- 14.2.3 Протоколы компьютерной сети
- 14.3 Особенности организации лвс. Типовые типологии и методы доступа лвс.
- 14.3.1. Особенности организации лвс
- Протоколы компьютерной сети Понятие протокола
- Основные виды протоколов
- Стандарты протоколов
- Локальные вычислительные сети (лвс)
- Архитектуры лвс Однораноговая сеть
14.2.3 Протоколы компьютерной сети
Понятие протокола.При обмене информацией в сети каждый уровень модели ВОС реагирует на свой заголовок. Иными словами, происходит взаимодействие между одноименными уровнями модели в различных абонентских ЭВМ. Такое взаимодействие должно выполняться по определенным правилам.
Протокол– набор правил, определяющий взаимодействие двух одноименных уровней модели взаимодействия открытых систем в различных абонентских ЭВМ.
Протокол это не программа. Правила и последовательность выполнения действий при обмене информацией, определенные протоколом, должны быть реализованы в программе. Обычно функции протоколов различных уровней реализуются в драйверах для различных вычислительных сетей.
В соответствии с семиуровневой структурой модели можно говорить о необходимости существования протоколов для каждого уровня.
Основные типы протоколов.Проще всего представить особенности сетевых протоколов на примере протоколов канального уровня, которые делятся на две основные группы: байт-ориентированные и бит-ориентированные.
Байт-ориентированныйпротокол обеспечивает передачу сообщения по информационному каналу в виде последовательности байтов. Кроме информационных байтов в канал передаются также управляющие и служебные байты. Такой тип протокола удобен для ЭВМ, так как она ориентирована на обработку данных, представленных в виде двоичных байтов. Для коммуникационной среды байт-ориентированный протокол менее удобен, так как разделение информационного потока в канале на байты требует использования дополнительных сигналов, что в конечном счете снижает пропускную способность канала связи.
Бит-ориентированныйпротокол предусматривает передачу информации в виде потока битов, не разделяемых на байты. Поэтому для разделения кадров используются специальные последовательности – флаги. В начале кадра ставится флаг открывающий, а в конце – флаг закрывающий.
Бит-ориентированный протокол удобен относительно коммуникационной среды, так как канал связи как раз и ориентирован на передачу последовательности битов. Для ЭВМ он не очень удобен, потому что из поступающей последовательности битов приходится выделять байты для последующей обработки сообщения.
14.3 Особенности организации лвс. Типовые типологии и методы доступа лвс.
14.3.1. Особенности организации лвс
Функциональные группы устройств в сети. Основные назначение любой компьютерной сети – предоставление информационных и вычислительных ресурсов подключенным к ней пользователей.
С этой точки зрения ЛВС можно рассматривать как совокупность серверов и рабочих станций.
Сервер – компьютер, подключенный к сети и обеспечивающий ее пользователей определенными услугами.
Серверы могут осуществлять хранение данных, управление базами данных, удаленную обработку заданий, печать заданий и ряд других функций, потребность в которых может возникнуть у пользователей сети. Сервер – источник ресурсов сети.
Рабочая станция– персональный компьютер, подключенный к сети, через который пользователь получает доступ к ее ресурсам.
Рабочая станция сети функционирует как в сетевом, так и в локальном режиме. Она оснащена собственной операционной системой, обеспечивает пользователя всеми необходимыми инструментами для решения прикладных задач.
Особое внимание следует уделить одному из типов серверов – файловому серверу (FileServer). В распространенной терминологии для него принято сокращенной название –файл-сервер.
Файл-сервер хранит данные пользователей сети и обеспечивает им доступ к этим данным. Это компьютер с большой емкостью оперативной памяти, жесткими дисками большой емкости и дополнительными накопителями на магнитной ленте (стриммерами).
Он работает под управлением специальной операционной системы, которая обеспечивает одновременный доступ пользователей сети к расположенным на нем данным.
Файл-сервер выполняет следующие функции: хранение данных, архивирование данных, синхронизацию изменений данных различными пользователями, передачу данных.
Для многих задач использование одного файл-сервера оказывается недостаточным. Тогда в сеть могут включаться несколько серверов. Возможно также применение в качестве файл-серверов мини-ЭВМ.
Управление взаимодействием устройств в сети. Информационные системы, построенные на базе компьютерных сетей, обеспечивают решение следующих задач: хранение данных, обработка данных, организация доступа пользователей к данным, передача данных и результатов обработки данных пользователем.
В системах централизованной обработки эти функции выполняла центральная ЭВМ (Mainframe,Host).
Компьютерные сети реализуют распределенную обработку данных. Обработка данных в этом случае распределена между двумя объектами: клиентом исервером.
Клиент– задача, рабочая станция или пользователей компьютерной сети.
В процессе обработки данных клиент может сформировать запрос на сервер для выполнения сложных процедур, чтение файла, поиск информации в базе данных и т. д.
Сервер выполняет запрос, поступивший от клиента. Результаты выполнения запроса передаются клиенту. Сервер обеспечивает хранение данных общего пользования, организует доступ к этим данным и передает данные клиенту.
Клиент обрабатывает полученные данные и представляет результаты обработки в виде, удобном для пользователя. В принципе обработка данных может быть выполнена и на сервере. Для подобных систем приняты термины – системы клиент-сервер или архитектураклиент-сервер.
Архитектура клиент-сервер может использоваться как в одноранговых локальных вычислительных сетях, так и в сети с выделенным сервером.
Одноранговая сеть. В такой сети нет единого центра управления взаимодействием рабочих станций и нет единого устройства для хранения данных. Сетевая операционная система распределена по всем рабочим станциям. Каждая станция сети может выполнять функции как клиента, так и сервера. Она может обслуживать запросы от других рабочих станций и направлять свои запросы на обслуживание в сеть.
Сеть с выделенным сервером. В сети с выделенным сервером один из компьютеров выполняет функции хранения данных, предназначенных для использования всеми рабочими станциями, управления взаимодействием между рабочими станциями и ряд сервисных функций.
Такой компьютер обычно называют сервером сети. На нем устанавливается сетевая операционная система, к нему подключаются все разделяемые внешние устройства – жесткие диски, принтеры и модемы.
Взаимодействие между рабочими станциями в сети, как правило, осуществляется через сервер. Логическая организация сети может быть представлена топологией звезда. Роль центрального устройства выполняет сервер. В сетях с централизованным управлением существует возможность обмена информацией между рабочими станциями, минуя файл-сервер.
Протоколы компьютерной сети Понятие протокола
Как было сказано выше, при обмене информацией в сети каждый уровень модели АОС реагирует только на свой заготовок, т. е. происходит взаимодействие между одноимёнными уровнями модели в различных абонентских ЭВМ. Такое взаимодействие должно выполняться по определённым правилам.
Протокол — это правила и последовательность выполнения действий при обмене информацией. Обычно функции протоколов реализуются в драйверах для различных вычислительных сетей.
Легче всего поддаются стандартизации протоколы трёх нижних уровней, так как они определяют действия и процедуры свойственные для всех вычислительных сетей.
Самое сложное стандартизировать протокол 7-го уровня из-за множественности прикладных программ и в ряде случаев их уникальности.
Можно насчитать примерно десяток различных моделей ВС, а по функциональному признаку пределов не существует.
Основные виды протоколов
Проще всего представить особенности сетевых протоколов на примере протоколов канального уровня. Протоколы канального уровня делятся на две группы: байт-ориентированные и бит-ориентированные.
Байт-ориентированный протокол обеспечивает передачу сообщения, по каналу связи побайтно. Кроме информационных байтов в канал передаются также управляющие и служебные байты. Преимущество байт-ориентированных протоколов — простая обработка в ЭВМ. Недостаток байт-ориентированных протоколов — более низкая пропускная способность, так как необходимо разделение на байты. Примером байт-ориентированного протокола может быть протокол BSC фирмы IBM.
Примером бит-ориентированного протокола является протокол HDLC.
Из протоколов верхнего уровня следует отметить протокол Х.400 (электронная почта), FTAM (передача файлов, доступ к файлам) , FTP (протокол файлового обмена по Internet-сети), TCP/IP (протокол обмена данными в Internet).
Стандарты протоколов
На физическом уровне это протокол X.21.
На канальном уровне HDLC и X.2513.
Существуют отдельные стандарты для протоколов по ЛВС.
Локальные вычислительные сети (лвс)
ЛВС можно рассматривать как совокупность серверов и рабочих станций.
Серверы могут осуществлять хранение данных, управление базами данных, удалённую обработку заданий и ряд других функций. Сервер — источник ресурсов сети.
Рабочая станция сети в общем случае функционирует как в сетевом, так и в локальном режиме. Она оснащена собственной операционной системой (Windows, например), обеспечивает пользователя всеми необходимыми инструментами для решения прикладных задач.
Особое внимание следует уделить файл-серверу. Он выполняет следующие функции: хранение данных, архивирование данных, синхронизацию изменения данных различными пользователями, передачу данных. Это компьютер с большой ёмкостью оперативной памяти, винчестерами большой ёмкости и стримерами. Часто большими фирмами используются несколько файл-серверов.
Архитектуры лвс Однораноговая сеть
В такой сети нет единого центра управления взаимодействием рабочих станций и нет единого устройства для хранения данных. Сетевая операционная система распределена по всем рабочим станциям. Каждая станция сети может выполнять функции как клиента, так и сервера. Пользователю сети доступны все устройства, подключённые к другим станциям.
Достоинства одноранговых сетей:
Недостатки одноранговых сетей:
- зависимость эффективности работы сети от количества станций,
- сложность управления сетью,
- сложность обеспечения защиты информации,
- трудности обновления и изменения программного обеспечения.
Наибольшей популярностью пользуются одноранговые сети на базе сетевых операционных систем LANtastic и NetWare Lite.