Выбор архитектуры сети Сетевые операционные системы Физическая среда передачи данных Технология WI-FI

Лекции по информатике Сети - архитектура, протоколы, программное обеспечение, безопасность

Выбор архитектуры сети. Выбор архитектуры сети зависит от назначения сети, количества необходимых рабочих станций. Одноранговую организацию сети следует выбирать, если:

количество пользователей не превышает десяти;

небольшие финансовые возможности;

нет необходимости в специализированном сервере: сервере баз данных; в файл-сервере; в Web-сервере; в почтовом сервере и т.д.;

нет необходимости в централизованном администрировании доступа.

Клиент серверная организация сети необходима, если:

количество пользователей превышает десяти;

требуется централизованное управление безопасностью информационных ресурсов;

совместное использование периферийного оборудования экономически выгодно;

требуется управление доступом к глобальной сети Internet (рис. 1.5);

необходимо разделение ресурсов сети на уровне пользователей.

Рис. 1.5. Управление доступом к глобальной сети Internet

Семиуровневая модель OSI

Для единого представления данных в сетях с неоднородными устройствами и программным обеспечением международная организация по стандартам ISO (International Standardization Organization) разработала базовую модель связи открытых систем OSI (Open System Interconnection). Эта модель описывает правила и процедуры передачи данных в различных сетевых средах при организации сеанса связи. Основными элементами модели являются уровни, прикладные процессы и физические средства соединения. На рис. 1.6 представлена структура базовой модели. Каждый уровень модели OSI выполняет определенную задачу в процессе передачи данных по сети. Базовая модель является основой для разработки сетевых протоколов. OSI разделяет коммуникационные функции в сети на семь уровней, каждый из которых обслуживает различные части процесса области взаимодействия открытых систем.

Рис. 1.6. Модель OSI

Модель OSI описывает только системные средства взаимодействия, не касаясь приложений конечных пользователей. Приложения реализуют свои собственные протоколы взаимодействия, обращаясь к системным средствам. Если приложение может взять на себя функции некоторых верхних уровней модели OSI, то для обмена данными оно обращается напрямую к системным средствам, выполняющим функции оставшихся нижних уровней модели OSI.

Архитектура сетей

Основные определения и термины. Сеть – это совокупность объектов, образуемых устройствами передачи и обработки данных. Международная организация по стандартизации определила вычислительную сеть как последовательную бит-ориентированную передачу информации между связанными друг с другом независимыми устройствами. Сети по территориальному признаку разделяются на: Локальные вычислительные сети (ЛВС) или Local Area Network (LAN), расположенные в одном или нескольких близко расположенных зданиях. ЛВС обычно размещаются в рамках какой-либо организации (корпорации, учреждения), поэтому их называют корпоративными.

Архитектура клиент - сервер (client-server architecture) - это концепция информационной сети, в которой основная часть ее ресурсов сосредоточена в серверах, обслуживающих своих клиентов (рис. 1.3). Рассматриваемая архитектура определяет два типа компонентов: серверы и клиенты.

Взаимодействие уровней модели OSI. Модель OSI, как показано на рис. 1.7, можно разделить на две составляющие: горизонтальную модель на базе протоколов, обеспечивающую механизм взаимодействия программ и процессов на различных машинах; вертикальную модель на основе услуг, обеспечиваемых соседними уровнями друг другу на одной машине.

Прикладной уровень (Application layer). Прикладной уровень обеспечивает прикладным процессам средства доступа к области взаимодействия, является верхним (седьмым) уровнем и непосредственно примыкает к прикладным процессам. В действительности прикладной уровень - это набор разнообразных протоколов, с помощью которых пользователи сети получают доступ к разделяемым ресурсам, таким как файлы, принтеры или гипертекстовые Web-страницы, а также организуют свою совместную работу, например с помощью протокола электронной почты.

Уровень представления данных

Транспортный уровень (Transport Layer). Транспортный уровень предназначен для передачи пакетов через коммуникационную сеть. На транспортном уровне пакеты разбиваются на блоки. На пути от отправителя к получателю пакеты могут быть искажены или утеряны. Работа транспортного уровня заключается в том, чтобы обеспечить приложениям или верхним уровням модели передачу данных с требуемой степенью надежности. Модель OSI определяет пять классов сервиса, предоставляемых транспортным уровнем.

Канальный уровень (Data Link). Единицей информации канального уровня являются кадры (frame). Кадры - это логически организованная структура, в которую можно помещать данные. Задача канального уровня передавать кадры от сетевого уровня к физическому уровню. На физическом уровне просто пересылаются биты.

Физический уровень (Physical Layer). Физический уровень предназначен для сопряжения с физическими средствами соединения. Физические средства соединения – это совокупность физической среды, аппаратных и программных средств, обеспечивающая передачу сигналов между системами. Физическая среда – это материальная субстанция, через которую осуществляется передача сигналов. Физическая среда является основой, на которой строятся физические средства соединения.

PPP (Point to Point Protocol - протокол «точка-точка») - протокол канального уровня, предназначенный для работы на двухточечной линии, соединяющей два устройства. Дает компьютеру возможность использовать протокол TCP/IP (Internet) (и, таким образом, становиться полноправным членом Internet) на связи по обычной телефонной линии, используя высокоскоростной модем. RFC (Request for Comments - Запрос комментариев) - серия документов, описывающих разные технические аспекты Internet. Smiley (Смайлик) - способ электронного выражения эмоций. Наклоните голову влево и посмотрите на эту картинку :-). Смайлики бывают разные - от хохочущего до унылого. SLIP (Serial Line IP - IP для последовательных линий) - протокол, позволяющий компьютеру использовать протоколы Internet (и становиться полноправным членом сети) на стандартных телефонных линиях и высокоскоростных модемах. Это протокол последовательной посимвольной передачи данных - протокол канального уровня. SLIP замещается PPP, но пока еще широко распространен.
Информатика сети