Параллельная и последовательная передачи.

Примеры глобальных сетей

Internet – крупнейшая международная глобальная сеть. К середине 1993 г. в сети было 1776 тыс.

ЭВМ из 137 стран, а уже через шесть лет число подключенных к ней серверов превысило 3

миллиона. В сети используется стек протоколов TCP/IP. Сеть гетерогенная, узлы могут быть с ОС

Unix, VMS, MS DOS и др. Взаимодействие узлов с разными ОС осуществляется посредством

файловой системы NFS. Для электронной почты используется несколько протоколов, один из них

SMTP. Правильнее считать Internet не самостоятельной сетью, а некоторой надсетью –

совокупностью многих сетей. Любая сеть, работающая по протоколам TCP/IP и имеющая каналы

связи с любой сетью, уже включенной в Internet, тоже становится частью Internet.

В настоящее время в США реализуется несколько проектов развития национальных сетей с

перспективой перехода в глобальный статус. В частности, это проект Internet2.

VBNS – разработка Национального научного фонда США (National Science Foundation, NSF),

который был создателем сети NSFnet – магистральной опорной сети, сыгравшей определяющую

роль в развитии инфраструктуры Internet в конце 80-х первой половине 90-х гг. Несколько лет

назад NSF начал программу, именуемую vBNS (very high speed Backbone Network Service –

высокоскоростная опорная сеть) и имеющую целью поддержку высокоскоростных Internet-

соединений для работников науки и образования. Вначале эта программа использовалась для

улучшения соединения между суперкомпьютерными центрами. К настоящему времени программа

расширилась и обеспечивает высокоскоростное подключение крупных американских научно-

исследовательских центров и университетов. В этой сети используется технология IP-over-ATM.

Основу сети составляют высокоскоростные каналы связи (155 и 622 Мбит/с) и точки доступа NAP

(Network Access Points), являющиеся базовыми узлами магистральной части сети. Внешние

шлюзы представлены ATM-переключателями ASX-1000. К портам ASX-1000 подсоединяются

(непосредственно или через маршрутизаторы Cisco 7507) cети крупных научных и

образовательных центров и автономные системы.

DECNet – территориальная сеть фирмы DEC. Сеть стала открытой благодаря сетевому

программному обеспечению Pathworks. Pathworks поддерживает такие сетевые технологии, как

Novell Netware, LAN Manager, AppleTalk. Могут объединяться сети Ethernet, Token Ring, FDDI,

X.25. Имеются средства для подключения IBM-mainframes. Реализуется спецификация

распределенной архитектуры CORBA (Common Object Request Broker Architecture) – с помощью

программы ObjectBroker производятся распределенные вычисления.

Relcom – широко известная российская сеть электронной почты, имеющая выход на

международные сети. Обеспечивает также телеконференции в режиме off-line. Relcom является

коммерческой сетью и гейтуется с Internet.

 

4. Корпоративные ВС. Особенности. Архитектура. Протоколы. Пример реализации.

КС – подвид ГВС. Позволяют пользоваться сервисом аналогичным сети Internet, но в рамках одной организации, предприятия. Основная задача таких сетей – поддержка обмена разнотипной информацией и осуществление доступа к ресурсам.

Особенности:

-наличие центрального администрирования

- мультисегментность, элементами КС являются ЛВС

-как и в ГВС – маршрутизаторы обычно соединяют различные сетевые технологии

- территориально распределена

-используются арендованные линии связи, поэтому в отличие от ЛВС основные затраты на построение и обслуживание такой сети – арендная плата, отсюда стремление компании уменьшить трафик по арендованным линиям.

Пример отличия ГВС и КВС: правила раздачи IP-адрессов, работы с Internet ресурсами и т.д. едины для КС и устанавливаются централизованно, в сети же провайдера(ГВС) он контролирует только магистральный сегмент сети, позволяя клиентам самостоятельно управлять их сегментами сети, которые могут являться как частью адресного пространства, так и быть скрыты NAT.

Протоколы – те же, что и в ГВС для магистралей и в ЛВС для ЛВС.

 

5. Локальные ВС. Назначение. Архитектура. Протоколы. Пример реализации.

ЛВС – территориально сосредоточенная сеть в пределах одного или нескольких рядом стоящих зданий и использующая единую сетевую технологию и единое управление.

Характерные особенности6

-высокая скорость передачи информации

-разделение периферийного оборудование между пользователями сети

-чаще всего работает в качестве составной части ГВС

-используются дорогие линии связи, которые позволяют, применяя простые методы передачи данных, достичь высоких скоростей обмена данными.

Назначение:

- разделение общего периферийного оборудования

-передача файлов с целью обмена между пользователями сети, использования периферийного оборудования и др.

-разделение ресурсов более мощных ЭВМ, подключенную в единую сеть с менее мощными.

-работа в качестве инструментального средства(базы) для разработки и поддержки проблемно-ориентированных распределенных систем.

Сетевые технологии:

-Ethernet, Fast Ethernet, Gigabit Ethernet

-Token Ring

-FDDI

-100VG-AnyLAN

-Wi-Fi

 

6. Архитектура открытых систем. Этапы развития.

Открытая система – система, реализующая открытые спецификации на интерфейсы, услуги и форматы данных, достаточные для того, чтобы обеспечить возможности:

-переносимости прикладных программ(program portability), разработанных должным образом с минимальными изменениями на широкий диапазон систем.

-взаимодействия с другими приложениями(interoperability) на локальных и удаленных платформах

- взаимодействие с пользователями в стиле облегчающем им переход от системы к системе(user portability)

В своем развитии, с точки зрения клиент-серверного взаимодействия, сетевые системы прошли четыре этапа.

1. Клиент-клиент.

Взаимодействие равноправных активных процессов в открытой системе и возможность доступа к пассивным объектам(файловой информации) всех или некоторых узлов обработки, подключенных к сети.

Преимущества:

-гибкость

-низкая стоимость организации

- независимость рабочий станций друг от друга при возможности свободного обмена информацией

-возможность выделения для решения различных подзадач ВМ разного класса производительности в зависимости от сложности подзадач.

Недостатки:

-последствия бесконтрольного распределения данных по РС

2. Клиент – файловый сервер

Это системы распределенной обработки информации. Для задач, допускающих хранение большей части информации в одном месте – ФС.

Функционирующее на РС приложение считывает и записывает файлы, обмениваясь ими с ФС. ФС не принимает участие в обработке приложения, он просто является хранилищем файлов данных и программ, выполняющихся на РС, а также служит буфером обмена между ними.

– необходимость выделения специальной ЭВМ, имеющей достаточно высокую производительность и не принимающей при этом непосредственного участия в процессе обработки данных;

– чрезвычайно насыщенный трафик файлового обмена между ФС и рабочими станциями;

– необходимость дополнительных мер по защите расположенной на ФС информации от несанкционированного доступа;

– усложнение системы, связанное с необходимостью быстрой коммутации передаваемых пакетов;

– жесткая зависимость производительности системы от скорости передачи данных по сети, поскольку на узлы обработки необходимые данные передаются с ФС.

3. Клиент - сервер.

Имеются 3 компонента: сервер баз данных, клиентское приложение, сеть.

Сервер является активным. Основная его функция – оптимальное управление ресурсом для множества клиентов, которые одновременно у него запрашивают этот ресурс. Клиентское приложение – часть системы, которую пользователь использует для взаимодействия с данными. Средство передачи данных – сеть и коммуникационное ПО.

Преимущества:

-клиентское приложение и сервер БД работают совместно и разделяют нагрузку приложения, след. увеличивается производительность. Сервер управляет БД, поиском данных, сохранением ссылочной целостности БД и проч., а клиент принимает/получает и обрабатывает данные.

-клиентское приложение работает со специальными небольшими объемами данных, например, со строками таблицы, а не с целыми файлами. Поэтому уменьшается сетевой трафик.

-клиентское и серверное приложения могут разрабатываться отдельно, при этом в клиентском – упор на обработку данных, не обращая внимания на детали их получения.

Недостаток: конфликты между клиентами за разделение ресурсов сервера

4. Клиент(тонкий) – система серверов.

На клиентской станции происходит лишь загрузка средств визуальной сетевой навигации, с помощью которых осуществляется формирование заданий, обмен данными и взаимодействие с системой серверов. Всю обработку заданий берет на себя именно эта система, строящаяся по иерархическому принципу, опирающемуся на вычислительные мощности серверов. В зависимости от сложности и специфики стоящей задачи, а также от наличия свободных ресурсов на серверах различных уровней, задание (или, возможно, различные его компоненты) распределяется на тот или иной сервер либо на их группу. Как и в случае архитектуры клиент-сервер, основным типом приложений являются СУБД, но возможно решение и чисто вычислительных задач. Серверы, входящие в сеть, могут иметь самые различные функции: быть серверами баз данных, серверами приложений, информационными и контролирующими серверами.

Преимущества:

-высокая гибкость

-низкая стоимость клиентского рабочего места

- возможность как централизованного, так и распределенного хранения больших объемов данных при независимости принципов обработки от их физического расположения и местоположения клиентских станций.

Недостатки:

-сложность динамического оптимального распределения мощностей серверов, потери на реорганизацию вычислительного процесса в соответствии с текущими приоритетами заданий.

 

7. Модели взаимодействия открытых систем. Протоколы и интерфейсы. Семиуровневая модель.

Модель взаимодействия открытых систем (Open Systems Interconnection – OSI), разработанной Международной организацией стандартизации (International Standardization Organization – ISO). Модель разбивает взаимодействующие системы на семь уровней (прикладной, уровень представления данных, сеансовый, транспортный, сетевой, канальный и физический) и рассматривает функции, доступные на каждом из них, не определяя, однако, их функциональную реализацию.

Базовым понятием в области построения и функционирования сетей является протокол. Согласно определению ISO, протокол – это набор семантических и синтаксических правил, определяющих поведение систем, устройств и процессов при передаче данных. Проще говоря, протоколы – это некие схемы или алгоритмы, следуя которым все узлы сети стандартным образом подготавливают данные к передаче и осуществляют ее. Каждый из уровней может иметь собственные протоколы, т. е. те наборы правил, в соответствии с которыми данные будут преобразовываться для передачи на следующий уровень.

Модель OSI включает в себя два аспекта связи: горизонтальный, описывающий взаимодействие процессов одного уровня на различных узлах сети, и вертикальный, имеющий дело со взаимодействием протоколов разных уровней при передаче информации в пределах одного узла. Программа или протокол на некоторой машине А связываются с аналогичной программой или протоколом того же уровня на машине В. Для того чтобы это осуществить, программы обеих машин должны использовать иерархию протоколов нижних уровней. Процессу-отправителю на машине А это необходимо для корректной инкапсуляции данных, чтобы они достигли места назначения, а процессу-получателю на машине В – для того, чтобы восстановить эти данные и проконтролировать отсутствие ошибок при передаче.

Прикладной уровень (Application layer) – наивысший в модели. Он отвечает за предоставление прикладным программам доступа к сети. Примерами задач данного уровня являются передача файлов, услуги электронной почты и сетевое управление. Прикладной уровень передает запросы программ и данные на уровень представления. Характерными примерами протоколов прикладного уровня являются FTP, X400(протокол, представляет собой набор рекомендаций по построению системы передачи электронных сообщений, не зависящей от используемых на сервере и клиенте операционных систем и аппаратных средств), SMTP, POP3 IMAP, Telnet, HTTP, SMB (Server Message Block),CIFS (Common Internet File System).

Уровень представления данных, или представительский уровень (Presentation layer) осуществляет преобразование данных прикладного уровня к виду, "понятному" для нижних уровней, а также упаковку и кодирование информации с помощью таких протоколов, как XDR(External Data Representation), AFP (Apple Filling Protocol – 6 и 7 ур OSI) и др.

Сеансовый уровень (Session layer) отвечает за установку и прекращение сеанса связи в сети, синхронизацию передачи пакетов и осуществление диалога, восстановление пакетов, утерянных при передаче, а также (совместно с транспортным) имеет функции контроля и управления.

Протоколы: AppleTalk Session Protocol (ASP), AppleTalk Data Stream Protocol (ADSP), NETBIOS (Network Basic Input/Output System).

Транспортный уровень (Transport layer) кроме упомянутых функций принимает данные от сеансового уровня и разбивает их на порции меньшего размера для сетевого уровня, а также выполняет функцию мультиплексора. Среди протоколов транспортного уровня можно выделить SPX, TCP и UDP.

Три нижних уровня модели OSI часто называют "подсетевыми" (subnet). Именно они отвечают за передачу пакетов от источника к месту назначения. Фактически, на таких вспомогательных сетевых узлах, как маршрутизаторы, повторители и концентраторы, работают только три эти уровня, поскольку никакие прикладные задачи на них не выполняются.

Сетевой, или пакетный уровень (Network layer) занимается определением адресов (или преобразованием логических адресов узлов сети в физические адреса), определением маршрута передачи пакетов, а также определением размера порции передачи данных по сети, контролем перегрузки сети, установлением и поддержкой связи. Протоколы этого уровня делятся на два класса: протоколы разрешения адресов и протоколы маршрутизации. Наиболее распространенные среди них – IP, ICMP, IPX.

Канальный уровень (Data link layer) осуществляет создание, передачу и получение пакетов. На этом уровне из данных сетевого уровня создаются специальные пакеты (кадры), соответствующие используемой архитектуре сети, после чего они передаются на физический уровень и пересылаются к месту назначения. В качестве примера протокола канального уровня можно привести протокол HDLC(High Level Data Link Control), {Ethernet, Token Ring FDDI, ATM, Frame Relay X.25 (частичо на канальном, частично на физическом)}.

Самый нижний уровень модели – физический (Physical layer). В системе-источнике он получает пакеты данных с канального уровня и преобразует их в серии электрических сигналов, представляющих 0 или 1. Эти сигналы распространяются по физическим линиям связи. Получив их, физический уровень системы-приемника опять преобразует их в двоичные значения, которые группируются в пакеты и передаются на канальный уровень, работа на котором зависит от типа используемой среды передачи данных (типа кабеля и т.п.). На этом уровне используются такие протоколы, как 10 BASE-T (сокращение от «baseband» signaling (метод передачи данных без модуляции, «T» происходит от словосочетания «twisted pair» (витая пара))

 

Протоколы соседних уровней, находящихся в одном узле, взаимодействуют друг с другом в соответствии с четко определенными правилами и с помощью стандартизованных форматов сообщений. Эти правила принято называть интерфейсом. Интерфейс определяет набор услуг, которые нижележащий уровень предоставляет вышележащему. Он ничего не сообщает о внутреннем устройстве уровня.

 

8. Модели взаимодействия открытых систем. Модель TCP/IP. Распределение протоколов.

Кроме справочной модели OSI ISO существует еще одна модель, разработанная преимущественно для глобальных сетей и зафиксированная в серии документов RFC (Request for Comment), описывающих внутреннюю работу сетей Internet и стандарты стека протоколов TCP/IP. В связи с этим такую модель часто называют TCP/IP-моделью.

TCP/IP-модель была разработана по инициативе Министерства обороны США более 20 лет в рамках Оборонного агентства по передовым исследовательским проектам (Defense Advanced Research Projects Agency — DARPA).

Набор протоколов TCP/IP включает в себя как протоколы сетевых уровней, так и протоколы поддержки приложений. Поскольку стек TCP/IP сегодня весьма широко распространен, многие из TCP/IP протоколов были использованы как базис для стандарта ISO. Более того, так как все спецификации протоколов TCP/IP являются открытыми и не требуют для использования оплаты каких-либо лицензий, они широко используются для создания сетевого окружения открытых систем. Тем не менее, на практике существует два основных стандарта открытых систем – стек TCP/IP и ISO. Модель TCP/IP содержит четыре уровня.

IV уровень (уровень сетевого интерфейса) – самый нижний –соответствует физическому и канальному уровням модели OSI.

III уровень (уровень межсетевого взаимодействия) соответствует сетевому уровню семиуровневой модели и занимается передачей пакетов с использованием различных транспортных технологий, а также составлением и модификацией таблиц маршрутизации.

II уровень (транспортный, или основной) включает в себя транспортный и сеансовый уровни в терминах ISO. Он "обращается" к межсетевому уровню, посылает и получает данные.

I уровень – последний –– уровень прикладных программ, объединяющий уровень представления данных и прикладной уровень.

На рис. 1.1 показаны некоторые из стандартов, связанных со стеком TCP/IP. Как можно заметить, поскольку стандарт TCP/IP разрабатывался одновременно с ISO, он не содержит специальных протоколов, соответствующих каждому из уровней модели ISO. Более того, методология спецификации, используемая для стека TCP/IP, отличается от принятой в стандарте ISO. Тем не менее, большинство возможностей, соответствующих уровням ISO, включено в TCP/IP.

Рис. Стек протоколов TCP/IP

Приблизительное соответствие уровней моделей OSI ISO и TCP/IP показано в табл. 1.1.

Таблица 1.1 OSI ISO	TCP/IP
7. Прикладной уровень	I. Уровень прикладных программ
6. Уровень представления данных
5. Сеансовый уровень	II. Транспортный (основной) уровень
4. Транспортный уровень
3. Сетевой уровень	III. Уровень межсетевого взаимодействия
2. Канальный уровень	IV. Уровень сетевого интерфейса
1. Физический уровень

 

 

9. Многоуровневая организация управления. Сообщения, интерфейсы, протоколы, единицы данных. Достоинства и недостатки.

OSI ISO	TCP/IP	Протоколы
7. Прикладной уровень	I. Уровень прикладных программ	FTP, TelNet, SMTP
6. Уровень представления данных
5. Сеансовый уровень	II. Транспортный (основной) уровень
4. Транспортный уровень	TCP, UDP
3. Сетевой уровень	III. Уровень межсетевого взаимодействия	IP	X. 25/IEEE 802.x
2. Канальный уровень	IV. Уровень сетевого интерфейса
1. Физический уровень

Прикладной уровень (Application layer) –отвечает за предоставление прикладным программам доступа к сети. Задачи данного уровня являются передача файлов, услуги электронной почты и сетевое управление. Прикладной уровень передает запросы программ и данные на уровень представления. (FTP, X400, SNMP, Telnet и целый ряд других).

Уровень представления данных, или представительский уровень (Presentation layer) осуществляет преобразование данных прикладного уровня к виду, "понятному" для нижних уровней, а также упаковку и кодирование информации.(XDR, ASN1, DES).

Сеансовый уровень (Session layer) отвечает за установку и прекращение сеанса связи в сети, синхронизацию передачи пакетов и осуществление диалога, восстановление пакетов, утерянных при передаче, а также (совместно с транспортным) имеет функции контроля и управления.

Транспортный уровень (Transport layer) кроме упомянутых функций принимает данные от сеансового уровня и разбивает их на порции меньшего размера для сетевого уровня, а также выполняет функцию мультиплексора. (SPX, TCP и UDP).

Три нижних уровня модели OSI отвечают за передачу пакетов от источника к месту назначения. Фактически, на таких вспомогательных сетевых узлах, как маршрутизаторы, повторители и концентраторы, работают только три эти уровня, поскольку никакие прикладные задачи на них не выполняются.

Сетевой, или пакетный уровень (Network layer) занимается определением адресов, определением маршрута передачи пакетов, а также определением размера порции передачи данных по сети, контролем перегрузки сети, установлением и поддержкой связи(IP, ARP, IPX).

Канальный уровень (Data link layer) осуществляет создание, передачу и получение пакетов. На этом уровне из данных сетевого уровня создаются специальные пакеты (кадры), соответствующие используемой архитектуре сети, после чего они передаются на физический уровень и пересылаются к месту назначения. (HDLC).

Самый нижний уровень модели – физический (Physical layer). В системе-источнике он получает пакеты данных с канального уровня и преобразует их в серии электрических сигналов, представляющих 0 или 1. Эти сигналы распространяются по физическим линиям связи. Получив их, физический уровень системы-приемника опять преобразует их в двоичные значения, которые группируются в пакеты и передаются на канальный уровень, работа на котором зависит от типа используемой среды передачи данных (типа кабеля и т.п.). На этом уровне используются такие протоколы, как X21, Ethernet и др.

Сообщение - группа символов и битов управления, передаваемая как единое целое

Интерфейс – определяет набор сервисов, предоставляемый данным уровнем соседнему уровню

Протокол - это набор семантических и синтаксических правил, определяющих поведение систем, устройств и процессов при передаче данных.

Потоком называют данные, поступающие от приложений на вход протоколов транспортного уровня TCP и UDP.

Протокол TCP нарезает из потока данных сегменты.

Единицу данных протокола UDP часто называют дейтаграммой (или датаграммой).

Дейтаграмма - это общее название для единиц данных, которыми оперируют протоколы без установления соединений. К таким протоколам относится и протокол межсетевого взаимодействия IP.

Дейтаграмму протокола IP называют также пакетом.

В стеке TCP/IP принято называть кадрами (фреймами) единицы данных протоколов, на основе которых IP-пакеты переносятся через подсети составной сети.

Достоинства: Можно независимо анализировать каждый метод в отдельности. Недостатки: Избыточность.

10. Протоколы физического и канального уровней.

 

Физический уровень обеспечивает механические, электрические, функциональные и процедурные средства для активации, поддержки и разрыва физических соединений между узлами. Физический уровень состоит из двух подуровней:

– подуровня, не зависящего от физической среды (Physical Media Independent – PMI);

– подуровня, зависящего от физической среды (Physical Media Dependent – PMD).

Подуровни связаны посредством независимого от среды интерфейса (Media Independent Interface – MII). Подуровень PMD через интерфейс, зависящий от физической среды (Media Dependent Interface – MDI), сопряжен с устройством физического уровня (Physical Layer Device – PHY). Модель OSI не определяет какие-либо стандарты для физического уровня.

Канальный уровень обеспечивает надежную передачу данных с физического уровня на сетевой и выполняет управление потоками данных и коррекцией ошибок, возникающих на физическом уровне. Стандарт комитета IEEE разделяет канальный уровень на два подуровня

– подуровень управления логическим линком (Logical Link Control – LLC) и

- подуровень управления доступом к среде (Media Access Control – MAC)

Подуровень LLC при передаче информации отвечает за объединение данных в кадры с адресами и полями контроля, а при получении – за обработку кадров, включающую распознавание адреса, проверку контрольных кодов и распаковку.

Подуровень MAC ответствен за формирование своего кадра, в который вкладывается кадр LLC, получение доступа к разделяемой среде передачи данных и за отправку с помощью физического уровня кадра по физической среде узлу назначения. MAC-подуровень каждого узла сети получает от физического уровня информацию о состоянии разделяемой среды.

Если она свободна и у MAC-подуровня имеется кадр для передачи, то он передает его через физический уровень в сеть. Физический уровень одновременно с побитной передачей кадра следит за состоянием среды. Если за время передачи кадра коллизия не возникла, то кадр считается переданным. Если же за это время коллизия была зафиксирована, то передача кадра прекращается и в сеть выдается специальная последовательность из 32 бит (так называемая jam-последовательность), которая должна помочь однозначно распознать коллизию всеми узлами сети. После фиксации коллизии MAC-подуровень делает случайную паузу, а затем вновь пытается передать данный кадр.

MAC-подуровень узла приемника, который получает биты кадра от своего физического уровня, проверяет поле адреса кадра, и если адрес совпадает с его собственным, то он копирует кадр в свой буфер. Затем он проверяет, не содержит ли кадр специфические ошибки: по контрольной сумме, по максимально допустимому размеру кадра, по минимально допустимому размеру кадра, по неверно найденным границам байт. Если кадр корректен, то его поле данных передается на LLC-подуровень, если нет – то отбрасывается.

Протокол управления каналом связи высокого уровня (High-Level Data Link Control Protocol – HDLC) идентифицирует два типа сетевых узлов:

– первичные, которые управляют работой других станций (называемых вторичными), опрашивая их в заранее заданном порядке, после чего вторичные узлы могут передавать, если у них имеются исходящие данные. Первичный узел также устанавливает каналы, завершает их работу и управляет каналом во время его функционирования;

– вторичные, которые управляются первичным узлом. Вторичные узлы могут только отсылать информацию в первичный узел, но не могут делать этого без получения разрешения от первичного узла.

Первичные и вторичные узды НDLC могут быть соединены в соответствии со следующими четырьмя основными конфигурациями:

– Point-to-point (двухточечная), предполагающая только два узла: один первичный и один вторичный;

– Multipoint (многоточечная), включающая в себя один первичный и множество вторичных узлов;

– Loop (контур), подразумевающая топологию контура, когда первичный узел соединяется с первым и с последним вторичными узлами, при этом промежуточные вторичные узлы, отвечая на запросы первичного узла, передают сообщения друг через друга;

– Hub go-ahead (готовый вперед), предполагающая наличие входного и выходного каналов. Первичный узел использует выходной канал для связи со вторичными узлами. Вторичные узлы используют входной канал для связи с первичным. Входной канал соединяется с первичным узлом через каждый вторичный по схеме гирляндной цепи.

Блок данных содержит флаг, адрес, управляющее поле, FCS(остаток от вычисления контрольной суммы), данные.

Протокол HDLC обеспечивает следующие три режима передачи:

– режим нормальной ответной реакции (NRM), в котором вторичные узлы не могут иметь связи с первичным узлом до тех пор, пока первичный узел не даст разрешения;

– режим асинхронной ответной реакции (ARM), позволяющий вторичным узлам инициировать связь с первичным узлом без получения разрешения;

– асинхронный сбалансированный режим (ABM), в котором появляется "комбинированный" узел, который, в зависимости от ситуации, может действовать как первичный или как вторичный узел. Все связи режима АВМ имеют место между множеством комбинированных узлов. В окружениях АВМ любая комбинированная станция может инициировать передачу данных без получения разрешения от каких-либо других станций.

Семейство протоколов Х.25 одни из первых стандартизованных протоколов, они были предназначены для низкоскоростных коммуникаций, однако широко используются и в настоящее время.

Х.25 работает на трех нижних уровнях OSI.

Протокол канального уровня подразделяется на две процедуры – одноканальную и многоканальную.

Одноканальная процедура (LAP-B) используется для формирования и разрыва логического канала, передачи кадра и коррекции ошибок.

Многоканальная процедура включена в Х.25 недавно и позволяет работать с несколькими соединениями между узлами и сетью.

X. 25 содержит обнаружение и исправление ошибок, требуемые для совместимости с более старыми средствами передачи. X. 25 был первоначально разработан, чтобы использоваться в линиях связи с высоким уровнем шума. Однако, сегодня, при возможности использования помехоустойчивого волоконно-оптического кабеля это требование перестает быть актуальным. Кроме того, протокол LAP-B использует прямой метод для обеспечения надежной передачи данных. Основа этого протокола – нумерация всех передаваемых пакетов. Приемник ищет соответствующую последовательность пронумерованных пакетов, которые должны быть получены, и подтверждает каждый правильно полученный пакет. Как только получен пакет с несоответствующим номером, передатчику посылается информация о необходимости повторной передачи пакета. Создаваемая таким образом задержка передачи не удовлетворяет требованиям к скорости обмена такими видами информации, как речь и т.п.

Одно из преимуществ X. 25 – функция формирования очереди, когда вся пропускная способность загружена. X. 25 имеет очередь, или "буфер", который сохраняет все пакеты, которые должны быть посланы. В случае, когда скорость поступления пакетов в буфер больше, чем максимально возможная скорость передачи пакетов по каналу, протокол X.25 позволяет хранить пакеты в течение времени, пока будет передано большее число пакетов. Некоторые из более новых технологий не поддерживают эту функцию формирования очереди и удаляют пакеты, когда скорость передачи данных для канала недостаточна, чтобы осуществить передачу входящих данных без задержек. Другим преимуществом X. 25 является возможность присвоения пакетам приоритетов.

 

11. Протоколы ЛВС. IPX: форматы, структура полей, особенности.

- оригинальный протоколй сетевого уровня фирмы Novell.

- обрабатывает пакет IPX, являющийся основным средством при передаче данных в сетях под СОС NetWare.

- прокладывает маршрут для прохождения информации через любые промежуточные сети

формат пакета:

– поле Checksum предназначено для хранения контрольной суммы пакета или другой служебной информации. В прикладных программах обычно не используется;

– поле Length определяет общий размер пакета вместе с заголовком. NetWare поддерживает следующие максимальные длины пакетов (N): Token Ring и ARCnet – 4202 байта, Ethernet – 1514 байт. Это поле устанавливается протоколом IPX передающей станции;

– поле TransportControl служит как бы счетчиком маршрутизаторов, которые проходит пакет на своём пути от передающей станции к

принимающей. Вначале это поле устанавливается в 0 протоколом IPX передающей станции;

– поле PacketType определяет тип передаваемого пакета. Программа, которая передаёт пакет средствами IPX, должна записывать в это поле значение 0х04;

– поле DestNetwork определяет номер сети, в которую передаётся пакет. Устанавливается в прикладной программе. Если в поле указывается нулевое значение, то пакет передаётся в сеть (сегмент), к которой подключена станция;

– поле DestNode определяет адрес станции, которой предназначен пакет. Устанавливается прикладной программой. Если пакет предназначен всем станциям в сети (сегменте), то в поле указывается значение FFFFFFFFh;

– поле DestSocket предназначено для определения программы, которая запущена на станции-получателе и должна принять пакет. Это поле устанавливается в прикладной программе;

– поля SourceNetwork, SourceNode, SourceSocket содержат, соответственно, номер сети, из которой посылается пакет, адрес передающей станции и гнездо программы, которая передаёт пакет. Эти поля заполняются протоколом IPX передающей станции;

– поле Data в пакете IPX содержит передаваемые данные.

Протокол IPX

- определяет самый быстрый уровень передачи данных в сетях NetWare.

- относится к классу дейтаграммных протоколов типа "точка–точка" без установления соединения. Это означает, что прикладной программе не требуется устанавливать специальное соединение с получателем.

IPX имеет несколько недостатков:

– не гарантирует доставку данных;

– не гарантирует сохранение правильной последовательности приёма пакетов;

– не подавляет приём дублированных пакетов.

 

Иными словами, обработка ошибок, возникающих при передаче пакетов IPX, возлагается на прикладную программу, принимающую пакеты. Указанных недостатков не имеет протокол транспортного уровня SPX.

 

 

 

12. Протоколы ЛВС. SPX: форматы, структура полей, особенности.

Транспортный протокол SPX (Sequenced Packet eXchange) ориентирован на установление соединения. Протокол обрабатывает пакет SPX

– поле ConnControl содержит набор битовых флагов, управляющих передачей данных по каналу SPX;

– поле DataStreamType также состоит из однобитовых флагов, которые используются для классификации данных, передаваемых или принимаемых при помощи протокола SPX;

– поле SourceConnID содержит номер канала связи передающей программы, присвоенный протоколом SPX при создании канала связи. Полем управляет протокол SPX;

– поле DestConnID содержит номер канала связи принимающей стороны. Так как все пакеты, приходящие на один номер гнезда, могут принадлежать разным каналам связи (на одном гнезде можно открыть несколько каналов связи), то приходящие пакеты следует классифицировать по номеру канала связи. Полем управляет протокол SPX;

– поле SeqNumber содержит счётчик пакетов, переданных по каналу в одном направлении. На каждой стороне канала используется свой счётчик. При достижении значения FFFFh счётчик сбрасывается в 0, после чего процесс счёта продолжается. Содержимым поля управляет протокол SPX;

– поле AckNumber содержит номер следующего пакета, который должен быть принят протоколом SPX. Содержимым этого поля управляет протокол SPX.

– поле AllocNumber содержит количество буферов, отведенных программой для приёма пакетов. Содержимым этого поля управляет протокол SPX.

Для протокола SPX используется точно такой же блок ECB, что и для протокола IPX.

Особенности стека IPX/SPX обусловлены особенностями ОС NetWare, а именно ориентацией ее ранних версий на работу в локальных сетях небольших размеров, состоящих из персональных компьютеров со скромными ресурсами. Поэтому Novell нужны были протоколы, на реализацию которых требовалось минимальное количество оперативной памяти и которые бы быстро работали на процессорах небольшой вычислительной мощности. В результате, протоколы стека IPX/SPX до недавнего времени хорошо работали в локальных сетях и не очень - в больших корпоративных сетях, так как слишком перегружали медленные глобальные связи широковещательными пакетами, которые интенсивно используются несколькими протоколами этого стека. Это обстоятельство, а также тот факт, что стек IPX/SPX является собственностью фирмы Novell и на его реализацию нужно получать у нее лицензию, долгое время ограничивали распространенность его только сетями NetWare.

 

13. Протоколы ГВС. Стек PCP/IP. Адресация в IP сетях.

Transmission Control Protocol/Internet Protocol (TCP/IP) – это промышленный стандарт стека протоколов, разработанный для глобальных сетей. Стек протоколов TCP/IP обладает следующими свойствами:

– это завершенный стандарт, популярный, многолетнюю историю;

– почти все большие сети передают основную часть своего трафика с помощью протокола TCP/IP;

– это метод получения доступа к сети Internet;

– этот стек служит основой для создания intranet – корпоративных сетей, использующих транспортные услуги Internet и гипертекстовую технологию WWW, разработанную в Internet;

– стек TCP/IP поддерживают все современные операционные системы;

– это гибкая технология для соединения разнородных систем как на уровне транспортных подсистем, так и на уровне прикладных сервисов;

– это устойчивая масштабируемая межплатформенная среда для приложений клиент-сервер.

В качестве основного протокола сетевого уровня (в терминах модели OSI) в стеке используется протокол IP

В качестве основного протокола сетевого уровня (в терминах модели OSI) в стеке используется протокол IP, который изначально проектировался как протокол передачи пакетов в составных сетях, состоящих из большого количества локальных сетей, объединенных как локальными, так и глобальными связями. Поэтому протокол IP хорошо работает в сетях со сложной топологией, рационально используя наличие в них подсистем и экономно расходуя пропускную способность низкоскоростных линий связи. Протокол IP является дейтаграммным протоколом, т.е. он не гарантирует доставку пакетов до узла назначения, но старается это сделать.

На транспортном уровне функционируют

Протокол TCP обеспечивает надежную передачу сообщений между удаленными прикладными процессами за счет образования виртуальных соединений.

Протокол UDP обеспечивает передачу прикладных пакетов дейтаграммным способом, как и IP, но выполняет только функции связующего звена между сетевым протоколом и многочисленными прикладными процессами.

За долгие годы стек TCP/IP накопил большое количество протоколов и сервисов прикладного уровня. К ним относятся

* протокол копирования файлов FTP,

* протокол эмуляции терминала Telnet,

* почтовый протокол SMTP (используемый в электронной почте сети Internet),

* гипертекстовые сервисы доступа к удаленной информации (такие, как WWW) и многие другие.

Адресация

MAC-адрес, IP-адрес, DNS-имя

Каждый компьютер в сети TCP/IP имеет адреса 2х типов:

-физический адрес узла, определяемый технологией, с помощью которой построена сеть в которую входит данный узел.

В ЛВС – это MAC- адрес сетевого адаптера или порта машрутизатора. Эти адреса назначаются производителем оборудования, являются уникальными. MAC-адрес имеет формат 6 байт: старшие 3 – ид. фирмы, младшие –назначаются уникальным образом самим производителем. Для ГВС физ. адрес назначается админом глобальной сети.

- IP-адрес. Состоит из 4 байт. Используется на сетевом уровне. Назначается администратором либо программными средствами во время конфигурирования компьютеров и маршрутизаторов. IP-адрес состоит из номера сети и номера узла. Номер сети определяет конкретную физическую сеть. Номер узла – сетевой интерфейс устройства.

Какая часть IP-адреса относится к сети, а какая к узлу определяется 2 способами: с помощью классов и с помощью масок.

Классы IP - адрессов

А	номер сети 1 байт	номер узла 3 байта	1.0.0.0	126.0.0.0
B	номер сети 2 байт	номер узла 2 байта	128.0.0.0	191.255.0.0
С	номер сети 24 бита	номер узла 8 бит	192.0.0.0	223.255.255.0
D	номер группы 4байта	224.0.0.0	239.255.255.255
Е	Зарезервирован	240.0.0.0	247.255.255.255

Соглашения о специальных адресах:

0.0.0.0 - может фигурировать как адрес источника в IP-пакете. Означает, что станция, пославшая пакет, не имеет IP-адреса.
255.255.255.255 - широковещательный адрес. Отправка пакета на этот адрес вызывает его доставку всем машинам в одной сети с отправителем
Адрес, в котором хостовые биты установлены в "0" называется адресом сети.
Адрес, в котором биты адреса сети установлены в "0", означает адрес хоста в текущей сети.
Диапазон адресов 127.0.0.0-127.255.255.255 - это адрес замыкания на себя. Применяется для проверки правильности установки стека TCP/IP на машине и для обращения хоста к самому себе.

 

14. Протоколы ГВС. UDP.

Задачей протокола транспортного уровня UDP (User Datagram Protocol) является передача данных между прикладными процессами без гарантий доставки, поэтому его пакеты могут быть потеряны, продублированы или прийти не в том порядке, в котором они были отправлены.

Зарезервированные и доступные порты UDP. В то время, как задачей сетевого уровня является передача данных между произвольными узлами сети, задача транспортного уровня заключается в передаче данных между любыми прикладными процессами, выполняющимися на любых узлах сети. Каждый компьютер может выполнять несколько процессов, более того, прикладной процесс тоже может иметь несколько точек входа, выступающих в качестве адреса назначения для пакетов данных.

Пакеты, поступающие на транспортный уровень, организуются операционной системой в виде множества очередей к точкам входа различных прикладных процессов. В терминологии TCP/IP такие системные очереди называются портами. Таким образом, адресом назначения, который используется на транспортном уровне, является идентификатор (номер) порта прикладного сервиса. Номер порта, задаваемый транспортным уровнем, в совокупности с номером сети и номером компьютера, задаваемыми сетевым уровнем, однозначно определяют прикладной процесс в сети.

Назначение номеров портов прикладным процессам осуществляется либо централизованно, либо локально для тех сервисов, которые еще не стали столь распространенными, чтобы за ними закреплять стандартные (зарезервированные) номера.

Централизованное присвоение сервисам номеров портов выполняется организацией Internet Assigned Numbers Authority. Эти номера затем закрепляются и опубликовываются в стандартах Internet.

Мультиплексирование и демультиплексирование прикладных протоколов с помощью протокола UDP. Протокол UDP ведет для каждого порта две очереди: очередь пакетов, поступающих в данный порт из сети, и очередь пакетов, отправляемых данным портом в сеть.

Процедура обслуживания протоколом UDP запросов, поступающих от нескольких различных прикладных сервисов, называется мультиплексированием.

Распределение протоколом UDP поступающих от сетевого уровня пакетов между набором высокоуровневых сервисов, идентифицированных номерами портов, называется демультиплексированием.

UDP является дейтаграммным протоколом, т.е. он не устанавливает логического соединения, не нумерует и не упорядочивает пакеты данных.

С другой стороны, функциональная простота протокола UDP обусловливает простоту его алгоритма, компактность и высокое быстродействие.

Поэтому те приложения, в которых реализован собственный, достаточно надежный механизм обмена сообщениями, основанный на установлении соединения, предпочитают для непосредственной передачи данных по сети использовать менее надежные, но более быстрые средства транспортировки, в качестве которых по отношению к протоколу TCP и выступает протокол UDP.

Протокол UDP может быть использован и в том случае, когда хорошее качество каналов связи обеспечивает достаточный уровень надежности и без применения дополнительных приемов типа установления логического соединения и квитирования передаваемых пакетов.

Формат сообщений UDP. Единица данных протокола UDP называется UDP-пакетом, или пользовательской дейтаграммой. UDP-пакет состоит из заголовка и поля данных, в котором размещается пакет прикладного уровня. Заголовок имеет простой формат и состоит из четырех двухбайтовых полей:

– UDP source port – номер порта процесса-отправителя;

– UDP destination port – номер порта процесса-получателя;

– UDP message length – длина UDP-пакета в байтах;

– UDP checksum – контрольная сумма UDP-пакета.

Не все поля UDP-пакета обязательно должны быть заполнены. Если посылаемая дейтаграмма не предполагает ответ, то на месте адреса отправителя могут помещаться нули. Можно отказаться и от подсчета контрольной суммы, однако следует учесть, что протокол IP подсчитывает контрольную сумму только для заголовка IP-пакета, игнорируя поле данных.

Поле, задающее длину всей датаграммы (заголовка и данных) в байтах. Минимальная длина равна длине заголовка — 8 байт. Теоретически, максимальный размер поля — 65535 байт для UDP-датаграммы (8 байт на заголовок и 65527 на данные). Фактический предел для длины данных при использовании IPv4 — 65507 (помимо 8 байт на UDP-заголовок требуется ещё 20 на IP-заголовок).

 

15. Протоколы ГВС. TCP и ICMP: функции.

TCP – протокол, работающий на транспортном уровне.

Он обеспечивает надежную транспортировку данных между прикладными процессами путем установления логического соединения.

Единицей данных протокола TCP является сегмент.

Информация, поступающая к протоколу TCP в рамках логического соединения от протоколов более высокого уровня, рассматривается протоколом TCP как неструктурированный поток байт. Поступающие данные буферизуются средствами TCP. Для передачи на сетевой уровень из буфера "вырезается" некоторая непрерывная часть данных, называемая сегментом.

В протоколе TCP предусмотрен случай, когда приложение обращается с запросом о срочной передаче данных (бит PSH в запросе установлен в 1). В этом случае протокол TCP, не ожидая заполнения буфера до уровня размера сегмента, немедленно передает указанные данные в сеть.

В протоколе TCP для связи с прикладными процессами используются порты.

Для организации надежной передачи данных предусматривается установление логического соединения между двумя прикладными процессами. В рамках соединения осуществляется обязательное подтверждение правильности приема для всех переданных сообщений и при необходимости выполняется повторная передача. Соединение в TCP позволяет вести передачу данных одновременно в обе стороны, т.е. полнодуплексную передачу.

Соединение в протоколе TCP идентифицируется парой полных адресов обоих взаимодействующих процессов (оконечных точек). Адрес каждой из оконечных точек включает IP-адрес (номер сети и номер компьютера) и номер порта. Одна оконечная точка может участвовать в нескольких соединениях.

Установление соединения выполняется в такой последовательности.

• Узел-отправитель запрашивает соединение, посылая сегмент с

установленным флагом синхронизации (SYN).

• Узел-адресат подтверждает получение запроса, отправляя обратно сегмент с:

– установленным флагом синхронизации;

– порядковым номером начального байта сегмента, который он может послать;

– подтверждением, включающим порядковый номер следующего сегмента, который он ожидает получить.

• Запрашивающий узел посылает обратно сегмент с подтверждением

номера последовательности и номером своего подтверждения (ACK).

Завершение соединения TCP (не забыть)

Метод обеспечения надежной связи – квитирование. Подтверждение факта доставки (или потери) единицы передаваемых данных с помощью сообщений – квитанций.

В рамках этого метода реализуется 2 подхода к организации процесса обмена положительными и отрицательными квитанциями: с простоями и с организацией "окна ".

Метод с простоями требует, чтобы источник, пославший кадр, ожидал получения квитанции (положительной или отрицательной) от приемника и только после этого посылал следующий кадр (или повторял искаженный).

Во втором методе (скользящего окна) для повышения коэффициента использования линии источнику разрешается передать некоторое количество кадров в непрерывном режиме, т.е. в максимально возможном для источника темпе, без получения на эти кадры ответных квитанций.

Если же за это время квитанция на кадр 1 так и не пришла, то процесс передачи приостанавливается и по истечении некоторого тайм-аута кадр 1 считается утерянным (или квитанция на него утеряна) и он передается снова.

Если же поток квитанций поступает более-менее регулярно, в пределах допуска в W кадров, то скорость обмена достигает максимально возможной величины для данного канала и принятого протокола. Этот алгоритм называют алгоритмом скользящего окна. Действительно, при каждом получении квитанции окно перемещается (скользит), захватывая новые данные, которые разрешается передавать без подтверждения.

При выборе величины тайм-аута должны учитываться скорость и надежность физических линий связи, их протяженность.

При каждой передаче засекается время от момента отправки сегмента до прихода квитанции о его приеме (время оборота). Получаемые значения времен оборота усредняются с весовыми коэффициентами, возрастающими от предыдущего замера к последующему. В сетях с большим разбросом времени оборота при выборе тайм-аута учитывается и дисперсия этой величины.

В протоколе TCP реализована разновидность алгоритма квитирования с использованием окна. Особенность этого алгоритма состоит в том, что, хотя единицей передаваемых данных является сегмент, окно определено на множестве нумерованных байт неструктурированного потока данных, поступающих с верхнего уровня и буферизуемых протоколом TCP.

В качестве квитанции получатель сегмента отсылает ответное сообщение (сегмент), в которое помещает число, на единицу превышающее максимальный номер байта в полученном сегменте. Если размер окна равен W, а последняя квитанция содержала значение N, то отправитель может посылать новые сегменты до тех пор, пока в очередной сегмент не попадет байт с номером N+W. Этот сегмент выходит за рамки окна, и передачу в таком случае необходимо приостановить до прихода следующей квитанции.

Реакция на перегрузку сети – уменьшение размеров окна.

Формат сообщений TCP. Сообщения протокола TCP называются сегментами и состоят из заголовка и блока данных. Заголовок сегмента имеет следующие поля:

– Порт источника (Source port) занимает 2 байта и идентифицирует процесс-отправитель;

– Порт назначения (Destination port) занимает 2 байта и идентифицирует процесс-получатель;

– Последовательный номер (Sequence number) занимает 4 байта, указывает номер байта, который определяет смещение сегмента относительно потока отправляемых данных;

– Подтвержденный номер (Acknowledgement number) занимает 4 байта, содержит максимальный номер байта в полученном сегменте, увеличенный на единицу; именно это значение используется в качестве квитанции;

– Длина заголовка (HLen) занимает 4 бита, указывает длину заголовка сегмента TCP, измеренную в 32-битных словах. Длина заголовка нефиксирована и может изменяться в зависимости от значений, устанавливаемых в поле Опции;

– Резерв (Reserved) занимает 6 бит, поле зарезервировано для последующего использования;

– Кодовые биты (Code bits) – 6 бит, содержащих служебную информацию о типе данного сегмента, задаваемую установкой в единицу соответствующих бит этого поля:

– URG – срочное сообщение;

– ACK – квитанция на принятый сегмент;

– PSH – запрос на отправку сообщения без ожидания заполнения буфера;

– RST – запрос на восстановление соединения;

– SYN – сообщение, используемое для синхронизации счетчиков переданных данных при установлении соединения;

– FIN – признак достижения передающей стороной последнего байта в потоке передаваемых данных;

– Окно (Window) занимает 2 байта, содержит объявляемое значение размера окна в байтах;

– Контрольная сумма (Checksum) занимает 2 байта, рассчитывается по сегменту;

– Указатель срочности (Urgent pointer) занимает 2 байта, используется совместно с кодовым битом URG, указывает на конец данных, которые необходимо срочно принять, несмотря на переполнение буфера;

– Опции (Options) – это поле имеет переменную длину и может вообще отсутствовать, максимальная величина поля 3 байта; используется для решения вспомогательных задач, например, для выбора максимального размера сегмента;

– Заполнитель (Padding) может иметь переменную длину, представляет собой фиктивное поле, используемое для доведения размера заголовка до целого числа 32-битных слов.

Протокол обмена управляющими сообщениями ICMP позволяет маршрутизатору сообщить конечному узлу об ошибках, с которыми машрутизатор столкнулся при передаче какого-либо IP-пакета от данного конечного узла.

Протокол ICMP - это протокол сообщения об ошибках, а не протокол коррекции ошибок. Конечный узел может предпринять некоторые действия для того, чтобы ошибка больше не возникала, но эти действия протоколом ICMP не регламентируются. Каждое сообщение протокола ICMP передается по сети внутри пакета IP. Для того, чтобы не вызвать лавину сообщения об ошибках, потери пакетов IP, переносящие сообщения ICMP об ошибках не могут порождать новые сообщения ICMP.

Средства для тестирования достижимости узлов сети представляют собой очень простой эхо-протокол, включающий обмен двумя типами сообщений: эхо-запросом и эхо-ответом. Компьютер или маршрутизатор посылают по интерсети эхо-запрос, в котором указывают IP-адрес узла, достижимость которого нужно проверить.

Узел, который получает эхо-запрос, формирует и отправляет эхо-ответ и возвращает сообщение узлу – отправителю запроса. В запросе могут содержаться некоторые данные, которые должны быть возвращены в ответе. Так как эхо-запрос и эхо-ответ передаются по сети внутри IP-пакетов, то их успешная доставка означает нормальное функционирование всей транспортной системы интерсети.

Во многих операционных системах используется утилита ping, которая предназначена для тестирования достижимости узлов.

Сообщения о недостижимости узла назначения. Когда маршрутизатор не может передать или доставить IP-пакет, он отсылает узлу, отправившему этот пакет, ICMP-сообщение "Узел назначения недостижим". Только после этого он может отбросить пакет. ICMP-сообщение содержит в поле кода значение, уточняющее причину, по которой пакет не был доставлен. Кроме причины ошибки сообщение включает также заголовок недоставленного пакета и его первые 64 бита поля данных.

Для корректировки поведения компьютеров маршрутизатор может использовать сообщение протокола ICMP, называемое " Перенаправление маршрута " (Redirect). В сообщении маршрутизатор помещает IP-адрес маршрутизатора, которым нужно пользоваться в дальнейшем, и заголовок исходного пакета с первыми 64 битами его поля данных. Из заголовка пакета узел узнает, для какой сети необходимо пользоваться указанным маршрутизатором.

16. Сетевые коммуникации. СПД Режимы работы. Методы передачи информации. Каналы.

Элементы передачи данных. Во всех коммуникационных системах присутствует четыре основных компонента:

1) передатчик – устройство, которое передает данные (например, это может быть компьютер или терминал). Передатчик также создает данные для передачи;

2) сообщение – однократная передача цифровых данных пользователя между двумя абонентами (например, это может быть таблица, файл базы данных или ответ на вопрос);

3) среда передачи – это то, по чему передается информация из одного места в другое (например, кабель или воздух);

4) приемник – устройство, которое принимает данные (например, это может быть компьютер или цифровое устройство).

Режимы передачи. Три рассматриваемых далее режима передачи определяют направление передачи данных.

1. При симплексном режиме данные передаются только в одном направлении.

2. Полудуплексный режим обеспечивает поочередную передачу данных в двух направлениях.

3. Режим полного дуплекса позволяет передавать данные одновременно в двух направлениях. При этом режиме используется четырехпроводная линия связи или две полосы частот при частотном разделении каналов.

Параллельная и последовательная передачи.

Цифровые данные по проводнику передаются путем смены текущего напряжения (0 – напряжение отсутствует, 1 – напряжение имеется). Эту смену можно осуществлять как на одном проводнике, так и сразу на нескольких.

Параллельная передача характеризуется тем, что группа битов передается одновременно по нескольким проводникам и каждый бит передается по собственному проводнику.

- быстрый способ передачи

- экономически невыгоден

- взаимные помехи проводников

При последовательной передаче группа битов передается последовательно, один за другим по одной паре проводников.

- передача медленнее

- экономически более выгодна (при передаче на большие расстояния)