Канальный уровень 2 (Data Link Layer) - осуществляет передачу кадров (frames) данных от Сетевого уровня к Физическому. Кадры - это логически организованная структура, в которую можно помещать данные. Канальный уровень компьютера-получателя упаковывает "сырой" поток битов, поступающих от Физического уровня, в кадры данных. Простой кадр данных может быть представлен в следующем виде:

сеть драйвер протокол кабель



Рис. 2

где идентификатор-отправителя - адрес компьютера-отправителя, а идентификатор получателя - адрес компьютера-получателя. Управляющая информация используется для маршрутизации, а также указывает на тип пакета и его сегментацию. Данные - собственно передаваемая информация. CRC (остаток избыточной циклической суммы) - это сведения, которые помогут выявить ошибки, что, в свою очередь, гарантирует правильный прием информации.

Канальный уровень обеспечивает точность передачи кадров между компьютерами через Физический уровень. Это позволяет Сетевому уровнюсчитать передачу данных по сетевому соединению фактически безошибочной. Обычно, когда Канальный уровень посылает кадр, он ожидает со стороны получателя подтверждения приема. Канальный уровень получателя проверяет наличие возможных ошибок передачи. Кадры, поврежденные при передаче, или кадры, получение которых не подтверждено, посылаются повторно.

Физический уровень 1 (Physical Layer) - осуществляет передачу неструктурированного "сырого" потока битов по физической среде (например, сетевому кабелю). Здесь реализуются электрический, оптический, механический и функциональный интерфейсы с кабелем. Физический уровень также формирует сигналы, которые переносят данные, поступившие от всех вышележащих уровней. На этом уровне определяется способ соединения сетевого кабеля с платой сетевого адаптера, в частности, количество контактов в разъемах и их функции. Кроме того, здесь определяется способ передачи данных по сетевому кабелю.

Физический уровень предназначен для передачи битов (нулей и единиц) от одного компьютера к другому и отвечает за кодирование данных и синхронизацию передачи битов, гарантируя, что переданная единица будет воспринята как единица, а не как ноль. Наконец, Физический уровень устанавливает длительность каждого бита и способ перевода бита в соответствующие электрические или оптические импульсы, передаваемые по сетевому кабелю.

Краткое представление эталонной модели OSI может быть выражено следующей таблицей:

Таблица 6

№ уровня	Название уровня	Вид услуг уровня
7.	Прикладной уровень	Передача информации между программами
6.	Представительский уровень	Шифрование, кодирование, иногда сжатие данных
5.	Сеансовый уровень	Установка, поддержка и разрыв соединения
4.	Транспортный уровень	Точность доставки, качество услуг
3.	Сетевой уровень	Маршруты передачи, обработка и передача сообщений
2.	Канальный уровень	Управление каналом связи, доступ к среде передачи и адресация
1.	Физический уровень	Связь на уровне аппаратуры

5.Модель IEEE Project 802

В конце 1970-х годов, когда ЛВС стали реальностью, IEEE (Институт инженеров по электротехнике и радиоэлектронике - Institute of Electrical and Electronics Engineers - национальная организация США, определяющая сетевые стандарты) пришел к осознанию необходимости определения для них стандартов. В результате был выпущен Project 802, названный в соответствии с годом и месяцем своего издания (1980г,. февраль). Хотя публикация стандартов IEEE опередила публикацию стандартов OSI, оба проекта велись приблизительно в одно время и при обмене полной информацией, что и привело к созданию двух совместимых моделей.

Project 802 установил стандарты для физических компонентов сети - интерфейсных плат и кабельной системы, - с которыми имеют дело Физический и Канальный уровни модели OSI. Эти стандарты, называемые 802-спецификациями, распространяются:

на платы сетевых адаптеров;

компоненты глобальных вычислительных сетей;

компоненты сетей, при построении которых используют коаксиальный кабель и витую пару.

802-спецификации определяют способы, в соответствии с которыми платы сетевых адаптеров осуществляют доступ к физической среде и передают по ней данные. Сюда относятся соединение, поддержка и разъединение сетевых устройств.

Стандарты ЛВС, определенные Project 802, делятся на 12 категорий, каждая из которых имеет свой номер, например:

802.3 - ЛВС с множественным доступом, контролем несущей и обнаружением коллизий (Ethernet);

802.6 - сеть масштаба города (Metropolitan Area Network, MAN);

802.9 - Интегрированные сети с передачей речи и данных (Integrated Voice/Data Networks);

802.10 - Беспроводная сеть.

Стандартные стеки коммуникационных протоколов

Модель OSI является эталонной, концептуальной (т.е. теоретической) схемой взаимодействия открытых систем. На практике многоуровневая реализация работы в компьютерной сети поддерживается иерархически организованным набором протоколов, который называется стеком коммуникационных протоколов.

Протокол - это формализованные правила, определяющие последовательностьи формат сообщений, которыми обмениваются сетевые компоненты, лежащие на одном уровне, но в разных узлах сети. Коммуникационные протоколы могут быть реализованы как программно, так и аппаратно. Протоколы нижних уровней часто реализуются комбинацией программных и аппаратных средств, протоколы верхних уровней - как правило, чисто программными средствами. Понятно, что один и тот же алгоритм может быть запрограммирован с разной степенью эффективности. Точно также и протокол может иметь несколько программных реализаций. На эффективность взаимодействия устройств в сети влияет качество всей совокупности протоколов, составляющих стек, в частности, насколько рационально распределены функции между протоколами разных уровней и насколько хорошо определены интерфейсы между ними.

В настоящее время в сетях используется большое количество стеков коммуникационных протоколов, и наиболее популярнымиявляются стеки: TCP/IP, IPX/SPX, NetBIOS/SMB, OSI и др. Количество уровней в стеках часто не соответствует рекомендуемому моделью OSI разбиению. В частности, функции сеансового и представительного уровней, как правило, объединены с с прикладным уровнем. Такое несоответствие связано с тем, что модель OSI появилась как результат обобщения уже существующих и реально используемых стеков, а не наоборот.

Стек TCP/IP

Разработанный более 20 лет назад по инициативе Министерства обороны США для связи экспериментальной сети ARPAnet с другими сетями как набор общих протоколов для разнородной вычислительной среды, стек TCP/IP сегодня используется для связи компьютеров всемирной информационной сети Internet, а также в огромном количестве корпоративных сетей. Основными протоколами стека, давшими ему название, являются протоколы IP и TCP. Эти протоколы в терминологии модели OSI оносятся к сетевому и транспортному уровням соответственно.

Стек TCP/IP на нижнем уровне поддерживает все популярные стандарты физического и канального уровней: для локальных сетей - это Ethernet, Token Ring, FDDI, для глобальных - протоколы работы на аналоговых коммутируемых и выделенных линиях SLIP, PPP протоколы территориальных сетей X.25 и ISDN. За долгие годы использования в сетях разных организаций и стран он также вобрал в себя большое количество протоколов прикладного уровня. К ним относятся такие популярные протоколы, как протокол пересылки файлов FTP, протокол эмуляции терминала telnet, почтовый протокол SMTP, используемый в электронной почте Internet, гипертекстовые сервисы службы WWW и многие другие. Модель OSI помогает определить, какие протоколы нужно использовать на каждом уровне, и продукты от разных производителей, которые соответствуют этой модели, могут вполне корректно взаимодействовать друг с другом.

Таблица 7 Стек протоколов TCP/IP

NFS	SNMP	FTP	Telnet	SMTP
XDR
RPC
TCP
IP
ЛВС-драйверы
Управление доступом к среде
Физический

Сетевая архитектура Ethernet: происхождение, основные характеристики

Сетевая архитектура (network architecture) - это комбинация стандартов, топологий и протоколов, необходимых для создания работоспособной сети. Сетевая архитектура определяет сетевую технологию - согласованный набор стандартных протоколов и реализующих их программно-аппаратных средств (например, сетевых адаптеров, драйверов, кабелей и разъемов), достаточный для построения вычислительной сети. «Достаточный» подразумевает то обстоятельство, что этот набор представляет собой минимальный набор средств, с помощью которых можно построить работоспособную сеть. Иногда сетевые технологии называют базовыми технологиями, имея в виду то, что на их основе строится базис любой сети. Примерами базовых сетевых технологий могут служить такие известные технологии ЛВС, как Ethernet, Token Ring, FDDI, или же технологии территориальных сетей X.25 и frame relay. Для получения работоспособной сети в этом случае достаточно приобрести программные и аппаратные средства, относящиеся к одной базовой технологии - сетевые адаптеры с драйверами* Драйвер (driver) - программа, управляющая контроллером периферийного устройства (ПУ). Контроллеры ПУ принимают команды и данные от процессора в свой внутренний буфер, который часто называется регистром или портом, затем выполняют необходимые преобразования этих данных и команд в соответствии с форматами, понятными ПУ, и выдают их на внешний интерфейс, т.е. набор проводов, соединяющих компьютер и ПУ для обмена информацией по этим проводам согласно определенному набору правил, называемому протоколом. (Согласно сложившейся практике, производители периферийных устройств и устанавливаемых в компьютер плат контроллеров отвечают и за поставку к ним драйверов). Распределение обязанностей между контроллером и драйвером ПУ может быть разным, но обычно контроллер выполняет набор простых команд по управлению ПУ, а драйвер использует эти команды, чтобы заставить устройство совершать более сложные действия по некоторому алгоритму. Для одного и того же контроллера можно разработать различные драйверы, которые будут управлять данным ПУ по-разному - одни лучше, а другие хуже - в зависимости от опыта и способностей программистов, их разработавших. Сетевой адаптер (Network Interface Card, NIC) вместе со своим драйвером реализует второй, канальный уровень модели открытых систем в конечном узле сети - компьютере и выполняют совместно две операции: передачу и прием кадра. Сетевые драйверы обеспечивают связь между платами с/а и работающими на компьютере редиректорами. Редиректор принимает запросы ввода/вывода, относящиеся к файлам на удаленном компьютере и переадресовывает их по сети на тот удаленный компьютер. В зависимости от того, какой протокол реализует адаптер, адаптеры делятся на Ethernet-адаптеры, Token Ring-адаптеры, FDDI-адаптеры и т.д., концентраторы, коммутаторы, кабельную систему - и соединить их в соответствии с требованиями стандарта на данную технологию.

В настоящее время наиболее популярной сетевой технологией является Ethernet. В конце 1960-х годов Гавайский университет, расположенный на обширной территории, разработал глобальную вычислительную сеть (ГВС) под названием ALOHA, объединив все имеющиеся у него компьютеры. Это была первая сеть, построенная на принципе случайного метода доступа к разделяемой среде передачи данных (в качестве такой среды может использоваться толстый или тонкий коаксиальный кабель, витая пара, оптоволокно или радиоволны, как в случае сети ALOHA).

Метод доступа - набор правил, которые определяют, как компьютер должен отправлять и принимать данные по сетевому кабелю (т.е. они управляют траффиком в сети). Выбор метода доступа, который будет применен в сетевой среде, не менее важен, чем выбор правильного протокола. Методы доступа служат для предотвращения одновременного доступа к кабелю нескольких компьютеров, упорядочивая передачу и прием данных по сети и гарантируя, что в каждый момент времени только один компьютер может работать на передачу. Случайный метод доступа, который был реализован в сети ALOHA, получил название CSMA/CD (carrier-sense miltiple access and collision defection) - метод множественного доступа с контролем несущей и обнаружением коллизий. Коллизией называется ситуация, когда одновременно два или более компьютера решают, что сеть свободна, и начинают передавать данные, что приводит к тому, что передаваемые ими пакеты "столкнутся" друг с другом и будут испорчены. Название метода CSMA/CD интерпретируется следующим образом: все компьютеры сети как бы "прослушивают" кабель, отсюда - контроль несущей. Чаще всего сразу несколько компьютеров в сети "хотят" передать данные, отсюда - множественный доступ. Передавая данные, компьютеры "прослушивают" кабель, чтобы, обнаружив коллизии, приостановить передачу данных на случайный интервал времени, а затем возобновить передачу, отсюда - обнаружение коллизий.

Сеть ALOHA послужила основой для современных сетей Ethernet, первая из которых как конечный продукт появилась в 1975г. Первоначальная Ethernet представляла собой сеть со скоростью передачи 2,94 Мбит/с и объединяла более 100 компьютеров с помощью кабеля длиной в 1 км. В 1980г. был принят стандарт Ethernet. К настоящему времени число сетей, построенных на основе этой технологии, оценивается в 5 миллионов, а количество компьютеров, работающих в таких сетях, - в 50 миллионов.

Основные характеристики сети Ethernet:

традиционная топология- линейная шина;

другие топологии- звезда-шина;

тип передачи- узкополостная Системы с узкополостной передачей данных (baseband) передают их в виде цифрового сигнала одной частоты. Сигналы представляют собой дискретные электрические или световые импульсы. При таком способе вся емкость коммуникационного канала используется для передачи одного импульса, или другими словами, цифровой сигнал использует всю полосу пропускания канала. Полоса пропускания - это разница между максимальной и минимальной частотой, которая может быть передана по кабелю. Каждое устройство в сетях с узкополостной передачей посылает данные в обоих направлениях, а некоторые могут одновременно и передавать их, и принимать.;

метод доступа- CSMA/CD;

спецификации- IEEE 802.3;

скорость передачи данных- 10 и 100 Мбит/с;

кабельная система- толстый и тонкий коаксиальный кабель, неэкранированная витая пара

Занятие 7. Драйверы. Передача данных по сети (2 часа)

Назначение драйверов. Драйверы и модель OSI. Установка и удаление драйверов. Структура, функции пакетов и их рассылка.

Драйверы (drivers) [иногда их называют драйверами устройств (device driver)] - это программное обеспечение, позволяющее компьютеру работать с различными устройствами. Даже если какое-либо устройство физически подключено к компьютеру, операционная система не сможет взаимодействовать с ним до тех пор, пока не будет установлен и правильно сконфигурирован драйвер этого устройства. Драйвер- это программа, которая «говорит» компьютеру, как надо управлять или работать с устройством, чтобы оно правильно выполняло все свои функции.

Занятие 8. Беспроводные сети: их типы (2 часа)

Преимущества беспроводной среды. Типы беспроводных сетей. ЛВС. Точки доступа. Расширенные ЛВС. Способы передачи: инфракрасное излучение, радипередача в узком спектре (одночастотная), радиопередача в рассеянном диапазоне. Беспроводной мост. Мобильные сети: пакетное радиосоединение, сотовые сети, спутниковые станции.

Словосочетание "беспроводная среда" сети может ввести в заблуждение, поскольку означает полное отсутствие проводов в сети. В действительности беспроводные компоненты взаимодействуют с сетью, в которой - как среда передачи - используется кабель. Такая сеть со смешанными компонентами называется гибридной.

Беспроводная среда привлекательна тем, что ее компоненты:

обеспечивают временное подключение к существующей кабельной сети;

помогают организовать резервное копирование в существующую кабельную сеть;

гарантируют определенный уровень мобильности;

позволяют снять ограничения на максимальную протяженность сети, накладываемые медными и даже оптоволоконными кабелями.

Возможности

Идея беспроводной среды весьма привлекательна, так как ее компоненты:

· обеспечивают временное подключение к существующей кабельной сети;

· помогают организовать резервное копирование в существующую кабельную сеть;

· гарантируют определенный уровень мобильности;

· позволяют снять ограничения на максимальную протяженность сети, накладываемые медными или даже оптоволоконными кабелями.

Применение

Трудность установки кабеля -- фактор, который дает беспроводной среде неоспоримое преимущество. Она может оказаться особенно полезной в следующих ситуациях:

· в помещениях, заполненных людьми (например, в прихожей или приемной);

· для людей, которые не работают на одном месте (например, для врачей или медсестер); ^:

· в изолированных помещениях и зданиях;

· в помещениях, планировка которых часто меняется;

· в строениях (например, памятниках истории или архитектуры), где прокладывать кабель непозволительно.

Типы беспроводных сетей

В зависимости от технологии беспроводные сети можно разделить на три типа:

· локальные вычислительные сети;

· расширенные локальные вычислительные сети;

· мобильные сети (переносные компьютеры).

Основные различия между этими типами сетей -- параметры передачи. Локальные и расширенные локальные вычислительные сети используют передатчики и приемники, принадлежащие той организации, в которой функционирует сеть. Для переносных компьютеров в качестве среды передачи сигналов выступают AT&T, MCI, Sprint, местные телефонные компании и их общедоступные службы.

Локальные вычислительные сети

Типичная беспроводная сеть выглядит и функционирует практически так же, как и обычная, за исключением среды передачи. Беспроводной сетевой адаптер с трансивером установлен в каждом компьютере, и пользователи работают так, будто их компьютеры соединены кабелем.

Точки доступа

Трансивер, называемый иногда точкой доступа (access point), обеспечивает обмен сигналами между компьютерами с беспроводным подключением и остальной сетью.

В беспроводных ЛВС используются небольшие настенные трансиверы. Они устанавливают радиоконтакт между переносными устройствами. Такую сеть нельзя назвать полностью беспроводной именно из-за использования этих трансиверов.

Способы передачи

Беспроводные локальные сети используют четыре способа передачи данных:

§ инфракрасное излучение;

§ лазер;

§ радиопередачу в узком спектре (одночастотная передача);

§ радиопередачу в рассеянном спектре.

Рис. 3. Беспроводной переносной компьютер подключается к точке доступа

Инфракрасное излучение

Все инфракрасные беспроводные сети используют для передачи данных инфракрасные лучи. В подобных системах необходимо генерировать очень сильный сигнал, так как в противном случае значительное влияние будут оказывать другие источники, например окна.

Этот способ позволяет передавать сигналы с большой скоростью, поскольку инфракрасный свет имеет широкий диапазон частот. Инфракрасные сети способны нормально функционировать на скорости 10 Мбит/с.

Существует четыре типа инфракрасных сетей.

§ Сети прямой видимости.

Как говорит само название, в таких сетях передача возможна лишь в случае прямой видимости между передатчиком и приемником.

§ Сети на рассеянном инфракрасном излучении.

При этой технологии сигналы, отражаясь от стен и потолка, в конце концов достигают приемника. Эффективная область ограничивается примерно 30 м (100 футами), и скорость передачи невелика (так как все сигналы отраженные).

§ Сети на отраженном инфракрасном излучении.

В этих сетях оптические трансиверы, расположенные рядом с компьютером, передают сигналы в определенное место, из которого они переадресуются соответствующему компьютеру.

§ Широкополосные оптические сети.

Эти инфракрасные беспроводные сети предоставляют широкополосные услуги. Они соответствуют жестким требованиям мультимедийной среды и практически не уступают кабельным сетям.

Хотя скорость и удобство использования инфракрасных сетей очень привлекательны, возникают трудности при передаче сигналов на расстояние более 30 м (100 футов). К тому же такие сети подвержены помехам со стороны сильных источников света, которые есть в большинстве организаций.

Лазер



Рис. 4. Переносной компьютер для вывода на печать использует инфракрасный луч

Лазерная технология похожа на инфракрасную тем, что требует прямой видимости между передатчиком и приемником. Если по каким-либо причинам луч будет прерван это прервет и передачу.

Радиопередача в узком спектре (одночастотная передача)

Этот способ напоминает вещание обыкновенной радиостанции. Пользователи настраивают передатчики и приемники на определенную частоту. При этом прямая видимость необязательна, площадь вещания составляет около 46 500 м² (500 000 квадратных футов).

Сигнал высокой частоты, который используется, не проникает через металлические или железобетонные преграды.

Доступ к такому способу связи осуществляется через поставщика услуг, например Motorola. Поставщик услуг соответствует всем требованиям FCC (Federal Communications Commission). Связь относительно медленная (около 4,8 Мбит/с).

Радиопередача в рассеянном спектре

При этом способе сигналы передаются в некоторой полосе частот, что позволяет избежать проблем связи, присущих одночастотной передаче.

Доступные частоты разделены на каналы, или интервалы. Адаптеры в течение предопределенного промежутка времени настроены на установленный интервал, после чего переключаются на другой интервал. Переключение всех компьютеров в сети происходит синхронно.

Чтобы защитить данные от несанкционированного доступа, применяют кодирование.

Скорость передачи в 250 Кбит/с (килобит в секунду) относит данный способ к разряду самых медленных. Но есть сети, построенные на его основе, которые передают данные со скоростью до 2 Мбит/с на расстояние до 3,2 км -- на открытом пространстве и до 120 м -- внутри здания.

Это тот случай, когда технология позволяет получить по-настоящему беспроводную сеть. Например, два (или более) компьютера, оснащенные адаптерами Xircom CreditCard Netwave с операционными системами типа Microsoft Windows 95 или Microsoft Windows NT, могут без кабеля функционировать как одноранговая сеть. В то же время, если сеть на основе Windows NT Server уже работает, Вы можете связать эти сети, добавив к одному из компьютеров Windows NT-сети устройство Netwave Access Point.

Передача «точка-точка»

Данный способ передачи несколько выходит за рамки существующего определения сети. Технология передачи «точка-точка» предусматривает обмен данными только между компьютерами, в отличие от взаимодействия между несколькими компьютерами и периферийными устройствами. Однако, чтобы организовать сеть с беспроводной передачей, надо использовать дополнительные компоненты, такие, как одиночные и хост-трансиверы. Их можно устанавливать как на автономных компьютерах, так и на компьютерах, подключенных к сети.

Эта технология, основанная на последовательной передаче данных, обеспечивает:

§ высокоскоростную и безошибочную передачу, применяя радиоканал «точка-точка»;

§ проникание сигнала через стены и перекрытия;

§ скорость передачи от 1,2 до 38,4 Кбит/с на расстояние до 60 м -- внутри здания и на 530 м -- в условиях прямой видимости.

Подобные системы позволяют передавать сигналы между компьютерами, между компьютерами и другими устройствами, например принтерами или сканерами штрих-кода.

Расширенные локальные сети

Некоторые типы беспроводных компонентов способны функционировать в расширенных локальных вычислительных сетях так же, как их аналоги -- в кабельных сетях. Беспроводной мост, например, соединяет сети, находящиеся друг от друга на расстоянии до трех миль.

Многоточечное беспроводное соединение

Компонент, называемый беспроводным мостом (wireless bridge), помогает установить связь между зданиями без участия кабеля. Как обычный мост служит людям для перехода с одного берега реки на другой, так и беспроводной мост прокладывает для данных путь между двумя зданиями. Мост AIRLAN/Bridge Plus, например, использует технологию радиопередачи в рассеянном спектре для создания магистрали, соединяющей ЛВС. Расстояние между ними, в зависимости от условий, может достигать 5 км, Стоимость эксплуатации такого устройства не покажется чрезмерной, поскольку отпадет необходимость арендовать линии связи.

Беспроводные мосты дальнего действия

Если расстояние, которое «покрывает» беспроводной мост, недостаточно, можно установить мост дальнего действия. Для работы с сетями Ethernet и Token Ring на расстояние до 40 км он также использует технологию радиопередачи в рассеянном¹ спектре. Его стоимость (как и обыкновенного беспроводного моста) может оказаться вполне удовлетворительной, так как отпадут затраты на аренду микроволновых каналов или линий Т1. Линия Т1 -- это стандартная цифровая линия, предназначенная для передачи данных со скоростью до 1,544 Мбит/с. По ней можно передавать и речь, и данные.



Рис. 5. Беспроводной мост, соединяющий две локальные сети

Мобильные сети

В беспроводных мобильных сетях в качестве среды передачи выступают телефонные системы и общественные службы. При этом используются:

* пакетное радиосоединение;

* сотовые сети;

* спутниковые станции.

Работники, которые постоянно находятся в разъездах, могут воспользоваться этой технологией: имея при себе переносные компьютеры или PDA (Personal Digital Assistants), они будут обмениваться электронной почтой, файлами и другой информацией.

Такая форма связи удобна, но довольно медленна. Скорость передачи -- от 8 Кбит/с до 28,8 Кбит/с. А если запущена система коррекции ошибок, скорость становится еще меньше.

Для подключения переносных компьютеров к основной сети применяют беспроводные адаптеры, использующие технологию сотовой связи. Небольшие антенны, установленные на переносных компьютерах, связывают их с окружающими радиоретрансляторами.

Пакетное радиосоединение

При пакетном радиосоединении данные разбиваются на пакеты (подобные сетевым пакетам), в которых содержится следующая информация:

§ адрес источника;

§ адрес приемника;

§ информация для коррекции ошибок.

Пакеты передаются на спутник, который транслирует их в широковещательном режиме. Затем устройства с соответствующим адресом принимают эти пакеты.

Сотовые сети

Сотовые цифровые пакеты данных (Cellular Digital Packet Data, CDPD) используют ту же технологию, что и сотовые телефоны. Они передают данные по существующим для передачи речи сетям в те моменты, когда эти сети не заняты. Это очень быстрая технология связи с задержкой в доли секунды, что делает ее вполне приемлемой для передачи в реальном масштабе времени.

В сотовых сетях, как и в других беспроводных сетях, необходимо найти способ, который позволит подключиться к существующей кабельной сети. Nortel out of Mississauga (Онтарио, Канада) -- компания, которая производит интерфейсный" блок Ethernet (Ethernet Interface Unit, E1U), предназначенный для этой цели.

Микроволновые системы

Микроволновая технология помогает организовать взаимодействие между зданиями небольших, компактных системах, например в университетских городках.

На сегодняшний день микроволновая технология -- наиболее распространенная в Соединенных Штатах метод передачи данных на дальние расстояния. Он идеален при взаимодействии -- в прямой видимости -- двух точек, таких, как:

спутник и наземная станция;

два здания;

любые объекты, которые разделяет большое открытое пространство (например, водная поверхность или пустыня).

Микроволновая система состоит из следующих компонентов.

Двух радиотрансиверов. Один для генерации сигналов (передающая станция), а другой -- для приема (приемная станция).

Двух направленных антенн. Они нацелены друг на друга так, чтобы осуществить прием сигналов, передаваемых трансиверами. Эти антенны часто устанавливают на вышки, чтобы покрыть большие расстояния.

Резюме

Беспроводные соединения используются для передачи данных в локальных вычислительных сетях, расширенных локальных вычислительных сетях и мобильных сетях. Типичная беспроводная сеть работает так же, как и кабельная сеть. Плата беспроводного адаптера с трансивером установлена в каждом компьютере, и пользователи работают так, будто их компьютеры соединены кабелем.

Беспроводная сеть использует инфракрасное излучение, лазер, радиопередачу в узком и рассеянном спектре. Дополнительный метод -- связь «точка-точка», при котором обмен данными осуществляется только между двумя компьютерами, а не между несколькими компьютерами и периферийными устройствами.

ЛВС могут быть расширены -- без применения кабеля -- с помощью компонента, называемого беспроводным мостом. Он обеспечивает связь между зданиями, которые разделяют расстояния до 40 км.

Мобильные сети в качестве среды передачи используют телефонные системы и общественные службы. Прием и передача сигналов осуществляется с помощью пакетного радиосоединения, сотовых сетей и спутниковых станций.

Занятие 10. Протоколы. Передача данных по кабелю (4 часа)

Назначение протоколов и их работа. Маршрутизируемые и немаршрутизируемые протоколы

Протоколы (protocols) -- это набор правил и процедур, регулирующих порядок осуществления некоторой связи. Например, дипломаты какой-либо страны четко придерживаются протокола при общении с дипломатами других стран. В компьютерной среде правила связи служат тем же целям. Протоколы -- это правила и технические процедуры, позволяющие нескольким компьютерам при объединении в сеть общаться друг с другом. Три основных момента, касающихся протоколов.

1. Существует множество протоколов. И хотя все они участвуют в реализации связи, каждый протокол имеет различные цели, выполняет различные задачи, обладает своими преимуществами и ограничениями.

2. Протоколы работают на разных уровнях модели OSI. Функции протокола определяются уровнем, на котором он работает.

Если, например, какой-то протокол работает на Физическом уровне, то это означает, что он обеспечивает прохождение пакетов через плату сетевого адаптера и их поступление в сетевой кабель.

3. Несколько протоколов могут работать совместно. Это так называемый стек, или набор, протоколов.

Как сетевые функции распределены по всем уровням модели OSI, так и протоколы совместно работают на различных уровнях стека протоколов. Уровни в стеке протоколов соответствуют уровням модели OSI. В совокупности протоколы дают полную характеристику функциям и возможностям стека.

Работа протоколов

Передача данных по сети, с технической точки зрения, должна быть разбита на ряд последовательных шагов, каждому из которых соответствуют свои правила и процедуры, или протокол. Таким образом, сохраняется строгая очередность в выполнении определенных действий.

Кроме того, эти действия (шаги) должны быть выполнены в одной и той же последовательности на каждом сетевом компьютере. На компьютере-отправителе эти действия выполняются в направлении сверху вниз, а на компьютере-получателе - снизу вверх.

Компьютер-отправитель

Компьютер-отправитель в соответствии с протоколом выполняет следующие действия:

§ разбивает данные на небольшие блоки, называемые пакетами, с которыми может работать протокол;

§ добавляет к пакетам адресную информацию, чтобы компьютер-получатель мог определить, что эти данные предназначены именно ему;

§ подготавливает данные к передаче через плату сетевого адаптера и далее -- по сетевому кабелю.

Компьютер-получатель

Компьютер-получатель в соответствии с протоколом выполняет те же действия, но только в обратном порядке:

§ принимает пакеты данных из сетевого кабеля через плату сетевого адаптера;

§ передает пакеты в компьютер;

§ удаляет из пакета всю служебную информацию, добавленную компьютером-отправителем;

§ копирует данные из пакетов в буфер -- для их объединения в исходный блок данных;

§ передает приложению этот блок данных в том формате, который оно использует.

И компьютеру-отправителю, и компьютеру-получателю необходимо выполнять каждое действие одинаковым способом, с тем чтобы пришедшие по сети данные совпадали с отправленными.

Если, например, два протокола будут по-разному разбивать данные на пакеты и добавлять информацию (о последовательности пакетов, синхронизации и для проверки ошибок), тогда компьютер, использующий один из этих протоколов, не сможет успешно связаться с компьютером, на котором работает другой протокол.

Маршрутизируемые и немаршрутизируемые протоколы

До середины 80-х годов большинство локальных сетей были изолированными. Они обслуживали один отдел или одну компанию и редко объединялись в крупные системы|. Однако, когда локальные сети достигли высокого уровня развития и объем передаваемой ими коммерческой информации возрос, ЛВС стали компонентами больших сетей.

Данные, передаваемые из одной локальной сети в другую по одному из возможных маршрутов, называются маршрутизированными. Протоколы, которые поддерживают передачу данных между сетями по нескольким маршрутам, называются маршрутизируемыми (routable) протоколами. Так как маршрутизируемые протоколы могут использоваться для объединения нескольких локальных сетей в глобальную сеть, их роль постоянно возрастает.

Занятие 11. Сетевые приложения. Электронная почта. Программы MS Exchange, MS Outlook

Клиент-серверная технология доставки э-почты. Протоколы SMTP, POP. Поддержка кириллицы. Вложения. MIME-технология. Работа в среде программ MS Exchange, MS Outlook.

Занятие 12. Интернет: услуги, поиск ресурсов, подключение

Использование символической адресации в Интернет. Система DNS. WWW-технологии и программы-просмотрщики WWW ресурсов. Механизмы поиска информации в Интернет. Виртуальные библиотеки.

Литература по курсу

Основная

Microsoft Corporation. Компьютерные сети. Учебный курс/Пер. с англ.- М.: Издат. Отдел "Русская редакция" ТОО "Channel Trading Ltd.".- 1997.- 696 с.: ил. ISBN 5-7502-0026-4.

*Олейников М. Internet для всех. Серия книг "Справочное руководство пользователя персонального компьютера".- М.: Познавательная книга плюс, 2000.- 656с.: ISBN5_8321_0104_9.

Дополнительная

Книга имеется в библиотеке Белорусского университета культурыГрир Т. Сети интранет/Пер. С англ.- М.: Изд.-торг. Дом "Русская редакция", 2000.- 368с.: ил. ISBN 5-7502-0108-2.

*Интернет-технологии для пользователя: В 2-х ч. Ч.1. Работа с основными ресурсами Интернета: Учеб. пос.- Мн.: РИВШ БГУ, 2000.- 134с. ISBN 985-6299-80-2.

*Интернет- технологии для пользователя: В 2-х ч. Ч.2. Проектирование, разработка и публикация Web-узла: Учеб. пос.- Мн.: РИВШ БГУ, 2000.- 88с. ISBN 985-6299-80-2.

*Кенцл Т. Форматы файлов Internet /Пер. с англ.- СПб.: Питер, 1997.- 320с.: ил. ISBN5_88782_198_1.

*Кент П. Internet /Пер. с англ. В.Л. Григорьева.- М.: Компьютер, ЮНИТИ, 1996.- 368с.: ил. ISBN5_88201_033_0.

*Левин Дж., Бароди К. Левин-Янг М. Интернет для "чайников" /Пер. с англ.- 6-е изд.- М.; СПб.; К.: Издат. Дом "Вильямс", 1999.- 288с.: ил. ISBN5_8459_0010_7 (рус).

Размещено на Allbest.ru

...