Kombinationen av ovanstående komponenter till ett nätverk kan göras på olika sätt och medel. Beroende på sammansättningen av deras komponenter, metoderna för deras anslutning, användningsområdet och andra funktioner kan nätverk delas in i klasser på ett sådant sätt att det beskrivna nätverkets tillhörighet till en eller annan klass helt kan karakterisera egenskaperna och kvalitativa parametrar för nätverket.
Denna typ av klassificering av nätverk är dock ganska villkorad. Den mest utbredda idag är uppdelningen av datornätverk på basis av territoriellt läge.
På grundval av detta delas nätverk in i tre huvudklasser:
LAN - lokala nätverk (Local Area Networks);
MAN - stadsnätverk (Metropolitan Area Networks).
WAN - globala nätverk (Wide Area Networks);
Lokalt nätverk (LAN)är ett kommunikationssystem som stöder, inom en byggnad eller något annat begränsat område, en eller flera höghastighets digitala informationsöverföringskanaler som tillhandahålls till anslutna enheter för kortvarig exklusiv användning. De territorier som omfattas av LA kan variera avsevärt.
Längden på kommunikationslinjer för vissa nätverk kan inte vara mer än 1000 m, medan andra LAN kan betjäna hela staden. Betjänade territorier kan vara både fabriker, fartyg, flygplan och institutioner, universitet, högskolor. Koaxialkablar används vanligtvis som överföringsmedium, även om tvinnade par och fiberoptiska nätverk blir allt vanligare, och trådlös LAN-teknik har också utvecklats snabbt under de senaste åren, med hjälp av en av tre typer av strålning: bredbandsradiosignaler, lågeffektstrålning ultrahög. frekvenser (mikrovågsstrålning) och infraröda strålar.
korta avstånd mellan nätverksnoder, överföringsmediet som används och den tillhörande låga sannolikheten för fel i de överförda data gör det möjligt att upprätthålla höga växelkurser - från 1 Mbps till 100 Mbps ).
Stadsnätverk, som regel täcker en grupp byggnader och är implementerade på fiberoptiska eller bredbandskablar. Enligt deras egenskaper är de mellanliggande mellan lokala och globala nätverk. Nyligen, i samband med utläggning av höghastighets- och pålitliga fiberoptiska kablar i stads- och intercityområden, och nya lovande nätverksprotokoll, till exempel ATM (Asynchronous Transfer Mode - asynchronous transfer mode), som i framtiden kan användas både i lokala och globala nätverk.
globala nätverk, till skillnad från lokala, täcker som regel mycket större territorier och till och med de flesta regioner i världen (Internet kan tjäna som ett exempel). För närvarande används analoga eller digitala trådbundna kanaler som överföringsmedium i globala nätverk, liksom satellitkanaler kommunikation (vanligtvis för kommunikation mellan kontinenter). Överföringshastighetsbegränsningar (upp till 28,8 Kbps på analoga kanaler och upp till 64 Kbps på användarsektioner av digitala kanaler) och den relativt låga tillförlitligheten hos analoga kanaler, vilket kräver användning av feldetekterings- och korrigeringsverktyg på de lägre nivåerna av protokollen, avsevärt minska växelkursdata i globala nätverk jämfört med lokala.
Det finns andra klassificeringsfunktioner i datornätverk.
Efter verksamhetsområde nätverk är indelade i:
banknätverk,
Nätverk av vetenskapliga institutioner,
Universitetsnätverk;
Enligt driftsformen kan särskiljas:
Kommersiella nätverk;
gratis nätverk,
Företagsnätverk
nätverk allmänt bruk;
Av de implementerade funktionernas natur nätverk är indelade i:
Computational, designad för att lösa kontrollproblem baserat på beräkningsprocess av den initiala informationen;
Information, utformad för att erhålla referensdata på begäran av användare; blandade, där dator- och informationsfunktioner implementeras.
Som ledning datornätverk är indelade i:
Nätverk med decentraliserad kontroll;
Centraliserad förvaltning;
Blandad ledning.
I det första fallet innehåller varje dator som är en del av nätverket en komplett uppsättning mjukvaruverktyg för att koordinera nätverksoperationer. Nätverk av denna typ är komplexa och ganska dyra, eftersom operativsystemen på enskilda datorer är utvecklade med fokus på delad åtkomst till nätverkets gemensamma minnesfält.
I förhållandena för blandade nätverk under centraliserad kontroll är uppgifter med högsta prioritet och som regel förknippade med bearbetning av stora mängder information.
Genom programvarukompatibilitet det finns nätverk:
Homogen;
Homogen (bestående av mjukvarukompatibla datorer)
Heterogen eller heterogen (om datorerna som ingår i nätverket är programmässigt inkompatibla).
Lokala nätverk
Det finns två sätt att bygga lokala nätverk och följaktligen två typer: klient/server-nätverk och peer-to-peer-nätverk.
Klient/server-nätverk
I klient/server-nätverk används en dedikerad dator (server) på vilken delade filer är koncentrerade och som tillhandahåller en utskriftstjänst för många användare (fig. 1).
Ris. ett.Klient/server-nätverk
Server -en dator som är ansluten till ett nätverk och förser sina användare med vissa tjänster.
Servrar kan utföra datalagring, databashantering, fjärrbearbetning av jobb, utskrift av jobb och ett antal andra funktioner som nätverksanvändare kan behöva. Servern är källan till nätverksresurser. Det kan finnas ganska många servrar på nätverket, och var och en av dem kan betjäna sin egen grupp av användare eller hantera vissa databaser.
Arbetsstation- en persondator ansluten till nätverket, genom vilken användaren får tillgång till sina resurser. Nätverksarbetsstationen fungerar i både nätverks- och lokalläge. Den är utrustad med sitt eget operativsystem (MSDOS, Windows, etc.), ger användaren alla nödvändiga verktyg för att lösa tillämpade problem. Arbetsstationer som är anslutna till servern kallas klienter. Som klienter kan användas som kraftfulla datorer för resurskrävande bearbetning kalkylblad, och lågenergidatorer för enkel ordbehandling. Däremot är kraftfulla datorer vanligtvis installerade som servrar. På grund av behovet av att säkerställa samtidig behandling av förfrågningar från ett stort antal kunder och bra skydd nätverksdata från obehörig åtkomst, måste servern köra ett specialiserat operativsystem.
Exempel: Novell Net Ware, Windows NT Server, IBM OS/2 Lan Server, Banyan Vines.
Peer-to-peer-nätverk
Dedikerade servrar används inte i peer-to-peer-nätverk (Fig. 2). Samtidigt som den betjänar användaren kan en dator i ett peer-to-peer-nätverk ta på sig funktionerna hos en server, utföra utskriftsjobb och svara på filförfrågningar från andra arbetsstationer i nätverket. Naturligtvis, om datorn inte delar sin disk utrymme eller din skrivare, så är det bara en klient i förhållande till andra arbetsstationer som fungerar som en server. Windows 95 har inbyggda möjligheter för att bygga ett peer-to-peer-nätverk. Om du behöver ansluta till andra peer-to-peer-nätverk, stöder Windows 95 följande nätverk:
NetWare Lite
Artisoft LANtastic.
Ris. 2.Placering av datorer i peer-to-peer-nätverk.
Nätverks topologi
Under topologi hänvisar till beskrivningen av nätverksegenskaperna som är inneboende i alla dess homomorfa transformationer, dvs. sådana förändringar utseende nätverk, avstånden mellan dess element, deras inbördes arrangemang, där förhållandet mellan dessa element och varandra inte förändras.
Topologin för ett datornätverk bestäms till stor del av hur datorer är anslutna till varandra. Topologi bestämmer till stor del många viktiga egenskaper hos ett nätverk, såsom tillförlitlighet (överlevnadsförmåga), prestanda, etc. Det finns olika tillvägagångssätt för att klassificera nätverkstopologier. Enligt en av dem är lokala nätverkskonfigurationer indelade i två huvudklasser: utsända och i följd.
I sändningskonfigurationer, varje PC (transceiver fysiska signaler) sänder signaler som kan uppfattas av andra datorer. Sådana konfigurationer inkluderar topologier "gemensam buss", "träd", "stjärna med passivt centrum". Ett stjärna-med-passivt-centrum-nätverk kan ses som ett slags "träd" som har en rot med en gren till varje ansluten enhet.
I seriella konfigurationer överför varje fysiskt underlager information till endast en PC. Exempel på sekventiella konfigurationer är: godtycklig (godtycklig anslutning av datorer), hierarkisk, "ring", "kedja", "stjärna med ett intelligent centrum", "snöflinga" och
Övrig.
Det mest optimala när det gäller tillförlitlighet (möjligheten att nätverket fungerar i händelse av fel på enskilda noder eller kommunikationskanaler) är helt uppkopplat nätverk, dvs. ett nätverk där varje nätverksnod är ansluten till alla andra noder, men med ett stort antal noder kräver ett sådant nätverk ett stort antal kommunikationskanaler och är svårt att implementera på grund av tekniska svårigheter och höga kostnader. Därför är nästan alla nätverk ofullständigt ansluten.
Även om det för ett givet antal noder i ett icke-mesh-nätverk kan finnas ett stort antal alternativ för att ansluta nätverksnoder, i praktiken används vanligtvis de tre vanligaste (grundläggande) LAN-topologierna:
1. gemensam buss;
2. ring;
3. stjärna.
Busstopologi (Fig. 3), när alla nätverksnoder är anslutna till en öppen kanal, vanligtvis kallad en buss.
Fig 3.Busstopologi.
I det här fallet fungerar en av maskinerna som en systemserver som ger centraliserad åtkomst till delade filer och databaser, skrivare och andra datorresurser.
Nätverk av denna typ har blivit mycket populära på grund av låg kostnad, hög flexibilitet och dataöverföringshastighet, enkel nätverksexpansion (att ansluta nya abonnenter till nätverket påverkar inte dess huvudsakliga egenskaper). Nackdelarna med busstopologi inkluderar behovet av att använda ganska komplexa protokoll och sårbarheten för fysisk skada på kabeln.
Ringtopologi (Fig. 4), när alla nätverksnoder är anslutna till en sluten ringkanal .
Fig 4.Topologi "Ring".
Denna nätverksstruktur kännetecknas av att information kan sändas längs ringen i endast en riktning och alla anslutna datorer kan delta i dess mottagning och överföring. I det här fallet måste mottagarabonnenten markera den mottagna informationen med en speciell markör, annars kan "förlorade" data dyka upp som stör den normala driften av nätverket.
Som en seriekopplingskonfiguration är ringen särskilt sårbar för fel: fel i något kabelsegment leder till att tjänsten upphör för alla användare. LAN-designers har ansträngt sig mycket för att hantera detta problem. Skydd mot skador eller fel tillhandahålls antingen genom att stänga ringen på returvägen (backup) eller genom att byta till en reservring. I båda fallen är den allmänna ringtopologin bevarad.
Stjärntopologi (Figur 5), när alla nätverksnoder är anslutna till en central nod, kallad värd ( värd) eller nav ( nav).
Fig 5.Topologi "Star".
En konfiguration kan ses som en vidareutveckling av ett träd med en rot, med en gren till varje ansluten enhet. En omkopplingsenhet är vanligtvis placerad i mitten av nätverket, vilket säkerställer systemets livskraft. LAN med denna konfiguration används oftast i automatiserade kontorshanteringssystem som använder en central databas. Star LAN tenderar att vara mindre tillförlitliga än delade buss- eller hierarkiska nätverk, men detta problem löses genom att duplicera den centrala platshårdvaran. Nackdelarna inkluderar betydande kabelförbrukning (ibland flera gånger högre än förbrukningen i liknande LAN-möjligheter med en gemensam buss eller hierarkisk).
Nätverk kan också vara av blandad topologi ( hybrid) när separata delar av nätverket har olika topologier. Ett exempel är det lokala FDDI-nätverket, där huvudnoderna (ryggrads-)noderna är anslutna till ringkanalen och de återstående noderna är anslutna till dem i en hierarkisk topologi.
Att kombinera datorer och enheter till ett nätverk kan göras på olika sätt och medel. Beroende på sammansättningen av deras komponenter, metoderna för deras anslutning, användningsområdet och andra funktioner kan nätverk delas in i klasser på ett sådant sätt att det beskrivna nätverkets tillhörighet till en eller annan klass helt kan karakterisera egenskaperna och kvalitativa parametrar för nätverket.
Denna typ av klassificering av nätverk är dock ganska villkorad. Den mest utbredda idag är uppdelningen av datornätverk på basis av territoriellt läge. På grundval av detta delas nätverk in i tre huvudklasser:
LAN (Local Area Networks) - lokala nätverk;
MAN (Metropolitan Area Networks) - regionala (stads- eller företags-) nätverk;
WAN (Wide Area Networks) - globala nätverk.
Ett lokalt nätverk (LAN) är ett kommunikationssystem som stöder, inom en byggnad eller något annat begränsat område, en eller flera höghastighetskanaler för digital informationsöverföring som tillhandahålls till anslutna enheter för kortvarig exklusiv användning. De territorier som omfattas av LA kan variera avsevärt.
Längden på kommunikationslinjer för vissa nätverk kan inte vara mer än 1000 m, medan andra LAN kan betjäna hela staden. Betjänade territorier kan vara både fabriker, fartyg, flygplan och institutioner, universitet, högskolor. Koaxialkablar används vanligtvis som överföringsmedium, även om tvinnade par och fiberoptiska nätverk blir allt vanligare, och trådlös LAN-teknik har också utvecklats snabbt under de senaste åren, med hjälp av en av tre typer av strålning: bredbandsradiosignaler, lågeffektstrålning ultrahög. frekvenser (mikrovågsstrålning) och infraröda strålar.
Små avstånd mellan nätverksnoder, överföringsmediet som används och den tillhörande låga sannolikheten för fel i de överförda data gör det möjligt att upprätthålla höga växelkurser - från 1 Mbps till 100 Mbps /med).
Regionala nät täcker som regel en grupp byggnader och är implementerade på fiberoptiska eller bredbandskablar. Enligt deras egenskaper är de mellanliggande mellan lokala och globala nätverk.
Globala nätverk, till skillnad från lokala, täcker som regel mycket större territorier och till och med de flesta regioner i världen (Internet är ett exempel). För närvarande används analoga eller digitala trådbundna kanaler, såväl som satellitkommunikationskanaler (vanligtvis för kommunikation mellan kontinenter) som överföringsmedium i globala nätverk. Överföringshastighetsbegränsningar och relativt låg tillförlitlighet hos analoga kanaler, som kräver användning av feldetekterings- och korrigeringsverktyg på de lägre nivåerna av protokollen, minskar datautbytet avsevärt i globala nätverk jämfört med lokala.
Det finns andra klassificeringsfunktioner i datornätverk. Till exempel:
– Beroende på funktionsområdet kan nätverken delas in i bankvetenskapliga institutioner, universitetsinstitutioner;
- enligt funktionsformen går det att skilja mellan kommersiella och gratis nätverk, företags- och allmänt bruk;
- beroende på arten av de implementerade funktionerna är nätverken uppdelade i beräkningstekniska (designade för att lösa kontrollproblem baserat på beräkningsbehandling av den initiala informationen); informativ (designad för att erhålla referensdata på begäran av användare); blandade (dator- och informationsfunktioner är implementerade i dem);
- enligt styrmetoden delas datornät in i nätverk med decentraliserad, centraliserad och blandad styrning. I det första fallet innehåller varje dator som är en del av nätverket en komplett uppsättning mjukvaruverktyg för att koordinera nätverksoperationer. Nätverk av denna typ är komplexa och ganska dyra, eftersom operativsystemen för enskilda datorer är utvecklade med fokus på kollektiv åtkomst till nätverkets gemensamma minnesfält. I förhållandena för blandade nätverk under centraliserad kontroll löses uppgifter med högsta prioritet och som regel är förknippade med bearbetning av stora mängder information.
Lokala nätverk
Ett lokalt nätverk skapas, som regel, för att dela datorresurser eller data (vanligtvis i en organisation). Ur teknisk synvinkel är ett lokalt nätverk en samling datorer och kommunikationskanaler som kombinerar datorer till en struktur med en specifik konfiguration, samt nätverksprogramvara som styr nätverket. Sättet som datorer är anslutna till ett lokalt nätverk kallas topologi.
Topologi bestämmer till stor del många viktiga egenskaper hos ett nätverk, såsom tillförlitlighet (överlevnadsförmåga), prestanda, etc. Det finns olika tillvägagångssätt för att klassificera nätverkstopologier. När det gäller prestanda är de uppdelade i två huvudklasser: broadcast och seriell.
I sändningskonfigurationer sänder varje dator signaler som kan tas upp av andra datorer. Sådana konfigurationer inkluderar topologier "gemensam buss", "träd", "stjärna med passivt centrum". Ett stjärna-med-passivt-centrum-nätverk kan ses som ett slags "träd" som har en rot med en gren till varje ansluten enhet.
I seriella konfigurationer överför varje fysiskt underlager information till endast en PC. Exempel på sekventiella konfigurationer är: godtycklig (godtycklig anslutning av datorer), hierarkisk, "ring", "kedja", "stjärna med ett intelligent centrum", "snöflinga" och andra.
Topologi "Buss"
Figur 10.2. LAN-busstopologi
Med en sådan koppling kan utbytet göras mellan vilka datorer som helst i nätverket, oavsett de andra. Om kommunikationen mellan en dator och den gemensamma bussen är skadad, kopplas denna dator från nätverket, men hela nätverket fungerar. I denna mening är nätverket ganska stabilt, men om bussen är skadad, så misslyckas hela nätverket.
Topologi "Ring"
Figur 10.3. Ring LAN-topologi
Denna anslutning överför även data seriellt från dator till dator, men jämfört med en enkel seriell anslutning kan data överföras i två riktningar, vilket ökar motståndet mot nätverksfel. Ett avbrott tar inte ner nätverket, men två avbrott gör att nätverket inte fungerar. Ringnätverket används ofta, främst på grund av den höga dataöverföringshastigheten. Ringnät är de snabbaste.
Topologi "Star"
Figur 10.4. Star LAN-topologi
När det är anslutet i en stjärna är nätverket mycket motståndskraftigt mot skador. Om en av anslutningarna är skadad är endast en dator frånkopplad från nätverket. Dessutom låter detta anslutningsschema dig skapa komplexa förgrenade nätverk. Enheter som låter dig organisera komplexa nätverksstrukturer kallas hubbar och switchar.
VITRYSSLANDS NATIONELLA TEKNISKA UNIVERSITET
INTERNATIONELLA INSTITUTTET FÖR DISTANSUTBILDNING
TESTA
AKADEMISK DISCIPLINE: Datornätverk
Typer av datornätverk
Datanätverk kan klassificeras enligt olika kriterier.
jag. Enligt principerna för förvaltning:
1. Peer-to-peer - inte ha en dedikerad server. I vilka styrfunktioner växelvis överförs från en arbetsstation till en annan;
2. Multi-rank är ett nätverk som innehåller en eller flera dedikerade servrar. De återstående datorerna i ett sådant nätverk (arbetsstationer) fungerar som klienter.
II. Genom anslutningsmetod:
1. "Direktanslutning"- två persondatorer är sammankopplade med en bit kabel. Detta gör att en dator (master) kan komma åt resurserna hos en annan (slav);
2. "Gemensam buss" - ansluta datorer till en kabel;
3. "Stjärna" - anslutning genom den centrala noden;
4. "Ringa" - seriell anslutning av PC:n i två riktningar.
III. Efter områdestäckning:
1. Det lokala nätverket(ett nätverk där datorer är placerade på ett avstånd av upp till en kilometer och vanligtvis är anslutna med höghastighetskommunikationslinjer.) - 0,1 - 1,0 km; LAN-noder finns i samma rum, våning, byggnad.
2. Företagsnätverk(inom är inom samma organisation, företag, anläggning). Antalet noder i CVS kan nå flera hundra. Samtidigt omfattar företagsnätverket vanligtvis inte bara personliga datorer, men också kraftfulla datorer, samt olika teknisk utrustning (robotar, löpande band, etc.).
Företagsnätverket gör det möjligt att underlätta förvaltningen av företaget och ledningen av den tekniska processen, för att etablera tydlig kontroll över informations- och produktionsresurser.
3. Globalt nätverk(ett nätverk vars element är separerade från varandra med ett betydande avstånd) - upp till 1000 km.
Som kommunikationslinjer i globala nätverk används både speciallagda (till exempel transatlantisk fiberoptisk kabel) och befintliga kommunikationslinjer (till exempel telefonnät). Antalet noder i ett varmvattenförsörjningssystem kan uppgå till tiotals miljoner. Det globala nätverket inkluderar separata lokala nätverk och företagsnätverk.
4. World Wide Web- Enande av globala nätverk (Internet).
TOPOLOGI AV DATORNÄT
Nätverkstopologi är den geometriska formen och det fysiska arrangemanget av datorer i förhållande till varandra. Nätverkstopologi låter dig jämföra och klassificera olika nätverk. Det finns tre huvudtyper av topologi:
1) Stjärna;
2) Ring;
BUSTOPOLOGI
Denna topologi använder en enda överföringskanal baserat på koaxialkabel kallas "däck". Allt nätverksdatorer kopplas direkt till bussen. I ändarna av busskabeln är speciella pluggar installerade - "terminatorer" (terminator). De är nödvändiga för att släcka signalen efter att ha passerat bussen. Nackdelarna med "Bus" -topologin inkluderar följande:
Data som överförs via kabeln är tillgänglig för alla anslutna datorer;
Vid ett bussavbrott upphör hela nätet att fungera.
TOPOLOGI "RING"
Ringtopologi kännetecknas av frånvaron av anslutningsändpunkter; nätverket är stängt och bildar en oupplöslig ring genom vilken data överförs. Denna topologi innebär följande överföringsmekanism: data överförs sekventiellt från en dator till en annan tills den når mottagardatorn. Nackdelarna med "ring"-topologin är desamma som för "bus"-topologin:
Allmänhetens tillgänglighet av data;
Kabelsystemets motståndskraft mot skador.
STJÄRNTOPOLOGI
I ett nätverk med en "stjärna"-topologi är alla datorer anslutna till en speciell enhet som kallas nätverkshubb eller "hub" (hub), som utför funktionerna för datadistribution. Det finns inga direkta anslutningar mellan två datorer i nätverket. På grund av detta är det möjligt att lösa problemet med offentlig datatillgänglighet, samt öka motståndet mot skador på kabelsystemet. Nätverksfunktionalitet beror dock på nätverkshubbens tillstånd.
Operatörsåtkomstmetoder i datornätverk
Olika nätverk har olika procedurer för utbyte av data mellan arbetsstationer.
International Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE) har utvecklat standarder (IEEE802.3, IEEE802.4 och IEEE802.5) som beskriver metoder för åtkomst till nätverksdatakanaler.
De vanligaste implementeringarna av åtkomstmetoder är Ethernet, ArcNet och Token Ring. Dessa implementeringar är baserade på standarderna IEEE802.3, IEEE802.4 respektive IEEE802.5.
Ethernet-åtkomstmetod
Denna åtkomstmetod, utvecklad av Xerox 1975, är den mest populära. Det ger hög dataöverföringshastighet och tillförlitlighet.
Denna åtkomstmetod använder en "gemensam buss"-topologi. Därför tas ett meddelande som skickas av en arbetsstation emot samtidigt av alla andra stationer som är anslutna till den gemensamma bussen. Men meddelandet är bara för en station (det inkluderar adressen till destinationsstationen och adressen till avsändaren). Stationen som meddelandet är avsett tar emot det, resten ignorerar det.
Ethernet-åtkomstmetoden är en Carter Sense Multiple Access med Collision Detection-metod (CSMA/CD -Carter Sense Multiple Access with Collision Detection).
Före sändning avgör arbetsstationen om kanalen är ledig eller upptagen. Om kanalen är ledig börjar stationen sända.
Ethernet utesluter inte möjligheten till samtidig överföring av meddelanden från två eller flera stationer. Hårdvaran känner automatiskt igen sådana konflikter. Efter att en kollision har upptäckts fördröjer stationerna sändningen en tid. Den här tiden är kort och varje station har sin egen. Efter en fördröjning återupptas överföringen.
I verkligheten leder konflikter till en minskning av nätverkets prestanda endast om flera tiotals eller hundratals stationer är i drift.
ArcNet åtkomstmetod
Denna metod utvecklades av Datapoint Corp. Det har också blivit utbrett, till stor del beroende på att ArcNet-utrustning är billigare än Ethernet- eller Token-Ring-utrustning.
ArcNet används i lokala nätverk med stjärntopologi. En av datorerna skapar en speciell markör (meddelande speciell sort), som överförs sekventiellt från en dator till en annan.
Om en station vill skicka ett meddelande till en annan station måste den vänta på token och lägga till meddelandet till det, komplett med avsändar- och destinationsadresser. När paketet når destinationsstationen kommer meddelandet att "hakas av" från markören och överföras till stationen.
Token-Ring åtkomstmetod
Token-Ring-åtkomstmetoden har utvecklats av IBM och är designad för en ringnätstopologi.
Denna metod liknar ArcNet genom att den också använder en token som skickas från en station till en annan. Till skillnad från ArcNet tillåter Token-Ring-åtkomstmetoden dig att tilldela olika prioriteringar till olika arbetsstationer.
Kommunikationsmedier, deras egenskaper
Koaxialkabel
Koaxialkabel var den första typen av kabel som användes för att ansluta datorer till ett nätverk. Denna typ av kabel består av en central kopparledare täckt med ett plastisoleringsmaterial, som i sin tur omges av ett kopparnät och/eller aluminiumfolie. Denna yttre ledare ger jordning och skyddar mittledaren från extern elektromagnetisk störning. Vid läggning av nätverk används två typer av kabel - "Tjock koaxialkabel" (Thicknet) och "Tunn koaxialkabel" (Thinnet). Nätverk baserade på koaxialkabel ger överföring i hastigheter upp till 10 Mbps. Maximal längd segmentet ligger i intervallet från 185 till 500 m, beroende på typ av kabel.
"Twisted Pair"
Twisted pair-kabel är en av de vanligaste kabeltyperna idag. Den består av flera par koppartrådar täckta med en plastmantel. Ledningarna som utgör varje par är tvinnade runt varandra, vilket ger skydd mot ömsesidig störning. Kablar av denna typ är indelade i två klasser - "skärmat tvinnat par" ("Skärmad tvinnat par") och "oskärmat tvinnat par" ("Unshielded twisted pair"). Skillnaden mellan dessa klasser är att skärmade tvinnade par är mer skyddade från extern elektromagnetisk störning på grund av närvaron av en extra skärm av kopparnät och/eller aluminiumfolie som omger kabeltrådarna. Twisted-pair-nätverk, beroende på kabelkategori, tillhandahåller överföring med hastigheter från 10 Mbps till 1 Gbps. Längden på ett kabelsegment får inte överstiga 100 m (upp till 100 Mbps) eller 30 m (1 Gbps).
Fiberoptisk kabel
Fiberoptiska kablar är den mest avancerade kabeltekniken, som ger höghastighetsdataöverföring över långa avstånd, resistent mot störningar och avlyssning. En optisk fiberkabel består av en central glas- eller plastledare omgiven av ett lager av glas eller plastbeläggning och en yttre skyddsmantel. Dataöverföringen sker med hjälp av en laser- eller LED-sändare som skickar enkelriktade ljuspulser genom mittledaren. Signalen i andra änden tas emot av en fotodiodmottagare, som omvandlar ljuspulserna till elektriska signaler som kan bearbetas av en dator. Överföringshastigheten för fiberoptiska nätverk sträcker sig från 100 Mbps till 2 Gbps. Segmentets längdgräns är 2 km.
Moderna nätverk kan klassificeras enligt olika kriterier:
Genom avstånd till datorer:
Lokalt LAN (Local Area Network) - ett nätverk inom ett företag, institution, en organisation. Datorer är placerade på ett avstånd av upp till flera kilometer och är vanligtvis anslutna med höghastighetskommunikationslinjer.
Regional MAN (Metropolitan Area Network) - förena användare av regionen, staden, små länder. Telefonlinjer används som kommunikationskanaler. Avståndet mellan nätverksnoder är från 10 till 1000 km.
Globalt WAN (Wide Area Network) - inkluderar andra globala nätverk, lokala nätverk, såväl som datorer som är separat anslutna till det.
Enligt syftet och listan över tillhandahållna tjänster:
- Allmän användning av filer och skrivare - med hjälp av en speciell dator (filserver, skrivarserver) organiseras användarnas tillgång till filer och skrivare.
Allmän användning av databaser - med hjälp av en speciell dator (databasserver) organiseras användaråtkomsten till databasen.
Tillämpning av internetteknik - e-post, World Wide Web, telekonferenser, videokonferenser, filöverföring över Internet.
För att organisera interaktionen:
- Peer-to-peer-nätverk - alla datorer i ett peer-to-peer-nätverk är lika, medan alla nätverksanvändare kan komma åt data som lagras på vilken dator som helst. Den största fördelen med peer-to-peer-nätverk är den enkla installationen och driften. Den största nackdelen är att det under förhållandena för peer-to-peer-nätverk är svårt att lösa informationssäkerhetsfrågor. Därför används denna metod för att organisera ett nätverk för nätverk med ett litet antal datorer och där frågan om dataskydd inte är en principfråga.
- Nätverk med en dedikerad server ( hierarkiska nätverk) - vid installation av ett nätverk, ett eller flera servrar- datorer som hanterar utbyte av data över nätverket och distribution av resurser. Alla datorer som har tillgång till serverns tjänster anropas nätverksklient eller arbetsstation. Servern själv kan bara vara en klient till en server på en högre nivå i hierarkin. Den hierarkiska nätverksmodellen är den mest föredragna, eftersom den gör det möjligt att skapa den mest stabila nätverksstrukturen och mer rationellt allokera resurser. Fördelen med ett hierarkiskt nätverk är också en högre nivå av dataskydd.
Nackdelarna med ett hierarkiskt nätverk, jämfört med peer-to-peer-nätverk, inkluderar:
Behovet av ett extra OS för servern.
Högre nätverksinstallation och uppgraderingskomplexitet.
Behovet av tilldelning separat dator som server
Med serverteknik:
Nätverk med filserverarkitektur - en filserver används på vilken de flesta program och data lagras. På användarens begäran skickas det nödvändiga programmet och data till honom. Informationsbehandling sker på arbetsstationen.
Nätverk med klient-server-arkitektur - data utbyts mellan klientapplikationen och serverapplikationen. Data lagras och bearbetas på en kraftfull server som också styr åtkomst till resurser och data. Arbetsstationen tar bara emot resultaten av frågan.
Enligt hastigheten på informationsöverföringen datornätverk är indelade i låg-, medel- och höghastighets:
Låghastighetsnätverk - upp till 10 Mbps;
Medelhastighetsnätverk - upp till 100 Mbps;
Höghastighetsnätverk - över 100 Mbps.
Beroende på typen av överföringsmedium delas nätverk in i:
Trådbunden (koaxialkabel, tvinnat par, fiberoptik);
Trådlös med överföring av information via radiokanaler eller i det infraröda området.
Genom topologi (hur datorer är anslutna till varandra):
Gemensam buss;
Nätverks topologi
En nätverkstopologi hänvisar till den fysiska eller elektriska konfigurationen av kablar och nätverksanslutningar.
I nätverkstopologi används flera specialiserade termer:
Nätverksnod - en dator eller en nätverksväxlingsenhet;
Nätverksgren - en väg som förbinder två intilliggande noder;
Terminalnod - en nod belägen i slutet av endast en gren;
Mellanliggande nod - en nod belägen i ändarna av mer än en gren;
Intilliggande noder är noder sammankopplade med minst en väg som inte innehåller några andra noder.
Alla datornätverk kan ses som en samling noder. Konfigurationen av fysiska anslutningar bestäms av datorernas elektriska anslutningar till varandra och kan skilja sig från konfigurationen av logiska anslutningar mellan nätverksnoder. Logiska sambandär dataöverföringsvägar mellan nätverksnoder, bildas av lämpliga utrustningsinställningar.
Det finns tre huvudtyper av fysisk topologi för lokala nätverk:
Ringtopologi tillhandahåller anslutning av nätverksnoder med en sluten kurva, dvs. medium kabel. I ett sådant nätverk är två och endast två grenar anslutna till varje nod. Information sänds längs ringen från nod till nod, vanligtvis i en riktning. Varje mellannod mellan sändare och mottagare vidarebefordrar det skickade meddelandet.
Den mottagande noden känner igen och tar endast emot meddelanden adresserade till den. I ett nät med ringtopologi ska särskilda åtgärder vidtas så att vid fel eller frånkoppling av en station inte avbryts kommunikationskanalen mellan de andra stationerna. Fördelen med denna topologi är den enkla hanteringen, nackdelen är möjligheten av fel på hela nätverket om det finns ett fel i kanalen mellan två noder.
Busstopologi en av de enklaste, implementerad med en kabel som alla datorer är anslutna till. Alla signaler som sänds av en dator i nätverket färdas längs bussen i båda riktningarna till alla andra datorer.
Topologistjärna använder en separat kabel för varje dator, dirigerad från en central enhet som kallas nav eller koncentrator. Hubben översätter signaler från vilken som helst av sina portar till alla andra portar, vilket gör att signalerna som skickas av en nod når resten av datorerna. I ett sådant nätverk finns det bara en mellannod. Ett stjärnbaserat nätverk är mer feltolerant än ett bussbaserat nätverk, eftersom ett kabelfel direkt bara påverkar datorn som det är anslutet till och inte hela nätverket.
Medan små nätverk tenderar att ha en typisk stjärn-, ring- eller busstopologi, tenderar stora nätverk att ha slumpmässiga anslutningar mellan datorer. I sådana nätverk är det möjligt att peka ut separata godtyckligt delnät med en typisk topologi, därför kallas de nätverk med blandad topologi. Valet av en viss topologi bestäms av nätverkets omfattning, den geografiska platsen för dess noder och dimensionen av nätverket som helhet.
Modell för sammankoppling av öppna system. Huvuduppgiften som ska lösas när man skapar datornätverk är att säkerställa utrustningens kompatibilitet när det gäller elektriska och mekaniska egenskaper och att säkerställa kompatibiliteten för informationsstöd (program och data) när det gäller kodsystem och dataformat. Lösningen på detta problem hör till området standardisering. Ett exempel på att lösa detta problem är den sk modell för sammankoppling av öppna system OSI (Model of Open System Interconnections).
Enligt OSI-modellen bör datornätverkens arkitektur övervägas på olika nivåer (det totala antalet nivåer är upp till sju). Den översta nivån är applikationsnivån. På denna nivå interagerar användaren med datorsystem. Den lägsta nivån är fysisk. Det ger signalutbyte mellan enheter. Utbytet av data i kommunikationssystem sker genom att flytta dem från det övre lagret till det nedre, sedan transportera dem och slutligen spela upp dem på klientens dator som ett resultat av att de flyttas från det undre lagret till det övre.
Låt oss överväga hur data utbyts mellan användare på olika kontinenter i OSI-modellen.
1. På applikationsnivå, med hjälp av speciella applikationer, skapar användaren ett dokument (meddelande, bild, etc.).
2. Vid presentationslagret fångar hans dators operativsystem var de genererade data finns (i RAM, i en fil på hårddisken, etc.) och ger interaktion med nästa lager.
3. På sessionsnivå interagerar användarens dator med ett lokalt eller globalt nätverk. Protokollen för detta lager kontrollerar användarens rättigheter att "gå i luften" och överföra dokumentet till transportlagrets protokoll.
4. På transportnivå omvandlas dokumentet till den form som data ska överföras i det nätverk som används. Till exempel kan den skäras i små förpackningar av standardstorlek.
5. Nätverkslagret bestämmer rutten för datarörelse i nätverket. Så, till exempel, om data på transportnivån "skivas" i paket, måste varje paket på nätverksnivå få en adress till vilken det ska levereras oavsett andra paket.
6. Anslutningsskiktet (länkskiktet) är nödvändigt för att modulera signalerna som cirkulerar i det fysiska skiktet i enlighet med data som tas emot från nätskiktet. Till exempel i en dator utförs dessa funktioner av LAN-kort eller modem.
Den verkliga dataöverföringen sker på det fysiska lagret. Det finns inga dokument, inga paket, inte ens bytes - bara bitar, det vill säga elementära enheter för datarepresentation. Återställning av dokumentet från dem kommer att ske gradvis, när du flyttar från den nedre till den övre nivån på klientens dator.
De fysiska lagerfaciliteterna ligger utanför datorn. I lokala nätverk är detta utrustningen för själva nätverket. Vid fjärrkommunikation med hjälp av telefonmodem är det telefonlinjer, växlingsutrustning för telefonväxlar etc.
På informationsmottagarens dator sker den omvända processen att konvertera data från bitsignaler till ett dokument.
Serverns och klientens olika protokollskikt kommunicerar inte direkt med varandra, men de kommunicerar via det fysiska lagret. Gradvis flyttas från den övre nivån till den nedre, omvandlas data kontinuerligt, "överväxt" med ytterligare data, som analyseras av protokollen för motsvarande nivåer på den intilliggande sidan. Det skapar en effekt virtuell nivå interaktioner.
För att olika datorer i nätverket ska kunna kommunicera med varandra måste de "tala" samma språk, det vill säga använda samma protokoll. Ett protokoll är ett "språk" som används för att utbyta data när man arbetar i ett nätverk.
Det finns många protokoll, var och en av dem utför olika uppgifter. Olika protokoll används i olika lager av OSI-modellen.
ethernetär Link Layer-protokollet som används av de flesta moderna LAN. Ethernet-protokollet ger ett enhetligt gränssnitt till nätverksmedia som tillåter operativ system använda flera nätverkslagerprotokoll för att ta emot och överföra data samtidigt. token ringär ett alternativ till det "klassiska" Ethernet-protokollet på anslutningslagret.
För att kunna överföra information över nätverkskommunikationskanaler är det nödvändigt att installera ett protokoll för utbyte av meddelanden (paket). Det finns flera sådana protokoll. De mest använda är: NetBEUI , IPX/SPX , TCP/IP . Protokoll NETBEUI och IPX/SPX- används i lokala nätverk. Protokoll TCP/IPär de grundläggande protokollen för det globala Internet.
nätverkshårdvara
Huvudkomponenterna i nätverket är arbetsstationer, servrar, överföringsmedia (kablar) och nätverkshårdvara.
arbetsstationer nätverksdatorer kallas, på vilka nätverksanvändare implementerar tillämpade uppgifter.
Nätverksservrarär hård- och mjukvarusystem som utför funktionerna att hantera distributionen av nätverksresurser för allmän åtkomst. En server kan vara vilken dator som helst som är ansluten till nätverket som är värd för resurser som används av andra enheter i nätverket. Ganska kraftfulla datorer används som hårdvarudelen av servern.
Det finns följande typer nätverksutrustning:
Nätverkskablar (koaxial, bestående av två från varandra isolerade koncentriska ledare, av vilka den yttre har formen av ett rör; kablar på tvinnat par, bildade av två trådar sammanflätade med varandra; fiberoptisk och så vidare.).
Nätverkskort (nätverkskort)är styrenheter anslutna till moderkort datorer utformade för att överföra signaler till nätverket och ta emot signaler från nätverket. En nätverkskabel är ansluten till adapterkontakterna.
Hubs (Nav) är de centrala enheterna i ett kabelsystem eller nätverk av en fysisk "stjärn"-topologi, som, när ett paket tas emot på en av dess portar, vidarebefordrar det till alla andra. En hub med en uppsättning olika typer av portar låter dig kombinera nätverkssegment med olika kabelsystem. Du kan ansluta till navporten både en separat nätverksnod och en annan hubb eller kabelsegment.
Följande enheter används för att ansluta lokala nätverk till varandra:
Broar- nätverksenheter som ansluter två separata segment begränsade av deras fysiska längd. Broar förstärker och omvandlar också signaler för en annan typ av kabel. Detta gör att du kan utöka den maximala nätverksstorleken.
Broar överför data mellan nätverk i paketform utan att göra några ändringar i dem. Bilden nedan visar tre LAN anslutna med två bryggor. Dessutom kan broar filterpaket, skyddar hela nätverket från lokala dataflöden och skickar bara ut de data som är avsedda för andra nätverkssegment.
Gateways (Inkörsport) - mjukvara och hårdvara som ansluter heterogena nätverk eller nätverksenheter. Gateways låter dig lösa problem med olika protokoll eller adresseringssystem. En gateway, till skillnad från en brygga, används när de anslutna nätverken har olika nätverksprotokoll. Ett meddelande som kommer till gatewayen från ett nätverk omvandlas till ett annat meddelande som uppfyller kraven för nästa nätverk.
Routrar (router) - standardenheter nätverk som verkar på nätverkslagret och tillåter att paket vidarebefordras och dirigeras från ett nätverk till ett annat. Det gör det till exempel möjligt att dela upp stora meddelanden i mindre delar, vilket säkerställer interaktionen mellan lokala nätverk med olika paketstorlekar. Routern kan vidarebefordra paket till en specifik adress (bryggor kan bara filtrera bort onödiga paket), välj den bästa vägen för att skicka paketet.
brandväggar (brandväggar, brandväggar ) är en mjukvaru- och/eller hårdvarubarriär mellan två nätverk som tillåter att endast auktoriserade sammankopplingar upprättas, kontrollerar information som kommer in i och lämnar det lokala nätverket och säkerställer skyddet av det lokala nätverket genom att filtrera information.
De flesta brandväggar är byggda på klassiska modeller för åtkomstkontroll, enligt vilka ett ämne (användare, program, process eller nätverkspaket) tillåts eller nekas åtkomst till ett objekt (fil eller nätverksnod) vid presentation av något unikt element som bara är inneboende i detta ämne. I de flesta fall är detta element lösenordet. För ett nätverkspaket är detta element adresser eller flaggor i pakethuvudet, såväl som några andra parametrar.
Kommunikationsnätverk- ett system av noder och förbindelser mellan dem. Noderna utför funktionerna att skapa, transformera, lagra och konsumera kommunikationsprodukten. Anslutningar (överföringskanaler, kommunikationslinjer) används för att överföra produkten mellan noder. Beroende på typ av produkt särskiljs material, energi, informationsnätverk. Exempel på verkliga nätverk: väg- och järnvägsförbindelser; vatten- och gasförsörjning.
Informationsnätverk- ett kommunikationsnät där produkten av kommunikation är information. Exempel: telefonnät, tv, radiosändningar.
Datoranvändning, eller datornätverk- ett informationsnätverk, vars noder är datorer och annan datorutrustning. Förutom speciell nätverkshårdvara krävs även nätverksprogramvara. Genom växelverkan mellan datorer i ett nätverk blir en rad nya möjligheter tillgängliga.
Först - delning hårdvaru- och mjukvaruresurser. Ja, kl allmänhetens tillgång till en dyr kringutrustning (skrivare, plotter, skanner, fax, etc.) reduceras kostnaderna per enskild användare. På liknande sätt används nätverksversioner av applikationsprogramvara.
Det andra är delning av dataresurser. Med centraliserad lagring av information förenklas processerna för att säkerställa dess integritet, samt säkerhetskopiering, avsevärt, vilket säkerställer hög tillförlitlighet. Närvaron av alternativa kopior på två maskiner samtidigt gör att du kan fortsätta arbeta när en av dem inte är tillgänglig.
Det tredje är att påskynda dataöverföringen och ge nya former av användarinteraktion i samma team när man arbetar med ett gemensamt projekt.
För det fjärde, användningen av gemensamma kommunikationsmedel mellan olika applikationssystem (kommunikationstjänster, data, video, röst, etc.).
En av de viktiga klassificeringsfunktionerna för nätverk är deras storlek. Nätverkets storlek påverkar valet av utrustning som används och vilken överföringsteknik som används.
Lokalt datanätverk(LAN, eller LAN - Local Area Network) förenar närliggande datorer inom ett begränsat område, lokaler, byggnader. Särskiljande egenskaper LAN - minsta tid latens och låg felfrekvens. LAN kan vara delar av större formationer: campus eller företagsnätverk(CAN - Campus Area Network), som förenar lokala nätverk av nära belägna byggnader; kommunalt nätverk, eller stadsnätverk (MAN - Metropolitan Area Network); regionalt eller wide area network (WAN - Wide Area Network), som täcker ett stort område; globalt datornätverk(GWS, eller GAN - Global Area Network), med storleken på ett land och en kontinent.
Enligt metoden för nätverkshantering är de indelade i peer-to-peer och med dedikerad server(centraliserad förvaltning). I peer-to-peer-nätverk är alla noder lika - varje nod kan fungera som både klient och server. Under klient hänvisar till ett hårdvaru-mjukvaruobjekt som begär vissa tjänster. Och under server– en kombination av hårdvara och mjukvara som tillhandahåller dessa tjänster. En dator som är ansluten till ett lokalt nätverk, beroende på de uppgifter som utförs på den, kallas en arbetsstation (arbetsstation) eller en server (server).
Peer-to-peer LAN är ganska lätta att underhålla, men de kan inte ge tillräckligt informationsskydd med en stor nätverksstorlek. Kostnaderna för att organisera peer-to-peer datanätverk är relativt små. Men med ett ökat antal arbetsstationer minskar effektiviteten i att använda nätverket kraftigt. Därför används peer-to-peer LAN endast för små arbetsgrupper - inte fler än 20 datorer.
En dedikerad server implementerar nätverkshanteringsfunktioner (administration) i enlighet med specificerade policyer - uppsättningar regler för att separera och begränsa nätverksdeltagares rättigheter. Dedikerade server-LAN har bra datasäkerhet, kan stödja tusentals användare, men kräver konstant kvalificerat underhåll av systemadministratören.
Beroende på vilken dataöverföringsteknik som används finns det utsända nätverk och nätverk med överföring från nod till nod. Broadcast-överföring används främst i små nätverk och i stora nätverk - överföring från nod till nod.
I broadcast-nätverk delar alla nätverksnoder en enda kommunikationskanal. Meddelanden som skickas av en dator, så kallade paket, tas emot av alla andra maskiner. Varje paket innehåller adressen till mottagaren av meddelandet. Om paketet är adresserat till en annan dator ignoreras det. Således, efter att ha kontrollerat adressen, bearbetar mottagaren endast de paket som är avsedda för den.
Nod-till-nod-nätverk består av maskiner kopplade i par. I ett sådant nätverk passerar ett paket genom en serie mellanliggande maskiner för att nå sin destination. I det här fallet finns det ofta alternativa vägar från källan till mottagaren.
Sättet som datorer är sammankopplade i ett nätverk kallas topologi. Det finns tre vanligaste topologier som används i LAN. Dessa är de så kallade däck, ringa och stjärnformad strukturer.
I fallet med en bussstruktur (linjär) är alla datorer anslutna i en kedja med en gemensam koaxialkabel. Om åtminstone en av sektionerna av nätverket med en bussstruktur är trasig, blir hela nätverket som helhet inoperabelt. Faktum är att det då finns ett avbrott i den enda fysiska kanalen som behövs för signalens rörelse.
Ringstrukturen används främst i Token Ring-nätverk och skiljer sig från bussen genom att alla datorer är kopplade parvis med varandra och bildar en sluten krets. Dessutom, i händelse av ett fel i ett av nätverkssegmenten, misslyckas hela nätverket.
I ett stjärnnätverk är den centrala noden som alla andra ansluter till koncentrator(Nav - "hub"). Dess huvudsakliga funktion är att tillhandahålla kommunikation mellan datorer i nätverket. Denna struktur är att föredra, eftersom i händelse av fel på en av arbetsstationerna eller kabeln som ansluter den till navet, förblir alla andra i drift.
När du bygger nätverk, mobil ( helt ansluten) en topologi där varje nod är ansluten till alla andra individuella länkar. Kostnaderna för att skapa redundanta kanaler kompenseras av hög tillförlitlighet - det finns nästan alltid flera sätt för signaler att passera från avsändaren till mottagaren, så när en kanal är inaktiverad kan signalerna överföras över andra.
Det finns följande bytesmetoder data i informationsnätverk: kretskoppling, paketväxling och meddelandebyte.
Vid omkoppling av kretsar upprättas först hela anslutningsvägen - från avsändaren till mottagaren. Denna väg består av flera sektioner sammankopplade med switchar och (eller) multiplexorer. All data överförs längs den fastställda rutten. När överföringen är klar avbryts anslutningen. Ett exempel är ett telefonsamtal: kanalen är upptagen hela tiden för samtalet, även om abonnenterna är tysta. Överföringshastigheten på en sådan kanal är begränsad till området med lägst bandbredd.
I den andra metoden bryts meddelanden upp i paket med en fast längd, som kan levereras över nätverket via oberoende vägar, vilket säkerställer en enhetlig belastning på nätverket. I detta fall kan paket med olika meddelanden sändas över en kanal. Som ett exempel, låt oss ta en analogi: vid rusningstid tar sig en grupp studenter från elevhemmet till universitetet på olika fordon, var och en på sitt sätt.
Meddelandeväxling liknar paketväxling, men på en högre nivå (i det här fallet kan meddelandeväxlingsnoder anslutas av både ett kretskopplat nätverk och ett paketkopplat nätverk). Den största skillnaden är att storleken på datablocket inte bestäms av tekniska begränsningar, utan av innehållet i informationen i meddelandet. Det kan vara ett textdokument e-post, fil. Exempel - en grupp turister följer rutten, vid varje punkt kontrolleras gruppens sammansättning. Detta schema sänder meddelanden som inte kräver ett omedelbart svar, såsom e-postmeddelanden.
15.3 OSI/ISO nätverksmodell
Driften av nätverksutrustning är omöjlig utan inbördes relaterade standarder. Harmonisering av standarder uppnås både genom konsekventa tekniska lösningar och genom gruppering av standarder. Varje specifikt nätverk har sin egen grundläggande uppsättning protokoll - "språket" för dataöverföring. Protokoll- formaliserade regler för samverkan mellan flera datorer, som kan beskrivas som en uppsättning procedurer som bestämmer sekvensen och formatet av meddelanden som utbyts mellan nätverkskomponenter som är på samma nivå, men i olika noder.
International Organization for Standardization ISO (International Standards Organization) föreslogs modell arkitektur datornätverk OSI(Open System Interconnection - kommunikation av öppna nätverk). Denna modell, som de flesta användare försöker hålla sig till, delar upp kommunikationsfunktionerna i nätverket i sju nivåer. Data utbyts genom att flytta den på avsändarens dator från den övre nivån till den nedre, sedan transportera den över en kommunikationskanal och omvandla den tillbaka på mottagarens dator från den lägre nivån till den övre.
Den högsta nivån - applikationslager(Application Layer - tillämpat) är gränssnittet mellan applikationsprogram och processer för OSI-modellen.
Presentationsskiktet (Presentation Layer) definierar formatet för datautbyte, tjänar till att kryptera, komprimera och koda data.
Sessionslager (Session Layer) utför funktionerna för koordinering av kommunikation mellan arbetsstationer. Skiktet tillhandahåller skapandet av en kommunikationssession, kontroll över sändningen och mottagningen av meddelandepaket och avslutande av sessionen.
Transportskiktet delar upp eller sammanställer meddelanden i paket när mer än ett paket håller på att sändas eller tas emot, samt styr i vilken ordning meddelandekomponenterna passerar. Dessutom, på denna nivå, förhandlas nätverkslager av olika inkompatibla nätverk genom gateways. Garanterar leverans av paket utan fel, i samma sekvens, utan förlust och duplicering med bekräftelse.
Nätverkslagret tillhandahåller översättning av logiska adressnamn till fysiska. Baserat på specifika nätverksförhållanden, tjänsteprioritet, routing utförs, det vill säga valet av en datapaketöverföringsväg i nätverket, och dataflödeskontroll i nätverket (databuffring, felkontroll vid upprättande av en anslutning).
Datalänklagret (Datalänk) definierar reglerna för användning av det fysiska lagret av nätverksnoder. Denna nivå är uppdelad i två undernivåer: Media Access Control, associerad med åtkomst till nätverket och dess hantering, och Logical Link Control, associerad med sändning och mottagning av användarmeddelanden. Det är på datalänknivån som data överförs i ramar, som är datablock som innehåller ytterligare kontrollinformation. Felkorrigering utförs automatiskt genom att skicka om ramen. Dessutom säkerställs den korrekta sekvensen av sända och mottagna ramar på denna nivå.
Det lägsta- fysiskt lager(Physical Layer) definierar de fysiska, mekaniska och elektriska egenskaperna hos kommunikationslinjer. På denna nivå omvandlas data som kommer från länkskiktet till signaler som sedan sänds över kommunikationslinjer. I lokala nätverk utförs denna konvertering med nätverksadaptrar, i globala nätverk används modem för detta ändamål.
Varje nivå interagerar faktiskt bara med närliggande nivåer (övre och nedre), praktiskt taget bara med en liknande nivå i slutet av raden. Verklig interaktion är den direkta överföringen av information, där uppgifterna förblir oförändrade. Virtuell interaktion - medierad interaktion och dataöverföring, och data kan ändras under överföringen.
fysisk anslutning sker egentligen bara på den lägsta nivån. Horisontella kopplingar mellan alla andra nivåer är virtuella, de utförs faktiskt genom överföring och transformation av information först nedåt, sekventiellt till den lägsta nivån, där den verkliga överföringen äger rum, och sedan i andra änden, omvänd överföring upp sekventiellt till motsvarande nivå.
