Протокол обнаружения. Протокол NDP

Согласованная работа различных узлов в локальной сети (LAN) требует корректной конфигурации протоколов и приложений, которые выполняются и поддерживаются ими. По мере того как число различных типов устройств в сети растет, сетевым администраторам все труднее становится отслеживать правильность конфигурации каждого из них, одновременно все большее количество времени тратится на то, чтобы обнаружить и устранить проблемы. Стандарт 802.1AB, или Link Layer Discovery Protocol (LLDP), обеспечит решение проблем конфигурации, вызванных расширением LAN.

Общие положения

LLDP определяет стандартный метод для устройств в сети Ethernet, таких как коммутаторы, маршрутизаторы и беспроводные точки доступа, с помощью которого устройства распространяют информацию о себе среди других узлов в сети и сохраняют полученные данные. В частности, LLDP определяет набор общих информационных сообщений (advertisement messages), протокол для их передачи и метод хранения. Множество таких сообщений посылается устройством через локальную сеть с помощью одного пакета в форме поля «тип, длина, значение» (Type Length Value - TLV). Первый параметр указывает на вид данных, второй определяет длину пакета в октетах, а третий содержит непосредственно информацию. Все LLDP-устройства должны обязательно поддерживать сообщения с идентификаторами шасси (chassis ID) и портов (port ID), но, как ожидается, большинство реализаций будет также поддерживать такие параметры, как системное имя (system name), системный дескриптор (system descriptor) и системные возможности (system capabilities). Первые два из них обеспечивают полезную информацию для сбора инвентаризационных данных.

LLDP-пакеты передаются периодически и сохраняются в течение определенного времени. Рекомендованная IEEE частота передачи составляет 30 с, но она может регулироваться. Устройства хранят полученные от соседей данные в информационной базе MIB (Management Information Base), которая предусматривается протоколом SNMP. Она актуальна в течение отрезка времени, определяемого значением поля Time to Live (TTL), содержащегося внутри полученного пакета. Рекомендуемое IEEE значение - 120 с, однако допустимый диапазон - от 0 до 65 000 с. Каждый раз, когда устройство получает пакет, оно сохраняет данные и включает таймер, который сравнивается со значением TTL. При совпадении значений устройство удаляет хранимую информацию. Таким образом сетевые системы управления получают только актуальные данные.

Протокол применим для всех сред, предусмотренных стандартом 802. А поскольку он работает только на канальном уровне, то позволяет системам, использующим различные протоколы сетевого уровня, получать информацию друг о друге. Когда два устройства обнаруживают, что они неправильно сконфигурированы, ошибка может быть исправлена с помощью соответствующего приложения. Метод, используемый приложением для разрешения проблемы, протоколом не определяется. Рассмотрим теперь LLDP более детально, не избегая при этом полезных повторений.

Агент LLDP

На сетевом устройстве, которое поддерживает LLDP, должен быть установлен соответствующий агент. Его архитектура просто описывается в терминах SNMP MIB (см. рис.) Информация о локальных (не удаленных) устройствах LAN, передаваемая агентом, сохраняется в базе локальных устройств LLDP local system MIB. В случае, если локальное устройство передает информацию более высокого уровня иерархии - организационного (organization specific information) в формате TLV, она сохраняется в организационной базе локального устройства Organizationally defined local device LLDP. Информация, относящаяся к удаленным устройствам, определяется как удаленная системная информация и хранится в LLDP remote system MIB, а для данных организационного уровня от удаленных устройств предназначается база Organizationally defined remote device LLDP MIB. Следует заметить, что базы организационного уровня не являются обязательными в спецификации протокола.

Как работает агент LLDP

Агент LLDP может оперировать в трех режимах:

только передача: агент может только передавать информацию о возможностях и текущем состоянии локальной системы;
только прием: агент может только принимать информацию о возможностях и текущем состоянии удаленных систем;
передача и прием: агент может передавать информацию о возможностях и статусе локальной системы и принимать аналогичную информацию от удаленных систем.

В типичном случае операции агента реализуются двумя модулями: передающим и приемным. Правда, двухмодульный подход только рекомендуется стандартом, но не является обязательным. При наличии передающего модуля он посылает информацию о локальных устройствах через регулярные отрезки времени. Данные посылаются в формате соответствующих TLV. При запрещении работы модуль передает TLV со значением TTL 0 в информационном поле. Это позволяет удаленным устройствам изъять из своих баз данных информацию, связанную с этим локальным устройством.

Приемный модуль, если он существует, получает информацию от удаленных устройств и обновляет соответствующую базу LLDP MIB. После приема данных запускается таймер для отсчета их времени актуальности, которое определено значением TTL TLV. Информация об удаленных системах стирается из базы при значении TTL 0 в информационном поле TLV.

Протоколом предусматривается передача данных только в одном направлении. То есть LLDP-устройства не обмениваются информацией в режиме запрос-ответ, а также не подтверждают ее получение. Каждый LLDP-пакет должен содержать четыре обязательных TLV:

chassis ID TLV: идентифицирует шасси устройств LAN 802;
port ID TLV: идентифицирует порт, через который передается LLDP-пакет;
TTL TLV: указывает отрезок времени в секундах, в течение которого полученная информация актуальна;
end of TLV: определяет конец TLV.

Кроме обязательных, протокол может включать ряд опциональных наборов TLV, на которых мы не будем останавливаться.

Таким образом, сам по себе LLDP не конфигурирует устройства и не управляет трафиком - он только распространяет информацию, относящуюся к конфигурации на уровне 2. И хотя сами устройства не могут запросить данные друг у друга, но приложения по управлению сетью имеют возможность запросить информацию, хранящуюся в базе SNMP MIB, построить текущую физическую топологию сети, а также определить несоответствия в имеющейся конфигурации.

Протокол - это своего рода отчет, содержащий записи процесса обсуждения вопросов и решений по ним, принятых на заседаниях, деловых встречах и собраниях. Данный документ имеет важное место в системе документооборота организационно-распорядительного типа.

Что такое протокол

Протокол - это отчетный документ, в котором четко зафиксирован ход обсуждения вопросов и принятых решений на официальных мероприятиях. Более полное толкование слова предоставляют словари, определяющие это понятие как документ с записью всего происходящего на определенном мероприятии.

Общая информация

Протоколом можно назвать документ, содержащий определенную информацию. Он включает в себя сведения о течении обсуждения конкретных вопросов. Кроме этого, протокол заседания включает в себя постановления, что дает возможность отнести его к распорядительным документам.

Во время заседания удается сделать лишь черновой вариант протокола. В течение 5 дней составление протокола должно быть завершено полностью.

Оформление

Протокол - это документ, оформленный на базе черновых заготовок. Если в процессе заседания велась стенограмма, то затем она поддается расшифровке, оформляется нужным образом и добавляется к готовому протоколу.

Секретарь несет полную ответственность за процесс подготовки и ведения всего протокола, а также за верность вносимых в него данных. Некоторые виды протоколов необходимо дополнительно утвердить у руководителя компании.

Формы ведения протокола

Применяется 3 формы ведения протокола:

Стенографическая;

Краткая.

В кратком протоколе фиксируются вопросы, которые были обсуждены. Также вносятся фамилии участников и решения, которые были вынесены. Протокол мероприятия такого типа рекомендовано вести тогда, когда собрание стенографируется, а тексты выступлений и доклады предоставляются ответственному секретарю.

Полный протокол фиксирует не только вышеперечисленные моменты, но и содержит более подробные записи. Полный протокол должен позволять отразить подробную картину мероприятия полностью.

Стенографический протокол проводится ответственным секретарем на основании сделанного стенографического отчета о совещании.

Руководящий состав компании решает то, какая форма протокола будет предпочтительнее для каждого заседания. Все виды такого рода документов должны быть оформлены на фирменномм бланке предприятия (компании) с указанием наименования типа документа - Протокол. Либо на специально оформленном готовом бланке протокола. Обязательные реквизиты любого документа подобного типа - это регистрационный номер, дата, заголовок, текст и подписи ответственных лиц.

Кто ведет протокол

Протокол - это документ, который ведется во время мероприятия. Составлять его должен профессионально подготовленный секретарь. От его уровня квалификации и профессиональных навыков будет зависеть качественность записи выступлений. Поэтому выбор человека, составляющего протокол заседания, является ответственной задачей в подготовке мероприятия.

Как вести протокол: образец протокола

Пример ведения протокола можно посмотреть на фото ниже. Там представлен образец протокола. Если заседание будет проходить в течение нескольких дней, то должна быть указана дата начала заседания и после дефиса дата его окончания. К примеру, 12.03.2016-14.03.16.

В графе "Место заседания" указывается город или населенный пункт, где проходило мероприятие.

Заголовок протокола пишется в родительном падеже и содержит в себе расшифровку вида мероприятия (заседание, собрание, совещание) и название коллегиального органа. Название вида заседания должно согласовываться с названием коллегиального органа. К примеру, "Собрание комитета".

Само текстовое наполнение протокола разделяется на две части:

1. Вводная часть, где указываются фамилия и инициалы председателя, ответственного секретаря, всех присутствующих и тема повестки дня.

2. Основная часть, где описывается сам процесс заседания.

Непосредственно со слова "председатель" начинается протокол, после дефиса указываетя фамилия председателя и инициалы. Точно так же оформляется и слово "секретарь". При проведении срочных и быстрых совещаний эта часть протокола не производится.

Затем оформляется список всех присутствующих. После данного перечня записываются фамилии приглашенных, где указываются и занимаемые ими должности. На длительных конференциях и заседаниях с большим количеством присутствующих их состав должен указываться исключительно количественно, а список с указанием фамилий прилагается к протоколу, о чем делается соответствующего рода запись в самом протоколе. Например: "Присутствовали 42 человека (список прилагается)".

На мероприятиях, где для принятия решения требуется определенное количество человек, в разделе "Присутствовали" указывается количество человек, которое должно было быть, и число пришедших участников.

Затем следует повестка дня. В данной части протокола перечисляются рассмотренные вопросы. Каждый имеет свой номер и начинается с предлога "О" ("Об").

Основополагающая часть текста протокола составляется по разделам, соответствующим пунктам на повестке дня.

По каждому из пунктов могут быть выделены такие части, как:

Слушали.
Выступили.
Решили (постановили).

Каждое из этих слов пишется с новой строчки.

Данные докладчика (ФИО) и всех выступающих пишутся с новой строки.

Заключительная часть раздела по каждому пункту повестки дня - это запись утвержденного по поставленному вопросу решения (постановления). Решения, имеющие несколько разделов, делятся на пункты и подпункты, нумеруемые арабскими цифрами. Постановляющая часть решений должна быть конкретной и содержать составные части: кому что нужно сделать и к какому числу.

При выборе должностных лиц в протоколе отмечаются итоги голосования по каждой из кандидатур отдельно.

Изменения, которые были сделаны в IPv6, коснулись не только самого протокола IP, но и служебных протоколов сетевого уровня. В частности, в стеке TCP/IPv4 для разрешения адресов канального уровня используется протокол ARP. В стеке TCP/IPv6 функция разрешения адресов и ряд функций, относящихся к взаимодействию устройств в локальной сети, реализованы протоколом NDP (Neighbor Discovery Protocol – протокол обнаружения соседей) . Понятие «сосед» используется в различных сетевых стандартах и технологиях для обозначения устройств, способных отправлять сообщения непосредственно друг другу.

В RFC 4861 определены девять функций, выполняемых протоколом NDP. Для ясности эти функции можно разбить на три группы, как показано на рис. 6.34.

Рис. 6.34. Функции, выполняемые протоколом NDP

Функции обнаружения маршрутизаторов (коммутаторов 3-го уровня) узлами:

· Router Discovery – позволяет узлам локальной сети обнаруживать маршрутизаторы и получать от них сетевые параметры, необходимые для автоконфигурации;

· Parameter Discovery – позволяет узлам получать параметры локальной сети и/или маршрутизаторов, например MTU локального канала связи;

· Prefix Discovery – используется для определения префикса сети;

· Address Autoconfiguration – необходима для автоконфигурации узлов и взаимодействия между ними.

Функции взаимодействия между узлами:

· Address Resolution – функция разрешение IPv6-адресов канального уровня;

· Next-Hop Determination – позволяет определить IPv6-адрес назначения пакета и путь до следующего маршрутизатора;

· Neighbor Unreachability Detection – позволяет отслеживать состояние каналов связи между соседними узлами локальной сети;

· Duplicate Address Detection – позволяет определить дублирование адресов узлов локальной сети.

Последняя группа функций – Redirect – используется маршрутизаторами для уведомления узлов о наилучшем маршруте к пункту назначения.

Большинство функций протокола NDP выполняется с использованием пяти сообщений протокола ICMPv6:

1. Router Solicitation – отправляется узлами для того, чтобы запросить любой локальный маршрутизатор отправить сообщение Router Advertisement, не дожидаясь следующего периодического объявления. Используется при автоконфигурации узла;

2. Router Advertisement – регулярно отправляется маршрутизаторами для того, чтобы объявить о своем существовании в сети и предоставить узлам информацию о префиксе и/или дополнительных параметрах. Это сообщение также может быть отправлено в ответ на сообщение Router Solicitation;

3. Neighbor Solicitation – отправляется узлом для того, чтобы определить адрес канального уровня соседнего устройства или проверить доступность соседа с помощью адреса канального уровня, хранимого в NDP-таблице. Также используется для определения дублирования адресов (Duplicate Address Detection) ;

4. Neighbor Advertisement – отправляется в ответ на сообщение Neighbor Solicitation. Это сообщение также может быть отправлено узлом при изменении адреса канального уровня;

5. Redirect – используется маршрутизирующими устройствами для уведомления узлов о наилучшем маршруте к пункту назначения.

Канальный уровень должен обнаруживать ошибки передачи данных, связанные с искажением бит в принятом кадре данных или с потерей кадра, и по возможности их корректировать.

Большая часть протоколов канального уровня выполняет только первую задачу - обнаружение ошибок, считая, что корректировать ошибки, то есть повторно передавать данные, содержавшие искаженную информацию, должны протоколы верхних уровней. Так работают такие популярные протоколы локальных сетей, как Ethernet, Token Ring, FDDI и другие. Однако существуют протоколы канального уровня, например LLC2 или LAP-B, которые самостоятельно решают задачу восстановления искаженных или потерянных кадров.

Очевидно, что протоколы должны работать наиболее эффективно в типичных условиях работы сети. Поэтому для сетей, в которых искажения и потери кадров являются очень редкими событиями, разрабатываются протоколы типа Ethernet, в которых не предусматриваются процедуры устранения ошибок. Действительно, наличие процедур восстановления данных потребовало бы от конечных узлов дополнительных вычислительных затрат, которые в условиях надежной работы сети являлись бы избыточными.

Напротив, если в сети искажения и потери случаются часто, то желательно уже на канальном уровне использовать протокол с коррекцией ошибок, а не оставлять эту работу протоколам верхних уровней. Протоколы верхних уровней, например транспортного или прикладного, работая с большими тайм-аутами, восстановят потерянные данные с большой задержкой. В глобальных сетях первых поколений, например сетях Х.25, которые работали через ненадежные каналы связи, протоколы канального уровня всегда выполняли процедуры восстановления потерянных и искаженных кадров.

Компрессия данных

применяется для сокращения времени передачи данных.

может использоваться ряд алгоритмов компрессии, каждый из которых применим к определенному типу данных. Некоторые модемы предлагают адаптивную компрессию, при которой в зависимости от передаваемых данных выбирается определенный алгоритм компрессии.

Десятичная упаковка. Когда данные состоят только из чисел. Просмотр таблицы ASCII показывает, что старшие три бита всех кодов десятичных цифр содержат комбинацию 011. Если все данные в кадре информации состоят из десятичных цифр, то, поместив в заголовок кадра соответствующий управляющий символ, можно существенно сократить длину кадра.

Относительное кодирование.для чисел. передача только этих отклонений вместе с известным опорным значением.

Символьное подавление. Часто передаваемые данные содержат большое количество повторяющихся байт. Например, при передаче черно-белого изображения черные поверхности будут порождать большое количество нулевых значений, а максимально освещенные участки изображения - большое количество байт, состоящих из всех единиц. Передатчик сканирует последовательность передаваемых байт и, если обнаруживает последовательность из трех или более одинаковых байт, заменяет ее специальной трехбайтовой последовательностью, в которой указывает значение байта, количество его повторений, а также отмечает начало этой последовательности специальным управляющим символом.

Коды переменной длины . В этом методе кодирования используется тот факт, что не все символы в передаваемом кадре встречаются с одинаковой частотой. Поэтому во многих схемах кодирования коды часто встречающихся символов заменяют кодами меньшей длины, а редко встречающихся - кодами большей длины. Такое кодирование называется также статистическим кодированием. Из-за того, что символы имеют различную длину, для передачи кадра возможна только бит-ориентированная передача.

При статистическом кодировании коды выбираются таким образом, чтобы при анализе последовательности бит можно было бы однозначно определить соответствие определенной порции бит тому или иному символу или же запрещенной комбинации бит. Если данная последовательность бит представляет собой запрещенную комбинацию, то необходимо к ней добавить еще один бит и повторить анализ.

Одним из наиболее распространенных алгоритмов, на основе которых строятся неравномерные коды, является алгоритм Хафмана, позволяющий строить коды автоматически, на основании известных частот символов. Существуют адаптивные модификации метода Хафмана, которые позволяют строить дерево кодов «на ходу», по мере поступления данных от источника.