Построение компьютерной сети Создание корпоративной Webсети

Канальный уровень

 Протоколы, работающие на канальном уровне, должны обеспечивать (по возможности) безошибочную передачу по месту назначения наборов данных (протоколов), передаваемых по физическому носителю. Поскольку носителей, совершенно исключающих ошибки, не существует, в протоколах канального уровня предусмотрен механизм контроля ошибок и повторной передачи искаженных пакетов. Например, в сетях Ethernet, предусмотрен выход из ситуации одновременной отправки двух пакетов (предполагается, что ни один из них не попадет к адресату) и механизм разрешения этого конфликта.

На канальном уровне необработанный битовый поток, проходящий по физическому носителю, перехватывается (trapped) и собирается в кадр (framed) для отправки. Формирование кадра (framing) означает упаковку данных в небольшие сегменты, называемые пакетами или кадрами (фреймами). Помимо данных, в каждом пакете содержится адресная информация и, иногда, запись о количестве данных в пакете. Таким образом, сеть может узнать об утрате части данных Содержимое и структура фреймов зависит от типа сети. Поэтому, если в сети используется два протокола канального уровня (например, Ethernet и Token Ring), то для того, чтобы они могли взаимодействовать между собой, следует использовать устройство, называемое мостом.

Поскольку на канальном уровне сети биты передаются в порядке их поступления в канал, этот же уровень отвечает за их поступление в надлежащем порядке по месту назначения. По существу, протоколы канального уровня и предоставляют (организуют) надежные каналы связи между процессами сетевого уровня.

Сетевой уровень

Протоколы сетевого уровня отвечают за определение наилучшего пути маршрутизации данных между компьютерами. На этом уровне определяются логические сетевые адреса, такие как IPадреса (имеется в виду часть протокола TCP/IP, относящаяся к сетевому уровню), использующиеся протоколами высших уровней. Поскольку маршрутизация выполняется на сетевом уровне, оптимальный путь доставки информации из одного сегмента сети в другой определяют устройства, называемые маршрутизато рами, обеспечивающие работу сети на данном уровне. Протоколы сетевого уровня не отвечают за доставку данных по конечному адресу, а только находят наилучший путь.

На транспортном уровне (который рассматривается ниже) не имеет значения тип физического носителя сети и число протоколов канального уровня, определяющих размер и содержимое пакетов. К нему относится только маршрутизация пакетов между логически заданными адресами. Кстати сказать, на сетевом уровне можно пакетировать данные в собст венных устройствах (units). Это облегчает маршрутизацию, поскольку используются адреса низших уровней, неизвестные протоколам. На тран спортном уровне эти адреса используются для гарантии доставки данных по логическому адресу, заданному в пакетах сетевого уровня. Динамические свойства Рост информации проявляется в увеличении ее объема через определенные промежутки времени.

Транспортный уровень

Протоколы транспортного уровня, такие как SPX или TCP, отвечают за доставку данных по логическим адресам, определяемым протоколами сетевого уровня. Эти протоколы анализируют и разделяют (subdivide) пакеты данных, отсылаемые им, упаковывают в пакеты меньшего размера и вновь собирают по достижении места назначения.

Протоколы транспортного уровня работают несколько медленнее протоколов сетевого уровня, поскольку в них содержится больший объем информации, необходимый для коррекции ошибок. Эта информация включается в состав пакетов на тот случай, если чтолибо пойдет не так, как надо. Это — последний уровень модели OSI, который поддерживает ся большинством сетей.

Сеансовый уровень

Основное назначение сеансового уровня — поддержка двух следующих уровней: представления данных и прикладного. На данном уровне, путем передачи сообщений, определяется метод установления связи между двумя удаленными системами, называемый удаленным вызовом процедур (RPC — remote procedure call). Для выполнения этой задачи на сеансовом уровне имеются две функции: управление диалогом (dialogue control) и разделение данных (data separation). Функция управления диалогом предос тавляет регламентированные средства начала переговоров, передачи со общения между удаленными системами, а затем по завершении сеанса — прерывания соединения. Процесс разделения данных предусматривает вставку в сообщение указателей, которые позволяют каждой рабочей стан ции сообщать о начале и конце сообщения. Обе функции для сеанса оди наково важны, поскольку гарантируют получение сообщения обеими ма шинами, причем в полном объеме, а также отсутствие в нем посторонней информации. Точное содержание сообщения на этом уровне не контроли руется. Службы сеансового уровня предоставляет NetBIOS.

Уровень представления данных

Протоколы уровня представления данных выполняют функцию пред ставления информации в виде понятном получателю. На этом уровне выполняется сжатие/восстановление, а также шифрование/дешифрование данных. Слово "представление" относится не к внешнему виду интерфейса данного уровня, а к методу представления данных.

Прикладной уровень

Наконец, прикладной уровень отвечает за передачу информации от интерфейса приложения к любому сетевому ресурсу, которому она необхо дима. Протоколы, работающие на этом уровне, значительно различаются по размеру и сложности. Некоторые передают огромное количество данных между сервером и клиентом, другие — выполняют небольшое число задач. В хорошо спроектированном стеке протоколов прикладной уровень может охватывать до 90 % данных, передаваемых по сети. Поэтому производи тельность сети в большей или меньшей степени определяется параметрами этого уровня.

Выводы

В этой лекции были приведены начальные сведения о работе сетей. Теперь вы знаете, каким образом сеть может улучшить работу вашего офиса. Кроме того, мы рассмотрели различные виды медных и оптоволоконных кабелей, а также разъемы для соединения кабелей с сетевыми платами разного типа.

На передачу данных по сети неблагоприятное воздействие оказывают помехи. Эту проблему можно решить двумя способами. В электрических кабелях от помех можно защититься экранирующим слоем (либо скручи ванием кабелей, либо экранированием), который защищает кабель от внешних воздействий, либо прокладкой оптоволоконных кабелей. Оптово локонные кабели нечувствительны к электрическим помехам, поскольку для передачи данных используется световые, а не электрические сигналы. Единственный недостаток оптоволоконных кабелей — намного большая стоимость, по сравнению с электрическими.

Сетевые кабели подключаются к сетевым платам специальными разъемами (соединители, коннекторы). Для кабеля каждого типа используется особый разъем, соответствующий порту на сетевой плате. Наличие разъема и порта позволяет создать интерфейс между компьютером и сетью. В сетях некоторых типов необходимо использовать не только разъемы, но и терминаторы — устройства, позволяющие согласовать сегменты сети.

Сеть можно описать семиуровневой моделью OSI, определяющей различные протоколы, используемые при организации сети. И хотя многие, широко применяемые, протоколы работают на нескольких различных уровнях модели OSI, эта модель весьма удобна для понимания взаимо действия различных частей сети.

Упражнение 

Заполните приведенную ниже таблицу недостающей информацией.

 

Тип

кабеля

Предельная

скорость

передачи

данных

Максимально

допустимая

длина рабо

чего участка

Средства

подавления

помех

Разъем

Коаксиальный

750м

BNC

 

100 Мбит/с

90м

Скручивание пар

проводников

Экранированная

витая пара

100 Мбит/с

Скручивание пар в

сочетании с метал

лическим экраном

 

155 Мбит/с

Специальные средства не используются

ST или

SMA

Однородность импеданса
Полезно напомнить еще раз, что грядущие приложения будут, вероятнее всего, работать в дуплексном режиме. Явление неоднородности импеданса в линии передачи аналогично сопротивлению потоку воды на отдельных участках трубопровода с грубой внутренней поверхностью стенок. В этих местах возникает множество завихрений, следовательно, труба оказывает высокое сопротивление потоку воды. То же самое происходит на участках линии, импеданс которых отличается от номинального значения, они создают сигнал, отраженный в сторону передатчика.


Прокси-серверы Кабельные модемы