Занятие №9

Организация передачи данных в локальных и корпоративных вычислительных сетях. Виды компьютерных сетей. Телекоммуникации.

Сетевые технические средства.

Особенности построения и функционирования локальных вычислительных сетей. Структура сети и особенности взаимодействия устройств

Локальная сеть - набор аппаратных и программных средств, обеспечивающих соединение компьютеров, других периферийных устройств (принтеров, дисковых контроллеров и т.п.) и позволяющих им совместно использовать общие программное обеспечение, дисковую память, периферийные устройства, а так же обмениваться данными.

Во-первых, это соединение должно обеспечивать физическое взаимодействие станций: преобразование данных (например, в электрические сигналы) и передачу их по физической среде передачи данных (например, телефонным проводам, коаксиальному или оптоволоконному кабелю). Эту функцию выполняет сеть передачи данных использующая протоколы физического уровня. Они определяют метод модуляции сигнала, электрические характеристики сигнала, тип передающей среды, способы подключения рабочих станций и т.п. В простейшем случае сеть передачи данных состоит из устройств передачи данных, устанавливаемых на рабочих станциях, и линии связи между ними. Работу сети передачи данных можно сравнить с телефонной связью. Телефон (устройство передачи данных) преобразует речь абонентов в электрические сигналы, которые передаются по телефонной линии (линии связи). На приемной стороне телефон преобразовывает электрические сигналы в звуковые. Средства сети передачи данных, как правило, относят к аппаратным средствам информационной системы. В локальных сетях в качестве интерфейсного оборудования чаще всего используются сетевые адаптеры, а линией связи служит коаксиальный кабель или витая пара. Примерами стандартов этого уровня являются спецификации Ethernet и IBM Token Ring.

Во-вторых, необходимо установить логическую связь или соединение между станциями. Представим, что требуется скопировать файл с одного компьютера на другой. Сначала нужно убедиться, что второй компьютер готов к приему файла, затем при приеме следить за тем, чтобы полученные данные не содержали ошибок, а если возникает ошибка, необходимо обеспечить ее исправление. Поэтому прежде чем начать обмен данными, необходимо установить логическую связь или соединение между компьютерами. Это позволит обеспечить надежную передачу данных, а также гарантировать, что данные будут доставлены адресату и не будут потеряны при приеме или передаче. Такие проблемы или задачи решают протоколы логического уровня, чаще всего их называют - протоколы обмена данными (например, IPX, SPX, TCP). Протоколы обмена данными определяют правила, по которым выполняется передача данных в сети. Они устанавливают порядок связи между станциями, порядок передачи данных, порядок обработки ошибок, возникающих при передаче, порядок окончания сеанса связи и т.п. Каждый протокол выполняет определенные функции. Например, протокол IPX обеспечивает передачу отдельных сообщений, посылок, при этом он не будет проверять, доступен ли в данный момент адресат. Протокол SPX, прежде чем передать данные, проверит готовность и доступность адресата, а при передаче данных будет контролировать последовательность обмена данными, поэтому он позволяет, например, организовать передачу файла. Когда в сети всего два пользователя, то не составляет большого труда договориться о порядке работы, о возможности копирования тех или иных данных. Но как только количество пользователей увеличивается, возникает потребность каким-то образом организовать их работу, определить возможность и права доступа к тем или иным данным, определить время работы и т.д. Эти задачи: определение прав доступа к данным или устройствам, система секретности, порядок взаимодействия между различными протоколами, т.е. контроль за общим взаимодействием устройств и пользователей в сети выполняет сетевая операционная система (например, NetWare, Windows NT Server, Windows 2000). Таким образом, для того чтобы организовать обмен данными между рабочими станциями (например, РС-1 и РС-2), используются следующие компоненты:

• сеть передачи данных - обеспечивает обмен данными между станциями на физическом уровне, уровне сигналов;

• протоколы обмена данными - обеспечивают логическое соединение между рабочими станциями, контролируют и управляют обменом данными между рабочими станциями по сети передачи данных;

• сетевая операционная система - контролирует и управляет взаимодействием устройств и пользователей в сети.

Для того чтобы различные станции могли взаимодействовать, интерфейсное оборудование, линия связи, протоколы обмена данными должны быть одного типа или стандарта. В настоящее время в области информационных систем наиболее широко используются стандарты, разработанные следующими организациями:

• Международная организация по стандартизации (International Organization for Standardization – ISO);

• Международный консультативный комитет по телеграфии и телефонии (Consultative Committee on International Telegraphy and Telephony CCITT)1;

• Американский институт национальных стандартов (American National Standards Institute ANSI);

• Институт инженеров электроники и радиоэлектроники США (Institute of Electronic and Electrical Engineers IEEE).