Понятие протокола вычислительной сети

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.

Источник

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.

Источник