Поняття «стек комунікаційних протоколів»

Найважливішим напрямом стандартизації у сфері обчислювальних мереж є стандартизація комунікаційних протоколів. В даний час у мережах використовується велика кількість стеків комунікаційних протоколів. Найбільш популярні такі стеки:

Використання в мережі того чи іншого стеку комунікаційних протоколів багато в чому визначає особу мережі та її характеристики. У невеликих мережах може використовуватися лише один стек. У великих корпоративних мережах, що поєднують різні мережі, паралельно використовуються, як правило, кілька стеків.

У комунікаційному устаткуванні реалізуються протоколи нижніх рівнів, які більшою мірою стандартизовані, ніж протоколи верхніх рівнів, і є передумовою успішної спільної роботи устаткування різних виробників. Перелік протоколів, які підтримуються тим чи іншим комунікаційним пристроєм, є однією з найважливіших характеристик цього пристрою.

Комп'ютери реалізують комунікаційні протоколи як відповідних програмних елементів мережевий операційної системи, наприклад, протоколи канального рівня, зазвичай, виконані як драйверів мережевих адаптерів, а протоколи верхніх рівнів як серверних і клієнтських компонент мережевих сервісів.

IPX/SPX(від англ. Internetwork Packet eXchange/Sequenced Packet eXchange - міжмережевий обмін пакетами/послідовний обмін пакетами) - стек протоколів, що використовується в мережах Novell NetWare. Протокол IPX забезпечує мережевий рівень (доставку пакетів, аналог IP), SPX - транспортний та сеансовий рівні (аналог TCP).

NetWare - мережна операційна система та набір мережевих протоколів, яківикористовуються у цій системі для взаємодії з комп'ютерами-клієнтами, підключеними до мережі.

Стек протоколів є безпосередньою частиною операційної системи Novell NetWare, що з'явилася в 1983 і вважається розвитком стеку протоколів XNS (англ.) компанії Xerox. IPX/SPX вважався оптимальним для застосування в локальних обчислювальних мережах, тоді як TCP/IP передбачався ефективнішим для глобальних мереж.

До кінця 1990-х TCP/IP, що був стандартним стеком інтернету, фактично витіснив IPX/SPX та з локальних обчислювальних середовищ. Стек IPX/SPX ніколи не мав застосування у глобальних мережах.

В даний час протокол не обов'язковий до використання в мережах Netware (починаючи з версій 4.x), і підтримується не тільки їй.

Стек NetBIOS/SMB. Цей стек широко застосовується у продуктах компаній IBM та Microsoft. На його фізичному та канальному рівнях використовуються всі найпоширеніші протоколи Ethernet, Token Ring, FDDI та інші. На верхніх рівнях працюють протоколи NetBIOS та SMB.

Протокол NetBIOS (Network Basic Input/Output System) з'явився 1984 року як мережне розширення стандартних функцій базової системи вводу/виводу (BIOS) IBM PC для мережевої програми PC Network компанії IBM. Надалі цей протокол був замінений так званим протоколом розширеного інтерфейсу користувача NetBEUI - NetBIOS Extended User Interface. Для сумісності програм як інтерфейс до протоколу NetBEUI було збережено інтерфейс NetBIOS. Протокол NetBEUI розроблявся як ефективний протокол, що споживає небагато ресурсів та призначений для мереж, що налічують не більше 200 робочих станцій.

Протокол NetBEUI виконує багато корисних мережевих функцій, які можна віднести до мережного,транспортному та сеансовому рівням моделі OSI, проте він не забезпечує можливість маршрутизації пакетів. Це обмежує застосування протоколу NetBEUI локальними мережами, не розділеними на підмережі, і унеможливлює його використання в складових мережах.

Стек SNA.Стеки протоколів SNA фірми IBM, DECnet корпорації Digital Equipment та AppleTalk/AFP фірми Apple застосовуються в основному в операційних системах та мережевому обладнанні цих фірм. Systems Network Architecture (системна мережева архітектура) — розроблена компанією IBM в 1974 р. загальний опис структури, форматів, протоколів, що використовуються передачі інформації між програмами IBM і устаткуванням, створювалося для об'єднання у глобальні мережі мейнфреймів IBM. Одна із перших мережевих технологій. SNA є семирівневим стеком мережевих протоколів, близьким, але не збігається з мережевою моделлю OSI:

Physical Control забезпечує генерування та кодування електричних сигналів, роботу фізичних інтерфейсів, топологію мережі та комунікаційне середовище (наприклад, кабель)
Data link control (DLC) включає кілька протоколів канального рівня, зокрема. Synchronous Data Link Control (SDLC, протокол управління синхронним каналом передачі даних) для ієрархічних мереж та Token Ring для однорангових локальних мереж, відповідає канальному рівню (Data Link layer) OSI (проте не охоплює повністю функціональність Data Link layer OSI);
Transmission control забезпечує управління з'єднаннями, включаючи шифрування/дешифрування даних, забезпечуючи функціональність, що входить до мережного та транспортного рівня OSI;
Data flow control рівень управління потоками даних, включаючи встановлення з'єднань, черговість передачі даних, призупинення передачі на вимогу тагруповий обмін. Включає функції транспортного та сесійного рівнів OSI;
Presentation services керує перетворенням даних різних форматів, поділом ресурсів та синхронізацією транзакцій. Включає частину функцій сеансового рівня, рівня подання і прикладного рівня OSI;
Transaction services рівень додатків управління розподіленої обробки даних та управління.

Стек DECnet.Digital Equipment Corporation (Digital) розробила сімейство протоколів DECnet з метою забезпечення своїх комп'ютерів раціональним способом сполучення один з одним. Випущена 1975 р. перша версія DECnet забезпечувала можливість повідомлення двох безпосередньо підключених мінікомп'ютерів PDP-11. Цей протокол належить до маршрутизируемых. В останні роки Digital включила підтримку для непатентованих протоколів, проте DECnet, як і раніше, залишається найбільш важливим із мережевих виробів, пропонованих Digital.

В даний час випущено п'яту версію основного виробу DECnet (яку іноді називають Phase V, a в літературі компанії Digital - DECnet/OSI). DECnet Phase V є належним чином розширений набір комплекту протоколів OSI, що підтримує всі протоколи OSI, а також кілька інших патентованих та стандартних протоколів, які підтримувалися попередніми версіями DECnet. Що стосується раніше внесених змін до протоколу, DECnet Phase V сумісний із попередньою версією (тобто Phase IV).

Мережі Frame Relay.

Frame relay (англ. "Ретрансляція кадрів", FR) - протокол канального рівня мережевої моделі OSI. Служба комутації пакетів Frame Relay нині широко поширена у світі. Максимальна швидкість, що допускається протоколом FR – 34,368 мегабіт/сек (канали E3). Комутація:точка-крапка.

Frame Relay був створений на початку 1990-х як заміна протоколу X.25 для швидких надійних каналів зв'язку, технологія FR архітектурно грунтувалася на X.25 і багато в чому подібна до цього протоколу, проте на відміну від X.25, розрахованого на лінії з Досить високою частотою помилок, FR спочатку орієнтувався на фізичні лінії з низькою частотою помилок, і тому більшість механізмів корекції помилок X.25 до складу стандарту FR не увійшла.

Frame relay забезпечує безліч незалежних віртуальних каналів (Virtual Circuits) в одній лінії зв'язку, що ідентифікуються в FR-мережі за ідентифікаторами підключення до з'єднання (DLCI). Замість засобів керування потоком включає функції сповіщення про навантаження в мережі. Можливе призначення мінімальної гарантованої швидкості (CIR) для кожного віртуального каналу.

Стек протоколів Frame Relay передає кадри при встановленому віртуальному з'єднанні за протоколами фізичного та канального рівнів. У Frame Relay функції мережного рівня переміщені на канальний рівень, тому потреба у мережному рівні відпала. На канальному рівні Frame Relay виконується мультиплексування потоку даних у кадри.

Кожен кадр канального рівня містить заголовок, що містить номер логічного з'єднання, який використовується для маршрутизації та комутації трафіку. Frame Relay - здійснює мультиплексування одному каналі зв'язку кількох потоків даних. Кадри під час передачі через комутатор не піддаються перетворенням, тому мережа отримала назву ретрансляції кадрів. Таким чином мережа комутує кадри, а не пакети.