Потребность в стандартах

Курс лекций по дисциплине «Информационные сети»

Составитель Соркина В.Е.

Оглавление

Оглавление. 1

Глава 1. 2

Глава 2 Физический и канальный уровни. 16

Глава 3 Сетевые устройства. 29

Глава 4 Локальные и глобальные сети. 41

Глава 5 IP-адресация. 55

Глава 6 ARP и RARP.. 74

Глава 7 Топологии. 85

Глава 8 Структурированная кабельная система и электропитание в сетях. 94

Глава 9 Уровни приложений, представлений, сеансовый и транспортный. 124

Глава 10 Протокол TCP/IP.. 136

Глава 11 Сетевой уровень и маршрутизация. 154

Глава 12 Управление сетью.. 186

Приложение В.. 199

Приложение Г. 201

Приложение Е.. 212

Глава 1 Организация сети и эталонная модель OSI

В этой главе: Организация сети

• Протоколы и их важность в организации
• Локальная сеть (LAN)
• Глобальная сеть (WAN)
• Программные и аппаратные особенности различных способов организации сети
• Определение и описание основных сетевых стандартов
• Функции каждого из уровней эталонной модели OSI
• Процесс инкапсуляции и взаимодействие между уровнями

Введение

Вэтой главе объясняются основные термины и концепции, применяемые в теории сетей и рассматриваются два различных типа сетей

Локальные сети ( Local Area Networks, LAN ), позволяющие предприятиям, применяющим в своей производственной деятельности компьютерные технологии, повысить эффективность коллективного использования одних и тех же ресурсов, например, файлов и принтеров

Глобальные сети ( Wide Area Networks, WAN ), делающие возможным обмен данными V между предприятиями, которые удалены на значительные расстояния друг от друга.

Наконец, будут рассмотрены эталонная модель взаимодействия открытых систем (Open System Interconnection, OSI) и процессы обмена данными между нижними уровнями этой модели.

Организация сети

Организацией сети называется обеспечение взаимосвязи между рабочими станциями, периферийным оборудованием (принтерами, накопителями на жестких дисках, сканерами, приводами CD-ROM) и другими устройствами При организации сети одной из задач является согласование различных типов компьютеров Независимо от того, какие устройства используются в сети — Macintosh, IBM-совместимые компьютеры или мэйнфреймы, — все они должны использовать для общения один и тот же язык Таким языком служит протокол, который является формальным описанием набора правил и соглашений, регламентирующих обмен информацией между устройствами в сети. Например, если группе людей поручают работу над общим проектом, то не имеет значения, кто эти люди по национальности — немцы, французы, итальянцы или американцы, — главное, чтобы они могли понять друг друга, т е разговаривали на одном языке. В современном мире такая группа людей, скорее всего, использовала бы английский язык. В сфере компьютерных технологий роль такого языка выполняют протоколы, которые понятны всем устройствам сети.

С чего все начиналось

Первые компьютеры были автономными устройствами. Другими словами, каждый компьютер работал отдельно, независимо от других. Очень скоро стала очевидной низкая эффективность такого подхода. Необходимо было найти решение, которое бы удовлетворяло трем перечисленным ниже требованиям, а именно:

• устраняло дублирование оборудования и ресурсов;
• обеспечивало эффективный обмен данными между устройствами;
• снимало проблему управления сетью.

Было найдено два решения, выполняющих поставленные условия. И это были локальные и глобальные сети.

Локальные сети

Локальные сети служат для объединения рабочих станций, периферии, терминалов и других устройств. Локальная сеть позволяет повысить эффективность работы компьютеров за счет совместного использования ими ресурсов, например файлов и принтеров. Как результат, это дает возможность предприятию использовать локальную сеть для связи воедино данных, функций обмена и вычислений, а также хранения информации на файл-серверах. Характерными особенностями локальной сети являются:

• ограниченные географические пределы;
• обеспечение многим пользователям доступа к среде с высокой пропускной способностью;
• постоянное подключение к локальным сервисам;
• физическое соединение рядом стоящих устройств.

Глобальные сети

Быстрое распространение компьютеров привело к увеличению числа локальных сетей. Они появились в каждом отделе и учреждении. В то же время каждая локальная сеть — это отдельный электронный остров, не имеющий связи с другими себе подобными. Стало очевидным, что использования технологии локальных сетей уже недостаточно.

Требовалось найти способ передачи информации от одной локальной сети к другой. Решить эту задачу помогло создание глобальных сетей. Глобальные сети служат для объединения локальных сетей и обеспечивают связь между компьютерами, находящимися в локальных сетях. Глобальные сети охватывают значительные географические пространства и дают возможность связать устройства, расположенные на большом удалении друг от друга.

При подключении компьютеров, принтеров и других устройств к глобальной сети возникает возможность совместного использования информации и ресурсов, а также доступа к Internet. Один из вариантов организации сети показан на рис. 1.1.

Рисунок 0‑1.1. При подключении компьютеров и принтеров к WAN становится возможным совместное использование информации

Потребность в стандартах

Втечение двух последних десятилетий наблюдался значительный рост глобальных сетей. Убедившись, что использование сетевых технологий сулит существенную экономию денежных средств и повышение производительности труда, крупные организации стали уделять особое внимание этому направлению. Новые технологии и продукты внедрялись сразу после их появления, и поэтому многие сети были сформированы с использованием различных аппаратных и программных средств. Вследствие этого многие сети оказались несовместимыми и стало сложным организовывать обмен информацией между компьютерами, использующими различные сетевые спецификации.

Для решения проблемы совместимости Международная организация по стандартизации (International Organization for Standardization, ISO) исследовала существующие схемы сетей. В результате исследования была признана необходимость в создании эталонной модели сети, которая смогла бы помочь поставщикам создавать совместимые сети. И в 1984 году ISO выпустила в свет эталонную модель взаимодействия открытых систем (OSI).

Эталонная модель OSI быстро стала основной архитектурной моделью взаимодействия между компьютерами. Несмотря на то, что были разработаны и другие архитектурные модели, большинство поставщиков сетей, желая сказать пользователям, что их продукты совместимы и способны работать с разными производимыми в мире сетевыми технологиями, ссылаются на их соответствие эталонной модели OSI. И действительно, эта модель является самым лучшим средством, имеющимся в распоряжении тех, кто надеется изучить технологию сетей.