Звезда-кольцо
«Звезда-кольцо» (star-ring) несколько похожа на «звезду-шину». И в той и в другой топологиях компьютеры подключаются к концентраторам. Отличие состоит в том, что концентраторы в «звезде-шине» соединены магистральной линейной шиной, а в «звезде-кольце» все концентраторы подключены к главному концентратору, образуя кольцо. Кольцо же реализуется внутри главного концентратора.
Работа сети
Работа сети заключается в передаче данных от одного компьютера к другому. В этом процессе можно выделить следующие задачи:
- распознать данные;
- разбить данные на управляемые блоки;
- добавить информацию к каждому блоку, чтобы:
-указать местонахождение данных;
- указать получателя;
- добавить информацию синхронизации и информацию для проверки ошибок;
- поместить данные в сеть и отправить их по заданному адресу.
Сетевая операционная система при выполнении всех задач следует строгому набору процедур. Эти процедуры называются протоколами или правилами поведения. Протоколы регламентируют каждую сетевую операцию.
Стандартные протоколы позволяют программному и аппаратному обеспечению различных производителей нормально взаимодействовать. Существует два главных набора стандартов: модель OSI и ее модификация, называемая Project 802. Для изучения технической стороны функционирования сетей, необходимо иметь четкое представление об этих моделях.
Модели OSI и Project 802 определяют стандартные протоколы, используемые сетевым программным и аппаратным обеспечением. Эти модели устанавливают способ передачи данных по сети.
Модель OSI разбивает сетевое соединение на семь уровней: Прикладной, Представительский, Сеансовый, Транспортный, Сетевой, Канальный и Физический. При разработке сетевых продуктов производители основываются на спецификациях уровней модели OSI.
Project 802 более детально определяет стандарты для физических компонентов сети. Эти стандарты относятся к Физическому и Канальному уровням модели OSI и делят Канальный уровень на два подуровня: Управление логической связью и Управление доступом к среде.
Чтобы быстро, не тратя времени на ожидания, передавать данные по сети, надо разбить их на небольшие управляемые блоки. Эти блоки называются пакетами или кадрами.
Каждый уровень имеет свою единицу измерения. На физическом уровне мельчайшая единица — бит. На канальном уровне информация объединена во фреймы (или пакеты). На сетевом уровне мы говорим о дейтаграммах. На транспортном уровне единицей измерения является сегмент. Прикладные уровни обмениваются сообщениями. . К базовым сетевым технологиям относятся физический и канальный уровни
Модель OSI |
||
Тип данных |
Уровень |
Функции |
Данные |
7. Прикладной |
Доступ к сетевым службам |
6. Представления |
Представление и кодирование данных |
|
5. Сеансовый |
Управление сеансом связи |
|
Сегменты |
4. Транспортный |
Прямая связь между конечными пунктами и надежность |
Пакеты |
3. Сетевой |
Определение маршрута и логическая адресация |
Кадры |
2. Канальный |
Физическая адресация |
Биты |
1. Физический |
Работа со средой передачи, сигналами и двоичными |
Верхний уровень модели обеспечивает взаимодействие пользовательских приложений с сетью. Этот уровень позволяет приложениям использовать сетевые службы, такие как:
удалённый доступ к файлам и базам данных
пересылка электронной почты.
Также прикладной уровень:
отвечает за передачу служебной информации
предоставляет приложениям информацию об ошибках
формирует запросы к уровню представления.
Пример:
HTTP,
POP3,
FTP,
Уровень представлений 6 обеспечивает форматирование и преобразование кода. Форматирование кода используется для того, чтобы гарантировать приложению поступление информации для обработки, которая имела бы для него смысл. При необходимости этот уровень может выполнять перевод из одного формата данных в другой.
5-й сеансовый уровень модели отвечает за поддержание сеанса связи, позволяя приложениям взаимодействовать между собой длительное время. Уровень управляет созданием/завершением сеанса, обменом информацией, синхронизацией задач, определением права на передачу данных и поддержанием сеанса в периоды неактивности приложений
4-й транспортный уровень модели предназначен для обеспечения надёжной передачи данных от отправителя к получателю. При этом уровень надёжности может варьироваться в широких пределах. Существует множество классов протоколов транспортного уровня, начиная от протоколов, предоставляющих только основные транспортные функции (например, функции передачи данных без подтверждения приема), и заканчивая протоколами, которые гарантируют доставку в пункт назначения нескольких пакетов данных в надлежащей последовательности, мультиплексируют несколько потоков данных, обеспечивают механизм управления потоками данных и гарантируют достоверность принятых данных.Пример:TCP – протокол.
3-й сетевой уровень сетевой модели OSI предназначен для определения пути передачи данных. Отвечает за трансляцию логических адресов и имён в физические, определение кратчайших маршрутов, коммутацию и маршрутизацию, отслеживание неполадок и «заторов» в сети. Например:IP –протокол.
Протоколы сетевого уровня маршрутизируют данные от источника к получателю.
2-ой канальный уровень предназначен для обеспечения взаимодействия сетей на физическом уровне и контроля за ошибками, которые могут возникнуть. Полученные с физического уровня данные он упаковывает в кадры, проверяет на целостность, если нужно, исправляет ошибки (формирует повторный запрос поврежденного кадра) и отправляет на сетевой уровень. Канальный уровень может взаимодействовать с одним или несколькими физическими уровнями, контролируя и управляя этим взаимодействием.
Спецификация IEEE 802 разделяет этот уровень на два подуровня — MAC (Media Access Control) регулирует доступ к разделяемой физической среде, LLC (Logical Link Control) обеспечивает обслуживание сетевого уровня.
На этом уровне работают коммутаторы, мосты.
Протоколы канального уровня:
ARCnet
ATM
Cisco Discovery Protocol (CDP)
Controller Area Network (CAN)
Econet
Ethernet, Ethernet Automatic Protection Switching (EAPS), Fiber Distributed Data Interface (FDDI), Frame Relay
High-Level Data Link Control (HDLC), IEEE 802.2 (provides LLC functions to IEEE 802 MAC layers), Link Access Procedures, D channel (LAPD)
IEEE 802.11 wireless LAN
LocalTalk
Multiprotocol Label Switching (MPLS)
Point-to-Point Protocol (PPP)
Point-to-Point Protocol over Ethernet (PPPoE)
Serial Line Internet Protocol (SLIP, obsolete)
StarLan
Spanning tree protocol
Token ring
Unidirectional Link Detection (UDLD)
x.25
В программировании этот уровень представляет драйвер сетевой платы, в операционных системах имеется программный интерфейс взаимодействия канального и сетевого уровней между собой, это не новый уровень, а просто реализация модели для конкретной ОС. Примеры таких интерфейсов: ODI, NDIS, UDI
1-ый самый нижний уровень модели предназначен непосредственно для передачи потока данных. Осуществляет передачу электрических или оптических сигналов в кабель или в радиоэфир и, соответственно, их приём и преобразование в биты данных в соответствии с методами кодирования цифровых сигналов. Другими словами, осуществляет интерфейс между сетевым носителем и сетевым устройством.
Определяемые на данном уровне параметры: тип передающей среды, тип модуляции сигнала, уровни логических «0» и «1» и т. д.
На этом уровне работают концентраторы (хабы), повторители (ретрансляторы) сигнала и медиаконверторы.
Функции физического уровня реализуются на всех устройствах, подключенных к сети. Со стороны компьютера функции физического уровня выполняются сетевым адаптером или последовательным портом. К физическому уровню относятся физические, электрические и механические интерфейсы между двумя системами. Физический уровень определяет такие виды среды передачи данных как оптоволокно, витая пара, коаксиальный кабель, спутниковый канал передач данных и т. п. Стандартными типами сетевых интерфейсов, относящимися к физическому уровню, являются: V.35, RS-232, RS-485, RJ-11, RJ-45, разъемы AUI и BNC
Пакет — основная единица информации в компьютерных сетях. При разбиении данных на пакеты скорость их передачи возрастает настолько, что каждый компьютер в сети получает возможность принимать и передавать данные практически одновременно с остальными компьютерами. На целевом компьютере (компьютере-получателе) пакеты накапливаются и выстраиваются в определенном порядке для восстановления исходного вида данных.
При разбиении данных на пакеты сетевая операционная система добавляет к каждому пакету специальную управляющую информацию. Она обеспечивает:
передачу исходных данных небольшими блоками;
сбор данных в определенном порядке (при их получении);
проверку данных на наличие ошибок (после сборки).
Транспортный уровень разбивает исходный блок данных на пакеты. Структура пакетов определяется протоколом, который использует два компьютера — получатель и отправитель. На Транспортном уровне, кроме того, к пакету добавляется информация, которая поможет компьютеру-получателю восстановить исходные данные из «случайной» последовательности пакетов.
Когда, завершив свой путь к кабелю, пакет проходит Физический уровень, он содержит информацию всех остальных шести уровней.
Первая сеть заработала в 1969 г в США сеть ARPANET имени агентства. По настоящему рождением Internet принято считать 1983г., что было связано с разработкой программного обеспечения протокола связи TCP/IP.
По своей сути Internet – это огромное хранилище информации – общедоступной и секретной, легальной и запрещенной.
Вся информация в Internet хранится в сайтах (узлах). Как правило, каждый сайт хранит информацию по определенной тематике, представляющей в Internet конкретную фирму или человека. На каждом сайте есть заглавная страница, содержащая ссылки на другие страницы. Помимо ссылок на страницы в сайте, могут содержаться ссылки на другие сайты, содержащие сходную информацию. Сайты находятся на серверах, которые обеспечивают передачу информации, пересылку почты.
Каждый человек может получить эту информацию, как это сделать?
В настоящее время все компьютеры в Internet используют сетевой протокол (Transmission Control protocol/ Internet protocol). Поэтому подключение к Internet означает подключение к одной из телекоммуникационных сетей, поддерживающих протокол TCP/IP и входящей в сообщество Internet.
TCP/IP – это не один сетевой протокол, а два, лежащих на разных уровнях.
Протокол TCP – управляет тем, как происходит передача информации. Протокол IP – адресный, он определяет, куда происходит передача.
Согласно протоколу TCP, отправляемые данные « нарезаются » на небольшие пакеты, после чего каждый пакет маркируется таким образом, чтобы в нем были данные, необходимые для правильной сборки на компьютере получателя ( т. е почта принимает только конверты, а вы отправляете книгу), ее делят на части, и каждому фрагменту присваивается свой заголовок, в котором объясняется, частью чего ( и какой по счету частью) данный фрагмент является.
Протокол IP- адресный протокол, его суть состоит в том, что у каждого участника всемирной сети должен быть уникальный адрес(IP –адрес), без этого нельзя говорить о точной доставке TCP – пакетов на нужное рабочее место. т. е TCP следит за тем, чтобы отправляемый материал был правильно упакован, а потом восстановлен в точном исходном виде, а IP отвечает за доставку.
IP - адрес состоит из четырех байтов, например 195.78.46.13, пользователю редко приходится иметь дело с таким адресом. Обычно вся адресация осуществляется в виде доменной системы, похожей на обычный почтовый адрес. Преобразованием доменного имени в понятный IP – адрес занимается специальная программа DNS(Domein Name Service) – сервер.
195.78 – адрес сети;
46 – адрес подсети ;
13 – адрес компьютера.
Нужная информация находится с помощью адреса. Каждый сайт в Internet имеет свой собственный адрес, который носит название IP – адреса. Обычно вся адресация осуществляется с помощью доменной системы имен, т.к. запоминать в байтах (числовой форме ) адрес неудобно.
Доменное имя формируется следующим образом.
Справа расположен домен верхнего уровня. В США он обозначает род деятельности.
com – коммерческая компания, фирма.
net – сетевая компания, фирма, специализирующаяся на предоставлении сетевых услуг.
edu – учебное заведение( школа, институт)
mil – военная организация.
gov – правительственное учреждение.
Вне США домен верхнего уровня обозначает страну:
ru – Россия
su – Россия(СССР)
uk – Великобритания
fr – Франция
au – Австрия
левее, через точку следует домен второго уровня, он соответствует названию фирмы, имени сайта, может быть имя города, часто домен второго уровня используется для характеристики содержимого данного сайта.
Домен третьего уровня( если он есть) может обозначать подразделение фирмы. Самая левая часть адреса обозначает используемый сервис( WWW или FTP).
Адреса:
Оксфордский университет: www.oxford.edu
Белый дом: www.whitehause.gov
Мерия Москвы: www.mos.ru
Основной массив информации в Internet хранится в виде гипертекстовых документов. Это документ содержит ссылку на другой документ( или на другую часть самого себя).Двигаясь с помощью этих ссылок легко найти интересующую информацию. Сервис, основанный на гипертекстовых документах, получил название WWW(Wordl Wide Web) , а сервис для передачи текстовых файлов FTP.
World Wide Web-самая популярная служба современного Internet. Это единое информационное пространство, состоящее из сотен миллионов взаимосвязанных электронных документов, хранящихся на Web –серверах. Отдельные документы ,составляющие пространство Web , называют Web –страницами. Программы для просмотра Web-страниц называются браузерами.(Internet Explorer) Группы тематически объединенных Web –страниц называют Web –узлами(жаргонный термин Web-сайт или просто ). Один физический Web –сервер может содержать достаточно много Web –узлов, каждому (как правило) отводится отдельный каталог на жестком диске сервера.
При использовании World Wide Web работа в Internet состоит в последовательном просмотре различных Web- страниц.
Для работы с WWW используется протокол HTTP( Hyper text Transfer protocol), основанный естественно на TCP/IP .. В основе системы WWW лежит протокол передачи гипертекстовых сообщений HTTP, а входы в WWW записываются на специальном языке описания документов HTML ( Hyper text Mar Up Language) В Word имеются простые средства просмотра и создания Web – страниц.
Полный адрес во всемирной паутине называется URL(уникальный указатель источника Uniform Resource Locator), т.е. адрес любого файла во всемирном масштабе определяется унифицированным указателем ресурса- URL
Первая его часть –это протокол http://, при помощи которого осуществляется связь браузера с выбранным сервером
, вторая часть – доменное имя компьютера (сервера),на котором хранится данный ресурс, третья часть-указание полного пути к файлу на данном компьютере .
Например: http://www.abcde.com/Files/New/abcdefg.zip
При записи URL –адреса важно точно соблюдать регистр символов
Источником популярности Internet служит не только возможность доступа к данным, но ясность интерфейса браузеров.
Браузер – это программа, запускаемая на компьютере и позволяющая пользователю обратиться к любой информации доступной Internet одна из лучших программ этого класса- Internet Explorer ,значок которой расположен на Рабочем столе ,на панели быстрого запуска ,а также меню. При наличии соединения после запуска программы на экране появится так называемая «домашняя »страница.