1   2
Ім'я файлу: Мережі Лекції.odt
Розширення: odt
Розмір: 53кб.
Дата: 11.01.2023
скачати

Тема. Основи мереж передачі даних. Основні поняття та загальні принципи побудови мереж. Стандартизація мереж. Мережеве обладнання.


  1. Основи мереж передачі даних

  2. Основні типи модуляції

  3. Методи передачі даних

  4. Пакет як основна одиниця інформації в обчислювальних мережах

  5. Способи організації передачі даних між персональними комп’ютерами

  6. Архітектура “клієнт-сервер”

  7. Класифікація мереж

  8. Локальні мережі

  9. Глобальні мережі

  10. Бездротові мережі

  11. Еталонні моделі

    1. Еталонна модель OSI

    2. Еталонна модель TCP/IP

  12. Порівняння еталонних моделей


  1. Основи мереж передачі даних




  1. Основні типи модуляції

Модуляція — це процес при якому високо частотна хвиля використовується для перенесення низькочастотних хвиль.

Існує 3 параметра несучої хвилі які можна змінити: частота, амплітуда та фаза.


  1. Методи передачі даних

Розрізняють 2 методи передачі даних6 асинхронний та синхронний.

Асинхронний (старт стопний) метод це така технологія передачі даних при якій інформація передається та приймається через нерегулярні інтервали часу по одному символу в одиницю часу з передачою спеціальних знаків з початку та кінця кадрів даних.

Синхронним (ізохронним) методом називається технологія передачі при якій знаки генеруються у визначені моменти часу з пересилкою синхронізуючого тактового сигналу по окремому каналу або шляхом суміщення його з даними, що передаються.

Основними характеристиками комп’ютерних мереж є:

  • Операційні можливості мережі

  • Часові характеристики мережі

  • Надійність

  • Продуктивність

  • Вартість




  1. Пакет як основна одиниця інформації в обчислювальних мережах



  1. Способи організації передачі даних між персональними комп’ютерами

Передача даних між різними ПК відбувається паралельно або послідовно.

При з’єднанні по мережевих каналах використовується 3 різні методи:

  • Симплексний (дані мередаються в одному напрямку)

  • Дуплексний (дані передаються в обидва напрямки)

  • Напівдуплексний (дані передаються в обох напрямках але в окремий момент часу)




  1. Архітектура “клієнт-сервер”

Розвиток клієнт-серверної архітектури відбувається по спіралі і в наш час намічається тенденція централізації обчислень, тобто зміни товстих клієнтів тонкими.



  1. Класифікація мереж

Все різномаїття комп’ютерних мереж можна класифікувати за групою ознак:

  • Територіальна поширеність (масштаб мережі)

  • Відомча приналежність

  • Швидкість передачі даних

  • Тип середовища пердачі

  • Топологія

  • Організація взаємодії комп’ютерів

Виділимо дві найважливіші ознаки: технологію передачі та розмір.

За технологією передачі в загальних рисах виділяють 2 типи: широковіщальна мережа та мережі з передачє від вузла до вузла.

Широковіщальні мережі має єдиний канал зв’язку який спільно використовується всіма машинами. Мережі з передачаювід вузла до вузла навпаки скаладаються з великої кількості поєднаних в пари машин.

За розміром:

  • Персональна мережа (PNA) — 1м.

  • Локальна мережа (LAN):

    • В межах кімнати — 10м

    • В межах будівлі — 100м

    • В межах кампуса (кампусна мережа) — 1км

  • Міська мережа (MAN) — 10км

  • Глобальні мережі (WAN) — Країна (100-1000км), Континент (1 т.км. - 10 т.км)

  • Internet

За способом організації мережі поділяються на реальні та штучні.

За типом середовища передачі даних мережі поділяють на дротові та бездротові.


  1. Локальні мережі

В локальних мережах найчастіше застосовуються дротові технології передачі даних із пропускною здатністю каналу від 10 Mb/sec — 10 Gb/sec.

Топологія мережі характеризує взаємозв’язки і просторове розташування один відносно одного компонентів мережі. Розрізняють 3 базові топології:

  • Шина

  • Зірка

  • Кільце

Метод доступу до середовища передачі даних визначає яким чином такий ресурс як мережевий дріт надається вузлам мережі для здійснення актів передачі даних. Основними методами доступу до середовища передачі даних є:

  • Змагальний метод (множинний метод з контролем та виявленням колізій)

  • З передачею маркера

  • За приорітетом запиту



Шина:

За допомогою кабеля кожна робоча станція з’єднується з іншими робочими станціями проходячи від вузла до вузла маючи на кінцях шини термінатор (заглушки) які запобігають еховідображень. Шинна топологія використовує змагальний метод доступу.

Переваги:

  • Надійно працює в невеликих мережах

  • Вимагає малу кількість дроту, дешевша

  • Легко розширюється

Недоліки:


Кільце:


В Кільцевій топології кожен комп’ютер з’єднується з наступним який ретранслює інформацію який він отримав від попередньої машини. Завдяки цій ретрансляції мережа є активною і в ній не виникають проблеми втрати сигналу. Крім того в мережі використовується метод доступу на основі маркера (метод естафети передачі даних).

Переваги:

  • Жоден з комп’ютерів не може монополізувати мережу

  • Повільніше зниження швидкості трафіку зі збільшенням комп’ютерів в мережі в порівнянні з шиною

Недоліки:

  • Відмова 1-го комп’ютера може вивести з ладу мережу

  • Кільцеву мережу важко діагностувати

  • Додавання або видалення комп’ютера змушує розривати мережу


Зірка: Кожен комп’ютер в мережі з топологією зірка взаємодіє з центральним мережевим обладнанням.

Недоліки:

  • При виході з ладу центрального мережевого обладнання вся мережа стає непрацездатною

  • Вимагає великої кількості дроту




  1. Глобальні мережі (Самостійно)




  1. Бездротові мережі

Бездротові мережі мають такі переваги:

  • Економічність

  • Оперативність

  • Легка розширюваність

  • Висока якість зв’язку

  • Сумісність з дротовими мережами

  • Зона покриття

  • Доступність

  • Швидке самоокуповування

У першому наближенні бездротові мережі можна розбити на наступні 3 категорії:

  • Взаємодіючі системи

  • Бездротові локальні мережі (WLAN)

  • Бездротові глобальні мережі

Під взаємодіючими системами розуміється, насамперед, зв’язування між собою компонентів комп’ютера з використанням радіохвиль малого радіуса ді.

Наступним кроком у розвитку цього напрямку стали бездротові локальні обчислювальні мережі яким відповідає стандарт IEEE 802.11

Третій тип використовується в глобальних мережах.



  1. Ієрархія протоколів (Самостійно)



  2. Еталонні моделі

Розглянемо дві важливі архітектури — еталонні моделі OSI та TSP/IP. Незважаючи на те, що протоколи пов’язані з еталонною моделлю OSI використовуються зараз дуже рідко, сама модель до тепер досить актуальна, а властивості її рівнів дуже важливі для розуміння сучасної мережі.
Модель OSI (Модель взаємодії відкритих системи) — визначає різні рівні взаємодії систем в мережах з комутацією пакетів, дає їм стандартні імена і вказує які функції повинен виконувати кожен рівень.





Комп’ютер А






























Комп’ютер В



Рівень:




























































Р:

Пакет
І






















































І



Прикладний
І
7
















































7
І
7

Представницький
І
7
6










































6
7
І
6

Сеансовий
І
7
6
5




































5
6
7
І
5

Транспортний
І
7
6
5
4






























4
5
6
7
І
4

Мережевий
І
7
6
5
4
3
























3
4
5
6
7
І
3

Канальний
І
7
6
5
4
3
2


















2
3
4
5
6
7
І
2

Фізичний
І
7
6
5
4
3
2
1












1
2
3
4
5
6
7
І
1




  1. Фізичний — має справу з передає бітів по фізичному каналу зв’язку. До цього рівня мають відношення характеристики фізичних середовищ. Реалізується апаратною Має такі функції:

    • Передача інформації по каналу

    • Формування електричних сигналів

    • Кодування інформації

    • Синхронізація

    • Модуляція

  1. Канальний — на фізичному просто пересилаються біти, при цьому не враховуються, що в тих мережах в яких лінії зв’язку використовуються поперемінно фізичне середовище може бути зайняте, тому одним із завдань канального рівня є перевірка доступності середовища передачі. Інше завдання — реалізація механізмів виявлення і корекції помилок. Для цього на канальному рівні біти групуються в набори, що називаються кадрами або фреймами. Крім того на канальному рівні проводиться підрахунок та перевірка контрольної суми. Реалізується програмно-апаратно. У локальних мережах протоколи канального рівня використовуються комп’ютерами, мостами, комутаторами та маршрутизаторами.

  2. Мережевий — служить для утворення єдиної транспортної системи об’єднуючи кілька мереж, при чому ці мережі можуть використовувати різні принципи передачі повідомлення

  3. Транспортний рівень — на шляху від відправника до одержувача пакети можуть бути спотворені або загублені. Цей рівень забезпечує додаткам або верхнім рівням стеку передачі даних з тим ступенем надійності яка їм потрібна. Забезпечення доставки інформації з необхідною якістю передбачає:

    • Розбиття повідомлення сеансового рівня на пакети та їх нумерація

    • Буферизація пакетів, що приймається

    • Впорядкування пакетів, що надходять

    • Адресація прикладних процесів

    • Управління потоком

    • Сеансовий рівень

  1. Сеансовий рівень забезпечує управління діалогом: фіксує яка зі сторін є активною зараз та надає засоби синхронізації. Сеансовий рівень встановлює спосіб обміну повідомленнями (дуплексний або напівдуплексний), синхронізує обмін повідомленнями та організує контрольні точки діалогу.

  2. Представницький рівень — має справу з формою представлення інформації, що передається по мережі, не міняючи при цьому її вмісту за рахунок перетворення даних із зовнішнього формату у внутрішній, шифрування та розшифровки даних.

  3. Прикладний рівень — це набір всіх мережевих сервісів які надає система кінцевому користувачу.


Мережозалежні та мережонезалежні рівні

Три нижні рівні (фізичний, канальний і мережевий) є мережозалежними, тобто протоколи цих рівнів тісно пов’язані з технічною реалізацією мережі і мережевим обладнанням. Три верхні рівні (сеансовий, представницький і прикладний) є мережонезалежними, тобто орієнтовані на програмні додатки і мало залежать ід технічних особливостей мережі.
Еталонна модель TCP/IP складається з таких рівнів:

  1. Від хоста до мережі, який можна співвіднести із фізичним та канальним рівень OSI

  2. Міжмережевий, який відповідає мережевому рівні OSI

  3. Прикладний


Інтернет-рівень. Цей рівень названий інтернет рівнем або міжмережевим оскільки є основою всієї архітектури TCP/IP його завдання полягає в забезпеченні можливості для кожного хоста надіслати в будь яку мережу пакети які будуть незалежно рухатися до пункту призначення. Міжмережевий рівень визначає офіційний формат пакета і протокол який називається IP. Завданням цього протоколу є доставка IP пакетів до пункту призначення.

Транспортний рівень. Він створений для того щоб однорангові сутності на хостах приймачах та передавачах могли підтримувати зв’язок подібно транспортному рівню моделі OSI. На цьому рівні повинні бути описані два наскрізні протоколи: TCP — надійний протокол зі встановленим з’єднанням, що дозволяє без помилок доставляти байтовий потік з одного хоста на інший в межах об’єднаної мережі, UDP (протокол даних користувача) — є ненадійним протоколом без встановлення з’єднання який не використовує послідовне керування протоколом TCP, а надає класне, використовується зазвичай в одноразових клієнт-серверних запитах.

Прикладний рівень. Він містить усі протоколи високого рівня.

Від хоста до мережі (хост мережевий рівень). В Моделі TCP/IP не описується докладно що розташовується нижче мережевого рівня. Повідомляється тільки, що хост з’єднується з мережею за допомогою якого-небудь протоколу, що дозволяє йому надсилати по мережі IP пакети. Цей протокол ніяк не визнчається і може мінятися від хоста до хоста або від мережі до мережі.

  1   2

скачати

© Усі права захищені
написати до нас