Функциональные уровни взаимодействия

Архитектура сетей

Лекция 6. Локальные вычислительные сети

Сетью называется совокупность компьютеров, объединенных средствами пе­редачи данных[1].

Архитектура сетей ЭВМ охватывает принципы построения и функционирования аппаратного и программного обеспечения элементов сети.

Классификация сетей:

· По удаленности компьютеров сети условно разделяют на локальные и глобальные.

· Топологии.

· По принципам управления (централизованные и децентрализованные).

· Методам коммутации (без коммутации, телефонная коммутация, коммутация цепей и т. д.)

В локальных вычислительных сетях (ЛВС) компьютеры расположены на расстоянии до нескольких километров и обычно соединены при помощи скоростных линий связи со скоростью обмена от 10 до 100 и более Мбит/с (не исключается случай соеди­нения компьютеров и с помощью низкоскоростных телефонных линий). ЛВС обычно развертываются в рамках организации, поэтому их иногда называют корпоративными системами или сетями. Компьютеры при этом, как правило, находятся в пределах одного помещения, здания или соседних зданий.

Если компьютер работает в сети функции установленного на программного обеспечения условно можно разделить на две группы:

1. управление ресурсами самого компьютера (в том числе и в интере­сах решения задач для других компьютеров), которое осуществляется ОС;

2. управление обменом с другими ком­пьютерами (сетевые функции), которое реализует сетевое ПО.

Для упорядочения разработки сетевого ПО и обеспечения возможности взаимодействия любых вычислительных систем, Международная Организация по Стандартизации (International Stan dart Organization — ISO) разработала Эталонную Модель взаимодействия открытых систем (Open System Interconnection Reference model).

Эталонная Модель определяет следующие семь функциональных уровней:

1. физический;

2. управления линией передачи или канальный;

3. сетевой;

4. транспортный;

5. сеансовый;

6. представительный;

7. прикладной или уровень приложений.

Физический уровень обеспечивает интерфейс между ЭВМ сети и средой передачи дискретных сигналов. На физическом уровне через абонентские каналы передаются последовательности бит. Управление физическим каналом сводится к выделению начала и конца кадра, несущего в себе передаваемые данные, а также к формированию и приему сигналов определенной физической природы.

Стандарты физического уровня включают рекомендации Х.21 либо Х.21 бис, определяющие механические, электрические, функциональные и процедурные характеристики, необходимые для установления (активизации), поддержания и расторжения (деактивизации) физических соединений.

Функции канального уровня состоят в управлении вводом-выводом информации в канале связи. Формируемые этим уровнем данные группируются в так называемые кадры. Обмен данными между двумя объектами канального уровня может вестись одним из трех способов: дуплексным (одновременно в обоих направлениях), полудуплекс­ным (попеременно в обоих направлениях) или симплексным (в одном направлении).

Сетевой уровень обеспечивает передачу сетевых блоков (пакетов) между узла­ми сети. Здесь решаются задачи выбора маршрута из числа возможных (при изме­нении нагрузки или конфигурации сети), управления входящим потоком и т. д. Основная функция сетевого протокола – прокладка в каждом физическом канале совокупности логических каналов (до 4096), что существенно повышает эффективность использования ресурсов физического канала.

Основной функцией транспортного уровня является доставка сообщений (транс­портных блоков), которые состоят из сетевых пакетов. Кроме того, транс­портный уровень занимается согласованием различных сетевых уровней с помо­щью соответствующих шлюзов (согласование сетевых объектов принципиально различных сетей) и мостов (согласование сетевых объектов однотипных сетей).

В настоящее время существуют пять классов сервиса, предоставляемого транспортным протоколом (0, 1,..., 4). Выделенные классы различаются возможностями приоритетной передачи сообщений, защиты от ошибок, а также засекречивания данных с помощью шифрования.

Сеансовый уровень предназначен для организации сеансов связи (взаимодействия) между объектами более высоких уровней. При установлении сеансов связи контролируется полномочие объекта по доступу к другому объекту. Данный уровень предусматривает несколько классов услуг (А, В, С и D).

Представительный уровень описывает методы преобразования информации! (шифрование, сжатие, перекодировка), передаваемой объектам прикладного уровтЛ ня: пользователям и программам.

Прикладной уровень отвечает за поддержку прикладного ПО пользователя.

Для описания взаимо­действия программных и аппаратных элементов уровней используются протоколы и интерфейсы.

Дата добавления: 2014-01-05