2.1. Основні поняття комп’ютерних мереж

Однією з базових вимог сучасності є вчасне забезпечення особи, яка приймає рішення, актуальною інформацією. Не в останню чергу це стало можливим завдяки тому, що називають тепер «другою комп’ютерною революцією» — поєднанню обчислювальних і комунікаційних технологій у рамках глобальної мережі з неосяжним обсягом і необмеженим потенціалом. Сьогодні термін «телекомунікації» (від грец. «tele» — далеко та «communico» — спілкуюся) позначає здатність передавати текст, голос, зображення і навіть нематеріальні активи (грошові кошти) через мережі разом із функціональною інформацією, призначеною для управління комп’ютерними системами.

Комп’ютерні мережі є одним з основних видів телекомунікацій. Комп’ютерна мережа — це сукупність каналів передавання даних і/або засобів комунікації, які з’єднують окремі ЕОМ і дають змогу використовувати спільні програмні й технічні засоби для організації зв’язку.

Основним призначенням комп’ютерних мереж є обмін даними; розподіл ресурсів — спільне використання обчислювальних потужностей (ресурсів процесора), периферійних пристроїв (принтерів, графопобудовників) та ін.; розподіл даних і програмних засобів.

Комп’ютерні мережі та мережі зв’язку

Комп’ютерні мережі є одним із видів мереж зв’язку. Закон України «Про зв’язок» містить таке визначення: мережа зв’язку — сукупність засобів та споруд зв’язку, поєднаних в єдиному технологічному процесі для забезпечення інформаційного обміну. При цьому розрізняються електричний зв’язок і поштовий зв’язок. Електричний зв’язок — це передавання, випромінювання чи прийом знаків, сигналів, письмового тексту, зображень і звуків або повідомлень будь-якого роду по радіо, проводових, оптичних або інших електромагнітних системах. Поштовий зв’язок — приймання, обробка, перевезення та доставляння письмових відправлень, матеріальних цінностей, виконання доручень фізичних та юридичних осіб щодо грошових переказів, банківських операцій.

Загалом мережні технології забезпечують скорочення витрат і підвищення продуктивності роботи, що є основним фактором їх поширення.

Існування та функціонування мереж визначається протоколами і стандартами. Протокол — це сукупність правил (визначень, домовленостей), які регламентують формат і процедури обміну інформацією між двома або більшою кількістю незалежних пристроїв чи процесів. Іншими словами, протокол — це опис того, як програми, комп’ютери або інші пристрої мають функціонувати у процесі взаємодії між собою — від порядку передавання бітів до формату повідомлень електронної пошти.

Створення протоколів диктується необхідністю організації повноцінної взаємодії технічних і програмних засобів різних вузлів мережі. З’єднати два комп’ютери кабелем — цього ще замало, аби забезпечити комунікації: кожен учасник зв’язку надсилатиме повідомлення, які не будуть зрозумілі одержувачам. Такий процес можна порівняти із засіданням, де немає головуючого і всі учасники говорять водночас, та до того ж різними мовами без перекладача. Із цього погляду, протокол, затверджений як стандарт, містить правила, дотримуватись яких неодмінно мають розробники мережного технічного та програмного забезпечення.

Роботи зі стандартизації провадять як національні, так і міжнародні організації. Серед найбільш впливових можна назвати такі: Міжнародна організація зі стандартизації (International Organization for Standardization, ISO), Міжнародний союз з телекомунікацій (International Telecommunication Union, ITU), Європейська асоціація виробників комп’ютерів (European Computer Manufactures Association, ECMA), Американський інститут національних стандартів (American National Standards Institute, ANSI), Інститут інженерів з електроніки і радіоелектроніки (Institute of Electronic and Electrical Engineers, IEEE).

З усвідомленням того, що передавання інформації між мережами різних країн матиме таке саме значення, як і з’єднання телефонних систем, Міжнародна організація зі стандартизації почала розробку еталонної моделі взаємодії відкритих систем (Open System Interconnection, OSI), яку сьогодні оформлено кількома стандартами. Модель OSI передбачає кілька рівнів, кожному з яких відводиться своя роль. Рівневе подання можна обґрунтувати за аналогією зі звичайним спілкуванням. Коли люди спілкуються, вони намагаються обмінятись ідеями. Якщо відправник А хоче передати повідомлення адресатові В, то він має перетворити ідею на слова, а згодом передати ці слова наявними засобами — поштою, за допомогою азбуки Морзе тощо. На цьому рівні ідея не істотна — важливо, які фізичні засоби можна застосувати для передавання символів. Отже, повідомлення проходить три рівні — когнітивний (рівень ідей), мовний (рівень слів) та фізичний. В адресата В проходження рівнів відбувається у зворотному порядку: він одержує лист, читає слова, а далі перетворює їх на ідею. Так само при передаванні даних через мережу повідомлення проходить сім рівнів: фізичний, канальний, мережний, транспортний, сеансовий, подання даних, прикладний. Рівні моделі OSI розроблено не повністю. Верхні три рівні реалізуються прикладними додатками й утворюють єдиний шар (його можна назвати логічним) над мережною інфраструктурою, яку утворюють нижні чотири рівні.