Логическая структура сети

С появлением первых сетей была осознана необходимость разработки стандартов, определяющих взаимодействие между компонентами одной сети, а также разных сетей. Функции взаимодействия между компонентами сети делятся на уровни.

Сетевой уровень (уровень) – это программно реализуемая группа специализированных функций.

Сетевые уровни считаются программно автономными, но всегда взаимодействуют с соседними.

Международная организация по стандартизации (ISO) предложила семиуровневую модель протоколов передачи данных, предназначенную для взаимодействия открытых систем и называемую OSI (Open System Interconnection).

Процессы взаимодействия должны подчиняться определенным протоколам.

Пользователь, желая воспользоваться услугами сети (например, передать данные другому пользователю, привлечь определенную ЭВМ сети для решения своей задачи, получить информацию из банка данных и др.) должен выполнить необходимые действия, определяемые протоколами общения пользователей с сетью. Эти протоколы задают язык связи пользователя с сетью.

Дальнейшее преобразование информации, введенной пользователем, осуществляется уже без его участия. Информация от пользователя до ЭВМ обязательно проходит через все семь уровней взаимодействия, преобразуясь в соответствии с протоколами уровней.

Построение реальных сетей в соответствии с ЭМВОС позволяет легко сопрягать различных абонентов с сетью и разные сети между собой.

Кратко:

1. физический уровень – передает данные.

2. канальный уровень – исправляет ошибки передачи данных.

3. сетевой уровень – предоставляет информацию о физических маршрутах передачи данных.

4. транспортный уровень – проверяет правильность передачи данных.

5. сеансовый уровень – синхронизирует обмен данными между верхними и нижними уровнями.

6. представительский – преобразует данные из сетевого формата в формат прикладной программы.

7. прикладной уровень – взаимодействует с пользователем.

8. протоколы обмена данными.

Итак, перечисленные выше уровни должны решать в сети соответствующие задачи. Программная их реализация воплотилась в так называемых протоколах обмена данными.

Протокол – это соглашение, которое необходимо для связи одного уровня с выше- и нижерасположенными уровнями.

Существует множество протоколов, так или иначе реализующих взаимодействие всех семи или отдельных уровней между собой, причем ориентированных на всевозможные сетевые ОС:

TCP (Transmission Control Protocol ) – протокол управления передачей данных. Соответствует транспортному и более верхним уровням.

IP (Internet Protocol) – межсетевой протокол. Соответствует сетевому уровню.

Архитектуру TCP/IP часто называют архитектурой Internet, т.к. они очень тесно переплетены.

TCP/IP – это не один продукт, а собирательное название семейства протоколов, имеющих одну и ту же модель поведения. Когда говорят о TCP/IP, обычно имеют в виду один или несколько протоколов этого семейства, а не только TCP и/или IP.

протокол IPX - протокол межсетевой передачи пакетов является базовым в Novell NetWare и соответствует транспортному уровню OSI;

протокол SPX - протокол последовательного обмена пакетами предполагает, что перед началом обмена данными рабочие станции устанавливают между собой связь. Соответствует сетевому уровню OSI;

протокол NETBIOS (сетевая базовая система ввода/вывода) разработан фирмой IBM и предназначен для передачи данных между рабочими станциями. Является протоколом более высокого уровня по сравнению с IPX и SPX и выполняет функции сетевого, транспортного и сеансового уровней OSI;

Х.400 - протокол, определяющий стандарты для электронной почты в открытых сетях;

Х.25 - протокол, определяющий процедуры сетевого уровня управления передачей пакетов и множество других протоколов.

Топологии локальных сетей.

Сетевые структуры и архитектура ИВС.

Архитектура сети – единство физической, логической и функциональной структур. Физическая структура ИВС → аппаратное обеспечение ИВС. Логическая структура ИВС → программное обеспечение ИВС. Топология ИВС – геометрическая модель физической структуры ИВС.

Компоненты и топология ЛВС.

Основными аппаратными компонентами ЛВС являются:

1. Рабочая станция (РС) - компьютер, подключенный к сети и потребляющий ее ресурсы. Может быть с собственными ресурсами или чисто терминальным устройством.

2. Сервер - управляющий центр в сети, концентратор данных и программ. Его еще называют файл-сервером.

3. Сетевой адаптер (сетевая карта, интерфейсная плата) - специальное устройство для подключения компьютера к сети. Обычно приобретается отдельно, хотя некоторые компьютеры имеют встроенные сетевые адаптеры.

4. Линии (каналы) связи - различные физические среды для соединения информационных узлов ИВС, представляющие собой материю, в которой распространяются сигналы - носители информации.

Виды топологий ЛВС

Топология сети характеризует физическое расположение компьютеров, кабелей и других компонентов сети. Все сети строятся на основе трех базовых топологий: шина, звезда, кольцо.

Топология называется шиной, если компьютеры подключены вдоль одного кабеля (сегмента).

Топология называется звездой, если компьютеры подключены к сегментам кабеля, исходящим из одной точки или концентратора.

Топология носит название кольцо, если кабель, к которому подключены компьютеры, замкнут в кольцо.

В реальности часто встречаются довольно сложные комбинации, объединяющие свойства нескольких топологий. Например, звезда-шина, звезда-кольцо, "дерево", "снежинка" , петлевая и др.

РС – рабочие станции или ПК пользователей.

Главное достоинство этой топологии состоит в том, что данные по шине могут передаваться во все стороны с высокой скоростью( от 10 до 100 Мбит/с).

Топология звезда взята из области больших ЭВМ. Файловый сервер находится в центре. Через него или концентратор (хаб – hub) РС общаются между собой.

Кольцо

Сообщение, снабженное маркером, передается по сети в одну сторону. Сообщения можно передавать одно за другим.