Стек протоколов TCP/IP и эталонная модель организации сетей на его основе. Лекции по курсу «Компьютерные сети» — goo.gl/0aIOuf
Страница курса — www.asozykin.ru/courses/networks_online

Модель TCP/IP – одна из двух эталонных моделей организации сетей, которые популярны в настоящее время. Это фактический (de facto) стандарт на основе стека протоколов TCP/IP. Модель TCP/IP описывает, как нужно строить сети на основе разных технологий, чтобы в них работал стек TCP/IP.

Модель содержит 4 уровня:
— Сетевых интерфейсов
— Интернет
— Транспортный
— Прикладной

По назначению уровни похожи на уровни модели взаимодействия открытых систем ISO OSI.
Уровень сетевых интерфейсов обеспечивает интеграцию стека TCP/IP с существующими сетевыми технологиями Ethernet, Wi-Fi и др. Уровень интернет (аналог сетевого уровня OSI) нужен для объединения сетей, построенных на основе разных сетевых технологий, и поиска маршрута в крупной составной сети. Транспортный уровень, как и в модели OSI, обеспечивает связь между процессами на разных компьютерах сети.

В прикладном уровне модели TCP/IP сочетаются функции уровней сеансового, представления и прикладного модели OSI. Считается, что если приложению TCP/IP нужны возможности сеансового уровня, или уровня представления, то оно должно самостоятельно их реализовать.

Стек протоколов TCP/IP – наиболее популярный набор сетевых протоколов в настоящее время. Он является основой интернет и широко используется.

Лекция «Основы организации компьютерных сетей» youtu.be/EPvxn9KvBvs
Лекция «Модель взаимодействия открытых систем (ISO OSI)»
youtu.be/1eiBNM6MpqM

Практические занятия по курсу «Компьютерные сети»
goo.gl/YP3l83

Мой канал с краткими и понятными объяснениями сложных тем в ИТ и компьютерных науках:
goo.gl/kW93MA

Физический уровень модели OSI компьютерных сетей. Лекции по курсу «Компьютерные сети» — goo.gl/0aIOuf
Страница курса — www.asozykin.ru/courses/networks_online

Физический уровень – первый уровень модели взаимодействия открытых систем (ISO OSI).
Задача физического уровня: передача потока бит по среде передачи данных. Физический уровень не вникает в смысл передаваемой информации.
Единица передачи информации на физическом уровне – бит.

Основной вопрос, который решается на физическом уровне: как представить биты информации в виде сигналов, передаваемых по среде. Основная сложность в том, что при передаче по среде происходят искажения сигналов. Сигнал, который доходит до получателя, часто очень сильно отличается от сигнала, который передал отправитель. Поэтому важно выбрать правильную форму представления, чтобы можно было распознать сигнал без ошибок.

Мы воспользуемся преимуществом модели открытых систем: изоляция решений на разных уровнях. Будем считать, что физический уровень передает поток бит, а как он это делает, нам не важно.

Канал связи имеет следующие характеристики:
— Пропускная способность (бит/с) – сколько данных можно передать за единицу времен
— Задержка – сколько времени проходит от отправки сигнала до его получения.
— Количество ошибок – как часто в канале связи возникают ошибки.

Типы каналов связи по направлению передачи данных:
— Симплексный – данные можно передавать только в одном направлении
— Дуплексный – возможна передача данных в двух направлениях одновременно
— Полудуплексный – данные можно передавать в двух направлениях, но по очереди.

Среды передачи данных:
1. Кабель
­ — Телефонный кабель (“лапша”)
— Коаксиальный кабель
­ — Витая пара
­ — Оптический кабель
­ — Провода электропитания 220В
2. Беспроводные технологии
­ — Радиоволны
­ — Инфракрасное излучение
3. Спутниковые каналы
4. Беспроводная оптика (лазеры)

Для представления сигналов можно использовать два подхода:
— Цифровые сигналы. Метод представления сигналов: кодирование. Используется в медных кабелях.
— Аналоговые сигналы. Метод представления сигнала: модуляция. Используется в беспроводной среде и в оптоволокне.

Лекция «Основы организации компьютерных сетей» — youtu.be/EPvxn9KvBvs
Лекция «Модель взаимодействия открытых систем (ISO OSI)» — youtu.be/1eiBNM6MpqM

Практические занятия по курсу «Компьютерные сети»
goo.gl/YP3l83

Мой канал с краткими и понятными объяснениями сложных тем в ИТ и компьютерных науках:
goo.gl/kW93MA

Канальный уровень модели OSI. Методы выделения кадра. Обнаружение ошибок и повторная передача. Остановка и ожидание, скользящее окно. Подуровни LLC и MAC. Адресация на уровне MAC. Управление доступом к разделяемой среде.

Подробное описание сетевого уровня модели OSI. Объединение сетей. Фрагментация. Масштабирование сетей. Маршрутизация.

Транспортный уровень модели взаимодействия открытых систем. Порты. Протоколы TCP и UDP. Интерфейс сокетов.

Обзор прикладного уровня моделей OSI и TCP/IP. Лекции по курсу «Компьютерные сети» — goo.gl/0aIOuf
Страница курса — www.asozykin.ru/courses/networks_online

Прикладной уровень — самый верхний уровень моделей OSI и TCP/IP. Протоколы прикладного уровня используются для свези между различными сетевыми приложениями.
В стек TCP/IP входят следующие протоколы прикладного уровня:
— протокол передачи Web-страниц HTTP (Hypertext Transfer Protocol)
— протоколы электронной почты SMTP, POP3 и IMAP.
— протокол системы доменных имен DNS (Domain Name System)
— протокол передачи файлов FTP (File Transfer Protocol)
— и многие другие.
В стеке протоколов TCP/IP прикладной протокол должен реализовывать функции сеансового уровня и уровня представления модели OSI, если они ему нужны.
Протокол HTTP использует HTTP keep alive для загрузки различных элементов Web-страницы (гипертекста, стилевого файла, картинок и т.п.) через одно соединение TCP для увеличения производительности (функция сеансового уровня).
Протокол HTTPS использует технологии TLS/SSL для шифрования передаваемых по сети данных в целях безопасности (функция уровня представления).
Некоторые современные сетевые устройства работают на прикладном уровне. Например, контент-фильтр, который может ограничивать доступ к некоторым Web-страницам. Для этого контент-фильтр просматривает HTTP трафик, анализирует адреса, к которым обращается пользователь, и блокирует доступ к запрещенным адресам и доменам.

Практические занятия по курсу «Компьютерные сети» — goo.gl/YP3l83

Мой канал с краткими и понятными объяснениями сложных тем в ИТ и компьютерных науках:
goo.gl/kW93MA

Лекция по топологиям компьютерных сетей. Курс «Компьютерные сети» — www.asozykin.ru/courses/networks_online.

Топология — это «схема» соединения компьютеров в сети.

Более строго, топология сети – конфигурация графа:
— Вершины – узлы сети (компьютеры и сетевое оборудование)
— Ребра – связи между узлами (физические или информационные)

Популярные базовые топологии компьютерных сетей:
— Полносвязная
— Ячеистая
— Кольцо
— Дерево
— Общая шина

На практике чаще всего используется смешанная топология, при которой разные сегменты сети используют разные базовые топологии.

Типы топология:
— Физическая топология – соединения устройств в сети.
— Логическая топология – правила распространения сигналов в сети.

Логическая и физическая топологии могут отличаться:
— Классический Ethernet: физическая топология звезда, а логическая — общая шина.
— Коммутируемый Ethernet: физическая топология звезда, а логическая топология полносвязная.
— Wi-Fi: проводных сеодинений между компьютерами нет, а логическая топология — общая шина.

Мой канал с краткими и понятными объяснениями сложных тем в ИТ и компьютерных науках —
goo.gl/kW93MA

Тестируем виртуального диктора от Mail.ru — dictor.mail.ru/

Курс «Программирование глубоких нейронных сетей на Python» — openedu.ru/course/urfu/PYDNN/
Начало курса 6 сентября.

Добавляйтесь в друзья в социальных сетях:
вКонтакте — vk.com/avsozykin
Instagram — www.instagram.com/sozykin_andr/
Facebook — www.facebook.com/asozykin
Twitter — twitter.com/AndreySozykin

Мой сайт — www.asozykin.ru

Мой канал с краткими и понятными объяснениями сложных тем в ИТ и компьютерных науках — www.youtube.com/c/AndreySozykinCS

Помощь проекту:
WMR: R288272666982
WMZ: Z293550531456
Яндекс.Деньги: 410011531129223

Блог: zametkinapolyah.ru/
Полезное в блоге: zametkinapolyah.ru/veb-programmirovanie и zametkinapolyah.ru/servera-i-protokoly
Паблик блога в ВК: vk.com/zametkinapolyah
Публикация: zametkinapolyah.ru/servera-i-protokoly/chto-takoe-model-osi-etalonnaya-model-setevogo-vzaimodejstviya-urovni-setevoj-modeli-osi-primery-i-prostoe-obyasneniya-principa-raboty-semiurovnevoj-modeli.html

Что такое модель OSI и кто ее придумал?

Модель OSI не случайно называют моделью сетевого взаимодействия, а также ее не случайно называют эталонной моделью. Модель OSI описывает то как должны взаимодействовать машины в компьютерной сети.
Если говорить в рамках определения, то OSI – это базовая или эталонная модель взаимодействия открытых систем.
Любое взаимодействие происходит по протоколу или определённому набору правил взаимодействия, например, взаимодействие между браузером и веб-сервером (например, сервером Apache) происходит по протоколу HTTP.
Модель OSI разработала международная организация стандартизации ISO.
Все мы помним Вавилонскую башню и как плачевно закончилось ее строительство, примерно такая же ситуация произошла в 70-ых годах XX века: компьютеры одной крупной организации стали не понимать или плохо понимать компьютеры другой организации.
В качестве выхода из сложившейся ситуации была разработка эталонной модели сетевого взаимодействия OSI. Естественно, модель OSI – это академический подход и ее разработка заняла около 7 лети. Заметим, что модель OSI лишь описывает принципы взаимодействия устройств в сети, но не говорит о том, как это должно быть реализовано физически.

Зачем нужна эталонная модель?

Для ответа на этот вопрос давайте посмотрим приблизительную структуру вашего Интернет-провайдера:
Есть монтажники и техники сервиса, которые работают с кабелем: укладывают его, диагностируют обрывы и прочее.
Есть отдел/отделы, занимающиеся проектированием, строительством и развитием сети. Инженерам этого отдела нужно понимать: принципы построения компьютерных сетей, физические свойства материалов, используемых в качестве среды передачи данных, а также знать, что ресурсы любой среды конечны и представлять как эти ресурсы делятся между абонентами.
Есть отдел, занимающийся администрированием сети провайдера. Инженерам из этого отдела в идеале вообще не интересно: что используется в качестве среды передачи. Этот отдел решает вопросы логической организации сети, маршрутизации и транспортировки данных.
Конечно же, у провайдера есть отделы или группы, которые занимаются разработкой различных приложений, например, биллинговых систем, которые определяют – давать абоненту доступ к сети Интернет или просить с него денег.
Но если отбросить инженеров, о которых мы говорили в п.4, то верхних три уровня целиком и полностью отданы компьютеру/смартфону абонента и серверу, на который этот абонент пытается попасть.

Композиция «All Good In The Wood» принадлежит исполнителю Audionautix. Лицензия: Creative Commons Attribution (https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/).
Исполнитель: audionautix.com/

Оригинальная запись: www.youtube.com/watch?v=aircAruvnKk