Бройдо В.Л., Ильина О.П. Архитектура ЭВМ и систем (2006) (1186249), страница 109
Текст из файла (страница 109)
Сети с шинной топологией используют линейный моноканал передачи данных, к которому все узлы подсоединены через интерфейсные платы посредством относительно коротких соединительных линий. Данные от передающего узла сети распространяются по шине в обе стороны. Промежуточные узлы не ретранслируют поступающих сообщений. Информация поступает на все узлы, но принимает сообщение только тот, которому оно адресовано. Шинная топология — одна из наиболее простых топологий.
Такую сеть легко наращивать и конфигурировать, а также адаптировать к различным системам; она устойчива к возможным неисправностям отдельных узлов. Сеть шинной топологии применяют широко известная сеть ЕгЬегпес и организованная на ее адаптерах сеть Мочей ХегЪЧаге, очень часто используемая в офисах, например. Условно такую сеть можно изобразить, как показано на рис. 23.2. 50З Особенности построения компьютерных сетей Рабочая станция В Файл-сервер Рабочая станция А Рабочая станция С Рис.
23.2. Сеть с шинной топологией В сети с кольцевой топологией все узлы соединены в единую замкнутую петлю (кольцо) каналами связи. Выход одного узла сети соединяется со входом другого. Информация по кольцу передается от узла к узлу, и каждый узел ретранслирует посланное сообщение.
В каждом узле для этого имеются свои интерфейсная н приемо-передающая аппаратура, позволяющая управлять прохождением данных в сети. Передача данных по кольцу с целью упрощения приемо-передающей аппаратуры выполняется только в одном направлении. Принимающий узел распознает и получает только адресованные ему сообщения. Ввиду своей гибкости и надежности работы сети с кольцевой топологией получили также широкое распространение на практике (например, сеть Тоггеп К1пя). Условная структура такой сети показана на рис.
23.3. Файл-сервер Рабочая станция С Рабочая станция В Рис. 23.3. Сеть с кольцевой топологией Основу последовательной сети с радиальной топологией составляет специальный компьютер — сервер, к которому подсоединяются рабочие станции, каждая по своей линии связи. Вся информация передается через центральный узел, который ретранслирует, переключает и маршрутизирует информационные потоки в сети. По своей структуре такая сеть является аналогом системы телеобработки, 5О4 Глава 23. Компьютерные сети у которой все абонентские пункты являются интеллектуальными (содержат в своем составе компьютер).
В качестве недостатков такой сети можно отметить: ~2 большую загруженность центральной аппаратуры; С) полную потерю работоспособности сети при отказе центральной аппаратуры; 0 большую протяженность линий связи; П отсутствие гибкости в выборе пути передачи информации. Последовательные радиальные сети используются в офисах с явно выраженным централизованным управлением. Условная структура радиальной сети показана на рис. 23А. Рабочая станция В Рабочая станция А Рабочая станция С Файл-сервер Рис. 23.4. Сеть с радиальной топологией Но используются и широковещательные радиальные сети с пассивным цен- тром — вместо центрального сервера в таких сетях устанавливается коммути- рующее устройство, обычно концентратор, обеспечивающий подключение одно- го передающего канала сразу ко всем остальным.
В общем случае топологию многосвязной вычислительной сети можно предста- вить на примере топологии «сетка» в виде, изображенном на рис. 23.5: Коммуникационная подсеть является ядром вычислительной сети, связываю- щим рабочие станции и серверы сети друг с другом. Звенья коммуникационной подсети (в данном случае — узлы коммутации) связаны между собой магист- ральными каналами связи, обладающими высокой пропускной способностью. В больших сетях коммуникационную подсеть часто называют сетью передачи данных. В структуре сети можно выделить коммуникационную и абонентскую подсети. Звенья абонентской подсети (хост-компьютеры, серверы, рабочие станции) под- ключаются к узлам коммутации абонентскими каналами связи — обычно это среднескоростные телефонные каналы связи.
В зависимости от используемой коммуникационной среды сети делятся на сети с моноканалом, иерархические полносвязные сети и сети со смешанной топо- логией. 505 Особенности построения компьютерных сетей УК вЂ” узел коммутации сети ΠΠ— рабочие станции сети С вЂ” сервер сети Π— магистральный канал связи ДЕД вЂ” межсетевой интерфейс Рис. 23.б. Обобщенная структура вычислительной сети о В сетях с моноканалом данные могут следовать только по одному и тому же пути, в них доступ абонентов к информации осуществляется на основе селекции (выбора) передаваемых кадров или пакетов данных по адресной части последних. Все пакеты доступны всем пользователям сети, но «вскрыть» пакет может только тот абонент, чей адрес в пакете указан.
Такие сети иногда называют сетями с селекцией информации. О Иерархические полносвязные сети и сети со смешанной топологией в процессе передачи данных требуют маршрутизации последней, то есть выбора в каждом узле пути дальнейшего движения информации. Правда, альтернативная неоднозначная маршрутизация выполняется только в сетях, имеющих замкнутые контуры каналов связи (ячеистую структуру). Такие сети называются сетями с маршрутизацией информации. Модель взаимодействия открытых систем Управление таким сложным, использующим многочисленную и разнообразную аппаратуру процессом, как передача и обработка данных в разветвленной сети, требует формализации и стандартизации процедур: 506 Глава 23,,компьютерные сети ьг выделения и освобождения ресурсов компьютеров и системы телекоммуникации; 0 установления и разъединения соединений; ьг маршрутизации, согласования, преобразования и передачи данных; О контроля правильности передачи; О исправления ошибок и т.
д. Необходимость стандартизации протоколов важна и для «понимания» сетями друг друга при их взаимодействии. Указанные задачи решаются с помощью системы протоколов и стандартов, регламентирующих нормализованные процедуры взаимодействия элементов сети при установлении связи и передаче данных. Протокол — это набор правил и методов взаимодействия объектов вычислительной сети, охватывающий основные процедуры, алгоритмы и форматы взаимодействия, обеспечивающие корректность согласования, преобразования и передачи данных в сети.
Реализацией протокольных процедур обычно управляют специальные программы, реже аппаратные средства. Протоколы для сетей — то же самое, что язык для людей. Говоря на разных языках, люди могут не понимать друг друга — так же ведут себя и сети, использующие разные протоколы. Но и внутри сети протоколы обеспечивают разные варианты обращения с информацией, разные виды сервиса при работе с ней. От эффективности этих сервисов, их надежности, простоты, удобства и распространенности зависит то, насколько эффективна и комфортна вообще работа человека в сети. Международной организацией по стандартизации (1ЯΠ— 1пгегпаг1опа! Огяап(гас(оп 1ог Ягапдагд(гаг1оп) разработана система стандартных протоколов, получившая название модели взаимодействия открытых систем (Ореп Яузгеш 1пгегсоппесг1оп— 051), часто называемая также эталонной семиуровневой логической моделью открытых систем.
Открытая система' — система, доступная для взаимодействия с другими системами в соответствии с принятыми стандартами. Эта система протоколов базируется на технологии «разделяй и властвуй», то есть на разделении всех процедур взаимодействия на отдельные мелкие функциональные уровни, для каждого из которых легче создать стандартные алгоритмы их построения. Модель ОБ1 представляет собой самые общие рекомендации для построения стандартов совместимых сетевых программных продуктов, она же служит базой для производителей при разработке совместимого сетевого оборудования, то есть эти рекомендации должны быть реализованы как в аппаратуре, так и в программных средствах вычислительных сетей. В настоящее время модель взаимодействия открытых систем является наиболее популярной сетевой архитектурной моделью.
Модель регламентирует общие функции, а не специальные решения, поэтому реальные сети имеют достаточно пространства для маневра. Итак, для упорядочения функций управления и протоколов вычислительной сети вводятся функциональные уровни. В общем случае сеть должна иметь семь функциональных уровней (табл. 23.1). Кратко поясним назначение уровней модели ОБ1. 507 Особенности построения компьютерных сетей Таблица 23.1. Уровни управления модели 08! Примеры протоколов уровень ОВС 7 — прикладной Назначение Обеспечивает прикладным процес- сам пользователя средства доступа к сетевым ресурсам; является ин- терфейсом между программами пользователя и сетью. Имеет ин- терфейс с пользователем Х.400, НСР, НТТР, БМТР, ГТР, РТАМ, БАР, РНБ, Те!пес и т. д.
Устанавливает стандартные спосо- бы представления данных, которые удобны для всех взаимодействую- щих объектов прикладного уровня. Имеет интерфейс с прикладными просраммами 6 — представления Х.226 5 — сеансовый Обеспечивает срелства, необходи- мые сетевым объектам для органи- зации, синхронизации и административного управления обменом данных мсжлу ними Х.225, КРС, НесВЕ!11 и т. д. Обеспечивает надежную, эконо- мичную и »прозрачную» передачу данных между взаимолействуюши- ми объектами сеансового уровня Х.224, ТСР, 11РР, ХБР, ЯРХ, ЯРР, КН и т. д. 4 — транспортный Обеспечивает маршрутизацию пе- редачи данных в сети, устанавли- вает логический канал между объектами для реализации прото- колов транспортного уровня Х.25, Х.75, ! Р, 1РХ, !РР, ТН.
РНА-4 и т. д. 3 — сетевой Обеспечивает непосрелственную связь объектов сетевого уровня, функциональные и процедурные средства ее поллержки для эффективной реализации протоколов сетевого уровня 2 — канальный ЕАР-В, НР|С, АСНАР, БРЕС, 1ЕЕЕ 802.2 и т. д.
Формирует физическую среду пе- релачи данных, устанавливает со- единения объектов сети с втой средой ЕсЬегпсс, АКСНсс, То!сел Вспй, 1ЕЕЕ 802.3, 5 1 — физический Прикладной уровень (уровень приложений, арр!ссайоп) — управление терминалами сети и прикладными процессами, которые являются источниками и потребителями информации, передаваемой в сети. Ведает запуском программ пользователя, их выполнением, вводом-выводом данных, управлением терминалами, административным управлением сетью. На атом уровне обеспечивается предоставление пользователю различных услуг, связанных с запуском его программ, начиная от простой передачи данных'и до формирования технологии виртуаль- 508 Глава 23.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
