7. Компьютерные сети7.1. Классификация сетей.7.2. Модель взаимодействия сетей. 7.3. Примеры сетей 7.4. Некоторые практические задачи.У всех на слуху глобальная сеть Интернет. Однако уже по определению её как сеть сетей можно судить о том, что существует множество других сетей. Действительно современные сети Интернет объединяют в единое целое многие десятки (а может быть уже и сотни) тысяч локальных сетей по всему миру, построенных на базе самых разных физических и логических протоколов (ethernet, Token Ring, ISDN, X.25, Frame Relay, Arcnet и т.д.). Эти сети объединяются друг с другом с помощью последовательных каналов и по определенным правилам (протоколам). Возможно, взрывной характер развития информационных технологий более всего обязан тому человеку, которому пришла мысль связать два компьютера между собой. История развития компьютерных сетей начинается с терминалов. Первые компьютеры появились в 50-х годах и представляли собой огромные, порой занимающие целые здания устройства. Основной акцент ставился на увеличение их производительности, а удобство работы отходило на второй план. Однако в 60-х годах были пересмотрены способы организации - вычислительного процесса, и появилась возможность учитывать интересы пользователей. Работать с компьютерами становилось все удобнее и удобнее. Появились так называемые интерактивные многотерминальные системы разделения времени. В таких системах несколько пользователей получали отдельный терминал, подключенный к центральному процессору, и могли в режиме реального времени вести, диалог с компьютером, при этом создавалась иллюзия единоличного владения компьютером. Немного позже терминалы из стен вычислительного центра переместились непосредственно на территорию всей организации, Таким образом, создание многотерминальных систем разделения времени стало первым шагом к появлению современных локальных вычислительных сетей, которыми они еще являлись, так как использовали централизованный способ обработки и хранения данных. В начале 70-х благодаря многолетним усилиям большого количества разработчиков произошел очередной технологический прорыв, давший возможность создавать мини-компьютеры, которые позволяли обрабатывать информацию быстрее своих гигантских предшественников. Резкое уменьшение их стоимости позволило даже небольшим предприятиям приобретать компьютеры для решения своих проблем, и появилась необходимость распределения вычислительных ресурсов по нескольким подразделениям предприятия. Однако при этом все компьютеры продолжали работать отдельно друг от друга. Но со временем объем обрабатываемой информации вырос, вычислительных мощностей одного компьютера стало катастрофически не хватать, и появилась острая необходимость в возможности обмена данными между несколькими близко расположенными компьютерами. Предприятиям и организациям пришлось срочно разрабатывать программное обеспечение, позволяющее объединять свои вычислительные мощности. В результате появились первые локальные вычислительные сети, которые во многом отличались от тех сетей, которые мы используем сегодня. В первую очередь это касается устройств сопряжения между компьютерами — каждая компания использовала свои типы кабелей, различные виды разъемов и способы представления данных на линиях связи. Все эти устройства могли работать только с теми типами компьютеров, для которых они были разработаны. Естественно, это тормозило дальнейшее распространение локальных сетей^ Локальная сеть Такая разобщенность и несовместимость между различными платформами все больше начинала беспокоить пользователей и потребителей, и в 80-х годах было сделано несколько попыток стандартизировать технологии объединения компьютеров в сеть. В результате из огромного количества технологий было выделено три основных — Еthernet, Агсnet и Tolken Ring. Про современные Еthernet смотри в приложении №1 в конце лекции. В это же время на рынке начали появляться первые персональные компьютеры, которые стали идеальными элементами для построения локальных сетей: их производительности вполне хватало для работы сетевого программного обеспечения, но они нуждались в объединении своих вычислительных мощностей для решения сложных ресурсоемких задач. С течением времени ПК стали преобладать в локальных сетях, причем они уже использовались не только как клиентские терминалы, но и как устройства для централизованного хранения и обработки данных, то есть заняли место сетевых серверов, до этого построенных на мини-компьютерах С этого момента для создания локальной достаточно приобрести стандартный сетевой адаптер, кабель и установить на компьютерах одну из популярных сетевых операционных систем. Присоединение каждого нового компьютера к существую -щей сети также не вызывало проблем —главное, чтобы на нем стоял сетевой адаптер, работающий по той же технологии, что и на остальных. Сейчас к локальным сетям, также называемым LAN (Local Area Network), относят компьютеры, объединенные в сеть на сравнительно небольшом расстоянии — до 1-2 км. Также в локальную сеть, помимо компьютеров, входят различные периферийные устройства (принтеры, сканеры, устройства для резервного хранения информации и т. п.) и коммутационные устройства, соединенные чаще всего кабелями. Благодаря небольшим расстояниям при построении локальных сетей возможно использовать относительно дорогие, но высококачественные линии связи, позволяющие передавать информацию со скоростью до 100 Мбит/с. Сейчас при построении локальных сетей основной их концепцией является совместный доступ. Прежде всего, мы говорим о совместном доступе к данным. Благодаря локальным сетям каждый член коллектива, - работающего, например, над одним проектом, имеет постоянный доступ к данным, используемым его коллегами. Также локальные сети предоставляют возможность совместного доступа к аппаратным средствам, то есть принтерами, подключенными к сети, могут пользоваться все ее пользователи, и отпадает необходимость приобретения принтера для каждого компьютера. А, к примеру, файловый сервер обеспечивает совместный доступ к программам. Таким образом, можно сказать, что основной целью создания локальной сети является совместный доступ к ресурсам. Компьютерные сети делятся на два основных класса — одноранговые сети и сети с выделенным сервером. В одноранговых сетях не используются специальные компьютеры, обеспечивающие работу всей сети. Каждый ее пользователь выделяет в сети ресурсы своего компьютера — дисковое пространство, принтеры и т. д. При этом он может использовать ресурсы других пользователей. В таких сетях все пользователи равны в своих правах и возможностях. Эти сети просты в установке, не нуждаются в специальном программном обеспечении и существенно дешевле сетей с выделенным сервером. Сети с выделенным сервером, несмотря на свою дороговизну и сложность настройки, позволяют централизованно управлять всей сетью. В таких сетях применяется принцип «клиент-сервер». Сервер — это выделенный в сети мощный персональный компьютер, который управляет всей сетью. Клиенты, или рабочие станции, — менее мощные ПК, которые используют ресурсы сервера. Одноранговые сети чаще всего организуются в небольших офисах или при построении так называемых домашних сетей, а сети с выделенным сервером применяются в больших вычислительных центрах.^ Глобальная сеть Одновременно с успешным развитием локальных вычислительных сетей появилось желание соединять компьютеры, расположенные друг от друга на сотни и тысячи километров. Так, в августе 1962 года Дж. Ликлайдер, сотрудник Массачусетского технологического университета, впервые описал возможности информационного взаимодействия, которые станут возможными благодаря сети. В этом документе обсуждалась концепция «Галактической сети» (Galactic Network). Ликлайдер предугадал создание сети взаимосвязанных компьютеров, с помощью которой каждый желающий сможет быстро получать доступ к различной информации и программам, расположенным на любом другом компьютере. Все положения, описанные в этих заметках, по духу очень близки к состоянию современного Интернета. В октябре 1962 года Ликлайдер становится первым руководителем исследовательского компьютерного проекта в Управлении перспективных исследований и разработок Министерства обороны США (Defense Advanced Research Project Agency, DARPA). Основной целью агентства было создание надежной системы коммуникаций, сохранявшей работоспособность даже в условиях ядерной атаки или природного катаклизма. Но все же первоначально для соединения нескольких удаленных компьютеров использовались обычные телефонные линии, и в 1965 году компьютер ТХ-2, расположенный в Массачусетсе, связался с ЭВМ Q-32, находившейся в Калифорнии. Связь осуществлялась по низкоскоростной коммутируемой телефонной линии. Таким образом, была создана первая в истории нелокальная компьютерная сеть. Результатом этого эксперимента стало понимание того, что удаленные друг от друга на большое расстояние компьютеры могут успешно взаимодействовать между собой. Также стало ясно, что способов передачи данных по коммутируемым телефонным линиям недостаточно для достижения высокой скорости. В 1967 году появился план разработки сети APRANET, которая должна была использовать так называемую пакетную коммутацию. В августе 1968 года агентством DARPA был организован открытый конкурс на разработку одного из ключевых компонентов сети APRANET — коммутатора пакетов, названного интерфейсным процессором сообщений (Interface Message Processor, IMP). В декабре следующего года конкурс выиграла группа, работающая под руководством Фрэнка Харта (Frank Heart) из компании Bolt, Beranec & Newman (BBN). И в сентябре 1969 года компания BBN установила в Калифорнийском университете первый интерфейсный процессор сообщений и подключила к нему первый компьютер. Вторым узлом сети стал Стэнфордский исследовательский институт. Спустя месяц после подключения Стэнфордского института к APRANET из Калифорнийского университета было послано первое межкомпьютерное сообщение. Следующими двумя узлами APRANET стали Калифорнийский университет в Санта-Барбаре и Университет штата Юта. В итоге к концу 1969 года уже четыре компьютера были объединены в сеть APRANET. И с этого момента можно начинать отсчет стремительного развития Интернета. Начало было положено. В последующие годы число компьютеров, подключенных к сети APRANET, стремительно росло. Однако по мере роста APRANET стали появляться и другие сети, и вскоре возникла необходимость связывать эти сети между собой^ Общий стандарт Для организации межсетевых соединений был нужен протокол или, проще говоря, набор соглашений, определяющий способы обмена данными между разными, ранее не совместимыми программами. Для решения этой задачи в 1973 году агентство DARPA запустило проект под названием Internetting Project (проект объединения сетей). И уже в 1974 году Роберт Кан и Винт Керф разработали базовый протокол Интернета, позднее названный ТСР/IР (Trans mission Control Protocol — протокол управления передачей/межсетевой протокол). ТСР обеспечивает доставку данных по нужному адресу, а IР отвечает за адресацию сетевых узлов. Однако с момента разработки ТСР/IР до его масштабного распространения прошло практически 10 лет, и только в 1983 году Агентство связи Министерства обороны США принимает решение использовать этот протокол на всех узловых машинах APRANET. Этот переход был запланирован на 1 января этого же года и требовал одновременных изменений на всех компьютерах сети, но все прошло на удивление гладко. Так был установлен единый стандарт, благодаря которому смогла развиваться вся сеть. Благодаря появлению единого стандарта очень многие университеты стали подключаться к APRANET, и со временем объем передаваемых сообщений вырос настолько, что мощности сети стало не хватать, она стала просто-напросто захлебываться. На выручку пришел Национальный научный фонд США (National Science Foundation — NSF), который организовал пять суперкомпьютерных центров и стал искать способ, позволяющий ученым со всех концов страны получать доступ к своим машинам. Первоначально велись переговоры о предоставлении линий связи и реcурсов APRANET, но они по каким-то причинам на такое соглашение не пошли, и NSF в 1986 году создал собственную сеть NSFNET. Новая сеть стала разрастаться, и настолько успешно, что APRANET к 1990 году была свернута. Постепенно к NSFNET начали подключаться большие корпорации и коммерческие поставщики услуг Интернета, которые стали небезуспешно продавать возможность входа в сеть. С этого момента сеть стала доступна не только военным и научно-исследовательским центрам. Интернет становился доступным всем средствам коммуникации. К тому времени количество услуг, предоставляемых в Интернете, было не так велико, как сегодня. Пользователям приходилось довольствоваться электронной почтой, разработанной в марте 1972 года Рэем Томлинсоном (Rey Tomlinson) и ставшей более чем на 10 лет крупнейшим и самым востребованным сетевым приложением, и пересылкой файлов и неформатированных текстов. Но в 1990 году физик Тим Бернерс-Ли (Tim Berners-Lee), работавший в женевском Центре физики высоких энергий (CERN), решил создать такую систему, которая позволяла бы всем физикам в Европе обмениваться иллюстрированными форматированными результатами своих исследований и включать в них ссылки на другие публикации. Так родилась World Wide Web (WWW) — Всемирная паутина. С этого момента Глобальная сеть начала приобретать именно тот вид, который мы имеем на данный момент. Сейчас WWW является самой динамически развивающейся службой в Интернете, и количество текстов, доступных для публичного просмотра, исчисляется миллионами.^ Последняя миля Интернет давно уже превратился из сложного инструмента, доступного и понятного только узким специалистам, в средство для сотрудничества и общения людей, иногда разделенных тысячами километров, в механизм практически мгновенного обмена информацией и новостями, в огромную, постоянно пополняемую библиотеку. Бурное развитие сотовой и спутниковой телефонии, появление протокола пакетной радиопередачи данных ( GPRS — General Packet Radio Services) перестает привязывать пользователя к какой-либо географической точке — доступ к Глобальной сети становится поистине мобильным. Можно проверить электронную почту или просмотреть последние новости, находясь в автомобиле или поезде. Пропускные способности каналов растут с каждым месяцем, и уже сейчас во многих странах передача аудио- и видеопотоков в режиме реального времени стала вполне реальным явлением. Однако для того чтобы вкусить все эти прелести, прежде всего необходимо получить доступ к точке входа в Интернет. Такими точками чаще всего обладают интернет-провайдеры, которые, в свою очередь, соединены высокоскоростными каналами связи с другими центральными компьютерами сети. Финальный участок сети, который соединяет клиента с провайдером, будь то один домашний компьютер или большая локальная сеть, принято называть «последней милей». Чаще всего именно ее качество определяет скорость взаимодействия конкретного компьютера со всей Сетью. Сейчас домашние компьютеры в большинстве своем подключаются к Интернету посредством телефонной линии, и самым слабым звеном в последней миле при таком соединении является качество телефонной линии и тип АТС. Однако все большее распространение имеют так называемые выделенные линии, которые используют собственные коммутации для доступа к сервис-провайдеру. Их прокладка и организация требует дополнительных иногда немаленьких затрат, но и скорость передачи информации возрастает в несколько раз. Также все большую популярность приобретают системы беспроводного абонентского доступа. Основными преимуществами такого доступа к Сети являются достаточно быстрое построение канала связи, так как отсутствует необходимость прокладки кабелей, и относительная дешевизна по сравнению с проводными выделенными линиями. Как уже было сказано выше, сейчас появилась возможность использовать и сотовые телефоны для организации доступа в Интернет, а с появлением сотовых сетей третьего поколения скорость передачи данных у них достигнет просто фантастических высот.В настоящее время вопросами коммуникации компьютеров занимается самостоятельное научное направление, которое называется ТЕЛЕМАТИКА.Телематика. Это новая научно-техническая дисциплина, предметом которой являются методы и средства передачи информации на расстояния, существенно превышающие линейные размеры площади, занимаемой участниками связи. Название дисциплины произошло из частей слов "телекоммуникации" и "информатика7.1. ^ Классификация сетейКоммуникационная cеть - система, состоящая из объектов, осуществляющих функции генерации, преобразования, хранения и потребления продукта, называемых пунктами (узлами) сети, и линий передачи (связей, коммуникаций, соединений), осуществляющих передачу продукта между пунктами. Отличительная особенность коммуникационной сети - большие расстояния между пунктами по сравнению с геометрическими размерами участков пространства, занимаемых пунктами. В качестве продукта могут фигурировать информация, энергия, масса, и соответственно различают группы сетей информационных, энергетических, вещественных. В группах сетей возможно разделение на подгруппы. Так, среди вещественных сетей могут быть выделены сети транспортные, водопроводные, производственные и др. ^ Информационная сеть - коммуникационная сеть, в которой продуктом генерирования, переработки, хранения и использования является информация. Вычислительная сеть - информационная сеть, в состав которой входит вычислительное оборудование. Компонентами вычислительной сети могут быть ЭВМ и периферийные устройства, являющиеся источниками и приемниками данных, передаваемых по сети Вычислительные сети классифицируются по ряду признаков. ^ В зависимости от расстояний между связываемыми узлами различают вычислительные сети: Территориальные - охватывающие значительное географическое пространство; среди территориальных сетей можно выделить сети региональные и глобальные, имеющие соответственно региональные или глобальные масштабы; региональные сети иногда называют сетями MAN (Metropolitan Area Network), а общее англоязычное название для территориальных сетей - WAN (Wide Area Network).^ Локальные (ЛВС) - охватывающие ограниченную территорию (обычно в пределах удаленности станций не более чем на несколько десятков или сотен метров друг от друга, реже на 1...2 км); локальные сети обозначают LAN (Local Area Network).Корпоративные (масштаба предприятия) - совокупность связанных между собой ЛВС, охватывающих территорию, на которой размещено одно предприятие или учреждение в одном или нескольких близко расположенных зданиях. ^ Сеть Internet - единственная в своем роде глобальная сеть сетей со своей технологией. В Internet существует понятие интрасетей (Intranet) - корпоративных сетей в рамках Internet. Различают интегрированные сети, неинтегрированные сети и подсети. ^ Интегрированная вычислительная сеть (интерсеть) представляет собой взаимосвязанную совокупность многих вычислительных сетей, которые в интерсети называются подсетями. В автоматизированных системах крупных предприятий подсети включают вычислительные средства отдельных подразделений. Интерсети нужны для объединения таких подсетей, и для организации корпоративной информационной системы. Обычно интерсети приспособлены для различных видов связи: телефонии, электронной почты, передачи видеоинформации, цифровых данных и т.п., и в этом случае они называются сетями интегрального обслуживания. В зависимости от топологии соединений узлов различают сетишинной (магистральной), кольцевой, звездной, иерархической и полносвязной структуры. Среди ЛВС наиболее распространены: шинная (bus) - локальная сеть, в которой связь между любыми двумя станциями устанавливается через один общий путь и данные, передаваемые любой станцией, одновременно становятся доступными для всех других станций, подключенных к этой же среде передачи данных (последнее свойство называют широковещательностью); звездная (star) - имеется центральный узел, от которого расходятся линии передачи данных к каждому из остальных узлов.кольцевая (ring) - узлы связаны кольцевой линией передачи данных (к каждому узлу подходят только две линии); данные, проходя по кольцу, поочередно становятся доступными всем узлам сети;Среди топологических схем наиболее популярными являются:1-шина, 2-звезда, 3-кольцо (рис.7.2) 7.2.а). Схемы распространенных топологий 7.2.б). Схемы сложных топологий К первым трем типам топологии относятся 99% всех локальных сетей. Наиболее популярный тип сети Ethernet, может строиться по схемам 1 и 2. Вариант 1 наиболее дешев, так как требует по одному интерфейсу на машину и не нуждается в каком-либо дополнительном оборудовании. Эти топологии чаще применяются для локальных сетей Топологии на рисунке 7.2.б) более характерны для региональных и глобальных сетей. Выбор топологии локальной или региональной сети существенно сказывается на ее стоимости и рабочих характеристиках. Любознательные студенты, желающие узнать больше, могут «выкликнуть» файл ПРО ЭТО - “Топологии.htm”. Современные вычислительные системы используют и другие топологии: решетки (А), кубы (В), гипердеревья (Б), гиперкубы и т.д. (см. рис. 7.3). Так как некоторые вычислительные системы (кластеры) базируются на сетевых технологиях, здесь приведены и такие примеры. В некоторых вычислительных системах топология может настраиваться на решаемую задачу. Рис. 7.3. Некоторые топологии вычислительных системВ зависимости от способа управления различают сети: "клиент/сервер" - в них выделяется один или несколько узлов (их название - серверы), выполняющих в сети управляющие или специальные обслуживающие функции,например, функции защиты сети, а остальные узлы (клиенты) являются терминальными, в них работают пользователи. Сети клиент/сервер различаются по характеру распределения функций между серверами, другими словами по типам серверов (например, файл-серверы, серверы баз данных). Такие сети отличают также от централизованных систем, построенных на мэйнфреймах; одноранговые - в них все узлы равноправны; поскольку в общем случае под клиентом понимается объект (устройство или программа), запрашивающий некоторые услуги, а под сервером - объект, предоставляющий эти услуги, то каждый узел в одноранговых сетях может выполнять функции и клиента, и сервера. В зависимости от того, одинаковые или неодинаковые ЭВМ применяют в сети, различают сети однотипных ЭВМ, называемые однородными, и разнотипных ЭВМ - неоднородные (гетерогенные). В зависимости от прав собственности на сети последние могут быть сетями общего пользования (public) или частными (private). Среди сетей общего пользования выделяют телефонные сети ТфОП.7.2. ^ Модель взаимодействия открытых систем.Для согласования различных сетей (сетей различной архитектуры) и каналов передачи данных используется спецификация эталонной модели взаимодействия открытых систем - Open Systems Interconnection (OSI), утвержденная Международной организацией по стандартизации ISO. ^ Архитектура вычислительной сети — описание ее общей модели. Многообразие производителей вычислительных сетей и сетевых программных продуктов поставило проблему объединения сетей различных архитектур. Для ее решения МОС разработала модель архитектуры открытых систем. Открытая система — система, взаимодействующая с другими системами в соответствии с принятыми стандартами. Предложенная модель архитектуры открытых систем служит базой для производителей при разработке совместимого сетевого оборудования. Эта модель не является неким физическим телом, отдельные элементы которого можно осязать. Модель представляет собой самые общие рекомендации для построения стандартов совместимых сетевых программных продуктов. Эти рекомендации должны быть реализованы как в аппаратуре, так и в программных средствах вычислительных сетей Взаимодействие систем в данной модели делится на 7 уровней.^ 7-й уровень. Уровень приложения .— прикладной — Уровень приложения, находящийся на самом верху пирамиды уровней, отвечает за работу приложений, запущенных на компьютере, предоставляя им набор необходимых для работы с сетью протоколов, например протокол передачи файлов. Он обеспечивает поддержку прикладных процессов конечных пользователей. ^ 6-й уровень. Уровень представления— представительный — определяет синтаксис данных в модели, т.е. представление данных. Он гарантирует представление данных в кодах и форматах, принятых в данной системе. В некоторых системах этот уровень может быть объединен с прикладным. Уровень представления должен заниматься перекодировкой различных несовместимых форматов данных в единый сетевой формат, понятный и приемнику, и передатчику.^ 5-й уровень. Сеансовый уровень Сеансовый уровень реализует установление и поддержку сеанса связи между двумя абонентами через коммуникационную сеть. Он позволяет производить обмен данными в режиме, определенном прикладной программой, или предоставляет возможность выбора режима обмена. Сеансовый уровень поддерживает и завершает сеанс связи ^ Сторона отсылки сообщения Сторона приема сообщения7 Уровень приложений Уровень приложений 76 Уровень представления Уровень представления 6^ 5 Сеансовый уровень Сеансовый уровень 5 4 Транспортный уровень Транспортный уровень 4 3 Сетевой уровень Сетевой уровень 3 2 Канальный уровень 2 1 1 Физический уровень4-й уровень. Транспортный уровень - транспортный - выполняет множество функций, но основное его назначение - контроль за работой сетевого уровня, которому ничего не стоит, например, потерять часть данных. Сложные алгоритмы протоколов транспортного уровня ведут учет всех отправленных и полученных пакетов данных и, не получив подтверждения о доставке очередного пакета, инициализируют повторную передачу.^ 3-й уровень. Сетевой уровень. Задача уровня - доставка данных по сети до точки назначения. Топология современных глобальных сетей часто бывает настолько сложна и запутанна, что выбор надлежащего пути для данных может превратиться в нетривиальную задачу. Он отвечает за маршрутизацию пакетов в коммуникационной сети и за связь между сетями — реализует межсетевое взаимодействие.^ 2-й уровень. Канальный уровень. Основная задача - обнаружение и устранение ошибок на линии. Достигается это разбивкой передаваемой информации на отдельные кадры и повторной передачей искаженных кадров. Кроме того, на канальный уровень часто возлагается ответственность за контроль над скоростью передачи на линии. ^ 1-й уровень. Физический уровень — физический — выполняет все необходимые процедуры в канале связи. Его основная задача — управление аппаратурой передачи данных и подключенным к ней каналом связи. Проблемы синхронизации, выбор уровней напряжения для кодирования информации. Для физического уровня любая передаваемая информация представляется исключительно потоком нулей и единиц, которые следует передать без искажений по каналу связи.^ Как все это работает? На практике прохождение данных сквозь уровни происходит следующим образом. Данные, которые приложение хотело бы переслать по сети, передаются на один уровень ниже. Уровень, выполнив свою работу, ставит на данных свою "резолюцию" - добавляет к ним служебный заголовок, адресованный тому же уровню на стороне получателя, и спускает получившийся "документ" для обработки следующему уровню. Транспортный уровень, контролирующий доставку, добавит информацию об "исходящем" номере пакета. Транспортный протокол Internet – (TCP) - также укажет уникальный номер приложения (так называемый порт протокола), по которому получатель определит, какому именно приложению следует передать поступившие данные. После того как все уровни выполнили свою работу, данные попадают на физический уровень, который доставляет их адресату. Физический уровень заголовка не добавляет. Сообщение, обрамленное заголовками и концевиком, уходит в коммуникационную сеть и поступает на абонентские ЭВМ вычислительной сети. Каждая абонентская ЭВМ, принявшая сообщение, дешифрирует адреса и определяет, предназначено ли ей данное сообщение. На стороне получателя происходит прямо противоположный процесс: информация поднимается вверх, и каждый уровень прочитывает и "отрывает" заголовок, адресованный ему. Таким образом, можно говорить, что все уровни обмениваются информацией друг с другом, хотя на самом деле данные передаются только на физическом уровне. Внимание! Каждый уровень модели взаимодействия открытых систем реагирует только на свой заголовок. Преимущества семиуровневой модели состоят в том, что если в результате совершенствования техники или технологии передачи данных потребуется изменение правил, то изменение одного из уровней не влечет за собой необходимости внесения изменений в другие уровни. Таким образом, существует относительная независимость уровней друг от друга ^ Пропускная способность каналов связи. За последние двадцать лет пропускная способность каналов выросла с 56 кбит/c до 1 Гбит/с. Разработаны технологии, способные работать в случае оптических кабелей со скоростью 50 Тбит/с. Вероятность ошибки при этом сократилась с 10-5 на бит до пренебрежимо низкого уровня. Современный же лимит в несколько Гбит/с связан главным образом с тем, что люди не научились делать быстродействующие преобразователи электрических сигналов в оптические. Название сети Топология БыстродействиеМбит/с Доступ Тип кабеля NEXT при макс. частоте [дб] Размер сети (сегмента) Макс. число узлов 10base5 Шина 10 CSMA/CD RG-58 (50 Ом) - 500 м 1024 10base2 Шина 10 CSMA/CD RG-58 (50 Ом) - 185 м 90 10base-t Шина 10 CSMA/CD UTP (III; 100 Ом) 26 100 м - 10broad36 шина 10 CSMA/CD RG-59 (75 Ом) - 3600 м 1024 100base-tx Звезда 100 CSMA/CD UTP (v; 100 Ом) 29 200 м - 100base-fx Звезда 100 CSMA/CD оптоволокно - 300 м - 100base-t4 звезда 100 CSMA/CD UTP (III; 100 Ом) 21 200 м - 1base5 (starlan шина/ звезда 1 CSMA/CD UTP (II) 22 400 м 1210 IEEE802.4 шина 1/5/10/20 Маркер RG-59 (75 Ом) - - - Arcnet Звезда 2,5/20 Маркер RG-62/utp (93 Ом) 600/125м 225 IEEE 802.5 звезда 4/16 маркер STP/UTP (150/120 Ом) 22/32 366 м 260 Appletalk шина/звезда 0,23 CSMA/CD STP/UTP (100 Ом 22/32 300/3000 м 32 на сегмент Ethertalk шина/звезда 10 CSMA/CD STP/UTP, коаксиальный кабель 500/3000 м 254/1023 ISN звезда 8,64 Шина доступа stp, оптоволокно Не ограничено 336/1920 7.4. Некоторые практические задачи«Как два байта переслать». Давайте попробуем выяснить, как можно обменяться информацией в рамках одного населенного пункта, имея модем и телефон (т.е. условно бесплатно), но не имея Интернет-соединения. Как пообщаться с другом (подругой) или переслать нужные ему файлы не выходя на дождливую улицу. Как «сплести» домашнюю сеть. Сегодня два (три, четыре...) компьютера в одной отдельно взятой квартире — уже не экзотика даже для России, а в некоторых особо