Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 28)

Сравнение характеристик различных топологий

	Шина	Звезда	Кольцо
Расход кабеля	Экономный	Значительный	Экономный
Централизованный конт- роль и управление	Нет	Да	Нет
Легкость подключения новых компьютеров	Да	Да	Нет
Трудность локализации неисправностей	Да	Нет	Да
Зависимость пропускной способности от числа пользователей	Сильная	От возможностей концентратора	Слабая
Выход одного компьютера из строя влияет на работо- способность сети	Нет	Нет	Да, если не приняты специальные меры
Самое “слабое” место сети	Кабель	Центральное устройство	Каждый компьютер

В небольших сетях вид топологии хорошо прослеживается. Обычно это одна из рассмотренных выше топологий. Но если сеть становится больше и при ее формировании приходится применять дополнительное оборудование, топология начинает носить Сеть смешанной топологии смешанный характер (рис. 9). Рис. 9.

Среди локальных сетей наиболее часто можно встретить смешанные топологии типа “звезда-шина” и ”звезда-кольцо”, построенные по следующему принципу: несколько сетей с топологий “звезда” объединяются шиной или закольцовываются (рис.10).

56.Определение, назначение и классификация компьютерных сетей. Базовая топология глобальных компьютерных сетей.

В коммутируемых системах нет “стержня”, объединяющего все процессоры (компьютеры). Вместо этого процессоры (компьютеры) объединены через коммутатор, который по требованию устанавливает соединение между любыми двумя устройствами. Например, по такому принципу работает телефонная сеть.

Рис. 3. Коммутируемая система

Коммутируемые мультипроцессоры (рис.3). Общая память разделяется на блоки M по числу процессоров. Взаимодействие памяти и процессоров организовывается при помощи кроссового коммутатора. Каждый процессор и каждый блок памяти могут быть соединены. К одному блоку памяти одновременно может обратиться только один процессор, но в это же время могут быть установлены соединения остальных блоков памяти с остальными процессорами. Недостатком такого решения является большое число точек соединения, квадратично зависимое от числа процессоров и модулей памяти. Поэтому существуют альтернативные решения организации коммутатора, но они для современных процессоров оказываются медленными.

Рис. 4. Гиперкуб

Коммутируемые мультикомпьютеры.

Топологию такой системы можно представить n-мерным кубом (гиперкубом). Узел такого куба соответствует одному компьютеру, а ребро - соединению. Так, 4-мерный куб (рис.5) представляет собою два обычных куба, у которых одноименные вершины запараллелены. Следовательно, каждая вершина (компьютер) соединена с 4-мя соседними.

Исторически сначала появились глобальные сети (60-е годы). Это объясняется двумя причинами:

• в то время существовали только большие и дорогие машины, к которым подсоединялись терминалы. Данные хранились централизованно и не было нужды в их местной передаче.

• многие организации имели только по одной машине, а ближайшие находились в соседних городах.

Большие расстояния между компьютерами в глобальных сетях влияют не только на качество передаваемых сигналов, но и на время их распространения. Задержка (до нескольких секунд) при расстояниях в сотни и тысячи километров cстановится настолько существенной, что даже при идеальных линиях связи требуются иные методы доступа к линии связи, чем те, что используются в локальных сетях. Именно из-за больших задержек в глобальных сетях каналы связи используются индивидуально. В глобальных сетях транспортная подсистема, функцией которой является доставка пакета от одного абонента другому, строится с использованием активных элементов - узлов коммутации, построенных на базе компьютеров, специально выделенных для этих целей или специальных центров коммутации пакетов. Именно коммутационное оборудование управляет потоками данных, то есть принимает и передает данные, при этом выполняя их маршрутизацию. В глобальных же сетях структура связей носит нерегулярный характер и называется иерархической звездой.

Сравнительно недавно появился третий класс сетей - городские сети (MAN - metropolitan area network), которые занимают промежуточное положение между локальными и глобальными. Городские сети предназначены для обслуживания потребностей большого города и организуются на основе высокоскоростных цифровых магистралей, в том числе оптоволоконных со скоростью передачи более 45 Мбит/c.

Потребность в быстром доступе сотрудников корпорации к информации, расположенной в вычислительных системах различных типов - отдельных компьютерах, мейнфреймах, локальных сетях отделов - поставила задачу объединения всего парка компьютеров в единую корпоративную сеть. Корпоративные сети связывают головной офис корпорации с ее удаленными отделениями и филиалами, которые могут быть разбросаны по всему миру, поэтому они обычно относятся к классу глобальных сетей.

Эталонная модель взаимодействия открытых систем (ISO). Характеристика уровней ISO.

Перемещение информации между компьютерами с различными аппаратными и прикладными средствами является сложной задачей в смысле совместимости.

Для нормального функционирования сети, состоящей из компьютеров и оборудования от разных производителей, необходимы какие-то правила, которые бы устанавливали стандартные способы поведения любого оборудования. Такие правила есть и они называются стандартами. Протоколы - это соглашения, принятые взаимодействующими объектами, в данном случае - компьютерами в сети. Протоколы, использующиеся для передачи данных, регламентируют следующие вопросы:

- как поток данных разбивается на пакеты,

- из каких полей состоит пакет,

- как заполняются поля пакета,

- что должна делать принимающая станция, чтобы извлечь из пакетов данные и т.п.

Строгое соблюдение протоколов гарантирует правильную передачу информации между компьютерами.

Все протоколы, в зависимости от своего функционального назначения, группируются по уровням. Для уровней описывается интерфейс, а конкретное содержание каждого уровня может разрабатываться отдельными комитетами. Преимущество такого подхода заключается в том, что уровни получаются максимально независимыми, что дает возможность изменять содержимое одного уровня без изменения других уровней.

Системы, разработанные подобным образом, часто называются открытыми, то есть системами, у которых функции взаимодействия с другими системами разбиты на несколько уровней, функции каждого уровня и протоколы взаимодействия между уровнями стандартизированы.

В начале 1980 годов Международная организация по стандартизации (ISO) разработала многоуровневый комплект протоколов, известный как Эталонная Модель Взаимодействия Открытых Систем (OSI). Основная идея модели OSI - обеспечение простого обмена информацией при использовании изготовленных разными фирмами аппаратных и программных средств, соответствующих стандарту OSI. В результате - конечные пользователи должны забыть о проблемах совместимости.

Сами протоколы OSI на сегодняшний день, практически не применяются, но подход к представлению этих протоколов оказался очень удобен для описания существующих протоколов и оборудования. Большинство поставщиков сетей сопровождает свои изделия документацией, описывающей эти изделия в соответствии с моделью OSI. Модель является средством для описания и изучения многочисленных компонент сетей.

Модель OSI делит проблему перемещения информации между компьютерами через среду сети на семь менее крупных, а следовательно, более легко разрешимых проблем. Каждая из этих семи проблем выбрана потому, что она относительно автономна.

Модель OSI описывает, каким образом информация проделывает путь через среду одной сети, от одной прикладной программы, до другой прикладной программы, выполняющейся на другом компьютере.

Рассмотрим, как выглядит общение двух компьютеров в сети с точки зрения модели OSI (рис. 16).

Рис. Рис.16. Взаимодействие двух систем в соответствии с моделью OSI

Прикладной уровень.

Прикладной уровень - это единственный видимый пользователю уровень OSI. Он отличается от других уровней тем, что не обеспечивает услуг ни одному из других уровней OSI; однако он обеспечивает ими прикладные процессы, лежащие за пределами масштаба модели OSI. Примерами таких прикладных процессов могут служить программы обработки крупномасштабных таблиц, программы обработки слов, программы банковских терминалов и т.д.

Прикладной уровень предоставляет пользовательским приложениям доступ к сети, его основной функцией является трансформация попытки доступа к сети в запрос и передача на нижележащий уровень представления. К вспомогательным функциям прикладного уровня относятся:

- организация санкционированного доступа к ресурсам,

- синхронизация совместно работающих программ,

- управление целостностью информации,

- обработка ошибок.

Прикладной уровень также определяет, имеется ли в наличии достаточно ресурсов для предполагаемой связи.

Представительный уровень (уровень представления)

Этот уровень предназначен для сокрытия различий в передаваемых данных для прикладных программ. Уровень представления обеспечивает возможность передачи данных с гарантией, что прикладные процессы, осуществляющие обмен информацией, смогут преодолеть синтаксические различия. Чтобы обмен имел место, эти два процесса должны использовать общее представление данных.

Другими словами, представительный уровень отвечает за то, чтобы информация, посылаемая из прикладного уровня одной системы, была читаемой для прикладного уровня другой системы. При необходимости, представительный уровень осуществляет трансляцию между множеством форматов представления информации, путем использования общего формата.

Простой пример. Уровень представления может перекодировать текстовый файл, пересылаемый с Unix-машины, в формат, доступный для редактора на DOS-машине (различие заключается в разных кодировках русских символов и способах обозначения конца строки).

На представительский уровень возложена также важная функция: шифрация и дешифрация для обеспечения конфиденциальности передаваемых данных.

Сеансовый уровень.

Отвечает за установление соединения, управление и завершение сеансов взаимодействия между прикладными задачами.

При установлении соединения обычно требуется ввести имя пользователя и пароль. Сеансовый уровень системы, с которой устанавливается соединение, проверяет права доступа пользователя, соотносит запрашиваемые требования с возможностями своей системы (например, требуется машина с большой вычислительной мощностью, а удаленная машина таковой не является, или слишком много пользователей на сервере и для еще одного нет ресурсов и т.п.), и, либо разрешает соединение - начинает сеанс, либо нет.

При инициализации сеанса, между сеансовыми уровнями решаются такие вопросы, как режим передачи и установка контрольных точек синхронизации. На этом уровне определяется, какой будет передача между прикладными процессами: полудуплексной или дуплексной. В полудуплексном режиме сеансовый уровень выдает тому процессу, который первым начинает передачу, маркер. Когда второму процессу приходит время отвечать, маркер передается ему.

Синхронизующие точки представляют собой моменты времени в которые, сеансовый уровень проверяет наличие связи. Если в очередной контрольной точке обнаружится, что связь прервалась, то передачу можно возобновить с последней контрольной точки, в которой связь еще присутствовала.

Транспортный уровень

Граница между сеансовым и транспортным уровнями может быть представлена, как граница между протоколами прикладного уровня и протоколами низших уровней. В то время как прикладной, представительский и сеансовый уровни заняты прикладными вопросами, четыре низших уровня решают проблемы транспортировки данных. Иногда три высших уровня даже и не рассматривают, или изображают их одним уровнем.

Транспортный уровень обеспечивает услуги по транспортировке данных. Заботой транспортного уровня является решение таких вопросов, как выполнение надежной транспортировки данных через сеть.

На транспортном уровне известен допустимый уровень размера сообщений, и в случае длинных сообщений, последние разбиваются на последовательность нескольких, более коротких сообщений - пакетов. Сообщения слишком малой длины могут собираться в один пакет. Каждому пакету назначается последовательный номер, после чего они передаются сетевому уровню. Транспортный уровень контролирует очередность прохождения пакетов, игнорирует дублирующие пакеты, буферизирует принимаемые пакеты. На одной и той же вычислительной системе могут быть запущены несколько процессов, использующих сеть. Транспортный уровень производит адресацию прикладных процессов, чтобы их данные не смешивались.

Характеристики

Список файлов ВКР