КОНСПЕКТ_ЛЕКЦИЙ_Сети_и_телекоммуникации (Конспект лекции), страница 2

Исходное состояние: взаимодействуют ПР - Рег(ОЗУ) – ОС –ПП 1.

Команда М изменения ПП: М – КВВ – ПР.

Ввод данных: ОС(модуль прерываний) – Рег(ОЗУ) - канальные программы(КПр).

Формирование параметров сетевой программы: ОС(модуль прерываний) – Сетевая программа (СетП).

Передача управления КК: ПР – К2.

Передача пакета: КК - АПД1.

Доставка пакета: АПД1 – АПД2.

Прием пакета: АПД2 – КК.

Прерывание удаленного сервера: К2 – ПР.

10) Формирование параметров сетевой программы: ОС(модуль прерываний) – Сетевая программа (СетП).

11) Загрузка ПП2: ОС(модуль прерываний) – Рег(ОЗУ) - канальные программы (КПр).

12) Запуск удаленной программы: ПР - Рег(ОЗУ) – ОС –ПП 1.

Главная проблема, возникающая при функционировании ВС, состоит в обеспечении для узлов ВС такой согласованности, инвариантности команд и выполняемых функций, которая бы не зависела от технических характеристик устройств и особенностей применяемого программного обеспечения.

2. БАЗОВЫЕ ПРОФИЛИ ПРОТОКОЛОВ INTERNET И СЕМИУРОВНЕВАЯ МОДЕЛЬ ОТКРЫТЫХ СИСТЕМ

2.1 Наборы функций тракта ТОД

В процессе создания первых вычислительных сетей фирмы, производящие и разрабатывающие компьютеры, активно подключились к созданию узлов ВС, реализующих функции тракта ТОД. Однако, корпоративные разработки не позволяли обеспечить в полной мере реализацию тракта ТОД продуктами (аппаратными и программными) одной корпорации. Остро встала задача обеспечения согласованной работы различного сетевого оборудования.

Для решения задачи обеспечения совместного функционирования продуктов различных фирм потребовалось:

провести анализ функций, выполняемых узлами ВС в тракте ТОД;

разработать унифицированную архитектуру ВС.

Анализ функций, выполняемых узлами ВС в тракте ТОД позволил установить следующее.

Каналы связи и АПД (См. Рис. 2.1) выполняют набор функций {Д}, обеспечивающий доставку блока цифровых данных на любые (даже удаленные) расстояния.

Коммутирующий узел (Соm) выполняет набор функций {М}, обеспечивающий выбор маршрута при реализации режимов коммутации каналов и коммутации пакетов для обмена блоками цифровых данных между терминальным узлом (Т) и хостмашиной (Н) или сервером (S).

Хостмашина (Н), сервер (S), терминальный узел (Т) выполняют для обмена блоками цифровых данных между терминальным узлом (Т) и хостмашиной (Н) или сервером (S) два набора функций:

{Т} – обеспечение транспортировки больших объемов данных;

{П} – запуск удаленных прикладных программ и получение результатов выполнения обработки.

Рис.2.1. Наборы функций тракта ТОД.

2.2 Тракт ТОД и модель OSI

В 1984 году с целью упорядочения описания принципов взаимодействия устройств в сетях Международная организация по стандартизации (International Organization of Standardization — ISO) предложила семиуровневую эталонную коммуникационную модель «Взаимодействие Открытых Систем» (Open System Interconnection, OSI). Модель OSI стала основой для разработки стандартов на взаимодействие систем. Она определяет только схему выполнения необходимых задач, но не дает конкретного описания их выполнения. Это описывается конкретными протоколами или правилами, разработанными для определенной технологии с учетом модели OSI. Уровни OSI могут реализовываться как аппаратно, так и программно.

Существует семь основных уровней модели OSI:

7-й Прикладной (Application)

6-й Представления (Presentation)

5-й Сеансовый (Session)

4-й Транспортный (Transport)

3-й Сетевой (Network)

2-й Канальный (Data Link)

1-й Физический (Physical)

Они начинаются с физического уровня и заканчиваются прикладным. Каждый уровень предоставляет услуги для более высокого уровня. Седьмой уровень обслуживает непосредственно пользователей.

Сравнение семиуровневой эталонной модели OSI с функциями тракта ТОД приведено на рис. 2.2.

Рис.2.2. Функции тракта ТОД и модели OSI

Модель OSI послужила основой для стандартизации всей сетевой индустрии. Кроме того, модель OSI является хорошей методологической основой для изучения сетевых технологий. Несмотря на то, что были разработаны и другие модели (в основном, патентованные), большинство поставщиков сетевого оборудования определяет свои продукты в терминах эталонной модели OSI.

Эталонная модель OSI сводит передачу информации в сети к семи относительно простым подзадачам. Каждая из них соответствует своему строго определенному уровню модели OSI. Тем не менее, в реальной жизни некоторые аппаратные и программные средства отвечают сразу за несколько уровней. Два самых низких уровня модели OSI реализуются как аппаратно, так и программно. Остальные пять уровней, в основном, — программные.

Эталонная модель OSI определяет назначение каждого уровня и правила взаимодействия уровней (табл. 2.1).

Таблица 2.1. Уровни модели OSI

Модель OSI описывает путь информации через сетевую среду от одной прикладной программы на одном компьютере до другой программы на другом компьютере. При этом пересылаемая информация проходит вниз через все уровни системы. Уровни на разных системах не могут общаться между собой напрямую. Это умеет только физический уровень. По мере прохождения информации вниз внутри системы она преобразуется в вид, удобный для передачи по физическим каналам связи. Для указания адресата к этой преобразованной информации добавляется заголовок с адресом. После получения адресатом этой информации, она проходит через все уровни наверх. По мере прохождения информация преобразуется в первоначальный вид. Каждый уровень системы должен полагаться на услуги, предоставляемые ему смежными уровнями.

Основная идея модели OSI в том, что одни и те же уровни на разных системах, не имея возможности связываться непосредственно, должны работать абсолютно одинаково. Одинаковым должен быть и сервис между соответствующими уровнями различных систем. Нарушение этого принципа может привести к тому, что информация, посланная от одной системы к другой, после всех преобразований будет не похожа на исходную.

Проходящие через уровни данные имеют определенный формат. Сообщение, как правило, делится на заголовок и информационную часть. Конкретный формат зависит от функционального назначения уровня, на котором информация находится в данное время. Например, на сетевом уровне информационный блок состоит из сетевого адреса и следующими за ним данными. Данные сетевого уровня, в свою очередь, могут содержать заголовки более высоких уровней — транспортного, сеансового, уровня представления и прикладного. И, наконец, не все уровни нуждаются в присоединении заголовков. Некоторые уровни просто выполняют преобразование получаемых физических данных к формату, подходящему для смежных уровней.

2.2 Модель OSI  и Internet

Корпоративная сеть — это сложная система, состоящая из большого числа разнообразных компонентов: компьютеров, концентраторов, маршрутизаторов, коммутаторов, системного прикладного программного обеспечения и т. д. Основная задача системных интеграторов и администраторов сетей состоит в том, чтобы эта система как можно лучше справлялась с обработкой потока информации и позволяла пользователям решать их прикладные задачи. Прикладное программное обеспечение часто обращается к службе, обеспечивающей связь с другими прикладными программами по сети. Этой службой является механизм межсетевого обмена.

Парадигмы обработки корпоративной информации не постоянны. Примером резкого изменения подхода к обработке корпоративной информации стал беспрецедентный рост популярности глобальной сети Internet за последнее десятилетие. Сеть Internet изменила способ представления информации, объединив на своих узлах все ее виды — текст, графику и звук. Транспортная система сети Internet существенно облегчила задачу построения распределенной корпоративной сети.

Основой сети Internet является набор протоколов, называемый стеком протоколов TCP/IP (Transmission Control Protocol/Internet Protocol, протокол управления передачей/протокол сети Internet). Он реализует межсетевой обмен.