сетевой базовой системы ввода-вывода фирмы Microsoft (NetBIOS Extended Uses Interface).

	Прикладной	Прикладные программа NetBIOS
	Представлений
	Сеансовый	NetBIOS
	Транспортный	IPX/SPX TCP/IP NetBEUI
	Сетевой
	Канальный	Драйверы сетевого адаптера
	Физический	Сетевой адаптер

Рис.6.4. Соответствие протоколов OSI и NetWare

Эти транспортные сетевые средства “сидят” под сеансовым уровнем NetBIOS по отношению к модели OSI.

Программное обеспечение NetBIOS выполняет сетевые функции ввода-вывода в виде команд через интерфейс прикладного программирования (API).

Протокол NetBIOS (Network Basic Input/Output System – базовая сетевая система ввода/вывода), разработан IBM в 1984г. (IBM PC LAN) – LAN Manager. Это протокол работает на трёх уровнях семиуровневой модели OSI: сетевом уровне, транспортном уровне и на уровне каналов связи.

Протокол NetBIOS поддерживается в сетях IBM (IBM PC LAN), Novell NetWare, Microsoft Windows for Workgroups, UNIX и других сетях. К сожалению, нет единого стандарта на протокол NetBIOS, поэтому в сетевом программном обеспечении разных фирм используются разные интерфейсы для вызова команд NetBIOS.

Требования на обмен сообщениями, поступающие от модулей сетевой ОС, выполняющих перенаправление файлов, или от прикладных программ (таких как электронная почта) попадают на уровень NetBIOS. Эти требования можно разделить на четыре категории:

1) Поддержка имён. Каждая из рабочих станций в ЛВС имеет одно или несколько имён. Эти имена хранятся NetBIOS в таблице, в первом столбце которой записывается уникальное и неизменное имя сетевого адаптера. Дополнительные имена пользователей (например, BARRY) могут быть добавлены в таблицу для удобства идентификации каждой рабочей станции. Пользовательские имена могут быть уникальными или, в специальных случаях, относится к группе пользователей.

2) Поддержка сеанса. NetBIOS осуществляет управление процессами установки связи, обмена и окончания связи между любыми двумя узлами (рабочими станциями) в ЛВС. Это происходит следующим образом. Сначала одна станция начинает прослушивать сеть в ожидании вызова. Другая станция её вызывает. Устанавливается сеанс, в течении которого оба компьютера на равных основаниях и принимают сообщения. Закончив, обе станции извещают друг друга об этом и закрывают сеанс.

3) Поддержка датаграмм. Сообщения могут передаваться для какого-то имени, группе имён или всем именам ЛВС. Диалога между двумя машинами при этом не устанавливается и приём сообщений при этом это не гарантируется.

4) Статус адаптера/сеанса. С помощью NetBIOS прикладная программа имеет возможность получить о локальном сетевом адаптере, о других адаптерах в сети и обо всех текущих сеансах в ЛВС.

Фирма IBM поставляла NetBIOS как отдельный программный продукт, реализованный в виде резидентной программы NETBEUI.COM.

Наибольший интерфейс представляет применение NetBIOS в сетях Novell NetWare и Microsoft Windows for Workgroups.

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском: