Сетевая архитектура. Протоколы и стандарты сети
Сетевая архитектура – это не только совокупность компонентов сети, но и способ их взаимосвязи.
Компьютерные сети имеют сложную структуру из-за больших различий между используемыми компьютерными системами. Для решения проблем связи различных компьютерных систем надо решить наиболее обобщенную задачу сетевых коммуникаций – разбить задание на более мелкие, лучше управляемые задания. Тогда проблемы, связанные с этими меньшими задачами, также уменьшаются и их можно решать независимо. Такая технология известна под лозунгом «разделяй и властвуй».
Технология «разделяй и властвуй» обладает следующими преимуществами:
· Лучшее понимание проблемы. Малые проблемы легче понимаются и легче решаются в отличие от больших.
· Увеличенная модульность. Как правило, большие задачи можно разбить на более мелкие и заметить, что решения этих мелких задач в большинстве своем повторяются. Именно благодаря этому и наблюдается взаимозаменяемость модулей при решении задач.
· Улучшенная совместимость. Совместимость является критической чертой сетевых приложений. Сеть не будет нужна, если различные компьютеры не смогут общаться друг с другом. Решение этой задачи приводит к многоуровневой модели концепции «разделяй и властвуй».
Модель OSI (Open System Interconnection) является многоуровневой моделью концепции «разделяй и властвуй». Созданная Международной Организацией по Стандартизации (ISO), эта модель разделяет сетевые коммуникации на отдельные уровни, облегчающие разработку и внедрение сетей, а также служит базисом при разработке совместного сетевого оборудования.
Модель OSI имеет семь уровней, указанных ниже в таблице.
В модели предусмотрено, что взаимодействуют только смежные уровни. Изменение состояния одного из уровней приводит к немедленному изменению состояния только смежных уровней. Информация, поступающая от Источника к Приемнику, проходит все уровни по следующей схеме: информация стартует с 7 уровня Источника и проходит все уровни до 1-го. Далее, 1-й уровень передает информацию по сети. На Приемник информация приходит на 1-й уровень, поднимается до 7-го уровня и достигает пользователя.
| Уровень | Название уровня |
| 7 | Уровень приложений (Application Layer) |
| 6 | Уровень представлений (Presentation Layer) |
| 5 | Сеансовый уровень (Session Layer) |
| 4 | Транспортный уровень (Transport Layer) |
| 3 | Сетевой уровень (Network Layer) |
| 2 | Уровень управления линией передачи данных (Data Link Layer) |
| 1 | Физический уровень (Physical Layer) |
Физический уровень обеспечивает линию связи для передачи данных между узлами сети. Уровень определяет электрические, механические и функциональные параметры для физической связи в системах. На этом уровне происходит преобразование данных 2-го уровня в сигналы, передающиеся по кабелю.
Уровень управления линией передачи данных формирует из данных, передаваемых 1-м уровнем кадры, которые являются блоками данных, содержащими дополнительную управляющую информацию.
Сетевой уровень устанавливает связь в вычислительной сети между двумя узлами, а также обеспечивает обработку ошибок и управление потоками данных.
Транспортный уровень выполняет разделение передаваемых сообщений на пакеты на Источнике и сборку пакетов на Приемнике.
Сеансовый уровень обеспечивает взаимодействие с транспортным уровнем и координирует прием и передачу данных одного сеанса связи. Кроме того, сеансовый уровень содержит функции управления паролями, подсчет платы за использование ресурсов сети.
Уровень представления предназначен для подготовки данных, используемых затем на уровне приложений. На уровне представления происходит преобразование данных из кадров в экранный формат или в формат печатающего устройства.
Уровень приложений отвечает за поддержку прикладного программного обеспечения конечного пользователя.
Модель OSI представляет собой лишь архитектурный каркас и самые общие рекомендации для построения стандартов совместимых сетевых продуктов. Именно благодаря этим рекомендациям и возможно объединение сетей в интерсеть.
Протоколы и стандарты сети
Протокол связи – закодированное в двоичном коде соглашение о правилах передачи и приема информации.
Каждое устройство, предназначенное для передачи и приема информации (сетевая плата, факс-модем и т.п.), обычно обладает несколькими протоколами связи. Обычно они записаны во флэш-памяти этого устройства. При настройке соединения двух таких устройств они из множества имеющихся у обоих протоколов автоматически выбирают наилучший, исходя из конкретных условий функционирования линии связи.
Протоколы определяют правила коммуникаций и являются блоками, позволяющими объединить компьютеры в коммуникационную систему. Спецификации протоколов описывают правила построения сети, детализируют порядок, в котором компьютерным устройствам позволяется использовать разделяемую среду передачи, определяют, как устройства устраняют конфликты, задают размеры пакетов информации, а также занимаются другими вопросами, связанными с передачей данных.
Протоколы верхнего уровня TCP / IP – протоколы пакетной передачи, которые позволили объединить разнородные системы. Семейство таких протоколов стало известно как семейство протоколов Internet.
TCP ( Transmission Control Protocol – протокол управления передачей) является протоколом транспортного уровня модели OSI. Протокол управляет потоком пакетов данных и обрабатывает ошибки. Кроме этого, протокол гарантирует, что пакеты информации получены без ошибок и в нужном порядке.
Протокол IP ( Internet Protocol – межсетевой протокол) является протоколом сетевого уровня модели OSI, который маршрутизирует информацию и определяет оптимальный маршрут в интерсети.
Семейство протоколов Internet включает в себя ряд известных приложений. Это, например, протоколы эмуляции терминала, протоколы передачи файлов и протоколы передачи электронной почты.
HTTP ( Hyper Text Transfer Protocol ) – протокол для передачи гипертекстовых документов. Для представления информации в виде гипертекста применяется язык HTML (Hyper Text Markup Language). Такой документ, кроме текста с гиперссылками (hypertext links), может содержать также графическую, видео и звуковую информацию.
Протокол Telnet – протокол удаленного терминального доступа к сети. При помощи Telnet компьютер пользователя подключается к удаленному компьютеру, входящему в состав Интернет. При этом все команды и данные, вводимые на компьютере пользователя, выполняются и обрабатываются системой удаленного компьютера, а полученные результаты выводятся на монитор пользовательского компьютера. Таким образом, Telnet позволяет вам превратить свой компьютер в удаленный терминал другого компьютера. В настоящее время большинство информационных систем, ранее доступных лишь при наличии Telnet, стали доступными и через WWW (World Wide Web – всемирная паутина).
Протокол, используемый для передачи файлов через Internet – FTP (File Transfer Protocol ). Поддерживающие данный протокол серверы называют FTP-серверами. В общем случае FTP предусматривает санкционирование доступа, т.е. идентификацию пользователя, от которого поступил запрос на информацию. Если это не требуется, доступ к файлам организуется через так называемый анонимный вход (anonymous). Доступ к FTP-серверам можно осуществить при помощи стандартных Web-броузеров.
WAP (Wireless Application Protocol) – открытый протокол и технический стандарт, разработанный по инициативе фирмы Unwired Planet (Phone.com). Его широкое применение привело к возможности обмениваться информацией через Всемирную сеть Интернет непосредственно с мобильных телефонов, без посредничества компьютера. По протоколу WAP содержание Web-ресурсов на мобильный телефон непосредственно не передается. В Интернет информация представлена в виде HTML-страниц, работа с которыми предполагает быстрые коммуникации, мощные процессоры, большие экраны и объем памяти компьютеров – то, чем не владеют обычные мобильные телефоны. Поэтому для WAP используется специальный язык разметки – Wireless Markup Language (WML), более простой и строгий, чем HTML. Сейчас в Украине уже существуют сотни WAP-сайтов. Наиболее популярные: wap.gala.net, wap.kyivstar.net, wap.prostir.com.00 и др. Для нахождения информации в «мобильном» секторе Интернет возникла необходимость в поисковых системах. WAPJAG (www.wapjag.com) сейчас является наибольшим каталогом по WAP-ресурсам, а также наиболее популярной поисковой машиной. Среди российских поисковиков лучшим считается Яндекс (wap.yandex.ru). В украинском секторе можно отметить портал wap.uaport.net – один из самых насыщенных информацией украинских WAP-ресурсов. Наиболее полезны и удобны услуги WAP, связанные с доступом к электронной почте. Такая услуга появилась у наибольших бесплатных серверов (wap.mail.ru, wap.imail.ru, wap.newmail.ru).
Дата добавления: 2018-11-24 ; просмотров: 316 ; Мы поможем в написании вашей работы!