2. Сетевые стандарты

Стандарты взаимодействия открытых и распределенных систем, разработанные Международной Организацией Стандартов

(ISO) и Европейской Ассоциацией Производителей Компьютеров (ЕСМА) содержат перечни обязательных услуг и механизмов.

Заслуга Международной организации по стандартизации МОС (ISO) - в разработке базовой эталонной модели протоколов взаимосвязи открытых систем (ВОС), которая является всемирным стандартом. Каждый уровень сетевой архитектуры ВОС представляет виртуальную линию связи с заданными свойствами для следующего более высокого уровня.

Самый низкий уровень - физический. Функции на этом уровне обеспечивают активизацию, поддержку и дезактивацию физической цепи между оконечным оборудованием данных (ООД) и аппаратурой окончания канала данных (АКД) (стандарт RS-232-C и V.24).

Уровень защиты данных (канальный уровень) отвечает за передачу данных по каналу. Обеспечивает синхронизацию данных, вид представления битов, управление потоком данных, обнаружение ошибок передачи и механизм восстановления в случае потери данных, их дублирование или ошибок в данных.

Сетевой уровень определяет интерфейс ООД пользователя с сетью пакетной коммутации, интерфейс двух устройств ОДД друг с другом в сети с пакетной коммутацией, а также определяет маршрутизацию в сети и связь между сетями.

Транспортный уровень обеспечивает интерфейс между сетью передачи данных и верхними тремя уровнями. Предоставляет пользователю факультативные возможности получения сервиса определенного качества.

Сеансовый уровень служит интерфейсом пользователя с уровнем транспортных услуг. Обеспечивает средства организации обмена данными между пользователями и выбор пользователем типа синхронизации и управления, таких как:

• поочередно двунаправленный диалог или одновременно двунаправленный диалог;

• точки синхронизации для промежуточного контроля и восстановления при передаче файлов;

• аварийное окончание и рестарты;

• нормальная и ускоренная передача данных.

Уровень представления данных определяет синтаксис данных в модели, т.е. представление данных. Обеспечивает отображение данных на виртуальном терминале, а также обеспечивает такие услуги, как разрешение приёма электронного сообщения от уровня приложений и согласование с одноранговым уровнем вида представления страниц для другого прикладного уровня.

Прикладной уровень занимается поддержкой прикладного процесса конечного пользователя. Уровень содержит сервисные элементы для поддержки прикладных процессов, таких как управление трудовыми ресурсами, обмен финансовыми данными, передача-приём языка программирования и обмен деловыми данными. Этот уровень также поддерживает концепцию виртуального терминала и виртуального файла.

1.3. Функции, принципы действия, алгоритм работы сетевого оборудования

В общем случае информационные сети представляют собой совокупность сетевых узлов, соединенных каналами связи.

Узлы сети могут иметь различную структуру, использовать свои стандарты представления данных, они могут функционировать абсолютно не зависимо, как вполне самостоятельные системы.

В роли узлов сети могут выступать абонентские пункты - как правило ПЭВМ (отдельные и объединенные в локальную сеть), а также другие средства и системы обработки и передачи информации (телексные, факсимильные, телефонные аппараты и т.д.).

В качестве транспортной среды передачи информации между абонентами могут использоваться различные каналы связи:

• коммутируемые каналы телефонной сети общего пользования;

• корпоративные сети передачи данных;

• сети (службы) обработки сообщений на базе существующих автоматизированных систем и систем передачи данных.

Современные сети и системы обычно используются в режиме удаленного доступа. В ВС системы передачи данных используются в качестве коммуникационной среды, на основе которой организуются более сложные виды взаимодействия между ЭВМ. От пользователя скрыты ресурсы низких уровней, поэтому доступ к такой сети возможен только через подключение к ЭВМ.

В настоящее время наибольшее распространение получили сети передачи данных с коммутацией пакетов. Характерной особенностью таких систем является наличие серверов-маршрутизаторов (СМ), к которым подключаются абонентские пункты (АП). Серверы-маршрутизаторы обеспечивают выбор маршрута пакетов сообщений от абонента-отправителя к абоненту-получателю в соответствии с заданным сетевым адресом получателя. Они могут соединятся между собой произвольным образом. В каждой сети допускается практически неограниченное число серверов-маршрутизаторов и абонентских пунктов, причем сами АП могут объединяться в группы с помощью т.н. концентраторов (КИ). Поскольку серверы-маршрутизаторы выполняют основную работу по формированию трафика и передаче информации по сети, их функции, как правило, выполняют ЭВМ, обладающие высокой производительностью, оперативной и внешней памятью. Кроме того, совокупность серверов-маршрутизаторов выполняет роль центров коммуникации пакетов (ЦКП).

ЦКП представляют собой программно-аппаратные средства, обеспечивающие получение, сортировку, отправку пакетов по указанным адресам и образование виртуальных каналов.

Технология передачи пакетов очень быстрая, удобная и надежная, поэтому она используется для передачи данных на большие расстояния.

В сетях передачи данных с коммутацией пакетов исходный блок данных разбивается на пакеты и каждый пакет снабжается адресом получателя и другой служебной информацией. Это принцип обеспечивает независимую передачу каждого пакета по сети.

При коммутации пакетов каждый пакет передается промежуточными станциями по оптимальному на данный момент маршруту между источником и получателем. Каждый пакет передается независимо. Два пакета из одного исходного блока данных могут следовать до адресата по различным маршрутам. Хотя каждый пакет продвигается собственным путём, а пакеты, составляющие сообщение могут достигать адресата в разное время или с измененной очередностью, принимающий компьютер всё равно точно восстановит исходное сообщение.

Коммутаторы направляют пакеты по доступным соединениям и маршрутам. Иногда такие сети называют «связью каждого с каждым». Промежуточные станции сети анализируют каждый пакет и передают его по оптимальному маршруту, доступному в данный момент.

Пакеты имеют не большой размер. Если при передаче возникает ошибка, то передать ещё раз маленький пакет проще, чем большой. Кроме того, маленькие пакеты занимают коммутаторы в течении очень короткого промежутка времени.

Сети с коммутацией пакетов высокопроизводительны и эффективны. Чтобы управлять процессом маршрутизации, а также сборкой и разработкой пакетов, такие сети должны обладать некоторой «интеллектуальностью» компьютеров и программного обеспечения, которые контролируют доставку.