Устаткування глобальних мереж 1 страница

Ethernet

Архітектура Ethernet, розроблена в 1960 роках і удосконалена компаніями Xerox, Digital і Intel з ціллю відповідності специфікаціям ІЕЕЕ 802.3, на сьогоднішній день є найбільш розповсюдженою мережевою архітектурою.

Мережі Ethernet фізично конфігуруються як шини і зірки. В якості метода мережевого доступу в Ethernet використовується множинний доступ з контролем несучої і виявленням конфліктів (CSMA/CD). Пропускна здатність (максимальна швидкість передачі даних за 1 с)стандартної Ethernet обмежена 10Мбіт/с. В теперішній час досить розповсюджена Fast Ethernet з пропускною здатністю 100 М біт /с і в майбутньому повинна появитися Gigabit Ethernet, яка переступила межу 1 Гбіт/с.

Топологічна структура, параметри та вартість реалізації мережі Ethernet залежать від типу кабельного з’єднання. Сьогодні є кілька типів кабельних з’єднань. Їх маркують так:

NNNNBase-XX.

Перші цифри NNNN характеризують швидкість передавання, Мбіт/с, символи ХХ – максимальну довжину сегмента в сотнях метрів або середовище передавання.

В залежності від типу кабелю, який використовується, виділяють слідуючі архітектури Ethernet:

10Base5 – мережа на основі товстого коаксіального кабелю з швидкістю передавання 10Мбіт/с, і максимальною довжиною одного сегмента (без підсилення сигналу) – 500 м. Топологія – шина.

10Base2– мережа з шинною топологією, на основі тонкого коаксіального кабелю, з швидкістю передавання 10 Мбіт/с і довжиною одного сегмента 185 м.

10BaseТ – мережа з топологією зірка, на основі скрученої пари, пропускна здатність 10Мбіт/с, максимальна віддаленість станцій від концентратора – 100-160м.

10BaseF – мережа побудована на оптоволоконному кабелі, з пропускною здатністю 10 Мбіт/с, максимальна відстань передавання до 2 м. Забезпечує двопунктове сполучення, тому використовують тільки для магістральних ліній як доповнення до Ethernet на скруеній парі.

Token Ring

Локальна мережа Token Ring – це мережа кільцевої топології з ретрансляцією та маркерним методом доступу. Сьогодні є два варіанти цієї мережі – зі швидкостями передаваня 4 та 16 Мбіт/с. Влітку 1998 р. прийнято стандарт ІЕЕЕ-802.5t мережі Token Ring зі швидкістю 100 Мбіт/с. Розробляють варіант і на 1000 Мбіт/с. Власником та розробникоми мережі Token Ring є фірма IBM.

Порівняно з мережею Ethernet Token Ring посідає друге місце за використанням. Token Ring значно складніша, ніж Ethernet як технічно, так і алгоритмами та процедурами функціонування. Адаптери Token Ring у три-п’ять разів дорожчі, ніж адаптери Ethernet. Але й має деякі переваги порівняно з Ethernet, зокрема ефективніше працює при великих навантаженнях.

 

ARCnet

В ARCnet (Attached Resource Computer Network) використовується стара архітектура. Майже всі вони витіснені мережами Ethernet і Token Ring. В ARCnet використовується метод доступу з маркерами, але топологія ARCnet являє собою шину або зірку, а не кільце. Швидкість передачі невелика: 2,5 Мбіт/с для стандартної ARCnet. В новому стандарті ARCnet Plus швидкість передачі збільшена до 20 Мбіт/с. Найчастіше використовується в ARCnet коаксіальний кабель, хоча можна використовувати і скручену пару і навіть оптово-волоконний кабель.

 

1.3 Моделі та стандарти комп’ютерних мереж

Незалежно від розміру і області дії мережі, топології, архітектури, моделі адміністрування, комп’ютери зв’язуються в мережу з однією ціллю: для обміну інформацією. Це звучить досить просто, але в дійсності процеси комутації досить складні.

Базовими концепціями, що лежать в основі процесів комутації є:

- двійкова мова, що використовується для комунікації з комп’ютерами (машинна мова);

- моделі мереж, призначені для графічного представлення процесів комунікації;

- стандарти та специфікації, розроблені для того, щоб мережеві системи різних постачальників могли спілкуватися між собою.

 

1.3.1 Мова комп’ютера

Любу задачу комп’ютер виконує, оперуючись виключно нулями та одиницями, тобто двійковою системою числення. Всі процеси всередині комп’ютера – це команди, вихідними даними і результатами яких є двійкові числа, які прекрасно підходять для електронної комунікації. Самі команди являють собою також двійкові числа. Двійковий код команд називається машинним кодом. Двійкова цифра (0 чи 1) називається бітом. Один байт рівний восьми бітам. В комп’ютерах байт використовується для представлення символу, тобто букви, цифри або іншого символу.

Процес мережевої комунікації складний. Щоб одержувач міг прийняти повідомлення, всі введені користувачем слова з графічною інформацією і файлами повинні бути правильно перетворені в послідовність нулів та одиниць, яку приймаючий комп’ютер повинен правильно розшифрувати. Цей процес виконується в декілька етапів, які називаються рівнями процесу комунікації.

 

1.3.2 Мережеві моделі

Модель – схематичний опис системи, яка включає відомі властивості системи і може бути використана для її подальшого удосконалення. Мережеві моделі служать основою стандартизації обладнання і програмного забезпечення мережі. В моделі представлено, як повинні проходити процеси комунікації.

Модель OSI

Міжнародна організація по стандартизації (International Organization for Standardization – ISO) розробила базову модель взаємодії відкритих систем OSI (Open System Interconnection Reference Model). Ця модель є міжнародним стандартом для передачі даних.

Модель OSI не являється самостійним мережевим стандартом, таким, наприклад, як Ethernet або Token Ring. Вона являє собою шаблон, по якому створюються всі стандартні системи. Модель визначає види мережевих операцій, які запропоновані різними мережевими стандартами. Вона є свого роду “стандартом стандартів”.

Так як функція передавання від одного комп’ютера до іншого дуже складна, тому доцільно розділити її на рівні. Кожен рівень виконує конкретний скінчений набір завдань. Межі між рівнями проводять так, щоб обмін був мінімальним. Рівні описують так, щоб зміна одного рівня не спричиняла зміни інших. Цю структуру визначає стандарт 7498 ISO.

Модель OSI розбиває комп`ютерну мережу на сім різних рівнів, кожен з яких являє собою певний етап процесу мережевої комунікації.

Хоча модель має сім рівнів, в невеликих мережах широко використовуються тільки два перших з них. Мережеві стандарти Ethernet і Token Ring відносяться до стандартів 1-го і 2-го рівнів.

Процес комунікації проходить слідуючим чином (рисунок 1.8).

Всередині кожного вузла взаємодія між рівнями йде по вертикалі. Взаємодія між рівнями двох вузлів логічно проходить по горизонталі. Реально із-за відсутності безпосередніх горизонтальних зв’язків дані проходять до нижчого рівня в передавачі, відбувається зв’язок через фізичний рівень і підняття до відповідного рівня в приймачі інформації.

Обладнання комп’ютерних мереж поділяють на кінцеві системи (пристрої), які є джерелами і/або споживачами інформації; і проміжні системи, що забезпечують проходження інформації по мережі:

- до кінцевих систем (ES – end Systems) відносять:комп’ютери, термінали, мережеві принтери, факс-машини, касові апарати і інші периферійні пристрої.

- до проміжних систем (IS – Intermediate System) відносять концентратори (повторювачі, мости, комутатори), маршрутизатори, модеми і інші телекомунікаційні пристрої, а також кабельна або безпровідникова інфраструктура, що їх з’єднує.

В проміжних пристроях інформація передається вверх до того рівня, який доступний “інтелекту” пристрою – так, наприклад, комутатори бувають другого і третього рівня.

Кожен рівень забезпечує набір сервісних функцій, “прикладна цінність” яких зростає з підвищенням рівня. Рівень, з якого відправляється запит, і симетричний йому рівень на приймаючій стороні формують свої блоки даних. Дані постачаються службовою інформацією (заголовком) даного рівня і опускаються на рівень нижче, користуючись сервісом відповідного рівня. На цьому рівні до отриманої інформації також приєднується службова інформація, і так проходить опускання до самого нижчого рівня. По нижньому рівні вся ця конструкція досягає споживача інформації, де по мірі піднімання вверх звільняється від службової інформації відповідного рівня. В кінцевому результаті, повідомлення в “чистому вигляді” досягає певного рівня споживача (рисунок 1.9).

Службоваінформація керує процесом передачі і служить для контролю її успішності і достовірності. В випадку виникнення проблем може бути зроблена спроба їх налагодити на цьому рівні, де вони виявлені. Якщо рівень не може вирішити проблему, він повідомляє про неї на вищий рівень.

Сервіси по передачі даних можуть бути гарантованими і негарантованими. Гарантований сервіс на виклик відповість повідомленням про успішність (повідомлення йде від отримувача інформації) або неуспішність операції. Негарантований сервіс повідомить тільки про виконання операції (він звільнився), а чи дійшла інформація до споживача інформації – невідомо.

Контроль достовірності інформації і обробка помилок може виконуватися на різних рівнях і ініціювати повторення передачі блока даних. Як правило, чим нижчий рівень, на якому контролюються помилки, тим швидше вони обробляються.

На кожному рівні працюють протоколи – стандарти (правила) інформаційного обміну (“спілкування”) між комп’ютерами.

Протокол – це набір семантичних та синтаксичних правил, який визначає поведінку об’єктів під час їхньої взаємодії. Протоколи задають засоби передачі повідомлень і опрацювання помилок у мережі, а також дозволяють розробляти стандарти, не прив’язані до конкретної апаратної платформи. Всі параметри – від швидкості передачі даних до методів адресації при транспортуванні окремих повідомлень – задаються протоколами, що використовуються в даній конкретній мережі.

В моделі OSI розрізняють два основних типи протоколів. В протоколах з встановленням з`єднання (connection-oriented) перед обміном даними відправник і отримувач повинні спочатку встановити з`єднання і, можливо, вибрати деякі параметри протоколу, які вони будуть використовувати при обміні дани­ми. Після завершення діалога вони повинні розірвати це з`єднання. Телефон — це приклад взаємодії, основаній на встановленні з`єднання.

Друга група протоколів — протоколи без попереднього встановлення з`єднання (connectionless). Такі протоколи називаються також дейтаграмними протоколами. Відправник просто передає повідомлення, коли воно готове. Опускання листа в поштовий ящик — це приклад з`язку без попереднього встановлення зв`язку. При взаємодії комп`ютерів використовують протоколи обох типів.

 

Прикладний рівень

Найбільш високий рівень моделі OSI називається прикладним, оскільки забезпечує різні форми взаємодії прикладних процесів, розміщених у різних системах (забезпечує доступ користувацькій прикладній програмі до мережевих ресурсів). Основними завданнями цього рівня є:

- передача фалів;

- електронна пошта;

- керування мережею.

- Сьогодні можна виділити такі форми протоколів прикладного рівня:

- керування терміналами;

- керування діалогом;

- керування файлами;

- керування задачами;

- керування системою;

- забезпечення цілісності.

Протокол керування терміналами гарантує приєднання і роботу віддаленого термінала з ЕОМ. Протокол керування файлами реалізує доступ до файлів різних файлових систем. Протокол керування діалогом сполучає процеси та веде діалог між ними. Протокол забезпечення цілісності інформації виявляє помилки, виводить процеси з тупикових ситуацій. Така різноманітність протоколів зумовлена різноманітністю завдань, які вирішуються на прикладному рівні. Вибрати потрібний протокол можна динамічно за допомогою спеціального протоколу, який називається протоколом керування контекстом.

Приклади протоколів прикладного рівня:

- FTР (File Transfer Protocol) – використовується для передачі файлів між комп’ютерами, на яких можуть бути встановлені різні ОС. Програмне забезпечення FTР-сервера виконується на комп’ютері, що передає файли, а клієнтська програма FTР використовується для організації з’єднання і завантаження файлів з сервера;

- Telnet використовується для емуляції термінала і для надання доступу до додатків та файлів на іншому комп’ютері. На відміну від FTР, протокол Telnet неможна використовувати для копіювання файлів з одного комп’ютера на інший. Його можна використовувати тільки для читання і для виконання додатків на віддаленому вузлі.

- X.400 – передача повідомлень і сервіс електронної пошти;

- SNMP (Simple Network Management Protocol) – для отримання інформації про мережу. Використовується зрізними ОС. Входить в склад ТСР/ІР. В протоколі SNMP використовується МІВ (Management Information Base) – база даних з інформацією про комп’ютери.

 

Рівень відображення

Цей рівень забезпечує відображення та перетворення даних, що передаються по мережі з одного формату в інший, вибір виду представлення даних, інтерпретацію і перетворення переданої інформації до виду, зручному для прикладних процесів, перетворення синтаксису даних, формування блоків даних.

Наприклад, може забезпечувати стиснення інформації при передачі по мережі. Таким чином, система буде передавати набагато меншу кількість байтів. При досягненні кінцевого пункту дані приводяться до початкового виду. Рівень представлення даних може також зашифровувати інформацію при відправці і розшифровувати її при доставці в потрібний вузол.

Потреба у рівні відображення зумовлена тим, що різні ЕОМ та пристрої, приєднані до мережі, можуть мати різні форми наведення даних: 8, 16, 32, 64-розрядні, різні системи команд та інш. Можна виділити три різні форми відображення даних: ЕОМ – джерела інформації, мережі, приймача інформації. Рівень відображення призначений для того, щоб спосіб відображення інформації в окремих ЕОМ не впливав на формат інформації в мережі. Кожна інформація, яку формує прикладний рівень для передавання, має два аспекти – семантику та синтаксис. Семантика описує зміст повідомлення і є незмінною. На рівні ж відображення відбувається перетворення синтаксису.

Приклад протоколу:

- SSL – (Secure Socket Layer) – забезпечує конфіденційність передачі даних в стеку TCP/IP.

 

 

Рівень сеансовий

Цей рівень забезпечує ініціацію та завершення діалогових сеансів між передаючим і приймаючим комп’ютерами. Сеанс повинен бути налагоджений перед тим, як дані відправляться по системі. Головні функції сеансового рівня:

– налагодження сеансового сполучення;

– обмін даними:

– керування взаємодією;

– повідомлення про надзвичайні ситуації (обробка помилок, повторні передачі);

– відображення сеансового сполучення на транспортне;

– закінчення сеансового сполучення (надійність з`єднання до кінця сеансу).

Під час налагодження сеансового сполучення шляхом діалогу об`єктів вибираються параметри сполучення: швидкість передавання, потреба підтверджень, надсилається спеціальна послідовність бітів – преамбула – для синхронізації приймача і передавача, фіксує, яка з сторін активна в даний момент.

Обмін даними – головна функція рівня, яка реалізує передавання інформації між об`єктами сеансового рівня.

Керування взаємодією – це керування черговістю передавання протокольних блоків.

Можлива ситуація, коли через одне транспортне сполучення відбувається передавання інформації з кількох сеансів. Тому кожен сеанс повинен мати ідентифікатор. З іншого боку, інформацію одного і того ж сеансу, для надійності, можна передавати кількома транспортними сполученнями. Керує цими процесами відображення сеансового сполучення на транспортне.

За допомогою функції закінчення сеансового сполучення можна так закінчити сполучення, щоб рівень відображення не втратив жодного блоку, який ще перебуває в дорозі.

Приклади протоколів сеансового рівня:

- NetBIOS (Network Basic Input (Output System) – відповідає за встановлення з’єднання між двома комп’ютерами, за обробку довгих повідомлень і за виявлення, і обробку помилок;

- NetBOUI (Network Basic Extended User Interface) – реалізація і розширення NetBIOS фірмою Microsoft.

 

Транспортний рівень

На шляху від відправника до отримувача пакети можуть бути спотворені або втрачені. Хоча деякі додатки мають свої власні засоби обробки помилок, існують і такі, які хочуть мати справу зразу з надійним з`єднанням. Транспортний рівень (Transport layer) забезпечує додаткам та верхнім рівням – прикладному та сеансовому – передачу даних з тією степінню надійності, яка їм потрібна. Протокол повинен задовольняти такі вимоги:

- забезпечувати наскрізне передавання (тобто не залежить від типу комунікаційної мережі);

- користувач має змогу вибрати якість сервісу;

- транспортний сервіс є прозорим, тобто не залежить від форматів та кодів інформації вищих рівнів.

Модель OSI визначає п`ять класів сервісу, представлені транспортним рівнем. Ці види сервісу відрізняються якістю представлених послуг: терміновістю, можливістю відновлення перерваного зв`язку, наявністю засобів мультиплексування декількох з`єднань між різними прикладними протоколами через загальний транспортний протокол, вибір перепускної здатності, часу передачі, транзитної затримки, а головне – здатність виявляти і виправляти помилки передачі, такі як спотворення, втрата і дублювання пакетів. Вибір класу сервісу визначається, з однієї сторони тим, в якій степені задача забезпечення надійності вирішується самими додатками і протоколами більш високих рівнів, а з іншої сторони, цей вибір залежить від того, наскільки надійною є система транспортування даних в мережі, що забезпечується рівнями, розміщеними нижче транспортного.

Так, наприклад, якщо якість каналів передачі зв'язку дуже висока й імовірність виникнення помилок, не виявлених протоколами більш низьких рівнів, невелика, то розумно скористатися одним з полегшених сервісів транспортного рівня, не обтяжених численними перевірками, квантування і іншими прийомами підвищення надійності. Якщо ж транспортні засоби нижніх рівнів спочатку досить ненадійні, то доцільно звернутися до найбільш розвинутого сервісу транспортного рівня, що працює, використовуючи максимум засобів для виявлення й усунення помилок, — за допомогою попереднього встановлення логічного з'єднання, контролю доставки повідомлень по контрольних сумах і циклічній нумерації пакетів, установлення тайм-аутів доставки і т.п.

Функціонування транспортного сполучення передбачає три фази:

- налагодження транспортного сполучення: вибір класу сервісу, прийняття рішення про потребу мультиплексування, визначення оптимального розміру блоку даних;

- передавання даних: організація блоків даних, сегментування, мультиплексування та розщеплення сполучень, виявлення та виправлення помилок;

- завершення сполучення.

Якщо розміри блоків даних, які передаються з сеансового рівня, більші допустимих розмірів пакетів для даної мережі, то вони розбиваються на декілька нумерованих. Визначаються шляхи передачі, які для різних пакетів можуть бути різними. Потім ці пакети на споживацькій стороні збираються і в певній послідовності передаються на сеансовий рівень.

Транспортний рівень є пограничним і зв`язуючим між верхніми рівнями. Тут проходить границя, яка розділяє проміжні системи, що забезпечують передачу даних від джерела до споживача, використовуючи нижні рівні і кінцеві системи, що працюють на верхніх рівнях.

Протоколи транспортного рівня залежать від сервісу нижніх рівнів. Сервіс нижчих рівнів може бути орієнтований на встановлення або не встановлення з`єднання. В першому випадку спочатку встановлюється з`єднання між джерелом і приймачами, і передача пакетів даних може йти без нумерації, оскільки кожен йде за попередником по тому ж шляху. По закінченні передачі з`єднання розривається. Зв`язок без встановлення з`єднання потребує нумерації пакетів, оскільки вони можуть загубитися, повторюватися і т.д.

Протоколи транспортного рівня:

- TSP (Transmission Control Protocol) – протокол передачі даних з встановленням сполучення;

- UDP (User Datagramm Protocol) – протокол передачі даних без встановлення зв`язку;

- SPX (Seguenced Packet Exchange) – протокол передачі даних Novell NetWare з встановленням з`єднання.

 

Мережевий рівень

Мережевий рівень забезпечує з`єднання мереж, використовуючи маршрутизацію пакетів з однієї системи в другу, (тобто призначений для маршрутизації інформації і керування мережею передачі даних). Оскільки цей рівень на голову вище двох попередніх, то при роботі з ним не варта хвилюватися про відмінності в стандартах при з`єднанні систем на фізичному та канальному рівнях. Мережевий рівень форматує дані, відповідно до комунікаційної технології (локальні, глобальні); насичує їх подальшим маршрутом; відповідає за адресацію між джерелом та споживачем, між проміжними системами.

Головні різновиди сервісу мережевого рівня:

– організація мережевих сполучень;

– ідентифікація кінцевих видів сполучення;

– передавання блоків даних;

– керування потоками блоків даних;

– виявлення помилок;

– ліквідація мережевих сполучень.

Протокольні блоки даних на мережевому рівні називають пакетами.

Маршрутизація – це вироблення маршруту, по якому рухається пакет у багатовузловій мережі.

Історично, перші протоколи мережевого рівня були розроблені для ГКМ. Це пояснюється тим, що глобальні мережі є багатовузловими і досягнення ефективної маршрутизації – одна з головних проблем.

Основні протоколи:

- IP (Internet Protocol) – протокол доставки дейтаграми, основа TCP/IP.

- IPX – адресація та маршрутизація пакетів.

 

Рівень канальний

Канальний рівень – рівень ланки даних, форматує фрейми (кадри) даних для передачі на фізичний рівень, керує потоком даних і виправляє помилки. Стандарти цього рівня повинні включати інформацію про розмір кожного відправленого пакета даних, засоби адресації пакета, які дозволяють доставити його потрібному користувачу і способи попередження одночасного відправлення даних з декількох мережевих вузлів. В деяких мережах, у яких лінії зв'язку використовуються (розділяються) поперемінно декількома парами взаємодіючих комп'ютерів, фізичне середовище передачі може бути зайнятим. Тому одним із завдань канального рівня (Data Link layer) є перевірка приступності середовища передачі.

Канальний рівень також забезпечує основні системи захисту від помилок і перевіряє єдинтичність переданої і прийнятої інформації, поміщаючи спеціальну послідовність біт у початок і кінець кожного кадру, для його виділення, а також обчислює контрольну суму, обробляючи всі байти кадру визначеним способом і додаючи контрольну суму до кадру. Коли кадр приходить по мережі, одержувач знову обчислює контрольну суму отриманих даних і порівнює результат з контрольною сумою з кадру. Якщо вони збігаються, кадр вважається правильним і приймається. Якщо ж контрольні суми не збігаються, то фіксується помилка. Канальний рівень може не тільки виявляти помилки, але і виправляти їх за рахунок повторної передачі ушкоджених кадрів. Необхідно відзначити, що функція виправлення помилок не є обов'язкової для канального рівня, тому в деяких протоколах цього рівня вона відсутня, наприклад, у Ethernet і frame relay.

Отже, види сервісу канального рівня:

– передавання блоків даних на фізичний рівень і слідкує чи кадр успішно передався. Якщо ні, то повторно передає; якщо і це не допомагає, то повідомляє про це на вищий рівень;

– організація послідовності блоків;

– виявлення та виправлення помилок;

– керування потоком;

– налагодження та розірвання канальних сполучень.

Протокольні блоки даних канального рівня називають кадрами. Важливою функцією, яку можна виконувати на канальному рівні, є селекція інформації – відбір серед всіх прийнятих блоків тільки тих, які адресовані конкретній системі.

Канальний рівень ділиться на два підрівня:

- МАС (Media Access Control) – керування доступом до фізичного середовища;

- LLC (Logical Link Control) – управління логічними зв’язками.

 

Рівень фізичний

Нижнім рівнем моделі є фізичний рівень. Основною функцією цього рівня є фізичне кодування біта кадру в електричний сигнал і передає по лініях зв`язку.

Рівень відповідає за фізичні характеристики мережі: тип кабелю, що використовується для під`єднання пристроїв, тип з`єднувачів, довжина кабелю і т.д.

Крім цього фізичний рівень відповідає також за електричні характеристики сигналів, які використовуються системою для передачі даних від одного мережевого вузла до іншого. При цьому для позначення сигналу використовується звичайна бінарна система: 0,1. Значення бітам інформації приписуються уже на більш високих рівнях моделі OSI.

Отже, забезпечує механічні, електричні, функціональні і процедурні засоби організації фізичних з'єднань при передачі біт даних між фізичними об'єктами.

Забезпечує такі різновиди сервісу:

– налаштування постійних або тимчасових фізичних сполучень;

– ідентифікація фізичних сполучень;

– організація послідовного передавання;

– повідомлення про розриви, збої.

Є такі два види фізичних сполучень для передавання даних:

– двопунктове – це сполучення між двома станціями;

– багатопунктове – між трьома і більше станціями.

Протокол фізичного рівня:

· IEEE 802.5 – забезпечує фізичне підключення для Token Ring.

Чотири нижніх рівні утворюють транспортну службу комп'ютерної мережі, що забезпечує передачу ("транспортування") інформації між робочими станціями, звільняючи більш високі рівні від рішення цих задач.

В свою чергу, три верхніх рівні, що забезпечують логічну взаємодію прикладних процесів, функціонально поєднуються в абонентську службу.

 

1.3.3 Мережеві стандарти та специфікація

Організація ISO визначає стандарти як документовані угоди, які містять технічні специфікації чи інші точні критерії, які потрібно дотримуватися в якості правил, директив чи необхідних параметрів, які визначають відповідність матеріалів, продуктів, процесів чи послуг своєму призначенню. Організація ISO є визнаним органом стандартизації. Проте, це не єдина організація, яка розробляє і публікує стандартизовані специфікації на комп’ютери та мережеві компоненти. Існують: IEEE, IETF, ITU, IEC.

 

1.4 Методи мережевої комунікації

 

Сигнали

Існують багато способів фізичного створення і передачі сигналів: електричні імпульси можуть проходити по мідному проводу, імпульси світла – по скляному або пластмасовому волокну, радіосигнали передаються по повітрі, так само передаються і лазерні імпульси в інфрачервоному, або видимому діапазоні. Перетворення одиниць або нулів, що представляють дані в комп’ютері, в імпульси називається кодуванням (модуляцією).

Подібно класифікації комп’ютерних мереж, сигнали можна класифікувати на основі їх різноманітних характеристик. Сигнали бувають наступні:

- аналогові і цифрові;

- немодульовані і модульовані;

- синхронні і асинхронні;

- симплексні, полудуплексні, дуплексні і мультиплексні.

Важливою характеристикою методу передачі є пропускна здатність каналу.

 

1.4.2 Методи доступу до мережі

Розглянемо, яким чином мережа обробляє сигнали від багатьох комп’ютерів і як вони всі попадають в пункт призначення. Щоб сигнали не “налізали” один на одного, потрібні методи доступу до мережі.

Метод доступу – це комплекс правил, взаємодії комп`ютерів з провідним середовищем і між собою в мережі на апаратному рівні. Цю функцію виконує найнижчий рівень канального рівня протоколу – МАС – підрівень керування доступом до фізичного середовища.

Методи доступу до середовища передавання діляться на методи випадкового та детермінованого доступу. При випадковому методі доступу вузол, який бажає посилати кадр в мережу, прослуховує лінію. Якщо лінія зайнята або виявлена колізія (зіткнення сигналів двох передавачів), спроба передачі відкладається на деякий час.

Основні різновиди:

- CSMA/CA – множинний доступ з прослухуванням несучої (носійної частоти) і уникненням колізій. Вузол попередньо прослуховує канал і при відсутності несучої він надсилає короткий сигнал запиту на передачу і певний час чекає відповіді від кінцевого пункту. При відсутності відповіді (можлива колізія) передача відкладається, при отриманні відповіді в лінію посилається кадр. Метод не дозволяє повністю уникнути колізії, але вони обробляються на вищих рівнях протоколу.