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

Текст из файла (страница 29)

Задача транспортного уровня - создать иллюзию, что соединение подобно трубе - вы помещаете в нее сообщения, и они выходят из нее неповрежденные и в том же порядке.

Сетевой уровень.

Протоколы канального уровня обеспечивают доставку пакетов только в сети с конкретной топологией. Но современные сети достигают больших размеров, и объединяют множество сетей с простыми топологиями. Чтобы не усложнять транспортный уровень, но выйти на уровень произвольных топологий, ввели сетевой уровень.

На этом уровне, вводится понятие подсети - совокупности компьютеров, соединенных по одной из типовых топологий, и использующих протокол канального уровня, определенный для этой сети. Внутри такой сети доставка пакетов регулируется канальным уровнем. А доставкой пакетов между подсетями (маршрутизацией) занимается сетевой уровень. Для этого на сетевом уровне к адресу получателя добавляется еще номер подсети.

Сетевой уровень отвечает за маршрутизацию пакетов по всей сети. Протоколы транспортного уровня выдают запросы на передачу пакетов из одной сети в другую, а задача сетевого уровня состоит в практической реализации механизма этой передачи.

В соответствии с моделью OSI сетевой уровень должен обеспечивать правильную последовательность принимаемых пакетов, но на практике, эта обязанность возложена на транспортный уровень.

Сетевой уровень информирует транспортный об обнаружении неисправимых ошибок, помогая ему сохранить качество сервиса передачи, то есть не потерять пакеты.

Сетевой уровень также выполняет управление потоком данных. Вычислительная система может порождать пакеты намного быстрее, чем сеть в состоянии их передать. Если передавать пакеты, не обращая на это внимание, то некоторые из них могут потеряться. Сетевой уровень контролирует поток данных и, когда это необходимо, информирует транспортный о временном прекращении передачи, чтобы дать предыдущим пакетам пройти через сеть.

Часто возникает необходимость учета трафика, например, чтобы подсчитать денежные и временные затраты. Сетевой уровень учитывает трафик, выдавая информацию в терминах пакетов или бит данных.

На сетевом уровне используются два типа протоколов. Первый определяет правила передачи пакетов. Второй тип - протоколы обмена маршрутной информацией. С помощью этих протоколов маршрутизаторы и собирают информацию о топологии межсетевых соединений.

Канальный уровень (уровень соединения )

Канальный уровень, или уровень соединения, обеспечивает надежную передачу данных через физический канал.

Комитет IEEE, дополняя модель OSI, в семействе стандартов Project 802 разбил канальный уровень на два подуровня: подуровень управления доступом к среде (Media Access Control, MAC) и подуровень управления логической связью (Logical Link Control, LLC). Подуровень LLC расположен выше, чем MAC.

На физическом уровне пересылаются физические сигналы и не учитывается, что канал передачи данных может быть занят. Поэтому одна из задач подуровня MAC - проверка доступности канала, и в случае его доступности, инициализация канала.

Вторая, не менее важная, задача подуровня MAC состоит в обнаружении и коррекции ошибок. MAC принимает от сетевого уровня пакеты данных и готовит их к передаче - укладывает в кадры (рис.18).

Рис. 18. Общий формат кадра

Кадр содержит заголовок, концовку - трейлер, и сам пакет. Заголовок обычно включает адреса источника и приемника и специальные биты для синхронизации. Трейлер содержит код для обнаружения и исправления ошибок, например избыточный циклический код - CRC.

Между компьютерами могут одновременно существовать несколько независимо работающих каналов. Подуровень LLC обеспечивает отсутствие перекрытия этих каналов. Кроме того, LLC также занимается вопросами надежной доставки данных, но на более высоком уровне. К примеру, для этого подуровня могут быть определены три способа передачи кадров:

датаграммный, когда кадр данных выталкивается в сеть, и в случае неправильного приема просто сбрасывается (теряется);

датаграммный с квитированием, когда в случае успешной доставки кадра приемник посылает источнику квитанцию о правильности приема;

с установлением логического соединения между источником и приемником, при котором обнаруживаются нарушения последовательности передачи кадров, кадры-дубликаты и т.п

Каждый из трех вышеперечисленных способов, в порядке перечисления обеспечивает более надежную доставку кадров, но и требует все большего объема служебной информации.

Физический уровень

Это самый понятный и непротиворечивый уровень, т.к. он подробно описан в многочисленных международных стандартах.

Физический уровень определяет электротехнические, механические, процедурные и функциональные характеристики активации, поддержания и дезактивации физического канала между конечными системами. Спецификации физического уровня определяют такие характеристики, как уровни напряжений, синхронизацию изменения напряжений, скорость передачи физической информации, максимальные расстояния передачи информации, физические соединители и другие аналогичные характеристики.

Программное обеспечение компьютерных сетей.

Программное обеспечение информационно-вычислительных сетей выполняет координацию работы основных звеньев и элементов сети; организует коллектив­ный доступ ко всем ресурсам сети, динамическое распределение и перераспреде­ление ресурсов с целью повышения эффективности обработки информации; выполняет техническое обслуживания и контроль работоспособности сетевых устройств.

Сетевое программное обеспечение состоит из трех составляющих:

• общего программного обеспечения;

• системного программного обеспечения;

• специального программного обеспечения.

Общее программное обеспечение образуется из компонентов базового программ­ного обеспечения отдельных компьютеров, входящих в состав сети, и включает в себя операционные системы, системы автоматизации программирования и сис­темы технического обслуживания.

Системное программное обеспечв}ше представляет собой комплекс программных средств, поддерживающих и координирующих взаимодействие всех ресурсов сети как единой системы.

Специальное программное обеспечение предназначено для максимального удовле­творения пользователей программами часто решаемых задач и, соответственно, содержит прикладные программы пользователя, ориентированные на специфику его предметной области.

Особая роль в программном обеспечении отводится операционным системам. Они имеются как в составе общего программного обеспечения (операционные системы отдельных компьютеров), так и в составе системного программного обеспечения: сетевая операционная система, устанавливаемая на сервере или на одном из компьютеров одноранговой сети.

Сетевая операционная система (СОС) включает в себя набор управляющих и об­служивающих программ, обеспечивающих:

• координацию работы всех звеньев и элементов сети;

• оперативное распределение ресурсов по элементам сети;

• распределение потоков заданий между узлами вычислительной сети;

• установление последовательности решения задач и обеспечение их общесете­выми ресурсами;

• контроль работоспособности элементов сети и обеспечение достоверности
  входной и выходной информации;

• защиту данных и вычислительных ресурсов от несанкционированного доступа;

• выдачу справок об использовании информационных, программных и техни­ческих ресурсов сети.

В большинство сетевых операционных систем встроена поддержка протоколов TCP/IP, IPX/SPX,. NetBEUI.

Протоколы TCP/IP были разработаны в США для сети Министерства обороны ARPAnet. Ввиду высокой надежности управления сетью и универсальности в части используемых компьютеров (IBM PC, Macintosh и т. д.) и операционных систем (Windows, UNIX и т. д.) эти протоколы стали базовыми протоколами для сети Интернет.

Протоколы SPX/IPX разработаны фирмой Novell. Отличительная особенность этих протоколов — маршрутизация, обеспечивающая кратчайший путь для пере­дачи данных по сети и сопутствующее гарантированное установление надежной связи. Выбор кратчайшего пути основан на следующем механизме. Машина-ис­точник посылает по сети широковещательный запрос по всем путям до машины-приемника. Путь, обеспечивший минимальную задержку в получении ответного эхо-сигнала, принимается за кратчайший. Этот механизм, конечно, существенно увеличивает трафик по сети, и в этом его основной недостаток.

Протокол NetBEUI — детище фирмы IBM и создавался для обслуживания не­больших сетей, в которых он очень популярен по причине своей простоты и вы­сокой скорости работы. Но в нем отсутствует маршрутизация, и его поддержива­ют только операционные системы фирм IBM и Microsoft (не поддерживает, например, ОС UNIX).

Функциональные возможности операционных систем расширяются с помощью утилит — специальных программ, используемых операционной системой для выполнения прикладных функций.

Назначение и характеристика базовых пользовательских технологий Интернета.

До недавнего времени «три кита» обусловливали популярность Интернета:

- электронная почта (e-mail), позволяющая в считанные минуты переслать со­общение из одного пункта Сети в другой, удаленный на десятки тысяч кило­метров. При этом электронное письмо может содержать как текстовые, так и звуковые, и графические, и программные файлы; может отправляться в лю­бое время дня и ночи, доставляться до востребования в «электронный почто­вый ящик» (вплоть до сообщений самым высокопоставленным государствен­ным и деловым деятелям); посылаться сразу по многим адресам (при рекламе товара, например); по электронной почте, используя сеть USENET, можно получать самые свежие мировые новости, читать сообщения в телеконферен­циях и участвовать в проходящих там обсуждениях; можно совершать биз­нес-сделки (заказывать товар и оплачивать его);

- служба FTP (File Transfer Protocol — протокол передачи файлов), позволяю­щая перемещать файлы с одного компьютера на другой;

- служба Telnet, обеспечивающая интерактивный доступ к удаленному компь­ютеру.

Но причинами наиболее стремительного взлета популярности сети Интернет, по всей видимости, стали:

- возможность работы с этой сетью не с помощью командной строки ОС UNIX, а используя программы Windows и средства мультимедиа;

- появление технологии WWW (World Wide Web — Всемирная паутина, или, иначе, всемирная информационная сеть).

WWW позволяет не только путешествовать по всему свету, наслаждаясь достоин­ствами мультимедийных технологий, удобно использовать все средства Сети, но и, что особенно важно, углубленно погружаться в избранную проблему с помощью технологии гипертекста. Функции, частично аналогичные WWW, выполняет технология Gopher, но в ней применена концепция меню. В меню перечисляется информация по различным темам, подобно тому, как это делается в оглавлении. Строка меню представляет либо тематические подменю, либо файлы. Таким об­разом пользователи могут легко найти, а выбрав строку меню, и прочитать, фай­лы, имеющиеся на серверах сети, где бы они не находились. Gopher поддержива­ет разные типы файлов — текстовые, звуковые, программные и т. д.

Прежде чем рассмотреть некоторые технологии более подробно, познакомимся с укрупненной классификацией услуг, предоставляемых Интернетом.

Услуги Интернета можно условно разделить по временному интервалу получе­ния информации на сервисы отложенного ответа, сервисы непосредственного прямого обращения и сервисы интерактивного взаимодействия.

Услуги, относящиеся к группе отложенного ответа, наиболее распространены (режим offline), они универсальны и наименее требовательны к ресурсам компь-ютера и к каналам связи. Основной признак этой группы — запрос и ответ на него (получение информации по запросу) могут быть существенно разделены во времени.

Услуги прямого обращения характеризуются тем, что информация по запросу воз­вращается немедленно, но от получателя информации неотложной реакции не требуется — он может прочитать ее в любой удобный для него момент времени.

Интерактивные услуги подразумевают безотлагательное получение ответа на за­прос и требуют незамедлительной реакции на полученную информацию.

Протоколы взаимодействия функциональных блоков компьютерной сети: понятие, виды, иерархия.

Передача данных и их преобразования в модемах выполняются в соответствии с принятыми протоколами.

Протокол передачи данных — это совокупность правил, регламентирующих фор­мат данных и процедуры их передачи в канале связи. В протоколе, в частности, может подробно указываться, как представить данные, какой способ модуляции данных избрать с целью ускорения и защищенности их передачи, как выполнить соединение с каналом, преодолеть действующие в канале шумы и обеспечить достоверность передачи данных.

Стандарт обычно включает в себя совокупность протоколов, реже — один прото­кол. Официальным законодателем в области протоколов передачи данных для модемов является МККТТ — Международный консультативный комитет по те­леграфии и телефонии (часто встречается в литературе его французская аббре­виатура CCITT). Этот комитет недавно переименован в Международный союз телекоммуникаций (ITU — International Telecommunication Union).

Практически все модемные стандарты передачи данных установлены этой органи­зацией; некоторые характеристики важнейших из них приведены в табл. 11.2.

Таблица 11.2. Протоколы передачи данных по телефонным каналам связи

Год появления 1964 1982 1986 1987 1990 1994 1995 1998

Код протокола V.21 V.22 V.22 bis V.32 V.32 bis V.34 V.34 bis V.90 МККТТ (ITU)

Максимальная 300 1200 2400 9600 14 400 28 800 33 600 56 000

скорость

Характеристики

Список файлов ВКР