1. Назначение, виды информационно-вычислительных сетей. Системы телекоммуникаций.

Информационно-вычислительная сеть представляет собой систему компьютеров, объединенных каналами передачи дан­ных.

Назначение информационно-вычислительных сетей (ИВС) — обеспечение эффективного предоставления различных ин­формационно-вычислительных услуг пользователям сети по­средством организации удобного и надежного доступа к ресур­сам, распределенным в этой сети.

Показатели качества ИВС — полнота выполняемых функ­ций, производительность, пропускная способность, надежность, достоверность и безопасность информации, масштабируемость, универсальность.

В зависимости от территории, охватываемой ИВС, выде­ляют: локальные (ЛВС); региональные (РВС); глобальные (ГВС).

К классу ЛВС относятся сети предприятий, фирм, банков, офисов, корпораций и т. д.

Взаимодействие между абонентами глобальной сети может осуществляться на базе телефонных линий связи, систем радио­связи и спутниковой связи.

По принципу организации передачи данных сети можно разделить на: последовательные и широковещательные.

В последовательных сетях передача данных выполняется последовательно от одного узла к другому, и каждый узел ретранслирует принятые данные дальше. Практически все гло­бальные, региональные и многие локальные сети относятся к этому типу. В широковещательных сетях в каждый момент времени пе­редачу может вести только один узел, остальные узлы могут только принимать информацию. К такому типу сетей относится значительная часть ЛВС, использующая один общий канал свя­зи (моноканал) или одно общее пассивное коммутирующее уст­ройство.

По геометрии построения (топологии) ИВС могут быть: шинные (линейные, bus); кольцевые (петлевые, ring); радиаль­ные (звездообразные, star); распределенные радиальные (сото­вые^ cellular); иерархические (древовидные, hierarchy); полно­связные (сетка, mesh); смешанные (гибридные).

Техническое обеспечение ИВС — компьютеры в узлах (хост-компьютеры, серверы, рабочие станции), аппаратура и каналы ПД, сетевые платы и модемы, маршрутизаторы и коммутацион­ные устройства.

К системам телекоммуникаций относятся линии и каналы связи, цифровые каналы связи, телефонная связь, радиотеле­фонная связь, компьютерные системы оперативной связи (теле­фония, видеосвязь, видеоконференции), телеграфная, факси­мильная связь.

2. Модель взаимодействия открытых систем.

Управление процессом передачи и обработки данных в раз­ветвленной сети требует формализации и стандартизации про­цедур выделения и освобождения ресурсов компьютеров и сис­темы телекоммуникации; установления и разъединения соеди­нений; маршрутизации, согласования, преобразования и пере­дачи данных; контроля правильности передачи; исправления ошибок. Указанные задачи решаются с помощью системы про­токолов и стандартов, регламентирующих нормализованные процедуры взаимодействия элементов сети при установлении связи и передаче данных.

Протокол — это набор правил и методов взаимодействия объектов вычислительной сети, охватывающий основные про­цедуры, алгоритмы и форматы взаимодействия, обеспечиваю­щие корректность согласования, преобразования и передачи данных в сети. Реализацией протокольных процедур обычно управляют специальные программы, реже — аппаратные сред­ства.

Международной организацией по стандартизации (ISO — International Organization for Standardization) разработана систе­ма стандартных протоколов, получившая название модели взаимодействия открытых систем (Open System Interconnec­tion— OSI), часто называемая также эталонной семиуровневой логической моделью открытых систем

Открытая система — система, доступная для взаимодейст­вия с другими системами в соответствии с принятыми стандар­тами.

Эта система протоколов базируется на технологии разделе­ния всех процедур взаимодействия на отдельные мелкие функциональные уровни, для каждого из которых легче создать стан­дартные алгоритмы их построения.

В общем случае сеть должна иметь 7 функциональных уровней: прикладной, предоставляющий средства доступа к се­тевым ресурсам; представления, устанавливающий стандартные способы представления данных; сеансовый, обеспечивающий средства для организации, синхронизации и административного управления обменом данных между сетевыми объектами; транспортный, обеспечивающий надежную передачу данных между взаимодействующими объектами сеансового уровня; се­тевой, обеспечивающий маршрутизацию передачи данных в се­ти, устанавливающий логический канал между объектами для реализации протоколов транспортного уровня; канальный, обеспечивающий непосредственную связь объектов сетевого уровня, функциональные и процедурные средства поддержки для эффективной реализации протоколов сетевого уровня; фи­зический, формирующий физическую среду передачи данных, устанавливающий соединения объектов сети с этой средой.

3. Семиуровневая архитектура вос. Сетевые протоко­лы.

В общем случае сеть должна иметь 7 функциональных уровней:

прикладной уровень — ведает запуском программ пользова­теля, их выполнением, вводом-выводом данных, управлением терминалами сети, административным управлением сетью, функционирование технологий: электронной почты, теле- и ви­деоконференций, удаленного доступа к ресурсам, работы в www;

уровень представления — интерпретация и преобразование данных к виду, удобному для прикладных процессов, обеспече­ние представления данных в согласованных форматах и синтак­сисе, трансляцию и интерпретацию программ с разных языков, шифрование данных;

сеансовый уровень — организация и проведение сеансов связи между приклаными процессами (инициализация и под­держание сеанса между абонентами сети, управление очередно­стью и режимами передачи данных);

транспортный уровень — управление сегментированием данных и сквозной передачей данных от источника к потребите­лю, контроль достоверности передаваемой информации;

сетевой уровень — управление логическим каналом переда­чи данных в сети (адресация и маршрутизация данных, комму­тация каналов, сообщений, пакетов и мультиплексирование), структуризация данных и присвоение пакетам сетевых адресов.

канальный уровень — формирование и управление физиче­ским каналом передачи данных между объектами сетевого уровня (установление, поддержание и разъединение логических каналов), обеспечение прозрачности (кодонезависимости) физи­ческих соединений, контроля и исправления ошибок передачи;

физический уровень — установление, поддержание и рас­торжение соединений с физическим каналом сети (обеспечение нужными физическими реквизитами подключения к физическо­му каналу). Управление выполняется на уровне битов цифро­вых и аналоговых.

Средства каждого уровня отрабатывают протокол своего уровня и интерфейсы с соседними уровнями. Нижестоящие уровни обеспечивают возможность функционирования выше­стоящих. Каждый уровень имеет интерфейс только с соседними уровнями, на каждом уровне управления оговаривается специ­фикация услуг и спецификация протоколов.

Набор протоколов, достаточный для организации взаимо­действия в сети, называется стеком коммуникационных прото­колов.