Организация сетевого взаимодействия




Понятие сетевой архитектуры сети и систем

Сетевая архитектура - это комбинация стандартов, топологий, протоколов, драйверов и типов сетевых плат, необходимых для построения работоспособной сети. По количеству установленных сетей и перспективам дальнейшего развития подавляющее преимущество принадлежит Ethernet. Так как сегодня этой архитектуре практически нет альтернативы, далее более подробно рассмотрим только ее.

Архитектура сети

Существует две основных архитектуры сети - это одноранговая и сеть клиент/сервер. Они имеют значительное отличие друг от друга.
Одноранговая сеть. Олицетворение равенства, то есть в этой сети все компьютеры равны. В чем проявляется равенство компьютеров, а в том, что каждый из них может выступать в роли сервера, например, сегодня один является сервером, завтра другой. Сеть клиент/сервер. Работа этой сети устроена следующим образом: в сети клиент/сервер может быть главным только один или несколько компьютеров (сервер), а все остальные клиенты или рабочие станции. Рабочая станция - это посредник, например, у вас дома организована одноранговая сеть, в ней участвует 3 компьютера один из которых для двух других является сервером. Но в свою очередь для связи с сетью клиент/сервер, он будет играть роль рабочей станции, то есть обеспечивать, для двух других, через себя связь с сервером. Серверы в сети клиент/сервер могут быть разными, например, почтовый сервер, файловый сервер, web - сервер, сервер печати, DNS - сервер (сервер доменных имен) и т.д.

Основные типы сетевых технологий

Беспроводные сети

Беспроводные сети – это сети, в которых для передачи информации не используются какие-либо средства канализации сигнала

Локальные сети

Локальные вычислительные сети (ЛВС или LAN) – это сети, которые располагаются в пределах одного или же группы рядом расположенных зданий. Их обычно используют для объединения компьютеров и рабочих станций в офисах компании и обеспечения совместного доступа к используемым ресурсам: принтерам, сканерам, базам данных

Муниципальные сети

Муниципальные сети (MAN) – это сети, объединяющие локальные компьютеры в пределах одного города. Самым распространенным примером муниципальных сетей являются сети, построенные на базе инфраструктуры сетей кабельного телевидения. В таких сетях по одним и тем же линиям связи передаются как телевизионный, так и цифровой сигналы.

Базовые технологии локальных сетей

Сетевая технология

 

это согласованный набор стандартных протоколов

и реализующих их программно

-

аппаратных средств (например, сетевых

адаптеров, драйверов, кабелей и разъемов), достаточный для построения

вычислительной сети. Иногда сетевые технологии называют

базовыми

техно

логиями

, имея в виду, что на их основе строится базис любой сети.

 

Адресация в сетях.технология передачи и обмена данными компьютерных сетях

Локальные (аппаратные адреса) – тип адреса, который используется средствами базовой технологии для доставки данных в пределах подсети, которая является элементом составной интерсети. Адрес имеет формат 6 байт и назначается производителем оборудования и является уникальным

IP-адрес – представляет собой основной тип адресов, на основании которых сетевой уровень передаёт пакеты между сетями. Эти адреса состоят из 4 байт. Назначаются администратором во время конфигурирования компьютеров и маршрутизатора. Он состоит из двух частей:

Номер сети – выбирается администратором произвольно или назначается службойInterNic;

Номер узла в сети – назначается независимо от локального адреса узла.

Маршрутизатор имеет столько адресов, сколько сетевых связей.

Символьно-доменное имя (keytown.smolmarket.ru). Символьные имена разделяются точками.

Региональные компьютерные сети (MAN – MetropolitanAreaNetwork) – это сети, которые объединяют между собой несколько локальных компьютерных сетей, расположенных в пределах одной территории (города, области или региона, например, Дальнего Востока).

Глобальные вычислительные сети (WAN – WideAreaNetwork) – это сети, которые объединяют множество локальных, региональных сетей и компьютеров отдельных пользователей, расположенные на любом расстоянии друг от друга (Internet, FIDO).

Организация сетевого взаимодействия

Физический уровень. Осуществляет передачу неструктурированной двоичной информации, при этом для передачи информации используется конкретная среда передачи данных. На этом уровне обеспечивается стандарт сигналов и соединений.

Канальный уровень. Решаются задачи обеспечения передачи данных по физическим линиям, обеспечения доступности физической линии, обеспечения синхронизации, борьба с ошибками. Осуществляется передача данных блоками (кадрами). Фиксация и обработка факта ошибок.

Сетевой уровень. Управление операциями сети: решение проблем адресации, маршрутизации, обеспечения связи между взаимодействующими сетевыми устройствами. В функции сетевого уровня входит управление потоками, в частности, буферизация.

Транспортный уровень. Обеспечение корректной транспортировки данных и взаимодействия программы-отправителя и программы-получателя. Принятие решения о выборе типа услуг: транспортировка с установлением виртуального канала или без него. В случае установления виртуального канала осуществляется контроль за фактом доставки пакета получателю и обработка ошибок. Если виртуальный канал не устанавливается, то отсутствует ответственность за доставку пакета.

Сеансовый уровень. Обеспечение управления сеансами связи. Решение задач подтверждения полномочий и организации меток или контрольных точек по сеансу, которые позволяют в случае возникновения сбоя сеанс восстанавливать с последней контрольной точки.

Уровень представления данных. Разрешается проблема унификации кодировок. На этом уровне находятся протоколы, реализующие единые соглашения перевода из внутреннего представления данных конкретной машины в сетевое и обратно.

Прикладной уровень. Осуществляет стандартизацию взаимодействия с прикладными системами.

Сетевое взаимодействие компьютеров является сложным процессом. Он может быть представлен как процесс передачи некоторого сообщения от программы, функционирующей на одном компьютере, программе, функционирующей на другом компьютере. Инициатором передачи сообщения может быть как пользователь, так и сама программа. Примером такого взаимодействия является отправка HTTP-запроса от web-браузера web-серверу и получение HTTP-ответа (web-страницы).

Для организации такого взаимодействия требуется решить целый комплекс задач, среди которых:

- организация исходного потока данных (сообщения) в пакеты;

- адресация компьютеров;

- адресация прикладных процессов;

- маршрутизация пакета в сложной сети при наличии нескольких альтернативных маршрутов;

- обеспечение совместимости различных сетевых технологий;

- обеспечение контроля и надежности передачи.

Для решения перечисленных задач применяют принцип декомпозиции, т.е. разбиения всего комплекса задач на отдельные подзадачи. Преимущества такого подхода очевидны и заключаются в следующем:

- упрощается постановка задачи и формализация требований;

- появляется возможность независимой работы разных групп специалистов над отдельными задачами;

- обеспечивается лучшая способность к модернизации за счет замены отдельных компонентов;

- упрощается процесс диагностики и настройки систем.

Адресация в IP-сетях

В стеке TCP/IP используются три типа адресов: локальные (называемые также аппаратными), IP-адреса и символьные доменные имена.

В терминологии TCP/IP под локальным адресом понимается такой тип адреса, который используется средствами базовой технологии для доставки данных в пределах подсети, являющейся элементом составной сети. Если подсетью составной сети является локальная сеть, то локальный адрес – это MAC-адрес. MAC-адрес назначается сетевым адаптерам и сетевым интерфейсам маршрутизаторов. MAC-адреса назначаются производителями оборудования и являются уникальными. Для всех существующих технологий локальных сетей MAC-адрес состоит из 6 байт, например 11-A0-17-3D-BC-01. MAC-адрес – это адрес, используемый на канальном уровне.

IP-адрес – это адрес сетевого уровня. IP-адреса представляют собой основной тип адресов, на основании которых сетевой уровень передает пакеты между сетями. Эти адреса состоят из 4 байт, например, 109.26.17.100. IP-адрес назначается администратором во время конфигурирования компьютеров и маршрутизаторов. IP-адрес состоит из двух частей: номера сети и номера узла. Номер узла назначается независимо от локального адреса узла.

 



Поделиться:




Поиск по сайту

©2015-2024 poisk-ru.ru
Все права принадлежать их авторам. Данный сайт не претендует на авторства, а предоставляет бесплатное использование.
Дата создания страницы: 2017-11-19 Нарушение авторских прав и Нарушение персональных данных


Поиск по сайту: