Теорема сложения дисперсий

Компьютерная сеть позволяет пользователю работать со своим компьютером, как с автономным, и добавляет к этому возможность доступа к информационным и аппаратным ресурсам других компьютеров сети.

6.

5.

4.

3.

2.

1.

Земли не с/х объектов служат в качестве территориального базиса для организации их деятельности, естественного основания для размещения зданий, сооружений и коммуникаций. Плодородие земель, в данном случае, не имеет абсолютно ни какого значения. В большинстве случае такие землепользования не образуют крупных сплошных массивов, а чаще всего разбросаны среди других землепользований вкрапливаясь и вклиниваясь в них, пересекая их и нарушая их целостность. Это приводит к нарушению устойчивости существующих с/х землепользований. Кроме того, такие объекты, особенно заводы, фабрики, электростанции, добывающие предприятия оказывают еще и отрицательное воздействие на окружающую территорию. Вместе с тем отдельные землепользования, особенно при образовании гидротехнических сооружений, могут размещаться крупными массивами на больших площадях. Прежде всего, к ним относятся природоохранные объекты, лесхозы, водохозяйственные объекты и т.д.

Не с/х землепользования являются более разнообразными, чем с/х, и каждый из их видов …, но в любом случае при проектировании земельных участков для не с/х объектов необходимо:

1. Проектировать размещение и параметры землепользования в соответствии с функциями и внутренней структурой размещаемого объекта;

2. Просчитывать несколько вариантов размещения для определения лучшего проектного решения с позиций народнохозяйственной эффективности;

3. Учитывать социально-экономическую и экологическую ценность отводимого участка земель.

Народнохозяйственный подход к выбору проектного решения размещения объекта не с/х значения требует 2 момента:

1. Полный учет положительных и отрицательных последствий принятого проектного решения, а также влияние размещаемого объекта и его землепользования на территорию и окружающую среду в ближайшей и отдаленной перспективе;

2. Последовательная реализация принципа абсолютной экономии земли, ее минимального расходования под объекты промышленного и иного строительства в пределах соответствующих современному уровню развития производительных сил.

Исходя из принципа абсолютной экономии земель при размещении земельных участков промышленных предприятий способом экономии земли является их размещение в составе промышленных узлов, которые представляют собой группы предприятий с общими объектами вспомогательных производств, инженерных сооружений и коммуникаций.

При предоставлении земельного участка для размещения промышленного предприятия одновременно отводится территория с учетом строительных и планировочных требований для создания поселка или города. Размещение атомных электростанций практически не связано с местами запаса топлива, поэтому их следует размещать ближе к местам потребления электроэнергии. Сами атомные электростанции не занимают большой площади, но для их функционирования требуются водохранилища-охладители, которые как раз и занимают значительные площади.

В состав земельного участка, предоставляемого атомной электростанции входят:

1. Промышленная площадка;

2. Водохранилище-охладитель;

3. Железные и автомобильные дороги;

4. Поселок энергетиков;

5. Другие коммуникации, карьеры строительных материалов.

Вокруг данного земельного участка в радиусе 3 километров, с учетом розы ветров, должна быть установлена санитарно-защитная зона, из которой должно быть переселено население.

Последовательность выполнения работ по установлению места расположения атомной станции:

1. Выявление и изучение одного или нескольких конкретных пунктов и выбор оптимального;

2. Выявление и изучение в выбранном пункте конкурентных площадок и выбор оптимальной.

Пункт размещения АЭС – это территория в пределах рассматриваемого для строительства атомной станции района, позволяющая разместить несколько площадок станции, для которых ландшафтно-географические и ситуационные условия (взаимное расположение станции и городов, крупных предприятий и других объектов, условия водоснабжения, транспортные, социально-демографические, агропромышленные и производственные условия) близки по своим характеристикам.

Площадка размещения АЭС включает в себя территорию в пределах охраняемого периметра, на которой размещаются основные и вспомогательные здания и сооружения атомной станции (промплощадка) и территорию за пределами ограды, на которой располагаются объединенные распределительные устройства, внешние гидросооружения (водоёмы-охладители, насосные станции, подводящие и отводящие каналы), очистные сооружения, шламоотвалы, база стройиндустрии, перевалочная база, жилпосёлок атомной станции и т. д.

Факторы, учитываемые при проведении работ по оценке пригодности пунктов и площадок для размещение АЭС:

1. Природные условия, влияющие на безопасность станции;

2. События, связанные с деятельностью человека (техногенные факторы), способные оказать влияние на безопасность станции;

3. Влияние станции на окружающую среду и радиационную безопасность населения.

К линейным объектам относятся автомобильные и железные дороги, магистральные трубопроводы, водоводы, линии электропередач, связи и др.

При размещении линейных объектов надо соблюдать особую осторожность, т.к. не правильное решение данного вопроса может вызвать резкое снижение эффективности особенно с/х производства и ухудшение использования земель на территории значительно превышающей площадь самого с/х объекта.

Цели предоставления земельных участков в постоянное пользование транспортным организациям:

1. Железные дороги

· под земляное полотно;

· искусственные сооружения;

· линейно-путейные здания и станции;

· защитные лесонасаждения.

2. Автомобильные дороги

· под земляное полотно;

· проезжую часть;

· дорожные сооружения;

· жилые и служебные здания;

· лесные насаждения.

Кроме земельных участков, предоставляемых в постоянное пользование, на период строительства предоставляются земли во временное пользование (под карьеры, временные жилые и производственные постройки, подъездные и объездные дороги, складирование строительных материалов).

Для большинства линейных объектов существуют утвержденные нормы отвода земель в зависимости от их назначения и параметров, которые приведены в СНиПах. Земельные участки, предоставляемые во временное пользование и использование которых связано с их нарушением подлежат возврату прежним землепользователям после их рекультивации.

Вдоль большинства линейных объектов устанавливаются охранные зоны, ширина которых регламентируется соответствующими законодательными актами.

Виды запрещенной деятельности в пределах охранных зон вдоль линий, сооружений электросвязи и радиофикации:

1. Осуществлять всякого рода строительные, монтажные, взрывные и земляные работы, связанные с разработкой грунта на глубину более 0,3 метра, а также планировку грунта при помощи бульдозеров и других землеройных механизмов;

2. Производить геолого-съмочные, поисковые геодезические и другие изыскательские работы, связанные с устройством скважин и шурфов;

3. Производить посадку деревьев, располагать полевые станы, летние лагеря для содержания с/х животных, складировать материалы, корма и удобрения, жечь костры и устраивать стрельбища;

4. Устраивать проезды и стоянки транспортных средств, осуществлять проезд автомобилей с поднятым кузовом или провоз негабаритных грузов под проводами воздушных линий и т.д.

Земельные участки, находящиеся под воздушными линиями электропередач и радиофикации не изымаются у землепользователей, а используются с учетом выше указанных ограничений.

Ширина охранной зоны линий электропередач напряжением более 1000В:

1. От 10 до 55 метров по обе стороны линий от крайних проводов вдоль воздушных линий электропередач в зависимости от их напряжения;

2. 1 метр по обе стороны линии от крайних кабелей вдоль подземных кабельных линий электропередач;

3. 100 метров по обе стороны линии от крайних кабелей вдоль подводных кабелей линий электропередач.

Виды запрещенной деятельности в пределах охранных зон вдоль линии электропередач:

1. Производить строительство, капитальный ремонт, реконструкцию или снос любых зданий и сооружений;

2. Осуществлять мелиоративные работы, производить посадку и вырубку деревьев и кустарников, располагать полевые станы, устраивать загоны для скота, сооружать проволочные ограждения, шпалеры для виноградников и садов, а также производить полив с/х культур;

3. Устраивать проезды для машин и механизмов, имеющие общую высоту от поверхности дороги более 4,5 метров;

4. Производить земляные работы на глубине более 0,3 метра, на вспахиваемых землях – на глубине более 0,45 метра, а также производить планировку грунта.

Ширина охранных зон предпр. трубопроводов:

1. Вдоль трасс трубопроводов, транспортирующих нефть, природный газ, нефтепродукты, торфяной и искусственный углеводородный газы шириной 50 метров от оси трубопровода с каждой стороны;

2. Вдоль трасс трубопроводов, транспортирующих сжиженные углеводородные газы, нестабильные бензин и конденсат шириной 100 метров от оси трубопровода с каждой стороны;

3. Вокруг емкостей для хранения и разгазирования конденсата, земляных амбаров для аварийного выпуска продукции шириной 50 метров от границы территории указанных объектов.

Виды запрещенной деятельности в пределах охранных зон трубопроводов:

1. Высадка деревьев и кустарников всех видов, складирование корма, удобрений, материалов, сена и соломы, содержание скота, выделение рыбопромысловых участков, производство добычи рыбы, а также водных животных и растений, устройство водопоя, заготовка льда;

2. Сооружение и совершение проездов и переездов через трассы трубопроводов, устройство стоянки автомобильного транспорта, тракторов и механизмов, размещение огородов;

3. Производство мелиоративных работ, сооружение оросительных и осушительных систем;

4. Производство геологосъемочных, поисковых, геодезических и других изыскательских работ, связанных с устройством скважин, шурфов и взятие проб грунта (кроме почвенных образцов).

Ширина охранных зон газораспределительной системы:

1. Вдоль газопроводов – от 2 до 10 метров в зависимости от давления

2. Вокруг зданий ГРП, территории АГЗС, РУ и групповых баллонных установок 10 метров от границ территории указанных объектов.

При установлении границ линейных объектов прокладываются тахеометрические ходы, которые в соответствии с ТКП должны быть связаны с пунктами государственной геодезической сети не реже чем через 30 км. Установка и закрепление межевых знаков осуществляется не реже, чем через 3-5 км в характерных точках границ линейных сооружений, группами по 3-4 знака с одной стороны границы (разреженная установка границ), в местах пересечения полос отвода линейных сооружений с границами других землепользователей, а также в местах уширения полосы отвода.

Подземные линейные сооружения, воздушные электрические сети и телефоно-телеграфные линии межевыми знаками не закрепляются.

Промышленная добыча полезных ископаемых требует оформления горного отвода.

Земельный участок для этой цели предоставляется в обычном порядке после оформления горного отвода. Его размер и конфигурация определяются структурой горнодобывающей организации и параметрами горного отвода.

Отличительные черты земельных участков горнодобывающих предприятий:

1. Динамичность во времени и пространстве (вовлечение новых земель и освобождение их в нарушенном состоянии);

2. Ограниченность срока пользования определенными участками;

3. Значительное воздействие на окружающую среду;

В наст время добыча 80% природных ископаемых выполняется открытым способом. Он гораздо дешевле подземного, но связан с большими потерями земли. При этом значительные площади нарушаются карьерами более 100 метров и отвалами высотой до 50 метров. Открытые горнодобывающие работы вызывают ухудшение гидрологических свойств и часто приводят к иссушению земель. Кроме того, данное предприятие загрязняет окружающую среду.

4. Необходимость воспроизводства потребляемых земельных ресурсов (рекультивации).

Условия, которым должны отвечать земельные участки промышленных организаций, производящих добычу торфа на топливо, удобрении, подстилку и изготовление другой торфяной продукции:

1. Участки, на которых добыча торфа велась фрезерным способом, должны иметь ровную поверхность (пни д.б. выкорчеваны и вывезены за пределы участка, оставшиеся после корчевания ямы – засыпаны, земля выровнена);

2. Осушительная и водоотводящая сеть, а также гидротехнические сооружения д.б. в исправном состоянии, пригодном для использования под с/х земли, лесные насаждения и т.д.;

3. Природный слой торфа должен быть не менее 0,2 метра. Затраты, необходимые для указанных целей, производятся за счет эксплуатационных расходов организации, добывающей торф.

Земельные участки, предоставляемые торфодобывающим предприятиям, по мере их освобождения от торфоразработки, отдельными участками возвращаются к прежним землепользователям. Организации, выполняющие добычу полезных ископаемых открытым способом, а также производящие работы, связанные с нарушение почвенного покрова, обязаны снимать и хранить плодородный слой почвы с целью дальнейшего его использования для проведения рекультивации или землевания.

Заповедники являются одним из самых интересных видов землепользований не с/х назначения. Земля им предоставляется в постоянное пользование.

Главное назначение заповедников – сохранение в естественном, нетронутом виде определенной части природной среды.

Его размещение, площадь, конфигурация границы, структура земель зависят от профиля заповедника и целей его создания. Любая деятельность на территории заповедника, угрожающая сохранению природных объектов запрещается.

В структуре территории заповедника выделяют след функциональные зоны:

1. Абсолютной заповедности;

2. Научных исследований;

3. Хозяйственная;

4. Рекреационная;

5. Охранная (буферная).

Установление площади зон абсолютной заповедности и научных исследований:

1. Для ботанических и ландшафтных заповедников, с учетом ареалов распространения охраняемых растительных сообществ;

2. Для зоологических заповедников – не менее площади охотничьих (луговых) участков, необходимых для поддержания критической численности охраняемой популяции.

Хозяйственная зона включает центральную усадьбу и прилегающие сельскохозяйственные угодья. Размещать ее целесообразно на краю землепользования. Это уменьшит ее размеры, сократит площади с повышенным фактором беспокойства для диких животных (около дорог и т. п.). Землепользование заповедника должно быть максимально компактным, иметь минимальную линию соприкосновения с окружающей территорией. Границы следует проводить по естественным рубежам.

Самым сложным видом МХЗ является проведение его в зонах крупных водохранилищ.

Водохранилища – это искусственные водоемы значительной вместимости, образуемые обычно плотинами в долинах рек для целей гидроэнергетики, орошения земель, водоснабжения, водного транспорта и других потребностей. Основные параметры водохранилища – площадь водной поверхности, глубина, ширина, длина, уровни воды, объемы воды.

Наиболее крупные по площади водохранилища создаются при строительстве гидроэлектростанций в равнинной местности. При этом затапливаются обширные территории и вызывается обрушение берегов, изменение климатических условий и др. Изменяются расселение, размещение предприятий и отраслей народного хозяйства. Происходят безвозвратные потери земельной площади, в том числе ценных сельскохозяйственных земель. Приходится переносить населенные пункты, предприятия, строить дороги и другие сооружения.

Для уменьшения отрицательных последствий, связанных с образованием водохранилищ разрабатывается и осуществляется комплекс мероприятий, включающий:

1. Определение площади затопления и возможности ее уменьшения;

2. Инженерная защита земель;

3. Поиск возможностей возместить потери продуктивных земель;

4. Переселение жителей;

5. Перенос предприятий, сооружений, коммуникаций;

6. Реорганизация территорий и производств с/х предприятий.

Инженерная защита – это ограждение земельных участков, населенных пунктов, предприятий земляными валами и другими видами сооружений в целях защиты их от затопления, подтопления и обрушения берегов.

Проектные землеустроительные работы проводятся в несколько этапов:

1. Разработка схемы;

2. Технико-экономические расчеты;

3. Технико-экономическое обоснование.

При образовании землепользований, отводимых под крупные гидротехнические сооружения и хранения, возникают зоны воздействия на прилегающую территорию верхнего бьефа водохранилища:

1. Зона затопления – это территория, находящаяся под водой постоянно или имеющая такой режим периодического затопления, при котором хозяйственное использование исключено;

2. Зона подтопления – это прилегающая к водохранилищу территория, на которой в связи с подъемом уровня грунтовых вод изменяются условия использования земель. Подтопление вызывает избыточное переувлажнение земель, в результате чего становится не возможным возделывать плодово-ягодные насаждения и ухудшается растительный покров на лугах. Подтопление может вызвать просадку и деформацию зданий и сооружений.

3. Зона переформирования берегов – это 100-метровая береговая полоса, подвергающаяся обрушению, обрыву, размыву, оползням и другим деформациям под влиянием водохранилища;

4. Зона мелководий – это территория, покрытая слоем воды глубиной не более 2 метров. Данная зона является очагом размножения малярийных комаров и требует разработки санитарных мероприятий, что и определяет возможность ее использования для сельского хозяйства;

5. Зона ухудшения организационно-территориальных условий – это земли, которые в условии образования водохранилища не целесообразно или не возможно использовать по прежнему назначению из-за недопустимо малой величины остающихся участков, размещение их на островах и других организационно-хозяйственных причин.

Изменение нижнего бьефа водохранилища:

1. Сокращение площади заливных лугов;

2. Периодическое временное затопление узкой прибрежной полосы;

3. Осуходоливание поймы.

Проекты крупных водохранилищ обычно разрабатываются несколькими проектными организациями в несколько проектных и предпроектных стадий.

Вопросы МХЗ сначала разрабатываются применительно к выбору места размещения данных земельных участков.

Классификация компьютерных сетей осуществляется по наиболее характерным признакам – структурным, функциональным, информационным.

По степени территориальной рассредоточенности основных элементов сети (абонентских систем, узлов связи) различают глобальные, региональные и локальные компьютерные сети.

Глобальные компьютерные сети (ГКС) объединяют абонентские системы, рассредоточенные на большой территории, охватывающей различные страны и континенты. Они решают проблему объединения информационных ресурсов всего человечества и организации доступа к ним. Взаимодействие АС осуществляется на базе различных территориальных сетей связи (ТСС), в которых используются телефонные линии связи, радиосвязь, системы спутниковой связи.

Региональные компьютерные сети (РКС) объединяют абонентские системы, расположенные в пределах отдельного региона – города, административного района; функционируют в интересах организаций и пользователей региона и, как правило, имеют выход в ГКС. Взаимодействие абонентских систем осуществляется также с помощью ТСС.

Локальные компьютерные сети (ЛКС) объединяют абонентские системы, расположенные в пределах небольшой территории (этаж здания, здание, несколько зданий одного и того же предприятия). К классу ЛКС относятся сети предприятий, фирм, банков, офисов, учебных заведений и т. д. Принципиальным отличием ЛКС от других классов сетей является наличие своей штатной системы передачи данных.

Отдельный класс представляют корпоративные компьютерные сети (ККС), которые являются технической базой компаний, корпораций, организаций и т. д. Такая сеть играет ведущую роль в реализации задач планирования, организации и осуществления производственно-хозяйственной деятельности корпорации.

Объединение ЛКС, РКС, ККС, ГКС позволяет создавать сложные много сетевые иерархии.

По способу управления различают сети с централизованным управлением, когда в сети имеется один или несколько управляющих органов, децентрализованным (каждый узел имеет средства для управления сетью) и смешанным управлением, в которых в определенном сочетании реализованы принципы централизованного и децентрализованного управления (например, под централизованным управлением решаются только задачи с высшим приоритетом, связанные с обработкой больших объемов информации).

По организации передачи информации различают сети с селекцией информации и маршрутизацией информации. Первые строятся на основе моноканала, взаимодействие узлов осуществляется выбором (селекцией) адресованных им блоков данных (кадров): всем узлам сети доступны все передаваемые в сети кадры, но копию кадра снимают только узлы, которым они предназначены. Вторые используют механизм маршрутизации для передачи кадров (пакетов) от отправителя к получателю по одному из альтернативных маршрутов. По типу организации передачи данных сети с маршрутизацией информации делятся на сети с коммутацией каналов, коммутацией сообщений и коммутацией пакетов.

По топологии, т. е. по конфигурации элементов в сети, различают широковещательные сети и последовательные. Широковещательные сети и значительная часть последовательных конфигураций (кольцо, звезда с «интеллектуальным центром») характерны для ЛКС. Для глобальных и региональных сетей наиболее распространенной является произвольная (ячеистая) топология. В сетях с широковещательной конфигурацией характерен широковещательный режим работы, когда на передачу может работать только одна рабочая станция, а все остальные станции сети – на прием. Это локальные сети с селекцией информации: общая шина, «дерево», «звезда» с пассивным центром. Основные преимущества ЛКС с общей шиной - простота расширения сети путем подключения к шине новых рабочих станций, простота управления сетью, минимальный расход кабеля. ЛКС с топологией типа «дерево» – это более развитый вариант сети с шинной топологией. «Дерево» образуется путем соединения нескольких шин активными повторителями или пассивными размножителями («хабами») каждая ветвь дерева представляет собой сегмент. Отказ одного сегмента не приводит к выходу из строя остальных. В ЛКС с топологией типа «звезда» в центре находится пассивный соединитель или активный повторитель – достаточно простые и надежные устройства. Для защиты от нарушений в кабеле используется центральное реле, которое отключает вышедшие из строя кабельные лучи.

В сетях с последовательной конфигурацией, в которых осуществляется маршрутизация информации, передача данных производится последовательно от одной станции к соседней, причем на различных участках сети могут использоваться различные виды физической передающей среды.

В сетях с кольцевой топологией информация чаще передается только в одном направлении, обычно против часовой стрелки. Каждая рабочая станция имеет память объемом до целого кадра. При перемещении кадра по кольцу каждая станция принимает кадр, анализирует его адресное поле, снимает копию кадра, если он адресован данной станции, и ретранслирует кадр. Все это замедляет передачу кадра в кольце, причем длительность задержки определяется преимущественно числом РС. Удаление кадра из кольца производится обычно станцией-отправителем: кадр совершает по кольцу полный оборот (при этом станция-получатель снимает копию с кадра) и возвращается к станции-отправителю, которая воспринимает его как квитанцию- подтверждение получения кадра адресатом.

В широковещательных и большинстве последовательных конфигураций (за исключением кольца) каждый сегмент кабеля должен обеспечивать передачу сигналов в обоих направлениях, что достигается: в полудуплексных сетях связи – использованием одного кабеля для поочередной передачи в двух направлениях, в дуплексных сетях – с помощью двух однонаправленных кабелей; в широкополосных системах – применением различной несущей частоты для одновременной передачи сигналов в двух направлениях.

Компьютерные сети могут быть как однородными (гомогенными), в которых применяются программно-совместимые компьютеры, так и неоднородными (гетерогенными), включающими программно-несовместимые ЭВМ. Глобальные и региональные сети, учитывая их протяженность и большое количество используемых в них компьютеров, являются чаще всего неоднородными.

Лекция 9. Модель взаимодействия открытых систем (ISO/OSI)

Для обеспечения обмена информацией между компьютерными сетями или между компьютерами данной КС в 1978 г. Международная организация по стандартизации (МОС) разработала многоуровневый комплект протоколов, известный как семиуровневая эталонная модель взаимодействия открытых систем (модель ВОС). Она получила широкое распространение и признание и является основой для анализа существующих сетей, создания новых сетей и стандартов. Одна из основных идей модели ВОС (OSI) –обеспечение относительно простого обмена информацией при использовании изготовленных разными фирмами аппаратных и программных средств, соответствующих стандартам ВОС. Конечные пользователи не должны заботиться о проблемах совместимости, которые все еще свойственны системам, включающим устройства различных производителей. Сеть, удовлетворяющая требованиям эталонной модели ВОС, называется открытой.

Абонентская система в соответствии с эталонной моделью ВОС представляется прикладными процессами и процессами взаимодействия АС. Последние разбиваются на семь функциональных уровней. Функции и процедуры, выполняемые в рамках одного функционального уровня, составляют соответствующий уровневый протокол.

Протокол – это набор правил и методов взаимодействия объектов вычислительной сети, охватывающий основные процедуры, алгоритмы и форматы взаимодействия, обеспечивающие корректность согласования, преобразования и передачи данных в сети. Реализацией протокольных процедур обычно управляют специальные программы, которые принято так же называть протоколами, реже аппаратные средства.

Отдельные уровни модели ВОС удобно рассматривать как группы программ, предназначенных для выполнения конкретных функций. Нумерация уровневых протоколов идет снизу вверх. Функциональные уровни взаимодействуют на строго иерархической основе: каждый уровень обеспечивает сервис для вышестоящего уровня, запрашивая, в свою очередь, сервис у нижестоящего уровня.

При передаче информации по мере продвижения ее от верхнего (прикладного) уровня к нижнему (физическому) на каждом уровне, кроме физического, к ней добавляется заголовок, содержащий управляющую информацию для соответствующего уровня на принимающем компьютере. Управляющая информация в заголовках и концевиках содержит такие данные, как тип передаваемой информации, адреса станции-отправителя и станции-получателя, режим передачи (дуплексный, полудуплексный и т. д.), метод кодирования информации, метод контроля ошибок. Приемный компьютер принимает информацию в виде потока битов и собирает ее в кадры. По мере продвижения кадров снизу вверх (от физического уровня к прикладному) протоколы соответствующих уровней удаляют предназначенную для них управляющую информацию, и, в конечном итоге, прикладная программа получит только исходные данные.

Прикладной уровень – является границей между процессами сети и прикладными (пользовательскими) процессами. На этом уровне выполняются вычислительные, информационно-поисковые и справочные работы, осуществляется логическое преобразование данных пользователя. Прикладной уровень занимается непосредственно поддержкой прикладного процесса пользователя и имеет дело с семантикой данных.

Прикладная программа, которой необходимо выполнить конкретную задачу, посылает конкретные данные на прикладной уровень, где определяется, как следует обрабатывать запрос прикладной программы. На прикладном уровне реализуются функции управления сетями.

Представительный уровень отвечает за интерпретацию и преобразование в сети данных к виду, удобному для прикладных процессов. Обеспечивает представление данных в согласованных форматах и синтаксисе, трансляцию и интерпретацию программ с разных языков, шифрование данных. Выше этого уровня поля данных имеют явную смысловую форму, а ниже его поля рассматриваются как передаточный груз, и их смысловое значение не влияет на обработку.

На практике многие функции этого уровня задействованы на прикладном уровне, поэтому протоколы уровня представления не получили развития и во многих сетях практически не используются.

Сеансовый уровень – предназначен для организации и управления сеансами взаимодействия прикладных процессов пользователей. Сеанс создается по запросу процесса пользователя, переданному через прикладной и представительный уровни. Он включает: формирование сквозного канала связи между взаимодействующими прикладными процессами, управление обменом информацией между этими процессами, расторжение связи между указанными процессами по завершении обмена. Сеансовый уровень отвечает за режим передачи, т. е. на этом уровне определяется, какой будет передача между двумя прикладными процессами: полудуплексной (процессы будут передавать и принимать данные по очереди) или дуплексной (процессы будут передавать и принимать данные одновременно). На сеансовом уровне также осуществляется управление очередностью передачи данных и их приоритетом, синхронизация отдельных событий.

Многие функции этого уровня в части установления соединения и поддержания упорядоченного обмена данными на практике реализуются транспортным уровнем, поэтому протоколы сеансового уровня имеют ограниченное применение.

Транспортный уровень – занимает центральное место в иерархии уровней сети, обеспечивает связь между коммуникационной подсетью и верхними тремя уровнями, отделяет пользователя от физических и функциональных аспектов сети. Главная задача транспортного уровня – управление трафиком в сети. При этом выполняются такие функции (при передаче информации), как деление длинных сообщений, поступающих от верхних уровней, на пакеты данных и (при приеме информации) формирование первоначальных сообщений из набора пакетов, полученных через канальный и сетевой уровни, исключая их потери или смещение. Именно он определяет качество сервиса, которое требуется обеспечить посредством сетевого уровня, включая обнаружение и устранение ошибок. Транспортный уровень это граница, ниже которой пакет данных является единицей информации, управляемой сетью. Выше этой границы в качестве единицы информации рассматривается сообщение.

Протоколы транспортного уровня развиты очень широко и интенсивно используются на практике. Большое внимание на этом уровне уделено контролю достоверности передаваемой информации.

Сетевой уровень – главные его функции состоят в маршрутизации и буферизации, он прокладывает путь от отправителя к получателю через всю сеть. Протоколы верхних уровней выдают запросы на передачу пакетов из одной компьютерной системы в другую, а сетевой уровень обеспечивает практическую реализацию механизма этой передачи. Сетевой и транспортный уровни в некоторой степени дублируют друг друга, особенно в плане функций управления потоком данных и контроля ошибок. Главная причина такого дублирования заключается в существовании двух вариантов связи – с установлением соединения и без установления соединения. Эти варианты связи базируются на разных предположениях относительно надежности сети.

В сети с установлением соединения, работающей аналогично обычной телефонной системе, после установления соединения происходит обычный обмен информацией между взаимодействующими абонентами, причем абоненты не обязаны завершать каждое заявление своим именем, именем вызываемого партнера и его адресом, так как считается, что связь надежна и информация доставляется без искажений. В такой сети адрес получателя необходим лишь при установлении соединения, а в самих пакетах он не нужен. Сетевой уровень отвечает за контроль ошибок и управление потоком данных, в его функции входит также сборка пакетов на приемной стороне.

В сети без установления соединения сетевой сервис, наоборот, предполагает, что контроль ошибок и управление потоком осуществляется на транспортном уровне. Поскольку пакеты, принадлежащие одному и тому же сообщению, могут передаваться по разным маршрутам и поступать к адресату в разное время, адрес получателя необходимо указывать в каждом пакете. Указывается также порядковый номер пакета в сообщении, так как соблюдение очередности приема пакетов не гарантируется.

Каждый пользователь сети обязательно использует протоколы этого уровня и имеет свой уникальный сетевой адрес. На этом уровне выполняется структуризация данных – разбивка их на пакеты и присвоение пакетам сетевых адресов. (Пакет – блок данных сетевого уровня).

Канальный уровень – определяет правила совместного использования физического уровня узлами связи. Его главные функции: управление доступом к передающей среде (т. е. реализация выбранного метода доступа к общесетевым ресурсам) и управление передачей данных по информационному каналу, включающее генерацию стартового сигнала и организацию начала передачи информации, передачу информации по каналу, проверку получаемой информации и исправление ошибок, отключение канала при его неисправности и восстановление передачи после ремонта, генерацию сигнала окончания передачи и перевод канала в пассивное состояние. В обязанности канального уровня входит также прием пакетов, поступающих с сетевого уровня, и подготовка пакетов к передаче, собирая их в кадры, которые являются контейнерами для пакетов. Принимая информацию с физического уровня в виде потока битов, канальный уровень должен определять, где начинается и где заканчивается передаваемый блок, и обнаруживать ошибки передачи. В случае обнаружения ошибки осуществляется инициализация соответствующих действий по восстановлению потерянных, искаженных и даже дублированных действий (характер этих действий определяется реализуемым методом защиты от ошибок).

Канальный и физический уровни определяют характеристики физического канала и процедуру передачи по нему кадров. (Кадр – блок данных на канальном уровне).

Физический уровень – непосредственно связан с каналом передачи данных, обеспечивает физический путь для электрических сигналов, несущих информацию. На этом уровне осуществляется установление, поддержка и расторжение соединения с физическим каналом, определение электрических и функциональных параметров взаимодействия компьютера с коммуникационной подсетью.

Функции физического уровня реализованы только аппаратными средствами, причем на аппаратуру разработаны и вошли в обиход международные стандарты.

Для физического уровня определен подробный список рекомендованных к использованию соединений. Он может обеспечивать как асинхронный, так и синхронный режимы передачи информации. На физическом уровне определяются такие важнейшие компоненты сети, как тип коаксиального кабеля, витой пары, волоконно-оптического кабеля. На этом же уровне определяется схема кодирования для представления двоичных значений при передаче по каналу связи и обеспечения синхронизации сигналов (синхронизации работы генераторов тактовых импульсов передающей и приемной стороны).

Таким образом, средства каждого уровня отрабатывают протокол своего уровня и интерфейсы с соседними уровнями. Нижестоящие уровни обеспечивают возможность функционирования вышестоящих; при этом каждый уровень имеет интерфейс только с соседним уровнями и на каждом уровне управления оговаривается:

- спецификация услуг (что делает уровень)

- спецификация протоколов (как это делается)

Набор протоколов, достаточный для организации взаимодействия в сети, называется стеком коммуникационных протоколов.

Уровни управления можно по разным признакам объединять в группы:

- уровни 1, 2 и, частично, 3 – реализуются в большей части за счет аппаратных средств; верхние уровни с 4 по 7 и, частично, 3 обеспечиваются программными средствами.

- уровни 1 и 2 обслуживают абонентскую подсеть, уровни 3 и 4 – коммуникационную подсеть, уровни 5-7 обслуживают прикладные процессы, выполняемые в сети. Коммуникационная подсеть – ядро вычислительной сети. Узлы коммутации коммуникационной подсети связаны между собой магистральными каналами связи, обладающими высокой пропускной способностью. Звенья абонентской подсети подключаются к узлам коммутации абонентскими каналами связи – обычно это среднескоростные телефонные каналы связи.

- уровни 1 и 2 ответственны за физические соединения; уровни 3-6 заняты организацией передачи, передачей и преобразованием информации в понятную для абонентской аппаратуры форму, уровень 7 обеспечивает выполнение прикладных программ пользователя.

Дата добавления: 2014-01-05