Методы сетевой коммуникации

Компьютерные сети.

1. Основные принципы построения современных ВС.

2. Показатели эффективности вычислительных сетей.

3. Методы сетевой коммуникации.

4. Эталонная модель OSI / ISO.

5. Модель DoD (TCP/IP).

6. Классификация компьютерных сетей.

7. Кабельные каналы.

8. Аппаратные компоненты организации сети.

Основные принципы построения современных ВС.

Сеть – представляет собой совокупность компьютеров, объединенных средствами передачи данных.

Средства передачи данных в общем случае могут состоять из следующих элементов:

· связных компьютеров

· каналов связи (спутниковый телефон, радио)

· коммутирующей аппаратуры

· ретрансляторов

· различного рода преобразований сигналов и других элементов и устройств.

Вычислительная сеть – информационная сеть, в состав которой входит вычислительное оборудование.

Компонентами вычислительной сети могут быть ЭВМ и перефирийные устройства, являющиеся источниками и приемниками данных, передаваемых по сети.

Компоненты вычислительной сети (оконечное оборудование данных (ООД или DTE – Data Terminal Equipment): ЭВМ и перефирийные устройства.

В качестве ОДД могут быть: ЭВМ, принтеры, плоттеры и другое вычислительное, измерительное оборудование.

Пересылка данных происходит с помощью следующих средств оборудования под названием среда передачи данных.

Основные принципы построения вычислительной сети:

1. возможность работы в разных режимах

2. модульность структуры технических и программных средств

3. унификация и стандартизация технических и программных решений

4. иерархия в организации управления процессами, способные сист. к адаптации, самонастройке и самоорганизации

5. обеспечить необходимым сервисом пользователя при выполнении вычислений.

Структура вычислительной системы – это совокупность комплексируемых элементов и их связей.

В качестве элемента вычислительной сети выступают отдельные ЭВМ и процессоры.

Показатели эффективности вычислительных сетей.

Основные показатели эффективности сети:

· производительность

· надежность.

Производительностьхарактеризуется пропускной способностью Р сети, т.е. количеством информации,передаваемойпо сети в единицу времени. Количество информации задается числом пакетов ли числом битов (байтов), передаваемых между двумя узлами. Пропускная способность зависит от загруженности сети и от длины его пакетов. Обычно Р оценивается в условиях передачи пакетов минимальной длины.

Второй показатель производительности – задержка передачи Т.

Надежностьоценивается вероятностью исправленной работы (коэффициент готовности), зависящей от интенсивности отказов и применяемых способов резервирования аппаратуры и восстановлением после отказов. Обратная величинаинтенсивности – среднее время между отказами (наработка на отказ). Сеть называется устойчивой к отказам, если применяется способ «горячего резерва» с автоматическим переключением с отказавшего компонента на резервный. Сеть непрерывной готовности – поддерживает работоспособность в течение 24 асов в сутки.

Методы сетевой коммуникации.

Доступом в сети называется коммуникация данной по некоторой среде передачи данных для обмена информацией между узлами.

Управление доступом в среде передачи данных – это установление последовательности, в которой узлы полученные полномочия по доступу к среде под полномочиями понимается право инициализировать определение действия, динамические представленные объекты.

Существует три метода: случайный, детерминальный и эстафетный.

Случайный метод – это метод множественного доступа с обнаружением конфликтов и их устранения путем прекращения конфликтирующим узлам и повторениям попыток захвата линий каждым из этих узлов, через случайные отрезки времени.

Метод множественного доступа с контролем несущих с обнаружением конфликтов является детерминированный широковещательный метод. Все узлы имеют равные права по доступу к сети. Узлы имеющие данные по передачи по сети контролируют состояние линий и передачи данных. В кольцевых локальных сетях используется маркерный метод доступа. Эти маркеры циркулируют по кругу с помощью повторителей до тех пор, пока не найдут своего адреса. Это приводит к задержке передачи сигналов.

Одним из способов взаимодействия линий при маркерном способе является способ вставки регистр. Станция получившая полномочия является активной и осуществляет вставку регистра в разрыв кольца и подключает передающий регистр из которых в кольцо пользователь посылает передаваемый кадр. Эти регистры называются сдвигающимися. Кадр проходит через кольцо и возвращается на вставленный регистр. По пути его адресная часть проверяется остальными станциями и если адрес совпадает, проходит передача.

Эстафетный метод - это метод при котором полномочия передаются в поочередном между узлами сети.

4. Эталонная модель OSI / ISO.

Модель OSI-это модель взаимосвязанных открытых систем т.е абстрактная модель для сетевых коммуникаций и разработки сетевых протоколов.

Состоит из 7 уровней каждый уровень обслуживает свою часть процесса взаимодействия расположены вертикально взаимодействуют только с соседним уровнем.

1 физический (самый нижний) предназначен для передачи потока данных в виде электрических и оптических сигналов. Функции: осуществление интерфейса между сетевыми носителями.

2 канальный предназначен для обеспечения взаимодействия сетей на физическом уровне и контроля ошибок, которые могут возникать. Получены е с физического уровня данные он упаковывает в кадры данных проверяет на целостность и отправляет на сетевой уровень. Функции реализуются программным способом Н: драйвера сетевой клапан.

3 сетевой предназначен для определения пути передачи данных отвечает за трансляцию логических адресов и имен в физические определения кратчайшего маршрута, коммуникацию, маршрутизацию, отслеживание неполадок у заторов сети. Работает на этом уровне маршрутизатор.

4 транспортный предназначен для доставки данных без ошибок потерь и дублирования информации. Блоки данных этот уровень разделяет на фрагменты, размер которых зависит от протокола короткие объединяет в один а длинные разбивает.

5 сеансовый отвечает за поддержание сеанса связи, позволяя приложениям взаимодействовать между собой длительное время. Уровень управляет созданием\завершением сеанса, обменом информацией, синхронизацией задач определение правил и прав, предаваемых данных и поддержание сеанса в период неактивности приложения.

6 представление отвечает за преобразование протоколов кодирование ( декодирования) данных запросы приложений, преобразовывая их в сотв. форму для передачи по сети.

7 прикладной обеспечивает взаимодействие сети и пользователя. Разрешает приложениям пользователя доступ к сетевым службам и отвечает за передачу служебной информации представляя приложениям информацию об ошибках и формирует запросы к уровню представления. Условно эти уровни делятся на 3 блока: - верхний(внешний): прикладной, представление, сеансовый.

-Средний: транспортный. – нижний (внутренний) физический, канальный, сетевой. Внешний уровень никогда не может взаимодействовать с внутренним.

5. Модель DoD (TCP/IP).

Модель DOD состоит из четырёх уровней :

1) уровня сетевого интерфейса (Network Access), соответствующего первым двум уровням модели OSI,

2) межсетевого уровня (internet), соответствующего «Сетевому» уровню модели OSI,

3) транспортного уровня (Host-to-Host), соответствующего «Транспортному» уровню модели OSI,

4) уровнь приложений (Process/Application), соответствующего трем верхним уровням модели OSI.

Стек протоколов TCP/IP— яляется совокупностью всех сетевых протоколов различных уровней.

Уровни стека TCP/IP

Прикладной

напр. HTTP, FTP, DNS (RIP, работающий поверх UDP, и BGP, работающий поверх TCP, являются частью сетевого уровня)

Транспортный напр. TCP, UDP, RTP, SCTP, DCCP
(протоколы маршрутизации, подобные OSPF, что работают поверх IP, являются частью сетевого уровня)

Межсетевой Для TCP/IP это IP (IP)
(вспомогательные протоколы, вроде ICMP и IGMP работают поверх IP, но являются частью сетевого уровня; ARP не работает поверх IP)

Канальный напр. Ethernet, Token ring, и подобные.

Уровень доступа напр. физическая среда и принципы кодирования информации, T1, E1