1. Сетевое взаимодействие и общие принципы его организации.

Элементы общения

Источник сообщения – кодирование – передатчик – канал – декодер – получатель – сообщение.

При обмене сообщениями по сети исходные сообщения разбиваются на более мелкие блоки – пакеты. Они доставляются независимо друг от друга. Этот процесс – сегментация сообщений.

Преимущества использования сегментации – возможность мультиплексирования, то есть способности сети передавать данные нескольких пользователей по единому каналу связи.

При обмене сообщениями, разделенными на пакеты, сеть автоматически нумерует их. Это необходимо для того, чтобы сообщение было корректно восстановлено на стороне получателя. Такой подход делает возможной передачу пакетов одного сообщения независимо друг от друга.

Организация сети

Организацией сети называется обеспечение взаимосвязи между рабочими станциями, периферийным оборудованием (принтерами, накопителями на жестких дисках, сканерами, приводами CD-ROM) и другими устройствами. При организации сети одной из задач является согласование различных типов компьютеров. Независимо от того, какие устройства используются в сети — Macintosh, IBM-совместимые компьютеры или мэйнфреймы, — все они должны использовать для общения один и тот же язык. Таким языком служит протокол, который является формальным описанием набора правил и соглашений, регламентирующих обмен информацией между устройствами в сети. Например, если группе людей поручают работу над общим проектом, то не имеет значения, кто эти люди по национальности — немцы, французы, итальянцы или американцы, — главное, чтобы они могли понять друг друга, т.е. разговаривали на одном языке. В современном мире такая группа людей, скорее всего, использовала бы английский язык. В сфере компьютерных технологий роль такого языка выполняют протоколы, которые понятны всем устройствам сети.

С чего все начиналось

Первые компьютеры были автономными устройствами. Другими словами, каждый компьютер работал отдельно, независимо от других. Очень скоро стала очевидной низкая эффективность такого подхода. Необходимо было найти решение, которое бы удовлетворяло трем перечисленным ниже требованиям, а именно:

• устраняло дублирование оборудования и ресурсов;

• обеспечивало эффективный обмен данными между устройствами;

• снимало проблему управления сетью.

Было найдено два решения, выполняющих поставленные условия. И это были локальные и глобальные сети.

2. Сетевая инфраструктура и требования к ней. Методы коммутации.

4 элемента сети: правила, среда, сообщения, устройства сети.

Компоненты сети: устройство, среда, служба.

Конечные устройства – оборудование, с которым работает пользователь сети (компьютеры, сет. принтеры). Эти устройства называют ХОСТАМИ. Они имеют уникальные адреса. При взаимодействии хостов инициатор этого взаимодействия посылает запрос на соединение тому хосту, которому он хочет передать данные. Конечные устройства служат для организации интерфейса между пользователем и сетью.

Промежуточные устройства – устройства доступа к сети, межсетевые устройства, модемы и коммуикационные сервера, усторойства контроля безопасности.

Межсетевая среда:

1) металличесвие провода внутри кабеля 2) оптоволокно 3) беспроводная передача

Одной из центральных проблем организации передачи данных по физическим каналам является проблема параллельного использования одного и того же канала несколькими парами абонентов. Методы, лежащие в основе ее решения получили название методов коммутации.

В настоящее время существует два основных метода коммутации: коммутация каналов и коммутация пакетов.

Коммутация каналов предполагает, что перед началом передачи данных должна быть выполнена процедура установления соединения, в результате которой образуется составной канал. По окончании сеанса связи соединение разрывается, и канал освобождается. Классическим примером реализации коммутации каналов является телефонная связь, которая подразумевает, что абонент перед началом разговора набирает номер второго абонента, в результате чего последовательное переключение промежуточных коммутаторов позволяет образовать непрерывный канал связи между абонентами. Коммутация каналов удобна для организации линий связи, в которых подразумевается передача потоков данных "постоянной интенсивности", например, таких, как телефонный разговор, в силу чего этот метод оказывается недостаточно гибким при построении компьютерных сетей.

Метод коммутации пакетов основан на разбиении передаваемых по сети данных на небольшие "порции". Каждая такая "порция" передается по сети как единое целое и называется пакетом. Такой метод является очень удобным для параллельного использования физического канала несколькими парами абонентов: канал является занятым только во время прохождения пакета. Временные промежутки между передачей пакетов одним абонентам могут быть использованы другими для отправки собственных пакетов.

Пакет обычно состоит из двух частей – заголовка, содержащего служебные данные, необходимые для управления доставкой пакета, и собственно данных, подлежащих передаче. Порядок обмена пакетами, а также конкретный состав заголовка пакетов определяется сетевым протоколом.

Для именования пакетов различных уровней модели OSI, используются специальные термины. Для канального уровня используется термин "кадр", для сетевого – "пакет", для транспортного – "сегмент", "дейтаграмма", для сессионного и более высоких уровней – "сообщение".