Выбор сети

Выбор сети зависит от обстоятельств. Вам стоит выбирать одноранговую сеть только в том случае, если выполнены все следующие условия:

• Имеется не более 10 сетевых пользователей (желательно не более пяти).

• Все машины в сети находятся достаточно близко друг к другу, чтобы их можно было объединить в одну локальную сеть.

• Финансовые причины требуют недорогого решения.

• Вам не нужны специализированные серверы (например, факс-серверы, коммуникационные серверы или серверы приложений).

С другой стороны, сеть с выделенным сервером оправдана, если выполнено хотя бы одно из следующих условий:

• Требуется одновременный доступ более 10 пользователей. 4 Вам требуется централизованное управление, безопасность, управление ресурсами или резервное копирование.

• Вам требуется доступ к специализированным серверам или на

• грузка на сетевые ресурсы слишком велика.

• Вы используете объединенную сеть или вам требуется доступ к глобальной сети.

Сетевые протоколы

Компьютеры должны быть в состоянии пересылать данные друг другу, чтобы обеспечить возможность взаимодействия по сети. Это реализуется с помощью протоколов — общепринятых правил связи. В этой главе мы обсудим различные сетевые протоколы и реализацию на их основе сетевых коммуникаций.

Кроме того, мы познакомим вас со стандартами, на которых основаны сетевые протоколы: Open Standards Interconnection (OSI) Reference Model (сетевая модель OSI) и стандартами IEEE 802. Сетевая модель OSI была разработана Международной организацией по стандартизации (International Standards Organization) — ISO для обеспечения стандартизованного метода взаимодействия компьютеров. Стандарт 802 Института инженеров в области электротехники и электроники (Institute of Electrical and Electronic Engineers) далее развил эту модель. Как всегда мы расставим на пути указатели, которые помогут вам в подготовке к экзамену Networking Essentials и предоставим дополнительные ресурсы, которые могут потребоваться, если вы захотите узнать подробности обсуждающихся в этой главе вопросов

Сетевая модель osi

По мере того как концепция сетевой работы распространялась в мире бизнеса, идея о возможности объединения сетей и отдельных систем становилась необходимостью. Однако, чтобы объединение сетей стало реальностью, необходим стандартный подход к сетевому взаимодействию. Решение пришло в 1978 году, когда ISO разработала стандарт архитектуры, который должен был способствовать достижению этой цели. Эти спецификации были пересмотрены в 1984 году и стали международными стандартами для сетевых коммуникаций. Сетевым администраторам важно знать историю и понимать функции этой спецификации, которая называется OSI Reference Model (сетевая модель OSI).

Модель OSI представляет уровневый подход к сетям. Каждый уровень модели обслуживает различные части процесса взаимодействия. Посредством разделения коммуникаций на уровни сетевая модель OSI делает менее сложной совместную работу оборудования и программного обеспечения, а разрешение проблем упрощается за счет предоставления конкретного метода взаимодействия компонентов. Теперь, когда мы знаем, почему была создана эта модель, мы рассмотрим, как она работает.

Не забывайте, что модель OSI является абстрактной. Далее мы обсудим соотношение наборов протоколов с этой моделью при обеспечении сетевых коммуникаций.

Изучение уровней

Сетевая модель OSI разбивает сетевые функции на семь уровней, как показано на рис. 3.1. Эти уровни описаны следующим образом:

Application layer (уровень приложения, прикладной уровень).

Предоставляет набор интерфейсов для приложений, позволяющий получить доступ к сетевым службам.

Presentation layer (уровень представления).

Преобразует данные в общий формат для передачи по сети. Для входящих сообщений — преобразует данные из этого формата в тот формат, который может понять получающее приложение.

Session layer (сеансовый уровень).

Позволяет двум сторонам поддерживать по сети продолжительное взаимодействие, называемое сеансом.

Transport layer (транспортный уровень).

Управляет передачей данных по сети.

Network layer (сетевой уровень).

Осуществляет адресацию сообщений для доставки, а также преобразует логические сетевые адреса и имена в соответствующие им физические.

Data Link layer (канальный уровень).

Посылает специальные пакеты данных с сетевого уровня на физический уровень.

Physical layer (физический уровень).

Преобразует поток битов в сигналы для исходящих сообщений, а сигналы — в поток битов

для входящих сообщений.

7. Application Layer

6. Presentation layer

5. Session layer

4. Transport layer

3. Network layer

2. Data Link layer

1. Physical layer

Рис. 3.1. Сетевая модель OSI разделяет сетевые функции на семь уровней

Чтобы запомнить порядок уровней, можно использовать мнемоническое правило: возьмите по первой букве от названия каждого уровня (ППСТСКФ) и придумайте запоминающуюся фразу (желательно, совершенно нелепую), слова в которой начинаются с этих букв, например: Попробуйте Представить Себе Тачку, Спешащую К Финишу.

В следующих разделах мы детально рассмотрим каждый из уровней сетевой модели OSI.

Уровень 7: уровень приложения

Application layer (уровень приложения, прикладной уровень) представляет собой верхний уровень сетевой модели OSI. Этот уровень разрешает доступ к сетевым службам, которые непосредственно поддерживают сеть, например, к сетевой пересылке файлов, обработке сообщений и обработке запросов к базам данных. Этот уровень также контролирует доступ к сети в целом, передачу служебной информации, передачу данных между приложениями-отправителями и приложениями-получателями и предоставляет приложениям информацию об ошибках и состоянии сети в тех случаях, когда передача данных нарушается вследствие ошибок.

Уровень 6: уровень представления

Presentation layer (уровень представления) управляет информацией, связанной с форматом данных для сетевых коммуникаций. Называемый также сетевым транслятором (network's translator), он преобразует исходящие сообщения в общий формат, который может быть передан по сети. Он также преобразует входящие сообщения из этого общего формата в формат, понятный получающему приложению. Этот уровень отвечает за преобразование протоколов и кодирование/ декодирование данных. На этом уровне может быть осуществлена трансляция графических форматов данных.

Информация, посланная уровнем представления, иногда может быть сжата в целях уменьшения объема пересылаемых данных (это также требует распаковки на принимающем конце). Именно на этом уровне функционирует специальная программа, именуемая редиректором (redirector). Редиректор перехватывает запросы на обслуживание и перенаправляет запросы, которые не могут быть разрешены локально, сетевому ресурсу, который может их обработать.

Уровень 5: сеансовый уровень

Session layer (сеансовый уровень) позволяет двум сетевым ресурсам поддерживать продолжительное взаимодействие, называемое сеансом (session), по сети. Другими словами, приложения на обоих концах сеанса способны обмениваться данными на протяжении сеанса. Этот уровень управляет установлением сеанса, обменом информацией или сообщениями и прекращает работу по окончании сеанса. Он также отвечает за идентификацию, позволяя только определенным сторонам принимать участие в сеансе, и поддерживает службы безопасности с целью управления доступом к информации сеанса.

Сеансовый уровень также предоставляет услуги по синхронизации для задач на обоих концах сеанса. Этот уровень помещает в поток данных контрольные точки, так что если взаимодействие нарушается, заново передаются только данные после последней контрольной точки. Сеансовый уровень также управляет такими вопросами, как определение того, кто и как долго может передавать данные в определенный момент времени, и поддерживает соединение в перерывах между передачами сообщений, чтобы избежать закрытия соединения в период отсутствия активности.

Уровень 4: транспортный уровень

Transport layer (транспортный уровень) поддерживает управление потоком (flow control) данных между участниками по сети. Он делает это путем разделения длинных потоков данных на фрагменты, которые вписываются в максимальный для используемого сетевого носителя размер пакета данных. Этот уровень также производит проверку на наличие ошибок с целью обеспечения безошибочной доставки данных и соединяет фрагменты снова в исходные данные после получения. Кроме того, транспортный уровень обеспечивает подтверждение успешной передачи и отвечает за повторную передачу, если некоторые пакеты доставляются с ошибками.

Уровень 3: сетевой уровень

Network layer (сетевой уровень) адресует сообщения для доставки и преобразует логические сетевые адреса и имена в их физические эквиваленты. Этот уровень также решает вопросы маршрутизации между компьютерами. Чтобы решить, как доставить данные из одной точки в другую, сетевой уровень принимает во внимание различные факторы, такие как служебную информацию, альтернативные маршруты и приоритеты доставки. Этот уровень также осуществляет переключение пакетов, маршрутизацию данных и разрешение проблем с прохождением информации в сети.

Уровень 2: канальный уровень

Data Link layer (канальный уровень) обрабатывает специальные пакеты данных между сетевым и физическим уровнями. На получающем конце этот уровень распаковывает «сырые» данные из физического уровня в пакеты данных для доставки на сетевой уровень. Пакет данных является базовой единицей для сетевого трафика. Когда данные посылаются по сетевому носителю, пакет данных представляет четко заданную структуру, в которую помещаются данные из верхних уровней при посылке и из которой данные из верхних уровней берутся по получении.

Уровень 1: физический уровень

Physical layer (физический уровень) конвертирует биты в сигналы для исходящих сообщений и сигналы в биты — для входящих. Этот уровень упорядочивает передачу бит пакета данных, когда они отправляются по сети. Физический уровень управляет интерфейсом между компьютером и сетевым носителем и «сообщает» программному обеспечению драйвера и сетевому интерфейсу, что должно быть послано по сетевому носителю.

На этом мы закончим поуровневое обсуждение сетевой модели OSI. Теперь рассмотрим спецификации IEEE 802, как стандарт сетевых коммуникаций.