Реферат: Структурированные компьютерные сети
Рис. 2.2. Путь информации от абонента к
абоненту
Функции разных уровней.
·
Прикладной
уровень (Application), или уровень приложений, обеспечивает услуги,
непосредственно поддерживающие приложения пользователя, например программные
средства передачи файлов, доступа к базам данных, средства электронной почты,
службу регистрации на сервере. Этот уровень управляет остальными шестью
уровнями.
·
Представительский
уровень (Presentation), или уровень представления данных, определяет и
преобразует форматы данных и их синтаксис в форму, удобную для сети, то есть
выполняет функцию переводчика. Здесь же выполняется шифрование и дешифрирование
данных, а при необходимости - их сжатие.
·
Сеансовый уровень
(Session) управляет проведением сеансов связи (то есть устанавливает,
поддерживает и прекращает связь). Этот же уровень распознает логические имена
абонентов, контролирует предоставленные им права доступа.
·
Транспортный
уровень (Transport) обеспечивает доставку пакетов без ошибок и потерь, в нужной
последовательности. Здесь же производится разбивка передаваемых данных на
блоки, помещаемые в пакеты, и восстановление принимаемых данных.
·
Сетевой уровень
(Network) отвечает за адресацию пакетов и перевод логических имен в физические
сетевые адреса (и обратно), а также за выбор маршрута, по которому пакет
доставляется по назначению (если в сети имеется несколько маршрутов).
·
Канальный
уровень, или уровень управления линией передачи (Data link), отвечает за
формирование пакетов стандартного вида, включающих начальное и конечное
управляющие поля. Здесь же производится управление доступом к сети,
обнаруживаются ошибки передачи" и производится повторная пересылка
приемнику ошибочных пакетов.
·
Физический
уровень (Physical) - это самый нижний уровень модели, который отвечает за
кодирование передаваемой информации в уровни сигналов, принятые в среде
передачи, и обратное декодирование. Здесь же определяются требования к
соединителям, разъемам, электрическому согласованию, заземлению, защите от
помех и т.д.
Большинство функций двух нижних уровней модели (1 и 2)
обычно реализуются аппаратно (часть функций уровня 2 - программным драйвером
сетевого адаптера). Именно на этих уровнях определяется скорость передачи и
топология сети, метод управления обменом и формат пакета, то есть то, что имеет
непосредственное отношение к типу сети (Ethernet, Token-Ring, FDDI). Более
высокие уровни не работают напрямую с конкретной аппаратурой, хотя уровни 3,4 и
5 еще могут учитывать ее особенности. Уровни 6 и 7 вообще не имеют к аппаратуре
никакого отношения. Замены аппаратуры сети на другую они просто не заметят.
В уровне 2 (канальном) нередко выделяют два подуровня.
·
Верхний
подуровень (LLC - Logical Link Control) осуществляет управление логической
связью, то есть устанавливает виртуальный канал связи (часть его функций
выполняется программой драйвера сетевого адаптера).
·
Нижний подуровень
(MAC - Media Access Control) осуществляет непосредственный доступ к среде
передачи информации (каналу связи). Он напрямую связан с аппаратурой сети.
Помимо модели OSI, существует также модель IEEE
Project 802, принятая в феврале 1980 года (отсюда и число 802 в названии),
которую можно рассматривать как модификацию, развитие, уточнение модели OSI.
Стандарты, определяемые этой моделью (так называемые 802-спецификации), делятся
на двенадцать категорий, каждой из которых присвоен свой номер.
·
802.1 —
объединение сетей.
·
802.2 —
управление логической связью.
·
802.3 — локальная
сеть с методом доступа CSMA/CD и топологией «шина» (Ethernet).
·
802.4 — локальная
сеть с топологией «шина» и маркерным доступом.
·
802.5 — локальная
сеть с топологией «кольцо» и маркерным доступом.
·
802.6 —
городская сеть (Metropolitan Area Network, MAN).
·
802.7 —
широковещательная технология.
·
802.8 —
оптоволоконная технология.
·
802.9 —
интегрированные сети с возможностью передачи речи и данных.
·
802.10 —
безопасность сетей.
·
802.11 —
беспроводная сеть.
·
802.12 —
локальная сеть с централизованным управлением доступом по приоритетам запросов
и топологией «звезда» (l00VG-AnyLAN).
Стандарты 802.3, 802.4, 802.5, 802.12 прямо относятся
к подуровню MAC второго (канального) уровня эталонной модели OSI. Остальные
802-спецификации решают общие вопросы сетей.
4. Структуризация
как средство построения больших сетей
4.1 Сущность
структурного подхода к созданию структурированных информационных систем
Можно выделить два
основных подхода к проектированию систем управления и информационных систем их
поддержки: структурный и процессный. Структурный подход основан на
использовании организационной структуры компании, когда проектирование системы
идет по структурным подразделениям. Технологии деятельности в этом случае
описываются через технологии работы структурных подразделений, а взаимодействие
структурных подразделений — через модель верхнего уровня. Если компания
представляет собой сложную структуру типа холдинга, или предприятие-сеть, то
необходимо также иметь модель взаимодействия всех входящих в него элементов, в
которой будут отражены не только технологические, но также финансовые и
юридические моменты.
Процессный подход ориентирован
не на организационную структуру, а на бизнес-процессы. Как правило, основных
бизнес-процессов на предприятии немного, обычно не более десяти.
Процессный подход
подводит к необходимости перехода на так называемое тонкое производство или
тонкую ресурсосберегающую организационную структуру (Lean production).
Основными чертами такой реорганизации являются:
- широкое делегирование
полномочий и ответственности исполнителям;
- сокращение количества
уровней принятия решения;
- сочетание принципа
целевого управления с групповой организацией труда;
- повышенное внимание к
вопросам обеспечения качества продукции или услуг, а также работы
предприятия в целом;
- автоматизация
технологий выполнения бизнес-процессов.
Сущность структурного
подхода к разработке ИС заключается в ее декомпозиции (разбиении) на
автоматизируемые функции: система разбивается на функциональные подсистемы,
которые в свою очередь делятся на подфункции, подразделяемые на задачи и так
далее. Процесс разбиения продолжается вплоть до конкретных процедур. При этом
автоматизируемая система сохраняет целостное представление, в котором все
составляющие компоненты взаимоувязаны. При разработке системы
"снизу-вверх" от отдельных задач ко всей системе целостность
теряется, возникают проблемы при информационной стыковке отдельных компонентов.
При построении
структурированной ИС используются следующие базовые принципы:
- принцип "разделяй
и властвуй" - принцип решения сложных проблем путем их разбиения на
множество меньших независимых задач, легких для понимания и решения;
- принцип иерархического
упорядочивания - принцип организации составных частей проблемы в иерархические
древовидные структуры с добавлением новых деталей на каждом уровне.
- принцип абстрагирования
- заключается в выделении существенных аспектов системы и отвлечения от
несущественных;
- принцип формализации -
заключается в необходимости строгого методического подхода к решению проблемы;
- принцип
непротиворечивости - заключается в обоснованности и согласованности элементов;
- принцип структурирования
данных - заключается в том, что данные должны быть структурированы и
иерархически организованы.
4.2 Структуризация
сетей
В
сетях с небольшим (10-30) количеством компьютеров чаще всего используется одна
из типовых топологий - общая шина, кольцо, звезда или полносвязная сеть. Все
перечисленные топологии обладают свойством однородности, то есть все компьютеры
в такой сети имеют одинаковые права в отношении доступа к другим компьютерам
(за исключением центрального компьютера при соединении звезда). Такая
однородность структуры делает простой процедуру наращивания числа компьютеров,
облегчает обслуживание и эксплуатацию сети.
Однако
при построении больших сетей однородная структура связей превращается из
преимущества в недостаток. В таких сетях использование типовых структур
порождает различные ограничения, важнейшими из которых являются:
·
ограничения на
длину связи между узлами;
·
ограничения на
количество узлов в сети;
·
ограничения на
интенсивность трафика, порождаемого узлами сети.
Например,
технология Ethernet на тонком коаксиальном кабеле позволяет использовать кабель
длиной не более 185 метров, к которому можно подключить не более 30
компьютеров. Однако, если компьютеры интенсивно обмениваются информацией между
собой, иногда приходится снижать число подключенных к кабелю компьютеров до 20,
а то и до 10, чтобы каждому компьютеру доставалась приемлемая доля общей
пропускной способности сети.
Для
снятия этих ограничений используются специальные методы структуризации сети и
специальное структурообразующее оборудование - повторители, концентраторы,
мосты, коммутаторы, маршрутизаторы. Оборудование такого рода также называют
коммуникационным, имея в виду, что с помощью него отдельные сегменты сети
взаимодействуют между собой.
4.2.1 Физическая
структуризация сети
Простейшее
из коммуникационных устройств - повторитель
(repeater) - используется для физического соединения различных
сегментов кабеля локальной сети с целью увеличения общей длины сети.
Повторитель передает сигналы, приходящие из одного сегмента сети, в другие ее
сегменты (рис. 3.1). Повторитель позволяет преодолеть ограничения на длину
линий связи за счет улучшения качества передаваемого сигнала - восстановления
его мощности и амплитуды, улучшения фронтов и т. п.
Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 |