Методы сетевой коммуникации
Компьютерные сети.
1. Основные принципы построения современных ВС.
2. Показатели эффективности вычислительных сетей.
3. Методы сетевой коммуникации.
4. Эталонная модель OSI / ISO.
5. Модель DoD (TCP/IP).
6. Классификация компьютерных сетей.
7. Кабельные каналы.
8. Аппаратные компоненты организации сети.
Основные принципы построения современных ВС.
Сеть – представляет собой совокупность компьютеров, объединенных средствами передачи данных.
Средства передачи данных в общем случае могут состоять из следующих элементов:
· связных компьютеров
· каналов связи (спутниковый телефон, радио)
· коммутирующей аппаратуры
· ретрансляторов
· различного рода преобразований сигналов и других элементов и устройств.
Вычислительная сеть – информационная сеть, в состав которой входит вычислительное оборудование.
Компонентами вычислительной сети могут быть ЭВМ и перефирийные устройства, являющиеся источниками и приемниками данных, передаваемых по сети.
Компоненты вычислительной сети (оконечное оборудование данных (ООД или DTE – Data Terminal Equipment): ЭВМ и перефирийные устройства.
В качестве ОДД могут быть: ЭВМ, принтеры, плоттеры и другое вычислительное, измерительное оборудование.
Пересылка данных происходит с помощью следующих средств оборудования под названием среда передачи данных.
Основные принципы построения вычислительной сети:
1. возможность работы в разных режимах
2. модульность структуры технических и программных средств
3. унификация и стандартизация технических и программных решений
4. иерархия в организации управления процессами, способные сист. к адаптации, самонастройке и самоорганизации
5. обеспечить необходимым сервисом пользователя при выполнении вычислений.
Структура вычислительной системы – это совокупность комплексируемых элементов и их связей.
В качестве элемента вычислительной сети выступают отдельные ЭВМ и процессоры.
Показатели эффективности вычислительных сетей.
Основные показатели эффективности сети:
· производительность
· надежность.
Производительностьхарактеризуется пропускной способностью Р сети, т.е. количеством информации,передаваемойпо сети в единицу времени. Количество информации задается числом пакетов ли числом битов (байтов), передаваемых между двумя узлами. Пропускная способность зависит от загруженности сети и от длины его пакетов. Обычно Р оценивается в условиях передачи пакетов минимальной длины.
Второй показатель производительности – задержка передачи Т.
Надежностьоценивается вероятностью исправленной работы (коэффициент готовности), зависящей от интенсивности отказов и применяемых способов резервирования аппаратуры и восстановлением после отказов. Обратная величинаинтенсивности – среднее время между отказами (наработка на отказ). Сеть называется устойчивой к отказам, если применяется способ «горячего резерва» с автоматическим переключением с отказавшего компонента на резервный. Сеть непрерывной готовности – поддерживает работоспособность в течение 24 асов в сутки.
Методы сетевой коммуникации.
Доступом в сети называется коммуникация данной по некоторой среде передачи данных для обмена информацией между узлами.
Управление доступом в среде передачи данных – это установление последовательности, в которой узлы полученные полномочия по доступу к среде под полномочиями понимается право инициализировать определение действия, динамические представленные объекты.
Существует три метода: случайный, детерминальный и эстафетный.
Случайный метод – это метод множественного доступа с обнаружением конфликтов и их устранения путем прекращения конфликтирующим узлам и повторениям попыток захвата линий каждым из этих узлов, через случайные отрезки времени.
Метод множественного доступа с контролем несущих с обнаружением конфликтов является детерминированный широковещательный метод. Все узлы имеют равные права по доступу к сети. Узлы имеющие данные по передачи по сети контролируют состояние линий и передачи данных. В кольцевых локальных сетях используется маркерный метод доступа. Эти маркеры циркулируют по кругу с помощью повторителей до тех пор, пока не найдут своего адреса. Это приводит к задержке передачи сигналов.
Одним из способов взаимодействия линий при маркерном способе является способ вставки регистр. Станция получившая полномочия является активной и осуществляет вставку регистра в разрыв кольца и подключает передающий регистр из которых в кольцо пользователь посылает передаваемый кадр. Эти регистры называются сдвигающимися. Кадр проходит через кольцо и возвращается на вставленный регистр. По пути его адресная часть проверяется остальными станциями и если адрес совпадает, проходит передача.
Эстафетный метод - это метод при котором полномочия передаются в поочередном между узлами сети.
4. Эталонная модель OSI / ISO.
Модель OSI-это модель взаимосвязанных открытых систем т.е абстрактная модель для сетевых коммуникаций и разработки сетевых протоколов.
Состоит из 7 уровней каждый уровень обслуживает свою часть процесса взаимодействия расположены вертикально взаимодействуют только с соседним уровнем.
1 физический (самый нижний) предназначен для передачи потока данных в виде электрических и оптических сигналов. Функции: осуществление интерфейса между сетевыми носителями.
2 канальный предназначен для обеспечения взаимодействия сетей на физическом уровне и контроля ошибок, которые могут возникать. Получены е с физического уровня данные он упаковывает в кадры данных проверяет на целостность и отправляет на сетевой уровень. Функции реализуются программным способом Н: драйвера сетевой клапан.
3 сетевой предназначен для определения пути передачи данных отвечает за трансляцию логических адресов и имен в физические определения кратчайшего маршрута, коммуникацию, маршрутизацию, отслеживание неполадок у заторов сети. Работает на этом уровне маршрутизатор.
4 транспортный предназначен для доставки данных без ошибок потерь и дублирования информации. Блоки данных этот уровень разделяет на фрагменты, размер которых зависит от протокола короткие объединяет в один а длинные разбивает.
5 сеансовый отвечает за поддержание сеанса связи, позволяя приложениям взаимодействовать между собой длительное время. Уровень управляет созданием\завершением сеанса, обменом информацией, синхронизацией задач определение правил и прав, предаваемых данных и поддержание сеанса в период неактивности приложения.
6 представление отвечает за преобразование протоколов кодирование ( декодирования) данных запросы приложений, преобразовывая их в сотв. форму для передачи по сети.
7 прикладной обеспечивает взаимодействие сети и пользователя. Разрешает приложениям пользователя доступ к сетевым службам и отвечает за передачу служебной информации представляя приложениям информацию об ошибках и формирует запросы к уровню представления. Условно эти уровни делятся на 3 блока: - верхний(внешний): прикладной, представление, сеансовый.
-Средний: транспортный. – нижний (внутренний) физический, канальный, сетевой. Внешний уровень никогда не может взаимодействовать с внутренним.
5. Модель DoD (TCP/IP).
Модель DOD состоит из четырёх уровней :
1) уровня сетевого интерфейса (Network Access), соответствующего первым двум уровням модели OSI,
2) межсетевого уровня (internet), соответствующего «Сетевому» уровню модели OSI,
3) транспортного уровня (Host-to-Host), соответствующего «Транспортному» уровню модели OSI,
4) уровнь приложений (Process/Application), соответствующего трем верхним уровням модели OSI.
Стек протоколов TCP/IP— яляется совокупностью всех сетевых протоколов различных уровней.
Уровни стека TCP/IP
Прикладной
| напр. HTTP, FTP, DNS (RIP, работающий поверх UDP, и BGP, работающий поверх TCP, являются частью сетевого уровня) |
Транспортный напр. TCP, UDP, RTP, SCTP, DCCP
(протоколы маршрутизации, подобные OSPF, что работают поверх IP, являются частью сетевого уровня)
Межсетевой Для TCP/IP это IP (IP)
(вспомогательные протоколы, вроде ICMP и IGMP работают поверх IP, но являются частью сетевого уровня; ARP не работает поверх IP)
Канальный напр. Ethernet, Token ring, и подобные.
Уровень доступа напр. физическая среда и принципы кодирования информации, T1, E1