Презентация на тему "Канальный уровень osi"

Содержание

• 
  Слайд 1

  Канальный уровень OSI

• 
  Слайд 2

  Канальный уровень

  (англ. DataLinklayer) — второй уровень сетевой модели OSI, предназначенный для передачи данных узлам, находящимся в том же сегментелокальной сети. Также может использоваться для обнаружения и, возможно, исправления ошибок, возникших на физическом уровне. Примерами протоколов, работающих на канальном уровне, являются: Ethernet для локальных сетей (многоузловой), Point-to-PointProtocol (PPP), HDLC и ADCCP для подключений точка-точка (двухузловой).

• 
  Слайд 3
  

  Канальный уровень отвечает за доставку кадров между устройствами, подключенными к одному сетевому сегменту. Кадры канального уровня не пересекают границ сетевого сегмента. Функции межсетевой маршрутизации и глобальной адресации осуществляются на более высоких уровнях модели OSI, что позволяет протоколам канального уровня сосредоточиться на локальной доставке и адресации.

• 
  Слайд 4
  

  Заголовок кадра содержит аппаратные адреса отправителя и получателя, что позволяет определить, какое устройство отправило кадр и какое устройство должно получить и обработать его. В отличие от иерархических и маршрутизируемых адресов, аппаратные адреса одноуровневые. Это означает, что никакая часть адреса не может указывать на принадлежность к какой либо логической или физической группе.

• 
  Слайд 5
  

  Когда устройства пытаются использовать среду одновременно, возникают коллизии кадров. Протоколы канального уровня выявляют такие случаи и обеспечивают механизмы для уменьшения их количества или же их предотвращения.

• 
  Слайд 6
  

  Многие протоколы канального уровня не имеют подтверждения о приёме кадра, некоторые протоколы даже не имеют контрольной суммы для проверки целостности кадра. В таких случаях протоколы более высокого уровня должны обеспечивать управление потоком данных, контроль ошибок, подтверждение доставки и ретрансляции утерянных данных.

• 
  Слайд 7
  

  На этом уровне работают коммутаторы, мосты. В программировании доступ к этому уровню предоставляет драйвер сетевой платы. В операционных системах имеется программный интерфейс взаимодействия канального и сетевого уровней между собой, это не новый уровень, а просто реализация модели для конкретной ОС. Примеры таких интерфейсов: ODI, NDIS.[

• 
  Слайд 8

  Подуровни канального уровня

  Спецификация IEEE 802 разделяет этот уровень на 2 подуровня. MAC (MediaAccessControl) регулирует доступ к разделяемой физической среде, LLC (LogicalLinkControl) обеспечивает обслуживание сетевого уровня.

• 
  Слайд 9

  Функции канального уровня

  Получение доступа к среде передачи. Обеспечение доступа — важнейшая функция канального уровня. Она требуется всегда, за исключением случаев, когда реализована полносвязная топология (например, два компьютера, соединенных через кроссовер, или компьютер со свичом в полнодуплексном режиме). Выделение границ кадра. Эта задача также решается всегда. Среди возможных решений этой задачи — резервирование некоторой последовательности, обозначающей начало или конец кадра. Аппаратная адресация (или адресация канального уровня). Требуется в том случае, когда кадр могут получить сразу несколько адресатов. В локальных сетях аппаратные адреса (MAC-адреса) применяются всегда. Обеспечение достоверности принимаемых данных. Во время передачи кадра есть вероятность, что данные исказятся. Важно это обнаружить и не пытаться обработать кадр, содержащий ошибку. Обычно на канальном уровне используются алгоритмы контрольных сумм, дающие высокую гарантию обнаружения ошибок. Адресация протокола верхнего уровня. В процессе декапсуляции указание формата вложенного PDU существенно упрощает обработку информации, поэтому чаще всего указывается протокол, находящийся в поле данных, за исключением тех случаев, когда в поле данных может находиться один-единственный протокол.

• 
  Слайд 10

  MAC-адрес

  (от англ. MediaAccessControl — управление доступом к среде, также HardwareAddress) — это уникальный идентификатор, присваиваемый каждой единице активного оборудования компьютерных сетей. Большинство сетевых протоколовканального уровня используют одно из трёх пространств MAC-адресов, управляемых IEEE: MAC-48, EUI-48 и EUI-64. Адреса в каждом из пространств теоретически должны быть глобально уникальными. Не все протоколы используют MAC-адреса, и не все протоколы, использующие MAC-адреса, нуждаются в подобной уникальности этих адресов.

• 
  Слайд 11
  

  В широковещательных сетях (таких, как сети на основе Ethernet) MAC-адрес позволяет уникально идентифицировать каждый узел сети и доставлять данные только этому узлу. Таким образом, MAC-адреса формируют основу сетей на канальном уровне, которую используют протоколы более высокого (сетевого) уровня. Для преобразования MAC-адресов в адреса сетевого уровня и обратно применяются специальные протоколы (например, ARP и RARP в сетях IPv4 и NDP в сетях на основе IPv6).

• 
  Слайд 12
  

  Адреса вроде MAC-48 наиболее распространены; они используются в таких технологиях, как Ethernet, Tokenring, FDDI, WiMAX и др. Они состоят из 48 бит, таким образом, адресное пространство MAC-48 насчитывает 248 (или 281 474 976 710 656) адресов. Согласно подсчётам IEEE, этого запаса адресов хватит по меньшей мере до 2100 года. EUI-48 от MAC-48 отличается лишь семантически: в то время как MAC-48 используется для сетевого оборудования, EUI-48 применяется для других типов аппаратного и программного обеспечения. Идентификаторы EUI-64 состоят из 64 бит и используются в FireWire, а также в IPv6 в качестве младших 64 бит сетевого адреса узла.

• 
  Слайд 13

  ARP

  (англ. AddressResolutionProtocol — протокол определения адреса) — протокол в компьютерных сетях, предназначенный для определения MAC адреса по известному IP адресу.

• 
  Слайд 14
  

  Рассмотрим суть функционирования ARP на простом примере. Компьютер А (IP адрес 10.0.0.1) и компьютер Б (IP адрес 10.22.22.2) соединены сетью Ethernet. Компьютер А желает переслать пакет данных на компьютер Б, IP адрес компьютера Б ему известен. Однако сеть Ethernet, которой они соединены, не работает с IP адресами. Поэтому компьютеру А для осуществления передачи через Ethernet требуется узнать адрес компьютера Б в сети Ethernet (MAC адрес в терминах Ethernet). Для этой задачи и используется протокол ARP. По этому протоколу компьютер А отправляет широковещательный запрос, адресованный всем компьютерам в одном с ним сегменте Ethernet. Суть запроса: «компьютер с IP адресом 10.22.22.2, сообщите свой MAC адрес компьютеру с IP адресом 10.0.0.1». Сеть Ethernet доставляет этот запрос всем устройствам в том же сегменте Ethernet, в том числе и компьютеру Б. Компьютер Б отвечает компьютеру А на запрос и сообщает свой MAC адрес (напр. 00:ea:d1:11:f1:11) Теперь, получив MAC адрес компьютера Б, компьютер А может передавать ему любые данные через сеть Ethernet.

• 
  Слайд 15
  

  Наибольшее распространение ARP получил благодаря повсеместности сетей IP, построенных поверх Ethernet, поскольку практически в 100 % случаев при таком сочетании используется ARP. В семействе протоколов IPv6 ARP не существует, его функции возложены на ICMPv6.

• 
  Слайд 16

  ARP оповещение (ARP Announcement)

  — это пакет (обычно ARP запрос [3]) содержащий корректную SHA и SPA хоста-отправителя, с TPA равной SPA. Это не разрешающий запрос, а запрос на обновление ARP-кеша других хостов, получающих пакет. Большинство операционных систем посылают такой пакет при включении хоста в сеть, это позволяет предотвратить ряд проблем. Например при смене сетевой карты (когда необходимо обновить связь между IP и MAC адресами), такой запрос исправит записи в ARP-кеше других хостов в сети.

• 
  Слайд 17

  ДЗ

  Сообщение на бумаге: «Разделяемая среда, методы доступа. Неразделяемая среда.»