Отдельные части сети называются сегментами

Сегменты сети – совокупность машин для передачи данных, для которой достаточно протокола канального уровня.

Максимальная скорость передачи данных по проводным протоколам:

- Fast Ethernet – 100 Мбит/с;

- Gigaibit Ethernet – 1 Гбит/с.

Современное беспроводное (Wi-Fi) оборудование имеет теоретическую скорость передачи данных 600 Мбит/с. У себя дома в настоящий момент вы вряд ли получите скорость более 200 Мбит/с.

Для подсоединения компьютера к среде передачи используется устройство, называемое сетевым адаптером. Чтобы несколько ЭВМ объединить в один сегмент сети Ethernet, необходимо иметь устройство, которое имеет несколько сетевых интерфейсов Ethernet.

Коммутатор (англ. switch) – сетевое устройство для объединения нескольких машин с проводными сетевыми адаптерами в один сегмент сети.

Коммутаторы могут быть соединены друг с другом, как показано на рис. 1, где сегмент сети состоит из трех машин с адаптерами и двух коммутаторов.

Рис. 1

В случае беспроводных сетей базовым оборудованием является точка доступа к беспроводной сети (рис. 2). В один сегмент сети могут быть объединены устройства и адаптеры различных протоколов канального уровня.

Рис. 2. Сегмент беспроводной сети

Для этого необходимо иметь устройство, называемое мостом.

Мост (англ. bridge) – устройство с сетевыми адаптерами различных канальных протоколов, объединяющее два сетевых сегмента в один.

Рис. 3. Объединение в один сегмент проводной и беспроводной сети

Типичная точка доступа беспроводных устройств является мостом: она имеет как адаптер Ethernet, так и беспроводной адаптер Wi-Fi. Таким образом, объединенный сегмент сети на рис. 3 состоит из кабельного фрагмента, беспроводного фрагмента и соединяющего их моста.

Формальное описание решения каждой подзадачи передачи данных оформляется в виде описания сетевого протокола.

Сетевой протокол – совокупность соглашений о формате сообщений и правилах обмена сообщениями.

Сообщение сетевого протокола – минимальная единица обмена информацией для данного протокола.

Разумно разделять весь процесс передачи данных на несколько уровней, самый «верхний», который реализуется прикладной программой, осуществляющей обмен данными, и самый «нижний», который связан с физической средой передачи данных. В этом случае протокол текущего уровня будет использовать протоколы нижестоящих уровней.

Каждый уровень использует для передачи низшие уровни. Взаимодействие между уровнями одного типа осуществляется по протоколам, а между низшими и высшими – с помощью интерфейсов.

Перед отправкой по сети данные разбиваются на пакеты – группы байт фиксированной длины. Пакет последовательно проходит все уровни от прикладного до канального. При этом на каждом уровне, кроме прикладного, к пакету добавляется служебная информация, называемая заголовком. Заголовок содержит информацию для адресации сообщений и для безошибочной передачи данных по сети.

На принимающей стороне пакет проходит все уровни в обратном порядке. Каждый уровень анализирует пакет, отделяет заголовок своего уровня и передает пакет на следующий уровень. На прикладном уровне данные примут свой первоначальный вид.

Стек протоколов – совокупность связанных сетевых протоколов, обеспечивающих решение задачи передачи информации в компьютерной сети.

В настоящее время основным стеком протоколов является стек TCP/IP, протоколы которого разделены на четыре уровня (рис. 4).

Все протоколы стека TCP/IP (рис. 4) можно разделить на две группы:

- протоколы передачи данных, передающие данные между двумя сторонами;

- служебные протоколы, необходимые для корректной работы сети.

Интернет – совокупность всех связанных компьютерных сетей, использующих протоколы стека TCP/IP.

«Верхний уровень» Протоколы передачи данных	Служебные протоколы
HTTP SMTP POP3 XMPP ARP Прикладной уровень
VDP TCP Транспортный уровень
ICMP IP Сетевой уровень
Ethernet Wi-Fi DNS «Нижний уровень» Канальный уровень

Рис. 4 Уровни и протоколы TCP/IP

Передача данных с использованием протоколов TCP/IP

При разработке стека протоколов TCP/IP выделяют четыре уровня передачи информации между процессами (снизу – вверх, рис. 4):

- канальный уровень на котором выполняется передача данных между сетевыми адаптерами в одном сегменте сети; На этом уровне физический канал преобразовывается в ненадежную линию связи. Для этого формируется логический канал между двумя узлами, соединенных физическим каналом. Данные передаются по канальному уровню в виде кадров, которые включают, помимо данных, служебную информацию. Проверочная информация позволяет установить, был ли передан кадр без искажений (ошибок) и частично восстановить информацию

- сетевой уровень (протокол IP): на котором выполняется передача данных между компьютерами в разных сегментах сети;. Отвечает за адресацию сообщений и перевод логических адресов в физические. Этот уровень разрешает проблемы, связанные с разными способами адресации и разными протоколами при переходе пакетов из одной сети в другую, позволяя объединять разнородные сети.

- транспортный уровень на котором выполняется передача данных между процессами на разных компьютерах;. На этом уровне данные разбиваются на сегменты-пакеты. При этом гарантируется, что эти пакеты прибудут по назначению в правильном порядке. Для этого осуществляется поиск оптимального маршрута передачи пакетов с точки зрения загруженности сегментов сети и времени передачи данных между узлами. Уровень управляет созданием и удалением сетевых соединений и управляет потоком сообщений.

- прикладной уровень это «полезные» протоколы, ради которых сеть и создавалась (например, протокол HTTP). Предоставляет доступ прикладным процессам к сетевым службам. Этот уровень управляет общим доступом к сети

Сетевой и транспортный уровни обычно реализованы программно на уровне операционной системы, а канальный – на уровне сетевого оборудования; прикладной – прикладными программами.

Дата добавления: 2017-01-14