Основная часть
1 Компьютерная сеть (кс).
Компьютерные сети появились сравнительно не давно, к конце 60 – х. годов. Естественно, что компьютерные сети унаследовали много полезных свойств от других, более старых и распространенных телекоммуникационных сетей, а именно телефонных .
Компьютерные сети, называемые также сетями передачи данных, являются логическим результатом эволюции двух важнейших - технических отраслей современной цивилизации – компьютерных и телекоммуникационных технологий.
Наиболее популярные типы сетей - сети операторов связи, корпоративные сети и Интернет. Несмотря на различия межу этими типами сетей, они имеют много общего и, прежде всего, схожую архитектуру. Так, любая телекоммуникационная сеть состоит из магистралей, сетей доступа, информационных центров и оборудования клиентов.
Сети телекоммуникационных операторов отличаются тем, что они предоставляют публичные услуги. Традиционными услугами операторов связи являются телефонии, а так же предоставление каналов связи в аренду тем организациям, которые собираются строить на их основе собственные сети. С распространением компьютерных сетей операторы связи существенно расширили спектр своих услуг, добавив доступ в Интернет, виртуальные частные сети, Веб – хостинг, электронную почту и IP – телефонию, а так же широковещательную рассылку аудио – и видеосигналов.
С середины 80 – х годов 20 – го века в мире начался процесс традиционных операторов связи монополии на предоставление публичных услуг. Этот процесс привел к появлению альтернативных операторов, пытающихся привлечь клиентов расширенным набором услуг и более привлекательным соотношением цены и качества услуг. Знание административного устройства телекоммуникационного мира полезно для понимания особенностей сетевых технологий, которые в некоторых случаях специально разработаны для операторов определенного типа.
Корпоративные сети имеют иерархическую структуру, аналогичную структуре сетей операторов связи, и отличаются от них тем, что, как правило, предоставляют услуги только сотрудникам предприятия, которые владеет сетью.
Услуги компьютерных сетей стали предлагаться намного позже, чем телефонные услуги, и по абсолютному уровню доходов, приносимых операторам связи, они пока значительно отстают от традиционных телефонных услуг. Тем не менее подавляющее большинство операторов связи предоставляет услуги компьютерных сетей, и по темпам роста они намного опережают традиционные услуги, имея отличительные перспективы. В объемном исчислении всемирный трафик данных уже превзошел телефонный трафик, но низкие тарифы на услуги передачи данных пока не позволяют им догнать традиционные услуги в стоимостном выражении. Комбинированные услуги – это прямое следствие конвергенции сетей и главная движущая сила этого процесса .
Услуги можно разделить и по принципу – транспортные и информационные. Телефонный разговор – это пример услуги первого типа, так как оператор доставляет голосовой трафик абонента к другому абоненту. Примерами информационных услуг являются справочные услуги телефонной сети или веб – сайтов.
Сеть - совокупность оборудования, программного обеспечения и кабельных систем, которые сочетают в себе несколько устройств компьютера, так что они могут общаться друг с другом. Сеть состоит из оборудования, кабельных систем и программного обеспечения.
Наш сервер предоставляет для пользователя сети в той или иной форме, некоторые службы. В этом случае, два пользователям хранить свои файлы на сервере и печать документов на принтере, включенных в сеть. Это простой сети, отвечают приведенным выше определением сети.
Эти кабели компьютерные розетки, укрепленных на стенах. Контактов этих разъемов на других (скрытые) стороны подключенных к ним кабелей. Кабели проложены под покрытием пола, потолка и других скрытых местах их противоположные концы прячутся в шкафу управления (GVRP). Шкаф управления, как правило, устанавливается в небольшой комнате, где кабели от всех компьютерах.
Внутри шкафа управления все кабели, подсоединенные к коммутатор (switch). Задача аппаратного и программного коммутатора - перенаправлять сетевой трафик между сетевыми устройствами.
Механизмы взаимодействия компьютеров в сети много заимствованных схемы взаимодействия компьютера с периферийными устройствами. Соединение компьютера с периферийным устройством чаще всего представляет собой соединение " точка-точка".
Для обмена данными между компьютером и периферийным устройством (ПУ) на вашем компьютере установлены внешний интерфейс или порт, комплект проводов, соединяющих компьютер и плутония, а также набор правил для обмена информацией по этим проводам.
В простейшем случае подключения компьютеров могут быть реализованы с помощью тех же инструментов, которые используются для связи компьютеров и периферийных устройств, таких как. через последовательный интерфейс RS-232C. В этом случае взаимодействие двух программ, выполняемых на каждом компьютере. Программа, работающая на одном компьютере, не может получить непосредственный доступ к ресурсам другого компьютера, он может только просить об этом другие программы, запущенные на компьютере, к которому принадлежат эти ресурсы. Эти "просьбы" выражаются в виде текстовых сообщений, передаваемых по каналам связи между компьютерами.
В компьютерных сетях, использовать в качестве потенциального и импульсное кодирование дискретных данных, и конкретный способ представления данных, который никогда не используется внутри компьютера, привал. Модуляция дискретной информации-это синусоидальный сигнал частотой, которая хорошо отражает существующие линии связи.
Потенциал или импульсное кодирование применяется для каналов высокого качества, и модуляции на основе сигналов синусоидальной формы предпочтительнее в тех случаях, когда канал делает сильные искажения в передаваемые сигналы. Обычно модуляция используется в глобальных сетях для передачи данных по аналоговым телефонным каналам связи, которые были разработаны для целей передачи голосовой информации в аналоговой форме и поэтому не слишком хорошо подходит для немедленной передачи импульсов.
Главная цель, которую преследуют подключение компьютеров к сети является возможность использования ресурсов каждого компьютера всем пользователям сети. Для реализации этой возможности компьютеров, подключенных к сети, должны иметь необходимые средства для взаимодействия с другими компьютерами в сети. Разделение сетевых ресурсов, комплексное, оно включает в себя решение многих проблем - выбор способа адресации компьютеров и утверждения электрических сигналов в создании телекоммуникаций, обеспечение надежной передачи данных и обработке сообщений об ошибках, формирование послал и интерпретации полученных сообщений, а также много других важных задач.
Обычный подход в решении сложных проблем является ее декомпозиции на ряд конкретных проблем - подзадачи. Для каждой подзадачи назначается какой-либо модуль. При этом четко определены функции каждого модуля и правил их взаимодействия.
Частным случаем декомпозиции задачи является многоуровневое представление, в котором все множество модулей, для решения подзадачи делится на иерархически упорядоченных групп - уровнях. Для каждого уровня определяется набор функций-запросов, какие модули этом уровне могут применяться модули выше лежащего уровня, чтобы решить свои проблемы. Такое формально определен набор функций, выполняемых данным уровень выше лежащего уровня, а также форматы сообщений, которыми обмениваются два соседних уровней в процессе их взаимодействия, называется интерфейсом.
Интерфейс определяет комплексный сервис, предоставляемый данным уровнем выше лежащего уровня.
Взаимодействие компьютеров в сети, на каждом уровне ведет "переговоры" с соответствующим уровнем на другом компьютере. При отправке сообщения, как члены сети должны занять много соглашений. Например, они должны согласовать уровни и формы электрических сигналов, способ определения длины сообщения, соглашаетесь на методы контроля достоверности и др. иными словами, соглашения должны быть приняты на всех уровнях, начиная с самого низкого уровня передачи битов на самом высоком уровне, детализирующего как информация должна быть объяснена.
Правила взаимодействия между двумя компьютерами может быть описано только как набор процедур для каждого из уровней. Такие формализованные правила, определяющие последовательность и формат сообщений, которыми обмениваются сетевые компоненты, лежащие на одном уровне, но в разных узлах, которые называются протоколами.
Из приведенных определений, можно заметить, что понятие "интерфейс" и "протокол", в сущности, обозначают одно и то же, а именно формализованный набор процедур для взаимодействия компонентов решения проблемы соединения компьютеров в сети. Однако, довольно часто использовании каждого из этих терминов, есть некий нюанс: термин "протокол" часто используется для описания правил взаимодействия компонент одного уровня, расположенные на различных узлах сети, и "интерфейс" - описания правил взаимодействия компонентов соседних уровней, расположенных в пределах одного узла.
Согласованный набор протоколов разных уровней, достаточный для организации взаимосвязи, называется стеком протоколов.
Программные средства, реализующие определенный протокол, называемый также протокола. Соотношение между протоколом - это формальная процедура взаимодействия, и протокола является средством реализации этой процедуры, аналогично соотношению между алгоритмом решения некоторой задачи и программой, которая решает эту проблему. Понятно, что один и тот же алгоритм может быть запрограммирован с разной степенью эффективности. Аналогичным образом, протокол может иметь несколько реализаций, таких как IPX протокол, реализованный корпорацией Microsoft для Windows NT в качестве программного продукта, NWLink, обладает характеристиками, которые отличаются от осуществления настоящего протокола Novell.
Протоколы реализуются не только программное и аппаратное обеспечение компьютеров и коммуникационных устройств. Действительно, в общем случае, для подключения компьютеров в сети не напрямую - " компьютер-компьютер", и с помощью различных коммуникационных устройств, таких как концентраторы, коммутаторы или маршрутизаторы. В зависимости от типа устройства, оно должно быть построено в инструменты, которые реализуют определенный набор сетевых протоколов.
Взаимодействия могут быть использованы два основных типа протоколов. В протоколах с установлением соединения (Connection-oriented network service, CONS) перед обменом данными отправитель и получатель должны сначала установить соединение, то есть, договориться о параметрах процедуры обмена, который будет действовать только в соединении. После завершения диалога они должны разорвать соединение. Когда новое соединение установлено, переговорный процесс повторяется. Телефон является примером взаимодействия, основанный на установлении соединения.
Вторая группа протоколы без установления соединения (connectionless network service, CLN). Эти протоколы называются также дейтаграммными протоколами. Отправитель просто передает сообщение, когда он будет готов. Опускание письма в почтовый ящик является примером соединения.