Сети ЭВМ и протоколы передачи информации

Сети ЭВМ и протоколы передачи информации

Сетевые концепции и термины.. 1

Что такое сеть?. 3

Сетевые протоколы.. 6

Сетевая модель OSI. 6

Спецификации IEEE 802. 8

Вверх и вниз по стеку протоколов. 8

Протоколы.. 9

Кабели и интерфейсы.. 10

Типы кабелей. 10

Беспроводные технологии. 13

Понятия NDIS и ODI. 14

Сетевые компоненты.. 14

Сетевые карты.. 14

Повторители и усилители. 15

Концентраторы.. 16

Мосты.. 16

Маршрутизаторы.. 16

Мосты-маршрутизаторы.. 17

Шлюзы.. 17

Типы сетевой топологии. 17

Шина. 17

Кольцо. 18

Звезда. 18

Mesh. 19

Глобальные сети. 19

Терминология глобальных сетей. 20

Аналоговое соединение. 20

Цифровое соединение. 21

Коммутация пакетов. 21

Сетевые концепции и термины

Чтобы иметь общее понятие о сетевых технологиях, вы должны четко представлять, что такое сеть, а также знать значение терминов, используемых при описании сетей. В этой главе мы познакомим с основами сетевых технологий, включающих сетевые компонент проектирование сетей, типы сетей, механизмы сетевых взаимодействий и настройку сетевых ресурсов для их совместного использования. Попутно мы укажем на некоторые важные вопросы, которые вы должны знать при сдаче сертификационного экзамена Microsoft.

Базовая терминология

Некоторые базовые сетевые термины и их определения:

· Account (учетная запись). Информация о пользователе, которая может включать в себя имя владельца учетной записи, его пароль и принадлежащие пользователю права доступа к сетевым ресурсам

· Application server (сервер приложений). Специализированный сервер в сети, предоставляющий доступ к приложениям типа клиент-сервер и данным, принадлежащим таким приложениям.

· Central Processing Unit, CPU (центральный процессор). Набор цепей — на большинстве персональных компьютеров обычно единый микропроцессор, — являющийся «мозгом» персонального компьютера.

· Centralized administration (централизованное администрирование). Метод контроля над доступом к ресурсам сети и управления установкой и настройкой данных из одного места.

· Client (клиент). Сетевой компьютер, который запрашивает ресурсы или службы с другого компьютера, обычно сервера какого-нибудь типа.

· Client/server (клиент-сервер). Технология, при которой определенные компьютеры, называемые клиентами, обращаются к службам других компьютеров (называемых серверами) с целью получения ответа. Microsoft обычно называет этот тип сетей Server-base network (сеть с выделенным сервером).

· Dedicated server (выделенный сервер). Сетевой компьютер, который действует только как сервер и не предназначен для постоянного использования в качестве клиента.

· Device sharing (предоставление устройств в совместное использование, разделение устройств). Возможность предоставления клиентам доступа к устройствам всех типов, включая серверы и периферийные устройства, такие как принтеры или плоттеры. Это — главная причина для объединения компьютеров в сеть.

· Directory server (сервер каталогов). Специализированный сервер, отвечающий на запросы клиентов на доступ к конкретным ресурсам и службам. В Windows NT этот тип сервера называется Domain controller (контроллер домена).

· Disk space (дисковое пространство). Объем доступного на диске пространства, измеряемый обычно в мегабайтах (Мбайт).

· Domain controller (контроллер домена). Сервер каталогов сети с выделенным сервером Windows NT Server, осуществляющий управление правами доступа для пользователей, учетных записей, групп, компьютеров и других сетевых ресурсов.

· E-mail (электронная почта). Сетевое приложение, позволяющее пользователям посылать электронные сообщения одному или нескольким пользователям, или именованным группам пользователей.

· Ethernet. Регулируемая спецификациями IEEE сетевая технология, разработанная в начале семидесятых годов. Является одним из наиболее популярных на сегодняшний день типов сетевых технологий.

· File and print server (файловый сервер и сервер печати). Наиболее распространенный тип сетевого сервера. Предоставляет сетевую службу для хранения файлов и доступа к ним, которая также управляет и заданиями печати.

· Group (группа). Именованный набор учетных записей пользователей, рассматриваемый как единое целое. Например, группа Production может быть единственной группой, которой разрешено использование определенного приложения. Добавляя и удаляя пользователей из группы Production, сетевой администратор управляет доступом к приложению.

· Hybrid network (смешанная сеть). Сеть, в которой сочетаются принципы одноранговой сети и сети с выделенным сервером.

· IEEE 802 Specification (спецификация IEEE 802). Набор стандартов, созданных в Institute of Electrical and Electronic Engineers (Институте инженеров в области электротехники и электроники), стандартизирующий сетевые коммуникации.

· Industry Standard Architecture, ISA. 16-битная шина персонального компьютера, первоначально разработанная для компьютеров IBM PC/AT. На сегодняшний день шина ISA отсутствует в большинстве доступных на рынке персональных компьютерах.

· Internetwork (объединенная сеть). Буквально — сеть сетей. Этот термин описывает логическую сеть, которая состоит из двух или нескольких физических сетей. В отличие от глобальных сетей (WAN) объединенная сеть может располагаться в одном месте, но так как она включает в себя слишком много компьютеров или растянулась на слишком большое расстояние, она не укладывается в рамки одной локальной сети.

· Local Area Network, LAN (локальная сеть). Набор компьютеров и других подключенных устройств, которые укладываются в зону действия одной физической сети. Локальные сети представляют собой базовые блоки для построения объединенных и глобальных сетей.

· Locally attached device (локально подключенное устройство). Устройство, в отличие от устройств, доступных только по сети, непосредственно подключенное к компьютеру. (Устройства, доступные только по сети, называются network-attached (подключенные к сети) или server-attached (подключенные к серверу) в зависимости от того, имеет устройство сетевой интерфейс или оно должно быть подключено к серверу.)

· Metropolitan Area Network, MAN (городская сеть). Сеть, в которой используются технологии глобальных сетей и которая соединяет локальные сети внутри конкретного географического региона, например города.

· Network administrator (сетевой администратор). Лицо, ответственное за установку, настройку и поддержание сети.

· Network Interface Card, NIC (сетевой адаптер, сетевая карта). Плата адаптера персонального компьютера, которая дает возможность подключить компьютер к какому-либо типу сетевого носителя. Это устройство преобразует цифровую информацию в электрический сигнал для исходящих сетевых сообщений и входящие сигналы в их цифровой эквивалент.

· Network medium (сетевой носитель). Кабель — либо металлический, либо оптоволоконный, который связывает компьютеры в сети. Этот термин также используется для описания частот, используемых в беспроводных сетевых коммуникациях.

· Network model/type (сетевая модель). Модель построения сети — одноранговая сеть, сеть с выделенным сервером или сочетание обоих этих типов.

· Network operating system, NOS (сетевая операционная система). Специализированное программное обеспечение, позволяющее компьютеру взаимодействовать с сетевыми устройствами и реализовывать широкий спектр сетевых служб. Windows NT является сетевой операционной системой, поставляемой в двух вариантах: Workstation (Рабочая станция) и Server (Сервер). Windows 95 и Windows for Workgroups также включают в себя встроенные сетевые клиенты и средства поддержки одноранговых сетей.

· Network protocol (сетевой протокол). Набор правил, используемых для сетевого взаимодействия. Чтобы два сетевых устройства могли успешно взаимодействовать, они должны поддерживать общий протокол.

· Network resources (сетевые ресурсы). Устройства, информация и службы, доступные в сети.

· Operating system, OS (операционная система). Выполняющаяся на компьютере основная программа, управляющая базовой системой и оборудованием. Она требуется для работы любого компьютера.

· Password (пароль). Секретная строка (должна быть трудно угадываемой), состоящая из букв, цифр и других символов, которая используется для идентификации конкретного пользователя и управления доступом к защищенным ресурсам.

· Peer-to-peer network (одноранговая сеть). Тип сети, в которой все соединенные компьютеры выступают в роли как клиентов, так и серверов.

· Peripheral device (периферийное устройство). В контексте сетей — это устройство, например принтер или модем, которое может быть предоставлено в совместное использование в сети.

· Peripheral Component Interconnect, PCI. 32/64-разрядная шина персонального компьютера, которая имеет большую производительность и более развитые возможности, чем 16-разрядная шина ISA.

· Random Access Memory, RAM (оперативная память). Плата или микросхема памяти, установленная на персональном компьютере, предоставляющая рабочее пространство, которое центральный процессор может использовать для запущенных приложений, обеспечения сетевых служб и т. п. Для сетевых серверов предпочтительным является максимально возможный объем памяти.

· Request-response (запрос-ответ). Принцип, на котором основано взаимодействие клиент-сервер. Запрос от клиента приводит к какому-либо типу реакции со стороны сервера (обычно к предоставлению службы или возврату запрошенных данных, но иногда — к сообщению об ошибке или отказе в доступе к службе, если данный клиент не имеет на это прав).

· Security (безопасность). Набор средств управления доступом и прав доступа, используемых для определения, может ли сервер разрешить выполнение запроса со стороны клиента на доступ к службе или ресурсу.

· Server (сервер). Компьютер, который отвечает на запросы со стороны сетевых клиентов на доступ к службе или к ресурсу.

· Server-based network (сеть с выделенным сервером). Тип или модель сети, в которой сетевой сервер предоставляет службы и ресурсы клиентским компьютерам и управляет доступом к этим службам и ресурсам.

· Sharing (предоставление в совместное использование, разделение). Способ, которым ресурсы становятся доступными в сети. Главной причиной создания сети является необходимость предоставления ресурсов в совместное использование.

· Specialized server (специализированный сервер). Тип сервера специального назначения. Это может быть сервер приложений, коммуникационный сервер, сервер каталогов или контроллер домена, факс-сервер, почтовый сервер, Web-сервер и т. п.

· Standalone. Этот термин описывает не подключенный к сети компьютер или устройство.

· User (пользователь). Человек, использующий компьютер, не важно, подключенный или не подключенный к сети.

· Wide Area Network, WAN (глобальная сеть). Множество объединенных сетей, в котором для межсетевых коммуникаций используются сторонние средства коммуникации. Соединения в глобальных сетях могут быть очень дорогими, так как стоимость связи растет с ростом ширины полосы пропускания. Таким образом, лишь небольшое число соединений в глобальных сетях поддерживают ту же полосу пропускания, что и обычные локальные сети.

· Workgroup model (модель рабочих групп). Так Microsoft называет одноранговые сети, которые включают в себя один или более компьютеров под управлением Windows NT.

Запомним эти термины и перейдем к обсуждению некоторых основ сетевых технологий.

Что такое сеть?

Сеть — это соединение между двумя или более компьютерами, позволяющее им разделять ресурсы. Хотя большинство сетей значительно сложнее, все они базируются на принципе предоставления ресурсов в совместное использование. Когда один компьютер соединяется с другим, проходит большая и сложная работа многих программных и аппаратных компонентов сети. Существует множество типов физических соединений и соответствующего программного обеспечения. В следующих разделах мы обсудим некоторые фундаментальные концепции, лежащие в основе всех сетей, и объясним, какие типы сетевых моделей подходят для различных областей бизнеса.

Одноранговые сети

Компьютеры в одноранговых сетях могут выступать как в роли клиентов, так и в роли серверов. Так как все компьютеры в этом типе сетей равноправны, одноранговые сети не имеют централизованного управления разделением ресурсов. Любой из компьютеров может разделять свои ресурсы с любым компьютером в той же сети. Одноранговые взаимоотношения также означают, что ни один компьютер не имеет ни высшего приоритета на доступ, ни повышенной ответственности за предоставление ресурсов в совместное пользование. Каждый пользователь в одноранговой сети является одновременно сетевым администратором. Это означает, что каждый пользователь в сети управляет доступом к ресурсам, расположенным на его компьютере. Он может дать всем остальным неограниченный доступ к локальным ресурсам, дать ограниченный доступ, а может не дать вообще никакого доступа другим пользователям. Каждый пользователь также решает, дать другим пользователям доступ просто по их запросу или защитить эти ресурсы паролем.

Благодаря гибкости и свободе в отношении сетевых ресурсов организационный хаос в одноранговой сети является нормой. По этим причинам основной проблемой в одноранговых сетях является безопасность. Вы можете установить одноранговую сеть, объединив ресурсы в рабочие группы, но у вас не будет средств обеспечения безопасности в масштабе сети. При установке в рабочей группе только те пользователи, которые знают пароль, могут получить доступ к ресурсам.

Этот тип сети может быть работоспособным в маленьких сетях, но также требует, чтобы пользователи знали и помнили различные пароли для каждого разделенного ресурса в сети. С ростом количества пользователей и ресурсов одноранговая сеть становится неработоспособной. Это происходит не потому, что сеть не может функционировать правильно, а потому, что пользователи не в состоянии справиться со сложностью сети.

К тому же большинство одноранговых сетей состоит из набора типичных персональных компьютеров, связанных общим сетевым носителем. Эти типы компьютеров не были разработаны для работы в качестве сетевых серверов, поэтому производительность сети может упасть, когда много пользователей попытаются одновременно получить доступ к ресурсам какого-то одного компьютера. К тому же пользователь, к чьей машине происходит доступ по сети, сталкивается с падением производительности в то время, когда компьютер выполняет затребованные сетевые службы. Например, если к компьютеру пользователя подключен принтер, к которому осуществляется доступ по сети, компьютер будет замедлять свою работу каждый раз, когда пользователи посылают задание на этот принтер. Это может раздражать того, кто работает на данной машине.

В одноранговой сети также трудно организовывать хранение и учет данных. Когда каждый сетевой компьютер может служить сервером, пользователям трудно отслеживать, на какой машине лежит интересующая их информация. Если 10 пользователей отвечают за набор документов, каждому из них может потребоваться искать конкретный файл на всех 10 машинах. Децентрализованная природа такого типа сети делает поиск ресурсов чрезвычайно сложным с ростом числа узлов, на которых должна происходить проверка. Децентрализация также затрудняет процедуру резервного копирования данных — вместо копирования централизованного хранилища данных вам нужно осуществлять резервное копирование на каждом сетевом компьютере, чтобы защитить разделенные данные.

На первый взгляд может показаться, что все эти проблемы и увеличивающаяся сложность делают одноранговые сети не стоящими рассмотрения. Однако имейте в виду, что одноранговые сети имеют серьезные преимущества перед сетями с выделенным сервером, особенно для маленьких организаций и сетей. Одноранговые сети являются наиболее легким и дешевым типом сетей для установки. Большинство одноранговых сетей требует наличия на компьютерах, кроме сетевой карты и сетевого носителя, только операционной системы, например Windows 95 или Windows for Workgroups. Как только компьютеры соединены, пользователи немедленно могут начинать предоставление ресурсов и информации в совместное пользование.

Вот некоторые преимущества одноранговых сетей:

· Они легки в установке и настройке.

· Отдельные машины не зависят от выделенного сервера.

· Пользователи в состоянии контролировать свои собственные ресурсы.

· Этот тип сетей недорог в приобретении и эксплуатации.

· Вам не нужно никакого оборудования или программного обеспечения, кроме операционной системы.

· Нет необходимости иметь отдельного человека в качестве выделенного администратора сети.

· Этот тип хорошо подходит для сетей с количеством пользователей, не превышающим десяти.

У одноранговых сетей есть также и недостатки:

· Вы можете применять сетевую безопасность одновременно только к одному ресурсу.

· Пользователи должны помнить столько паролей, сколько имеется разделенных ресурсов.

· Вам нужно производить резервное копирование отдельно на каждом компьютере, чтобы защитить все совместные данные.

· Когда кто-нибудь получает доступ к разделенному ресурсу, на компьютере, где этот ресурс расположен, ощущается падение производительности.

· Не существует централизованной организационной схемы для поиска и управления доступом к данным.

Сети с выделенным сервером

Хоть в английской терминологии такие сети обычно описываются термином client/server, Microsoft предпочитает термин server-based. Сервер представляет собой машину, чьей единственной функцией является реакция на клиентские запросы. Серверы редко управляются кем-то непосредственно — и то обычно только для того, чтобы установить, настроить или обслуживать его. В общем, сервер представляет собой сочетание специализированного программного обеспечения и оборудования, которое предоставляет службы в сети для остальных компьютеров (рабочих станций) или других процессов.

Сети с выделенным сервером опираются на специализированные компьютеры, называемые серверами, представляющими собой централизованные хранилища сетевых ресурсов и объединяющими централизованное обеспечение безопасности и управление доступом. В отличие от сетей с выделенным сервером, одноранговые сети не имеют централизованного обеспечения безопасности и управления.

Имеется несколько причин для реализации сети с выделенным сервером, включающих централизованное управление сетевыми ресурсами путем использования сетевой безопасности и управление посредством установки и настройки сервера. С точки зрения оборудования, серверные компьютеры обычно имеют более быстрый центральный процессор, больше памяти, большие жесткие диски и дополнительные периферийные устройства, например накопители на магнитной ленте и приводы компакт-дисков, по сравнению с клиентскими машинами. Серверы также ориентированы на то, чтобы обрабатывать многочисленные запросы на разделяемые ресурсы быстро и эффективно. Серверы обычно выделены для обслуживания сетевых запросов клиентов. В дополнение, физическая безопасность — доступ к самой машине — является ключевым компонентом сетевой безопасности. Поэтому важно, чтобы серверы располагались в специальном помещении с контролируемым доступом, отделенном от помещений с общим доступом.

Сети с выделенным сервером также предоставляют централизованную проверку учетных записей пользователей и паролей. Например, Windows NT использует доменную концепцию для управления пользователями, группами и машинами и для контроля над доступом к сетевым ресурсам. Прежде чем пользователь сможет получить доступ к сетевым ресурсам, он должен сообщить свое регистрационное имя и пароль контроллеру домена — серверу, который проверяет имена учетных записей и пароли в базе данных с такой информацией. Контроллер домена позволит доступ к определенным ресурсам только в случае допустимой комбинации регистрационного имени и пароля. Изменять связанную с безопасностью информацию в базе данных контроллера домена может только сетевой администратор. Этот подход обеспечивает централизованную безопасность и позволяет вам управлять ресурсами с изменяющейся степенью контроля в зависимости от их важности и расположения.

В отличие от одноранговой модели, сеть с выделенным сервером обычно требует только один пароль для доступа к самой сети, что уменьшает количество паролей, которые пользователь должен помнить. Кроме того, сетевые ресурсы типа файлов и принтеров легче найти, потому что они расположены на определенном сервере, а не на чьей-то машине в сети. Концентрация сетевых ресурсов на небольшом количестве серверов также упрощает резервное копирование и поддержку данных.

Сети с выделенным сервером лучше масштабируются — в сравнении с одноранговыми сетями. С ростом размера одноранговые сети сильно замедляют свою работу и становятся неуправляемыми. Сети с выделенным сервером, наоборот, могут обслуживать от единичных пользователей до десятков тысяч пользователей и географически распределенных ресурсов. Другими словами, сеть с выделенным сервером может расти с ростом компании, не оказываясь сдерживающим фактором.

Вот некоторые преимущества сетей с выделенным сервером:

· Они обеспечивают централизованное управление учетными записями пользователей, безопасностью и доступом, что упрощает сетевое администрирование.

· Более мощное оборудование означает и более эффективный доступ к сетевым ресурсам.

· Пользователям для входа в сеть нужно помнить только один пароль, что позволяет им получить доступ ко всем ресурсам, к которым имеют права.

Теперь посмотрим на некоторые недостатки сетей с выделенным сервером:

· Неисправность сервера может сделать сеть неработоспособной; в лучшем случае это означает потерю сетевых ресурсов.

· Такие сети требуют квалифицированного персонала для сопровождения сложного специализированного программного обеспечения, что увеличивает общую стоимость владения сетью.

· Стоимость также увеличивается благодаря потребности в выделенном оборудовании и специализированном программном обеспечении.

Подобно одноранговой модели, сеть с выделенным сервером также имеет недостатки. Первой в этом списке стоит необходимость дополнительных расходов на такие сети. Сеть с выделенным сервером требует наличия обученного персонала или наем на работу подготовленных сетевых администраторов что также увеличивают стоимость такой сети.

Есть и другие негативные аспекты сетей с выделенным сервером. Централизация ресурсов и управления упрощает доступ, контроль и объединение ресурсов, но при этом приводит к появлению точки, которая может привести к неполадкам во всей сети. Если сервер вышел из строя, — не работает вся сеть. В сетях с несколькими серверами потеря одного сервера означает потерю всех ресурсов, связанных с этим сервером. Также, если неисправный сервер является единственным источником информации о правах.доступа определенной части пользователей, эти пользователи не смогут получить доступ к сети.

Выбор сети

Выбор сети зависит от обстоятельств. Вам стоит выбирать одноранговую сеть только в том случае, если выполнены все следующие условия:

· Имеется не более 10 сетевых пользователей (желательно не более пяти).

· Все машины в сети находятся достаточно близко друг к другу, чтобы их можно было объединить в одну локальную сеть.

· Финансовые причины требуют недорогого решения.

· Вам не нужны специализированные серверы (например, факс-серверы, коммуникационные серверы или серверы приложений).

С другой стороны, сеть с выделенным сервером оправдана, если выполнено хотя бы одно из следующих условий:

· Требуется одновременный доступ более 10 пользователей. 4 Вам требуется централизованное управление, безопасность, управление ресурсами или резервное копирование.

· Вам требуется доступ к специализированным серверам или на

· грузка на сетевые ресурсы слишком велика.

· Вы используете объединенную сеть или вам требуется доступ к глобальной сети.

 

Сетевые протоколы

Компьютеры должны быть в состоянии пересылать данные друг другу, чтобы обеспечить возможность взаимодействия по сети. Это реализуется с помощью протоколов — общепринятых правил связи. В этой главе мы обсудим различные сетевые протоколы и реализацию на их основе сетевых коммуникаций.

Кроме того, мы познакомим вас со стандартами, на которых основаны сетевые протоколы: Open Standards Interconnection (OSI) Reference Model (сетевая модель OSI) и стандартами IEEE 802. Сетевая модель OSI была разработана Международной организацией по стандартизации (International Standards Organization) — ISO для обеспечения стандартизованного метода взаимодействия компьютеров. Стандарт 802 Института инженеров в области электротехники и электроники (Institute of Electrical and Electronic Engineers) далее развил эту модель. Как всегда мы расставим на пути указатели, которые помогут вам в подготовке к экзамену Networking Essentials и предоставим дополнительные ресурсы, которые могут потребоваться, если вы захотите узнать подробности обсуждающихся в этой главе вопросов

Сетевая модель OSI

По мере того как концепция сетевой работы распространялась в мире бизнеса, идея о возможности объединения сетей и отдельных систем становилась необходимостью. Однако, чтобы объединение сетей стало реальностью, необходим стандартный подход к сетевому взаимодействию. Решение пришло в 1978 году, когда ISO разработала стандарт архитектуры, который должен был способствовать достижению этой цели. Эти спецификации были пересмотрены в 1984 году и стали международными стандартами для сетевых коммуникаций. Сетевым администраторам важно знать историю и понимать функции этой спецификации, которая называется OSI Reference Model (сетевая модель OSI).

Модель OSI представляет уровневый подход к сетям. Каждый уровень модели обслуживает различные части процесса взаимодействия. Посредством разделения коммуникаций на уровни сетевая модель OSI делает менее сложной совместную работу оборудования и программного обеспечения, а разрешение проблем упрощается за счет предоставления конкретного метода взаимодействия компонентов. Теперь, когда мы знаем, почему была создана эта модель, мы рассмотрим, как она работает.

Не забывайте, что модель OSI является абстрактной. Далее мы обсудим соотношение наборов протоколов с этой моделью при обеспечении сетевых коммуникаций.

Изучение уровней

Сетевая модель OSI разбивает сетевые функции на семь уровней, как показано на рис. 3.1. Эти уровни описаны следующим образом:

Уровень 3: сетевой уровень

Network layer (сетевой уровень) адресует сообщения для доставки и преобразует логические сетевые адреса и имена в их физические эквиваленты. Этот уровень также решает вопросы маршрутизации между компьютерами. Чтобы решить, как доставить данные из одной точки в другую, сетевой уровень принимает во внимание различные факторы, такие как служебную информацию, альтернативные маршруты и приоритеты доставки. Этот уровень также осуществляет переключение пакетов, маршрутизацию данных и разрешение проблем с прохождением информации в сети.

Спецификации IEEE 802

Примерно в то же время, когда появилась сетевая модель OSI, IEEE опубликовал спецификации 802, которые определили стандарты для физических компонентов сети. Эти компоненты — сетевая карта (Network Interface Card, NIC) и сетевой носитель (network media) также числятся на физическом и канальном уровнях модели OSI. Спецификации IEEE 802 определили механизм, при помощи которого сетевой адаптер получает доступ к сетевому кабелю и передает данные. Как упоминалось выше, спецификации IEEE 802 фактически расширили сетевую модель OSI. Это расширение происходит на физическом и канальном уровнях, которые определяют, как более чем один компьютер может получить доступ к сети, избежав конфликтов с другими компьютерами в сети. Стандарты 802 детализируют эти уровни посредством разделения канального уровня на следующие подуровни (рис. 3.2):

· Logical Link Control (LLC) — подуровень управления логической связью.

· Media access control (MAC) — подуровень управления доступом к устройствам.

Спецификации IEEE 802 делятся на двенадцать отдельных категорий, каждая из которых имеет свой собственный номер, как описано ниже:

802.1 — Internetworking— объединение сетей.

802.2 — Logical Link Control, LLC — управление логической связью.

802.3 — Ethernet Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection (CSMA/CD) LANs (Ethernet) — множественный доступ к сетям Ethernet с проверкой несущей и обнаружением конфликтов.

802.4 — Token Bus LAN — локальные сети Token Bus.

802.5 — Token Ring LAN — локальные сети Token Ring.

802.6 — Metropolitan Area Network — городские сети.

802.7 — Broadband Technical Advisory Group — техническая консультационная группа по широкополосной передаче.

802.8 — Fiber Optic Technical Advisory Group — техническая консультационная группа по оптоволоконным сетям.

802.9 — Integrated Voice and Data Networks — интегрированные сети передачи голоса и данных.

802.10 — Network Security — сетевая безопасность.

802.11 — Wireless Networks — беспроводные сети.

802.12 - Demand Priority Access LAN, lOOVG-AnyLAN - локальные сети с приоритетом доступа по требованию.

Рис. 3.2. Спецификации IEEE 802 сетевой модели OSI

 

Определенный в спецификации 802.2 подуровень управления логической связью управляет связями между каналами данных и определяет использование точек логического интерфейса, называемых Services Access Points (Точки доступа к службам), которые другие компьютеры могут использовать для передачи информации с подуровня LLC на верхние уровни модели OSI.

Подуровень управления доступом к устройствам предоставляет параллельный доступ для нескольких сетевых адаптеров на физическом уровне. MAC имеет прямое взаимодействие с сетевой картой компьютера и отвечает за обеспечение безошибочной передачи данных между компьютерами в сети.

На этом теоретическое обсуждение сетевых моделей заканчивается. В следующем разделе мы обсудим соответствие наборов протоколов этой модели.

Сетевые протоколы

Сетевые протоколы предоставляют следующие услуги: адресацию и маршрутизацию информации, проверку на наличие ошибок, запрос повторной передачи и установление правил взаимодействия в конкретной сетевой среде. Эти услуги называются также услугами связи (link services). Вот некоторые популярные трансфертные протоколы:

DDP (Delivery Datagram Protocol — Протокол доставки дейтаграмм). Протокол передачи данных Apple, используемый в Apple-Talk.

IP (Internet Protocol — Протокол Internet). Часть набора протоколов TCP/IP, обеспечивающая адресную информацию и информацию о маршрутизации.

IPX (Internetwork Packet eXchange — Межсетевой обмен пакетами) и NWLink. Протокол Novell NetWare (и реализация этого протокола фирмой Microsoft, соответственно), используемый для маршрутизации и направления пакетов.

NetBEUI. Разработанный совместно IBM и Microsoft, этот протокол обеспечивает транспортные услуги для NetBIOS.

Транспортные протоколы

Наборы протоколов также содержат транспортные протоколы, ответственные за обеспечение надежной транспортировки данных между компьютерами. Вот некоторые популярные транспортные протоколы:

ATP (AppleTalk Transaction Protocol — Транзакционный протокол AppleTalk) и NBP (Name Binding Protocol — Протокол связывания имен). Сеансовый и транспортный протоколы AppleTalk.

NetBIOS/NetBEUI. NetBIOS устанавливает соединение между компьютерами, a NetBEUI предоставляет услуги передачи данных для этого соединения.

SPX (Sequenced Packet eXchange — Последовательный обмен пакетами) и NWLink. Ориентированный на соединения протокол Novell, используемый для обеспечения доставки данных (и реализация этого протокола фирмой Microsoft).

TCP (Transmission Control Protocol — протокол управления передачей). Часть набора протоколов TCP/IP, отвечающая за надежную доставку данных.

Прикладные протоколы

Наконец, существуют прикладные протоколы, ответственные за взаимодействия приложений. Вот некоторые популярные прикладные протоколы:,

AFP (AppleTalk File Protocol — Файловый протокол AppleTalk). Протокол удаленного управления файлами Macintosh.

FTP (File Transfer Protocol — Протокол передачи файлов). Еще один член набора протоколов TCP/IP, используемый для обеспечения услуг по передаче файлов.

NCP (NetWare Core Protocol — Базовый протокол NetWare). Оболочка и редиректоры клиента Novell.

SMTP (Simple Mail Transport Protocol — Простой протокол передачи почты). Член набора протоколов TCP/IP, отвечающий за передачу электронной почты.

SNMP (Simple Network Management Protocol — Простой протокол управления сетью). Протокол TCP/IP, используемый для управления и наблюдения за сетевыми устройствами.

Теперь мы более подробно рассмотрим сами протоколы.

Протоколы

Как уже упоминалось, компьютеры должны согласовать используемые протоколы, чтобы произошел успешный обмен данными. Следующие разделы предоставляют детальную информацию о наиболее распространенных сегодня протоколах.

NetBEUI

NetBEUI представляет собой простой транспортный протокол сетевого уровня, разработанный для поддержки протокола NetBIOS. Подо6но NetBIOS NetBEUI является немаршрутизируемым протоколом, так что он фактически не применяется в сетях масштаба предприятия. NetBEUI является самым быстрым транспортным протоколом доступным в Windows NT. Он очень хорош для быстрой передачи данных, но неприменим в маршрутизируемых сетях. Преимущества NetBEUI включают в себя скорость, хорошую защиту от ошибок, легкость реализации и малый расход памяти. Некоторые недостатки: немаршрутизируем, слабо поддерживается некоторыми аппаратными платформами, и для него доступно достаточно мало служебных инструментов.

TCP/IP

TCP/IP на сегодняшний день является наиболее распространенны набором протоколов в сетевых технологиях. Это произошло, в частности, благодаря колоссальному росту Интернета. TCP/IP способе» работать на больших расстояниях и очень гибок. Кроме того, он пре доставляет кроссплатформенную поддержку, возможности маршрутизации, так же как и поддержку SNMP (Simple Network Managemen Protocol — Простой протокол управления сетью), DHCP (Dynami» Host Configuration Protocol — Протокол динамической конфигурации узла), WINS (Windows Internet Name Service — Служба имен Windows в Интернет-протоколах), DNS (Domain Name Service — Служба формирования имен узлов), и может быть основой для других используемых протоколов. Однако богатый набор возможностей протоколов TCP/IP достигнут за счет дополнительных накладных расходов, которые могут сделать затруднительным его использование в некоторых сетях или приложениях.

AppleTalk

Протокол AppleTalk используется для взаимодействия с компьютерами Macintosh. Используя AppleTalk, вы позволяете клиентам Macintosh сохранять файлы и получать доступ к файлам на сервере Windows NT, печатать на принтерах NT, и наоборот. Обратите внимание: вы должны установить.NT Services for Macintosh, прежде чем устанавливать AppleTalk. Кроме того, поддержка файлов Macintosh доступна только на разделах NTFS.

АРРС

Протокол АРРС (Advanced Program-to-Program Communication — Усовершенствованное межпрограммное взаимодействие), разработанный IBM, представляет собой одноранговый протокол, используемый в архитектуре IBM SNA (System Network Architecture — системная сетевая архитектура) для использования на компьютерах серии AS/4001.

Х.25

Х.25 представляет собой набор глобальных протоколов, используемых в сетях с коммутацией пакетов. Он был разработан для соединения удаленных терминалов с головными компьютерами. В США доступно много других типов глобальных коммуникаций, и протокол Х.25 чаще встречается в Европе.

HDLC

HDLC (High-level Data Link Control — Высокоуровневое управление связью данных) представляет собой гибкий протокол связи данных битового уровня, основанный на протоколе SDLC (Synchronous Data Link Control — синхронное управление связью данных) фирмы IBM. Он был стандартизован ISO. HDLC может поддерживать полудуплексную или полнодуплексную передачу, сети с переключением каналов или сети с переключением пакетов, одноранговые сети или сети с выделенным сервером, кабельные и беспроводные носители.

XNS

Протокол XNS (Xerox Network System — Сетевая система Xerox) был создан фирмой Xerox для использования в сетях Ethernet. XNS является основой для протокола IPX/SPX фирмы Novell, но его редко можно найти в чистом виде в сегодняшних сетях.

Кабели и интерфейсы