Передача данных в компьютерных сетях
ТЕМА 4. ПЕРЕДАЧА ДАННЫХ В КОМПЬЮТЕРНЫХ СЕТЯХ 1. Эталонная модель внутри- и межсетевого взаимодействия. 2. Организация межсетевого взаимодействия. 1. Эталонная модель внутри- и межсетевого взаимодействия. Таблица 2 — Семиуровневая модель (стек) протокола межсетевого обмена OSI (International Standard Organization)
Рекомендуемые материалы
Расчетно-графическая работа по курсу «Программирование». Семинар 2. Обработка символьной информации. Вариант 17
Характеристика уровней 1. Физический уровень определяет характеристики физической сети передачи данных, которая используется для межсетевого обмена. Параметры: напряжение в сети, сила тока, число контактов на разъемах, устойчивость к электрическим, магнитным и другим полям. В качестве среды передачи данных используется медный провод (экранированная /защищенная витая пара, коаксиальный кабель, оптоволоконный проводник и радиорелейная линия). Физический уровень осуществляет соединение, расторжение, управление каналом, определяет скорость передачи данных, топологию сети и т.д. Информация на этом уровне представлена в виде кадров. 2. Канальный уровень представляет собой комплекс процедур и методов управления каналом передачи данных. На этом уровне формируются пакеты данных. Каждый пакет содержит адрес источника, место назначения и средства обнаружения ошибок. На канальном уровне работают протоколы взаимодействия между драйверами устройств. 3. Сетевой уровень устанавливает связь между 2мя абонентами. Соединение устанавливается благодаря функции маршрутизатора. Основная задача – маршрутизация данных. Маршрутизатор определяет, для какой сети предназначено сообщение, используя адрес узла и таблицы маршрутов. К данному уровню относятся протоколы, которые отвечают за отправку и получение данных. Информация трансформируется во фреймы. 4. Транспортный уровень поддерживает непрерывную передачу данных между взаимодействующими пользователями. Этот уровень является связующим звеном между нижними и верхними уровнями и разделяет средства формирования данных в сети от средств их передачи. Здесь осуществляется разделение информации по определенной длине и уточняется адрес назначения. Позволяет мультиплексировать сообщения или соединение. Используется TCP/IP протокол. 5. Уровень сессии осуществляет управление сеансами связи между 2мя прикладными пользовательскими процессами. Содержатся дополнительные функции: управление паролями, подсчет платы за пользование ресурсами сети, управление диалогом. 6. Уровень представления данных управляет представлением данных в необходимой для программы пользователя форме, осуществляет генерацию процессов, кодирование и декодирование данных. 7. Уровень приложений (пользовательский) определяет протоколы обмена данными прикладных программ, выполняет вычислительные, информационно-поисковые работы, логические преобразования информации и передачу почтовых сообщений. На разных уровнях обмен информацией происходит в различных единицах: биты – фреймы – кадры – пакеты — сеансовые сообщения — пользовательские сообщения. Протокол передачи данных требует следующей информации: 1. Инициализация (установление соединения между взаимодействующими партнерами); 2. Синхронизация (механизм распознавания начала и окончания блока данных); 3. Блокирование (разбиение передаваемой информации на блоки данных строго определенной максимальной длины); 4. Адресация (обеспечивает идентификацию различного используемого оборудования данных, которое обменивается друг с другом информацией во время взаимодействия); 5. Обнаружение ошибок (установление битов четности и вычисление контрольных битов); 6. Нумерация блоков (позволяет установить ошибочно передаваемую или потерявшуюся информацию); 7. Методы восстановления (используются для повторной передачи данных); 8. Разрешение доступа (происходит распределение, контроль, управление доступом к данным). 2. Расмотрим организацию межсетевого взаимодействия. В глобальных сетях связь между локально-вычислительными сетями осуществляется посредством мостов. Мосты представляют собой программно-аппаратные комплексы, которые соединяют локально-вычислительные сети между собой, а также локально-вычислительные сети и удаленные рабочие станции. Мост определяется как соединение между 2мя сетями, которые используют одинаковый протокол взаимодействия, тип среды передачи и одинаковую структуру адресации. Мосты бывают: — внутренние (расположены на файловом сервере); — внешние (расположены на рабочей станции); — выделенные (используются только как мост и не могут быть рабочей станцией); — совмещенные (могут функционировать и как мост, и как рабочая станция); — локальные (передают данные между сетями, которые расположены в пределах ограничений кабеля по расстоянию); 3.5. Элементы кинематики вихревого движения — лекция, которая пользуется популярностью у тех, кто читал эту лекцию. — удаленные (применяются, когда расстояние позволяет соединять сети посредством кабеля и используются в качестве промежуточной среды передачи данных). В Интернете возможны два режима информационного обмена – это on-line и off-line . Первый термин переводится как “на линии”, а второй – “вне линии”. Имеется ввиду не просто существование линии, а наличие соединения по имеющейся линии связи. Оn-line отвечает постоянному соединению пользователя с сервером провайдера. Открывая Web-странички, отправляя сообщения по электронной почте, участвуя в телеконференциях, пользователь все время остается подключенным к сети. Пользователь может получать информацию из сети и немедленно на нее реагировать, поэтому on-line – это режим реального времени. Оff-line — это режим “отлаженной связи”. Пользователь передает порцию информации или получает ее в течение коротких сеансов связи, между которыми компьютер отключен от Интернета. Этот режим более экономичен, чем Оn-line. В режиме Оff-line выполняется, например, работа с сообщениями электронной почты и с группами новостей.
Рекомендуемые лекции
Лекция. Передача информации между компьютерами.
Есть три основных способа организации межкомпьютерной связи:
- объединение двух рядом расположенных компьютеров посредством специального кабеля;
- передача данных от одного компьютера к другому посредством модема с помощью проводных, беспроводных или спутниковых линий связи;
- объединение компьютеров в компьютерную сеть
Часто при организации связи между двумя компьютерами за одним компьютером закрепляется роль поставщика ресурсов (программ, данных и т.д.), а за другим — роль пользователя этих ресурсов. В этом случае первый компьютер называется сервером, а второй — клиентом или рабочей станцией. Работать можно только на компьютере-клиенте под управлением специального программного обеспечения.
Сервер (англ. serve — обслуживать) — это высокопроизводительный компьютер с большим объёмом внешней памяти, который обеспечивает обслуживание других компьютеров путем управления распределением дорогостоящих ресурсов совместного пользования (программ, данных и периферийного оборудования).
Компьютерная сеть представляет собой совокупность узлов (компьютеров, рабочих станций и др.) и соединяющих их ветвей.
Ветвь сети — это путь, соединяющий два смежных узла.
Узлы сети бывают трёх типов:
- оконечный узел — расположен в конце только одной ветви;
- промежуточный узел — расположен на концах более чем одной ветви;
- смежный узел — такие узлы соединены по крайней мере одним путём, не содержащим никаких других узлов.
Наиболее распространенные виды топологий сетей:
1. Линейная сеть. Содержит только два оконечных узла, любое число промежуточных узлов и имеет только один путь между любыми двумя узлами.
2. Кольцевая сеть. Сеть, в которой к каждому узлу присоединены две и только две ветви.
3. Древовидная сеть. Сеть, которая содержит более двух оконечных узлов и по крайней мере два промежуточных узла, и в которой между двумя узлами имеется только один путь.
4. Звездообразная сеть. Сеть, в которой имеется только один промежуточный узел.
5. Ячеистая сеть. Сеть, которая содержит по крайней мере два узла, имеющих два или более пути между ними.
6. Полносвязанная сеть. Сеть, в которой имеется ветвь между любыми двумя узлами.
Важнейшая характеристика компьютерной сети — её архитектура.
В современном мире, переживающем информационный бум, всё большее значение приобретает проводная связь — телефония и интернет, которая позволяет людям не только общаться друг с другом на огромном расстоянии, но и пересылать за какие-то доли секунды огромные объёмы информации.
Существует несколько типов проводных линий связи:
1. медная витая пара проводов
3. волоконно-оптическая линия связи
Самой распространённой, дешёвой и простой в монтаже и последующем техническом обслуживании является витая пара. Волоконно-оптическая линия связи, напротив, является наиболее сложной и дорогостоящей.
Несмотря на бурное развитие в последние годы всевозможных средств беспроводной связи, таких, как мобильные или спутниковые телефоны, проводная связь, видимо, будет сохранять свои позиции ещё долгое время.
Основными преимуществами проводной связи перед беспроводной являются простота устройства линий связи и стабильность передаваемого сигнала (качество которого, например, практически не зависит от погодных условий).
Прокладка проводных (кабельных) линий связи для предоставления услуг телефонии и интернет, связана со значительными материальными затратами, а также представляет собой весьма трудоёмкий процесс. Однако, несмотря на подобные сложности, инфраструктура проводной связи постоянно обновляется и совершенствуется.
Беспроводные сетевые технологии группируются в три типа, различающиеся по масштабу действия их радиосистем, но все они с успехом применяются в бизнесе.
1. PAN (персональные сети) — короткодействующие, радиусом до 10 м сети, которые связывают ПК и другие устройства — КПК, мобильные телефоны, принтеры и т. п. С помощью таких сетей реализуется простая синхронизация данных, устраняются проблемы с обилием кабелей в офисах, реализуется простой обмен информацией в небольших рабочих группах. Наиболее перспективный стандарт для PAN — это Bluetooth.
2. WLAN (беспроводные локальные сети) — радиус действия до 100 м. С их помощью реализуется беспроводной доступ к групповым ресурсам в здании, университетском кампусе и т. п. Обычно такие сети используются для продолжения проводных корпоративных локальных сетей. В небольших компаниях WLAN могут полностью заменить проводные соединения. Основной стандарт для WLAN — 802.11.
3. WWAN (беспроводные сети широкого действия) — беспроводная связь, которая обеспечивает мобильным пользователям доступ к их корпоративным сетям и Интернету.
На современном этапе развития сетевых технологий, технология беспроводных сетей Wi-Fi является наиболее удобной в условиях, требующих мобильность, простоту установки и использования. Wi-Fi (от англ. wirelessfidelity — беспроводная связь) — стандарт широкополосной беспроводной связи, разработанный в 1997г. Как правило, технология Wi-Fi используется для организации беспроводных локальных компьютерных сетей, а также создания так называемых горячих точек высокоскоростного доступа в Интернет.
Будущее развития телекоммуникационных услуг в немалой степени заключается в грамотном сочетании проводной и беспроводной связи, где каждый вид связи будет использоваться там, где это наиболее оптимально.
Тема урока № 3:
Практическая работа №18
Поисковые системы. Пример поиска информации на государственных образовательных порталах.
1. Цель работы: научиться осуществлять поиск информации с помощью поисковых систем.
2. Оборудование, приборы, аппаратура, материалы: персональный компьютер с выходом в Интернет.
Понравилась статья? Добавь ее в закладку (CTRL+D) и не забудь поделиться с друзьями: