Канальный уровень

Канальный уровень (англ. data link layer) предназначен для обеспечения взаимодействия сетей по физическому уровню и контролем над ошибками, которые могут возникнуть. Полученные с физического уровня данные, представленные в битах, он упаковывает в кадры, проверяет их на целостность и, 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 (англ. media access control) регулирует доступ к разделяемой физической среде,LLC (англ. logical link control) обеспечивает обслуживание сетевого уровня.

На этом уровне работают коммутаторы, мосты и другие устройства. Эти устройства используют адресацию второго уровня (по номеру уровня в модели OSI).

Протоколы канального уровня- ARCnet, ATM, 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, устарел), StarLan, 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.

Физический уровень

Физический уровень (англ. physical layer) — нижний уровень модели, который определяет метод передачи данных, представленных в двоичном виде, от одного устройства (компьютера) к другому. Составлением таких методов занимаются разные организации, в том числе: Институт инженеров по электротехнике и электронике, Альянс электронной промышленности, Европейский институт телекоммуникационных стандартов и другие. Осуществляют передачу электрических или оптических сигналов в кабель или в радиоэфир и, соответственно, их приём и преобразование в биты данных в соответствии сметодами кодирования цифровых сигналов.

На этом уровне также работают концентраторы, повторители сигнала и медиаконвертеры.

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 сред 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.

Протоколы физического уровня: IEEE 802.15 (Bluetooth), IRDA, EIA RS-232, EIA-422, EIA-423, RS-449, RS-485, DSL, ISDN, SONET/SDH, 802.11 Wi-Fi,Etherloop, GSM Um radio interface, ITU, ITU-T, TransferJet, ARINC 818 и G.hn/G.9960.

3. Другие модели стандартизации.

-Модель OSI, она же Модель ВОС, Взаимосвязь открытых систем. Эталонная модель. — теоретическая модель, описанная в международных стандартах и ГОСТах.

-Модель DOD (Модель TCP/IP) — практически использующаяся модель, принятая для работы в Интернете.

-Модель SPX/IPX — модель стека SPX/IPX (семейство протоколов для ЛВС).

-Модель AppleTalk — модель для сетей AppleTalk (протоколы для работы сетей с оборудованием Apple).

-Модель Fibre Channel — модель для высокоскоростных сетей Fibre Channel.

4. Международные комитеты по стандартизации.

-ASTM (American Society for Testing and Materials, Американское общество по испытанию материалов) — некоммерческая организация, разрабатывающая стандарты и документы для производства, снабжения и регулирования деятельности. Стандарты ASTM принимаются к использованию в масштабе всего мира и охватывают такие отрасли, как металлургия, краски, пластмассы, текстиль, нефть, строительство, энергетика, электроника, охрана окружающей среды, потребительские товары, медицинские услуги и аппараты.

-AOAC International (Association of Analytical Communities) — Ассоциация аналитических сообществ

-API (American Petroleum Institute, Американский институт нефти) — неправительственная организация США, занимающаяся исследованиями всех аспектов и обеспечивающая деятельность по регулированию вопросов в области нефтяной и газовой промышленности.

-ARINC (Aeronautical Radio Incorporated) — компания, основанная в 1929 году, один из мировых лидеров в разработке систем коммуникаций и системных исследований по пяти направлениям — авиация, аэропорты, оборона, государство и перевозка грузов.

-ASME (American Society Of Mechanical Engineers, Американское общество инженеров-механиков, АСМЕ) — профессиональная некоммерческая организация, сфокусированная главным образом на проблемах обучения в инженерной, технологической сфере, ASME является одним из крупнейших в мире издателей технических стандартов

-ATM Forum (ATM форум) — консорциум, целями которого являются разработка и развитие стандартов широкополосных сетей асинхронного режима передачи данных (Asynchronous Transfere Mode, ATM).

-CEA (Consumer Electronics Association) Ассоциация потребителей электроники

-DAVIC (Digital Audio-Visual Council, Совет по развитию цифровых аудио- и видеомультимедиа-систем) — консорциум, осуществлявший разработку и развитие архитектурных, функциональных и информационных моделей и стандартов мультимедиа-сервисов Глобальной информационной инфраструктуры.

-Gigabit Ethernet Alliance — консорциум, целью которого является разработка стандартов технологий Ethernet нового поколения (совместно с комитетом IEEE с индексом 802.3z), обеспечивающих скорость передачи данных в 1 Гбит/с.

-EACEM (Европейская ассоциация производителей электронных приборов) — ориентирована на поддержку стандартизации в области индустрии электронных приборов.

-ECBS (Европейский комитет банковских стандартов) — отвечающий за разработку общеевропейского стандарта для банковской инфраструктуры.

-ECMA (European Computer Manufacturers Association, Европейская ассоциация производителей вычислительных машин) — международная ассоциация, целью которой служит промышленная стандартизация информационных и коммуникационных систем.

-EIA (Electronic Industries Alliance) — Альянс электронной индустрии.

-IASC (International Accounting Standards Committee, Комитет по Международным стандартам финансовой отчетности):

-IEEE (Institute of Electrical and Electronic Engineers, Институт инженеров по электротехнике и электронике) — профессиональная международная организация.

-IPC (Association Connecting Electonics Industries) — Ассоциация по разработке электронных коммуникаций.

-ISOC (Internet Society, Общество Интернета) — ассоциация экспертов, отвечающая за разработку стандартов Интернет-технологий; IAB (Internet Architecture Board, Совет по архитектуре Интернета) — группа в составе ISOC, непосредственно отвечающая за развитие архитектуры Интернет, разработку и сопровождение стандартов протоколов и сервисов Интернет в виде RFC (Reference For Comments); два основных подразделения IAB:

-IETF (Internet Engineering Task Force, Рабочая группа инженеров Интернета), решающая текущие задачи в области стандартизации и развития Интернет-технологий.

-IRTF (Internet Research Task Force, Исследовательская группа Интернета), решающая проблемные задачи по развитию Интернет-технологий.

-NSF International — международная неправительственная некоммерческая организация, являющаяся мировым лидером в развитии стандартов и обеспечении сертификации в сфере безопасности и защиты здоровья и окружающей среды.

-OMG (Object Management Group, Группа управления объектами) — международный консорциум, осуществляющий разработку стандартов унифицированного распределённого программного обеспечения, созданного на принципах объктно-ориентированной парадигмы.

-Open Group — организация, сформированная в 1996 году в результате объединения консорциумов X/Open и Open Software Foundation, исследует вопросы открытости и бесшовного введения информационных систем в интерсеть.

-SAE (Society of Automotive Engineers International) — Сообщество автомобильных инженеров

-TeleManagement форум — глобальный консорциум операторов и поставщиков услуг, разрабатывает стандарты в области управления частными сетями и услугами.

-TIA (Telecommunications Industry Associastion) — Ассоциация промышленных телекоммуникаций

-W3C (World Wide Web Consortium) — консорциум, который специализируется в области разработки и развитии стандартов WWW-технологий, таких, как, например, HTTP, HTML, URL, XML.

-WFMC (Workflow Management Coalition — консорциум по управлению потоками работ) — консорциум, занимающийся разработкой стандартов в области управления потоками работ.

Задание № 6

Сетевые топологии.

Предисловие: В этом разделе описаны сетевые топологии, т.е. физические связи между ПК в различных сетях. Задание разработанное для этой темы позволяет максимально самостоятельно и полно изучить различные типы топологий.

Задание: Необходимо разбить класс на несколько подгрупп, каждой группе дать на рассмотрение один вид топологии и в итоге провести демонстрационные презентации, причем организовать такую работу можно вместо лекции, учащиеся сами проведут занятие.

Презентировать топологию можно по следующим пунктам.

1. Схема топологии.

2. Принцип работы топологии.

3. Особенности топологии.

4. Преимущества и недостатки

Пример. Презентирование топологии Звезда