Уровень сессии.
Позволяет пользователям на различных машинах устанавливать сессии. Сессия позволяет передавать данные как это может делать транспортный уровень. Однако уровень имеет более сложный сервис, полезный в некоторых приложениях, например, вход в удаленную систему или передачу файлов между двумя приложениями. Один из видов услуг – управление диалогом. Потоки данных здесь могут быть разрешены в обоих направлениях либо поочередно в одном направлении. Другой вид сервиса – управление маркером. Для некоторых протоколов недопустимо выполнение одной и той же операции на обоих концах соединения одновременно. Для этого уровень сессии выделяет активной стороне маркер, а потому операцию может выполнять тот, кто владеем маркером. Другой услугой уровня является синхронизация. Например, нужно переслать файл, однако его пересылка должна занимать много времени. Однако время работы на отказ не гарантирует работу в течение этого времени. Эта проблема решается установлением контрольных точек. В случае отказа одной из машин передача продолжается с последней точки.
Уровень представления.
Уровень представления дает возможность решать некоторые проблемы пользователя, в основном это вопросы синтаксиса и семантики передаваемой информации (работает с информацией, а не с битами). Типичный пример – кодировка данных. Разные способы представления целых, нумерация битов.
Уровень приложения.
Обеспечивает нужные часто используемые протоколы. Например, существуют сотни различных типов терминалов, разные механизмы именования, представление текстовых строк и тд. Для передачи файлов между разными системами это нужно преодолеть.
В модели OSI центральными являются 3 понятия: сервис, интерфейс и протокол. Сервис определяет, что делает уровень, но ничего не говорит о том, как он это делает. Интерфейс уровня определяет для вышележащего уровня доступ к сервису. Протокол определяет реализацию сервиса.
LLC – подуровень управления логическим каналом
MAC –подуровень упрал=вления доступом к среде.
Обычно адрес сетевого оборудования – адрес подуровня MAC. Его описывают в шестнадцатеричном виде.
Между пятым и шестым уровнями находятся порты. На первом находится повторитель.
Уровни |
Ключевое слово |
Ответственность |
Прикладной уровень |
Разделение |
Предоставление сетевого сервиса |
Уровень представления |
Форматирование |
Трансляция данных, шифрование, сжатие, |
Сеансовый уровень |
Диалог |
Управление сессией, контроль ошибок, обработка транзакция, поддержка вызовов удаленных процедур |
Транспортный уровень |
Надежность |
Надежность передачи, мультиплексирование сессий верхнего уровня, гарантирование доставки |
Сетевой уровень |
Дейтаграмма |
Маршрутизация логических адресов, создание и ведение таблиц маршрутизации, фрагментация и сборка данных, неориентированная на соединение и ненадежная доставка |
Канальный уровень |
Кадр |
Окончательная доставка по физическому адресу устройства, доступ к среде передачи, синхронизация карт. |
Физический уровень |
бит |
Синхронизация битов, сигнализация аналоговая или цифровая, электрическая или механическая спецификации. |
Под сетевой архитектурой обычно понимается общая логическая и физическая организация ЭВМ, которая обычно представляется совокупностью программных и аппаратных решений, методов доступа к ресурсам сети и используемых для этого протоколов.
Функционирование сетей принято изображать в терминах процессов.
Процесс – динамический объект, реализующий целенаправленный акт обработки данных. Процесс порождается программой или пользователем и связан с входными и выходными данными и необходимыми для этого вычислительными ресурсами. Ввод\вывод данных из процессв производится в форме сообщений
Сообщение – последовательность данных, имеющих законченное смысловое значение. Ввод и вывод из процесса происходит через программно-организованные точки, называемые соответственно входными и выходными портами (между 6 и 5 уровнями).
6-7 уровень – процессы.
1-6 уровень – сетевой метод доступа.
Стек OSI.
Следует различать стек протоколов osi и модель протоколов OSI. Модель OSI концептуально определяет процедуру взаимодействия открытых систем, декомпозируя задачу на 7 уровней, стандартизируя название каждого уровня, вводя стандартные названия этих уровней. Стек OSI – это набор конкретных спецификаций протоколов, которые создают согласованных стек протоколов. Этот стек протоколов поддерживается правительством США. Протоколы OSI требуют больших затрат вычислительно мощности процессора, что делает их более подходящими для мощных машин, а не для ПК.
7 |
X400 X500 VT FTAM JTM |
6 |
---------------//---------------- |
5 |
---------------//---------------- |
4 |
---------------//---------------- |
3 |
ES-ES IS-IS |
2 |
ETHERNET OSI RP623 IEEE 802.3 TOKENRING Х.25 HDLC LAP-1 ISDN FDDI ISD 9814 |
1 |
---------------//---------------- |
X.400 – семейство рекомендаций CCITT, в которых описываются системы пересылки электронных сообщений.
Х.500 – выработка стандартов глобальной справочной службы.
VT – решает проблемы несовместимости эмуляции терминалов.
FTAM – доступ к фалам как к локальным так и к удаленным.
JTM – протокол пересылки и управления работами.
7 |
HTTP SNMP FTP TELNET SNTP TFTP |
I |
6 |
---------------//---------------- |
I |
5 |
TCP UDP |
II |
4 |
---------------//---------------- |
II |
3 |
IP ICMP RIP OSPF |
III |
2 |
|
IV |
1 |
|
IV |
IV) Этот уровень протокола не регламентируется.
III) Уровень межсетевого взаимодействия, который занимается передачей дейтаграмм с использованием различных локальных сетей. В качестве основного протокола используется IP, который изначально использовался как протокол передачи пакетов в составных сетях, поэтому он хорошо работает в сетях со сложной топологией, рационально используя наличие в них подсистем и экономно расходуя пропускную способность линий связи.
К уровню межсетевому взаимодействию относятся и протоколы, связанные с составлением таблиц маршрутизации. К ним относятся протоколы сбора маршрутной информации и OSPF, а также протоколы межсетевых управляющих сообщений, которые используются для обмена информации об ошибках.
II) На нем функционирует TCP и протоколы дейтограмм. TCP обеспечивает устойчивый соединения между удаленными прикладными процессами с другой стороны UDP обеспечивает передачу пакетов без установления виртуального соединения, потому не требует прикладных расходов.
I) Прикладной. За долгие годы использования накопил большое количество протоколов и сервисов прикладного уровня (FTP, SNTP, TELNET).
Стек IPX/SPX
7 |
SAP NCP |
6 |
---------------//---------------- |
5 |
---------------//---------------- |
4 |
SPX |
3 |
IPX RIP NLSP |
2 |
|
1 |
|
На сетевом уровне работает протокол IPX а также протоколы обмена маршрутной информации. IPX – протокол, который занимается вопросами адресации и маршрутизации пакетов в сетях NOVELL. Протокол IPX поддерживает только дейтограммный способ обмена сообщениями засчет чего экономно расходует ресурсы. На транспортном уровне работает протокол ISPX, который осуществляет передачу сообщения с установление соединения. На прикладном, представительном и сеансовом работают NCP (взаимодействие сервера Netware с рабочей станцией), SAR протокол концептуально подобен протоколу RIP, дает возможность сетевым устройствам обмениваться информацией об имеющихся сетевых сервисах.
Стек NETBIOS
7 |
SMB |
6 |
---------------//---------------- |
5 |
NET BIOS |
4 |
---------------//---------------- |
3 |
---------------//---------------- |
2 |
|
1 |
|
Фирмы Майкрософт и ИБМ совместно разработали этот стек в 1984 году. Может обеспечивать сервис более высокого уровня, чем IPX, однако не обладает способностью к маршрутизации, что ограничивает применение протокола локальными сетями. NETBIOS содержит много полезных сетевых функций. SMB регламентирует взаимодействие сервера с рабочей станцией: управление сессиями, файловый доступ, сервис печати, сервис сообщений.
К лабе: нарисовать схему домашней сети, 2 – скриншоты (подключения по локальной сети – свойства, хотя бы 2 подключения, 2 скриншота), 3- нарисовать таблицы, показывающие результаты ipconfig \all, сравнить количество сетевых подключений, полученных через командную строку и серез свойства сетевы подключений. (можно использовать утилиту tcpview)
Сети ЭВМ с рассредоточенными и сосредоточенными ресурсами.
(Вставка)
Абонентские системы ориенторованы либо на потребление ресурсов, либо на предоставление ресурсов. Каждый тип сетей имеет свои достоинства и недостатки, что в свою очередь определяет их функциональные возможности в сфере их применения.
Одноранговые сети
Одноранговая сеть ЭВМ – это ИВС (информационно-выч сеть), в которой её ресурсы рассредоточены по всем абонентским системам. Все ЭВМ имеют равные возможности доступа к ресурсам друг друга. При это прользователи с помощью программных настроек имеют возможность ограничивать или запрещать доступ к отдельным ресурсам собственных абонентских систем. В одноранговых сетях вычислительные средства функционируют под управлением локальных однотипных ОС. Сферой применения одноранговых ИВС главным образом являются небольшие организации, где количество абоонентских систем не превышает 20 и между ними отсутствует интенсивный траффик. К основным достоинствам одноранговых ИВС относят:
1) Простота и малые затраты при развертывании, настройке и эксплуатации.
2) Функциональные возможности отдельных абонентских систем не зависят друг от друга.
3) Не требуется централизованного администрирования, так как коллектив, содержащий < 20 человек в состоянии договориться об использовании общих ресурсов.
4) Пользователи абонентских систем имеют возможность индивидуальной настройки конфигураций.
Недостатки:
1) Резкое снижение эффективности функционирования сети при увеличении числа абонентских систем.
2) При интенсивном обращении к разделяемым ресурсам возникают существенные задержки в обслуживании запросов.
3) Отключение от сети отдельных абонентских систем приводит к потере их программно-аппаратных ресурсов.
4) Отсутствие централизованного управления усложняет организацию сетевых ресурсов и организацию их безопасного использования.
Сети ЭВМ типа Клиент-сервер – сети, в которых основная часть ресурсов сосредоточена в сервисных абонентских системах (серверах) и которые обслуживают запросы клиентских абонентских систем (клиентов). На серверы устанавливаются серверные ОС, направленные на коллективное обслуживание клиентов. Клиенты работают под управлением клиентских систем.
При наличии в сети большого количества клиентов интенсивность запросов может быть очень значительной, а значит серверы должны справляться с ними без существенных задержек, поэтому в качестве серверов используют компььютеры с мощьной аппаратной платформой и ОС, оптимизированной для серверных функций. К основным свойствам серверных ОС можно отнести:
1) Поддержка аппаратных платформ, в том числе и мультипроцессорных.
2) Поддержка большого числа одновременно выполняемых процессов и сетевых соединений.
3) Наличие в составе ОС компонентов централизованного администрирования, например, справочные службы, службы аутентификации и авторизации пользователей сети.
4) Более широкий набор сетевых служб.
Клиентские ОС обычно освобождаются от серверных функций, что значительно удешевляет их. Это в свою очередь позволяет расширить возможности пользовательского интерфейса. В то же время существуют и универсальные клиенты, которые поддерживают широкий набор служб, позволяющий им работать практически со всеми серверами сети.
Телекоммуникационные сети строятся на основе различных технических и программных средств и используются для передачи информационных сигналов в различных физических средах, которые обычно называются линиями связи, поэтому знания основных параметров и особенностей функционирования всех компонентов может способствовать выбору и заданию наиболее рациональных режимов их использования по назначению.
Основные характеристика каналов связи:
Основная функция телекоммуникационной сети заключается в обеспечении информационного обмена между всеми абонентскими системами сети, причем обмен осуществляется по каналам связи.
Канал связи – совокупность физической среды и аппаратуры передачи данных. Канал связи и физическая линия связи это не одно и то же. В общем случае на основе одной линии связи может быть организованно несколько каналов. Каналы связи современных телекоммуникационных сетей различаются разнотипностью физической среды передачи данных.
К основным характеристикам линий связи относятся:
1) Амплитудно-частотные характеристики.
2) Полоса пропускания.
3) Затухание.
4) Помехоустойчивость.
5) Перекрестные наводки на ближайшем конце линии связи.
6) Пропускная способность.
7) Достоверность передачи данных.
8) Удельная стоимость.
Любой периодический процесс можно представить в виде суммы синусоидальных колебаний различных частот и различных амплитуд. Каждая составляющая синусоида называется гармоника, а набор всех гармоник – спектральное разложение исходного сигнала. Непериодический сигнал можно представить в виде группы синусоидальных сигналов. Искажения передающим каналом синусоиды какой-либо частоты приводит к искажению передаваемого сигнала любой формы, особенно, если синусоиды различных частот искажаются неодинаково.
Амплитудно-частотная характеристика. Особенность искажения синусоидальных сигналов линиями связи оценивается с помощью АЧХ, с помощью половы пропускания и затухания на определенной частоте. АЧХ показывает как затухает амплитуда синусоиды на выходе линии связи по сравнению с амплитудой на её входе для всех возможных частот передаваемого сигнала. Вместо амплитуды часто используют параметр мощности сигнала. Знание АЧХ реальной линии позволяет определить форму выходного сигнала практически для любого входного сигнала. Однако необходимо произвести огромное число экспериментов, поэтому для просты вместо АЧХ применяют полосы пропускания и затухания.
Полоса пропускания – это непрерывный диапазон частот для которых отношение «амплитуда выходная к амплитуде входной» >= 0,5, т е сигнал передается по линии связи без искажений. Ширина полосы пропускания влияет на максимально возможную скорость передачи данных по линии связи.
Затухание – это одна точка из АЧХ линии связи. Вычисляется по следующей формуле:
А = 10*log10*(Pвхы/Pвх) (Дб)
Пропускная способность линии связи зависит от её характеристик: АЧХ, полосы пропускания и полосы затухания.
Выбор способа представления дискретной информации в виде сигналов, подаваемых на линию связи называется физическим кодированием (линейным кодированием). От выбора способа кодирования зависит спектр сигналов, а также пропускная способность линии. Если сигнал изменяется так, что можно различить только 2 его состояния, то любое его изменение будет соответствовать наименьшей единице информации, т е биту. Если же сигнал может иметь более двух различных состояний, то любое его изменение будет нести несколько бит информации. Количество изменения информационного параметра несущего периодического сигнала в секунду измеряется в бодах. Расстояния между соседними изменениями исходного сигнала называются тактами работы передатчика. Кроме того на его работу влияет и логическое программирование, т е замену исходной информации последовательностью бит, несущей ту же информацию, но обладающую дополнительными свойствами.
(рис)
М – количество различимых состояний информационного параметра.
Помехоустойчивость линии связи – её способность уменьшать воздействие помех в среде на внутренних проводниках. В зависимости от типа физической среды, а также от экранирующий и подавляющих помехи средств самой линии. Одни из самых плохих линий – радиолинии, далее – кабельные линии, самые устойчивые – оптоволоконные. Для уменьшения помех, появляющихся из-за внешних ЭМ полей проводники экранируют или скручивают.
Перекрестные наводки на ближайшем конце. Определяют помехоустойчивость линии связи к внутренним источникам помех.
(рис)
Чем меньше NEXT тем лучше кабель. Витай пара 10ой категории на частоте 100ГГЦимеет N менее 27 ДБ.
Достоверность передачи данных характеризует вероятность искажений для каждого вида данных. BER – интенсивность битовых ошибок (10(-4)) – 10(-9)).