Файл: Локальные и глобальные сети эвм основы компьютерной коммуникации. Принципы построения сетей. Компьютерная сеть.pdf

7

установление и обслуживание логической связи между узлами для установления транспортной связи как ориентированной, так и не ориентированной на соединение.
Примеры протоколов сетевого уровня:
ARP (Address Resolution Protocol) - преобразует аппаратные адреса в сетевые;
IXP (INTERNET work Packet Exchange) - базовый протокол NetWare, отвечающий за адресацию и маршрутизацию пакетов, обеспечивающий сервис для SPX;
IP (INTERNET Protocol) - протокол доставки дейтаграмм UNIX - сетей.
Канальный
уровень – 2 уровень (Data Link Layer) - обеспечивает формирование фреймов (Frames)- кадров, передаваемых через физический уровень к получателю.
Уровень соединения необходим для того, чтобы промодулировать сигналы, циркулирующие на физическом уровне, в соответствии с данными, полученными с сетевого уровня. Например, в компьютере эти функции выполняет сетевая карта или модем. Введено деление канального уровня на два подуровня (Sub layers);
LLC (Logical Link Control) – управление логической связью, обеспечивает интерфейс с сетевым уровнем;
MAC (Media Access Control) - управление доступом к среде, осуществляет доступ к уровню физического кодирования и передачи сигналов;

8
Это очень простой пример, поскольку в реальности даже доставка обычного письма может затронуть гораздо большее количество служб. Но нам важно обратить внимание на то, что в нашем примере образовалось несколько виртуальных соединений между аналогичными службами, находящимися в пунктах отправки и приема. Не вступая в прямой контакт, эти службы взаимодействуют между собой. На каком-то уровне письма укладываются в мешки, мешки пломбируют, к ним прикладывают сопроводительные документы, которые где-то в другом городе изучаются и проверяются на аналогичном уровне.
Рассмотрим модель взаимодействия открытых систем на семи разных уровнях
(таблица ???).
Из таблицы видно, что каждый новый уровень все больше и больше увеличивает функциональность системы связи. Местная почтовая служба работает не только с письмами, но и с бандеролями и посылками. Почтово-багажная служба занимается еще и доставкой грузов. Вагоны перевозят не только почту, но и людей. По рельсам ходят не только почтово-пассажирские поезда, но и грузовые составы и т. д. То есть чем выше уровень в модели связи, тем больше различных функциональных служб его используют.
Особенности виртуальных соединений. Разные уровни протоколов сервера и клиента не взаимодействуют друг с другом напрямую, но они взаимодействуют через физический уровень. Постепенно переходя с верхнего уровня на нижний, данные непрерывно преобразуются,
«обрастают» дополнительными данными, которые анализируются протоколами соответствующих уровней на сопредельной стороне. Это и создает эффект виртуального взаимодействия уровней между собой. Однако, несмотря на виртуальность, это все-таки соединения, через которые тоже проходят данные.
Таблица ??? – Уровни модели связи (понятие виртуального соединения)
Уровень
Аналогия
Прикладной уровень
Письмо написано на бумаге. Определено его содержание
Уровень представления
Письмо запечатано в конверт. Конверт заполнен. Наклеена марка.
Клиентом соблюдены необходимые требования протокола доставки
Сеансовый уровень
Письмо опущено в почтовый ящик. Выбрана служба доставки
(письмо можно было бы запечатать в бутылку и бросить в реку, но избрана другая служба)
Транспортный уровень
Письмо доставлено на почтамт. Оно отделено от писем, с доставкой которых местная почтовая служба справилась бы самостоятельно
Сетевой уровень
После сортировки письмо уложено в мешок. Появилась новая единица доставки — мешок
Уровень соединения
Мешки писем уложены в вагон. Появилась новая единица доставки — вагон
Физический уровень
Вагон прицеплен к локомотиву. Появилась новая единица доставки — состав. За доставку взялось другое ведомство, действующее по другим протоколам.
Это очень важный момент с точки зрения компьютерной безопасности.
Одновременно с теми запросами на поставку данных, которые клиент направляет серверу, передается масса служебной информации, которая может быть как желательной, так и нежелательной. Например, обязательно передаются данные о текущем адресе клиента, о дате и времени запроса, о версии его операционной системы, о его правах доступа к запрашиваемым данным и прочее. Передается и немало косвенной информации, например о том, по какому адресу он посылал предыдущий запрос. Известны случаи, когда даже передавались идентификационные коды процессоров компьютеров.

9
На использовании виртуальных соединений основаны такие позитивные свойства электронных систем связи, как возможность работать по одному физическому каналу сразу с несколькими серверами. Но на них же основаны и такие негативные средства, как
«троянские программы». Троянская программа — разновидность «компьютерного вируса», создающая во время сеансов связи виртуальные соединения для передачи данных о компьютере, на котором установлена. Среди этих данных может быть парольная информация, информация о содержании жесткого диска и т. п. В отличие от обычных компьютерных вирусов троянские программы не производят разрушительных действий на компьютере и потому лучше маскируются.
Сетевые
службы. На виртуальных соединениях основаны все службы современного INTERNETа. Так, например, пересылка сообщения от сервера к клиенту может проходить через десятки различных компьютеров. Это совсем не означает, что на каждом компьютере сообщение должно пройти через все уровни — ему достаточно
«подняться» до сетевого уровня, (определяющего адресацию) при приеме и вновь
«опуститься» до физического уровня при передаче. Простейшая модель службы передачи сообщений показана на рисунке 99.
Компоненты
сетей.
Компьютерная сеть состоит из аппаратного обеспечения, программного
обеспечения
и среды передачи.
Аппаратное
обеспечение - это собственно компьютеры и сетевые адаптеры. Могут состоять из машин любого класса от рабочих станций IBM PC до мэйнфреймов.
Рисунок 99 – Простейшая модель службы передачи сообщений
Узлы
(Nodes): компьютеры с сетевым интерфейсом, выступающие в роли рабочих станций, серверов или в тех и других.
Программное
обеспечение – включает в себя драйверы адаптеров и протоколов, а также программы, обеспечивающие использование и разделение ресурсов в сети.
Среда
передачи может быть проводной (кабель некоторого типа) или беспроводной (радио или инфракрасные сегменты)
Соединительные
элементы в сети могут быть следующими.
Кабель - коаксиальные витые пары, оптические.
Кабельный сегмент сети - цепочка электрически соединенных отрезков кабелей.
Сеть (логическая сеть) - совокупность сегментов, связанных между собой повторителями. Все узлы сети имеют непосредственную связь друг с другом через среду передачи.
Виртуальные соединения
Физическое соединение

10
Кабельные центры (Wiring centre) - хабы (Hub), концентраторы, MAU (Multistation
Access Unit).
Кабельный центр Хаб - устройство физического подключения нескольких сегментов или лучей.
Интеллектуальный Хаб (Intelligent Hub)- имеет специальные средства для диагностики управления, что позволяет оперативно получать сведения об активности и исправности узлов, отключать неисправные узлы и т.д. Стоимость таких хабов существенно выше.
Концентратор - сложный хаб, с возможностью соединения сетей различных архитектур.
Четкой границы между хабами и концентраторами нет и те, и другие могут быть: повторителями, мостами и маршрутизаторами.
Повторитель (Repeater) – устройство для соединения сегментов одной сети, обеспечивающее промежуточное усиление и формирование сигналов.
Мост (Bridge) - средство передачи пакетов между сетями (локальными).
Маршрутизатор (Router) – средство, обеспечивающее связь между узлами различных сетей, использует сетевые логические адреса.
Шлюз (Gateway) – средство предоставления ресурсов или соединения существенно разнородных сетей. В отличие от повторителей, мостов и маршрутизаторов, прозрачных для пользователя, присутствие шлюза заметно. Шлюз выполняет преобразование форматов, размеров пакетов и т.д. Обычно шлюзы реализуются на основе компьютера с большим объемом памяти.
Сетевой
сервис
Набор услуг, предоставляемых сетью клиентам, варьируется в зависимости от потребности и реализации сети.
Файл
сервер – позволяет клиенту пользоваться файлами, находящимися на носителях сервера.
Принт
-сервер – обеспечивает обслуживание множества клиентов несколькими принтерами.
Факс
-сервер – обеспечивает коллективное использование клиентами сети факс- модема и телефонной линии как разделительного устройства вывода для посылки факсимильных сообщений.
Удаленный
терминал – обеспечивает доступ к вычислительным ресурсам удаленной машины с многопользовательской ОС.
Сервер
приложений является одним из вариантов технологии «клиент-сервер», в котором основная обработка (и поиск) информации для группы пользователей одного приложения производится на сервере. Функции клиентской части приложения, установленного на машинах пользователей, упрощаются до ввода и отображения информации.
Электронная
почта (E-Mail) обеспечивает обмен сообщениями между клиентами, независимо от степени их удаленности друг от друга. Аналогично обычной почте электронное письмо имеет адреса отправителя и получателя. Многие системы позволяют присоединить к письму файлы, которые доставляются вместе с письмом.
Применение звуковых карт или голосовых модемов позволяет осуществлять
рассылку
голосовых сообщений.
Непосредственный
диалог (Chat) позволяет двум клиентам или группе клиентов обмениваться репликами в реальном времени. При использовании мультимедийных средств возможно проведение видеоконференции.