4. Топологии компьютерных систем. (Основные различия, плюсы и минусы).

По типу сетевой топологии различают:

• базовые структуры (шина, звезда, кольцо);

• смешанные структуры.

Топологии различают:

• физические;

• логические.

Шина (общая шина) — базовая топология компьютерной сети, которая представляет собой общий кабель (магистраль), соединяющий сетевое оборудование.

Плюсы:

• дешевизна;

• простота реализации.

Минусы:

• при передаче данных используется вся свободная шина;

• сложность нахождения неисправности сети;

• при выходе из строя рабочей станции или обрыве выходит из строя вся сеть.

Звезда — базовая топология компьютерной сети, в которой все хосты подключены к центральном узлу, образуя физический сегмент сети.

Плюсы:

• относительная дешевизна;

• надежность;

• скорость передачи данных в сети.

Минусы:

• При выходе из строя коммутатора сеть падает.

Кольцо — это базовая топология компьютерной сети в которой каждый сетевой узел соединен линиями связи только с двумя соседними.

Минусы:

• при увеличении компьютеров в сети задержки передачи данных увеличиваются;

• при выходе из строя любого компьютера в сети, сеть выходит из строя;

Звезда-шина — это комбинированная топология компьютерной сети. Она формируется из множества «звезд», центральные узлы которых соединяются отдельными сегментами общей шины. Данная топология - распределенных сетей древовидной структуры.

Звезда-кольцо — это комбинированная топология компьютерной сети. Она формируется из множества «звезд», центральные узлы которых соединяются отдельными сегментами, образуя при этом кольцевую топологию.

Логическая топология определяет маршруты передачи данных между узлами сети. Образованные путем соответствующей настройки коммутационного оборудования.

5. Сетевая модель osi. Определение. Описать уровни.

Модель OSI (Open Systems Interconnecton basic reference model, базовая эталонная модель взаимодействия открытых систем, 1987 г) - абстрактная 7-ми уровневая модель, созданная Международной организацией по стандартам для пояснения структурных принципов сетевого взаимодействия хостов и для разработок сетевых протоколов.

Благодаря модели OSI описание принципов взаимодействия программных и аппаратны компонентов сети становится гораздо проще и прозрачнее.

Модель OSI сочетает в себе 2 структуры:

• горизонтальную структуру на базе протоколов, обеспечивающую механизм взаимодействия программ и процессов на различных сетевых устройствах;

• вертикальную структуру на основе интерфейсов API»обеспечиваемых соседними уровнями друг другу в рамках одного сетевого устройства.

Прикладной уровень (седьмой уровень, уровень приложений, Application Layer, L7) обеспечивает взаимодействие программных приложений с сетью.

• Уровень позволяет приложения использовать всевозможные сетевые сервисы и службы: удаленный доступ к файлам и базам данных, web-интерфейс, пересылку электронной почты, передачу служебной информации и т. д.

• К числу наиболее распространенных протоколов относятся: HTTP, SMTP, POP3, FTP, NFS и другие.

Представительский уровень (уровень представлений, шестой уровень, Presentation Layer, L6) обеспечивает, если это необходимо при организации передачи данных, преобразование данных общего характера (компрессию/декомпрессию, шифрование/дешифрование, кодирование/декодирование).

• Протоколы уровня представления: AFP (Apple Filing Protocol), ICA (Independent Computiong Architecture), LPP (Lightweight Presentation Protocol),NCP (NetWare Core Protocol), NDR (Network Data Representation).

Сеансовый уровень (пятый уровень, Session Layer, L5) обеспечивает, если это необходимо при организации передачи данных , установление, синхронизацию, поддержание и завершение сеанса связи, позволяя сетевым приложениям взаимодействовать между собой длительное время.

• Уровень, ка правило, предоставляет дополнительные услуги транспортному уровню в сеансах с предварительным установлением соединения (например, сеансах IP-телефонии). В сеансах без предварительного установления соединения услуги сеансового уровня оказываются невостребованными.

• Протоколы сеансового уровня: L2TP(Layer 2 Tnneling Protocol), NetBIOS (Network Basic Input Output System), PAP (Password Authentication Protocol), PPTP (Point-to-Point Tunneling Protocol), RCP (Remote Procedure Call Protocol), RTCP (Real-time Control Protocol) и др.

Транспортный уровень (четвертый уровень, Transport Layer, L4) делит поток данных на сегменты при отправке или производит сборку исходного потока данных из сегментов при приеме.

• Сегментом называется бок данных (PDU) транспортного уровня. Кроме этого, транспортный уровень определяет степень надежности при передачи.

• В случае передачи данных, критичных к ошибкам ( например, передача двоичных файлов), используется надежные протоколы с установлением виртуальных соединений.

• При передаче некоторых видов трафика, чувствительных к задержке, но допускающих частичную потерю передаваемых данных используются протоколы без установления соединения и проверки на ошибки.

• Протоколы транспортного уровня: TCP (Transmission Control Protocol), UDP (User Datagram Protocol), NCP (NetWare Protocol) и др.

Сетевой уровень (третий уровень, Network Layer, L3) обеспечивает упаковку сегментов транспортного уровня в пакеты с возможностью их пересылки от узла — отправителя у узлу — получателю с четях с произвольной топологией.

Заголовок пакета

Служебная информация

Сетевой адрес отправителя

Сетевой адрес получателя

Поле данных (сегмент транспортного уровня)

• Пакетом называется блок данных сетевого уровня.

• На сетевом уровне вводится сетевая адресация устройств.

• Адрес состоит как минимум из двух частей: номер сети и номер узла в этой сети. К одной сети относятся те устройства, у которых номер сети совпадает.

• Протоколы сетевого уровня: IP/IPv4/IPv6 (Internet Protocol), IPsec(Internet Protocol Security), ICMP (Internet Control Message Protocol), RIP (Routing Information Protocol), ARP (Address Resolution Protocol) и др.

Канальный уровень (второй уровень, Data Link Layer, L2) помещает пакет сетевого уровня во фрейм и обеспечивает возможность его передачи между любыми узлами в сетях с типовой топологией, либо между двумя соседними узлами в сетях с произвольной топологией.

• Фреймом или же кадром называется блок данных канального уровня.

• Адреса канального уровня в локальных сетях часто называют MAC-адресами, или физическими адреса, они являются уникальными для каждого устройства.