В модели сетевого взаимодействия компьютер обладающий некоторым ресурсам и предоставляющий

Компьютерные сети

Распределенная обработка данных
ЭВМ 2
ЭВМ 1
ЭВМ 3
терминал
терминал
терминал
терминал
Это обработка данных, выполняемая на
независимых, но связанных между собой
компьютерах, представляющих
распределенную систему

4.

Компьютерная (вычислительная) сеть –
совокупность компьютеров и терминалов,
соединенных с помощью каналов связи в единую
систему, удовлетворяющую требованиям
распределенной обработки данных.
Абоненты сети – объекты, генерирующие или
потребляющие информацию в сети.

5.

Классификация компьютерных сетей
Глобальные вычислительные сети (WAN –
Wide Area Network) – объединяют
абонентов, расположенных в различных
странах, на разных континентах.
Региональные (MAN – Metropolitan Area
Network) – связывают абонентов внутри
большого города, экономического региона,
отдельной страны.
Локальные вычислительные сети – ЛВС
(LAN – Local Area Network) – объединяет
абонентов, размещающихся в одном здании
или на территории какой-либо организации
размерами до нескольких километров.

6.

Организация ЛВС
Модель сетевого взаимодействия
«клиент-сервер» — технология
взаимодействия компьютеров в сети, в
которой один компьютер, обладающий
некоторым ресурсом и называемый
сервером этого ресурса, предоставляет
услуги другому компьютеру – клиенту,
который хочет этим ресурсом
воспользоваться.
Архитектура «клиент-сервер» может
использоваться как в
• одноранговых ЛВС;
• в сети с выделенным сервером

7.

Топологии сети
Топология ЛВС – это усредненная
геометрическая схема соединений узлов сети.
Основные топологии:

8.

9. Режимы передачи данных

Симплексный – передача
данных только в одном
направлении.
Полудуплексный –
попеременная передача
информации, когда источник
и приемник последовательно
меняются местами.
Дуплексный –
одновременная передача
и прием сообщений.

10. Физическая передающая среда ЛВС

11.

12. Аппаратные средства передачи данных

Мультиплексор – устройство сопряжения
ЭВМ с несколькими каналами связи
Оптический
мультиплексор
16-канальный
аналоговый
мультиплексор

13.

Модем – устройство, выполняющее
модуляцию и демодуляцию
информационных сигналов при
передаче их из ЭВМ в канал связи и
при приеме в ЭВМ из канала связи.

14.

Концентратор – устройство,
коммутирующее несколько каналов
связи на один путем частотного
разделения.

15.

Повторитель – устройство,
обеспечивающее сохранение формы и
амплитуды сигнала при передаче его на
большее, чем предусмотрено данным
типом физической среды расстояние.

16. Объединение ЛВС

Мост – устройство, соединяющее две сети,
использующие одинаковые методы
передачи данных.
Мосты могут быть:
● локальные
● удаленные
● внутренние
● внешние
Две сети, соединенные мостом

17.

Маршрутизатор (роутер) – устройство,
соединяющее сети разного типа, но
использующие одну операционную систему.

18.

Шлюз – устройство, позволяющее
организовать обмен данными между
двумя сетями, использующими
различные протоколы
взаимодействия.
предназначен для
обмена трафиком
между сотовыми
сетями стандарта
GSM и IP сетями.

19.

Работа сети заключается в передаче данных от
одного компьютера к другому. В этом процессе
можно выделить несколько отдельных задач:
— распознать данные;
— разбить данные на управляемые блоки;
— добавить информацию к каждому блоку,
чтобы:
— указать местонахождение данных;
— указать получателя;
— добавить информацию синхронизации и
информацию для проверки ошибок;
-поместить данные в сеть и отправить их по
заданному адресу.
Протокол – набор правил, по которым
производится обмен информацией в сети.

20. Модель взаимодействия открытых систем

Открытая система – система,
взаимодействующая с другими системами в
соответствии с принятыми стандартами.
Полностью модель носит название:
ISO OSI – Open System
Interconnection Reference Model
Кратко – модель OSI

21. Модель взаимодействия открытых систем имеет 7 уровней:

Прикладной уровень
Представительский
Сеансовый уровень
Транспортный уровень
Сетевой уровень
Канальный уровень
Физический уровень

Источник

Sysadminium

В этой статье вы познакомитесь с сетевыми моделями OSI и TCP/IP. OSI — это 7 уровневая модель. А TCP/IP — 4 уровневая модель.

Модель OSI

OSI (Open System Interconnection) — это эталонная модель сетевых взаимодействий. Эта модель весь процесс передачи данных делит на 7 частей, другими словами на 7 уровней. Каждый уровень отвечает за определённые задачи, но не говорит, как эти задачи решать. Это позволяет разработчикам создавать новые протоколы или технологии, которые работают на определённом уровне (решают определённые задачи) и не задумываться о других задачах. Другие задачи решаются на других уровнях, на которых работают другие протоколы и технологии.

Например, при разработке определённого протокола, нужно подумать о 2 вещах:

• О работе самого протокола (что этот протокол будет делать и какие задачи решать).
• О взаимодействии с более низким и более высоким уровнем. То есть как данные должны переходить с уровня на уровень, вверх или вниз.

Вот так выглядит эта модель:

Данные, переходя с верхнего уровня на нижний, обрабатываются и к ним добавляется служебная информация. Процесс добавления служебной информации более низкого уровня называется — инкапсуляция.

Обратный процесс, когда данные переходят на более высокий уровень, при этом служебные данные более низкого уровня отбрасываются называется — декапсуляция.

Дальше пробежимся по каждому уровню, сверху вниз.

7 уровень — прикладной

Это самый высокий уровень. На нём работают пользовательские приложения, установленные на компьютере, сервере или телефоне. Здесь работают, например: клиент электронной почты и почтовый сервер, программный телефон и сервер ip-телефонии, браузер и web-сервер.

Протоколы этого уровня: DNS, HTTP, POP3, IMAP, SMTP, SIP, FTP, CIFS, NFS, DHCP и подобные.

Передающиеся данные на этом уровне называются сообщениями.

6 уровень — представления

На этом уровне происходит преобразование данных. Например шифрование или сжатие. Данные должны быть представлены в определённом виде, чтобы принимающее их приложение смогло эти данные обработать.

Здесь, теоретически, данные могут преобразовываться в разные форматы, например GIF или MP4. Или данные могут быть зашифрованы и расшифрованы.

На этом уровне работают протоколы: SSL и TLS.

5 уровень — сеансовый

Этот уровень отвечает за создание и уничтожение сеансов связи. Чтобы сеанс установился и поддерживался, на этом же уровне работает согласование кодеков.

4 уровень — транспортный

Этот уровень обеспечивает передачу данных по сети. То есть данные ещё не передаются физически, но уже происходит договорённость, как данные будут передаваться.

Здесь работают два протокола TCP и UDP. Эти протоколы применяются для разного типа трафика. Если трафик чувствителен к потерям, то используют TCP, который гарантирует доставку данных. А если трафику нужна более быстрая передача данных и можно пожертвовать потерями данных, то используют UDP.

На этом уровне сообщение делится на сегменты (если выбран протокол TCP) или на дейтаграммы (если выбран протокол UDP). В качестве служебной информации к каждому сегменту или дейтаграмме добавляется сетевой порт источника и назначения. Такие порты прослушивают процессы на хостах (компьютерах, серверах или телефонах).

3 уровень — сетевой

Этот уровень тоже отвечает за передачу данных. Но в отличии от транспортного уровня, где происходит выбор надёжности или скорости отправки данных. Задача этого уровня — ip-адресация и маршрутизация.

На этом уровне пришедший сверху сегмент или дейтаграмма делится на пакеты. А в качестве служебной информации к каждому пакету добавляется ip-адреса отправителя и получателя.

IP-адрес — это сетевой адрес устройства в Интернете.

Именно на этом уровне происходит маршрутизация пакетов, поэтому здесь расположились протоколы маршрутизации: BGP, OSPF, RIP, EIGRP.

Также на этом уровне работает протокол: ICMP, именно с его помощью работает утилита PING.

Ну и конечно же здесь работает протокол IP, который вводит ip-адреса.

А главное устройство, работающее на этом уровне — Маршрутизатор (Router).

2 уровень — канальный

Этот уровень разбивает пакеты, пришедшие с сетевого уровня на кадры (Frame). В качестве дополнительной информации каждому кадру назначаются физические адреса (mac-адреса) отправителя и получателя.

MAC-адрес — это физический адрес устройства в одном широковещательном домене.

Помимо физической адресации, этот уровень отвечает за обнаружение и исправление ошибок. То есть каждый кадр проверяется на ошибки и происходит попытка исправления ошибок разными способами (а иногда и не происходит).

На этом уровне работают коммутаторы (Switch) и мосты (Bridge). Эти устройства передают кадры определённому получателю а не всем.

На этом уровне работают протоколы: CDP, PPP, MPLS. Также здесь обитает технология Ethernet, которая занимает этот уровень и более низкий уровень.

1 уровень — физический

Это самый нижний уровень модели OSI. На этом уровне происходит разбивка кадров на биты. Затем биты кодируются в сигналы, а сигналы передаются по среде передачи. По проводам можно передавать сигналы с помощью электрического тока или света. Или можно передавать сигналы с помощью радио-волн.

Среди технологий, работающих на этом уровне, можно выделить Ethernet. Он описывает, как сигналы должны кодироваться, передаваться по проводам и так далее. Ещё на этом уровне работают: Bluetooth и Wi-Fi.

Сетевые устройства, которые здесь работают, это: концентраторы (Hub) и повторители (Repeater). Эти устройства работают с сигналами не вникая в логику передачи. Так как здесь нет никаких адресов, то сигнал просто передаётся с одного порта на другой.

Итоговая картинка

В итоге все полученные знания выше можно представить на следующем рисунке:

Модель TCP/IP

Эталонная модель сетевых взаимодействий OSI — это теоретическая модель, которая хорошо описывает, как сетевые устройства должны общаться друг с другом. Но на практике, разрабатывая сетевые протоколы, вместо OSI используют другую модель сетевых взаимодействий — TCP/IP.

Помимо модели сетевых взаимодействий TCP/IP есть стек протоколов TCP/IP. В этот стек входит множество сетевых протоколов, которые хорошо встраиваются в одноименную модель.

Модель TCP/IP делит процесс передачи данных на 4 уровня вместо 7 уровней OSI:

4 уровень — прикладной

Прикладной уровень в модели TCP/IP является самым верхним. Здесь работают приложения, установленные на компьютере, телефоне или сервере. Но в отличии от модели OSI здесь же происходит согласование данных (шифрование, сжатие, выбор формата данных и выбор кодеков) и установка сеансов связи.

Например, здесь работают протоколы SIP, DHCP, HTTP и подобные.

3 уровень — транспортный

Этот уровень не отличается от транспортного уровня в модели OSI. Здесь также работают 2 протокола: TCP и UDP. А в качестве служебной информации выступают сетевые порты.

2 уровень — интернет (межсетевой)

Интернет состоит из множества локальных сетей, объединённых между собой маршрутизаторами.

Этот уровень не отличается от сетевого уровня модели OSI. Здесь реализуется ip-адресация и маршрутизация, за счет введения ip-адресов.

1 уровень — сетевых интерфейсов

Этот уровень вобрал в себя физический и канальный уровни модели OSI. Это аппаратный уровень, на котором работают сетевые карты, коммутаторы, повторители, концентраторы.

Также на этом уровне находятся среды передачи информации, провода, радиоволны. Но не просто среды, а технологии, которые эти среды используют: Ethernet, Wi-Fi, DSL, Bluetooth.

Также на этом уроне можно обнаруживать или исправлять ошибки, возникшие при передаче данных.

В этой статье вы познакомитесь с сетевыми моделями OSI и TCP/IP. OSI — это 7 уровневая модель. А TCP/IP — 4 уровневая модель

Источник