Физический уровень

Прикладной уровень

Верхний уровень модели, обеспечивает взаимодействие пользовательских приложений с сетью. Этот уровень позволяет приложениям использовать сетевые службы, такие как удалённый доступ к файлам и базам данных, пересылка электронной почты. Пример: HTTP, POP3, TELNET.

Уровень представления

Этот уровень отвечает за преобразование протоколов и кодирование/декодирование данных. Запросы приложений, полученные с прикладного уровня, он преобразует в формат для передачи по сети, а полученные из сети данные преобразует в формат, понятный приложениям.

Может использоваться формат PICT — формат изображений, применяемый для передачи графики TIFF, который обычно используется для растровых изображений с высоким разрешением.

Сюда входят интерфейс электронных музыкальных инструментов MIDI для цифрового представления музыки, стандарт MPEG, используемый для сжатия и кодирования видеороликов на компакт-дисках, хранения в оцифрованном виде и передачи со скоростями до 1,5 Мбит/с.

Сеансовый уровень

5-й уровень модели отвечает за поддержание сеанса связи, позволяя приложениям взаимодействовать между собой длительное время

Транспортный уровень

4-й уровень модели предназначен для доставки данных без ошибок, потерь и дублирования в той последовательности, как они были переданы. При этом не важно, какие данные передаются, откуда и куда, то есть он предоставляет сам механизм передачи. Блоки данных он разделяет на фрагменты, размер которых зависит от протокола, короткие объединяет в один, а длинные разбивает. Пример: TCP, UDP.

Сетевой уровень

3-й уровень сетевой модели OSI предназначен для определения пути передачи данных. Отвечает за трансляцию логических адресов и имён в физические, определение кратчайших маршрутов, коммутацию и маршрутизацию, отслеживание неполадок и заторов в сети. На этом уровне работает такое сетевое устройство, как маршрутизатор.

Протоколы сетевого уровня маршрутизируют данные от источника к получателю. Пример: IP (Internet Protocol

).

Канальный уровень

Этот уровень предназначен для обеспечения взаимодействия сетей на физическом уровне и контроля за ошибками, которые могут возникнуть. Полученные с физического уровня данные он упаковывает во фреймы, проверяет на целостность, если нужно, исправляет ошибки (посылает повторный запрос поврежденного кадра) и отправляет на сетевой уровень. На этом уровне работают коммутаторы, мосты.

Физический уровень

Самый нижний уровень модели предназначен непосредственно для передачи потока данных. Осуществляет передачу электрических или оптических сигналов в кабель или в радиоэфир и, соответственно, их приём и преобразование в биты данных в соответствии с методами кодирования цифровых сигналов. Другими словами, осуществляет интерфейс между сетевым носителем и сетевым устройством.

На этом уровне работают концентраторы (хабы), повторители (ретрансляторы) сигнала и медиаконверторы.

Протоколы: USB, 802.11Wi-Fi.

Компоненты компьютерных сетей:

1. Сетевой шлюз — это организация обмена данными между двумя сетями с различными протоколами взаимодействия и подключения локальной сети к глобальной (разные архитектуры сети). Шлюз служит средством соединения существенно разнородных сетей.

2. Сетевые мосты бывают: локальные, удаленные, внутренние и внешние. Мост является устройством, соединяющим две сети, использующие одинаковые методы передачи данных.

3. Маршрутизатор - программа, определяющая оптимальный путь для каждого пересылаемого в сети пакета.

4. Концентратор – это устройство, объединяющее несколько каналов связей.

5. Повторитель – это устройство, обеспечивающее сохранение формы и амплитуды сигнала при передаче его на большие расстояния.

Способы передачи информации

Спутниковая связь. Линии связи через спутниковый транслятор обладают большой пропускной способностью, передают информацию с высокой надежностью вследствие низкого уровня помех. Эти достоинства делают спутниковую связь уникальным и эффективным средством передачи информации. Но эта связь очень дорогая, т.к. необходимо иметь наземные станции, антенны, собственно спутник.

Оптоволоконная связь. Благодаря огромной пропускной способности и помехозащищенности оптический кабель становится незаменимым в информационно-вычислительных сетях, где требуется передавать большие объемы информации с исключительно высокой надежностью в местных телевизионных сетях и локальных вычислительных сетях.

Радиосвязь. К сожалению радио, как беспроводной вид связи не свободно от недостатков. Атмосферные и промышленные помехи, взаимное влияние радиостанций, замирание на коротких волнах, высокая стоимость специальной аппаратуры – все это затрудняет использование радиосвязи в информационно-вычислительных сетях.

Модемная связь. Это наиболее распространенный на сегодняшний день вариант. Она позволяет создавать сети практически на неограниченной территории, причем, через них создаются как данные, так и речевая информация. В основе лежит стандартная телефонная линия и персональный компьютер.

Топология компьютерных сетей

Топология сети — логическая схема соединения каналами связи компьютеров (узлов сети). Чаще всего в локальных сетях используется одна из трех основных топологий: шинная, кольцевая или звездообразная. Большинство других топологий являются производными от перечисленных.

Шинная топология. При данном типе соединения компьютеры подключаются друг за другом последовательно. В качестве среды передачи данных используется коаксиальный кабель. Скорость передачи информации составляет не более 10 Мбит/с. Шинная топология является самым простым соединением компьютеров в сети и может быть построена даже неспециалистом. Как правило, количество компьютеров не превышает в этом случае 20. Самым большим недостатком при шинной топологии является низкая отказоустойчивость сети, так как при разрыве любого из соединений вся сеть перестает функционировать. Кроме того, скорость 10 Мбит/с слишком мала для передачи данных в современной сети.

Кольцевая топология. Кольцевая топология является частным случаем шинной и совмещает в себе ее достоинства и недостатки.

.

Звездообразная топология. При звездообразной топологии каждый компьютер соединяется кабелем со специальным устройством — сетевым концентратором (HUB). Кабелем служит витая пара, скорость передачи данных составляет 100 Мбит/с. Данная топология позволяет существенно улучшить отказоустойчивость, так как при обрыве связи в одном из сегментов вся остальная сеть продолжает функционировать. Необходимо отметить, что построение данной сети требует от установщика достаточно высокой квалификации и специального инструмента для обжима витой пары.