Устройства для логической структуризации

 

Мост (bridge) – запоминает адрес узла подключенного к порту и в дальнейшем пакеты предназначенные для того адресата повторяется только на нем: такой способ сильно ограниченного количества связей.

Коммутатор (switch) – на каждом порту есть свой процессор. Может обновлять «карту» сети. Наиболее распространенное устройство.

Маршрутизатор (Router) – работают с числовой адресацией, содержащей информацию о номере подсети. Имеют возможность выбора оптимального маршрута. Как правило представляют собой интеллектуальное устройство управляемое собственной ОС. (может связывать различные технологии).

 

Требования к сетям (основное): обеспечить выполнение того ряда услуг, для которых сеть создавалась. Например, обмен файлами, голосовыми сообщениями, ip-телефония.

 

Требования к качеству:

1. производительность

- время реакции – интервал времени между возникновением запроса и получением ответа.

- скорость передачи данных – объем данных передаваемой в единицу времени бит/с, кбит/с.

-максимальная скорость- наибольшая производительность за интервал наблюдения.

2. надежность и безопасность

- готовность – доля времени, в течение которого система может быть использована.

-безопасность – способность обеспечить защиту данных от несанкционированного доступа.

3. расширяемость и масштабируемость

- расширяемость – возможность легкого добавления в сеть новых элементов.

- масштабируемость – возможность наращивания элементов сети в широких пределах без уменьшения производительности.

- прозрачность – способность сети работать как обычный ПК с большими возможностями.

4. поддержка различных видов трафика.

- управляемость – возможность централизованно контролировать работу любого элемента сети и управлять им.

- совместимость – (интегрируемость) способность сети сочетать в себе различные виды оборудования и ПО.

- качество обслуживания – вероятные оценки выполнения тех или иных требований, предъявляемых к сети пользователями.

 

Открытые сети

- система, для которой доступна любая техническая документация, для которой известно как она создана, принципы ее работы; любые изменения, вносимые в эту систему должны быть обнаружены (Linux –дистрибутив).

 

Модель OSI

OSI (open system interconnect) –модель взаимодействия открытых систем.

Модель рассматривает и описывает системные средства взаимодействия, реализуемые ОС, системными утилитами и системными аппаратными функциями.

Средства взаимодействия приложений конечных пользователей модель не рассматривает.

 

Интерфейс и протокол

Модель OSI

Уровни OSI

- физический

осуществляет передачу битов по физическим каналам связи. К Этому уровню относятся физические характеристики среды передачи данных: полоса пропускания, волновые сопротивления, помехозащищенность и др. На этом же уровне определяются характеристики сигналов: уровни напряжения или тока, тип кодирования скорости передачи. Здесь же стандартизируются типы разъемов. Со стороны компьютера функции физического уровня выполняются сетевым адаптером или последовательным портом. Пример протокола физического уровня – 10 Base T технологии Ethernet/

10 Base T –спецификация технологии Ethernet, определяющая при использовании неэкранированную витую пару 3 категории, волновым сопротивлением 10 Ом, разъем Rj-45 манчестерский код для кодирования.

 

- канальный уровень

осуществляет проверку доступности среды передачи данных, передачу данных по адресу, указанному верхним уровнем, коррекцию ошибок. Канальный уровень разбивает трафик на кадры, вычисляет и передает контрольную сумму для каждого кадра. Кан. уровень обеспечивает доставку кадров между 2 любыми узлами сети, но только в пределах одной топологии для которой он разработан. Для сетей не обладающих однородной топологией (глоб сети) канальный уровень обеспечивает взаимодействие между 2 соседними компьютерами, соединенными линиями связи. Протоколы к у работают в пределах однородной топологии или связей Т.-Т. Если эти условия не выполняются, то требуется помощь протокола сетевого уровня.

Пример протокола КУ: Tokenring, Ethernet. На КУ работает коммуникационное оборудование, сетевые адаптеры и их драйвера.

- сетевой уровень

служит для образования транспортной системы, объединяющих несколько сетей, при этом сети могут обладать производственной структурой связей и иметь в связи составляющие различных топологий. Это снимает ограничения КУ на доставку данных в пределах однородной топологии. Основная задача СУ это маршрутизация.

Выбор маршрута может зависеть от «длины» пути или загруженности той или иной линии.

На СУ определяются 2 вида протоколов.

Сетевые протоколы (routed protocols) –реализация продвижения через сеть

Протокол разрешения адресов (adress resolution protocol ARP) – отвечает за преобразование адреса узла на сетевом уровне в локальный адрес сети.

Пример: TCP/IP, IPX.

 

-транспортный уровень

обеспечивает надежность передачи информации. Надежность достигается путем использования квитирования контрольной суммы тайм-оут задержки. Модель OSI определяет 5 классов сервиса, отличающихся качеством предоставления услуг. Выбор зависит от условий задачи.

Пример протокола ТУ: UDP, TCP, SPX.

 

Протоколы Ф, К, С, Т У называются сетевым транспортом, т.к. они полностью решают задачу транспортировки сообщения с заданного уровня в качестве составных сетей и производственной топологией и различными топологиями.

 

-сеансовый уровень

обеспечивает управление взаимодействия между узлами сети. Определяет какая сторона активна, предоставляет средства синхронизации. На практике как отдельный уровень используется крайне редко, обычно его функции решаются в протоколах прикладного уровня.

 

-представительский уровень

адаптирует форму представления информации, не меняя ее содержания. На этом же уровне может выполняться шифрование и дешифрование данных.

Пример: SSL (sucure socket layer)/

 

-прикладной уровень

набор протоколов и с помощью которых пользователь получает доступ к различным ресурсам сети: файлам, принтерам, гипертекстовым страницам.

Пример: FTP (File Transfer protocol)/