Reklama

Форматы пакетов локальных сетей

Информация в локальных сетях, как правило, передается отдельными порциями, кусками, называемыми в различных источниках пакетами, кадрами или блоками. Использование пакетов связано с тем, что в сети, как правило, одновременно может происходить несколько сеансов связи (во всяком случае при топологиях типа ” шина ” и “кольцо “). То есть в течение одного и того же интервала времени могут идти два или больше процессов передачи данных между абонентами.

Пакеты как раз и позволяют разделить во времени сеть между передающими информацию абонентами. Если бы вся требуемая информация передавалась сразу, непрерывно, без разделения на пакеты, то это привело бы к монопольному захвату сети одним из абонентов на довольно продолжительное время. Все остальные абоненты вынуждены были бы ждать окончания передачи всей информации, что в ряде случаев может потребовать десятков секунд и даже минут (например, копирование содержимого целого жесткого диска).

Чтобы уравнять в правах всех абонентов, а также примерно уравнять для всех них время доступа к сети и интегральную скорость передачи для всех абонентов, как раз и используются пакеты (кадры). С другой стороны, пакеты имеют преимущества и перед побайтовой (8 бит) или пословной (16 бит или 32 бита) передачей, так как увеличивает полезную загрузку сети, уменьшая требуемое количество служебной информации. 

 Структура пакета определяется прежде всего аппаратурными особенностями данной сети, выбранной топологией и типом среды передачи информации. Но она также существенно зависит от используемого протокола (порядка обмена информацией). Типичный пакет содержит в себе следующие основные поля (части):

 — стартовая комбинация (не обязательна)

 — обеспечивает настройку аппаратуры адаптера или другого сетевого устройства на прием и обработку пакета;

 — сетевой адрес (идентификатор) принимающего абонента

 — индивидуальный или групповой номер, присвоенный принимающему абоненту в сети, позволяет приемнику распознать пакет, адресованный ему или всем абонентам сети;

— сетевой адрес (идентификатор) передающего абонента

— индивидуальный или групповой номер, присвоенный передающему абоненту, информирует принимающего абонента, откуда пришел данный пакет; 

— служебная информация

— указывает на тип пакета, его номер, на то, что с ним надо делать и т.д.; 

— данные

— та информация, ради передачи которой используется данный пакет; 

— контрольная сумма пакета

— числовой код, формируемый передатчиком по определенным правилам и содержащий в свернутом виде информацию обо всем пакете, используется для проверки правильности передачи пакета на приемном конце; 

— стоповая комбинация (не обязательна)

— информирует принимающего абонента об окончании пакета, обеспечивает выход аппаратуры приемника из состояния приема. 

Нередко выделяют начальное управляющее поле пакета, то есть поле, включающее в себя стартовую комбинацию, сетевые адреса приемника и передатчика, а также служебную информацию, поле данных пакета и конечное управляющее поле пакета, включающее в себя контрольную сумму и стоповую комбинацию. Начальное управляющее поле при этом называют заголовком пакета.  

В служебную информацию могут входить указание на маршрут данного пакета (в сложных сетях, состоящих из нескольких сетей, соединенных между собой), а также код длины поля данных. 

ffd

Пакеты делятся на два основных типа: управляющие (которые не содержат поля данных) и информационные (в которых поле данных присутствует). Управляющие пакеты служат для решения вспомогательных задач по обмену в сети, например, для установления соединения между абонентами с целью дальнейшей передачи данных, для завершения соединения после прекращения сеанса обмена, для подтверждения приема информационного пакета. Простейший пример сеанса связи между двумя абонентами представлен на рис. 1.21.

Передающий абонент сначала запрашивает с помощью управляющего пакета принимающего абонента о готовности принять данные. Принимающий отвечает управляющим пакетом о своей готовности. Затем следует собственно передача данных, причем на каждый информационный пакет от передатчика приемник отвечает соответствующим пакетом подтверждения приема. После окончания передачи данных передающий абонент заканчивает сеанс связи управляющим пакетом. 

На рис. 1.22 для примера приведена реальная структура кадра (пакета), принятая в наиболее распространенной сети Ethernet. В начале передается преамбула (стартовая комбинация), затем сетевые адреса получателя (приемника) и отправителя (передатчика), затем следуют управляющие байты, байты данных и контрольная сумма. При необходимости увеличить количество управляющей информации под нее отводится нужное число байт данных. Отметим, что в сети Ethernet имеется ограничение на минимальную длину пакета, и именно с этим связано ограничение снизу количества байт данных.

Безымянный

В заключение данного раздела надо отметить, что существуют два термина, относящихся к сетям вообще: коммутация пакетов и коммутация каналов (или цепей). При коммутации пакетов по одному каналу идут пакеты разного назначения с временным разделением. Каждый абонент отлавливает в сети те пакеты, которые адресованы ему. При коммутации каналов (цепей) производится физическое переключение различных каналов, линий связи (пример: обычная телефонная сеть). Коммутация в данном случае осуществляется в узлах коммутации (телефонные станции).  

Reklama