Назначение компьютерной сети

Основное назначение компьютерных сетей — совмест­ное использование ресурсов и осуществление интерактив­ной связи как внутри одной фирмы, так и за ее предела­ми. Ресурсы (resources) — это данные, приложения и пе­риферийные устройства, такие как внешний дисковод, принтер, мышь, модем или джойстик. Понятие интерак­тивной связи компьютеров подразумевает обмен сообще­ниями в реальном режиме времени.

ТИПЫ СЕТЕЙ

Компьютерные сети разделяются на два типа:

• одноранговые (peer-to-peer);

• на основе сервера (server based).

В одноранговой сети все компьютеры равноправны: нет иерархии среди компьютеров и нет выделенного (dedicated) сервера. Как правило, каждый компьютер функциониру­ет и как клиент, и как сервер. Одноранговые сети называ­ют также рабочими группами. Рабочая группа — это не­большой коллектив, поэтому в одноранговых сетях чаще всего не более 10 компьютеров.

Одноранговая сеть характеризуется рядом стандартных решений:

• компьютеры расположены на рабочих столах пользо­вателей;

• пользователи сами выступают в роли администраторов и обеспечивают защиту информации;

• для объединения компьютеров в сеть применяется про­стая кабельная система.

Если к сети подключено более 10 пользователей, то одноранговая сеть, где компьютеры выступают в роли и клиентов, и серверов, может оказаться недостаточно про­изводительной. Поэтому большинство сетей использует выделенные серверы. Выделенным называется такой сер­вер, который функционирует только как сервер (исклю­чая функции клиента или рабочей станции). Они специ­ально оптимизированы для быстрой обработки запросов от сетевых клиентов и для управления защитой файлов и каталогов. Сети на основе сервера стали промышленным стандартом.

Круг задач, которые должны выполнять серверы, мно­гообразен и сложен. Чтобы приспособиться к возрастаю­щим потребностям пользователей, серверы в больших се­тях стали специализированными (specialized). Например, в сети Windows NT существуют различные типы серверов.

+ Файл-серверы и принт-серверы. Файл-серверы и принт-серверы управляют доступом пользователей соответ­ственно к файлам и принтерам. Например, чтобы работать с текстовым процессором, вы прежде всего должны запус­тить его на своем компьютере. Документ текстового про­цессора, хранящийся на файл-сервере, загружается в па­мять вашего компьютера, и, таким образом, вы можете работать с этим документом на своем компьютере. Други­ми словами, файл-сервер предназначен для хранения фай­лов и данных.

+ Серверы приложений. На серверах приложений вы­полняются прикладные части клиент-серверных прило­жений, а также находятся данные, доступные клиентам. Например, чтобы упростить извлечение данных, серверы хранят большие объемы информации в структуированном виде. Эти серверы отличаются от файл- и принт-серверов. В последних файл или данные целиком копируются на запрашивающий компьютер. А в сервере приложений на запрашивающий компьютер пересылаются только резуль­таты запроса.

Приложение-клиент на удаленном компьютере полу­чает доступ к данным, хранимым на сервере приложе­ний. Однако вместо всей базы данных на ваш компьютер

 

с сервера загружаются только результаты запроса. Напри­мер, вы можете получить список работников, родивших­ся в ноябре.

■ f Почтовые серверы. Почтовые серверы управляют передачей электронных сообщений между пользователя­ми сети.

♦ Факс-серверы. Факс-серверы управляют потоком входящих и исходящих факсимильных сообщений через один или несколько факс-модемов.

♦ Коммуникационные серверы. Коммуникационные серверы управляют потоком данных и почтовых сообще­ний между этой сетью и другими сетями, мэйнфреймами или удаленными пользователями через модем и телефон­ную линию.

Существуют и комбинированные типы сетей, совмеща­ющие лучшие качества одноранговых сетей и сетей на основе сервера. Комбинированные сети — наиболее рас­пространенный тип сетей, но для их правильной реализа­ции и надежной защиты необходимы определенные зна­ния и навыки планирования.

Топология сети

Термин топология, или топология сети, характеризу­ет физическое расположение компьютеров, кабелей и дру­гих компонентов сети. Топология — это стандартный тер­мин, который используется профессионалами при описа­нии основной компоновки сети. Кроме термина тополо­гия, для описания физической компоновки употребляют также следующие:

• физическое расположение;

• компоновка;

• диаграмма;

• карта.

Топология сети обусловливает ее характеристики. В частности, выбор той или иной топологии влияет:

- на состав необходимого сетевого оборудования;

- на характеристики сетевого оборудования;

- на возможности расширения сети;

- на способ управления сетью.

Базовые топологии

Все сети строятся на основе трех базовых топологий:

• шина (bus);

• звезда (star);

• кольцо (ring).

Если компьютеры подключены вдоль одного кабеля [сегмента (segment)], топология называется шиной. В том случае, когда компьютеры подключены к сегментам ка­беля, исходящим из одной точки, или концентратора, топология называется звездой. Если кабель, к которому подключены компьютеры, замкнут в кольцо, такая топо­логия носит название кольца.

Хотя сами по себе базовые топологии несложны, в ре­альности часто встречаются довольно сложные комбина­ции, объединяющие свойства нескольких топологий.

Шина

Топологию «шина» часто называют «линейной шиной» (linear bus). Данная топология относится к наиболее про­стым и широко распространенным топологиям. В ней ис­пользуется один кабель, именуемый магистралью или сег­ментом, вдоль которого подключены все компьютеры сети.

Простая сеть с топологией «шина»

В сети с топологией «шина» компьютеры адресуют дан­ные конкретному компьютеру, передавая их по кабелю в виде электрических сигналов. Данные в виде электричес­ких сигналов передаются всем компьютерам сети, однако информацию принимает только тот, адрес которого соот­ветствует адресу получателя, зашифрованному в этих сиг­налах. Причем в каждый момент времени только один компьютер может вести передачу.

Так как данные в сеть передаются лишь одним компью­тером, ее производительность зависит от количества ком-

 

льютеров, подключенных к шине. Чем их больше, т.е. чем больше компьютеров, ожидающих передачи данных, тем медленнее сеть.

Шина — пассивная топология. Это значит, что компь­ютеры только «слушают» передаваемые по сети данные, но не перемещают их от отправителя к получателю. По­этому, если один из компьютеров выйдет из строя, это не скажется на работе остальных. В активных топологиях компьютеры регенерируют сигналы и передают их по сети.

Чтобы предотвратить отражение электрических сигна­лов, на каждом конце кабеля устанавливают терминато­ры (terminators), поглощающие эти сигналы.

Разрыв сетевого кабеля происходит при его физичес­ком разрыве или отсоединении одного из его концов. Воз­можна также ситуация, когда на одном или нескольких концах кабеля отсутствуют терминаторы, что приводит к отражению электрических сигналов в кабеле и прекраще­нию функционирования сети.

Сами по себе компьютеры в сети остаются полностью работоспособными, но до тех пор, пока сегмент разорван, они не могут взаимодействовать друг с другом.

Отсоединившийся кабель не снабжен терминатором, поэтому он вызовет остановку сети

Звезда

При топологии «звезда» все компьютеры с помощью сегментов кабеля подключаются к центральному компо­ненту, именуемому концентратором (hub). Сигналы от передающего компьютера поступают через концентратор

ко всем остальным. Эта топология возникла на заре вы числительной техники, когда компьютеры были подклю­чены к центральному, главному компьютеру.

Простая сеть с топологией «звезда»

В сетях с топологией «звезда» подключение кабеля и управление конфигурацией сети централизованы. Но есть и недостаток: так как все компьютеры подключены к цен­тральной точке, для больших сетей значительно увели­чивается расход кабеля. К тому же, если центральный компонент выйдет из строя, нарушится работа всей сети.

А если выйдет из строя только один компьютер (или кабель, соединяющий его с концентратором), то лишь этот компьютер не сможет передавать или принимать данные по сети. На остальные компьютеры в сети это не повлияет.

Кольцо

При топологии «кольцо» компьютеры подключаются к кабелю, замкнутому в кольцо. Поэтому у кабеля просто не может быть свободного конца, к которому надо под­ключать терминатор. Сигналы передаются по кольцу в одном направлении и проходят через каждый компьютер. В отличие от пассивной топологии «шина», здесь каждый компьютер выступает в роли репитера, усиливая сигналы и передавая их следующему компьютеру. Поэтому, если выйдет из строя один компьютер, прекращает функцио­нировать вся сеть.

Один из принципов передачи данных в кольцевой сети носит название передачи маркера. Суть его такова. Мар­кер последовательно, от одного компьютера к другому, передается до тех пор, пока его не получит тот, который «хочет» передать данные. Передающий компьютер изме-

 

няет маркер, помещает электронный адрес в данные и посылает их по кольцу.

В этом случае выход из строя одного компьютера не оказывает никакого влияния на сеть — остальные компь­ютеры по-прежнему взаимодействуют друг с другом. А выход из строя концентратора повлечет за собой остановку подключенных к нему компьютеров и концентраторов.

Концентратор Концентратор Концентратор

 

Простая сеть с топологией «кольцо»

Данные проходят через каждый компьютер, пока не окажутся у того, чей адрес совпадает с адресом получате­ля, указанным в данных.

После этого принимающий компьютер посылает пере­дающему сообщение, где подтверждает факт приема дан­ных. Получив подтверждение, передающий компьютер создает новый маркер и возвращает его в сеть.

На первый взгляд кажется, что передача маркера от­нимает много времени, однако на самом деле маркер пе­редвигается практически со скоростью света. В кольце диаметром 200 м маркер может циркулировать с частотой 10 000 оборотов в секунду.

Комбинировлиные топологии

В настоящее время часто используются топологии, ко­торые комбинируют компоновку сети по принципу шины, звезды и кольца.

Звезда-шина (star-bus) — это комбинация топологий «шина» и «звезда». Чаще всего это выглядит так: несколь­ко сетей с топологией «звезда» объединяются при помо­щи магистральной линейной шины.

Сеть с топологией «звезда-шина»

Звезда-кольцо (star-ring) кажется несколько похожей на звезду-шину. И в той, и в другой топологии компьюте­ры подключены к концентратору, который фактически и формирует кольцо или шину. Отличие в том, что концен­траторы в звезде-шине соединены магистральной линей­ной шиной, а в звезде-кольце на основе главного концен­тратора они образуют звезду.

Сеть с топологией «звезда-кольцо»

Главный концентратор

 

14. Информатика

РлбоТА СЕТИ

Работа сети заключается в передаче данных от одного компьютера к другому. В этом процессе можно выделить несколько отдельных задач:

• распознать данные;

• разбить данные на управляемые блоки;

• добавить информацию к каждому блоку, чтобы:

 

- указать местонахождение данных;

- указать получателя;

 

• добавить информацию синхронизации и информацию для проверки ошибок;

• поместить данные в сеть и отправить их по заданному адресу.

Сетевая операционная система при выполнении всех задач следует строгому набору процедур. Эти процедуры называются протоколами, или правилами поведения. Про­токолы регламентируют каждую сетевую операцию.

Стандартные протоколы позволяют программному и аппаратному обеспечению различных производителей нор­мально взаимодействовать.

В 1978 году International Standards Organization (ISO) выпустила набор спецификаций, описывающих архитек­туру сети с неоднородными устройствами. Исходный до­кумент относился к открытым системам, чтобы все они могли использовать одинаковые протоколы и стандарты для обмена информацией.

В 1984 году ISO выпустила новую версию своей моде­ли, названную эталонной моделью взаимодействия откры­тых систем (Open System Interconnection reference model, OSI). Версия 1984 года стала международным стандартом: именно ее спецификации используют производители при разработке сетевых продуктов, именно ее придерживают­ся при построении сетей.

Эта модель — широко распространенный метод описа­ния сетевых сред. Являясь многоуровневой системой, она отражает взаимодействие программного и аппаратного обеспечения при осуществлении сеанса связи, а также помогает решить разнообразные проблемы.

В модели OSI сетевые функции распределены между семью уровнями. Каждому уровню соответствуют различ­ные сетевые операции, оборудование и протоколы.

На каждом уровне выполняются определенные сетевые функции, которые взаимодействуют с функциями сосед­них уровней, вышележащего и нижележащего. Например, Сеансовый уровень должен взаимодействовать только с Представительским и Транспортным уровнем и т.п. Все эти функции подробно описаны.

Нижние уровни — 1-й и 2-й — определяют физичес­кую среду передачи данных и сопутствующие задачи (та­кие как передача битов данных через плату сетевого адап­тера и кабель). Самые верхние уровни определяют, каким способом осуществляется доступ приложений к услугам связи. Чем выше уровень, тем более сложную задачу он решает.

Каждый уровень предоставляет несколько услуг (т.е. выполняет несколько операций), подготавливающих дан­ные для доставки по сети на другой компьютер. Уровни отделяются друг от друга границами — интерфейсами. Все запросы от одного уровня к другому передаются через интерфейс. Каждый уровень использует услуги нижеле­жащего уровня.

Задача каждого уровня — предоставление услуг выше­лежащему уровню, «маскируя» детали реализации этих услуг. При этом каждый уровень на одном компьютере работает так, будто он напрямую связан с таким же уров­нем на другом компьютере. Эта логическая, или вирту­альная, связь между одинаковыми уровнями показана на рисунке ниже.

Перед подачей в сеть данные разбиваются на пакеты. Пакет (packet) — это единица информации, передавае­мая между устройствами сети как единое целое. Пакет проходит последовательно через все уровни программно­го обеспечения. На каждом уровне к пакету добавляется некоторая информация, форматирующая или адресная, которая необходима для успешной передачи данных по сети.

На принимающей стороне пакет проходит через все уровни в обратном порядке. Программное обеспечение на каждом уровне читает информацию пакета, затем удаля­ет информацию, добавленную к пакету на этом же уровне отправляющей стороной, и передает пакет следующему

 

уровню. Когда пакет дойдет до Прикладного уровня, вся адресная информация будет удалена и данные примут свой первоначальный вид.

Взаимосвязи между уровнями модели OSI

щ

Таким образом, за исключением самого нижнего уров­ня сетевой модели, никакой иной уровень не может не­посредственно послать информацию соответствующему уровню другого компьютера. Информация на компьюте­ре-отправителе должна пройти через все уровни. Затем она передается по сетевому кабелю на компьютер-получа­тель и опять проходит сквозь все слои, пока не достигнет того же уровня, с которого она была послана на компь­ютере-отправителе. Например, если Сетевой уровень пе­редает информацию с компьютера А, она спускается че­рез Канальный и Физический уровни в сетевой кабель, далее по нему попадает в компьютер В, где поднимается через Физический и Канальный уровни и достигает Сете­вого уровня.

В клиент-серверной среде примером информации, пе­реданной Сетевым уровнем компьютера А Сетевому уров-

ню компьютера В, мог бы служить адрес и, очевидно, информация контроля ошибок, добавленные к пакету.

Взаимодействие смежных уровней осуществляется че­рез интерфейс. Интерфейс определяет услуги, которые нижний уровень предоставляет верхнему, и способ досту­па к ним. Поэтому каждому уровню одного компьютера «кажется», что он непосредственно взаимодействует с та­ким же уровнем другого компьютера.

Далее описывается каждый из семи уровней модели OSI и определяются услуги, которые они предоставляют смежным уровням.

Уровень 7, Прикладной (Application), — самый верх­ний уровень модели OSI. Он представляет собой окно для доступа прикладных процессов к сетевым услугам. Этот уровень обеспечивает услуги, напрямую поддерживающие приложения пользователя, такие как программное обес­печение для передачи файлов, доступа к базам данных и электронная почта. Нижележащие уровни поддерживают задачи, выполняемые на Прикладном уровне. Приклад­ной уровень управляет общим доступом к сети, потоком данных и обработкой ошибок.

Уровень 6, Представительский (Presentation), опреде­ляет формат, используемый для обмена данными между сетевыми компьютерами. Этот уровень можно назвать переводчиком. На компьютере-отправителе данные, посту­пившие от Прикладного уровня, на этом уровне перево­дятся в общепонятный промежуточный формат. На ком­пьютере-получателе на этом уровне происходит перевод из промежуточного формата в тот, который используется Прикладным уровнем данного компьютера.

Представительский уровень отвечает за преобразование протоколов, трансляцию данных, их шифрование, смену или преобразование применяемого набора символов (ко­довой таблицы) и расширение графических команд. Пред­ставительский уровень, кроме того, управляет сжатием данных для уменьшения передаваемых битов.

На этом уровне работает утилита, называемая редирек­тором (redirector). Ее назначение — переадресовать опе­рации ввода/вывода к ресурсам сервера.

 

Уровень 5, Сеансовый (Session), позволяет двум при­ложениям на разных компьютерах устанавливать, исполь­зовать и завершать соединение, называемое сеансом. На этом уровне выполняются такие функции, как распозна­вание имен и защита, необходимые для связи двух при­ложений в сети.

Сеансовый уровень обеспечивает синхронизацию между пользовательскими задачами посредством расстановки в потоке данных контрольных точек (checkpoints). Таким образом, в случае сетевой ошибки потребуется заново пере­дать только данные, следующие за последней контрольной точкой. На этом уровне выполняется управление диалогом между взаимодействующими процессами, т.е. регулируется, какая из сторон осуществляет передачу, когда, как долго и т.д.

Уровень 4, Транспортный (Transport), обеспечивает дополнительный уровень соединения ниже Сеансового уровня. Транспортный уровень гарантирует доставку па­кетов без ошибок, в той же последовательности, без по­терь и дублирования. На этом уровне сообщения переупа­ковываются: длинные разбиваются на несколько пакетов, а короткие объединяются в один. Это увеличивает эффек­тивность передачи пакетов по сети. На Транспортном уров­не компьютера-получателя сообщения распаковываются, восстанавливаются в первоначальном виде, и обычно по­сылается сигнал подтверждения приема.

Транспортный уровень управляет потоком, проверяет ошибки и участвует в решении проблем, связанных с от­правкой и получением пакетов.

Уровень 3, Сетевой (Network), отвечает за адресацию сообщений и перевод логических адресов и имен в физи­ческие адреса. Одним словом, исходя из конкретных се­тевых условий, приоритета услуги и других факторов здесь определяется маршрут от компьютера-отправителя к ком­пьютеру-получателю. На этом уровне решаются также такие задачи и проблемы, связанные с сетевым графи­ком, как коммутация пакетов, маршрутизация и пере­грузки.

Если сетевой адаптер маршрутизатора не может пере­давать большие блоки данных, посланные компьютером-

отправителем, на Сетевом уровне эти блоки разбиваются на меньшие. А Сетевой уровень компьютера-получателя собирает эти данные в исходное состояние.

Уровень 2, Канальный, осуществляет передачу кадров (frames) данных от Сетевого уровня к Физическому. Кад­ры — это логически организованная структура, в кото­рую можно помещать данные. Канальный уровень ком­пьютера-получателя упаковывает «сырой» поток битов, поступающих от Физического уровня,, в кадры данных.

Идентификатор Управляющая информация CRC

получателя I

Идентификатор Данные

отправителя

Простой кадр данных

На рисунке представлен простой кадр данных, где идентификатор отправителя — адрес компьютера-отпра­вителя, а идентификатор получателя — адрес компьюте­ра-получателя. Управляющая информация используется для маршрутизации, а также указывает на тип пакета и сегментацию. Данные — собственно передаваемая инфор­мация. CRC (остаток избыточной циклической суммы) — это сведения, которые помогут выявить ошибки, что, в свою очередь, гарантирует правильный прием инфор­мации.

Канальный уровень (Data link) обеспечивает точность передачи кадров между компьютерами через Физический уровень. Это позволяет Сетевому уровню считать переда­чу данных по сетевому соединению фактически безоши­бочной. Обычно, когда Канальный уровень посылает кадр, он ожидает со стороны получателя подтверждения при­ема. Канальный уровень получателя проверяет наличие возможных ошибок передачи. Кадры, поврежденные при

 

передаче, или кадры, получение которых не подтвержде­но, посылаются вторично.

Уровень 1, Физический, — самый нижний в модели OSI. Этот уровень осуществляет передачу неструктуриро­ванного, «сырого» потока битов по физической среде (на­пример, по сетевому кабелю). Здесь реализуются электри­ческий, оптический, механический и функциональный интерфейсы с кабелем. Физический уровень также фор­мирует сигналы, которые переносят данные, поступившие от всех вышележащих уровней.

На этом уровне определяется способ соединения сете­вого кабеля с платой сетевого адаптера, в частности, ко­личество контактов в разъемах и их функции. Кроме того, здесь определяется способ передачи данных по сетевому кабелю.

Физический (Physical) уровень предназначен для пере­дачи битов (нулей и единиц) от одного компьютера к дру­гому. Содержание самих битов на данном уровне значе­ния не имеет. Этот уровень отвечает за кодирование дан­ных и синхронизацию битов, гарантируя, что переданная единица будет воспринята именно как единица, а не как ноль. Наконец, Физический уровень устанавливает дли­тельность каждого бита и способ перевода бита в соответ­ствующие электрические или оптические импульсы, пе­редаваемые по сетевому кабелю.

Передача данных по сети

Чтобы быстро и легко, не тратя времени на ожидания, передавать по сети данные, надо разбить их на небольшие управляемые блоки. Эти блоки называются пакетами или кадрами. При разбиении данных на пакеты скорость их передачи возрастает настолько, что каждый компьютер в сети получает возможность принимать и передавать дан­ные практически одновременно с остальными компьюте­рами.

Большинство пакетов в сети адресуется конкретному компьютеру, и, как результат, только он один реагирует на них.

В крупномасштабных сетях, покрывающих огромные территории (или государства), предлагается несколько

возможных маршрутов для передачи данных. Коммути­рующие и соединяющие сетевые компоненты используют адресную информацию пакетов для определения наилуч­шего из маршрутов.

Назначение протоколов

Протоколы (protocols) — это набор правил и проце­дур, регулирующих порядок осуществления некоторой свя­зи. В компьютерной среде протоколы — это правила и технические процедуры, позволяющие нескольким компь­ютерам при объединении в сеть общаться друг с другом.

Компьютер-отправитель, в соответствии с протоколом, выполняет следующие действия:

• разбивает данные на небольшие блоки, называемые пакетами, с которыми может работать протокол;

• добавляет к пакетам адресную информацию, чтобы компьютер-получатель мог определить, что эти данные предназначены именно ему;

• подготавливает данные к передаче через плату сетево­го адаптера и далее — по сетевому кабелю. Компьютер-получатель, в соответствии с протоколом,

выполняет те же действия, но только в обратном порядке:

• принимает пакеты данных из сетевого кабеля;

• через плату сетевого адаптера передает пакеты в ком­пьютер;

• удаляет из пакета всю служебную информацию, добав­ленную компьютером-отправителем;

• копирует данные из пакетов в буфер для их объедине­ния в исходный блок данных;

• передает приложению этот блок данных в том форма­те, который оно использует.

И компьютеру-отправителю, и компьютеру-получате­лю необходимо выполнять каждое действие одинаковым способом, с тем чтобы пришедшие по сети данные совпа­дали с отправленными. Если, например, два протокола будут по-разному разбивать данные на пакеты и добав­лять информацию (о последовательности пакетов, синх­ронизации и для проверки ошибок), тогда компьютер, использующий один из этих протоколов, не сможет ус-

 

пешно связаться с компьютером, на котором работает дру­гой протокол.

Данные, передаваемые из одной локальной сети в дру­гую по одному из возможных маршрутов, называются маршрутизированными. Протоколы, которые поддержи­вают передачу данных между сетями по нескольким мар­шрутам, называются маршрутизируемыми (routable) про­токолами. Так как маршрутизируемые протоколы могут использоваться для объединения нескольких локальных сетей в глобальную сеть, их роль постоянно возрастает.

Несколько протоколов, которые работают в сети одно­временно, обеспечивают следующие операции с данными:

• подготовку;

• передачу;

• прием;

• последующие действия.

Работа различных протоколов должна быть скоорди­нирована так чтобы исключить конфликты или незакон­ченные операции. Этого можно достичь с помощью разби­ения на уровни.

Стеки протоколов

Стек протоколов (protocol stack) — это комбинация протоколов. Каждьгй уровень определяет различные про­токолы для управления функциями связи или ее подсис­темами. Каждому уровню присущ свой набор правил.

Так же как и уровни в модели OSI, нижние уровни стека описывают правила взаимодействия оборудования, изготовленного разными производителями. А верхние уровни описывают правила для проведения сеансов связи и интерпретации приложений. Чем выше уровень, тем сложнее становятся решаемые им задачи и связанные с этими задачами протоколы.

В компьютерной промышленности в качестве стандар­тных моделей протоколов разработано несколько стеков. Вот наиболее важные из них:

• набор протоколов ISO/OSI;

• IBM System Network Architecture (SNA);

• Digital DECnet;

Протоколы этих стеков выполняют работу, специфич­ную для своего уровня. Однако коммуникационные зада­чи, которые возложены на сеть, приводят к разделению протоколов на три типа:

♦ прикладной;

♦ транспортный;

♦ сетевой.

Как видите, схема расположения этих типов соответ­ствует модели OSI.

Прикладные протоколы работают на верхнем уровне модели OSI. Они обеспечивают взаимодействие приложе­ний и обмен данными между ними. К наиболее популяр­ным прикладным протоколам относятся:

♦ АРРС (Advanced Program-to-Program Communication) —
одноранговый SNA-протокол фирмы IBM, используе­
мый в основном на AS/400;

+ FTAM (File Transfer Access and Management) — прото­кол OSI доступа к файлам;

+ Х.400 — протокол CCITT для международного обмена электронной почтой;

♦ Х.500 — протокол CCITT служб файлов и каталогов на
нескольких системах;

+ SMTP (Simple Mail Transfer Protocol) — протокол Ин­тернета для обмена электронной почтой;

-f FTP (File Transfer Protocol) — протокол Интернета для передачи файлов;

♦ SNMP (Simple Network Management Protocol) — про­
токол Интернета для мониторинга сети и сетевых ком­
понентов;

+ Telnet — протокол Интернета для регистрации на уда­ленных хостах и обработки данных на них;

♦ Microsoft SMBs (Server Message Blocks — блоки сооб­щений сервера) и клиентские оболочки, или редирек­торы;

♦ NCP (Novell NetWare Core Protocol) и клиентские обо­лочки, или редиректоры, фирмы Novell;

+ Apple Talk и Apple Share — набор сетевых протоко­лов фирмы Apple;

♦ AFP (AppleTalk Filling Protocol) — протокол удаленно­
го доступа к файлам фирмы Apple;

♦ DAP (Data Access Protocol) — протокол доступа к фай­
лам сетей DECnet.

Транспортные протоколы поддерживают сеансы связи между компьютерами и гарантируют надежный обмен данных между ними. К популярным транспортным про­токолам относятся:

♦ TCP (Transmission Control Protocol) — TCP/IP-прото-кол для гарантированной доставки данных, разбитых на последовательность фрагментов; ,

♦ SPX — часть набора протоколов IPX/SPX (Internetwork Packet Exchange/Sequential Packet Exchange) для дан­ных, разбитых на последовательность фрагментов, фир­мы Novell;

♦ NWLink — реализация протокола IPX/SPX от фирмы Microsoft;

♦ NetBEUI [NetBIOS (Network Basic Input/Output System) Extended User Interface — расширенный интерфейс пользователя] — устанавливает сеансы связи, между компьютерами (NetBIOS) и предоставляет верхним уров­ням транспортные услуги (NetBEUI);

+ ATP (AppleTalk Transaction Protocol), NBP (Name Binding Protocol) — протоколы сеансов, связи и транс­портировки данных фирмы Apple.

Сетевые протоколы обеспечивают услуги связи. Эти протоколы управляют несколькими типами данных: ад­ресацией, маршрутизацией, проверкой ошибок и запро­сами на повторную передачу. Сетевые протоколы, кроме того, определяют правила для осуществления связи в кон­кретных сетевых средах, например Ethernet или Token Ring. К наиболее популярным сетевым протоколам отно­сятся:

+ IP (Internet Protocol) — TCP/IP-протокол для переда­чи пакетов; + IPX (Internetwork Packet Exchange) — протокол фир­мы NetWare для передачи и маршрутизации пакетов;

♦ NWLink — реализация протокола IPX/SPX фирмой
Microsoft;

-f NetBEUI — транспортный протокол, обеспечивающий услуги транспортировки данных для сеансов и прило­жений NetBIOS;

 

+ DDP (Datagram Delivery Protocol) — AppleTalk-прото-

кол транспортировки данных.

Итак, мы рассмотрели принципы создания и работы локальных и глобальных компьютерных сетей. Для пол­ноты представления о компьютерных коммуникациях рассмотрим историю создания Интернет и основные сер­висы, представляемые пользователю.

История создания Интернета

Около 20 лет назад Министерство обороны США созда­ло сеть, которая явилась предком Internet, — она называ­лась ARPAnet. ARPAnet была экспериментальной сетью — она создавалась для поддержки научных исследований в военно-промышленной сфере. В модели ARPAnet всегда была связь между компьютером-источником и компьюте­ром-приемником (станцией назначения). Сеть заранее пред­полагалась ненадежной: любая часть сети может исчез­нуть в любой момент.

Основной принцип состоял в том, что любой компью­тер мог связаться как равный с равным с любым другим компьютером.

Передача данных в сети была организована на основе протокола Internet — IP. Протокол IP — это правила и описание работы сети_д Этот свод включает правила нала­живания и поддержания связи в сети, правила обраще­ния с IP-пакетами и их обработки, описания сетевых па­кетов семейства IP (их структуры и т.п.).

Примерно 10 лет спустя после появления ARPAnet по­явились локальные вычислительные сети (LAN), напри­мер, такие как Ethernet и др. На большинстве компьюте­ров была установлена операционная система UNIX. Эта ОС имела возможность работы в сети с протоколом Internet (IP). И появилась новая потребность: организации желали подключиться к ARPAnet своей локальной сетью. Примерно в то же время появились другие организации, которые на­чали создавать свои собственные сети, использующие близ­кие к IP коммуникационные протоколы. Стало ясно, что все только выиграли бы, если бы эти сети могли общаться все вместе, ведь тогда пользователи из одной сети смогли бы связываться с пользователями другой сети.

⇐ Предыдущая37383940414243444546Следующая ⇒

Поделиться:

Популярное:

1. I HAVE A STRANGE VISITOR (я принимаю странного посетителя)
2. VIII. Читательские стратегии посетителей библиотек для детей и юношества
3. Абсолютная форма деградации является критерием структурно-оппозиционной сети с параллельно существующим балансом прогрессии.
4. Автоматизированные системы управления вагонным парком на сети железных дорог.
5. Адреса в подсети, зарезервированные для широковещания
6. Аэродинамический расчет нагнетательной части вентиляционной сети
7. Виды преступлений в сфере компьютерной информации
8. Возникновение и становление системы Интернет-СМИ. Влияние сети Интернет на традиционные СМИ. Интернет-журналистика на современном этапе ее развития. Новые форматы в рамках конвергенции.
9. ВЫБОР КАБЕЛЕЙ РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНОЙ СЕТИ
10. Выбор сечения линий распределительной сети предприятия
11. Вымогательство в Сети: встреча с шантажом онлайн
12. ГЛАВА 2. НАХОЖДЕНИЕ ОЖИДАЕМОГО ДОХОДА ЦЕНТРАЛЬНОЙ ЗАМКНУТОЙ СЕТИ ДЛЯ СЛУЧАЯ, КОГДА ДОХОДЫ ОТ ПЕРЕХОДОВ ЗАЯВОК МЕЖДУ СИСТЕМАМИ СЕТИ ЯВЛЯЮТСЯ СВ С ЗАДАННЫМИ МОМЕНТАМИ ПЕРВЫХ ДВУХ ПОРЯДКОВ