Вопрос № 1. Определение и классификация сетей

Компьютерная сеть представляет собой комплекс распределенной компьютерной техники (компьютеров, программируемых контроллеров, устройств ввода-вывода информации и т.д.), соединенной между собой системой передачи данных, содержащей коммуникационное оборудование и каналы связи.

Классификация сетей

В зависимости от территориального расположения:

• Локальная компьютерная сеть (LAN)

• Региональные компьютерные сети (WAN)

• Глобальные компьютерные сети (GAN)

Локальная компьютерная сеть (LAN) - это комплекс распределенной в пределах отдельных зданий и сооружений компьютерной техники, соединенной высокоскоростными цифровыми каналами связи.

Классификация

• Пространственное расположение компьютерной техники и каналов связи (топология)

• шина

• Звезда

• Кольцо

• технология передачи данных

  • множественный доступ с контролем несущей и обнаружением столкновений (CSMA/CD)

  • маркерный метод доступа

Региональные компьютерные сети (WAN) представляют собой объединение LAN предприятий и организаций, расположенных в пределах региона или области и связанных между собой разнообразными каналами передачи данных: кабельными, ВОЛС, радиоканалами, спутниковыми системами связи (ССС).

WAN могут иметь произвольную топологию. Для объединения LAN применяются специальные устройства: мосты, маршрутизаторы и шлюзы.

Глобальные компьютерные сети (GAN) объединяют WAN, компьютерные сети стран, материков. Построение этих сетей выполняется строго в соответствии с международными стандартами. Примером глобальной сети является сеть Internet.

Вопрос № 2. Сетевая модель ISO/OSI.

На основании концепции открытых систем (OSI) Международный институт стандартов (ISO) разработал семиуровневую модель компьютерной сети, которая получила название "модель ISO/OSI". В соответствии с этой моделью взаимодействие абонентов через коммуникационную подсеть происходит с помощью сетевых протоколов.

Наименование уровня	Наименование протокола	Функции протокола
7. Прикладной уровень	Протокол прикладного уровня	Управление вычислительными процессами, доступом к внешним устройствам, административное управление сетью
6. Представительный уровень	Протокол представительного уровня	Доступ к файлам данных и командным файлам (локальным), преобразование данных в требуемый формат, подготовка эмуляторов программ (команд) к работе
5. Сеансовый уровень	Протокол сеансового уровня	Формирование каталога сетевых процессов, установление логического соединения с удаленными процессами, завершение сеанса связи
4. Транспортный уровень	Протокол транспортного уровня	Передача файлов данных и доступ к удаленным файлам, передача и удаленное управление командными файлами, фрагментация и сборка передаваемых сообщений
3. Сетевой уровень	Протокол сетевого уровня	Установление и закрытие логических соединений через коммуникационную подсеть, управление потоками данных и маршрутами движения сообщений (пакетов)
2. Канальный уровень	Протокол канального уровня	Управление передачей и приемом сообщений (кадров), контроль ошибок, формирование сообщений (кадров)
1. Физический уровень	Протокол физического уровня	Установление и разъединение физических соединений, управление сигнализацией и тактированием

7. Прикладной уровень	Протокол прикладного уровня Протокол представитель ного уровня Протокол сеансового уровня Протокол транспортного уровня Протокол сетевого уровня Протокол канального уровня Протокол физичес- кого уровня	7. Прикладной уровень
6.Представительный уровень		6.Представительный уровень
5. Сеансовый уровень		5. Сеансовый уровень
4. Транспортный уровень		4. Транспортный уровень
3. Сетевой уровень		3. Сетевой уровень
2. Канальный уровень		2. Канальный уровень
1.Физический уровень		1.Физический уровень

Компьютер1 Компьютер 2

Схема взаимодействия протоколов компьютерной сети

Модели iso/osi

Последовательность бит

Кадр

Пакет

Блок

Сообщение

Контроль- ная последова- тельность	Данные (програм- ма)	Заголовок процесса (иденти-фикатор процесса)	Заголовок передачи (характе- ристики данных)	Заголовок пакета (маршрут следова- ния)	Заголовок кадра (размер окна передачи)	Физичес- кие сигналы двоичных данных
7. Прикладной уровень	6. Пред- ставительный уровень	5. Сеансовый уровень	4. Тран- спортный уровень	3. Сетевой уровень	2. Канальный уровень	1. Физический уровень

Процесс преобразования передаваемых данных в компьютерной сети модели iso/osi

Вопрос №3. Каналы связи.

Канал связи содержит две основные компоненты: линии связи и аппаратуру передачи данных.

Линии связи. Используются следующие типы линий связи: кабельные, радиорелейные, радиоканалы, волоконно‑оптические линии связи (ВОЛС), спутниковые системы связи (ССС).

Кабельные линии связи состоят из телефонных пар, коаксиальных кабелей и скрученных проводов ("витая пара"). Пропускная способность телефонных пар не превышает несколько десятков Кбит/с. Коаксиальный кабель и витая пара применяются при построении LAN. Скорость передачи данных в LAN на основе коаксиального кабеля составляет 10 Мбит/с, на основе "витой пары" - от 100 Мбит/с до 1 Гбит/с.

Радиорелейные линии связи и радиоканалы применяются в тех случаях, когда прокладка кабельных соединений экономически нецелесообразна либо практически невозможна. Скорость передачи данных в этом случае не превышает нескольких десятков Мбит/с.

ВОЛС по сравнению с другими линиями связи имеет ряд преимуществ, к которым относятся:

устойчивость к электромагнитным излучениям; высокая пропускная способность (десятки Гбит/с);возможность передачи данных на большие расстояния (до 40 км) без повторителей;безопасность данных;малый вес и диаметр волокна.

Оптооволокно представляет собой тонкую нить из стекла (или пластика), которая служит средой передачи. В отличие от проводника, по оптоволокну передается свет вместо электрического сигнала.

Cуществует два типа оптоволокна: одномодовое и многомодовое.

ССС являются наиболее эффективным средством связи компьютерных сетей, расположенных на значительном удалении друг от друга (свыше 500 км). В состав ССС входят спутники и наземное оборудование. Существуют два метода спутниковой связи: метод множественного доступа с частотным разделением (FDMA) и метод множественного доступа с временным разделением (TDMA).

Аппаратура передачи данных. Состав аппаратуры передачи данных и тип ее физического интерфейса (стыка) с линией связи определяются типом компьютерной сети. Поэтому эти вопросы достаточно подробно рассмотрены в соответствующих разделах пособия, содержащих описание принципов построения и функционирования LAN, WAN и GAN.

Вопрос №7. ЛВС Ethernet.

Одной из самых распространенных LAN является сеть Ethernet, разработанная фирмой Xerox совместно с фирмами DEC и Intel в 1980 году В основе LAN Ethernet лежит стандарт IEEE 802.3, спецификации которого содержат описание сети шинной топологии с множественным доступом, контролем несущей и обнаружением столкновений (CSMA/CD).