Лекція 1.
Введення в локальні мережі.
Тривалість 2 години.
Мета цієї теми - дати основні уявлення про побудову, організації та використання комп'ютерних мереж.
Теоретичний матеріал:
1. Призначення, принципи організації комп'ютерних мереж. Мережеве обладнання.
2. Семирівнева модель OSI, поняття протоколу, передача повідомлень в мережі.
3. Модель «клієнт-сервер», типи мереж.

Організації комп'ютерних мереж. Мережеве оборудованіе.Компьютерная мережа
- Являє собою систему розподіленої обробки інформації, що складається як
мінімум із двох комп'ютерів, що взаємодіють між собою за допомогою спеціальних
засобів зв'язку. Або іншими словами мережа являє собою сукупність з'єднаних
один з одним ПК та інших обчислювальних пристроїв, таких як принтери,
факсимільні апарати і модеми. Мережа дає можливість окремим співробітникам організації
взаємодіяти один з одним і звертатися до спільно використовуваних
ресурсів; дозволяє їм отримувати доступ до даних, що зберігається на персональних комп'ютерах
у віддалених офісах, і встановлювати зв'язок з постачальниками. Комп'ютери
, Що входять у мережу виконують наступні функції: * Організація доступу до мережі * Управління
передачею інформації * Надання обчислювальних ресурсів і послуг абонентам
сеті.Віди комп'ютерних сетей.Локальние і територіально-розподілені
сетіЛокальная мережа (LAN) пов'язує ПК і принтери, які зазвичай перебувають в одній будівлі
(або комплекс будівель). Територіально-розподілена мережа (WAN) з'єднує
кілька локальних мереж, географічно віддалених один від одного. Локальна мережа
Локальні мережі (ЛЗ) представляють собою саму елементарну форму мереж, з'єднують
разом групу ПК або пов'язують їх з більш потужним комп'ютером, який виконує
роль мережного сервера (див. малюнок). Всі ПК в локальній мережі можуть використовувати
спеціалізовані програми, що зберігаються на мережному сервері, і працювати з загальними
пристроями: принтерами, факсами та іншої периферією. Кожен ПК в локальній
мережі називається робочою станцією або мережевим вузлом. Локальні мережі дозволяють
окремим користувачам легко і швидко взаємодіяти один з одним. Ось лише
деякі задачі, що дозволяє виконувати ЛС: * спільна робота з документами;
* Спрощення документообігу: ви отримуєте можливість переглядати,
коректувати і коментувати документи не покидаючи свого робочого місця, не
організовуючи зборів і нарад, забирає багато часу; * збереження та архівування
своєї роботи на сервер, щоб не використовувати цінне простір
на жорсткому диску ПК; * простий доступ до додатків на сервері; * полегшення спільного
використання в організаціях дорогих ресурсів, таких як принтери,
накопичувачі CD-ROM, жорсткі диски та додатки (наприклад, текстові процесори
або програмне забезпечення баз даних). Територіально-розподілені мережі
Територіально-розподілені мережі забезпечують ті ж переваги, що й локальні,
але при цьому дозволяють охопити велику територію. Зазвичай для цього використовується
комутована телефонна мережа загального користування (PSTN, Public Switched
Telephone Network) з з'єднанням через модем або лінії високошвидкісний цифровий
мережі з наданням комплексних послуг (ISDN, Integrated Services Digital
Network). Лінії ISDN часто застосовуються для передачі великих файлів, наприклад містять
графічні зображення або відео. Вбудовуючи у базові локальні мережі
функціональність територіально-розподілених мереж, реалізовану за допомогою модему
або сервера віддаленого доступу, можна вигідно використовувати технології зовнішніх
комунікацій, у тому числі: * передачу і прийом повідомлень за допомогою електронної
пошти (e-mail); * доступ до Internet. Internet Internet являє собою величезну
загальнодоступну глобальну мережу, що з'єднує користувачів всього світу зі сховищами
даних, зображень та звуку. Стрімко розширюючись (приблизно 200% в
рік), Internet відіграє дедалі більш важливу роль у бізнесі. На сьогодні основними функціями
Internet залишаються електронна пошта та обмін інформацією між групами
за інтересами та дослідниками. Мережі стають все більш потужними, а до Internet
підключається все більше число компаній і індивідуальних користувачів. Internet
служить сполучною ланкою між компаніями, їх потенційними замовниками та постачальниками.
Сьогодні Internet може підтримувати розвиваються програми передачі
мови і відео, такі як системи дистанційного навчання та дистанційної діагностики
або лікування, надаючи можливості навчання та отримання медичної допомоги
через Internet практично будь-якій сім'ї або компанії. Будь-яка комп'ютерна мережа
характеризується: топологією, протоколами, інтерфейсами, мережними технічними
і програмними средствамі.Топологія - комп'ютерної мережі відображає структуру зв'язків
між її основними функціональними елементами. Мережеві технічні засоби
- Це різні пристрої, що забезпечують об'єднання комп'ютерів в єдину комп'ютерну
сеть.Сетевие програмні засоби - здійснюють управління роботою комп'ютерної
мережі та забезпечують відповідний інтерфейс з пользователямі.Протоколи
- Являють собою правила взаємодії функціональних елементів сеті.Інтерфейси
- Засобу сполучення функціональних елементів мережі. Слід звернути
увагу, що в якості функціональних елементів можуть виступати як окремі
пристрою так і програмні модулі. Відповідно розрізняють апаратні і
програмні інтерфейси.Базовие мережеві топології. При створенні мережі залежно
від завдань, які вона повинна буде виконувати, може бути реалізована одна з
трьох мережевих топологій.Шінная топологія.Рабочіе станції за допомогою мережевих адаптерів
підключаються до загальної магістралі/шині/(кабелю). Аналогічним чином до загальної
магістралі підключаються і інші мережеві пристрої. У процесі роботи мережі
інформація від передавальної станції поступає на адаптери всіх робочих станцій, однак,
сприймається тільки адаптером тієї робочої станції, якою вона адресована.Звездообразная
топологія.Характерізуется наявністю центрального вузла комутації
- Мережевого сервера, якому або через який посилаються всі сообщенія.Кольцевая
топологія.Характерізуется наявністю замкнутого каналу передачі даних у вигляді
кільця або петлі. У цьому випадку інформація передається послідовно між
робочими станціями до тих пір, поки не буде прийнята одержувачем і потім видалена
з мережі. Недоліком такої топології є її чутливість до пошкодження
каналу. Мережеві технічні средства.Базовие компоненти й технології, пов'язані
з архітектурою локальних або територіально-розподілених мереж, можуть
включати в себе: Апаратне забезпечення * Кабелі * Сервери * Мережеві інтерфейсні
плати (NIC, Network Interface Card) * Концентратори * * Комутатори Маршрутизатори
(територіально-розподілені мережі) * Сервери віддаленого доступу (територіально-розподілені
мережі) * Модеми (територіально-розподілені мережі) Структуровані
кабельні рішення Structured Wiring System (структурована
кабельна система) План побудови кабельної системи, заснований на модульних підсистемах,
а також специфікує узгоджені правила прокладання кабелю і матеріали.
У старих ЛС застосовується шинна архітектура - все що входять в мережу ПК підключаються
до одному довгому коаксіальному кабелю. Така організація обмежує
можливості співробітників фірми щодо переміщення в рамках мережі. У структурованої
кабельної схемою застосовується зіркоподібна конфігурація - окремий сегмент
недорогого кабеля з'єднує комп'ютер кожного користувача з центральним концентратором
(або комутатором, якщо в мережі передаються великі обсяги даних). У цьому
разі переміщення співробітника або додавання нового користувача виконується
набагато простіше і обходиться дешевше. На новому робочому місці співробітника вже є
кабельна проводка, і можна перемістити користувача в інший мережний сегмент,
просто підключивши кінець кабелю до іншого порту концентратора або комутатора.
Кабелі Дані по кабелю передаються у вигляді пакетів, які переказують з одного мережного
пристрою на інший. Існує кілька типів кабелів, кожен з яких
має свої переваги. Вита пара Кабель типу "вита пара" (TP, Twisted Pair)
буває двох видів: екранована вита пара (STP, Shielded Twisted Pair)
і неекранована вита пара (UTP, Unshielded Twisted Pair). Обидва типи кабелю складаються
з пари скручених мідних проводів. Кабель типу "неекранована кручена
пара "став найбільш популярним завдяки своїй низькій вартості, гнучкості і простоті
інсталяції. Єдиним недоліком такого кабелю є вразливість до
електричних перешкод і "шумів" в лінії. Кабелі "кручена пари" бувають різної категорії
(3, 4 або 5). Чим вище номер категорії, тим більшу швидкість передачі підтримує
кабель. Тонкий і товстий коаксіальний кабель Це типи кабелю аналогічні
стандартному телевізійному кабелю. Оскільки з такими кабелями важче працювати,
у нових інсталяціях практично завжди застосовується кручена пара або оптоволоконний
кабель. Оптоволоконний кабель Оптоволоконний кабель підтримує швидкість
передачі даних (у вигляді пакетів) 10, 100 або 1000 Мбіт/с. Дані передаються
за допомогою світлових імпульсів, що проходять по оптичного волокна. Хоча цей кабель
набагато дорожче і складніше в інсталяції, ніж UTP, він часто застосовується в центральних
магістральних мережах, оскільки забезпечує повний захист від електричних
перешкод і дозволяє передавати інформацію на дуже великі відстані. Крім
того, завдяки вдосконаленню оптоволоконної технології даний кабель стає
все більш прийнятним за ціною. Який кабель вибрати? У таблиці показано,
який кабель необхідно використовувати для різних технологій ЛС (10-Мбіт/с Ethernet,
100-Мбіт/с Fast Ethernet або 1000 Мбіт/с Gigabit Ethernet). У загальному випадку
у всіх нових інсталяціях для з'єднання настільних ПК і створення мережі для
робочої групи застосовується кабель UTP категорії 5.
10BASE-T (Ethernet)
100BASE-TX
(Fast Ethernet)
100BASE-T4 (Fast Ethernet)
100BASE-FX (Fast Ethernet)
1000BASE-FX
(Gigabit Ethernet)
Необхідна кількість пар
2
2
4
не застосовується
не застосовується
Категорія
кабелю
Категорія кабелю 3/4/5
Категорія кабелю 5
Категорія кабелю 3/4/5
Оптоволоконний
Оптоволоконний
Сервери
Сервер в мережі клієнт/сервер являє
собою ПК з жорстким диском великої місткості, на якому можна зберігати додатки
і файли, доступні для інших ПК в мережі. Сервер може також керувати доступом
до периферійних пристроїв (таких як принтери) і використовується для виконання
мережевої операційної системи (NOS, Network Operating System). Мережеві інтерфейсні
плати Мережеві інтерфейсні плати (NIC, Network Interface Card) встановлюються
на настільних і портативних ПК. Вони служать для взаємодії з іншими пристроями
в локальній мережі. Існує цілий спектр мережевих плат для різних
ПК, що мають певні вимоги вимогам до продуктивності. Характеризуються
за швидкістю передачі даних та способи підключення до сеті.Еслі розглядати
просто спосіб прийому і передачі даних на підключених до мережі ПК, то сучасні
мережні плати (мережеві адаптери) грають активну роль у підвищенні продуктивності,
призначення пріоритетів для відповідального трафіку (переданої/прийнятої
інформації) та моніторингу трафіку в мережі. Крім того, вони підтримують
такі функції, як віддалена активізація з центральною робочої станції або видалене
зміна конфігурації, що значно заощаджує час і сили адміністраторів
постійно зростаючих сетейКонцентратори У структурованої кабельної конфігурації
все що входять в мережу ПК взаємодіють з концентратором (або комутатором).
Hab (хаб; концентратор) - пристрій множинного доступу, що виконує
роль центральної точки з'єднання в топології "фізична зірка". Поряд з традиційним
назвою "концентратор" в літературі зустрічається також термін "хаб".
Сполучені з концентратором ПК утворюють один сегмент локальної мережі. Така схема
спрощує під'єднані до мережі великого числа користувачів, навіть якщо вони часто
переміщуються. В основному функція концентратора полягає в об'єднанні користувачів
в один мережевий сегмент. Концентратори бувають різних видів і розмірів і
забезпечують з'єднання різного числа користувачів - від декількох співробітників
в невеликій фірмі до сотень ПК в мережі, що охоплює комплекс будівель. Опції даних
пристроїв також різні: від простих концентраторів дротяних ліній до великих
пристроїв, що виконують функції центрального вузла мережі, що підтримують функції
управління і цілий ряд стандартів (Ethernet, Fast Ethernet, Gigabit Ethernet,
FDDI і т.д.). Існують також концентратори, що грають важливу роль в системі
захисту мережі. Концентратор початкового рівня (базовий концентратор) - це просте,
автономне пристрій, який може стати для багатьох організацій хорошою "відправною
точкою ". нарощувати (стекові) концентратори дозволяють поступово збільшувати
розмір мережі. Такі концентратори з'єднуються один з одним гнучкими кабелями
розширення, ставляться один на один і функціонують як один концентратор.
Завдяки низькій вартості в розрахунку на порт нарощувані концентратори стали
особливо популярні. Як працює концентратор? При застосуванні концентратора
всі користувачі ділять між собою смугу пропускання мережі. Пакет, що приймається
по одному з портів концентратора, розсилається в усі інші порти, які аналізують
цей пакет (призначений він для них чи ні). При невеликому числі користувачів
така система чудово працює. Тим часом у випадку збільшення числа
користувачів починає позначатися конкуренція за смугу пропускання, що уповільнює
трафік в локальній мережі. Традиційні концентратори підтримують тільки
один мережевий сегмент, надаючи всім підключається до них користувачам одну
і ту ж смугу пропускання. Концентратори з комутацією портів або сегментіруемие
концентратори (такі як концентратори сімейства SuperStack II PS Hub) дозволяють
звести дану проблему до мінімуму, виділивши користувачам будь-якої з чотирьох
внутрішніх сегментів концентратора (кожен з цих сегментів має смугу пропускання
10 Мбіт/с). Подібна схема дає можливість гнучко розподіляти смугу пропускання
між користувачами і балансувати навантаження мережі. Двошвидкісні концентратори
(dual-speed) можна з вигодою використати для створення сучасних
мереж з спільно використовуваними мережними сегментами. Вони підтримують існуючі
канали Ethernet 10 Мбіт/с і нові мережі Fast Ethernet 10 Мбіт/с, автоматично
пізнаючи швидкість з'єднання, що дозволяє не налаштовувати конфігурацію вручну.
Це спрощує модернізацію сполук - перехід від мережі Ethernet до Fast Ethernet,
коли необхідна підтримка нових додатків, що інтенсивно використовують смугу
пропускання мережі, або сегментів з великою кількістю користувачів. Крім того,
концентратори служать центральною точкою для підключення кабелів, зміни конфігурації,
пошуку несправностей і централізованого управління, спрощуючи виконання
всіх цих операцій. Комутатори Switch (комутатор) 1. Багатопортовий пристрій,
забезпечує високошвидкісну комутацію пакетів між портами. 2. В
мережі з комутацією пакетів - пристрій, що спрямовує пакети, зазвичай на один з
вузлів магістральної мережі. Такий пристрій називається також комутатором даних
(data PABX). Коммутатор надає кожному пристрою (сервера, ПК або концентратора),
підключеному до одного з його портів, всю смугу пропускання мережі.
Це підвищує продуктивність і зменшує час відгуку мережі за рахунок скорочення
кількості користувачів на сегмент. Як і двошвидкісні концентратори, новітні
комутатори часто конструюються для підтримки 10 або 100 Мбіт/с, в залежності
від максимальної швидкості підключається пристрою. Якщо вони оснащуються засобами
автоматичного розпізнавання швидкості передачі, то можуть самі налаштовуватися
на оптимальну швидкість - змінювати конфігурацію вручну не потрібно. Як працює
комутатор? На відміну від концентраторів, що здійснюють трансляцію
розсилку всіх пакетів, які приймаються по будь-якому з портів, комутатори передають пакети
тільки цільовим пристрою (адресату), тому що знають MAC-адреса (Media Access
Control) кожного підключеного пристрою (аналогічно тому, як листоноша по
поштовою адресою визначає, куди потрібно доставити лист). В результаті зменшується
трафік і підвищується загальна пропускна здатність, а ці два чинники
критичними з урахуванням зростаючих вимог до смуги пропускання мережі сучасних
складних бізнес-додатків. Комутація завойовує популярність, як простий,
недорогий метод підвищення доступної смуги пропускання мережі. Сучасні комутатори
нерідко підтримують такі засоби, як призначення пріоритетів трафіку
(що особливо важливо при передачі в мережі мовлення або відео), функції управління
мережею і керування багатоадресної розсилкою. Маршрутизатори Маршрутизатори можуть
виконувати наступні прості функції: * Підключення локальних мереж (LAN) до територіально-розподіленим
мереж (WAN). * З'єднання декількох локальних мереж.
Маршрутизатори залежать від використовуваного протоколу (наприклад, TCP/IP, IPX, AppleTalk)
і, на відміну від мостів і комутаторів, що функціонують на другому рівні,
працюють на третьому або сьомому рівні моделі OSI. Продуктивність маршрутизатора
в плані обсягу переданих даних в секунду звичайно пропорційна його
вартості. Оскільки маршрутизатор працює на основі протоколу, він може приймати
рішення про найкращий маршрут доставки даних, керуючись такими факторами,
як вартість, швидкість доставки і т.д. Крім того, маршрутизатори дозволяють
ефективно керувати трафіком широкомовної розсилки, забезпечуючи передачу
даних тільки в потрібні порти. Комутатори рівня 3 Ці комутатори називаються
так тому, що вони працюють на третьому рівні Семирівнева моделі. Як і маршрутизатори,
вони залежать від застосовуваного протоколу, однак функціонують значно
швидше і коштують дешевше. Зазвичай комутатори рівня 3 проектуються для
взаємодії декількох локальних мереж і не підтримують з'єднань територіально-розподілених
мереж. Сервери віддаленого доступу Якщо вам потрібно забезпечити
доступ до мережі віддалених користувачів, що встановлюють комутоване підключення
з будинку або під час поїздки, можна інсталювати сервер віддаленого доступу.
Цей пристрій дозволяє декільком користувачам підключатися до мережі по телефонній
лінії (набираючи один телефонний номер) і звертатися до мережевих ресурсів,
як і під час роботи в офісі. Крім того, такі сервери можуть передбачати захист
від несанкціонованого доступу користувачів. Маршрутизатори переміщують дані,
виявляючи оптимальний маршрут від відправника до одержувача. Тут локальна мережа
ЛС 1 здійснює передачу через ЛС 3 в ЛС 5, проте у разі відмови з'єднання
між ЛС 1 і ЛС 3, дані можуть надсилатися через ЛС 4. Модеми Модеми дозволяють
користувачам ПК обмінюватися інформацією і підключатися до Internet за звичайними
телефонних лініях. Назва "модем" обумовлена від функцією пристрою і
означає "модулятор/демодулятор". Модем модулює цифрові сигнали, що надходять
від ПК, в аналогові сигнали, що передаються по телефонній мережі загального користування,
а інший модем демодулірует ці сигнали на приймальному кінці, знову перетворюючи
їх у цифрову форму. На відміну від маршрутизаторів, що забезпечують загальний зовнішній
доступ користувачів, модем підтримує в кожен момент тільки одне з'єднання.
При цьому передбачається така ж оплата, як за телефон, включаючи вартість
послуг міжміського зв'язку. Інсталяція модемів на центральному мережному сервері
може забезпечити їх спільне використання. Для ПК застосовуються вбудовані та
зовнішні модеми, а для портативних комп'ютерів зазвичай використовуються модеми формату
PC Card. Найшвидші сучасні модеми підтримують швидкість 56 Кбіт/с. Мережеві
програмні средства.Базовие компоненти й технології, пов'язані з архітектурою
локальних або територіально-розподілених мереж, також містять у собі:
Програмне забезпечення включає * Мережну операційну систему * Мережі управління
Мережева операційна система Мережна операційна система (NOS, Network
Operating System) - це програмне забезпечення, яке використовується на кожному підключеному
до мережі ПК. Воно здійснює управління і координує доступ до мережевих
ресурсів. Мережева ОС відповідає за маршрутизацію повідомлень в мережі, дозвіл конфліктів
при конкуренції за мережеві пристрої і роботу з операційною системою
ПК, наприклад, Windows 95, Windows NT, UNIX, Macintosh або OS/2. Мережна ОС забезпечує
спільну роботу з файлами і додатками. Такі ресурси, які знаходяться
на одній робочій станції, можуть спільно використовуватися, передаватися або змінюватися
з іншого робочої станції. Основна частина мережевої ОС знаходиться на мережевому
сервер, а інші її компоненти функціонують на всіх робочих станціях мережі. Мережева
операційна система розпізнає всі пристрої в мережі і управляє пріоритетним
доступом до спільно використовуваних периферійних пристроїв, якщо кілька
робочих станцій намагаються працювати з ними одночасно. Мережева ОС виконує
роль регулювальника трафіку, надає сервіс каталогу, забезпечує контроль
повноважень в системі захисту і реалізує функції управління мережею. У число популярних
мережевих ОС входять Windows NT Server, Novell NetWare і Banyan VINES. Програмне
забезпечення управління мережею ПЗ керування мережею відіграє дедалі більш важливу
роль у моніторингу, управління та захисту мережі. Вона забезпечує попереджуючий контроль,
що дає можливість уникнути простою мережі і виникнення в ній "вузьких
місць ", знизити сукупну вартість володіння мережею (TCO, Total Cost of Ownership).
З керуючої робочої станції або через World Wide Web адміністратори мережі
можуть відслідковувати закономірності в трафіку, виявляти тенденції, що призводять до
перевантаження сегмента, відстежувати та вирішувати проблеми, змінювати конфігурацію мережі
для максимального збільшення її продуктивності. У міру нарощування і ускладнення
мережі такі засоби моніторингу, як RMON і RMON2, допомагають адміністраторам
зберігати контроль за мережний середовищем. Ці інструменти моніторингу дозволяють
отримати докладну інформацію з кордону мережі, вчасно виявити потенційну
проблему, щоб мережевий адміністратор міг вжити превентивні дії. Крім
того, програмне забезпечення управління захищає передані по мережі дані.
З керуючої робочої станції адміністратори мережі можуть встановлювати паролі,
визначати, до яких ресурсів мають право звертатися користувачі, реєструвати
"спроби вторгнення" не уповноважених користувачів. Семирівнева модель OSI,
поняття протоколу, передача повідомлень в сеті.Протокол (Protocol) 1. Строго певна
процедура і формат повідомлень, допустимі для комунікацій між двома
або більше системами через загальну середу передачі даних. 2. Формалізована набір
правил, що використовується ПК для комунікацій. Через складність комунікацій між
системами та необхідність дотримання різних комунікаційних вимог протоколи
поділяються на модульні рівні. Кожен рівень виконує конкретну функцію
для розташованого вище рівня. В даний час використовується достатньо
велика кількість мережевих протоколів, причому в рамках однієї і тієї ж мережі визначається
відразу декілька з них. Прагнення до максимального впорядкування та спрощення
процесів розробки, модернізації та розширення мереж визначило необхідність
введення стандартів, що регламентують принципи та процедури організації взаємодії
абонентів комп'ютерних мереж. З цією метою була розроблена так звана
Еталонна модель взаємодії відкритих систем, що складається з семи рівнів.
(OSI, Open Systems Interconnection), розроблена міжнародною організацією
стандартизації (ISO, International Standards Organization). Модель OSI нагадує
різні "рівні" звичайного поштової адреси - від країни і штату (округу) до
вулиці, будинки (місця призначення) та прізвища одержувача. Для доставки інформації
відповідному одержувачу пристрою на маршруті передачі використовують різні рівні
деталізації. Кожний з рівнів представляє певну групу функцій,
необхідних для роботи комп'ютерної сеті.Коммунікаціі: забезпечення точної доставки
даних між кінцевими станціями.


Прикладної рівень


Представницький рівень


Сеансовий
рівень


Транспортний рівень

З'єднання: керування фізичної
доставкою даних по мережі.
Сетевойуровень
Маршрутизатори, комутатори рівня
3

Канальний рівень
Мости, комутатори

Фізичний рівень
Кабелі, повторювачі,
концентратори, модеми



Еталонна модель взаємодії відкритих систем (OSI,
Open Systems Interconnection) Основним, з точки зору користувача, є
прикладний рівень. Цей рівень забезпечує виконання прикладних процесів
користувачів. Разом з прикладними протоколами, він визначає протоколи передачі
файлів, віртуального терміналу, електронної почти.Следующій (шостий) рівень
називається представницьким (рівень представлення даних). Він визначає єдиний
для всіх систем синтаксис переданої інформації. Необхідність даного
рівня обумовлена різною формою подання інформації в мережі передачі даних
і комп'ютерах. Цей рівень відіграє важливу роль у забезпеченні «відкритості»
систем, дозволяючи їм спілкуватися між собою незалежно від їх внутрішнього язика.Пятий
рівень називають сеансовий, так як основним його призначенням є організація
сеансів зв'язку між прикладними процесами різних робочих станцій. На
цьому рівні створюються порти для прийому та передачі повідомлень і організовуються з'єднання
- Логічні канали між процесами. Необхідність протоколів цього рівня
визначається відносною складністю мережі передачі даних і прагненням забезпечити
достатньо високу надійність передачі інформаціі.Четвертий, транспортний
рівень (рівень наскрізної передачі) служить для передачі даних між двома
взаємодіючими відкритими системами та організації процедури сполучення абонентів
мережі з системою передачі даних. На цьому рівні визначається взаємодія
робочих станцій - джерела та адресата даних, організується і підтримується
логічний канал (транспортне з'єднання) між абонентамі.Третій, мережевий рівень,
призначений для маршрутизації інформації та управління мережею передачі даних.
На відміну від попередніх, цей рівень більшою мірою орієнтований на мережу
передачі даних. Тут вирішуються питання управління мережею передачі даних, в
тому числі маршрутизація і керування інформаційними потокамі.Канальний рівень
забезпечує функціональні та процедурні засоби для встановлення, підтримання
і розірвання з'єднань на рівні каналів передачі даних. Процедури канального
рівня забезпечують виявлення і, можливо, виправлення помилок, що виникають
на фізичному уровне.Фізіческій рівень забезпечує механічні, електричні,
функціональні та процедурні засоби організації фізичних з'єднань при
передачі біт даних між фізичними об'ектамі.Четире нижніх рівні утворюють
транспортну службу комп'ютерної мережі, що забезпечує передачу ( «транспортування»)
інформації між робочими станціями, звільняючи більш високі рівні
від вирішення цих задач.В свою чергу, три верхніх рівні, що забезпечують логічне
взаємодію прикладних процесів, функціонально об'єднуються в абонентську
службу.В рамках еталонної моделі також визначаються послуги, які повинні
забезпечувати її рівні. Послуги, по суті справи, є функції, які виконуються
на відповідному рівні еталонної моделі.В зокрема, фізичний рівень
повинен забезпечувати такі види послуг, як встановлення та ідентифікація фізичних
з'єднань, організація послідовностей передачі біт інформації, оповіщення
про закінчення связі.Канальний рівень забезпечує організацію потрібної послідовності
блоків даних та їх передачу, управління потоками між суміжними
вузлами, ідентифікацію кінцевих пунктів канальних з'єднань, виявлення та виправлення
помилок, сповіщення про помилки, які не виправлені на канальному уровне.Сетевой
рівень в числі основних послуг здійснює ідентифікацію кінцевих
точок мережевих з'єднань, організацію мережевих з'єднань, керування потоками
блоків даних, забезпечення послідовностей доставки блоків даних, виявлення
помилок і формування повідомлень про них, роз'єднання мережевих соедіненій.Транспортний
рівень забезпечує встановлення та роз'єднання транспортних з'єднань,
формування блоків даних, забезпечення взаємодії сеансових з'єднанні
з транспортними з'єднаннями, управління послідовністю передачі блоків даних,
забезпечення цілісності блоків даних під час передачі, виявлення та усунення
помилок, повідомлення про невиправлених помилки, надання пріоритетів
в передачі блоків, передачу підтверджень про вжиті блоках, ліквідацію тупикових
сітуацій.На сеансовому рівні надаються послуги, пов'язані з обслуговуванням
сеансів і забезпеченням передачі даних у діалоговому режимі, встановленням
сеансового з'єднання, обміном даними; управлінням обміном; синхронізацією сеансового
з'єднання, повідомленнями про виняткових ситуаціях, відображенням сеансового
з'єднання на транспортний рівень, завершенням сеансового соедіненія.Представітельний
рівень забезпечує вибір виду представлення даних, інтерпретацію
і перетворення інформації, що передається до виду, зручному для прикладних процесів,
перетворення синтаксису даних, формування блоків данних.Прікладной
рівень забезпечує широкий набір послуг, у тому числі: управління терміналами,
управління файлами, управління діалогом, управління завданнями, управління мережею
в целом.К додаткових послуг рівня відносяться послуги з організації електронної
пошти, передачі масивів повідомлень і т.п.Услугі різних рівнів визначаються
за допомогою протоколів еталонної моделі взаємодії відкритих систем. Відповідно
з семирiвневу модель взаємодії відкритих систем вводяться сім
типів протоколів, що іменуються так само, як уровні.Протоколи локальних сетейПод
протоколами локальних мереж мається на увазі набір протоколів першого і другого
рівнів еталонної моделі, що визначають архітектуру локальної мережі, у тому
Серед її топологію, що передає середу, технічні засоби та протоколи. Основними
для локальних мереж є стандарти серії IEEE. За допомогою цих стандартів
були визначені: основна термінологія, архітектура і протоколи двох нижніх
рівнів еталонної моделі взаємодії відкритих систем. Структура стандартів
IEEE представлена на рісунке.Структура IEEEСтандарт стандарту IEEE 802.1 є
загальним документом, який визначає архітектуру і прикладні процеси
системного управління мережею, методи об'єднання мереж на підрівні управління доступом
до передавальної середовищі. Відповідно до даного стандарту канальний рівень
розбитий на два підрівня: УЛК - керування логічним каналом та УДС - управління
доступом до фізичного среде.Стандарт IEEE 802.2 визначає протоколи управління
логічним каналом, у тому числі специфікує інтерфейси з мережевим рівнем
і підрівнів управління доступом до передавальної середовищі. Кожен з інших стандартів,
починаючи з IEEE 802.3, визначає метод доступу і специфіку фізичного рівня
для конкретного типу локальної комп'ютерної мережі. Так, стандарт IEEE 802.3
описує характеристи?? і та процедури множинного доступу з контролем передачі
і виявленням зіткнень. Стандарт IEEE 802.4 визначає протокол маркерного
доступу до моноканалу. Процедури і характеристики маркерного методу доступу
до кільцевої мережі визначається стандартом IEEE 802.5. Для локальних мереж, що охоплюють
площу радіусом до 25 км та використовують технічні засоби кабельного
телебачення, розроблений стандарт IEEE 802.6. Цей стандарт передбачає передачу
даних, мови, зображень і дозволяє створювати так звані міські
локальні мережі. В даний час продовжуються роботи по стандартизації локальних
комп'ютерних мереж. Так, у підкомітеті IEEE 802.11 розробляється стандарт
на радіомережі для мобільних комп'ютерів, а в комітеті IEEE 802.12 розглядається
стандарт на високошвидкісні комп'ютерні мережі "lOOVG-AnyLAN.В 1985 серія
стандартів IEEE 802 була прийнята Міжнародною організацією стандартів за основу
міжнародних стандартів фізичного і канального рівнів ISO/DIS 8802/2.2
- ISO/DIS 8802/5. Крім того, ці стандарти були доповнені стандартом ISO/DIS
8802/7 на мережі з тактіруемим методом доступу до кільця, розробленим на основі
протоколів мережі Cambridge Ring.Транспортние протоколиТранспортние протоколи призначені
для забезпечення надійного зв'язку у процесі обміну інформацією між абонентами
комп'ютерної мережі. Як відомо, якість передачі інформації багато в чому
визначається використовуваної лінією зв'язку. Наприклад, комутовані телефонні канали
мереж загального користування характеризуються відносно високим рівнем перешкод.
При використанні подібних каналів у комп'ютерних мережах необхідно приймати
додаткових заходів щодо підвищення надійності передачі даних. У свою чергу,
оптоволоконні лінії зв'язку характеризуються низьким рівнем перешкод. У даному випадку
досить використовувати мінімальний набір транспортних послуг і найпростіший протокол
обміну інформацією. Особливе значення транспортні протоколи набувають в
комп'ютерних мережах, що передає середа яких характеризується відносно високим
рівнем помилок і низькою надійністю передачі данних.Однім з перших протоколів
транспортного рівня є протокол АННР (ARPA Host-to-Host Protocol), розроблений
для мережі ARPA. Основна увага в протоколі АННР приділялася управлінню
потоком даних, адресації користувачів, а також взаємодії з програмами,
реалізують протоколи верхніх рівнів. Розвиток мережі ARPA в напрямку використання
мереж передачі даних загального користування призвело до появи нового,
більш надійного протоколу, відомого в даний час під назвою «протокол
управління передачею »або TCP (скорочення від Transmission Control Protocol).
Протокол TCP виявився досить вдалим і був покладений в основу стандартного міжнародного
протоколу транспортного рівня. Відповідно, МККТТ визначив рекомендацію
Х.224 для даного транспортного протоколу, а також рекомендацію Х.214
для трансп