Основы компьютерных сетей. Тема №1. Основные сетевые термины и сетевые модели
Статья Основы компьютерных сетей
2. Основы компьютерных сетей
Любая компьютерная сеть представляет собой набор взаимосвязанных между собой устройств. В сети может состоять от двух устройств до бесконечного множества. Основной задачей любой сети является взаимораспределенное пользование ресурсами данных, периферийных устройств, либо вычислительной мощности друг друга. Это относится, как к локальной сети, так и к глобальной. Как мы помним из предыдущего раздела, сегодня эти сети довольно тесно переплетаются между собой, и строятся на одних и тех же физических принципах.
Посредством сети мы можем использовать IP-телефонию, обращаться к различным приложениям, находящимся на другом компьютере или сервере, к хранилищам данных, к сетевым ресурсам, таким, как принтеры, камеры и другие. Кроме того, сеть позволяет выполнять резервное копирование данных, на случай повреждения жесткого диска компьютера или атаки извне. Сложно представить себе на сегодняшний день устройство, не имеющее подключения к глобальной сети, люди настолько привыкли к данным, получаемым из просторов Интернета, что не мыслят свою жизнь без современных цифровых устройств.
В состав сети входят оконечные узлы, промежуточные устройства и сетевая среда. К оконечным узлам можно отнести компьютеры, смартфоны, телевизоры и другие устройства, передающие или принимающие данные. Промежуточные устройства – это элементы, посредством которых осуществляется работа сети, такие как, Wi-Fi роутеры, модемы, свитчи, маршрутизаторы и другие. Сетевая среда представляет собой сами способы передачи данных от одних оконечных узлов – к другим. Информация в сетях, как известно, на сегодняшний день передается электрическими, радиоволновыми и световыми сигналами. Сейчас обо всём по-порядку.
Для начального примера возьмем простую компьютерную сеть, состоящую из двух компьютеров и периферийного устройства, подключенного к одному из них. Для рассмотрения деталей данного раздела, такой сети нам будет вполне достаточно. В следующем разделе перейдем к изучению построения и топологии более масштабных сетей.
Для того, чтобы понимать основные принципы работы сети, необходимо разобрать такие понятия, как ПОРТ, ПРОТОКОЛ и ИНТЕРФЕЙС. Если мы обратимся к Википедии, то получим следующую информацию: “Порт (англ. port) — натуральное число, записываемое в заголовках протоколов транспортного уровня модели OSI (TCP, UDP, SCTP, DCCP). Используется для определения процесса-получателя пакета в пределах одного хоста.”, “Протокол передачи данных — набор соглашений интерфейса логического уровня, которые определяют обмен данными между различными программами.”. Уверен, что большинство пользователей, которые только приступили к изучению компьютерных сетей, не поняли из приведенных описаний ровным счетом ничего. Давайте попробуем разобраться.
ПОРТ. В данном случае нас интересует порт физический, представляющий собой специальный разъем на нашем компьютере, к которому мы можем подключить то или иное устройство. Порт, также называемый ФИЗИЧЕСКИМ ИНТЕРФЕЙСОМ, определяется набором электрических связей и характеристиками сигналов.
ПРОТОКОЛ представляет собой набор данных, передаваемых в определенном формате, которыми обмениваются между собой устройства, либо программы. Протокол, он же ЛОГИЧЕСКИЙ ИНТЕРФЕЙС, также является набором правил, обеспечивающих качественный обмен указанными выше информационными сообщениями.
ИНТЕРФЕЙС подразумевает общую границу между двумя функциональными объектами, требования к которой определяются стандартом; совокупность средств, методов и правил взаимодействия между элементами системы (здесь Википедия говорит более понятным языком).
Итак, для того, чтобы нам осуществить печать из приложения, запущенного на первом компьютере, на принтере, подключенном ко второму компьютеру, необходимо рассмотреть и осознать три составляющие: связь второго компьютера с принтером, взаимосвязь между двумя компьютерами, а также связь первого компьютера с принтером, посредством нашей локальной сети.
Чтобы приложению, установленному на компьютере, осуществить печать на подключенном к нему принтере, необходимо отправить запрос к операционной системе, которая в свою очередь обращается к драйверу принтера. Далее драйвер принтера, имея набор полученных данных, дает команду на печать печатающему устройству. После выполнения печати, драйвер принтера дает ответ операционной системе о завершении задания, который тут же доводится до приложения, давшего команду печати.
Построение сети между двумя компьютерами основано на принципах взаимодействия компьютера с периферийными устройствами. Однако, в этом случае обе стороны могут отправлять друг другу запросы. Взаимосвязь между двумя приложениями, установленными на разных компьютерах, определяется протоколом взаимодействия приложений. Приложение первого компьютера отправляет запрос операционной системе, которая затем обращается к драйверу сетевой карты. Далее сетевая карта, в виде битов, передает информацию на сетевую карту второго компьютера, драйвер которой отправляет ее операционной системе, а та, в свою очередь, приложению.
Чтобы выполнить печать, приложение первого компьютера передает данные приложению второго компьютера, которое затем направляет задание печати на принтер, по приведенной выше схеме.
Передача данных между устройствами осуществляется посредством передачи битов, стартовый и стоповый сигналы (они же биты) определяют передачу байта.
Ввиду того, что доступ к периферийным устройствам удаленного компьютера может потребоваться сразу нескольким приложениям, установленным на компьютере, будет логичным использование специальной программы, отвечающей за печать. Для этого используются клиент и сервер печати, где клиент отправляет задание серверу, такая взаимосвязь называется СЕТЕВОЙ СЛУЖБОЙ. Дадим определения обоим понятиям.
КЛИЕНТ – отправляет запросы своих приложений другому компьютеру для управления его устройствами и принимает ответную информацию, сообщая ее своим приложениям.
СЕРВЕР – принимает сетевые запросы клиента, передавая их операционной системе своего компьютера.
Если рассматривать сетевую работу на примере глобальной сети, то в этом случае сетевая служба будет обеспечивать взаимодействие между браузером (Chrome, Opera, Mozilla и другие) на нашем компьютере (клиент) и удаленным вэб-сервером (сервер). Продуктом такого взаимодействия будет являться отображение в нашем браузере сайта, файловая система которого расположена на удаленном сервере. Работа данной сетевой службы обеспечивается протоколом HTTP.
Информация передается в непрерывном виде – когда источник вырабатывает цельное непрерывное сообщение, а также в дискретном – когда источник сообщает определенное количество сигналов за заданный промежуток времени. Как известно, в компьютерной технике данные отображаются в двоичном коде, состоящем из нолей и единиц, по факту – отсутствием, либо наличием электрического сигнала. Преобразование информации в двоичный или любой другой код называется кодированием. Для передачи сигнала в дискретном виде используются: модуляция, потенциальное и импульсное кодирование. При импульсном кодировании используется принцип полярности – плюс / минус. При потенциальном – разность уровней напряжения. При модуляции же информация передается синусоидным сигналом определенной частоты, сегодня такой способ используется пожалуй лишь в низкокачественных телефонных сетях с большой протяженностью, предназначенных для передачи аналогового голосового сообщения.
Для обеспечения качества передаваемой информации, посредством компьютерных сетей, применяется, так называемый, расчет КОНТРОЛЬНОЙ СУММЫ, значение которой добавляется в конец блока данных, непосредственно перед началом передачи информации, затем производится проверка для подтверждения целостности данных.
Передача данных осуществляется в виде отправления сигналов от одной точки к другой посредством физических каналов, к которым можно отнести: медные сетевые кабели, оптико-волоконные линии, беспроводные Wi-Fi-соединения и другие. Физические каналы для передачи данных обладают определенным набором характеристик:
– предложенная нагрузка (бит/сек) – представляет собой определенный поток данных, направляемых на сетевой вход, который характеризуется скоростью;
– скорость передачи данных (бит/сек) – фактическая скорость, с которой поток информации прошел через сетевой канал, может быть ниже скорости предложенной нагрузки, ввиду искажения или потери данных;
– пропускная способность канала (бит/сек) – максимально допустимое значение скорости передачи данных по физическому каналу;
– полоса пропускания (Гц) – ширина полосы частот для передачи данных без существенных искажений. В отдельных случаях также рассматривается как пропускная способность канала (бит/сек).
Типы физических каналов:
– дуплексный – позволяет передавать информацию в направлении клиент-сервер и обратно одновременно в одной физической среде, чаще используется двойная физическая среда, для увеличения пропускной способности канала. В этом случае в одной среде информация передается от клиента на сервер, во второй среде, соответственно, от сервера к клиенту;
– полудуплексный – обеспечивает поочередную передачу данных клиент-сервер, сервер-клиент;
– симплексный – передача данных осуществляется только в одном направлении. Дуплексный канал с двойной физической средой подразумевает использование двойного симплексного канала.
Основы организации сети
Перед тем как погрузиться в подробное изучение Windows XP Professional , давайте познакомимся с общими концепциями построения сетей и соответствующей терминологией. Знание этих базовых положений пригодится нам при рассмотрении более сложных вопросов. В лекции приведен обзор концепций сетевой работы, включая общие понятия о том, как компьютер обрабатывает данные и как это используется при организации сетевого взаимодействия. Дополнительно рассказывается о семиуровневой модели взаимодействия открытых систем ( Open Systems Interconnect, OSI ), о сетевых протоколах, с которыми вы встретитесь при работе с Windows XP Professional , о сетях Ethernet и гигабитный Ethernet и беспроводном оборудовании. Завершит лекцию обзор технологий глобальных сетей (Wide Area Network , WAN ).
Если вы хорошо разбираетесь в организации сетей, то можете пропустить эту лекцию.
Биты и байты
Перед тем как приступить к изучению сетей и их организации, давайте разберемся в технологии работы компьютера. Это важно, поскольку способы обработки информации внутри машины действительны и для сетевых технологий. В этом разделе мы рассмотрим, как компьютеры обмениваются данными.
Представление данных в компьютере
Для большинства пользователей является загадкой, что же происходит в “том углу”, где находится сервер и концентратор. Некоторые настолько запутались в работе своего компьютера, что им нет никакого дела до сервера и до того, что “эти компьютерщики” с ним делают. На самом же деле серверы, как и другое сетевое оборудование, – это просто компьютеры. Основное различие между рабочей станцией, сервером и маршрутизатором состоит в их конфигурации.
У сетевых устройств, в отличие от обычных компьютеров, нет мониторов и дисководов. Так происходит потому, что они выполняют одну-единственную функцию – передают трафик. Им не нужно хранить информацию или выводить ее на дисплей. Сетевые устройства, как и персональные компьютеры, имеют центральный процессор, память и операционную систему.
Двоичные сообщения состоят из битов
Для обмена данными компьютеры, образующие сеть, должны передавать друг другу электрические сигналы при помощи различных аппаратных средств (о которых мы поговорим позже). Эти сигналы проходят по лабиринту транзисторов и микросхем внутри компьютера, а затем отправляются по соединительным кабелям к другим сетевым устройствам.
Во время передачи от одного устройства к другому сигнал сначала попадает на сетевую интерфейсную плату ( Network Interface Card , NIC), или сетевой адаптер. Сетевой адаптер преобразует электрические волновые импульсы в данные, понятные компьютеру. Он интерпретирует каждый волновой импульс как одно из состояний: включено (on) или выключено (off). Этот процесс называется преобразованием в двоичную форму. Состояние on означает двоичное число 1, а состояние off – 0. Данные, поступившие в компьютер, превращаются в биты. Файл, состоящий из битов, называется двоичным файлом.
Примечание. В оптоволоконных сетях в двоичную форму переводятся световые импульсы, также представляющие собой сигналы on и off.
Колебания напряжения электрических импульсов (своего рода азбука Морзе) преобразуются в двоичную форму. Естественно, эти колебания происходят за очень короткие промежутки времени. Период времени между двумя колебаниями называется циклом, обратная величина к периоду называется частотой, частота измеряется в герцах (Гц). Так, процессор в сетевой плате, работающий со скоростью 100 Мб/с, генерирует сто миллионов импульсов в секунду.
Что такое байты
Мы уже сказали, что биты являются основными блоками при обработке данных. Это действительно так, но компьютеру неудобно обрабатывать информацию по одному биту в каждый момент времени. Это выглядит так, как если бы вы, решив построить во дворе печь для барбекю, шли в магазин, приносили один кирпич, укладывали его и шли за следующим. Ясно, что вы сразу купите столько кирпичей, сколько вам требуется, а затем приступите к строительству.
Примерно так и компьютер обрабатывает биты – он собирает их в группы по 8 битов в каждой, которые называются байтами. Байт считается единицей информации. Один символ, введенный с клавиатуры, представляется одним байтом. Буква “к” в слове “клавиатура” – это 1 байт или 8 битов. Все слово “клавиатура” состоит из 10 байтов или 80 битов.
Объединение битов в байты – это логичный способ повышения эффективности работы компьютера. В результате система функционирует быстрее, ее легче программировать и отлаживать. Определение места расположения отдельного бита является задачей компьютера.
Компьютерные слова
Хотя приложения (а следовательно, их пользователи и разработчики) манипулируют байтами, компьютеры все-таки должны обрабатывать каждый отдельный бит. Операция перевода битов в байты в центральном процессоре может занять слишком много времени. Для ускорения этого процесса используются слова. Слова состоят из байтов так же, как байты состоят из битов. Слово включает в себя то количество байтов, которое процессор способен обработать за один цикл.
Например, процессор типа Intel Pentium III является 32-битным. Это означает, что он обрабатывает 32 бита (или 4 байта) за один полный цикл. С развитием технологий скорость обработки данных процессором возрастает. В результате на место 32-битного процессора приходит 64-битный, такой как Itanium , манипулирующий восьмибайтовыми словами.
Архитектура компьютера
Архитектура компьютера – это состав всех его компонентов. В напечатанном виде такая подробная схема займет несколько сотен страниц. И все же некоторые компоненты остаются абстрактными. Точная реализация этих специфических участков архитектуры является задачей разработчиков.
Отделение архитектуры от спецификации продуктов реализуется с помощью уровней абстракции. Уровень абстракции – это фиксированный интерфейс между двумя компонентами системы. Этот уровень отслеживает отношения между функциями и их реализацией c обеих сторон.
Уровни абстракции становятся полезны тогда, когда в одном компоненте системы происходят изменения. В этом случае не требуется модификация другого компонента, поскольку уровни абстракции гарантируют совместимость:
- между различными компонентами внутри системы;
- между различными продуктами, реализующими архитектуру.
Абстракция – это всегда “головная боль”, но она решает множество проблем. Например, позволяет различным командам разработчиков работать над проектами, дающими одинаковый результат. Примером служат DVD-дисководы, которые создаются различными производителями, но при этом отвечают DVD-спецификациям.
Существует несколько типов архитектур компьютера различной степени открытости. Наиболее хорошо изученной считается архитектура Microsoft/Intel 80×86 . Другие архитектуры включают в себя Java, дисковые массивы RAID ( Redundant Array of Inexpensive Disks) и прочее. Самой важной архитектурой является эталонная модель OSI, благодаря которой возможно существование интернета и связь между различными компьютерными платформами.
Примечание. О модели OSI мы будем рассказывать позже в разделе ” Модель взаимодействия открытых систем “.
Список базовых терминов по компьютерным сетям и системам телекоммуникация
Локальная вычислительная сеть (ЛВС) – группа компьютеров, периферийное оборудование и сетевое коммуникационное оборудование, объединенные одним или несколькими автономными высокоскоростными каналами передачи цифровых данных в пределах одного или нескольких близлежащих зданий. Различают:
– в зависимости от технологии передачи данных: локальные сети с маршрутизацией данных и локальные сети с селекцией данных;
– в зависимости от используемых физических сред передачи данных: кабельные локальные сети и беспроводные локальные сети.
Ethernet (От англ.Ether – эфир + Net – сеть) – технология построения локальной вычислительной сети изначально на основе коаксиального кабеля. В настоящее время технология Ethernet может использовать кабель «витая пара» и радиочастотные технологии доступа. В Ethernet все узлы могут принимать все сообщения. Топология Ethernet – линейная (шина)или звездообразная, скорость передачи данных 10 или 100 Мбит/сек.
Беспроводная локальная сеть – локальная сеть, передача сигналов в которой осуществляется через эфир. Беспроводные локальные сети подразделяются на локальные радиосети и локальные инфракрасные сети.
Сеть масштаба предприятия(Enterprise network) Корпоративная сеть – сеть смешанной топологии, в которую входят несколько локальных вычислительных сетей. Корпоративная сеть объединяет филиалы корпорации и является собственностью предприятия.
Сервер– в локальных вычислительных сетях – специализированная ЭВМ, управляющая использованием разделяемых между терминалами сети дорогостоящих ресурсов системы.
Сетевой адаптерСетевая карта; Сетевая плата; Адаптер локальной сети (Network adapter; Network card; LAN adapter) – устройство, служащее для подключения компьютера к локальной сети. Сетевой адаптер контролирует доступ к среде передачи данных и обмен данными между единицами сети.
Сетевой принтер– принтер, включенный с помощью автономных адаптеров в состав локальной сети и работающий по управлением протоколов TCP/IP, IPX/SPX и т.д.
Стандарты IEEE – стандарты локальных сетей 802.1 – 802.12:
– разработанные рабочими группами проекта 802 Института Инженеров по Электротехнике и Радиоэлектронике (IEEE);
– утвержденные Международной Организацией по Стандартизации (ISO).
Удаленный доступ – технология взаимодействия абонентских систем с локальными сетями через территориальные коммуникационные сети. Удаленный доступ осуществляется посредством сервера удаленного доступа. При удаленном доступе используются модели “дистанционного управления” и “удаленной системы”.
Управление локальной сетью (Local-area network management) Управление локальной сетью – администрирование с целью обеспечения работы локальной сети. Управление локальной сетью осуществляется на сервере либо на специальном клиенте (консоли).
Шлюз (Gateway) – аппаратно-программный комплекс:
– функционирующий на сетевом уровне модели OSI; и
– передающий данные между несовместимыми прикладными программами или между сетями, использующими различные протоколы.
Мобильный Интернет – технология беспроводного доступа в Интернет на основе протокола WAP. Транспортом для передачи запросов в сетях мобильной связи является служба пакетной передачи данных GPRS или CSD.
Сеть– взаимодействующая совокупность объектов, связанных друг с другом линиями связи.
Радиосеть (Radio network) – беспроводная сеть с радиоканалами, в которой передача данных осуществляется с помощью волн, электромагнитный спектр которых охватывает область от нескольких герц до сотен и тысяч Гц. Радиосети подразделяются на наземные радиосети и на спутниковые сети.
Сотовая пакетная радиосеть (Cellular packet radio network) – пакетная радиосеть, в которой базовые станции радиосвязи располагаются в соответствии с сотовой топологией. Сотовая пакетная радиосеть предназначена для установления связи с абонентскими системами подвижных объектов: самолетов, судов, автомобилей, поездов.
Авторизация(Authorization) – в информационных технологиях – предоставление определенных полномочий лицу или группе лиц на выполнение некоторых действий в системе обработки данных. Посредством авторизации устанавливаются и реализуются права доступа к ресурсам.
Идентификация пользователя – распознавание пользователя компьютерной системы на основании ранее заданного описания. Идентификация имеет целью определение полномочий пользователя (права доступа к данным и выбора режима их использования).
Коммутируемый доступ– в коммуникационных сетях – доступ, при котором обеспечивается установление соединений только по необходимости.
Интерфейс передачи данных – интерфейс, обеспечивающий передачу двоичных данных. В зависимости от способа передачи данных различают последовательный и параллельный интерфейсы.
Интерфейс– в широком смысле – определенная стандартами граница между взаимодействующими независимыми объектами. Интерфейс задает параметры, процедуры и характеристики взаимодействия объектов.
Интерфейс внешнего устройства – интерфейс соединения внешнего устройства с основным блоком компьютера, обеспечивающий пересылку данных между компьютером и его внешними устройствами.
Интерфейсы сети коммутации пакетов – X.25, X.75 и другие стандарты, определяющие интерфейсы абонентов сети коммутации пакетов.
Параллельный интерфейс – интерфейс, обеспечивающий одновременную передачу двоичных данных по нескольким линиям.
Последовательный интерфейс – интерфейс, обеспечивающий передачу последовательности битов по единственной линии.
Прикладной интерфейс – интерфейс, определяющий характеристики прикладной программы, погружаемой в операционную систему.
Прикладной уровень (Application layer) – седьмой уровень модели OSI, предназначенный для обеспечения взаимодействия пользователя (процесса-отправителя) с приложениями на удаленном компьютере (процессом-получателем).
Обычно прикладной уровень подразделяется:
– на верхний подуровень, включающий сетевые службы; и
– на нижний подуровень, содержащий стандартные сервисные элементы, поддерживающие работу сетевых служб.
Протокол прикладного уровня – протокол функционирующий на прикладном уровне модели OSI и обеспечивающий взаимодействие и обмен данными между программами.
Уровень (Layer) – в модели OSI – набор структур и программ, обеспечивающих обработку определенного класса событий. Уровень выступает единицей декомпозиции совокупности функций, обеспечивающих информационное взаимодействие прикладных процессов. В модели OSI выделяют семь уровней информационного взаимодействия:
Стек протоколов (Protocol stack) – разделенный на уровни набор протоколов, которые работают совместно, реализуя определенную коммуникационную архитектуру. Обычно задачи того или иного уровня реализуются одним или несколькими протоколами.
Эталонная модель ISDN (ISDN reference model) – семиуровневое описание структуры сети ISDN и потоков передаваемых через нее данных.
Трафик– объем данных в единицах количества дискретной информации (килобайтах, мегабайтах, гигабайтах и т.д.) проходящий через сервер за определенный период времени. Различают:
– входящий трафик данных, получаемых сервером; и
– исходящий трафик данных, отправляемых сервером.
Узел сети(Node) – компьютер, терминал или другое устройство, подключенное к сети. Каждому узлу присваивается уникальный адрес, позволяющий другим узлам сети связываться с ним по каналам передачи данных. Узлы сети бывают трех типов:
– оконечный узел, расположенный в конце только одной ветви;
– промежуточный узел, расположенный на концах более чем одной ветви;
– смежный узел, соединенный по крайней мере одним путем, не содержащим никаких других узлов.
Маршрутизатор Router – устройство, обеспечивающее трафик между локальными сетями, имеющими разные сетевые адреса. Маршрутизатор: – функционирует на сетевом уровне модели OSI; и отвечает за выбор маршрута передачи пакетов между узлами. Выбор маршрута осуществляется на основе: протоколов маршрутизации, содержащих информацию о топологии сети; и алгоритмов маршрутизации, базирующихся на определенных критериях выбора.
Адрес шлюза (Gateway Address) – столбец данных в таблице маршрутизации, указывающий IP-адреса точек входа для каждой подсети.
Коммуникационный сервер (Communications server) – терминальный сервер, дополнительно осуществляющий маршрутизацию данных.
Протокол маршрутизации (Routing protocol) – протокол определяющий метод выбора оптимального маршрута для заданных отправителя и получателя; и обеспечивающий правильность доставки сообщений после выбора маршрута.
Обычно протоколы маршрутизации реализуется через взаимодействие маршрутизаторов.
Ретрансляционная система (Relay system) – система, предназначенная для передачи данных или преобразования протоколов и осуществляющая коммутацию и маршрутизацию данных согласование протоколов в соединяемых коммуникационных сетях, передачу блоков данных между сетями, укрупнение/разукрупнение блоков данных, управление потоками данных и др. Ретрансляционными системами являются коммутаторы, маршрутизаторы, концентраторы.
Таблица маршрутизации (Routinf table) – база данных, описывающая соответствие между IP-адресами и интерфейсами маршрутизатора.
IP-адрес(Internet Protocol address (IP address)) – уникальный адрес компьютера в сети Интернет, имеющий длину 4 байта. Обычно первый и второй байты определяют адрес сети, третий байт определяет адрес подсети, а четвертый – адрес компьютера в подсети. IP-адрес записывают в виде четырех чисел со значениями от 0 до 255, разделенных точками.
Адрес подсети (Subnet address) – число, добавляемое к основной части IP-адреса сети для идентификации подсети.
Адрес сети(Network address) – сетевая часть IP-адреса.
Адрес шлюза(Gateway Address) – столбец данных в таблице маршрутизации, указывающий IP-адреса точек входа для каждой подсети.
Маска адреса (Address mask) – двоичное выражение, используемое для определения, какие биты в IP-адресе соответствуют адресу сети или подсети.
Логический сетевой адрес (Logical network address) – уникальный код, приписываемый сети, рабочей станции или другому сетевому устройству для их идентификации. В формировании логического сетевого адреса участвуют: логический адрес сети общий для всех объектов сети; и уникальный логический адрес сетевого объекта.
Сетевой уровень(Network layer) – третий уровень модели OSI отвечающий за адресацию пакетов и преобразование логических адресов и имен сетевых узлов в физические адреса, определяющий маршрут данных от компьютера-отправителя к компьютеру-получателю, управляющий потоком информации.
Сетевой уровень определяет правила передачи данных между сетевыми объектами.
Протокол– стандарт, определяющий поведение функциональных блоков при передаче данных. Протокол задается набором правил взаимодействия функциональных блоков, расположенных на одном уровне. Реализуется одной либо группой программ. Описывает: синтаксис сообщения, имена элементов данных, операции управления и состояния.
Коммуникационный протокол (Communications protocol) – совокупность правил, регламентирующих формат и процедуры обмена информацией между двумя или несколькими независимыми устройствами, компьютерами, программами или процессами.
Стек протоколов – разделенный на уровни набор протоколов, которые работают совместно, реализуя определенную коммуникационную архитектуру. Обычно задачи того или иного уровня реализуются одним или несколькими протоколами.
Сетевой пакет (Packet) – блок данных, передаваемый на сетевом уровне между абонентскими системами и административными системами. Пакеты формируются абонентской системой-отправителем и направляются через сеть. В сети Internet передаются отдельные, независимые пакеты (датаграммы). В сетях, определяемых X.25, передаются последовательности пакетов.
Канальный уровень (Data link layer) – второй уровень модели OSI, осуществляющий обмен между взаимодействующими станциями служебными пакетами, подтверждающими готовность к передаче данных (инициализация); обмен между взаимодействующими станциями служебной информацией, подтверждающей правильность соединения (идентификация); выделение в последовательности передаваемых битов границ знаков (синхронизация); формирование кадров (сегментация); обеспечение прозрачности соединения для вышерасположенного уровня; обеспечение одинаковой скорости передачи и приема (управление потоком); контроль ошибок и запрос повторной передачи; обработку сбойных ситуаций; разрыв логического соединения (завершение работы канала); контроль за состоянием канала (управление каналом).
Канальный уровень подразделяется:
– на верхний подуровень LLC управления логической связью; и
– на нижний подуровень MAC управления доступом к среде передачи.
Кадр, Кадр данных (Frame; Data frame) – в модели OSI – блок данных, передаваемый на канальном уровне. Кадры создаются и используются на канальном уровне. На физическом уровне кадры преобразуются в последовательность сигналов и передаются через канал. Формат кадра зависит от сетевой топологии.
Заголовок кадра(Frame preamble) – служебная информация канального уровня модели OSI, добавляемая в начало кадра.
Коммутатор (Switch) – устройство либо программа, осуществляющая выбор одного из возможных вариантов направления передачи данных. Коммутаторы работают на втором уровне контроля доступа к среде модели OSI. В зависимости от назначения различают: магистральные коммутаторы; коммутаторы для рабочих групп; коммутаторы для настольных систем.
Мост (Bridge) – ретрансляционная система, соединяющая каналы передачи данных. Мост выполняет соединение на канальном уровне модели OSI. Мосты не имеют механизмов управления потоками блоков данных. Различают мосты внутренние и внешние, локальные и удаленные.
Ретрансляция кадров (Frame relay) – высокоскоростная цифровая технология передачи кадров переменной длины, использующая коммутацию кадров и технологию “точка-точка”, применяющую виртуальный канал для передачи кадров переменной длины на канальном уровне модели OSI.
