Тема 2: Класс информационных сетей как открытые информационные сети

Суть сети - это соединение разного оборудования, а значит, проблема совместимости является одной из наиболее острых. Эту проблему решают стандарты взаимодействия открытых сетей.

Каждая открытая система предназначена для выполнения двух задач — обработки данных и передачи данных. Поэтому она состоит из двух частей. Первая из них — прикладные процессы, предназначена для обработки данных и в первую очередь для нужд пользователей. Вторая часть — область взаимодействия, которая обеспечивает передачу данных между прикладными процессами, расположенными в различных системах.

Рисунок 2.1 - Структура открытой системы

В компьютерных сетях идеологической основой стандартизации является многоуровневый подход к разработке средств сетевого взаимодействия. Именно на основе этого подхода была разработана стандартная семиуровневая модель взаимодействия открытых систем.

Многоуровневый подход заключается в следующем. Все множество модулей разбивают на уровни. Уровни образуют иерархию, то есть имеются вышележащие и нижележащие уровни. Множество модулей, составляющих каждый уровень, сформировано таким образом, что для выполнения своих задач они обращаются с запросами только к модулям непосредственно примыкающего нижележащего уровня. С другой стороны, результаты работы всех модулей, принадлежащих некоторому уровню, могут быть переданы только модулям соседнего вышележащего уровня. Такая иерархическая декомпозиция задачи предполагает четкое определение функции каждого уровня и интерфейсов между уровнями. Интерфейс определяет набор функций, которые нижележащий уровень предоставляет вышележащему.

Формализованные правила, определяющие последовательность и формат сообщений, которыми обмениваются сетевые компоненты, лежащие на одном уровне, но в разных узлах, называются протоколом.

Модули, реализующие протоколы соседних уровней и находящиеся в одном узле, также взаимодействуют друг с другом в соответствии с четко определенными правилами и с помощью стандартизованных форматов сообщений. Эти правила принято называть интерфейсом. Интерфейс определяет набор сервисов, предоставляемый данным уровнем соседнему уровню.

Иерархически организованный набор протоколов, достаточный для организации взаимодействия узлов в сети, называется стеком коммуникационных протоколов.

Тема З: Модели и структуры информационных сетей.

3.1 Топология сети

Для локальных вычислительных сетей существуют три основных типа топологии: общая шина, кольцо и звезда. Все они работают в широковещательном режиме, то есть право на передачу информации в канал в каждый момент времени имеет только одна станция, а все остальные ее слышат и выбирают адресованные им информационные блоки. Каждый вид топологии обладает своими достоинствами и недостатками.

3.1.1 Топология типа звезда.

Концепция топологии сети в виде звезды пришла из области больших ЭВМ, в которой головная машина получает и обрабатывает все данные с пе­риферийных устройств как активный узел обработки данных. Этот принцип применяется в системах передачи данных. Вся информация между двумя периферийными рабочими мес­тами проходит через центральный узел вычислительной сети.

Рисунок 3.1 - Топология в виде звезды.

Пропускная способность сети определяется вычислительной мощно­стью узла и гарантируется для каждой рабочей станции. Коллизий (столкновений) данных не возникает.

Кабельное соединение довольно простое, так как каждая рабочая станция связана с узлом. Затраты на прокладку кабелей высокие, особенно когда центральный узел географически расположен не в центре топологии.

При расширении вычислительных сетей не могут быть использованы ранее выполненные кабельные связи: к новому рабочему месту необходимо прокладывать отдельный кабель из центра сети.

Топология в виде звезды является наиболее быстродействующей из всех топологий вычислительных сетей, поскольку передача данных между рабочими станциями проходит через центральный узел (при его хорошей производительности) по отдельным линиям, используемым только этими рабочими станциями. Частота запросов передачи информации от одной станции к другой невысокая, по сравнению с достигаемой в других тополо­гиях.

Производительность вычислительной сети в первую очередь зависит от мощности центрального файлового сервера. Он может быть узким ме­стом вычислительной сети. В случае выхода из строя центрального узла на­рушается работа всей сети.

Центральный узел управления - файловый сервер может реализо­вать оптимальный механизм защиты информации от несанкционированного доступа. Вся вычислительная сеть может управляться из ее центра.