История компьютерных сетей В истории развития компьютерных сетей можно выделить пять основных этапов: 1. Начало 60-х годов. Внедрение многотерминальных систем разделения времени. Многотерминальные системы считаются прообразом локальных сетей. 2. Конец 60-х годов. Соединение суперкомпьютеров через телефонные линии с помощью модемов - зарождение глобальных сетей. 3. Начало 70-х годов. Появление локальных сетей связывающих миникомпьютеры е годы. Широкое распространение локальных сетей персональных компьютеров. Разработка стандартов локальных сетей (Ethernet, Token Ring, Arcnet). Зарождение сети Интернет годы – настоящее время. Повсеместное внедрение сети Интернет. Значительное повышение скоростей передачи данных. Сближение различных типов сетей (локальных и глобальных компьютерных сетей, телефонных и теле-радио сетей). Широкое распространение беспроводных технологий передачи данных

Декомпозиция Декомпозиция - это метод, с помощью которого системы подразделяют на более простые подсистемы (модули) и выделяют интерфейсы взаимодействия между ними. При построении систем на основе декомпозиции достигается возможность разработки и модификации отдельных модулей независимо от остальных, при условии неизменности интерфейсов взаимодействия между ними.

При декомпозиции множество модулей может быть разбито на иерархию уровней (многоуровневый подход), которые имеют следующие характеристики: 1. модули некоторого уровня для выполнения своих задач обращаются только к модулям непосредственно примыкающего нижележащего уровня; 2. результаты работы модулей некоторого уровня передаются только модулям соседнего вышележащего уровня.

Модель OSI (ВОС) В 1979 г. международной организацией по стандартизации (ISO, International Standards Organization) была разработана модель Взаимодействия Открытых систем (OSI, Open System Interconnection). Назначение модели: разработка обобщенного представления сетевого взаимодействия. Модель пересмотрена в 1993 г. Открытые стандарты - это опубликованные, общедоступные стандарты, принятые в результате достижения согласия заинтересованными сторонами. Открытая система - система, построенная на основе открытых стандартов.

Модель OSI определяет уровни взаимодействия сетевых объектов, функции каждого уровня, вводит стандартную терминологию при описании сетевого взаимодействия. Модель разработана по иерархической семиуровневой схеме. Прикладной Представит. Сеансовый Транспортный Сетевой Канальный Физический Модель описывает только системные (реализуемые на уровне ОС и аппаратных платформ) средства взаимодействия систем

Сетевой Канальный Физический Прикладной Представит. Сеансовый Транспортный Сетевой Канальный Физический Прикладной Представит. Сеансовый Транспортный Сетевой Канальный Физический Модель взаимодействия открытых систем (ВОС,ISO) Данные

Наряду с терминами «сообщение», «пакет» используются термины «протокольный блок данных» (Protocol Data Unit, PDU), «кадр», «фрейм», «дейтаграмма», «сегмент». Прикладной Представительский Сеансовый Транспортный Сетевой Канальный Физический кадр,фрейм дейтаграмма, сегмент пакет

Служба – набор операций (примитивов) которые нижестоящий уровень предоставляет вышестоящему. Служба определяется набором операций, но при этом не оговаривается как реализуются операции. Интерфейс - набор формальных правил, определяющих взаимодействие между модулями, находящимися на соседних уровнях одного узла. Сетевой ур. Канальный ур. интерфейс

Протокол - набор формальных правил, определяющих последовательность и формат сообщений, которыми обмениваются сетевые компоненты, лежащие на одном уровне иерархии модели, но в разных узлах. Сетевой ур. протокол Модули каждого уровня должны отрабатывать свой собственный протокол и интерфейсы с соседними уровнями. Уровни используют протоколы для реализации их служб. Служба предоставляемая транспортному уровню

Физический уровень Физический уровень обеспечивает кодирование битов данных в электромагнитные сигналы и их передачу по линиям связи. Основная функция - передача последовательности битов по среде передачи (реализуется во всех подключенных к сети устройствах). Примеры протоколов: 10Base-5, 10Base-T, 10Base-FB, 10Base-FL, 100Base-TX, 100Base-FX, 100Base-T4.

Канальный уровень (уровень передачи данных) В локальных сетях канальный уровень обеспечивает передачу кадров между любыми узлами сети. В глобальных сетях канальный уровень обеспечивает передачу кадров между соседними узлами, соединенными индивидуальной линией связи. Примеры протоколов: Ethernet, Token Ring, FDDI, PPP, LAP-B. Канальный уровень обеспечивает управление потоком передаваемых данных, механизмы обнаружения и коррекции ошибок, организацию доступа к разделяемой среде передачи данных.

Сетевой уровень Сетевой уровень служит для образования единой транспортной системы, объединяющей несколько сетей. Такие сети могут быть построены на основе различных технологий, например использовать различные методы передачи сигналов и кадров между конечными узлами. На сетевом уровне под понятием сеть подразумевают совокупность компьютеров, соединенных между собой в соответствии со стандартной технологией канального уровня (использующих для передачи данных один из стандартных протоколов канального уровня). Объединенную сеть, состоящую из нескольких сетей, называю интерсетью (интернет).

Основные функции сетевого уровня: 1.выбор оптимального маршрута для продвижения пакетов по сети со сложной топологией; 2.согласование используемых в интерсети технологий локальных сетей; 3.адресация узлов в крупных сетях; 4.создание барьеров на пути нежелательного трафика между сетями. Примеры протоколов: IP, IPX

Сети соединяются между собой специальными устройствами - маршрутизаторами. Маршрутизатор – это устройство, которое собирает информацию о топологии межсетевых связей и на ее основе пересылает пакеты сетевого уровня в сеть назначения. Сеть 1 Сеть 2 Сеть 4 Сеть 3 Маршрутизатор

Сеть 1 Сеть 2 Согласование технологий локальных сетей с помощью сетевого уровня Данные Возможные различия в технологиях построения локальных сетей на физическом и канальном уровнях: Различные среды передачи сигнала Различные методы кодирования сигнала Различные форматы передаваемых кадров Различные методы доступа к среде Различные методы управления передачей

Транспортный уровень Транспортный уровень обеспечивает передачу данных с требуемой степенью надежности и качества. В модели OSI определено пять классов сервиса, отличающихся качеством предоставления услуг. Качество определяется такими характеристиками как максимальная задержка передачи, возможность восстановления прерванной связи, способность исправлять ошибки передачи данных (потеря и дублирование данных, изменение порядка доставки). Примеры протоколов: TCP, UDP, SPX.

Сеансовый уровень Сеансовый уровень обеспечивает управление диалогом между конечными системами. Основные функции: 1. реализация процедур организации и завершения сеансов связи; 2. аутентификация взаимодействующих сетевых процессов; 3. синхронизация передачи сообщений; 4. передача сообщений об исключительных ситуациях. 5. установка контрольных точек в потоке передаваемых данных.

Представительский уровень Представительский уровень предназначен для согласования формы представления передаваемой по сети информации (согласование синтаксиса и семантики). Основные функции: определение кодировок данных, сжатие и шифрование данных.

Прикладной уровень Прикладной уровень определяет набор протоколов доступа к сетевым ресурсам пользовательских и системных приложений. Примеры протоколов: FTP, HTTP, SMTP, SNMP.

Стек коммуникационных протоколов - иерархически организованный набор протоколов. Сетевая технология - это согласованный набор стандартных протоколов и реализующих их программно-аппаратных средств, необходимый для работы сети определенной архитектуры. Архитектура сети – многоуровневая модель и соответствующий ей набор (стек) протоколов.

Несвоевременность Несовершенство технологии Неудачная реализация Широкое распространение стека протоколов TCP/IP Причины ограниченного практического применения модели OSI