Желілерді архитектурасы жне стандартизацисы.

OSI протоколдарыны стектері.Архитектура – райсысы жеке функцияларды атаратын элементтер жйесінен тратын желіні райды. з кезегінде барлы элементтер компьютерді зара рекеттесіп жмыс атаруын амтамасыз етеді. Басашалай айтанда желіні архитектурасы бкіл берілген есептерді (задачи) жекелеген есептерге бліп байланыстыруды арастырады (бл есептер з кезегінде желіні жеке элементтерімен орындалуы ажет). Желіні архитектурасыны негізгі элементі коммуникациялы протокол – желі тораптарыны нысандандырылан ережелер жиынтыыны рекеттестігі болып табылады. Архитектураны стандартталуындаы лкен жетістікке ашы желілер рекеттестігіні лгілік моделіні (OSI) рылуы жатады, ол 80-жылдарды басында алыптасты. OSI моделі халыаралы стандарт жне есептер рекеттестігін «тігінен (по вертикали)» дісімен блшектеп байланыстыруды 7 дегей негізінде жргізеді. Дегейлер стек протоколы ретінде белгілі иерархияны райды, ол жерде жоары тран дегей зіні астыы дегейін з масатында пайдаланады. азіргі кездегі протоколдар стегі OSI лгісіні архитектурасын айындайды. Біратан рбір протокол стегіні зіні OSI лгісіні архитектурасынан ерекшелігі, артышылыы болады. Е танымал TCP/IP стегі 4 дегейден трады. Компьютер желісіні стандартты архитектурасы желі элементтері арасындаы протоколдарды, яни соы торап (компьютер) жне аралы (промежуточный) тораптар (коммутатор жне маршрутизатор) арасындаы лестіруді орындайды. Соы тораптар арасында трафикті тарату арылы аралы тораптар тек ана протоколдар стегіні кліктік (транспортный) функцияларын орындайды. Соы тораптар апаратты ызмет крсету арасында бкіл стектер протоколын амтиды (мысалы, веб- сервис). OSI стегі.Баса стектерге араанда OSI стегі OSI моделіні 7 дегейінен толытай лайыты. Тменгі дегейлерде OSI стегі Ethernet, Token Ring, FDDI, глобальді желі протоколдарын олданады. OSI стегіні Сетевой, транспортный жне сеансовый дегей протоколдары ртрлі ндірушілермен шыарылан жне ке таралмаан. Прикладной дегей протоколдары OSI стегіні кеінен таралан протоколдары. Оан: ТАМ файлдарды тарату протоколы, VTP терминалыны протоколы, X.500 анытама ызметіні протоколы, X.400 электронды пошта протоколы жне таы басалар жатады. OSI стегіні протоколдары зіні иындыы жне басалара самайтындыымен ерекшеленеді. рылымыны иындыына байланысьты OSI стек протоколдары орталы процессорды есептеу уатыны кп блігін алатындытан персоналды компьютерлер желісінде емес уатты машиналарда кп пайдаланылады.

 

 

Желілер классификациясы.

Компьютерлік желілерді ртрлілігін зіне тн белгілер жиынтыы ретінде классификациялауа болады:

1) териториялы таралуы бойынша; 2) апаратты беру жылдамдыы бойынша; 3) апарат тарайтын орта типі; 4) топологиясы бойынша жне т.б. Териториялы таралуы бойынша желілер локалды, аламды (глобальны ) жне жергілікті немесе айматы (региональный) болып жіктеледі. Локальді дегеніміз 10 м2 ауматы амтитын желі. Жергілікті – ала жне облыс аумаын амтиды. аламды – мемлекет немесе мемлекеттер тобы аумаында орналасады, мысалы, Internet аламды желісі. Желілер классификациясында негізгі екі термин бар: LAN жне wAN. LAN (Local Area Network) - Локалды есептік желі (LAN- local Area Network) ЛВС -деп барлы элементтері салыстырмалы трде лкен емес аумата орналасан желіні атаймыз. детте бндай желі бір ксіпорын немесе йымны апаратын жинау, тарату жне блінгенді деу шін арналан. wAN (wide Area Network) – аламды желі, лкен географиялы ауматарды амтиды, рамына локалды, баса де телекоммуникалы желі мен ралдарды кіреді. wAN мысалына пакеттер коммутациясынан тратын желі (Frame relay) жатады, оны кмегімен ртрлі компьютерлік желілер з арасында сйлесе (разговаривать) алады. Локалды желілер жабы типті, оан атынау (доступ) белгілі бір ттынушылар (пользователи) арасында болады. Ал аламды желі ашы типті жне кез келген ттынушылар пайдалануа бейімделген. Апаратты тарату жылдамдыына байланысты 3 трге блінеді: 1) низкоскоростные (до 10 Мбит/с), 2) среднескоростные (до 100 Мбит/с), 3) высокоскоростные (свыше 100 Мбит/с). Апаратты тарату ортасына байланысты: проводные; коаксиальные, на витой паре, оптоволоконные; беспроводные с передачей информации по радиоканалам, в инфракрасном диапазоне.

 

 

3. ЛСЖ (LAN) архитектурасы. Cтандартты топология жне блуші орта.ЛСЖ архитектурасы - Архитектура ЛВС - общая логическая организация цифровой вычислительной системы, определяющая процесс обработки данных в конкретной вычислительной системе и включающие методы кодирования данных, состав, назначение, принципы взаимодействия технических средств и программного обеспечения. Различают три наиболее распространенные сетевые архитектуры, которые используются и для одноранговых сетей и для сетей с выделенным файл-сервером. Это так называемые шинная, кольцевая и звездообразная структуры. В случае реализации шинной структуры все компьютеры связываются в цепочку. Причем на ее концах надо разместить так называемые терминаторы, служащие для гашения сигнала. Если же хотя бы один из компьютеров сети с шинной структурой оказывается неисправным, вся сеть в целом становится неработоспособной. В сетях с шинной архитектурой для объединения компьютеров используется тонкий и толстый кабель. Для построения сети с звездообразной архитектурой в центре сети необходимо разместить концентратор. То есть все компьютеры, включая файл-сервер, не связываются непосредственно друг с другом, а присоединяются к концентратору. Такая структура надежнее, поскольку в случае выхода из строя одной из рабочих станций все остальные сохраняют работоспособность. Кольцевая структура используется в основном в сетях Token Ring и мало чем отличается от шинной. Также в случае неисправности одного из сегментов сети вся сеть выходит из строя. Правда, отпадает необходимость в использовании терминаторов. В сети любой структуры в каждый момент времени обмен данными может происходить только между двумя компьютерами одного сегмента. В случае ЛВС с выделенным файл-сервером - это файл-сервер и произвольная рабочая станция; в случае одноранговой ЛВС - это любые две рабочие станции, одна из которых выполняет функции файл-сервера.Стандартная топология и разделяемая среда. Для упрощения и, соответственно, удешевления аппаратных и программных решений разра­ботчики первых локальных сетей остановились на совместном использовании общей среды передачи данных.Этот метод связи компьютеров впервые был опробован при создании радиосети ALOHA Гавайского университета в начале 70-х. Сеть ALOHA работала по ме­тоду случайного доступа, когда каждый узел мог начать передачу пакета в любой момент времени. Если после этого он не дожидался подтверждения приема в течение определенного тайм-аута, он посылал этот пакет снова. Общим был радио­канал с несущей частотой 400 МГц и полосой 40 кГц, что обеспечивало передачу данных со скоростью 9600 бит/с. Немного позже Роберт Меткалф повторил идею разделяемой сре­ды уже для проводного варианта технологии LAN. Непрерывный сегмент коак­сиального кабеля стал аналогом общей радиосреды. Все компьютеры присоеди­нялись к этому сегменту кабеля по схеме монтажного ИЛИ (рис. 12.1), поэтому при передаче сигналов одним из передатчиков все приемники получали один и тот же сигнал, как и при использовании радиоволн.

Разделяемая среда.

Рис. 12.1. Разделяемая среда на коаксиальном кабеле

В технологиях Token Ring и FDDI тот факт, что компьютеры используют разде­ляемую среду, не так очевиден, как в случае Ethernet. Физическая топология этих сетей — кольцо, каждый узел соединяется кабелем с двумя соседними узла­ми (рис. 12.2). Однако эти отрезки кабеля также являются разделяемыми, так как в каждый момент времени только один компьютер может использовать коль­цо для передачи своих пакетов.

Простые стандартные топологии физических связей обеспечивают простоту разделения кабельной среды.

Рис. 12.2. Разделяемая среда в кольцевых топологиях

Использование разделяемых сред позволяет упростить логику работы узлов сети. Поскольку в каждый момент времени выполняется только одна передача, отпадает необходимость в буферизации кадров в транзитных уз­лах. Транзитных узлов также нет. Соответственно, отпадает необходи­мость в сложных процедурах управления потоком и борьбы с перегрузками.

 

7. Кадрды орта арылы абылдау жне тарату.

IEEE стандарты арналы дегейді 2-ге бледі: MAC (Media Access Control) жне LLC (Logical Link Control), МАС тменгісі болып табылады. Сол себептен МАС LLC жне физикалы дегей арасында интерфейс ызметін атарады. Яни бл дегей жалпы ортаны бірігіп олдануды амтамасыз етеді. атынау ортаа келіп тскеннен кейін, бл атынауды мліметтерді логикалы бірліктерін, апаратты кадрларды транспортты ызметтерді ртрлі дегейіндегі сапасымен таратуды орнататын одан жоары дегей – LLC дегейі пайдалана алады. LLC дегейі сенімділігі ртрлі дрежедегі тйіндер арасындаы кадрларды таратуа жауап береді, сонымен атар интерфейс функциясын жзеге асырады. LLC дегейшесі логикалы арнамен басаруды екі типін арастырады: біріншісі –байланысты осылуынсыз жне оларды жеткендігін растауынсыз мліметтерді таратуды амтамасыз етеді; екіншісі – байланысты осылып, мліметтерді жеткендігі жайлы растама арылы амтамасыз етеді, яни келесі кадрды тарату алдыыны абылданды деген растауы келгеннен кейін ана жіберіледі.

Мысалы FDDI желісі бойынша апарат екі блок формасында беріледі: кадр жне токен.

Сурет 1. FDDI формат кадры

Сурет 2.Токен форматы

FDDI желісіне топталан станциялар арсына маркер мен кадрды циркулировать ететін логикалы байланыс саинасы орнатылады. Саинаны е басты принципі станцияларды жоарыда тран кршілерден тменде тран кршілерге келетін кадрларды айталауында. Станцияны е басты функциясы — дл азіргі уаытта ай станция ортаа атынап транын анытайды. з кадрыны символдарын тарату кезінде станция саинадан алдыыдан келіп тскен бкіл символдарды шіріп тастайды. Бл процесс МАС-ауысу д.а.

 

LLC дегейі

LLC (Logical Link Control ) дегейі — IEEE 802 стандарты бойынша логикамен басару байланысыны дегейшесі, OSI моделіні арналы дегейіні дегейшесі келесілерді жзеге асырады:

• Мліметтерді таратуды басару;

• Байланыс бойынша апараттарды таратуды тексеру мен дрыстыын амтамасыз етеді

зіні таайындалуы бойынша LLC дегейіні барлы кадрлары ш типке блінеді — апаратты, басарушы и белгіленбеген (ненумерованные):

LLC дегейіні кадрларыны барлы типіні форматы бірдей. Олар 4 ріске ие:

• Сервис таайындауыны кіріс нктесіндегі адресі (Destination Service Access Point, DSAP),

• Сервис кзіні кіріс нктесіндегі адресі (Source Service Access Point, SSAP),

• Басару рісі (Control)

• Мліметтер рісі (Data)

 

LLC кадры екі жаынан 01111110 мніне ие бір байтты «Флаг» рістерімен бекітілген. Флагтар блокты шекараларын анытау шін MAC-дегейінде олданылады.

LLC-ті мліметтер рісі кадры желі бойынша жоары дегей протоколдарыны — IP, IPX, AppleTalk, DECnet дестелерін таратады. Мліметтер рісі басару кадрларында жне кейбір белгіленбеген кадрларда болмауы да ммкін.

Басару рісі (бір байт) — апаратты, басару, белгіленбеген мліметтерді кадрларыны типтерін анытау шін ажет. Сонымен атар бл рісте егер LLC дегейшесі байланысты орнату LLC2 процедурасы бойынша жмыс істесе, жіберілген жне табысты абылданан кадрларды реттік нмірлері крсетіледі. Басару рісіні форматы толыымен LAP-B кадрыны басару рісіні форматымен сйкес келеді.

DSAP жне SSAP рістері осы кадр кмегімен жоары дегейді ай сервисі мліметтерді жіберіп жатанын анытайды. DSAP и SSAP- орнына кейде IPX протоколыны коды немесе Spanning Tree жабылыш ааш протоколыны коды жруі ммкін.

 

 

9. IEEE 802.х стандартыны рылымы

IEEE 802.X стандартыны рылымы. IEEE 802.X стандарты жеті дегейлі OSI моделіні тек екі дегейін – физикалы жне арналы дегейін ана жаулап ала алады. Себебі тек осы дегейлер ана жоары дрежеде локалды желілерді спецификасын крсете алады. Арналы дегейден бастап жоары дегейлер белгілі бір дрежеде локалды желілердегідей глобалды желілерге де бірдей орта белгілерге ие.

Локалды желілер з спецификасын сонымен бірге арналы дегейді екі дегейшеге блгеннен кейін де крсете алды. Арналы дегей (Data Link Layer) локалды желілерде екі дегейшеге блінеді:

  • Мліметтерді логикалы тарату логичес (Logical Link Control, LLC);
  • Ортаа атынауды басару (Media Access Control, MAC).

МАС LLC жне физикалы дегей арасында интерфейс ызметін атарады. Яни бл дегей жалпы ортаны бірігіп олдануды амтамасыз етеді. атынау ортаа келіп тскеннен кейін, бл атынауды мліметтерді логикалы бірліктерін, апаратты кадрларды транспортты ызметтерді ртрлі дегейіндегі сапасымен таратуды орнататын одан жоары дегей – LLC дегейі пайдалана алады. LLC дегейі сенімділігі ртрлі дрежедегі тйіндер арасындаы кадрларды таратуа жауап береді, сонымен атар интерфейс функциясын жзеге асырады. LLC дегейшесі логикалы арнамен басаруды екі типін арастырады: біріншісі –байланысты осылуынсыз жне оларды жеткендігін растауынсыз мліметтерді таратуды амтамасыз етеді; екіншісі – байланысты осылып, мліметтерді жеткендігі жайлы растама арылы амтамасыз етеді, яни келесі кадрды тарату алдыыны абылданды деген растауы келгеннен кейін ана жіберіледі.

MAC жне LLC дегейлеріні протоколдары бірбірінен туелсіз – MAC дегейіні рбір протоколы кезкелген LLC дегейіні протоколымен олданыла алады, жне керісінше.