Э. Таненбаум - Компьютерные сети. (4-е издание) (PDF) (1130118), страница 11
Текст из файла (страница 11)
По крайней мере, добавление сетевых возможностей не должно существенно влиять на конечную стоимостьпродукции. Никто не станет платить $50 сверх обычной цены за интернет-термостат, потому что людям тяжело будет объяснить необходимость наблюденияза температурой в квартире с работы. Если же надбавка составит долларов пять,то такое устройство найдет своего покупателя.В-четвертых, основное применение домашних сетей, скорее всего, будет связано с мультимедиа. Это означает, что скорость передачи должна быть достаточно высока.
Интернет-телевизорам, которые смогут показывать кино с разрешением 320x240 при средней скорости 10 кадров в секунду, путь на рынок закрыт.Быстрый Ethernet — рабочая лошадка офисных компьютерных сетей — не справится с потоковой передачей мультимедиа. Следовательно, технологии домашних сетей должны развиваться в двух противоречивых направлениях: они должны быть одновременно быстрее и дешевле, чем офисные сети. Только тогда ихможно представлять как массовую продукцию.В-пятых, домашние сети должны обладать свойством наращиваемости, чтобыможно было начать с одного-двух устройств, а затем иметь возможность без проблем увеличивать их количество.
Это означает, что не должно быть даже речи о«войнах форматов». В этом секторе рынка не пройдет такой номер, когда можновсем сказать, что самый главный стандарт — это IEEE 1394 (FireWire), а черезпару лет вдруг заявить, что USB 2.0 — это самый популярный интерфейс месяцаи все должны срочно переходить на устройства с его поддержкой. Нет. Здесь интерфейсы должны оставаться неизменными в течение многих лет, а кабели (еслитаковые будут) должны прокладываться с расчетом на работу десятилетиями.49В-шестых, очень важны защита информации и надежность подобных сетей.Одно дело, если несколько файлов исчезнут из-за вируса, присланного по e-mail,и совсем другое, если вору удастся с помощью своего PDA взломать защиту вашего жилища и разорить его.Интересен вопрос о том, будут ли в домашних сетях применяться кабели илиже сети будут беспроводными. В большинстве домов и так уже установлено шестьсетей: электрическая, телефонная, кабельного телевидения,, газовая, водопроводная и канализационная.
Добавить седьмую во время постройки здания труда несоставит, однако переделывать уже существующие дома тяжеловато и дороговато. С точки зрения экономии средств привлекательнее беспроводные сети, но сточки зрения защиты информации — кабельные. Еще одно неприятное обстоятельство, касающееся беспроводных систем, заключается в том, что радиоволнылегко проходят сквозь преграды и могут создавать помехи.
Не всем понравитсяслушать по радио, как пищит, устанавливая соединение, модем соседей. В главе 8мы обсудим методы шифрования, обеспечивающие защиту информации, но вслучае домашних сетей эта защита должна быть одновременно «защитой от дурака», которая сработает даже в том случае, если с техникой играет ребенок илинеопытный пользователь. Об этом, конечно, легко рассуждать, но не так простосделать, даже если рассчитывать на достаточно разумного пользователя.В общем, у домашних сетей еще все впереди. Здесь много возможностей исложностей, которые предстоит преодолеть.
От большинства из домашних сетейтребуются простота управления, надежность, защищенность, особенно в рукахпользователей, далеких от техники. В то же время необходима высокая производительность при низкой цене.NataHaus.RUОбъединения сетейСуществующие ныне сети часто используют различное оборудование и программное обеспечение. Люди, связанные с одной сетью, хотят общаться с людьми, подключенными к другой. Для выполнения этого желания необходимо объединитьвместе различные и часто несовместимые сети. С этой целью иногда используются машины, называемые шлюзами, обеспечивающие соединение и необходимое преобразование в терминах как аппаратуры, так и программного обеспечения.
Наборсоединенных сетей называется объединенной сетью или просто интерсетью. Обратите внимание на то, что слово «интерсеть» (internet, написанный со строчнойбуквы) всегда будет использоваться в этой книге в его исконном смысле, в отличие от слова «Интернет» (с прописной буквы).Обычной формой объединенных сетей является набор локальных сетей, объединенных при помощи глобальной сети. Действительно, если заменить надпись«подсеть» на рис.
1.7 «глобальной сетью», то в этом рисунке больше ничего ненадо будет менять. Единственное техническое различие между подсетью и глобальной сетью заключается в наличии хостов. Если система внутри овала содержит только маршрутизаторы, то это подсеть. Если же она содержит как маршрутизаторы, так и хосты, то это глобальная сеть. Реальные различия заключаютсяв том, кто владеет сетью и пользуется ею.50Сетевое программное обеспечениеГлава 1. ВведениеЧасто путают подсети, сети и интерсети.
Термин «подсети» обычно употребляется в контексте глобальных сетей, где он означает набор маршрутизаторов илиний связи, принадлежащих одному сетевому оператору. Аналогично этому телефонная система состоит из телефонных станций, соединенных друг с другомвысокоскоростными каналами, а с домами и офисами — низкоскоростными каналами. Эти каналы и оборудование принадлежат телефонным компаниям, являющимся аналогами подсетей. Сами телефонные аппараты (аналоги хостов) неявляются частью подсетей. Вместе с хостами подсеть образует сеть. В случае локальной сети сеть состоит из кабеля и хостов.
Подсетей там нет.Интерсеть образуется путем объединения нескольких сетей. С нашей точкизрения, объединение локальной и глобальной сетей или объединение двух локальных сетей образует интерсеть, однако в индустрии нет единого мнения по поводутерминологии в данной области. Можно использовать следующее мнемоническое правило: если создание и поддержку сети оплачивают разные организации,то мы имеем дело с интерсетью, а не единой сетью. Также если работа основанана применении нескольких технологий (например, широковещательная в однойее части и двухузловая — в другой), значит, и сетей несколько.лом уровня п. По сути протокол является договоренностью общающихся стороно том, как должно происходить общение. По аналогии, когда женщину представляют мужчине, она может протянуть ему свою руку.
Он, в свою очередь, можетпринять решение либо пожать, либо поцеловать эту руку в зависимости от того,является ли эта женщина американским адвокатом на деловой встрече или жеевропейской принцессой на официальном балу. Нарушение протокола создастзатруднения в общении, а может, и вовсе сделает общение невозможным.На рис. 1.10 показана пятиуровневая сеть. Объекты, включающие в себя соответствующие уровни на разных машинах, называются равноранговыми, или равноправными, узлами, или сущностями, сети. Именно они общаются при помощипротокола.Хост 2Хост1Уровень 5 <—-NataHaus.RUКогда собирались первые сети, то основное внимание уделялось аппаратуре, а вопросы программного обеспечения откладывались на будущее. Подобная стратегия больше не работает.
Современное сетевое программное обеспечение в высокойстепени структурировано. В следующих разделах мы узнаем, как осуществляетсяэта структуризация. Описанный метод является краеугольным камнем всей книги и будет часто встречаться и далее.Иерархия протоколовДля упрощения структуры большинство сетей организуются в наборы уровнейили слоев, каждый последующий из которых возводится над предыдущим. Количество уровней, их названия, содержание и назначение разнятся от сети к сети.Однако во всех сетях целью каждого уровня является предоставление неких сервисов для вышестоящих уровней.
При этом от них скрываются детали реализации предоставляемого сервиса.Такая концепция не нова и используется в computer science уже давно. Ее вариации известны как сокрытие информации, абстрактные типы данных, свойство инкапсуляции и объектно-ориентированное программирование. Фундаментальной идеей является предоставление неким программным или аппаратнымуровнем сервисов своим пользователям без раскрытия деталей своего внутреннего состояния и подробностей алгоритмов.Уровень п одной машины поддерживает связь с уровнем п другой машины.Правила и соглашения, используемые в данном общении, называются протоко-Протокол уровня 5--• Уровень 5>tгМеждууровневыйинтерфейс 4/5iгУровень 4 < —Сетевое программное обеспечение51Протокол уровня 4— • Уровень 4ккМеждууровневыйинтерфейс 3/4ггУровень 3 ч—Междууровневыйинтерфейс 2/3к\Г....> Уровень 3ккУровень 2 <-Междууровневыйинтерфейс 1/2Протокол уровня 3Протокол уровня 2лГ— • Уровень 2кк\fУровень 1Г<—Протокол уровня 1....> Уровень 1/1г1кГФизический уровеньРис.
1.10. Уровни, протоколы и интерфейсыВ действительности данные не пересылаются с уровня п одной машины науровень п другой машины. Вместо этого каждый уровень передает данные и управление уровню, лежащему ниже, пока не достигается самый нижний уровень. Ниже первого уровня располагается физическая среда, по которой и производитсяобмен информацией. На рис. 1.10 виртуальное общение показано пунктиром, тогда как физическое — сплошными линиями.Между каждой парой смежных уровней находится интерфейс, определяющий набор примитивных операций, предоставляемых нижним уровнем верхнему.
Когда разработчики сетей решают, сколько уровней включить в сеть и что54Глава 1. ВведениеСетевое программное обеспечениена каждом уровне по мере продвижения сообщения. Заголовки нижних уровнейболее высоким уровням не передаются.Уровеньм5Протокол уровня 5-4>гн4 м3Нзн4Протокол уровня 4н2 Нз н4MiMiмПротоколуровня 3>г2Мт2н2Нзм2Машина-источникНз М2iПротоколуровня 2Нзн4т2Н 2 НзМашина-приемникРис.