Ћекции.ќрг


ѕоиск:




 атегории:

јстрономи€
Ѕиологи€
√еографи€
ƒругие €зыки
»нтернет
»нформатика
»стори€
 ультура
Ћитература
Ћогика
ћатематика
ћедицина
ћеханика
ќхрана труда
ѕедагогика
ѕолитика
ѕраво
ѕсихологи€
–елиги€
–иторика
—оциологи€
—порт
—троительство
“ехнологи€
“ранспорт
‘изика
‘илософи€
‘инансы
’ими€
Ёкологи€
Ёкономика
Ёлектроника

 

 

 

 


» технологии программировани€ 5 страница




ћножественный доступ с контролем несущей подраздел€етс€ на:

Х множественный доступ с обнаружением коллизий;

Х множественный доступ с предотвращением коллизий;

–ассмотрим особенности каждого метода доступа.

ћножественный доступ с контролем несущей и обнаружением кол≠лизий (Carrier-Sense Multiple Access with Collision Detection, CSMA/CD). ¬се компьютеры в сети Ч и клиенты, и серверы Ч прослушивают ка≠бель, стрем€сь обнаружить передаваемые данные, т.е. трафик.  ом≠пьютер может начать передачу только тогда, когда убедитс€, что ка≠бель свободен Ч трафик отсутствует. ѕока кабель зан€т, ни один из компьютеров не может вести передачу. ≈сли возникает коллизи€, то эти компьютеры приостанавливают передачу на случайный интервал времени, а затем вновь стараютс€ наладить св€зь. ѕричем периоды ожидани€ у них разные, что снижает веро€тность одновременного во≠зобновлени€ передачи.

Ќазвание метода раскрывает его суть: компьютеры как бы прослушивают кабель, отсюда Ч контроль несущей. „аще всего сразу не≠сколько компьютеров в сети хот€т передать данные, отсюда множе≠ственный доступ. ѕрослушивание кабел€ дает возможность обнару≠жить коллизии, отсюда обнаружение коллизий.

—пособность обнаруживать коллизии ограничивает область дей≠стви€ самого CSMA/CD. ѕри длине кабел€ > 2,5 км механизм об≠наружени€ коллизий становитс€ неэффективным - некоторые ком≠пьютеры могут не услышать сигнал и начнут передачу, что приведет к коллизии и разрушению данных.

CSMA/CD €вл€етс€ сост€зательным методом, так как компью≠теры конкурируют между собой за право передавать данные. ќн €в≠л€етс€ громоздким, но современные реализации настолько быстры, что пользователи не замечают, что сеть работает, использу€ сост€за≠тельный метод. ќднако чем больше компьютеров в сети, тем интен≠сивнее сетевой трафик, и число коллизий возрастает, а это приво≠дит к уменьшению пропускной способности сети. ѕоэтому в некоторых случа€х метод CSMA/CD все же оказываетс€ недостаточ≠но быстрым. “ак, лавинообразное нарастание повторных передач способно парализовать работу всей сети. ¬еро€тность возникновени€ подобной ситуации зависит от числа пользователей, работающих в сети, и приложений, с которыми они работают. Ќапример, Ѕƒ ис≠пользуют сеть интенсивнее, чем “ѕ.

ћножественный доступ с контролем несущей и предотвращением коллизий (Carrier-Sense Multiple Access with Collision Avoidance, CSMA/ CA). Ётот метод самый непопул€рный среди всех методов доступа.  аждый компьютер перед передачей данных в сеть сигнализирует о своем намерении, поэтому остальные компьютеры Ђузнаютї о гото≠в€щейс€ передаче и могут избежать коллизий. ќднако широковеща≠тельное оповещение увеличивает общий трафик и уменьшает пропус≠кную способность сети. ѕоэтому CSMA/CA работает медленнее, чем CSMA/CD.

ƒоступ с передачей маркера. —уть метода заключаетс€ в следую≠щем: пакет особого типа, маркер (token), циркулирует от компьюте≠ра к компьютеру. „тобы послать данные в сеть, любой компьютер должен сначала Ђдождатьс€ї прихода свободного маркера и Ђзахва≠титьї его. «ахватив маркер, компьютер может передавать данные.  огда какой-либо компьютер наполнит маркер своей информацией и пошлет его по сетевому кабелю, другие компьютеры уже не смогут передавать данные, так как в каждый момент времени только один компьютер использует маркер. ¬ сети не возникает ни сост€зани€, ни коллизий, ни временных задержек.

ƒоступ по приоритету запроса (demand priority). ќтносительно новый метод доступа, разработанный дл€ сети Ethernet со скоростью передачи 100 ћбит/с -100VG-AnyLan. ќн стандартизован IEEE в категории 802.12. Ётот метод учитывает своеобразную конфигурацию сетей lOOVG-AnyLan, которые состо€т только из концентраторов и оконечных узлов.  онцентраторы управл€ют доступом к кабелю, последовательно опрашива€ каждый узел в сети и вы€вл€€ запросы на передачу.  онцентратор должен знать все адреса св€зи и узлы и про≠вер€ть их работоспособность. ќконечным узлом в соответствии со спецификацией lOOVG-AnyLan может быть компьютер, мост, марш≠рутизатор или коммутатор.

ѕри доступе по приоритету запроса, как и при CSMA/CD, два компьютера могут конкурировать за право передать данные. ќднако в этом методе реализуетс€ принцип, по которому определенные типы данных, если возникло сост€зание, имеют соответствующий приори≠тет. ѕолучив одновременно два запроса, концентратор вначале от≠дает предпочтение запросу с более высоким приоритетом. ≈сли зап≠росы имеют одинаковый приоритет, они будут выполнены в произвольном пор€дке.

ƒл€ сетей с использованием доступа по приоритету запроса раз≠работана специальна€ схема кабел€, поэтому каждый компьютер мо≠жет одновременно передавать и принимать данные. ѕримен€етс€ восъмипроводный кабель, по каждой паре проводов которого сигнал передаетс€ с частотой 25 ћгц.

 

7,6.2. ѕередача данных по сети

 

 

ƒанные, состо€щие из нулей и единиц, обычно содержатс€ в больших по размерам файлах. ќднако сети не будут нормально ра≠ботать, если компьютер будет посылать такой блок данных целиком. ¬ это врем€ другие компьютеры вынуждены долго ждать своей оче≠реди. “ака€ ситуаци€ похожа на монопольное использование сети. ѕри этом, кроме монопольного использовани€ сети, возникновение ошибок может привести к необходимости повторной передачи всего большого блока данных „тобы быстро, не трат€ времени на ожидание, передавать ин≠формацию по сети, данные разбиваютс€ на маленькие управл€емые блоки, содержащие все необходимые сведени€ дл€ их передачи. Ёти блоки называютс€ пакетами. ѕод термином Ђпакетї подразумевает≠с€ единица информации, передаваема€ между устройствами сети как единое целое.

ѕри разбиении данных на пакеты сетева€ ќ— добавл€ет к каж≠дому пакету специальную управл€ющую информацию, котора€ обес≠печивает передачу исходных данных небольшими блоками, сбор дан≠ных в определенном пор€дке (при их получении), проверку данных на наличие ошибок (после сборки).

 омпоненты пакета группируютс€ по трем разделам: заголовок, данные и трейлер.

«аголовок включает:

Х сигнал о том, что передаетс€ пакет,

Х адрес источника,

Х адрес получател€,

Х информацию, синхронизирующую передачу.

ƒл€ большинства сетей размер пакета составл€ет от 512 байт до 4  байт.

—одержимое трейлера зависит от протокола св€зи (протокол Ч это набор правил или стандартов дл€ осуществлени€ св€зи и обмена информацией между компьютерами). „аще всего трейлер содержит информацию дл€ проверки ошибок, называемую избыточным цикли≠ческим кодом (Cyclical Redundancy Check, CRC). CRC Ч это число, получаемое в результате математических преобразований данных па≠кета и исходной информации.  огда пакет достигает места назначе≠ни€, эти преобразовани€ повтор€ютс€. ≈сли результат совпадает с CRC Ч пакет принимаетс€ без ошибок. ¬ противном случае переда≠ча пакета повтор€етс€.

‘ормат и размер пакета завис€т от типа сети. ћаксимальный размер пакета определ€ет количество пакетов, которое будет созда≠но сетевой ќ— дл€ передачи большого блока данных.

7,6.3. —ети Ethernet

Ethernet Ч сама€ попул€рна€ сейчас архитектура. »спользуетс€ в сет€х любого размера. Ethernet Ч.это промышленный стандарт, нашедший широкую поддержку среди производителей сетевого обо≠рудовани€. ѕоэтому проблем, св€занных с использованием устройств разных производителей, почти не существует.

¬ конце 60-х гг. √авайский университет разработал √¬— под на≠званием ALOHA. ”ниверситет, расположенный на обширной терри≠тории, решил объединить в сеть все компьютеры. ќдной из ключе≠вых характеристик созданной сети стал метод доступа CSMA/CD. Ёта сеть послужила основой дл€ современных сетей Ethernet. ¬ 1972 г. в исследовательском центре ѕало јльто фирмы Xerox разработали ка≠бельную систему и схему передачи сигналов, а в 1975 г. Ч первый продукт Ethernet. ѕервоначальна€ верси€ Ethernet представл€ла со≠бой систему со скоростью передачи 2,94 ћбит/с и объедин€ла более 100 компьютеров с помощью кабел€ длиной 1 км. —еть Ethernet фир≠мы Xerox имела такой успех, что компании Xerox, Intel Corporation и Digital Equipment Corporation разработали стандарт Ethernet со ско≠ростью передачи 10 ћбит/с. —егодн€ его рассматривают как специ≠фикацию, описывающую метод совместного использовани€ среды передачи компьютерами и системами обработки данных. —пецифи≠каци€ Ethernet выполн€ет те же функции, что ‘изический и  аналь≠ный уровни модели OSI.

Ethernet использует немодулированную передачу, топологию ши≠на и метод доступа CSMA/CD. ƒругие используемые топологии -звезда-шина. —пецификаци€ - IEEE 802.3. —корость передачи дан≠ных - 10 или 100 ћбит/с.  абельна€ система - толстый и тонкий коаксиальный кабель, UTP.

Ethernet разбивает данные на пакеты (кадры), формат которых отличаетс€ от формата пакетов в других сет€х. ƒлина 64Ч1518 бай≠тов, но сама структура использует 18 байтов, поэтому остаетс€ 46Ч 1500 байтов.

ћаксимальна€ обща€ длина сети 925 м. ќбщее число компью≠теров в сети достигает 1024.

7.6.4. —ети Token Ring

¬ерси€ сети Token Ring была представлена IBM в 1984 г. как часть предложенного фирмой способа объединени€ в сеть всего р€да выпускаемых IBM компьютеров и компьютерных систем. ¬ 1985 г.

Token Ring стала стандартом ANSI/IEEE (ANSI -представитель ISO в —Ўј).

—еть Token Ring €вл€етс€ реализацией стандарта IEEE 802.5. ќт других сетей ее отличает не только наличие уникальной кабельной системы, но и использование метода доступа с передачей маркера. “опологи€ типичной сети Ч звезда/кольцо. —оединение выполн€ет≠с€ через концентратор в виде звезды, а физическое кольцо реализу≠етс€ в концентраторе.  абельна€ система Ч UTP и STP. —корость передачи - 4 и 16 ћбит/с.

 огда в сети начинает работать первый компьютер, он генери≠рует маркер. ћаркер проходит по кольцу от компьютера к компью≠теру (направление движени€ маркера зависит от оборудовани€), пока один из них не сообщит о готовности передать данные и не возьмет управление маркером на себ€. ћаркер - это предопределенна€ по≠следовательность бит, котора€ позвол€ет компьютеру отправить дан≠ные по кабелю.  огда маркер захвачен каким-либо компьютером, другие передавать данные не могут. «ахватив маркер, компьютер от≠правл€ет кадр данных в сеть.  адр проходит по кольцу, пока не дос≠тигнет узла с адресом, соответствующим адресу приемника в кадре.  омпьютер-приемник копирует кадр в буфер приема и делает помет≠ку в поле статуса кадра о получении информации.  адр продолжает передаватьс€ по кольцу, пока не достигнет отправившего его компь≠ютера, который и удостовер€етс€, что передача прошла успешно.  омпьютер изымает кадр из кольца и возвращает туда маркер. ¬ сети одномоментно может передаватьс€ только один маркер, причем толь≠ко в одном направлении.

ѕередача маркера Ч детерминистический процесс. Ёто значит, что самосто€тельно начать работу в сети (как при методе доступа CSMA/CD) компьютер не может. ќн может передавать данные толь≠ко после получени€ маркера.  аждый компьютер действует как од≠нонаправленный повторитель, регенериру€ маркер и посыла€ его дальше по кольцу.

ќсновным компонентом сетей Token Ring €вл€етс€ концентра≠тор, реализующий физическое кольцо. ¬ сети с передачей маркера вышедший из стро€ компьютер или соединение останавливают дви≠жение маркера, что ведет к прекращению работы всей сети.  онцен≠траторы разработаны таким образом, чтобы обнаруживать вышедшую из стро€ плату —ј и воврем€ отключать ее. Ёта процедура позвол€ет обойти отказавший компьютер, поэтому маркер продолжает цирку≠лировать по сети.

7,7. —етевые протоколы

ѕротоколы Ч это набор правил и процедур, регулирующих по≠р€док осуществлени€ некоторой св€зи. ѕротоколы реализуютс€ во всех област€х де€тельности человека, например, дипломатических. ¬ сетевой среде Ч это правила и технические процедуры, позвол€ю≠щие нескольким компьютерам общатьс€ друг с другом.

–азличают три определ€ющих свойства протоколов:

1.  аждый протокол предназначен дл€ различных задач и имеет
свои преимущества и недостатки.

2. ѕротоколы работают на разных уровн€х модели OSI. ‘ункции протокола определ€ютс€ уровнем, на котором он работает.

3. Ќесколько протоколов могут работать совместно. ¬ этом случае они образуют так называемый стек, или набор протоколов.  ак
сетевые функции распредел€ютс€ по всем уровн€м модели OSI, так
и протоколы совместно работают на различных уровн€х стека.- Ќа≠
пример, ѕрикладной уровень протокола TCP/IP соответствует уровню ѕредставлени€ модели OSI. ¬ совокупности протоколы опреде≠л€ют полный набор функций и возможностей стека.

ѕередача данных по сети должна быть разбита на р€д последо≠вательных шагов, каждому из которых соответствует свой протокол. Ёти шаги должны выполн€тьс€ на каждом сетевом компьютере в одной и той же последовательности. Ќа компьютере-отправителе они выполн€ютс€ сверху вниз, а на компьютере-получателе Ч снизу вверх.

 омпьютер-отправитель в соответствии с протоколом выполн€≠ет следующие действи€: разбивает данные на небольшие блоки Ч пакеты, с которыми может работать протокол; добавл€ет к пакетам адресную информацию, чтобы компьютер-получатель мог опреде≠лить, что эти данные предназначены именно ему; подготавливает данные к передаче через плату —ј по сетевому кабелю.

 омпьютер-получатель в соответствий с протоколом выполн€ет те же действи€, но в обратном пор€дке. ќн принимает пакеты дан≠ных из сетевого кабел€ и через плату —ј передает пакеты в компью≠тер. «атем он удал€ет из пакета всю служебную информацию, добавленную компьютером-отправителем; копирует данные из пакета в бу≠фер дл€ их объединени€ в исходный блок данных; передает прило≠жению собранный из пакетов блок данных в том формате, который использует это приложение.

» компьютеру-отправителю, и компьютеру-получателю необхо≠димо выполн€ть каждое действие одинаковым способом, чтобы от≠правленные данные совпали с полученными.

ƒо середины 80-х гг. большинство Ћ¬— были изолированными. — развитием Ћ¬— и увеличением объема передаваемой ими инфор≠мации они стали компонентами больших сетей. ƒанные, передавае≠мые из одной локальной сети в другую по одному из возможных мар≠шрутов, называютс€ маршрутизированными, а протоколы, поддерживающие передачу данных между сет€ми по нескольким мар≠шрутам, - маршрутизируемыми. “акие протоколы служат дл€ объе≠динени€ локальных сетей, поэтому их роль посто€нно возрастает.

ћодель OSI помогает определить, какие протоколы нужно ис≠пользовать на каждом ее уровне. ѕродукты разных производителей, которые соответствуют этой модели, способны вполне корректно взаимодействовать друге другом. ISO, IEEE, ANSI, ITU (International Telecommunications Union) и другие организации по стандартизации разработали протоколы, соответствующие некоторым уровн€м моде≠ли OSI,

TCP/IP ~ стандартный промышленный набор протоколов, обеспе≠чивающий св€зь в неоднородной среде, т.е. между компьютерами разных типов. —овместимость Ч одно из основных преимуществ TCP/IP, поэтому его поддерживают большинство Ћ¬—.  роме того, TCP/IP предоставл€ет маршрутизируемый протокол дл€ корпоратив≠ных сетей и доступ в »нтернет. »з-за своей попул€рности TCP/IP стал стандартом де-факто дл€ межсетевого взаимодействи€. ” TCP/ IP есть два главных недостатка: большой размер и недостаточна€ скорость работы. Ќо дл€ современных ќ— это не €вл€етс€ пробле≠мой (проблема только у DOS-клиентов), а скорость работы сравни≠ма со скоростью работы протокола IPX.

—тек TCP/IP включает и другие протоколы:

Х SMTP (Simple Mail Transfer Protocol) - дл€ обмена E-mail;

Х FTP (File Transfer Protocol) Ч дл€ обмена файлами;

Х SNMP (Simple Network Management Protocol) Ч дл€ управле≠ни€ сетью.

TCP/IP разрабатывалс€ специалистами ћќ —Ўј как маршру≠тизируемый, надежный и функциональный протокол. ќн также пред≠ставл€ет собой набор протоколов дл€ √¬—. ≈го назначение - обес≠печивать взаимодействие между узлами даже в случае €дерной войны. —ейчас ответственность за разработку TCP/IP возложена на сообще≠ство »нтернет в целом. ”становка и настройка TCP/IP требует зна≠ний и опыта со стороны пользовател€, однако применение TCP/IP предоставл€ет р€д существенных преимуществ.

ѕротокол TCP/IP в точности не соответствует модели OSI. ¬ме≠сто семи уровней в нем используетс€ только четыре:

1. ”ровень сетевого интерфейса.

2. ћежсетевой уровень.

3. “ранспортный уровень.

4. ѕрикладной уровень.

 аждый из них соответствует одному или нескольким уровн€м модели OSI.

”ровень сетевого интерфейса, относ€щийс€ к ‘изическому и  анальному уровн€м модели OSI, напр€мую взаимодействует с се≠тью. ќн реализует интерфейс между сетевой архитектурой (Ethernet или Token Ring) и ћежсетевым уровнем.

ћежсетевой уровень, относ€щийс€ к —етевому уровню модели OSI, использует несколько протоколов дл€ маршрутизации и достав≠ки пакетов. ƒл€ этого используютс€ маршрутизаторы, которые ра≠ботают на —етевом уровне и могут переадресовывать и маршрутизи≠ровать пакеты через множество сетей, обменива€сь информацией между отдельными сет€ми.

“ранспортный уровень, соответствующий “ранспортному уровню модели OSI, отвечает за установку и поддержание соединени€ меж≠ду двум€ хостами. “ранспортный уровень отвечает также за отправ≠ку уведомлений о получении данных, управление потоком, упор€до≠чение пакетов и их повторную передачу. Transmission Control Protocol (TCP) отвечает за надежную передачу данных между узлами. Ёто ори≠ентированный на соединение протокол, поэтому он устанавливает се≠анс св€зи между двум€ компьютерами прежде, чем начать передачу.

ѕрикладной уровень, соответствующий —еансовому, ѕредстави≠тельскому и ѕрикладному уровн€м модели OSI, соедин€ет в сети приложени€.

7.8, —реда клиент-сервер

–аньше сетевые системы основывались на модели централизован≠ных вычислений, в которой один мощный сервер Ч мейнфрейм вы≠полн€л основную работу в сети, а пользователи получали доступ к нему при помощи недорогих и низкопроизводительных компьюте≠ров - терминалов. ¬ результате развити€ персональных компьюте≠ров централизованную модель заменила модель клиент-сервер, пре≠доставл€юща€ при той же производительности возможности сетевой обработки данных.

¬ насто€щее врем€ большинство сетей использует модель клиент-сервер. —еть архитектуры клиент-сервер Ч это сетева€ среда, в кото≠рой компьютер-клиент инициирует запрос компьютеру-серверу, вы≠полн€ющему этот запрос. –ассмотрим работу модели на примере системы управлени€ Ѕƒ - приложени€, часто используемого в среде клиент-сервер. ¬ модели клиент-сервер ѕќ клиента использует €зык структурированных запросов SQL (Structured Query Language), кото≠рый переводит запрос с €зыка, пон€тного пользователю, на €зык, пон€тный машине. SQL близок к естественному английскому.

 лиент (пользователь) генерирует запрос с помощью интерфейс≠ного приложени€, которое обеспечивает интерфейс пользовател€, формирует запросы и отображает данные, полученные с сервера. ¬ клиент-серверной среде сервер не надел€етс€ пользовательским ин≠терфейсом. ѕредставлением данных в удобной форме занимаетс€ сам клиент.  омпьютер-клиент получает инструкции от пользовател€, готовит их дл€ сервера, а затем по сети посылает ему запрос. —ервер обрабатывает запрос, проводит поиск необходимых данных и отсы≠лает их клиенту.  лиент в удобной дл€ пользовател€ форме отобра≠жает полученную информацию. ¬ клиент-серверной среде пользова≠тель компьютера-клиента имеет дело с экранной формой. ¬ ней он задает необходимые параметры информации. »нтерфейсна€ часть одну и ту же информацию может представл€ть в различном виде.

—ервер в клиент-серверной среде обычно предназначен дл€ хра≠нени€ данных и управлени€ ими, »менно сервер выполн€ет боль≠шинство операций с данными. —ервер называют также прикладной частью модели клиент-сервер, так как именно он выполн€ет запро≠сы клиентов. ќбработка данных на сервере состоит из их сортировки извлечени€ затребованной информации и отправки ее по адресу пользовател€. ѕќ предусматривает также обновление, удаление, до≠бавление и защиту информации.

“ехнологи€ клиент-сервер создает мощную среду, обладающую множеством реальных преимуществ. ¬ частности, хорошо спланиро≠ванна€ клиент-серверна€ система обеспечивает относительно недо≠рогую платформу, котора€ обладает в то же врем€ вь√числительными возможност€ми мэйнфрейма и легко настраиваетс€ на выполнение. конкретных задач.  роме того, в среде клиент-сервер резко умень≠шаетс€ сетевой трафик, так как по сети пересылаютс€ только резуль≠таты запросов. ‘айловые операции выполн€ютс€ в основном более мощным сервером, поэтому запросы лучше обслуживаютс€. Ёто оз≠начает, что нагрузка на сеть распредел€етс€ более равномерно, чем в традиционных сет€х на основе файл-сервера. ”меньшаетс€ потреб≠ность компьютеров-клиентов в ќ«”, так как вс€ работа с файлами выполн€етс€ на сервере. ѕо этой же причине на,компьютерах-кли≠ентах уменьшаетс€ потребность в дисковом пространстве. ”про≠щаетс€ управление системой, контроль ее безопасности становитс€ проще, так как все файлы и данные размещаютс€ на сервере. ”про≠щаетс€ резервное копирование.

7.9. Internet как иерархи€ сетей

—лово Internet происходит от выражени€ interconnected networks {св€занные сети). Ёто глобальное сообщество малых и больших се≠тей. ¬ широком смысле - это глобальное информационное простран≠ство, хран€щее огромное количество информации на миллионах ком≠пьютеров, которые обмениваютс€ данными.

  концу 1969 г. в —Ўј был завершен проект ARPAnet подклю≠чением в одну компьютерную сеть 4 исследовательских центров: University of California Los Angeles, Stanford Research Institute, University of California at Santa Barbara, University of Utah. ѕроект также предусматривал проведение экспериментов в области компь≠ютерных коммуникаций, изучение способов поддержани€ св€зи в ус≠лови€х €дерного нападени€ и разработку концепции децентрализо≠ванного управлени€ военными и гражданскими объектами в период ведени€ войн. ¬ 1972 г. ћинобороны —Ўј начало разработку но≠вой программы Internetting Project с целью изучени€ методов соеди≠нени€ сетей между собой. ¬ыдвигались требовани€ максимальной на≠дежности передачи данных при заведомо низком качестве коммуникаций, средств св€зи и оборудовани€ и возможности пере≠дачи больших объемов информации. ¬ 1974 г. была поставлена зада≠ча разработки универсального протокола передачи данных, котора€ была решена созданием протокола передачи данных и объединени€ сетей Ч Transmission Control Protocol/Internet Protocol (TCP/IP). ¬ 1983 г. был осуществлен перевод ARPAnet на TCP/IP. ¬ 1989 г. в ≈вропейской лаборатории физики элементарных частиц (CERN, Ўвейцари€, ∆енева) “им Ѕернерс-Ћи разработал технологию гипер≠текстовых документов Ч World Wide Web, позвол€ющую пользовате≠л€м иметь доступ к любой информации, наход€щейс€ в сети »нтер≠нет на компьютерах по всему миру.   1995 г. темпы роста сети показали, что регулирование вопросов подключени€ и финансиро≠вани€ не может находитьс€ в руках одного Ќационального научного фонда —Ўј, и в этом же году произошла передача региональным сет€м оплаты за подсоединение многочисленных частных сетей к на≠циональной магистрали.

–ассмотрим схему подключени€ компьютера к »нтернет и про≠следим, по каким каналам передаетс€ информаци€, посылаема€ в —еть и принимаема€ из —ети. ѕодключение к »нтернету домашнего компьютера выполн€етс€, как правило, с помощью модема (рис. 7.8). ѕри этом чаще всего осуществл€етс€ так называемое сеансовое со≠единение с провайдером по телефонной линии. Ќабираетс€ один из телефонных номеров, предоставленных провайдером, дл€ соединени€ с одним из его модемов, ” провайдера имеетс€ набор модемов, так называемый модемный пул. ѕосле того, как вы соединились с ISP (Internet Service Provider), ваш компьютер становитс€ частью сети данного ISP.  аждый провайдер имеет свою магистральную линию или backbone.

ISP-провайдеры имеют так называемые точки присутстви€ POP (Point of Presence), где происходит подключение локальных пользо≠вателей. ѕровайдер может иметь точки присутстви€ POP в несколь≠ких городах. ¬ каждом городе наход€тс€ аналогичные модемные пулы, на которые звон€т локальные клиенты этого провайдера в дан≠ном городе. ѕровайдер обычно арендует волоконно-оптические ли-

 

 

–ис. 7.8. —хема подключени€ компьютера к Internet

 

нии у телефонной компании дл€ соединени€ всех своих точек при≠сутстви€.  рупные коммуникационные компании имеют собствен≠ные высокопропускные каналы.

ѕусть имеютс€ опорные сети двух »нтернет-провайдеров. ќче≠видно, что все клиенты провайдера ј могут взаимодействовать меж≠ду собой по собственной, сети, а все клиенты провайдера ¬ Ч по сво≠ей, но при отсутствии св€зи между сет€ми ј и ¬ клиенты разных провайдеров не могут св€затьс€ друг с другом. ƒл€ реализации та≠кой услуги провайдеры ј и ¬ подключаютс€ к так называемым точ≠кам доступа NAP (Network Access Points) в разных городах, и трафик между двум€ сет€ми течет через NAP. јналогично организуетс€ под≠ключение к другим магистральным сет€м, в результате чего образу≠етс€ объединение множества сетей высокого уровн€. ¬ »нтернете действуют сотни крупных провайдеров, их магистральные сети св€≠заны через NAP в различных городах, и миллиарды байтов данных текут по разным сет€м через NAP-узлы.

¬ офисе компьютеры, скорее всего, подключены к локальной сети. ¬ этом случае рассмотренна€ схема видоизмен€етс€. ¬арианты подключени€ к провайдеру могут быть различными, хот€ чаще всего это выделенна€ лини€.

Ќа сегодн€шний день существует множество компаний, имею≠щих собственные опорные сети (бэкбоуны), которые св€зываютс€ с помощью NAP с сет€ми других компаний по всему миру. Ѕлагодар€ этому каждый, кто находитс€ в »нтернете, имеет доступ к любому его узлу, независимо от того, где он расположен территориально.

—корость передачи информации на различных участках »нтер≠нета существенно различаетс€. ћагистральные линии Ч это высоко≠скоростные каналы, построенные на основе волоконно-оптических кабелей.  абели обозначаютс€ ќ— (optical carrier), например ќ—-3, ќ—-12 или ќ—-48. “ак, лини€ ќ—-3 может передавать 155 ћбит/с, а ќ—-48 Ч 2488 ћбит/с (2,488 √бит/с). Ќо максимальна€ скорость по≠лучени€ информации на домашний компьютер с модемным подклю≠чением не превышает 56  бит/с.

 ак же происходит передача информации по всем этим много≠численным каналам? ƒоставка информации по нужному адресу вы≠полн€етс€ с помощью маршрутизаторов, определ€ющих, по какому маршруту передавать информацию. ћаршрутизатор Ч это устрой≠ство, которое работает с несколькими каналами, направл€€ в выб≠ранный канал очередной блок данных. ¬ыбор канала осуществл€ет≠с€ по адресу, указанному в заголовке поступившего сообщени€.

“аким образом, маршрутизатор выполн€ет две взаимосв€занные функции. ¬о-первых, он направл€ет информацию по свободным ка≠налам, предотвраща€ закупорку узких мест в —ети; во-вторых, про≠вер€ет, что информаци€ следует в нужном направлении. ѕри объе≠динении двух сетей маршрутизатор включаетс€ в обе сети, пропуска€ информацию из одной в другую. ¬ некоторых случа€х он осуществ≠л€ет перевод данных из одного протокола в другой, при этом защи≠ща€ сети от лишнего трафика. Ёту функцию маршрутизаторов мож≠но сравнить с работой службы √»Ѕƒƒ, котора€ ведет наблюдение за автомобильным движением с вертолета и сообщает водител€м опти≠мальный, маршрут.

7,9.1. ѕротоколы интернет

–азличают два типа протоколов: базовые и прикладные. Ѕазовые протоколы отвечают за физическую пересылку сообщений между компьютерами в сети Internet. Ёто протоколы IP и TCP ѕрикладны≠ми называют протоколы более высокого уровн€, они отвечают за функционирование специализированных служб. Ќапример, протокол HTTP служит дл€ передачи гипертекстовых сообщений, протокол FTP Ч дл€ передачи файлов, SMTP Ч дл€ передачи электронной почты.

Ќабор протоколов разных уровней, работающих одновременно, называют стеком протоколов.  аждый нижележащий уровень стека протоколов имеет свою систему правил и предоставл€ет сервис вы≠шележащим. јналогично каждый протокол в стеке протоколов вы≠полн€ет свою функцию, не забот€сь о функци€х протокола другого уровн€.

Ќа нижнем уровне используютс€ два основных протокола: IP (Internet Protocol - протокол »нтернет) и TCP (Transmission Control Protocol - протокол управлени€ передачей). јрхитектура протоколов TCP/IP предназначена дл€ объединени€ сетей. ¬ их качестве могут выступать разные Ћ¬— (Token Ring, Ethernet и др.), различные на≠циональные, региональные и глобальные сети.   этим сет€м могут подключатьс€ машины разных типов.  ажда€ из сетей работает в соответствии со своими принципами и типом св€зи. ѕри этом каж≠да€ сеть может прин€ть пакет информации и доставить его по ука≠занному адресу. “аким образом, требуетс€, чтобы кажда€ сеть имела некий сквозной протокол дл€ передачи сообщений между двум€ вне≠шними сет€ми.

ѕредположим, имеетс€ некое послание, отправл€емое по элект≠ронной почте. ѕередача почты осуществл€етс€ по прикладному про≠токолу SMTP, который опираетс€ на протоколы TCP/IP. —огласно протоколу TCP, отправл€емые данные разбиваютс€ на небольшие пакеты фиксированной структуры и длины, маркируютс€ таким об≠разом, чтобы при получении данные можно было бы собрать в пра≠вильной последовательности.





ѕоделитьс€ с друзь€ми:


ƒата добавлени€: 2016-11-20; ћы поможем в написании ваших работ!; просмотров: 421 | Ќарушение авторских прав


ѕоиск на сайте:

Ћучшие изречени€:

„то разум человека может постигнуть и во что он может поверить, того он способен достичь © Ќаполеон ’илл
==> читать все изречени€...

689 - | 614 -


© 2015-2023 lektsii.org -  онтакты - ѕоследнее добавление

√ен: 0.042 с.