<<
>>

3.1. ЛОКАЛЬНЫЕ СЕТИ

Для удобства изложения приведем еще раз определения терминов, которые мы уже давали, и некоторые новые.

Сеть—два или более компьютера и подключенные к ним устройства, соединенные средствами связи (объединение нескольких компыо-

Клиент компьютер или программа, использующая сетевые ресурсы, которые предоставляет другой компьютер (или программа), называемые серверами.

Сервер — компьютер (или программа) — компонент сети, предоставляющей компонентам доступ к сетевым ресурсам. Для каждого типа сетевых ресурсов создается один или несколько серверов: файл- сервер, сервер печати, почты, приложений и т.п.

Одноранговая сеть — сеть, в которой нет выделенных серверов или иерархии среди компьютеров. Все компьютеры считаются равноправными. Каждый компьютер в такой сети может использоваться как

Простая сеть количество компьютеров меньше десяти.

Сеть на основе сервера — сеть, в которой функции компьютеров дифференцированы на клиентов из сервера. Данный тип является стандартом для сетей, обслуживающих более десяти пользователей.

Локальная сеть — сеть со скоростью передачи данных не менее 10 Мбит/с. Соединяет ПК и другое офисное оборудование, позволяя пользователям обмениваться информацией и совместно использовать ресурсы (принтеры, устройства хранения данных). Оборудование, подключенное к локальной сети, может находиться в одном или нескольких соседних зданиях. Диаметр сети меньше 1 км. Локальные сеги являются частными и не содержат арендованные каналы, однако могут иметь выходы в сети общего пользования.

Глобальная сеть — охватывает большую территорию и использует коммутированные или выделенные каналы связи, предоставляемые телефонными компаниями. Может объединять несколько локапь-

Узел сети — устройство, подключенное к сети и способное взаимодействовать с другими сетевыми устройствами (рабочая станция, сервер).

Топология сети принцип соединения компьютеров в сеть. Выделяют топологию «звезда», «кольцо» и др.

Типичная локальная сеть состоит из нескольких рабочих станций и сервера, на котором могут работать файловая служба, служба печати и другие сетевые программные средства (сервис сети).

Рабочие станции и серверы соединены некоторой средой передачи данных (media), например коаксиальным кабелем.

Для работы со средой передачи данных на каждом компьютере, подключенном к сети, должен быть сетевой адаптер (Network Interface Card). Серверы и рабочие станции связываются в локальные сети адаптерами связи через дополнительное оборудование. Основное назначение — ветвление или усиление сигнала. Сетевые адаптеры могут отличаться скоростью передачи, типом используемого кабеля, электрическими характеристиками сигнала. На одной линии, которая в локальных сетях обычно называется сегментом, могут быть подключены одно- типные адаптеры. В большей части локальных сетей используют сетевые адаптеры стандарта Ethernet. Адаптеры Ethernet используют множественный доступ с контролем передачи и обнаружением столкновений CSMA/CD1.

Любой установленный в компьютере адаптер должен иметь специфический драйвер, т.е. программу, которая стандартные команды передать, принять и другие преобразует в специфические для данного адап-

Современный подход к построению локальных сетей состоит в использовании специального концентрирующего оборудования для ветвления. Устройства, транслирующее кадры данных во все имеющиеся сетевые интерфейсы, называются концентратором (Hub). Устройство с внутренним буфером, фильтрующее пакеты данных (кадры данных) по имеющейся таблице адресов (MAC адресов) получателей, называется маршрутизатором (Switch).

Модель взаимодействия открытых сетей (модель OSI) разработана международной организацией по стандартизации.

Проблема взаимодействия двух узлов или двух станций сети разделена на семь уровней: уровень приложения — инициализация или прием запроса от прикладной программы;

' Спортак М.А.

и др. Высокопр зователя. К.: ДиаСофт, 1998. уровень представления — форматирование в пакет (при реализации некоторых стеков протоколов может отсутствовать); сеансовый уровень — добавление информации о трафике (потоке информации) с указанием момента отправки пакета; транспортный уровень—добавление информации для обработки ошибок; сетевой уровень — добавление адресной информации и информации о месте пакета в последовательности передаваемых пакетов; канальный уровень — добавление информации для проверки ошибок и подготовка данных по физическим соединениям; физический уровень — передача пакета (кадра) как потока

Протокол — совокупность соглашений, которые используются для связи между одноименными уровнями.

Интерфейс — взаимодействие двух смежных уровней.

В настоящее время широкое распространение получил протокол TCP/IP. Это протоколы стека в версии ОС UNIX. В качестве основного протокола сетевого уровня в стеке используется протокол IP, который изначально проектировался как протокол передачи пакетов в сетях, составляющих из большого количества локальных сетей, объединенных как локальными, так и глобальными связями.

TCP/IP. Термином «TCP/IP» обычно обозначают все, что связано с протоколами TCP и IP. Он охватывает целое семейство протоколов, прикладные программы и даже саму сеть. В состав семейства входят протоколы UDP, ARP, ICMP, TELNET, FTP и многие другие. TCP/IP — это технология межсетевого взаимодействия.Модуль IP создает единую логическую сеть.

Архитектура протоколов TCP/IP предназначена для объединенной сети, состоящей из соединенных друг с другом шлюзами отдельных разнородных пакетных подсетей, к которым подключаются разнородные машины. Каждая из подсетей работает в соответствии со своими специфическими требованиями и имеет свою природу средств связи. Однако предполагается, что каждая подсеть может принять пакет информации (данные с соответствующим сетевым заголовком) и доставить его по указанному адресу в этой конкретной подсети. Не требуется, чтобы подсеть гарантировала обязательную доставку пакетов и имела надежный протокол передачи.

Таким образом, две машины, подключенные к одной подсети, могут обмениваться пакетами. Когда необходимо передать пакет между машинами, подключенными к разным подсетям, то машина-отправитель посылает пакет в соответствующий шлюз (шлюз подключен к подсети так же, как обычный узел). Оттуда

пакет направляется по определенному маршруту через систему шлюзов и подсетей, пока не достигнет шлюза, подключенного к той же подсети, что и машина-получатель; там пакет направляется к получателю. Проблема доставки пакетов в такой системе решается путем реализации во всех узлах и шлюзах межсетевого протокола IP. Межсетевой уровень является по существу базовым элементом во всей архитектуре протоколов, обеспечивая возможность стандартизации протоколов верхних уровней.

Структура связей протокольных модулей. Логическая структура сетевого программного обеспечения, реализующего протоколы семейства TCP/IP в каждом узле сети Интернет, изображена на рис. 3.1. Прямоугольники обозначают обработку данных, а линии, соединяющие прямоугольники,— пути передачи данных. Горизонтальная линия внизу рисунка обозначает кабель сети Ethernet, которая используется в качестве примера физической среды. Понимание этой логической структуры является основой для понимания всей технологии Интернета.

Рис. 3.1. Структура протокольных модулей в узле сети TCP/IP

Потоки данных. Введем ряд базовых терминов, которые мы будем

Драйвер — программа, непосредственно взаимодействующая с сетевым адаптером.

Моду ль — программа, взаимодействующая с драйвером, сетевыми прикладными программами или другими модулями.

Драйвер сетевого адаптера и, возможно, другие модули, специфичные для физической сети передачи данных, предоставляют сетевой интерфейс для протокольных модулей семейства TCP/IP.

Название блока данных, передаваемого по сети, зависит от того, на каком уровне стека протоколов он находится.

Блок данных, с которым имеет дело сетевой интерфейс, называется кадром; если блок данных находится между сетевым интерфейсом и модулем IP, то он называется IP-пакетом; если между модулем IP и модулем UDP, то UDP-датаграм- мой; если между модулем IP и модулем TCP, то TCP-сегментом (или транспортным сообщением); наконец, если блок данных находится на уровне сетевых прикладных процессов, то он называется прикладным сообщением.

Эти определения, конечно, несовершенны и неполны. К тому же они меняются от публикации к публикации.

Рассмотрим потоки данных, проходящие через стек протоколов, изображенный на рис. 3.1. В случае использования протокола TCP (Transmission Control Protocol — протокол управления передачей) данные передаются между прикладным процессом и модулем TCP. Типичным прикладным процессом, использующим протокол TCP, является модуль FTP (File Transfer Protocol — протокол передачи файлов). Стек протоколов в этом случае будет FTP/TCP/IP/ENET. При использовании протокола UDP (User Datagram Protocol — протокол пользовательских датаграмм) данные передаются между прикладным процессом и модулем UDP. Например, SNMP (Simple Network Management Protocol — простой протокол управления сетью) пользуется транспортными услугами UDP. Его стек протоколов выглядит так: SNMP/UDP/IP/ENET.

Когда Ethemet-кадр попадает в драйвер сетевого интерфейса Ethernet, он может быть направлен либо в модуль ARP (Address Resolution Protocol — адресный протокол), либо в модуль IP (Internet Protocol — межсетевой протокол). На то, куда должен быть направлен Ethemet-кадр, указывает значение поля типа в заголовке кадра. Если IP-пакет попадает в модуль IP, то содержащиеся в нем данные могут быть переданы либо модулю TCP, либо UDP, что определяется полем «протокол» в заголовке IP-пакета. Если UDP-датаграмма попадает в модуль UDP, то на основании значения поля «порт» в заголовке датаграммы определяется прикладная программа, которой должно быть передано прикладное сообщение. Если TCP-сообщение попадает в модуль TCP, то выбор прикладной программы, которой должно быть передано сообщение, осуществляется на основе значения поля «порт» в заголовке TCP-сообщения.

Передача данных в обратную сторону осуществляется довольно просто, так как из каждого модуля существует только один путь вниз. Каждый протокольный модуль добавляет к пакету свой заголовок, на основании которого машина, принявшая пакет, выполняет демультиплексирование. Данные от прикладного процесса 36

проходят через модули TCP или UDP, после чего попадают в модуль IP и оттуда — на уровень сетевого интерфейса. Хотя технология Интернета поддерживает много различных сред передачи данных, здесь мы будем предполагать использование Ethernet, так как именно эта среда чаще всего служит физической основой для 1Р-сети.

Машина на рис. 3.1 имеет одну точку соединения с Ethernet. Шестибайтный Ethemet-aapec является уникальным для каждого сетевого адаптера и распознается драйвером. Машина имеет также четырехбайтный IP-адрес. Этот адрес обозначает точку доступа к сети на интерфейсе модуля IP с драйвером. IP-адрес должен быть уникальным в пределах всей сети Интернет. Работающая машина всегда знает свой IP-адрес и Ethernet-адрес.

TCP/IP хорошо работает в сетях со сложной топологией. За долгие годы использования в сетях различных стран и организаций стек TCP/IP включил в себя большое количество протоколов прикладного уровня: протокол пересылки файлов FTP; протокол эмуляции терминала TELNET; почтовый протокол SMTP; гипертекстовые сервисы удаленной информации WWW.

В настоящее время большинство операционных систем рассчитано на работу в сети. Одной из первых была ОС UNIX. Многие интернет-серверы, в том числе почтовые серверы, ftp-серверы, web- серверы, используют ОС UNIX. Настройка ОС UNIX осуществляется с помощью конфигурационных файлов.

В качестве серверов подразделений часто используются серверы на основе ОС Windows NT/2000/XP server. Настройка этих операционных систем осуществляется в удобной визуальной среде. Преимуществом данных серверов в сравнении с UNIX-серверами является то, что они могут использоваться в качестве сервера приложений для многих офисных программ (в частности, для MS SQL Server). 

<< | >>
Источник: Неизвестный. Информационные технологии в экономике и управлении. 2000

Еще по теме 3.1. ЛОКАЛЬНЫЕ СЕТИ:

  1. Локальные (вычислительные) сети
  2. Локальные марки
  3. 2| Глобальные и локальные бренды
  4. Локальные сметные расчеты (сметы)
  5. Локальные цивилизационные матрицы
  6. Топология локальных вычислительных сетей
  7. 2.2. Локальные нормативные акты
  8. 5.8. Конкуренция на локальных рынках
  9. Глубина локального финансового кризиса
  10. Глава 14 ЗНАЧЕНИЕ ЛОКАЛЬНОГО НОРМОТВОРЧЕСТВА В СОВЕРШЕНИИ СДЕЛОК СЛИЯНИЯ И ПОГЛОЩЕНИЯ
  11. Интегрирование локальной и глобальной конкуренции
  12. Комплексный и локальный экономический анализ
- Бюджетная система - Внешнеэкономическая деятельность - Государственное регулирование экономики - Инновационная экономика - Институциональная экономика - Институциональная экономическая теория - Информационные системы в экономике - Информационные технологии в экономике - История мировой экономики - История экономических учений - Кризисная экономика - Логистика - Макроэкономика (учебник) - Математические методы и моделирование в экономике - Международные экономические отношения - Микроэкономика - Мировая экономика - Налоги и налолгообложение - Основы коммерческой деятельности - Отраслевая экономика - Оценочная деятельность - Планирование и контроль на предприятии - Политэкономия - Региональная и национальная экономика - Российская экономика - Системы технологий - Страхование - Товароведение - Торговое дело - Философия экономики - Финансовое планирование и прогнозирование - Ценообразование - Экономика зарубежных стран - Экономика и управление народным хозяйством - Экономика машиностроения - Экономика общественного сектора - Экономика отраслевых рынков - Экономика полезных ископаемых - Экономика предприятий - Экономика природных ресурсов - Экономика природопользования - Экономика сельского хозяйства - Экономика таможенного дел - Экономика транспорта - Экономика труда - Экономика туризма - Экономическая история - Экономическая публицистика - Экономическая социология - Экономическая статистика - Экономическая теория - Экономический анализ - Эффективность производства -