КИС - лекции. Термин корпорация происходит от латинского слова corporatio объединение. Корпорация

Название	Термин корпорация происходит от латинского слова corporatio объединение. Корпорация
Анкор	КИС - лекции.docx
Дата	27.01.2018
Размер	0.85 Mb.
Формат файла
Имя файла	КИС - лекции.docx
Тип	Документы #14931
страница	10 из 10

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

Тема 6. Корпоративные компьютерные сети: сетевое и межсетевое взаимодействие. Классификация и характеристики ИВС. Модель OSI. Многоуровневая модель сети Интернет

        Корпоративные компьютерные сети (ККС) – неотъемлемая часть КИС. ККС базируются на системе распределенной обработки данных.Распределенная обработка данных – это обработка данных, выполняемая на независимых, но связанных между собой компьютерах, представляющих территориально распределенную систему. Как правило, система распределенной обработки данных реализуется в виде информационно-вычислительной сети (вычислительной сети). Информационно-вычислительная сеть (ИВС) – это система компьютеров, объединенных каналами передачи данных.

    Основные показатели качества ИВС:

· полнота(выполнение всех предусмотренных для сети функций по доступу к ресурсам, по совместной работе узлов, по реализации всех протоколов и стандартов работы);

· производительность(среднее количество запросов пользователей сети, исполняемых за единицу времени);

· пропускная способность(количество данных, передаваемых через сеть за единицу времени);

· надежность(среднее время наработки на отказ );

· достоверность(показатель своевременности информации поглощается достоверностью: если информация поступила несвоевременно, то в нужный момент на выходе системы информация недостоверна);

· безопасность(способность сети обеспечить защиту информации от несанкционированного доступа );

· прозрачность(невидимость особенностей внутренней архитектуры сети для пользователя: в оптимальном варианте он должен обращаться к ресурсам сети как к локальным ресурсам своего собственного компьютера);

· масштабируемость(возможность расширения сети без заметного снижения ее производительности );

· универсальность(возможность подключения к сети разнообразного технического оборудования и ПО от разных производителей ).

     ИВС в зависимости от охватываемых ими территорий подразделяются на локальные, региональные и глобальные.

        Локальнойназывается сеть, абоненты которой находятся на расстоянии 10 – 15 км друг от друга. ЛВС объединяет абонентов, расположенных в пределах небольшой территории. Обычно ЛВС привязана к конкретному объекту. К классу ЛВС относятся сети отдельных предприятий, фирм, банков, офисов, корпораций и др. Такие ЛВС часто используют инфраструктуру глобальной сети Интернет, их принято называть корпоративными сетями илисетями интранет.

        Региональные сетисвязывают абонентов города, района, области или небольшой страны. Расстояние между абонентами региональной сети составляют десятки - сотни км.

        Глобальные сетиобъединяют абонентов, удаленных друг от друга на значительное расстояние, часто расположенных в разных странах или на разных континентах. Взаимодействие между абонентами такой сети осуществляется на базе телефонных линий связи, систем радио- и спутниковой связи.

        Управление передачей и обработкой данных в разветвленной сети требует формализации и стандартизации соответствующих процедур (выделения и освобождения ресурсов, установления и разъединения соединений, маршрутизации, согласования, преобразования и передачи данных, контроля правильности передач и др.). Эти задачи решаются с помощью системы протоколов и стандартов, регламентирующих процедуры взаимодействия элементов сети при установлении связи и передаче данных. (Необходимость стандартизации протоколов важна еще и для понимания сетями друг друга при взаимодействии.)

        Протокол– это набор правил и методов взаимодействия объектов ИВС, охватывающий основные процедуры, алгоритмы и форматы взаимодействия, обеспечивающие корректность согласования, преобразования и передачи данных в сети.

     Международная организация по стандартизации (ISO –International Organization for Standartization) разработала систему стандартных протоколов –модельвзаимодействияоткрытых систем (OSI– Open System Interconnection), называемую еще эталонной семиуровневой логической моделью открытых систем. Открытая система – система, доступная для взаимодействия с другими системами в соответствии с принятыми стандартами.

        OSI базируется на разделении всех процедур взаимодействия на отдельные функциональные уровни, для которых проще создать стандартные алгоритмы построения. (OSI)представляет собой самые общие рекомендации для построения стандартов совместимых сетевых программных продуктов и служит базой при разработке совместимого сетевого оборудования. В настоящее время модель OSI является наиболее популярной.

Уровни архитектуры OSI

1. Физический – определяет некоторые физические характеристики каналов. На этом уровне предъявляются требования к характеристикам кабелей и разъёмов, к электрическим характеристикам сигналов (скорость передачи сигнала и др.).
2.  Канальный – определяет правила управления передачей данных между двумя узлами сети. Обеспечивает контроль корректности передачи: каждый блок информации снабжается контрольной суммой. В настоящее время этот контроль реализуется и на аппаратном уровне: модем позволяет проверить наличие ошибок при передачи и при обнаружении ошибок сам запрашивает повторную передачу. На аппаратном уровне решаются вопросы сжатия и раскомпрессировки передаваемых данных.
3. Сетевой – обеспечивает управление протоколами, маршрутизацию. Распространяется на соглашение о правилах блокировки данных и правилах организации адресации. По одному каналу могут передаваться данные с разных модемов, что обеспечивает более полную загрузку каналов, предполагает правила взаимодействия разнородных сетей.
4. Транспортный – отвечает за стандартизацию обмена данными между программами, которые находятся на различных компьютерах сети.
5. Сеансовый – определяет правила диалога прикладных программ, правила рестарта, правила доступа к сетевым ресурсам. Фактически контролирует право на доступ.
6. Представления – определяет форматы данных, алфавиты и коды представления спецсимволов, псевдографических символах и т.д. Уровень состоит из многих синтаксических таблиц (телетайп, ASCII, видеотекс и т.д.).
7. Прикладной – обеспечивает поддержку прикладного процесса конечного пользователя. В отличие от уровня 6, этот уровень имеет дело с семантикой данных. Содержит сервисные элементы для поддержки прикладных процессов (управление трудовыми ресурсами, обмен финансовыми и деловыми данными, передача/приём языка программирования).
        Каждый уровень (кроме физического) добавляет свою порцию информации к пакету по мере ее прохождения.

        Архитектуру OSI, разработанную для упорядочения функций управления и протоколов сети, в общем случае можно представить в виде таблицы 6.

Таблица 6

$c:\users\voznyak.mebelfresh\downloads\pica8.jpg$

Средства каждого уровня отрабатывают протокол своего уровня и интерфейсы с соседними уровнями. Набор протоколов, достаточный для организации взаимодействия в сети, называется стеком коммуникационных протоколов.

        Для идентификации протоколов, сетей и технологий используют одни и те же названия. Например, протокол, применяющий технологию ISDN, называют протоколом ISDN, а сеть, построенную с использованием этой технологии, называют сетью ISDN.

         Стеки протоколов наиболее распространенных сетей (X.25, Интернет и ЛВС Novell Net Ware), а также сетевых ОС VINES и Windows NT Advanced Serverможно представить в виде следующих схем:

Схема 6

$c:\users\voznyak.mebelfresh\downloads\pic6.jpg$

Стеки протоколов наиболее распространенных сетей

Схема 7

$c:\users\voznyak.mebelfresh\downloads\pic7.jpg$

Стеки протоколов наиболее распространенных сетевых ОС

        VINES  (Virtual Network Softrearwe ) – сетевая ОС, разработанная компанией Banyan Systems на базе ОС UNIX SystemV. Этот уровень UNIX является скрытым и недоступен для других приложений. VINES обеспечивает все серверные функции, включая функции коммуникационного сервера для связи через модем, и предлагает множество опций для подключения к мини-компьютерам, мейнфреймам и другим сетевым файл-серверам.

        Мейнфрейм – большая высокопроизводительная многопользовательская компьютерная система, предназначенная для управления крупными объемами данных и решения сложных вычислительных задач. К мейнфреймам могут подключаться тысячи пользователей. Мейнфреймы устанавливаются в крупных корпорациях, университетах и военных организациях.

         VINES поддерживает до четырех сетевых плат на один сервер в сети с любой топологией, а также автоматически управляет привязкой протокольного ПО и всеми преобразованиями сообщений, необходимыми при их маршрутизации из одного сегмента локальной сети в другой. На рабочих станциях VINESмогут использоваться ОС DOS , MS Windows , UNIX и OS/2. К сети VINES могут подключаться компьютеры Macintosh. Система VINES предлагает специальные средства поддержки очень крупных локальных и глобальных сетей, содержащих большое число файл-серверов.

Многоуровневая модель сети Интернет

         Любая КИС, как правило, подключена к глобальной сети Интернет. Подавляющее большинство сетей подключается к Интернет с помощью межсетевого протокола IP . Однако в силу необходимости передачи и, следовательно, стандартизации огромного количества всевозможной служебной информации при обмене данными в сетях применяют несколько протоколов, решающих задачи передачи данных на разных уровнях.

        Взаимодействие протоколов разных уровней определяется многоуровневой сетевой моделью (многоуровневым стеком сети). Для сетевого обмена в Интернете используется модель, определяющая четыре уровня обмена данными:

· уровень сетевого доступа;

· межсетевой уровень;

·транспортный уровень

·уровень приложений.

         Низшие уровни трактуют пакеты высших уровней как данные, к которым добавляется служебная информация для процесса соответствующего уровня на стороне приема. При передаче информации на более высокий уровень служебная информация более низкого уровня удаляется.

        Схема многоуровневой модели сети Интернет может быть представлена в следующем виде:

Схема 8

$c:\users\voznyak.mebelfresh\downloads\pic8.jpg$

Многоуровневая модель сети Интернет

        Уровень сетевого доступа(IV) является самым низким в сети, он обеспечивает безошибочную передачу блоков данных. Только этот уровень оперирует такими элементами, как битовые последовательности, методы кодирования, маркеры. В протоколах TCP\IP он не регламентируется, но поддерживает все популярные стандарты протоколов физического и канального уровня Ethernet, Token Ring, FDDI, X.25, SLIP, PPP и др.

       Межсетевой уровень(III) – это уровень межсетевого взаимодействия, обеспечивающий передачу пакетов данных из одной сети в другую. Соединяемые сети могут быть сетями Ethernet, Token Ring, сетями на телефонных линиях и др. На межсетевых узлах принимается решение о способе перемещения блока данных (пакета) по сети. (Узлы коммутации– это компьютеры, посредством которых соединяются между собой отдельные локальные сети (части сети Интернет).) Отдельные узлы сети не имеют прямых связей со всеми остальными узлами. Поэтому необходимо, чтобы каждый узел имел информацию о существующих связях и о том, на какой из узлов следует передать пакет для его оптимальной передачи в точку назначения. Процесс определения пути пакета называется маршрутизацией. Узлы, выполняющие функции маршрутизации, называются маршрутизаторами.

        В Интернете в качестве межсетевого протокола, обеспечивающего адресацию пакетов на межсетевом уровне, используется протокол IP (Internet Protocol).

        В заголовок пакета помещается информация, называемая IP-адрес, которой достаточно для определения пункта и способа доставки пакета данных. IP-адрес состоит из четырех байтов. Каждый компьютер, подключенный к Интернет, имеет уникальный адрес. Однако на межсетевом уровне определяется лишь сеть, в которой находится конкретный компьютер, для определения места расположения в локальной сети компьютера с данным числовым IP-адресом локальные сети используют свои собственные протоколы сетевого уровня (например, локальные сети Ethernet для отыскания Ethernet-адреса по IP-адресу компьютера, находящегося в данной сети, используют протокол ARP).

        Транспортный уровень(II) определяет правила поддержки сетевых соединений и называется основным. Типичный протокол транспортного уровня – протокол TCP (Transmission Control Protocol), обеспечивающий надежную передачу сообщений между удаленными прикладными программами за счет образования виртуальных соединений между ними.

        Протокол TCP основывается на возможностях протокола IP. TCP делит подлежащую пересылке информацию на части и нумерует части для обеспечения возможности последующего восстановления. Каждая порция информации вместе с номером образует TCP-пакет, который затем помещается в отдельный IP-пакет, с которым сеть уже умеет обращаться. При создании TCP-пакета вычисляется контрольная сумма, которая записывается в TCP-заголовок. Получатель (TCP-процесс) распаковывает IP-пакеты и получает TCP-пакет, далее распаковывает их и объединяет данные...

        Протокол TCP тесно связан с протоколом IP . Поэтому эти протоколы вместе часто называют TCP/IP-протокол. Этот термин обычно охватывает все, что связано с протоколами TCP и IP. Он охватывает целое семейство протоколов, прикладные программы и даже саму сеть.

        Уровень приложенийопределяет интерфейс между двумя системами на уровне приложений. На этом уровне определяется, как компьютер обрабатывает полученные данные. Для его поддержки разработано несколько протоколов, используемых для передачи вполне определенной информации:

· передача гипертекстовых документов– протокол HTTP (Hypertext Transfer Protocol);

· передачафайлов– протокол FTP (File Transfer Protocol);

· передачасообщенийэлектроннойпочты– протоколы SMTP (Simple Mail Transfer Protocol) и POP (Post Office Protocol).

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10