6. Компьютерные сети

6.1. Основные понятия

Компьютерная (вычислительная) сеть – совокупность распределенных на территории компьютеров и терминалов, соединенных с помощью каналов связи в единую систему.

Основное назначение компьютерной сети – обеспечение совместного доступа пользователей к общим ресурсам: аппаратным, программным и информационным.

Абоненты сети – объекты, генерирующие или потребляющие информацию в сети. Абонентами сети могут быть отдельные ЭВМ, комплексы ЭВМ, терминалы, промышленные роботы, станки с числовым программным управление и т. д. Любой абонент сети подключается к станции.

Станция  аппаратура, которая выполняет функции, связанные с передачей и приемом информации.

Совокупность абонента и станции принято называть абонентской системой. Для организации взаимодействия абонентов необходима физическая передающая среда.

Физическая передающая среда – это линии связи или пространство, в котором распространяются электрические сигналы, и аппаратура передачи данных.

На базе физической передающей среды строится коммуникационная сеть, которая обеспечивает передачу информации между абонентскими системами. Такой подход позволяет рассматривать любую компьютерную сеть как совокупность абонентских систем и коммуникационной сети.

В зависимости от территориального расположения абонентских вычислительные сети можно разделить на три основных класса:

• глобальные (WAN – Wide Area Network);

• региональные (MAN – Metropolitan Area Network);

• локальные (LAN – Local Area Network).

Глобальная вычислительная сеть объединяет абонентов, расположенных в различных странах, на разных континентах. Взаимодействие между абонентами такой сети может осуществляться на базе телефонных линий связи, радиосвязи и систем спутниковой связи. Глобальные вычислительные сети позволяют решить проблему объединения информационных ресурсов всего человечества и организации доступа к этим ресурсам.

Региональная вычислительная сеть связывает абонентов, находящихся на значительном расстоянии друг от друга. Она может включать абонентов внутри большого города, экономического региона, отдельной страны. Обычно расстояние между абонентами региональной вычислительной сети составляет десятки-сотни километров.

Локальная вычислительная сеть объединяет абонентов, расположенных в пределах небольшой территории. В настоящее время не существует четких ограничений на территориальный разброс абонентов локальной вычислительной сети. Обычно такая сеть привязана к конкретному месту. К классу локальных вычислительных средств относятся сети отдельных предприятий, фирм, банков, офисов и т. д.

6.2. Модель взаимодействия открытых систем

С появлением первых сетей была осознана необходимость разработки стандартов, определяющих взаимодействие между компонентами одной сети. В 1976 г. Международной организацией стандартов (ISO) была разработана модель взаимодействия открытых систем (BOC). Открытая система – это система взаимодействующая с другими системами в соответствии с принятыми стандартами. Функции взаимодействия между компонентами сети делятся на уровни. Модель взаимодействия открытых систем определяет, что каждая из них должна содержать семь уровней взаимодействия. Процессы взаимодействия должны подчиняться определенным протоколам.

Протокол – это система соглашений, которые определяют все аспекты информационного взаимодействия между компонентами одной или разных сетей. Он включает правила, процедуры, алгоритмы и требования, касающиеся порядка взаимодействия между компонентами сети. Протоколы задают язык связи пользователя с сетью. Информация от пользователя до ПЭВМ обязательно проходит через все семь уровней взаимодействия:

• прикладной – обеспечивает поддержку прикладных процессов конечных пользователей определяет круг прикладных задач, реализуемых в данной вычислительной сети и содержит все необходимые элементы сервиса для прикладных программ;

• представительный – определяет синтаксис данных в модели, т е представление данных; в некоторых системах этот уровень может быть объединен с прикладным;

• сеансовый – реализует установление и поддержку сеанса связи между двумя абонентами через коммуникационную сеть;

• транспортный – обеспечивает интерфейс между процессами и сетью, устанавливает логические каналы между процессами и передаёт по этим каналам информационные пакеты;

• сетевой – определяет маршрут движения сообщения, т е узлы коммутации реализует межсетевое взаимодействие;

• канальный – передает информацию по информационному каналу;

• физический – выполняет все необходимые процедуры в канале связи; его основной задачей является управление аппаратурой передачи данных и подключенным к ней каналами связи.