Характеристики обмена сообщениями в компьютерной сети

Для характеристики обмена сообщениями в компьютерной сети по каналам связи используются следующие понятия: тип синхронизации, режим передачи, способ коммутации данных.

Асинхронная передача – способ передачи данных, при котором информация посылается поблочно с произвольными временными интервалами. При этом каждый передаваемый блок содержит некоторое число битов данных, которые начинаются стартовым битом и завершаются необязательным битом четности и одним, полутора или двумя стоповыми битами (концевиками). Общий для передающей и принимающей стороны таймер не используется (он давал бы им возможность разделять данные на отдельные блоки, основываясь на точных временных интервалах).

Синхронная передача базируется на согласовании таймеров передающего и принимающего устройства. При этом происходит разделение групп битов и передача их по блокам, которые называются кадрами. Для начала синхронизации и периодической проверки ее точности используются специальные символы. Поскольку биты посылаются в синхронизированном виде, необходимость в стартовом и стоповых битах отпадает. Передача прекращается по окончании блока и начинается при поступлении нового. Такой старт-стоповый подход гораздо эффективнее, чем асинхронная передача. Обнаружив ошибку, схема определения и исправления ошибок просто запрашивает повторную передачу. Для синхронной передачи используется более сложное оборудование, поэтому она обходится дороже, чем асинхронная.

Существует три режима передачи данных  в сети

1.      Симплексный – передача данных только в одном направлении.

2.      Дуплексный – одновременная передача и прием сообщений.

3.      Полудуплексный – попеременная передача информации, когда источник и приемник последовательно меняются местами.

Наиболее скоростным и эффективным режимом работы для компьютерных сетей является дуплексный режим передачи данных.

Коммутация данных – это передача данных, при которой канал передачи данных может попеременно использоваться для обмена информацией между различными узлами сети. Альтернативой является некоммутируемый канал, когда канал закрепляется за абонентом сети (выделенные линии).

Способы коммутации данных

1.      Коммутация каналов – это технология доставки сообщений, при которой между взаимодействующими узлами устанавливается последовательность логических каналов или обеспечивается монопольное использование канала на время сеанса связи. 

2.      Коммутация сообщений  – это технология, в которой физическое соединение устанавливается только между соседними узлами сети и только на время передачи сообщения. Каждое сообщение снабжается заголовком и передается по сети как единое целое. Поступающее в узел сообщение запоминается в его буферном запоминающем устройстве и в подходящий момент, когда освободится соответствующий канал связи, передается в следующий соседний узел. Это позволяет избавится от перегрузок в сети, но предъявляет высокие требования к запоминающим устройствам, буферам и приводит т к неэффективному использованию каналов.

3.      Коммутация пакетов –  технология доставки сообщений, при которой пакеты ретранслируются станциями вдоль наиболее удобного маршрута между источником и приёмником как независимые информационные блоки. Данные пред отправкой разбиваются на короткие пакеты, на месте получения пакеты восстанавливаются до исходного размера. Время и маршруты прохождения различных пакетов могут быть не одинаковы (различными). Для данного вида коммутации характерно использование буферизации пакетов (временного хранения пакетов в очереди в буферной памяти коммутатора). Эта технология позволяет добиться увеличения пропускной способности сети за счет эффективного использования каналов связи.

Службы Интернета.

На уровни приложений взаимодействие в сети Интернет может осуществляться по нескольким протоколам, каждый из которых определяет порядок работы при совершении различных действий:

- передача гипертекстовых документов - использует протокол HTTP (Hypertext Transfer Protocol);

- передача файлов — использует протокол FTP (File Transfer Protocol);

- передача сообщений электронной почты — протоколы SMTP (Simple Mail Transfer Protocol) и POP (Post Office Protocol) и т.д.

Особенностью протоколов уровня приложений является то, что обмен служебной информацией между ними производится в символьном виде.

По виду используемых протоколов Интернет принято делить на службы. Наиболее распространены службы:

1) WWW (Wide Word Web, всемирная паутина) - это самая популярная служба Интернета. Ее нередко отождествляют с Интернетом, хотя на самом деле это лишь одна из его многочисленных служб.

World Wide Web — это единое информационное пространство, состоящее из сотен мил­лионов взаимосвязанных электронных документов, хранящихся на Web-серверах. Отдельные документы, составляющие пространство Web, называют Web-cmpaницами. Группы тематически объединенных Web-страниц называют Web-узлами (Web-сайт или просто сайт). Один физический Web-сервер может содер­жать достаточно много Web-узлов, каждому из которых, как правило, отводится отдельный каталог на жестком диске сервера.

WWW использует протокол HTTP и позволяет просматривать гипертекстовые документы.

2) Электронная почта (E-mail). Ее обеспечением в Интернете занимаются специальные почтовые серверы (специальный выделенный компьютер или программное обеспечение). Один узловой компьютер Интернета может выполнять функции нескольких серверов и обеспечивать работу различных служб, оставаясь при этом универсальным компьютером, на котором можно выпол­нять и другие задачи.

Почтовая служба основана на двух прикладных протоколах: SMTP и РОРЗ. По первому происходит отправка корреспонденции с компьютера на сервер, а по второму — прием поступивших сообщений.

3) Списки рассылки (Mail List). Это специальные тематические серверы, собирающие информацию по определенным темам и переправляющие ее подписчикам в виде сообщений электронной почты. Списки рассылки позволяют эффек­тивно решать вопросы регулярной доставки данных.

4) Служба телеконференций (Usenet). Служба телеконференций похожа на циркуляр­ную рассылку электронной почты, в ходе которой одно сообщение отправляется не одному корреспонденту, а большой группе (такие группы называются телекон­ференциями или группами новостей).

На каждом из серверов поступившее сообщение хранится ограниченное время (обычно неделю), и все желающие могут в течение этого времени с ним ознакомиться. Система телеконференций разбита на тематические группы. Сегодня в мире насчитывают порядка 50 000 тематических групп новостей. Смысл телеконференций в том, чтобы задать вопрос "всему миру" и получитьна него от специалистов, которые как правило просматривают свои тематические разделы квалифицированный ответ.

5) Служба имен доменов (DNS). Когда мы говорили о протоколах, то сказали, что адрес любого компьютера в Интернете может быть выражен четырьмя байтами, например так: 195.28.132.97. Кроме IP адреса у каждого ПК есть уникальное доменное имя, например такое: www.abcdef.com.

Это просто две разных формы записи адреса одного и того же сетевого компьютера. Человеку неудобно работать с числовым представлением IР-адреса, зато доменное имя запоминается легко, особенно если учесть, что, как правило, это имя имеет содержание. Например, Web-сервер компании Microsoft имеет имя www.microsoft.com.

Но автоматическая работа серверов сети организована с использова­нием четырехзначного числового адреса. Поэтому необходим перевод доменных имен в связанные с ними IР-адреса, которым и занимаются серверы службы имен доменов DNS.

6) Служба передачи файлов (FTP). Прием и передача файлов составляют значи­тельный процент от прочих Интернет - услуг. Необходимость в передаче файлов возникает при приеме файлов программ, при пересылке крупных доку­ментов, при передаче архивных файлов, в которых запа­кованы большие объемы информации.

Служба FTP имеет свои серверы на которых хранятся архивы данных. Протокол FTP работает одновременно с двумя TCP-соединениями между серве­ром и клиентом. По одному соединению идет передача данных, а второе соедине­ние используется как управляющее. Протокол FTP также предоставляет серверу средства для идентификации обратившегося клиента.

7) IRC (Internet Relay Chat) предназначена для прямого общения несколь­ких человек в режиме реального времени. Иногда службу IRC называют чат-конфе-ренциями или чатом. В отличие от системы телеконференций, в системе IRC общение происходит только в пределах одного канала, в работе которого принимают участие обычно лишь несколько человек. Каждый пользователь может создать соб­ственный канал и пригласить в него участников «беседы» или присоединиться к одному из открытых в данный момент каналов.

8) ICQ(/ seek you — я тебя ищу). Интернет-пейджер прообраз социальной сети. Эта служба предназначена для поиска сетевого IP-адреса человека, подключен­ного в данный момент к Интернету. Необходимость в подобной услуге связана с тем, что большинство пользователей не имеют постоянного IP-адреса. Те компьютеры, которые включены в Интернет на постоянной основе, имеют постоянные IP-адреса. Большинство же пользователей подключа­ются к Интернету лишь на время сеанса. Им выдается динамический IP-адрес, дей­ствующий только в течение данного сеанса.

Для пользования этой службой надо зарегистрироваться на ее центральном сервере (http://www.icq.com) и получить персональный идентификационный номер UIN (Universal Internet Number). Зная номер UIN партнера, но не зная его текущий IP-адрес, можно через центральный сервер службы отправить ему сообщение с предложением установить соединение.

Для обеспечения работы с каждой службой Интернета используется специализированное программное обеспечение:

• Для загрузки и просмотра гипертекстовых документов HTTP используются программы: Internet Explorer 4.0, 5.0, Netscape Communication, часто называемые обозревателями или броузерами. Все обозреватели поддерживают также передачу файлов, в соответствии с протоколом FTP. Для приема файлов обозреватель запускает мастер загрузки файлов, с помощью которого можно открыть указанный файл и сохранить его на локальном диске.

• Для работы с электронной почтой и телеконференциями используется программа Outlook Express (существуют специализированные службы: E-mail и др.);

• Для организации голосовой или видеосвязи с удаленным ПК используется Microsift NetMeeting.

• Существует несколько популярных программ для работы с чатом: mIRC.exe, chat.exe и т.д..