1.1.4. Иерархия моделей процессов оис

В зависимости от расстояния между абонентными системами информационные сети разделяются на локальные, территориальные и глобальные. Кроме того, различают универсальные и специализированные информационные сети.

Локальная сеть (LAN - Local Area Network) - состоит из составных систем, расположенных на небольшом расстоянии одна от другой. Она охватывает небольшое пространство (как правило, это одно здание) и характеризуется высокими скоростями передачи данных. Каналы такой сети имеют высокое качество и принадлежат одной организации.

Основной архитектурой локальных сетей является архитектура клиент-сервер, которая позволяет эффективно использовать ресурсы сетей.

Из них выделяется один или несколько узлов (их называют серверами), которые выполняют в сети управляющие или специальные функции обслуживания.

Остальные узлы (клиенты) являются терминалами, на которых работают пользователи.

Территориальная сеть (MAN - Metropolitan Area Network) состоит из систем, которые расположены в разных географических местах. Она охватывает большое пространство (от района до группы стран).

Характерной особенностью этого типа сетей является применение протяженных широкополосных каналов, большого количества узлов коммутации или спутников связи. Она должна удовлетворять следующим основным требованиям:

а) обслуживать значительное (несколько тысяч)

число абонентов;

б) обеспечивать большой географический район;

в) иметь высокую пропускную способность

(десятки Гбит/с);

г) обладать большой надежностью в работе;

д) гарантировать безопасность данных;

е) передавать разнообразные виды данных.

Глобальную сеть (WAN - Wide Area Network) образуют абонентные системы, расположенные в разных странах. Стремление к предоставлению сетевых служб и ресурсов большому количеству пользователей способствовало объединению территориальных сетей и созданию глобальных сетей.

Корпоративная сеть (Enterprise Network) обслуживает одну компанию (например, автотранспортное предприятие), начиная от планирования, учета работы автотранспорта, выписки путевых листов и заканчивая учетом затрат на эксплуатацию автотранспорта.

Международная организация по стандартизации (ISO), основываясь на накопленном опыте разных стран, предложила концепцию архитектуры открытых систем - эталонной модели, которая используется при разработке сетей международных стандартов.

На основе этой модели сеть является распределенной средой со значительным количеством разнообразных аппаратных и программных средств.

По вертикали указанная среда состоит из логических уровней, на каждом из которых выполняется одна определенная задача сети.

По горизонтали информационная среда делится на локальные части (открытые системы), которые отвечают требованиям и стандартам структуры открытых систем.

Часть открытой системы, выполняющая определенную функцию и входящая в состав того или иного уровня, называется объектом.

Правила, по которым выполняется взаимодействие объектов одного и того же уровня, называются протоколом (метод связи). Протоколы определяют порядок обмена информацией между сетевыми объектами. Они позволяют пользователям посылать друг другу вызовы, интерпретировать данные, анализировать и корректировать ошибочные ситуации.

Суть протоколов заключается в регламентированных обменах точно специфицированными командами и ответами на них.

Международная организация стандартизации предложила иерархическую семиуровневую модель, которой соответствует и программная структура.

Указанные уровни программного обеспечения имеют следующие назначения (рис. 1.9).

Компьютер Виртуальная Компьютер Уровни

отправителя связь получателя управления

Рис. 1.9. Протоколы локальных сетей и ровные управления.

1) Физический уровень - осуществляет соединение и разрыв с физическим каналом, управляет каналом, а также определяет скорость передачи данных и топологию сети.

2) Канальный уровень - осуществляет ограничение передаваемых массивов информации вспомогательными символами и выполняет контроль данных. В локальных сетях передаваемая информация разбивается на несколько пакетов. Каждый пакет содержит адреса источника и места назначения, а также средства выявления ошибок.

3) Сетевой уровень - определяет маршрут передачи информации между сетями, обеспечивает обработку ошибок и управление потоками данных.

а) Датаграммный уровень - сообщения

или пакеты посылаются адресату

по разным маршрутам. Каждый пакет имеет

полное заглавие с адресом получателя.

Процедуры управления передачей таких пакетов

по сети называются датаграммной службой.

б) Виртуальные соединения - маршрута передачи

всего сообщения от отправителя к получателю выполняется с помощью специального

служебного пакета - запроса на соединение.

Для данного пакета выбирается маршрут

и, при позитивном ответе получателя

на соединение, закрепляется для всего

последующего трафика (потока сообщений

в сети передачи данных). Затем определяется

номер соответствующего виртуального канала

(соединения) для последующего использования

его другими пакетами того же сообщения.

4) Транспортный уровень - связывает нижние уровни (физический, канальный, сетевой) с верхними уровнями, которые реализуются программными средствами. Этот уровень условно отделяет средства формирования данных в сети от средств их передачи. Здесь осуществляется распределение информации по определенной длине и уточняется адрес назначения

5) Сеансовый уровень - служит для управления сеансами связи между двумя пользователями. Определяется такие параметры: начало и окончание сеанса связи; нормальное или аварийное соединение; время, длительность и режим сеанса связи; точки синхронизации для промежуточного контроля; возобновление при передаче данных; соединение после ошибок во время сеанса связи без потери данных.

6) Представительский уровень - управляет представлением данных в необходимой для программ пользователя форме: кодировкой/декодированием данных, их компрессией и декомпрессией. На рабочих станциях могут использоваться разные операционные системы, каждая из которых имеет свою файловую систему, свои форматы хранения и обработки данных. На этом уровне выполняется преобразование данных в формат, который используется в информационной системе. При приеме данных этот уровень представления данных выполняет обратное преобразование. Таким образом, появляется возможность организовать обмен данными между станциями с разными операционными системами.

7) Прикладной уровень - обладает прикладными сетевыми программами, которые обслуживают файлы, а также выполняет вычислительные, информационно-поисковые работы, логические преобразования информации, передачу почтовых сообщений. Главная задача этого уровня - обеспечить удобный интерфейс для пользователя.

На разных уровнях обмен происходит разными единицами информации: битами, кадрами, пакетами, сеансовыми сообщениями, предназначенными для пользователя сообщениями.