Стандарты
Дата: 28.08.2008
Рубрики: Новости | Оставить комментарий
В зависимости от области действия различают стандарты отдельных компаний, стандарты специальных комитетов и объединений, национальные стандарты, международные стандарты. Важнейшим направлением стандартизации в области вычислительных сетей является стан¬дартизация коммуникационных протоколов.
У вас дома два компьютера?
Дата: 28.08.2008
Рубрики: Новости | Оставить комментарий
У вас дома два компьютера? К одному подключен принтер, и вам приходится бегать с дискетой, чтобы распечатать документ, подготовленный на другом компьютере? Или вы хотите сражаться с друзьями в любимые компьютерные игры? А может быть, вам нужно работать в Интернете, но у вас нет модема, а у ближайшего соседа есть?..
Решение очевидно — ведь сегодня уже никому не нужно объяснять, насколько эффективнее можно использовать имеющиеся в распоряжении компьютеры и периферийные устройства, если объединить оборудование в локальную сеть.
Общие сведения о локальных сетях
Дата: 28.08.2008
Рубрики: Новости | Оставить комментарий
Сегодня уже трудно представить себе, как люди жили когда-то без столь удобного и полезного инструмента, как локальные сети. Однако знало человечество и такие времена. Впервые идея связать несколько независимо работающих компьютеров в единую распределенную вычислительную систему посетила светлые головы инженеров еще в середине 60-х годов XX века. А если говорить более конкретно, то первый успешный эксперимент по передаче дискретных пакетов данных между двумя компьютерами провел в 1965 году молодой исследователь из лаборатории Линкольна Массачусетского технологического института Лари Роберте. Алгоритмы передачи данных, предложенные им во многом послужили основой для построенной в 1969 году по инициативе американского «Агентства перспективных научных исследований» (Advanced Research Projects Agency,ARPA) глобальной вычислительной сети ARPANet, а она впоследствии, объединившись с несколькими другими существовавшими на тот момент сетями, стала фундаментом, на котором вырос современный Интернет.
Развитие настольных персональных компьютеров
Дата: 28.08.2008
Рубрики: Новости | Оставить комментарий
Однако и широко использовавшиеся те времена многотерминальные системы, в которых пользователям предоставлялся доступ к одному головному многофункциональному компьютеру посредством нескольких конечных устройств удаленного подключения — терминалов — по принципу разделения процессорного времени, и глобальные сети, объединявшие между собой крупных вычислительных центров и лабораторий, являлись лишь предтечей локальных сетей в их нынешнем понимании. Существенный толчок в направлении развития малых локальных сетей дало бурное развитие во второй половине 70-х годов настольных персональных компьютеров. И в авангарде этого процесса стояла фирма Xerox.
Персональные компьютеры Xerox Star
Дата: 28.08.2008
Рубрики: Новости | Оставить комментарий
Персональные компьютеры Xerox Star были весьма и весьма популярны в начале 80-х годов, во-первых, благодаря сочетанию низкой стоимости и достаточно высокой производительности, во-вторых, потому, что работали они под управлением первой в мире операционной системы с оконным графическим интерфейсом, предоставлявшей пользователю возможность максимально комфортно взаимодействовать с ресурсами ЭВМ,и, наконец, по той простой причине, что разработчики предусмотрели возможность включения нескольких машин Xerox Star в единую сеть. Именно инженер-исследователь фирмы Xerox Роберт Меткалф впервые предложил стандарт организации малых локальных сетей Ethernet, который широко используется при проектировании систем до сих пор.
Тем не менее, несмотря на достоинства персональных компьютеров от Xerox, они были вскоре окончательно вытеснены с рынка изделиями корпорации IBM, впитавшими в себя все перспективные разработки и лучшие технические решения предшественников.
Разработка четких стандартов архитектуры распределенных вычислительных систем
Дата: 28.08.2008
Рубрики: Новости | Оставить комментарий
Большие производственные мощности этой компании позволили снизить цены на персональные компьютеры до возможного минимумма и конкурировать с IBM PC стало практически невозможно. Количество локальных сетей росло в геометрической прогрессии, что вскоре привело к необходимости разработки четких стандартов архитектуры распределенных вычислительных систем. Действительно, одна из основных задач локальных сетей заключается не только в передаче данных и организации общего доступа к тем или иным периферийным устройствам, но также и в обеспечении совместной работы оборудования различных производителей, Это, естественно, означает необходимость унификации и стандартизации подходов к построению локальных сетей. Именно в 80-х годах окончательно сформировались основные стандарты распределенных вычислительных систем, такие как Ethernet, Token Ring, ArcNet, I’DDi и некоторые другие. Все эти стандарты, а также многие смежные вопросы, связанные с практическими аспектами построения локальных сетей, мы подробно рассмотрим на страницах этой книги.
Эпоха расцвета локальных сетей
Дата: 28.08.2008
Рубрики: Новости | Оставить комментарий
80-е годы можно назвать эпохой расцвета локальных сетей, поскольку как крупные, так и малые предприятия быстро оценили выгоды от использования этой технологии. Действительно, локальные сети позволяли осуществлять быстрый обмен данными между различными подразделениями и отделами фирмы, заметно уменьшив объем циркулирующей внутри предприятия бумажной документации. Это позволяло,во-первых, экономить на накладных расходах, а во-вторых, существенно повышало производительность труда. В сочетании с уже существовавшей тогда возможностью передавать данные на значительные расстояния по информационным каналам глобальной сети использование подобных технологий открывало широчайшие возможности не только для оптимизации бизнеса и расширения информационного пространства, но и для осуществления межкорпоративного взаимодействия.
Передача мультимедийной информации
Дата: 28.08.2008
Рубрики: Новости | Оставить комментарий
С течением времени стандарты, позволявшие объединять компьютерыв локальные сети, постепенно отошли в прошлое, увеличивалась пропускная способность каналов связи, эволюционировало программное обеспечение, росла скорость передачи данных. Вскоре локальные сети стали использоваться не только для пересылки между несколькими компьютерами текста и различных документов, но также для передачи мультимедийной информации, такой как звук и изображение. Это открыло возможность организации внутри локальной сети систем видеоконференцсвязи, позволявших пользователям такой системы общаться в режиме реального времени «напрямую», физически находясь в различных помещениях, выполнять совместное редактирование текстов и таблиц, устраивать «виртуальные презентации”. Уже сейчас системы видеосвязи широко используются крупными коммерческими предприятиями, где служат для организации связи между различными отделами, в простых комплексах для быстрой передачи информации между несколькими абонентами и целыми подразделениями, а в последнее время и в домашних «настольных» системах, в качестве средств организации досуга.
Компьютерная видеосвязь
Дата: 28.08.2008
Рубрики: Новости | Оставить комментарий
Среди достоинств КВС можно упомянуть относительно низкую стоимость эксплуатации по сравнению с иными существующими на сегодняшний день системами коммуникаций, их многофункциональность, сравнительную легкость в использовании. В процессе работы абоненты видеоконференции в общем случае видят на экранах своих мониторов изображения собеседника и свое собственное, что необходимо для осуществления визуального контроля установленного соединения. Изображение динамически обновляется со скоростью от 0,5 кадра/с до 15-25 кадров/с в зависимости от скорости (пропускной способности) канала связи и загрузки канала. Участники для проведения переговоров используют миниатюрные видеокамеры и микрофоны с достаточно хорошими характеристиками. Речь для передачи по каналу связи оцифровывается. Основными достоинствами компьютерной видеосвязи являются возможности совместной работы с документами и интегрированной информацией (текст,графика, изображение, получаемое с видеокамер, а также дистанционный запуск программных приложений на компьютере собеседника.
Сеанс видеосвязи
Дата: 28.08.2008
Рубрики: Новости | Оставить комментарий
Изображения, получаемые с помощью видеокамер, могут передаваться не только в динамическом режиме (живое видео), но и в статическом.В последнем случае абонент выбирает необходимый кадр, захватывает и передает его по каналу связи в виде файла. В этом случае время передачи кадра не является критичным, и он может быть сформирован и передан со значительно более высоким качеством. Таким образом, участники подобного сеанса видеосвязи видят друг друга, могут разговаривать в дуплексном режиме, передавать цветные изображения графических документови объектов, совместно редактировать документы,а также документировать процесс переговоров и результаты с помощью видеомагнитофонов и цветных принтеров. В итоге можно сделать вывод о том,что видеоконференцсвязь с успехом заменяет телефон, цветной факс и обеспечивает возможность записи сеанса или его части на видеомагнитофон для последующего анализа или демонстрации третьим лицам, не участвовавшим в сеансе видеосвязи.
Видеоконференции. Домашние и частные локальные сети
Дата: 28.08.2008
Рубрики: Новости | Оставить комментарий
Исходя из всего отмеченного выше можно сказать, что видеоконференции весьма перспективны для ведения переговоров между различными отделами одной компании, при согласовании технических вопросов, например, руководства промышленного предприятия с руководством производственного отдела без необходимости созывать совещание и с возможностью автоматически документировать весь ход переговоров с момента установления соединения до момента его разрыва.
Наконец, в начале 90-х годов XX века удешевление и расширение ассортимента конечного оборудования позволили локальным сетям выйти за пределы коммерческого сектора рынка. Появились небольшие домашние и частные локальные сети, объединявшие несколько компьютеров в одной семье или в пределах одного дома.
Развитие локальных сетей
Дата: 28.08.2008
Рубрики: Новости | Оставить комментарий
В последнее время доля малых локальных сетей заметно выросла по отношению к общему количеству работающих в мире распределенных вычислительных систем, что, впрочем, не удивительно, поскольку такие локальные сети позволяют совместно использовать различные устройства, например сканеры, цифровые камеры, а также организовывать подключение к Интернету через единственный канал связи, а значит — экономить на оборудовании и комплектующих. Не говоря уже о том, что практически все современные игры имеют возможность одновременного участия в игровом процессе нескольких пользователей, для чего опять же необходима локальная сеть.Таким образом, локальная сеть — это тема, позволяющая всем подключенным к ней компьютерам — узлам или рабочим станциям — обмениваться данными, а также совместно использовать различные аппаратные и программные ресурсы.
Практически все современные локальные сети используют подключениек Интернету либо по коммутируемым каналам связи, либо через непосредственное соединение с высокоскоростной магистралью передачи данных. Да и само появление Интернета было во многом стимулировано развитием локальных сетей, объединявшихся в глобальную вычислительную систему.
Несколько вариантов подключения локальной сети к Интернету
Дата: 28.08.2008
Рубрики: Новости | Оставить комментарий
В настоящее время используется несколько вариантов подключения локальной сети к Интернету. Вот основные из них.
- доступ к Интернету подразумевает использование самого полного спектра услуг глобальной сети. Локальная сеть, имеющая непосредственный доступ, фактически может пользоваться Сетью с высокой скоростью и высокой эффективностью постоянно, то есть круглые сутки и в непрерывном режиме. Как уже упоминалось ранее, Интернет — это сеть, состоящая из множества локальных сетей. Так вот, непосредственный доступ — это и есть фактически прямое включение локальной сети в состав Интернета через высокоскоростную магистраль передачи данных при помощи соответствующего сетевого оборудования. Существует множество фирм, предлагающих такого рода доступ.
- доступ является наиболее распространенным в нашей стране. Этот вид доступа подразумевает подключение локальной сети к Интернету по коммутируемым телефонным или выделенным линиям при помощи модема. Несмотря на относительно невысокую скорость соединения коммутируемый доступ (Dial-Up Access) не требует значительных финансовых затрат на аренду линии связи или закупку дорогостоящего оборудования. Именно поэтому он наиболее популярен при подключении к Интернету домашних и малых корпоративных сетей.
Доступ по технологии «соах at а home»
Дата: 28.08.2008
Рубрики: Новости | Оставить комментарий
Доступ по технологии «соах at а home». Технология «соах at a home” подразумевает получение доступа к Интернету с использованием каналов кабельной телевизионной сети. В обобщенном виде такая информационная структура выглядит следующим образом: стандартное оборудование вещания кабельного телевизионного центра подключается к специальному устройству передачи данных, называемому головным модемом, и далее через маршрутизатор — к высокоскоростному каналу Интернета. После этого абоненту достаточно лишь установить на своем компьютере любую сетевую карту, поддерживающую стандарт 10Base-T,соединив ее с клиентским кабельным модемом, а тот, в свою очередь,подключить к расположенному в квартире антенному выходу, — и компьютер оказывается в Сети. Одним из основных элементов клиентской компьютерной системы в схеме кабельной информационной сети является кабельный модем.
Двунаправленный аналогово-цифровой преобразователь данных
Дата: 28.08.2008
Рубрики: Новости | Оставить комментарий
Как и модем, предназначенный для соединения по коммутируемым телефонным линиям, это устройство представляет собой двунаправленный аналогово-цифровой преобразователь данных, использующий в процессе передачи информации принцип наложения на несущую частоту модулированного аналогового сигнала. Фундаментальным отличием данного аппаратного средства от обыкновенного модема является то, что кабельный модем не требует установки каких-либо драйверов, поскольку он подключается к компьютеру посредством сетевой карты и является абсолютно прозрачным для системы: программное обеспечение взаимодействует с Интернетом так же, как и в случае непосредственного подключения по локальной сети. Разумеется, отсюда можно сделать абсолютно справедливое логическое заключение о том,что данному устройству совершенно безразлично, какая операционнаясистема на пользовательском компьютере, необходимо лишь, чтобы эта система поддерживала возможность установки сетевой карты и настройки локальной сети. Не менее очевидно и то, что для работы в Интернете может применять любое стандартное программное беспечение.
Различные технологии подключения
Дата: 28.08.2008
Рубрики: Новости | Оставить комментарий
Среди очевидных преимуществ доступа к Интернету по методу можно перечислить высокую стабильность, отсутствие разрывов связи, а также то, что на протяжении всего сеанса работы во Всемирной Сети телефонная линия остается свободной. К сожалению, данный метод связи не имеет сегодня в нашей стране широкого распространения.
В современных локальных сетях используются различные технологии подключения, различное оборудование и различные среды передачи данных. Еще несколько лет назад практически единственным возможным вариантом было объединение компьютеров на основе медного сетевого кабеля с пропускной способностью не более 10 Мбит/с, позже появились сети, в которых в качестве среды передачи информации стали использовать оптическое волокно, активно развиваются беспроводные локальные сети в которых информация передается посредством инфракрасного излучения или широкополосных радиосигналов.
Мощность процессоров ПК удваивается каждые 18 месяцев
Дата: 28.08.2008
Рубрики: Новости | Оставить комментарий
Эволюция сетевых технологий обусловлена, в первую очередь, совершенствованием самих компьютеров. Специалистами подсчитано, что мощность процессоров ПК удваивается каждые 18 месяцев, соответственно, растет и трафик, передаваемый по линиям компьютерных коммуникаций (трафиком называется общий суммарный поток информации через один сетевой компьютер). Вместе с тем наиболее узкое место в любой распределенной вычислительной системе — это устаревшее оборудование, поскольку уже довольно давно специалистами по компьютерным сетям было сформулировано простое правило: максимальная пропускная способность локальной сети равна максимальной пропускной способности ее самого компонента.
Эволюция сетевых стандартов
Дата: 28.08.2008
Рубрики: Новости | Оставить комментарий
Из этого можно сделать вполне справедливый вывод, что эволюция сетевых стандартов во многом определяется ростом информационных потоков и производительности компьютеров, причем кривая роста производительности локальных сетей уже сейчас становится похожа на экспоненту: сети с пропускной способностьюв 100 Мбит/с появились спустя 15 лет после возникновения Ю-мегабтпых сетей, сетевые системы с пропускной способностью в 1 Гбит/с были разработаны через 5 лет после сетей, проекты сетей со скоростью передачи данных в 10 Гбит/с родились спусти еще 2 года. Тем не менее, несмотря на стремительное совершенствование сетевых технологий, они все же не поспевают за ростом вычислительной мощности современных персональных компьютеров. Для обоснования этою утверждения специалистами приводится два аргумента: во-первых, компьютеры, работающие в сети с вполне современной конфигурацией, обеспечивающей скорость передачи данных до ПО Мбит/с, принципиально способны обрабатывать намного большие потоки входящих и исходящих данных, во-вторых, современные приложения, такие как, например, Microsoft Office XP,способны «утилизировать» эту пропускную способность под собственные потребности.
Поддержка локальных сетей организована на высоком уровне
Дата: 28.08.2008
Рубрики: Новости | Оставить комментарий
Разработчики программного обеспечения также стараются идти в ногу со временем. В офисных приложениях, программах обработки баз данных, прочих Intranet-приложениях в последнее время намечается устойчивая тенденция к обеспечению установки, запуска и совместимости программ в локальной сети, в них реализуется хранения документов и баз данных на сетевых серверах, использования общих программных компонентов. В то же время с каждой новой версией прикладных программ растет и объем создаваемых этими программами файлов. А для пересылки и обработки таких документов требуется высокая скорость передачи данных.
Аналогичного курса стараются придерживаться и разработчики операционных систем. В частности, в ОС Microsoft Windows XP поддержка локальных сетей организована на небывало высоком уровне.
Перспективы дальнейшего сращивания локальных сетей с Интернетом
Дата: 27.08.2008
Рубрики: Новости | Оставить комментарий
Существует уверенность,что и в системных платформах последующих поколений будут совершенствоваться технологии приема и передачи управляемых мультимедийных потоков, поддержка работы с файлами.
В частности, технология демонстрирует нам очевидные перспективы дальнейшего сращивания локальных сетей с Интернетом. Основное предназначение Microsoft.NET — еще более тесная интеграция операционной системы с сетевыми технологиями и унификация применяемых для работы с сетью стандартов. Если раньше пользователь Интернета являлся просто «приемкиком» и «передатчиком» информации, то с появлением NET он становится интегрированным участником сетевой среды. Прежде всего проект НТ ориентирован на электронную коммерцию и создание многофункциональных сетевых служб, а также на предоставление пользователю более широкого спектра возможностей в Интернете.
Перспективы применения
Дата: 27.08.2008
Рубрики: Новости | Оставить комментарий
Перспективы применения весьма широки. Например, получив из электронного магазина содержащий счет за заказанный товар, пользователь сразу сможет импортировать его в программу бухгалтерского учета и включить в налоговую отчетность; загрузив из Интернета сводку котировок национальных валют, он получит возможность отредактировать ее в Excel без сохранения в промежуточном формате.
Поскольку в основе Microsoft.NET лежит расширяемый язык разметки документов XML (Extensible Markup Language), данная технология может использоваться любыми приложениями и на любом оборудовании, а информация может передаваться по любым каналам связи. Специалисты Microsoft предлагают такой пример использования.
Microsoft.NET: если автомобильная сигнализация в оставленной на офисной стоянке машине поддерживает интерфейс, сигнал о попытке ее угона может быть передан непосредственно на компьютер пользователя. Тут же Windows предложит владельцу автомобиля различные варианты действий: автоматически вызвать полицию, заблокировать двигатель или отключить сигнализацию.
Полномасштабное применение
Дата: 27.08.2008
Рубрики: Новости | Оставить комментарий
Данная технология позволяет организовать коммуникационную систему между компьютером, локальной сетью, мобильным телефоном, портативными устройствами (вроде карманных компьютеров), а также информационными центрами в Интернете. Однако ее полномасштабное применение — пока еще дело будущего.
Заметно упрощаются методы настройки, администрирования и использования локальных сетей. В частности, уже в операционной системе MicrosoftWindows XP реализован целый ряд вспомогательных средств, которые автоматически выполняют большую часть работы по настройке сети. В «долокальной сети возможна организация одновременного доступа в Интернет с использованием одного компьютера, обычным или кабельным модемом.
Улучшена поддержка многосегментных малых сетей
Дата: 27.08.2008
Рубрики: Новости | Оставить комментарий
В операционных системах последних поколений значительно улучшена поддержка многосегментных малых сетей. Если один из входящих в сеть компьютеров соединяется с другими посредством беспроводной технологии Radio Ethernet, другой — через инфракрасный порт, а третий — по обычной «витой паре», в Windows 2000 каждый такой сегмент воспринимался как отдельная подсеть. От него требовалось настроить протокол для головной машины каждого сетевого сегмента, назначить номера подсетей, указать алгоритмы передачи информации между сетями. Windows XP воспринимает многосегментные локальные сети как сеть, что значительно облегчает их настройку.
Безусловно, упрощенный вариант настройки сетевых подключений хорош для малый «домашних» сетей и не подходит для корпоративных распределенных систем. Именно поэтому в комплекте Windows XP предусмотрены механизмы более тонкой настройки и администрирования локальных сетей.
Новые стандарты
Дата: 27.08.2008
Рубрики: Новости | Оставить комментарий
Также новые стандарты диктуют производители аппаратного обеспечения.В частности, возникновение стандарта Universal Plug&Play (UPnP) автоматически превращает локальные сети в незаменимый инструмент совместного использования конечного оборудования для различных прикладных задач.
Технология позволяющая быстро подключать и настраивать в операционной системе новые периферийные устройства, уже хорошо знакома пользователям Windows. Universal Plug&Play дает возможность подключать к вашему компьютеру устройства, фактически расположенные на удаленном сетевом компьютере, и пользоваться ими словно они работают на вашей машине. При этом у вас не возникнет необходимости изменять какие-либо сетевые настройки: Windows самостоятельно подключит и настроит необходимое устройство. Вся «механика» обмена данными с удаленным оборудованием по сети также скрыта от владельца компьютера — он может просто пользоваться своей системой, не зная как она работает.
Периферийная аппаратура может самостоятельно обмениваться данными
Дата: 27.08.2008
Рубрики: Новости | Оставить комментарий
Каждому сетевому устройству Windows XP динамически назначает собственный IP-адрес, благодаря чему различная периферийная аппаратура может самостоятельно обмениваться данными, получать сведения о характеристиках и состоянии другого работающего в сети устройства, сообщать информацию «о себе» и передавать свои ресурсы в распоряжение других пользователей. Например, если некий компьютер в локальной сети оснащен звуковой картой, поддерживающей Universal Plug&Play, но его владелец в настоящий момент занят работой в Microsoft Word, пользователь другой сетевой машины может воспользоваться его звуковой картой для запуска игры, требующей наличия в системе аудиорулона. Естественно, при этом нет необходимости вскрывать корпус компьютера для переустановки устройства.
Universal Plug&Play
Дата: 27.08.2008
Рубрики: Новости | Оставить комментарий
В настоящее время Universal Plug&Play может использоваться для подключения к компьютеру удаленных принтеров, видеокамер, цифровых фотокамер, сканеров. Однако специалисты Microsoft предполагают, что в недалеком будущем список оборудования, которое можно использовать в режиме Universal Plug&Play, будет расти. Самые смелые предположения писателей-фантастов воплотились в реальность: фактически Universal Plug&Play уже сейчас позволяет управлять подключаемой к компьютеру «интеллектуальной» бытовой техникой: программируемыми стиральными машинами,кухонными комбайнами, микроволновыми печами и даже автоматическими воротами гаража; при этом компьютер может играть роль своеобразного «центра управления домашней электроникой», задавая устройствам различные схемы и режимы работы. Дело за малым: дождаться поддержки Universal Plug&Play производителями конечного оборудования.
Предложенный Microsoft стандарт построен по принципу открытой сетевой архитектуры
Дата: 27.08.2008
Рубрики: Новости | Оставить комментарий
Поскольку предложенный Microsoft стандарт построен по принципу открытой сетевой архитектуры, он независим от операционной системы и сетевой платформы, не привязан к какому-либо конкретному языку программирования или через которую передается будь то сеть, оптоволоконная линия или Интернет. В силу того, что Universal Plug&Play не накладывает никаких ограничений на подмножество системных команд нтерфейса операционной системы, которое могут использовать работающие с этим стандартом прикладные программы, разработчики программного обеспечения свободны в выборе средств для поддержки UniversalPlug&Play.
Перспективы эволюции локальных сетей
Дата: 27.08.2008
Рубрики: Новости | Оставить комментарий
Перспективы эволюции локальных сетей, видимо, предсказуемы. Уже в ближайшем будущем заметно возрастет скорость передачи данных, будут разработаны алгоритмы коррекции ошибок, аутентификации пользователей и шифрования, что должно увеличить надежность соединений, получат более широкое развитие технологии беспроводной связи и локальные сети, построенные на основе оптического волокна. Однако наиболее популярными и недорогими на сегодняшний день все же остаются традиционные сети Ethernet, и именно о них пойдет разговор на страницах этой книги.
Сетевые протоколы
Дата: 27.08.2008
Рубрики: Новости | Оставить комментарий
Как уже упоминалось ранее, в локальных сетях могут совместно работать компьютеры разных производителей, оснащенные различным набором устройств и обладающие несхожими техническими характеристиками. На практике это означает, что для обеспеченна нормального взаимодействия этих компьютеров необходим некий единый унифицированный стандарт, строго определяющий алгоритм передачи данных ввычислительной системе. В современных локальных сетях, или, как их принято называть в англоязычных странах, LAN (Local Area Nei work), роль такого стандарта выполняют сетевые протоколы.
Сетевой протокол или протокол передачи данных
Дата: 27.08.2008
Рубрики: Новости | Оставить комментарий
Итак, сетевым протоколом, или протоколом передачи данных, называется согласованный и утвержденный стандарт, содержащий описание правил приема и передачи между несколькими компьютерами команд, файлов, иных данных, и служащий для синхронизации работы вычислительных машин в сети.
Прежде всего следует понимать, что в локальных сетях передача информации осуществляется не только между компьютерами как физическими устройствами, но и между приложениями,коммуникации программном уровне. Причем под такими приложениями можно понимать как компоненты операционной системы, организующие взаимодействие с различными устройствами компьютера, так и клиентские приложения, обеспечивающие интерфейс с пользователем. Таким образом, мы постепенно приходим к пониманию многоуровневой структуры сетевых коммуникаций — как минимум, с одной стороны мы имеем дело с аппаратной конфигурацией сети, с другой стороны — с программной.
Передача информации между несколькими сетевыми компьютерами
Дата: 27.08.2008
Рубрики: Новости | Оставить комментарий
Вместе с тем передача информации между несколькими сетевыми компьютерами — не такая уж простая задача, как это может показаться на первый взгляд. Для того чтобы понять это, достаточно представить себе тот круг проблем, который может возникнуть в процессе приема или трансляции каких-либо данных. В числе таких «неприятностей» можно перечислить аппаратный сбой либо выход из строя одного из обеспечивающих связь устройств, например, сетевой карты или концентратора, сбой прикладного
или системного программного обеспечения, возникновение ошибки в самих передаваемых потерю части транслируемой или ее искажение. Отсюда следует, что в локальной сети необходимо обеспечить жесткий контроль для отслеживания всех этих ошибок, и более организовать четкую работу как аппаратных, так и программных компонентов сети. Возложить все эти задачи на один-единственный протокол практически невозможно. Как быть?
Разделение протоколов на ряд концептуальных уровней
Дата: 27.08.2008
Рубрики: Новости | Оставить комментарий
Выход нашелся в разделении протоколов на ряд концептуальных уровней, каждый из которых обеспечивает интерфейс между различными модулями программного обеспечения, установленного на работающих в сети компьютерах. Таким образом, механизм передачи какого-либо пакета информации
через сеть от клиентской программы, работающей на одном компьютере, клиентской программе, работающей на другом компьютере, можно условно представить в виде последовательной пересылки этого пакета сверху вниз от некоего протокола верхнего уровня, обеспечивающего взаимодействие с пользовательским приложением, протоколу нижнего уровня, организующему интерфейс с его трансляции на компьютер-получатель и обратной передачи протоколу уровня уже на удаленной машине
Согласно такой схеме, каждый из уровней подобной системы обеспечивает собственный набор функций при передаче информации по локальной сети.
Протоколы верхних и нижних уровней
Дата: 27.08.2008
Рубрики: Новости | Оставить комментарий
Например, можно предположить, что протокол верхнего уровня, осуществляющий непосредственное взаимодействие с клиентскими программами,транслирует данные протоколу более низкого уровня, «отвечающему» за работу с аппаратными устройствами сети, преобразовывая их в «понятную» для него форму. Тот, в свою очередь, передает их протоколу, осуществляющему непосредственно пересылку информации на другой компьютер.На удаленном компьютере прием данных осуществляет аналогичный протокол уровня и контролирует корректность принятых данных,то есть определяет, следует ли транслировать их протоколу, расположенному выше в иерархической структуре, либо запросить повторную передачу. В этом случае взаимодействие осуществляется только между протоколами нижнего уровня, верхние уровни иерархии в данном процессе не задействованы. В случае если информация была передана без она транслируется вверх через соседние уровни протоколов до тех пор, пока не достигнет программы-получателя.
Иерархический подход
Дата: 27.08.2008
Рубрики: Новости | Оставить комментарий
При этом каждый из уровней не только контролирует правильность трансляции данных на основе анализа содержимого пакета информации, но и определяет дальнейшие действия исходя из сведений о его назначении. Например, один из уровней «отвечает» за выбор устройства, с которого осуществляется получение и через которое передаются данные, другой - передавать ли информацию дальше по сети, или она предназначена именно этому компьютеру, третий «выбирает» программу, которой адресована принятая информация. Подобный иерархический подход позволяет не только разделить функции между различными модулями сетевого программного обеспечения что значительно облегчает контроль работы всей системы в целом, и дает производить коррекцию ошибок на том уровне иерархии, на котором они возникли.
Стек протоколов
Дата: 27.08.2008
Рубрики: Новости | Оставить комментарий
Каждую из подобных иерархических систем, включающих определенный набор протоколов различного уровня, принято называть стеком протоколов.
Вполне очевидно, что между теорией и практикой, то есть между концептуальной моделью стека протоколов и его практической реализацией существует значительная разница. На практике принято несколько различных вариантов дробления стека протоколов на функциональные уровни, каждый из которых выполняет свой круг задач. Мы остановимся на одном из этих вариантов, который представляется наиболее универсальным. Данная схема включает четыре функциональных уровня, и так же, как и предыдущая диаграмма, описывает не конкретный механизм работы какого-либо стека протоколов, а общую модель, которая поможет лучше понять принцип действия подобных систем.
Протокол прикладного уровня выступает в роли посредника
Дата: 27.08.2008
Рубрики: Новости | Оставить комментарий
Самый верхний в иерархической системе, прикладной протокол стека протоколов обеспечивает интерфейс с программным обеспечением, организующим работу пользователя в сети. При запуске любой программы, для функционирования которой требуется диалог с сетью, эта программа вызывает соответствующий протокол прикладного уровня. Данный протокол передает программе информацию из сети в доступном для обработки формате, то есть в виде системных сообщений либо в виде потока байтов. В точности таким же образом могут получать потоки и управляющие сообщения - как от самой операционной системы, так и от других, запущенных на компьютере программ. То есть, обобщая, можно сказать, что протокол прикладного уровня выступает в роли своего рода посредника между сетью и программным обеспечением, преобразуя транслируемую через сеть информацию в «понятную» программе-получателю форму.
Основная задача протоколов транспорттного уровня
Дата: 27.08.2008
Рубрики: Новости | Оставить комментарий
Основная задача протоколов транспорттного уровня заключается в осуществлении контроля правильности передачи а также в обеспечении взаимодействия между различными сетевыми приложениями. В частности,получая входящий поток данных, протокол транспортного уровня дробит его на отдельные фрагменты, называемые пакетами, записывает в каждый пакет некоторую дополнительную информацию, например идентификатор программы, для которой предназначены передаваемые и контрольную сумму, необходимую для проверки целостности пакета, и направляет их на смежный уровень для дальнейшей обработки. Помимо этого протоколы транспортного уровня осуществляют управление передачей информации — например, могут запросить у получателя подтверждение доставки пакета и повторно выслать утерянные фрагменты транслируемой последовательности данных.
Взаимодействие с программами
Дата: 27.08.2008
Рубрики: Новости | Оставить комментарий
Некоторое недоумение может вызвать то обстоятельство, что протоколы транспортного уровня так же, как и протоколы прикладного уровня, взаимодействуют с программами и координируют передачу данных между ними. Эту ситуацию можно прояснить на следующем примере: предположим, на подключенном к сети компьютере запущен почтовый клиент, эксплуатирующий два различныхпротокола прикладного уровня — РОРЗ ( Post Office Protocol) и SMTP(Simple Mail Transfer Protocol) - и программа загрузки файлов на удаленный сервер — работающий с протоколом прикладного уровня FTP (File Transfer Protocol). Все эти протоколы прикладного уровня опираются на один и тот же протокол транспортного уровня — TCP/IP (TransmissionControl Protocol/Internet Protocol), который, получая поток данных от вышеуказанных их в пакеты где присутствует указание на конечное приложение, использующее эту информацию.
Идентификаторы
Дата: 27.08.2008
Рубрики: Новости | Оставить комментарий
Из рассмотренного нами примера следует, что данные, приходящие из сети, могут иметь различное назначение, и, соответственно, они обрабатываются различными модулями одного и того же приложения. Во избежание путаницы при приеме и обработке информации каждая взаимодействующая с сетью программа имеет собственный идентификатор, который позволяет транспортному протоколу направлять данные именно тому приложению, для которого они предназначены. Такие идентификаторы носят название программных портов. В частности, протокол прикладного уровня SMTP, предназначенный для отправки сообщений электронной почты, работает обычно с портом 25, протокол входящей почты РОРЗ — с портом 110. протокол Telnet — с портом 23. Задача перенаправления потоков данных между программными портами лежит на транспортных протоколах.
Маршрутизация
Дата: 27.08.2008
Рубрики: Новости | Оставить комментарий
На межсетевом уровне реализуется взаимодействие конкретных компьютеров распределенной вычислительной системы, другими словами, осуществляется процесс определения маршрута движения информации вну-ри локальной сети и выполняется отправка этой информации конкретному адресату. Данный процесс принято называть маршрутизацией. Получая пакет данных от протокола транспортного уровня вместе с запросом на его передачу и указанием получателя, протокол межсетевого уровня выясняет,на какой компьютер следует передать, находится ли этот компьютер в пределах данного сегмента локальной сети или на пути к нему расположен шлюз, после чего трансформирует пакет в дейтаграмму - специальный фрагмент информации, передаваемый через сеть независимо от других аналогичных без образования виртуального канала (специально сконфигурированной среды для двустороннего обмена данными между несколькими устройствами) и подтверждения приема несколькими устройствами) и подтверждения приема.
Заголовок дейтаграммы
Дата: 27.08.2008
Рубрики: Новости | Оставить комментарий
В заголовок дейтаграммы записывается адрес компьютера-получателя пересылаемы хданных и сведения о маршруте следования дейтаграммы. После чего она передается на канальный уровень.
Получая дейтаграмму, протокол межсетевого уровня определяет ее правильность, после чего выясняет, адресована ли она локальному компьютеру, или же ее следует направить по сети дальше. В случае, если дальнейшей пересылки не требуется, протокол межсетевого уровня удаляет заголовок дейтаграммы, вычисляет, какой из транспортных протоколов данного компьютера будет обрабатывать полученную информацию, трансформирует ее в соответствующий пакет и передает на транспортный уровень.
Несколько специализированных протоколов
Дата: 27.08.2008
Рубрики: Новости | Оставить комментарий
Проиллюстрировать этот на первый взгляд сложный механизм можно простым примером. Предположим, на компьютере одновременно используется два различных транспортных протокола: TCP/IP — для соединения с Интернетом и NetBEUI (NetBIOS Extended User Interface) для работы в локальной сети. В этом случае данные, обрабатываемые транспортным протоколом будут для этих протоколов различны, однако на межсетевом уровне информация будет передаваться посредством дейтаграмм одного и того же формата.
Наконец, на уровне осуществляется преобразование дейтаграммв соответствующий сигнал, который через коммуникационное устройство транслируется по сети. В самом простом случае, когда компьютер напрямую подключен к локальной сети того или иного стандарта посредством сетевого адаптера, роль протокола канального уровня играет драйвер этого адаптера, непосредственно реализующий интерфейс с сетью. В более сложных ситуациях на канальном уровне могут работать сразу несколько специализированных протоколов, каждый из которых выполняет собственный набор функций.
Протоколы канального уровня
Дата: 27.08.2008
Рубрики: Новости | Оставить комментарий
Протоколы, обеспечивающие взаимодействие компьютера с сетью на самом низком, аппаратном уровне, во многом определяют топологию локальной сети, а также ее внутреннюю архитектуру. В настоящее время на практике достаточно часто применяется несколько различных стандартов построения локальных сетей, наиболее распространенными среди которых являются технологии Ethernet, Token Ring, Fiber Distributed DataInterface (FDDI) и ArcNet.
На сегодняшний день локальные сети, построенные на основе стандарта Ethernet, являются наиболее популярными как нашей стране, так и во всем мире. На долю сетей Ethernet приходится почти девяносто процентов всех малых и домашних локальных сетей, что не удивительно, поскольку именно эта технология позволяет строить простые и удобные в эксплуатации и настройке локальные сети с минимумом затрат. Именно поэтому в качестве основного рассматриваемого нами стандарта будет принята именно технология Ethernet. Протоколы канального уровня поддержки Ethernet,как правило, встроены в оборудование, обеспечивающее подключение компьютера к локальной сети на физическом уровне.
Стандарт Ethernet является широковещательным
Дата: 27.08.2008
Рубрики: Новости | Оставить комментарий
Стандарт Ethernet является широковещательным, то есть каждый подключенный к сети компьютер принимает всю следующую через его сетевой сегмент информацию — как предназначенную именно для этого компьютера, так и данные, направляемые на другую машину. Во всех сетях Ethernet применяется один и тот же алгоритм разделения среды передачи информации — множественный доступ с контролем несущей и обнаружением конфликтов (Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection, CSMA/CD).
В рамках технологии Ethernet сегодня различается несколько стандартов организации сетевых коммуникаций, определяющих пропускную способность канала связи и максимально допустимую длину одного сегмента сети,то есть расстояние между двумя подключенными к сети устройствами. Об этих стандартах мы побеседуем в следующей главе, посвященной изучению сетевого оборудования, пока же необходимо отметить, что в рамках стандарта Ethernet применяется, как одна из двух различных топологий: конфигурация сети с общей шиной или звездообразная архитектура.
Протоколы межсетевого уровня
Дата: 27.08.2008
Рубрики: Новости | Оставить комментарий
Протоколы уровня межсетевого как упоминалось ранее, предназначены для определения маршрутов следования информации в локальной сети приема и передачи дейтаграмм, а также для трансляции принятых данных протоколам более высокого уровня, если эти данные предназначены для обработки на локальном компьютере. К протоколам межсетевого уровня принято относить протоколы маршрутизации, такие как RIP(Routing Internet Protocol) и OSPF (Open Shortest Path First), а также протокол контроля и управления передачей данных ICMP (Internet ControlMessage Protocol). Но вместе с тем одним из самых известных протоколов межсетевого уровня является протокол IP.
Протокол IP
Дата: 27.08.2008
Рубрики: Новости | Оставить комментарий
Протокол IP (Internet Protocol) используется как в глобальных распределенных системах, например в сети Интернет, так и в локальных сетях. Впервые протокол IP применялся еще в сети ArpaNet, являвшейся предтечей современного Интернета, и с тех пор он уверенно удерживает позиции в качестве одного из наиболее распространенных и популярных протоколов межсетевого уровня.
Поскольку межсетевой протокол IP является уже реальным стандартом,он нередко применяется в так называемых составных сетях, то есть сетях, использующих различные технологии передачи данных и соединяемых между собой посредством шлюзов. Этот же протокол «отвечает» за адресацию при передаче информации в сети. Как осуществляется эта адресация?
IP-адрес
Дата: 27.08.2008
Рубрики: Новости | Оставить комментарий
Именно стандарт IP подразумевает подобную запись адресов подключенных к сети компьютеров. Такая запись носит название IP-адрес.
Из приведенного примера видно, что IP-адрес состоит из четырех десятичных идентификаторов, или октетов, по одному байту каждый, разделенных точкой. Левый октет указывает тип локальной интрасети (под термином«интрасеть» (intranet) здесь понимается частная корпоративная или домашняя локальная сеть, подключение к Интернету), в которой находится искомый компьютер. В рамках данного стандарта различается несколько подвидов интрасетей, определяемых значением первого октета. Это значение характеризует максимально возможное количество подсетей и узлов, которые может включать такая сеть.