Информационные сети. Лекция 6.1

Понятие информационной сети (ИС)
Сеть представляет собой совокупность компьютеров, объединенных средствами передачи данных.
Средства передачи данных в общем случае могут состоять из следующих элементов:
связных компьютеров,
каналов связи (спутниковых, телефонных, цифровых, волоконно-оптических, радио- и других),
коммутирующей аппаратуры,
ретрансляторов, различного рода преобразователей сигналов и других элементов и устройств.

Признаки классификации современных ИС
по удаленности компьютеров,
топологии,
назначению,
перечню предоставляемых услуг,
принципам управления (централизованные и децентрализованные),
методам коммутации (без коммутации, телефонная коммутация, коммутация цепей, сообщений, пакетов и дейтаграмм и т. д.),
видам среды передачи и т. д.

Глобальные сети
Глобальные сети бывают четырех основных видов:
городские,
региональные,
Национальные
Транснациональные.
В качестве устройств ввода-вывода могут использоваться, например, печатающие и копирующие устройства, кассовые и банковские аппараты, дисплеи (терминалы) и факсы.

Локальные вычислительные сети (ЛВС)
В ЛВС компьютеры расположены на расстоянии до нескольких километров и обычно соединены при помощи скоростных линий связи со скоростью обмена от 1 до 100 и более Мбит/с (не исключается случай соединения компьютеров и с помощью низкоскоростных телефонных линий).
ЛВС обычно развертываются в рамках некоторой организации (корпорации, учреждения). Поэтому их иногда называют корпоративными системами или корпоративными сетями. Компьютеры при этом, как правило, находятся в пределах одного помещения, здания или соседних зданий.

Функции программного обеспечения компьютера
управление ресурсами самого компьютера (в том числе и в интересах решения задач для других компьютеров);
управление обменом с другими компьютерами (сетевые функции).
Собственными ресурсами компьютера традиционно управляет ОС.
Функции сетевого управления реализует сетевое ПО, которое может быть выполнено как в виде отдельных пакетов сетевых программ, так и в виде сетевой ОС.

Уровни эталонной модели взаимодействия открытых систем (Open System Interconnection - OSI).
физический (physical layer);
управления линией (звеном) передачи или канальный (data link);
сетевой (network layer);
транспортный (transport layer);
сеансовый (session layer);
представительный (presentation layer):
прикладной, или уровень приложений (application layer).

Физический уровень
Обеспечивает интерфейс между ЭВМ сети и средой передачи дискретных сигналов. На физическом уровне через абонентские каналы передаются последовательности битов.
Управление физическим каналом сводится к выделению начала и конца кадра, несущего в себе передаваемые данные, а также к формированию и приему сигналов определенной физической природы.

Канальный уровень
Его функции состоят в управлении вводом-выводом информации в канале связи. Для повышения достоверности передачи процедуры канального уровня могут предусматривать введение избыточных кодов, повторную передачу данных и другие методы.
Формируемые этим уровнем данные группируются в так называемые кадры. Обмен данными между двумя объектами канального уровня может вестись одним из трех способов:
дуплексным (одновременно в обоих направлениях),
полудуплексным (попеременно в обоих направлениях)
симплексным (в одном направлении).

Сетевой уровень
Обеспечивает передачу сетевых блоков (пакетов) между узлами сети. Здесь решаются задачи выбора маршрута из числа возможных (при изменении нагрузки или конфигурации сети), управления входящим потоком, буферизации пакетов и т. д.
Основная функция сетевого протокола - прокладка в каждом физическом канале совокупности логических каналов (до 4096), что существенно повышает эффективность использования ресурсов физического канала.

Транспортный уровень
Основной функцией является доставка сообщений (транспортных блоков), которые состоят из сетевых пакетов. С этой целью транспортные объекты сетевого ПО организуют разборку сообщений на передающем конце и сборку сообщений из принимаемых пакетов на приемной стороне.
Кроме того, транспортный уровень занимается согласованием различных сетевых уровней с помощью соответствующих шлюзов (согласование сетевых объектов принципиально различных сетей) и мостов (согласование сетевых объектов однотипных сетей).

Сеансовый уровень
Предназначен для организации сеансов связи (взаимодействия) между объектами более высоких уровней.
При установлении сеансов связи контролируется полномочие объекта по доступу к другому объекту.
Данный уровень, как и транспортный, предусматривает несколько классов услуг (А, В, С и D).

Представительный уровень
Описывает методы преобразования информации (шифрование, сжатие, перекодировка), передаваемой объектам прикладного уровня: пользователям и программам.

Прикладной уровень
Отвечает за поддержку прикладного ПО пользователя.
На этом уровне реализуются три основные службы:
передача и управление файлами,
передача и обработка заданий,
служба виртуального терминала.

Понятие протокола
Протоколом называется свод правил взаимодействия объектов одноименного уровня, а также форматы передаваемых между объектами блоков данных (сообщений).
Примерами протоколов звена данных являются протокол HDLC (Higher-level Data Link Control), принятый ISO, и протокол SDLC (Synchronous Data Link Control) фирмы IBM.

Понятие интерфейса
Интерфейсы описывают процедуры взаимодействия объектов смежных уровней и форматы информации, передаваемой между этими объектами.

Функции Сервер или Клиент
Любой компьютер в сети может выполнять функции сервера или клиента, а может выполнять обе эти функции одновременно. Все зависит от программного обеспечения.
Функции сервера (serve - обслуживать) - выполнять операции по запросам клиентов.
Если компьютер не выполняет никаких серверных функций в сети, то такой компьютер называют рабочей станцией (workstation) , за ним работают пользователи

Аппаратные средства ЛВС
рабочие станции;
серверы;
интерфейсные платы;
кабели.

Рабочие станции (PC)
Это, как правило, персональные ЭВМ, которые являются рабочими местами пользователей сети.
Иногда в PC, непосредственно подключенной к сетевому кабелю, могут отсутствовать накопители на магнитных дисках.
Такие PC называют бездисковыми рабочими станциями или Х-терминалами

Серверы
Серверы в ЛВС выполняют функции распределения сетевых ресурсов. Обычно его функции возлагают на достаточно мощный ПК, мини-ЭВМ, большую ЭВМ или специальную ЭВМ-сервер.
В одной сети может быть один или несколько серверов. Каждый из серверов может быть отдельным или совмещенным с PC. В последнем случае не все, а только часть ресурсов сервера оказывается общедоступной.
Совокупность компьютеров сервера и относящихся к нему PC часто называют доменом.

Характеристики сетевых адаптеров
тип шины компьютера, к которому они подключаются (ISA, EISA, Micro Channel и пр.),
разрядность(8, 16, 32, 64)
топология образуемой сети (Ethernet, Arcnet, Token-Ring).
Так, для сетей с топологией Ethernet и сетевыми ОС Novell NetWare или MS Windows лучше всего использовать сетевые адаптеры фирмыNovell:NE1000 (8 бит),NE2000 (16 бит) илиNE3200 (32 бит).