Адресация компьютеров в компьютерной сети.
Наибольшее распространение получили три схемы адресации узлов.
Аппаратные (hardware) адреса. Эти адреса предназначены для сети небольшого или среднего размера, поэтому они не имеют иерархической структуры. Типичным представителем адреса такого типа является адрес сетевого адаптера локальной сети. Такой адрес обычно используется только аппаратурой, поэтому его стараются сделать по возможности компактным и записывают в виде двоичного или шестнадцатеричного значения, например 0081005е24а8. При задании аппаратных адресов обычно не требуется выполнение ручной работы, так как они либо встраиваются в аппаратуру компанией-изготовителем, либо генерируются автоматически при каждом новом запуске оборудования, причем уникальность адреса в пределах сети обеспечивает оборудование. Помимо отсутствия иерархии, использование аппаратных адресов связано еще с одним недостатком — при замене аппаратуры, например, сетевого адаптера, изменяется и адрес компьютера. Более того, при установке нескольких сетевых адаптеров у компьютера появляется несколько адресов, что не очень удобно для пользователей сети.
Символьные адреса или имена. Эти адреса предназначены для запоминания люд ми и поэтому обычно несут смысловую нагрузку. Символьные адреса легко использовать как в небольших, так и крупных сетях. Для работы в больших сетях символьное имя может иметь сложную иерархическую структуру, например, ftp-archl.ucl.ac.uk. Этот адрес говорит о том, что данный компьютер поддерживает ftp-архив в сети одного из колледжей Лондонского университета (University College London — ucl) и эта сеть относится к академической ветви (ас) Internet Великобритании (United Kingdom — uk). При работе в пределах сети Лондонского университета такое длинное символьное имя явно избыточно и вместо него удобно пользоваться кратким символьным именем, на роль которого хорошо подходит самая младшая составляющего полного имени, то есть имя ftp-archl.
Числовые составные адреса.Символьные имена удобны для людей, но из-за переменного формата и потенциально большой длины их передача по сети не очень экономична. Поэтому во многих случаях для работы в больших сетях в качестве адресов узлов используют числовые составные адреса фиксированного и компактного форматов. Типичным представителями адресов этого типа являются IP- и IPX-адреса. В них поддерживается двухуровневая иерархия, адрес делится на старшую часть — номер сети и младшую — номер узла. Такое деление позволяет передавать сообщения между сетями только на основании номера сети, а номер узла используется только после доставки сообщения в нужную сеть; точно так же, как название улицы используется почтальоном только после того, как письмо доставлено в нужный город.
Сетевое оборудование
Технические средства коммуникаций составляют кабели (экранированная и неэкранированная витая пара, коаксиальный, оптоволоконный), коннекторы и терминаторы, сетевые адаптеры, повторители, разветвители, мосты, маршрутизаторы, шлюзы, а также модемы, позволяющие использовать различные протоколы и топологии в единой неоднородной системе.
Сетевые адаптеры (контроллеры, карты)— устройство для подключения компьютера к сетевому кабелю.
Это самая главная часть аппаратуры локальной сети. Минимальный набор аппаратуры, которой надо оснастить компьютеры для объединения их в сеть, должен включать в себя адаптеры (по одному на каждый компьютер) и соединительные кабели с соответствующими разъемами и оконечными согласователями. Все остальное оборудование сети служит для улучшения ее характеристик, а также для повышения удобства ее использования.
В задачу сетевых адаптеров входит сопряжение компьютера и среды передачи информации с учетом принятых в данной сети правил обмена информацией. При этом адаптеру приходится выполнять ряд функций, количество и суть которых во многом зависят от конкретной сети.
Все функции сетевого адаптера можно разделить на две большие группы. Первая включает в себя функции сопряжения адаптера с компьютером (магистральные функции), а вторая — функции по организации обмена в сети (сетевые функции). Если функции первой группы определяются устройством компьютера, подключаемого к сети, и не отличаются большим разнообразием, то функции второй группы определяются типом сети и могут быть самыми различными в зависимости от типа сетевого кабеля, принятого протокола управления, топологии сети и т. д.
Для решения проблемы межсетевого взаимодействия изготовителями оборудования предлагаются различные интерфейсные устройства — повторители (repeater), мосты (bridge), маршрутизаторы (router), мосты/маршрутизаторы (bridge/router) и шлюзы (gateway).
Маршрутизаторы — устройства для соединения сегментов сети, действующие на сетевом уровне модели OSI/ISO и использующие маршрутную информацию сетевого уровня. Маршрутизаторы обмениваются между собой информацией о топологии, состоянии сети, работоспособности каналов и доступности узлов в целях выбора оптимального пути для передачи пакета. Такой процесс выбора маршрута по адресу абонентской системы, которая принимает пакет, называют маршрутизацией.
Мосты представляют собой устройства для соединения сегментов сети, функционирующие на подуровне контроля доступа к среде (Media Access Control) канального уровня модели OSI/ISO. Мосты обладают свойством прозрачности для протоколов более высоких уровней, то есть осуществляют передачу кадра из одного сегмента в другой по физическому адресу станции получателя, который выделяется из заголовка канального уровня, анализируют целостность кадров и отфильтровывают испорченные. Эти устройства могут обладать свойством самообучения, то есть по мере прохождения через мост кадров он заполняет две таблицы адресами станций, отправляющих сообщения, физически располагая их по разные стороны от моста и записывая в разные таблицы.
Сегменты сети, которые соединяются мостом, могут использовать как одинаковые, так и разные канальные протоколы. В последнем случае мост переводит кадр одного формата в кадр другого формата.
Во всех современных технологиях локальных сетей определено устройство, которое имеет несколько равноправных названий — концентратор (consentrator), хаб (hub).Концентратор объединяет отдельные физические сегменты сети в единую разделяемую среду. Основная функция хаба — повторение кадра на всех портах. Никакой обработки информации они не производят, а только восстанавливают и усиливают сигналы, могут также преобразовывать электрические сигналы в оптические и наоборот. К пассивному концентратору могут подключаться только части (сегменты) или отдельные абоненты одной и той же сети.
Шлюзы— устройства, оперирующие на верхних уровнях модели OSI (сеансовом, представления и приложений). Они представляют метод подсоединения сетевых сегментов и компьютерных сетей к центральным ЭВМ. Необходимость в применении шлюзов появляется, когда объединяют две системы с совершенно различной архитектурой для перевода потока данных, проходящих между этими системами.
Для подключения к другим линиям связи используются модемы. Наибольшее распространение получили модемы, ориентированные на подключение к коммутируемой телефонной линии.
Модем– устройство, предназначенное для обмена информацией между удаленными компьютерами по каналам связи. Модем для подключения к коммутируемой телефонной линии выполняет преобразование компьютерных данных в звуковой аналоговый сигнал для передачи по телефонной линии (модуляция), а также обратное преобразование (демодуляция).
Факс-модем – устройство, обеспечивающее электронную передачу обычного текста, чертежей, фотографий, схем, документов, преобразование информации в форму, пригодную для передачи по имеющемуся каналу связи, и формирование на бумажном носителе на приемной стороне дубликата — факсимиле — исходного документа. Вообще говоря, в состав любого телефакса входят сканер для считывания документа, модем, передающий и принимающий информацию по телефонной линии, а также принтер, печатающий принимаемое сообщение на термо- или обычной бумаге. Разумеется, в платах факс-модемов такие узлы, как сканер и принтер, отсутствуют. Информация представлена только в «электронном» виде.
27 Адресация в компьютерных сетях.
Адресация — существенный компонент, который помогает программному обеспечению скрывать детали физических сетей и создавать впечатление об интернете как о единой сети .Единицей сети Интернет является локальная вычислительная сеть, совокупность которых объединяется некоторой региональной (глобальной) сетью. В качестве соединительных линий в Интернете используются проводные линии связи, оптоволоконные, радиосвязь и спутниковая связь и др.
IP- адреса Интернета (IP-номер)Уникальный код компьютера в сети Интернет (IP-номер) состоит из четырех чисел со значениями от 0 до 255, разделенных точками (ххх.ххх.ххх.ххх.). Такая схема нумерации позволяет иметь в сети более четырех миллиардов компьютеров. Когда локальная сеть или отдельный компьютер впервые присоединяется к сети Интернет, специальная организация (провайдер) присваивает им IP-номер, гарантируя его уникальность и правильность подключения. Начало адреса определяет сеть, в которой расположен адресуемый компьютер, а крайний правый блок — компьютер в этой сети. Интернет знает, где искать указанную сеть, а сеть знает, где находится этот компьютер.
DNS-адреса Интернета Для удобства компьютерам в Интернете кроме цифровых адресов присваиваются собственные имена.. С этой целью была создана специальная система адресации — доменная система имен (Domain Name System) или сокращенно DNS. DNS-адрес вместо цифр содержит буквы, разделяемые точками на отдельные информационные блоки (домены).
URL-адрес документа состоит из трех частей и, в отличие от доменных имен, читается слева направо. В первой части указано имя прикладного протокола, по которому осуществляется доступ к данному ресурсу.Второй элемент — доменное имя компьютера, на котором хранится данный документ.Последний элемент адреса — путь доступа к файлу, содержащему Web-документ, на указанном компьютере.
28 Коммуникационные возможности компьютерных сетей.
Коммуникационные сети должны обеспечивать связь своих абонентов между собой. Абонентами могут выступать ЭВМ, сегменты локальных сетей, факс-аппараты или телефонные собеседники. Как правило, в сетях общего доступа невозможно предоставить каждой паре абонентов собственную физическую линию связи, которой они могли бы монопольно «владеть» и использовать в любое время. Поэтому в сети всегда применяется какой-либо способ коммутации абонентов, который обеспечивает разделение имеющихся физических каналов между несколькими сеансами связи и между абонентами сети. Каждый абонент соединен с коммутаторами индивидуальной линией связи, закрепленной за этим абонентом. Линии связи, протянутые между коммутаторами, разделяются несколькими абонентами, то есть используются совместно. Широкие возможности современной высокоскоростной цифровой сети «Компьютерных Коммуникационных Систем» позволяет реализовать любой необходимый Клиенту набор услуг с учетом всех потребностей современного мира.С использованием сети и новейших технологий предоставляются следующие услуги: — цифровая телефонная связь, — виртуальные частные сети,- передача данных и аренда каналов, — видеоконференцсвязь и видеотелефония, — высокоскоростной доступ в Интернет, — цифровое кабельное телевидение, — интеллектуальные услуги,- система контроля доступа, — удаленное управление объекта, — охранно-пожарная безопастность, — системная интеграция для корпоративных клиентов.