Основные определения и термины
1. Основные определения и термины. Преимущества использования сетей. Архитектура сетей.
2. Семиуровневая модель OSI. Виды топологий сетей.
Вопрос 1. Основные определения и термины. Преимущества использования сетей. Архитектура сетей.
Основные определения и термины
Сеть – это совокупность объектов, образуемых устройствами передачи и обработки данных. Международная организация по стандартизации определила компьютерную сеть как последовательную бит-ориентированную передачу информации между связанными друг с другом независимыми устройствами.
Сети обычно находится в частном ведении пользователя и занимают некоторую территорию и по территориальному признаку разделяются на:
— Локальные вычислительные сети (ЛВС) или Local Area Network (LAN), расположенные в одном или нескольких близко расположенных зданиях. ЛВС обычно размещаются в рамках какой-либо организации (корпорации, учреждения), поэтому их называют корпоративными.
— Распределенные компьютерные сети, глобальныеили Wide Area Network (WAN), расположенные в разных зданиях, городах и странах, которые бывают территориальными, смешанными и глобальными.
В зависимости от этого глобальные сети бывают четырех основных видов: городские, региональные, национальные и транснациональные. В качестве примеров распределенных сетей очень большого масштаба можно назвать: Internet.
В состав сети в общем случае включается следующие элементы:
— сетевые компьютеры (оснащенные сетевым адаптером);
— каналы связи (кабельные, спутниковые, телефонные, цифровые,
волоконно-оптические, радиоканалы и др.);
— различного рода преобразователи сигналов;
— сетевое оборудование.
Различают два понятия сети: коммуникационная сеть и информационная сеть (рис. 1.1).
Рис. 1 Информационные и коммуникационные сети
Коммуникационная сеть предназначена для передачи данных, также она выполняет задачи, связанные с преобразованием данных. Коммуникационные сети различаются по типу используемых физических средств соединения.
Информационная сеть предназначена для хранения и обработки информации и состоит из информационных систем. На базе коммуникационной сети может быть построена группа информационных сетей:
Под информационной системой следует понимать систему, которая является поставщиком или потребителем информации.
Компьютерная сеть состоит из информационных систем и каналов связи.
Под информационной системой следует понимать объект, способный осуществлять хранение, обработку или передачу информация.
В состав информационной системы входят: компьютеры, программы, пользователи и другие составляющие, предназначенные для процесса обработки и передачи данных. В дальнейшем информационная система, предназначенная для решения задач пользователя, будет называться – рабочая станция (client). Рабочая станция в сети отличается от обычного персонального компьютера (ПК) наличием сетевой карты (сетевого адаптера), канала для передачи данных и сетевого программного обеспечения.
Под каналом связи следует понимать путь или средство, по которому передаются сигналы. Средство передачи сигналов называют абонентским, или физическим, каналом.
Каналы связи (data link) создаются по линиям связи при помощи сетевого оборудования и физических средств связи.
Физические средства связи построены на основе витых пар, коаксиальных кабелей, оптических каналов или эфира. Между взаимодействующими информационными системами через физические каналы коммуникационной сети и узлы коммутации устанавливаются логические каналы.
Логический канал – это путь для передачи данных от одной системы к другой. Логический канал прокладывается по маршруту в одном или нескольких физических каналах. Логический канал можно охарактеризовать, как маршрут, проложенный через физические каналы и узлы коммутации.
Информация в сети передается блоками данных по процедурам обмена между объектами. Эти процедуры называют протоколами передачи данных.
Протокол – это совокупность правил, устанавливающих формат и процедуры обмена информацией между двумя или несколькими устройствами.
Загрузка сети характеризуется параметром, называемым трафиком.
Трафик (traffic) – это поток сообщений в сети передачи данных. Под ним понимают количественное измерение в выбранных точках сети числа проходящих блоков данных и их длины, выраженное в битах в секунду.
Существенное влияние на характеристику сети оказывает метод доступа. Метод доступа – это способ определения того, какая из рабочих станций сможет следующей использовать канал связи и как управлять доступом к каналу связи (кабелю).
В сети все рабочие станции физически соединены между собою каналами связи по определенной структуре, называемой топологией.
Топология – это описание физических соединений в сети, указывающее какие рабочие станции могут связываться между собой.
Тип топологии определяет производительность, работоспособность и надежность эксплуатации рабочих станций, а также время обращения к файловому серверу. В зависимости от топологии сети используется тот или иной метод доступа.
Состав основных элементов в сети зависит от ее архитектуры.
Архитектура – это концепция, определяющая взаимосвязь, структуру и функции взаимодействия рабочих станций в сети. Она предусматривает логическую, функциональную и физическую организацию технических и программных средств сети. Архитектура определяет принципы построения и функционирования аппаратного и программного обеспечения элементов сети.
В основном выделяют три вида архитектур сетей:
— архитектура терминал – главный компьютер,
— архитектура клиент – сервер,
— одноранговая архитектура.
Современные сети можно классифицировать по различным признакам:
— по удаленности компьютеров,
— перечню предоставляемых услуг,
— принципам управления (централизованные и децентрализованные),
— скоростям передачи данных и т. д.
Понравилась статья? Добавь ее в закладку (CTRL+D) и не забудь поделиться с друзьями:
Компьютерные сети: назначение, основные понятия. Модель взаимодействия открытых систем (iso/osi).
Сеть — это объединение вычислительных систем различных типов, связанных друг с другом некоторыми каналами связи и правила передачи данных от одной вычислительной системы к другой с помощью имеющихся каналов связи. В качестве линий связи могут выступать простые телефонные каналы, коаксиальные и оптоволоконные линии, всевозможные каналы радиосвязи в любом частном диапазоне, мощные стволы радиорелейных и спутниковых линий.
Назначение компьютерных сетей (КС)
При физическом соединении двух или более компьютеров образуется КС. Для ее создания необходимо специальное сетевое оборудование и сетевые программные средства.
Простейшее соединение двух компьютеров для обмена данными, называется прямым соединением. Для его создания в среде Windows ХР нужно выполнить команды:
Пуск/программы / Стандартные/ Связь /Мастер новых подключений / Установить прямое подключение к другому компьютеру
Это стандартное программное средство, а аппаратным средством являются стандартные порты ввода / вывода (последовательные или параллельные).
Все КС имеют одно назначение — обеспечение совместного доступа к общим ресурсам — аппаратным, программным и информационным.
Локальные и глобальные сети
Основной задачей при создании КС является обеспечение совместимости оборудования по электрическим и механическим характеристикам и по информационному обеспечению — по системе кодирования и формату данных.
Решение этой задачи основано на модели OSI (модель взаимодействия открытых систем). Она создана на основе технических предложений Международного института стандартов ISO.
Модель взаимодействия открытых систем (OSI)
Системы компьютерной связи следует рассматривать на семи уровнях.
А н а л о г и я с п о ч т о в о й д о с тавкой
У р о в н и ( о б м е н д а н н ы м и ч е р е з с е т ь между п о л ь з о в а т е л я м и с и с п о л ь з о в а н и е м м о д е ли ISO/OSI)
С помощью приложений пользователь ПК создает документ
Запечатано, написан адрес, марка
ОС ищет место нахождения документа (ОП, жесткий диск и т.д.) и обеспечивает взаимодействие со следующим уровнем
Пользователь ПК взаимодействует с ЛВС или глобальной сетью. Протоколы этого уровня проверяют права пользователя на «выход в эфир» и передают документ к протоколам 4-го уровня
Письмо доставлено на почтамт, отсортировано
Документ преобразуется в форму, в которой данные передаются в сеть (например, делятся на небольшие пакеты)
Определяет маршрут перемещения в сети (например, каждый пакет должен получить адрес)
Сигналы должны быть промодулированы для физического уровня через модель или сетевую карту
Вагон. прицеплен к локомотиву, доставку осуществляет другое ведомство, которое действует по другим протоколам
Передача данных на физическом уровне, представленных ; битами. Восстановление документов постепенно с 7-го уровня до 1-го уровня на ПКклиента
Согласно модели ISO/OSI архитектуру КС следует рассматривать на 7 уровнях.
Верхний уровень — прикладной: пользователь на нем взаимодействует с ВС.
Нижний уровень — физический: обеспечивает обмен сигналами между устройствами.
Для обеспечения совместимости на каждом уровней действуют специальные стандарт-протоколы (аппаратные, программные). Физические функции поддержки протоколов выполняют интерфейсы (аппаратные устройства), программные — программы поддержки протоколов.
В соответствии с используемыми протоколами КС принято разделять на:
- Локальные компьютерные сети — компьютеры локальной КС используют единый комплект протоколов для всех участников.
- Глобальные компьютерные сети — объединяют как отдельные ПК, так и отдельные ЛС, которые могут использовать различные протоколы.