- •Конспект лекций по дисциплине «Компьютерные сети и телекоммуникации» оглавление
- •Содержание
- •1 Сетевые концепции и термины 5
- •3 Обмен данных в сети 13
- •Введение
- •1 Сетевые концепции и термины
- •1.1 Основные понятия
- •1.2 Классификация сетей по масштабу
- •1.3 Классификация сетей по наличию сервера
- •1.3.1 Одноранговые сети1
- •1.3.2 Сети с выделенным сервером3
- •1.4 Выбор сети
- •2 Кабели и интерфейсы
- •2.1 Типы кабелей
- •2.1.1 Кабель типа «витая пара» – twisted pair
- •2.1.2 Коаксиальный кабель
- •2.1.3 Оптоволоконный кабель
- •2.2 Беспроводные технологии
- •2.2.1 Радиосвязь
- •2.2.2 Связь в микроволновом диапазоне
- •2.2.3 Инфракрасная связь
- •2.3 Параметры кабелей
- •3 Обмен данных в сети
- •3.1 Общие понятия. Протокол. Стек протоколов.
- •3.2 Модель iso/osi
- •3.3 Функции уровней модели iso/osi
- •3.4 Протоколы взаимодействия приложений и протоколы транспортной подсистемы
- •3.5 Функциональное соответствие видов коммуникационного оборудования уровням модели osi
- •3.6 Спецификация ieee 802
- •3.7 По стеку протоколов
- •4 Сетевое оборудование и топологии
- •4.1 Сетевые компоненты
- •4.1.1 Сетевые карты1
- •4.1.2 Повторители и усилители
- •4.1.3 Концентраторы
- •4.1.4 Мосты
- •4.1.5 Маршрутизаторы
- •4.1.6 Шлюзы
- •4.2 Типы сетевой топологии
- •4.2.1 Шина
- •4.2.2 Кольцо
- •4.2.3 Звезда
- •4.2.5 Смешанные топологии
- •5 Глобальная сеть интернет
- •5.1 Теоретические основы Интернета
- •5.2 Работа со службами Интернета
- •6 Службы сети интернет
- •6.1 Терминальный режим
- •6.2 Электронная почта (e-Mail)
- •6.3 Списки рассылки (Mail list)
- •6.4 Служба телеконференций (Usenet)
- •6.5 Служба World Wide Web (www)
- •6.6 Служба имен доменов (dns)
- •6.7 Служба передачи файлов (ftp)
- •6.8 Служба Internet Relay Chat
- •6.9 Служба icq
- •7 Подключение к сети интернет
- •7.1 Основные понятия
- •7.2 Установка модема
- •7.3 Подключение к компьютеру поставщика услуг Интернета
- •8 Средства просмотра web
- •8.1 Понятие броузеров и их функции
- •8.2 Работа с программой Internet Explorer
- •8.2.1 Открытие и просмотр Web-страниц
- •8.2.2 Работа с гиперссылками
- •8.2.3 Приемы управления броузером
- •8.2.4 Работа с несколькими окнами
- •8.2.5 Настройка свойств броузера
- •8.3 Поиск информации в World Wide Web
- •8.4 Прием файлов из Интернета
- •9 Работа с электронными сообщениями
- •9.1 Отправка и получение сообщений
- •9.2 Работа с программой Outlook Express
- •9.2.1 Создание учетной записи
- •9.2.2 Создание сообщения электронной почты
- •9.2.3 Подготовка ответов на сообщения
- •9.2.4 Чтение сообщений телеконференций
- •9.3 Работа с адресной книгой
- •Рекомендуемая литература
3.4 Протоколы взаимодействия приложений и протоколы транспортной подсистемы
Функции всех уровней модели OSI могут быть отнесены к одной из двух групп: либо к функциям, зависящим от конкретной технической реализации сети, либо к функциям, ориентированным на работу с приложениями.
Три нижних уровня - физический, канальный и сетевой - являются сетезависимыми, то есть протоколы этих уровней тесно связаны с технической реализацией сети, с используемым коммуникационным оборудованием.
Три верхних уровня - сеансовый, уровень представления и прикладной - ориентированы на приложения и мало зависят от технических особенностей построения сети. На протоколы этих уровней не влияют никакие изменения в топологии сети, замена оборудования или переход на другую сетевую технологию.
Транспортный уровень является промежуточным, он скрывает все детали функционирования нижних уровней от верхних уровней. Это позволяет разрабатывать приложения, независящие от технических средств, непосредственно занимающихся транспортировкой сообщений.
Рисунок 2 показывает уровни модели OSI, на которых работают различные элементы сети.
Компьютер, с установленной на нем сетевой ОС, взаимодействует с другим компьютером с помощью протоколов всех семи уровней. Это взаимодействие компьютеры осуществляют через различные коммуникационные устройства: концентраторы, модемы, мосты, коммутаторы, маршрутизаторы, мультиплексоры. В зависимости от типа, коммуникационное устройство может работать либо только на физическом уровне (повторитель), либо на физическом и канальном (мост и коммутатор), либо на физическом, канальном и сетевом, иногда захватывая и транспортный уровень (маршрутизатор).
3.5 Функциональное соответствие видов коммуникационного оборудования уровням модели osi
Лучшим способом для понимания отличий между сетевыми адаптерами, повторителями, мостами/коммутаторами и маршрутизаторами является рассмотрение их работы в терминах модели OSI. Соотношение между функциями этих устройств и уровнями модели OSI показано на рисунке 3.
Повторитель, который регенерирует сигналы, за счет чего позволяет увеличивать длину сети, работает на физическом уровне.
Сетевой адаптер работает на физическом и канальном уровнях. К физическому уровню относится та часть функций сетевого адаптера, которая связана с приемом и передачей сигналов по линии связи, а получение доступа к разделяемой среде передачи, распознавание МАС-адреса компьютера - это уже функция канального уровня.
Мосты выполняют большую часть своей работы на канальном уровне. Для них сеть представляется набором МАС-адресов устройств. Они извлекают эти адреса из заголовков, добавленных к пакетам на канальном уровне, и используют их во время обработки пакетов для принятия решения о том, на какой порт отправить тот или иной пакет. Мосты не имеют доступа к информации об адресах сетей, относящейся к более высокому уровню. Поэтому они ограничены в принятии решений о возможных путях или маршрутах перемещения пакетов по сети.
Маршрутизаторы работают на сетевом уровне модели OSI. Для маршрутизаторов сеть - это набор сетевых адресов устройств и множество сетевых путей. Маршрутизаторы анализируют все возможные пути между любыми двумя узлами сети и выбирают самый короткий из них. При выборе могут приниматься во внимание и другие факторы, например, состояние промежуточных узлов и линий связи, пропускная способность линий или стоимость передачи данных.
Для того, чтобы маршрутизатор мог выполнять возложенные на него функции ему должна быть доступна более развернутая информация о сети, нежели та, которая доступна мосту. В заголовке пакета сетевого уровня кроме сетевого адреса имеются данные, например, о критерии, который должен быть использован при выборе маршрута, о времени жизни пакета в сети, о том, какому протоколу верхнего уровня принадлежит пакет.
Благодаря использованию дополнительной информации, маршрутизатор может осуществлять больше операций с пакетами, чем мост/коммутатор. Поэтому программное обеспечение, необходимое для работы маршрутизатора, является более сложным.
На рисунке 3 показан еще один тип коммуникационных устройств - шлюз, который может работать на любом уровне модели OSI. Шлюз (gateway) - это устройство, выполняющее трансляцию протоколов. Шлюз размещается между взаимодействующими сетями и служит посредником, переводящим сообщения, поступающие из одной сети, в формат другой сети. Шлюз может быть реализован как чисто программными средствами, установленными на обычном компьютере, так и на базе специализированного компьютера. Трансляция одного стека протоколов в другой представляет собой сложную интеллектуальную задачу, требующую максимально полной информации о сети, поэтому шлюз использует заголовки всех транслируемых протоколов.