2.4Вертикальные отношения – интерфейсы
Каждый уровень взаимодействует с таким же уровнем на другом ПК, но никакие данные не перемещаются напрямую с уровня 4 одного ПК на уровень 4 другого ПК. Вместо этого каждый уровень передаёт данные и управляющую информацию на смежный нижележащий уровень до тех пор, пока данные не достигнут самого низкого уровня, откуда они передаются в сетевую среду передачи (network media). Принимающий ПК затем перемещает данные и управляющую информацию от уровня к уровню до того момента, пока данные не достигнут уровня 4.
Между каждой парой уровней существует хорошо определённый интерфейс. Интерфейс определяет, какой сервис предлагает нижний уровень верхнему, и как к этому сервису получит доступ.
Взаимодействие между уровнями одной системы называется интерфейсом, который определяет структуру данных и способ (алгоритм) обмена данными между соседними уровнями.
2.5Передача и приём данных по сети.
Когда два компьютера передают данные по сети, один из них является отправителем (передающим компьютером), а другой – получателем (принимающим компьютером). Данные передаются в виде фреймов или пакетов, которые представляют собой сообщения, разбитые на более мелкие части, к которым присоединены транспортные заголовки. Чтобы понять принципы передачи фреймов по сети, необходимо рассмотреть точку передачи и точку приёма.
Передача.
Фреймы данных формируются в тот момент, когда передающий компьютер инициирует запрос на связь. Формирование фрейма начинается на самом высоком уровне и продолжается через каждый последующий уровень. На каждом уровне данные дополняются управляющей информацией в форме заголовка (header) и/или завершающего блока (trailer), который иногда называется «хвостом». Когда данные проходят через все уровни стека протоколов, они передаются в сетевую среду передачи.
Приём.
При приёме фрейм передаётся от уровня к уровню снизу вверх в порядке, определённом межуровневыми интерфейсами. Протокол на каждом уровне интерпретирует только ту информацию, которая содержится в заголовке или завершающем блоке, которые были добавлены к фрейму одноимёнными уровнями при передаче данных. Остальную часть фрейма протокол рассматривает как данные, и передаёт их на вышележащий уровень.
2.6Литература
Сетевые средства Microsoft WINDOWS NT Server 4.0 : Пер. С англ. – СПб.: BHV – Санкт-Петербург, 1999, Глава 1, Стр. 17-19
Мельников Д.А. «Информационные процессы в компьютерных сетях. Протоколы, стандарты, интерфейсы, модели…» - М: КУДИЦ-ОБРАЗ, 1999, Глава 1 Стр.152-20
3Лекция № 3. Физические среды установления соединения. Построение локальных и глобальных связей. Определение критериев. Технология. Каналы передачи данных.
3.1Физические среды установления соединения.
Для всех сетей существует три принципиальные схемы соединения:
С помощью витой пары,
Коаксиальным кабелем,
Волоконно-оптическим кабелем.
Для передачи информации также могут использоваться спутники, лазеры, микроволновое излучение. В табл. 2.1 представлены сравнительные характеристики физических сред.
Таблица 2.1
Среда
|
Преимущества
|
Недостатки
|
1. Витая пара
|
Низкая стоимость, развертывание не представляет сложности
|
Недостаточная безопасность, сильная восприимчивость к помехам (шуму)
|
2. Коаксиальный кабель
|
Относительно высокая скорость передачи данных на короткие расстояния
|
Недостаточная безопасность, значительная восприимчивость к помехам (шуму)
|
3. Волоконно-оптический кабель
|
Высокая скорость передачи на длинные расстояния голосовой, цифровой и видеоинформации
|
Высокая стоимость, сложности при развёртывании
|
Витая пара (twisted-pair cable) - два скрученных изолированных провода, используемых для передачи электрических сигналов. Скручивание проводов уменьшает влияние внешних электромагнитных помех. Несколько витых пар часто помещают в защитную оболочку. Витая пара бывает экранированной и неэкранированной. Последняя распространена в телефонных сетях.
Коаксиальный кабель (coaxial cable (coax)) - электрический кабель, имеющий расположение центрального проводника, окруженного изолятором, и внешнего проводника, выполненного в виде проволочной оплетки. Снаружи коаксиальный кабель покрыт еще одним защитным слоем изолятора. Коаксиальный кабель менее подвержен помехам и ослаблению сигнала по сравнению с другими типами кабеля (например, неэкранированной витой парой).
Волоконно-оптический кабель (оптоволоконный кабель, fiber-optic cable) - кабель, по которому цифровые данные передаются в виде модулированных световых импульсов. Состоит из чрезвычайно тонкого стеклянного цилиндра (ядро), окруженного слоем стекла (покрытие) с другим коэффициентом преломления.
Выбор высокопроизводительных стандартов ИВС включает такие сетевые технологии, как Fast Ethernet, Fibre Channel, FDDI и АТМ, которые стали вытеснять своих предков – Token Ring и Ethernet. Опишем основные типы технологий локальных сетей.
Fast Ethernet (100base-XX)
В зависимости от типа среды различают следующие разновидности Fast Ethernet:
100base-T4 (4 витые пары)
100base-TX (2 витые пары)
100base_FX (Волоконно-оптический кабель)
Являясь высокоскоростной разновидностью устаревшей технологии 10base-X Ethernet, сети стандарта 100base-XX в состоянии передавать данные со скоростью 100 Мбит/с.
Распределённый интерфейс передачи данных по волоконно-оптическим каналам
(FDDI)
FDDI (Fiber Distributed Data Interface) является стабильной волоконно-оптической средой, поддерживающий скорость передачи данных 100 Мбит/с. Часто используется в качестве магистрали больших сетей, а также в качестве промежуточной локальной сети высокопроизводительных ПК. FDDI поддерживает топологию Token Ring, но для обмена информацией использует не одно кольцо, а два. Первое кольцо считается основным, второе – резервным. С целью уменьшения количества ошибок передача данных в кольцах осуществляется в противоположных направлениях.
Волоконно-оптическим канал (Fibre Channel)
Fibre Channel (FC) – новая схема соединения, поддерживающая не только собственный протокол, то также протоколы FDDI, SCSI, IP и некоторые другие. Это позволило создать единый стандарт для сетевого и обычного обмена данными, равно как и для накопления данных. Первоначально разработанный для глобальных сетей (WAN) с помощью коммутаторов стандарт FC может быть адаптирован к локальной сети. Волоконно-оптическим канал позволяет порту прослушивать канальные и сетевые интерфейсы, снижая при этом нагрузку на станцию. Канал поддерживает как электрические, так и оптические среды установления соединения, имеющие пропускную способность от 133 до 1062 Мбит/с.
Режим асинхронной передачи (АТМ)
АТМ (Asynchronous Transfer Mode) – это предложенный стандарт для широкополосных каналов ISDN. АТМ считается чрезвычайно производительным решением как для локальных, так и для глобальных сетей. Стандарт АТМ предполагает использование специальных высокоскоростных коммутаторов, подключенных к ПК с помощью волоконно-оптических каналов (один канал используется передачи информации, другой - для приёма). АТМ поддерживает одновременную передачу по одному каналу голосовой, цифровой и видеоинформации. Скорость передачи данных 25 Мбти/с., хотя в исходных спецификациях конфигурирует значение 155 Мбит/с. (см. также главу 18, «Технология АТМ», «Высокопроизводительные сети. Энциклопедия пользователя»)
|
