Загальні принципи побудови мереж

Размещено на http://www.allbest.ru/

Загальні принципи побудови мереж

комп'ютер пристрій драйвер порт

Механізм взаємодії комп'ютерів у мережі багато в чому є запозиченими із взаємодії комп'ютерів з периферійними пристроями, тому варто це детально розглянути.

Зв'язок комп'ютера з периферійними пристроями

Для організації зв'язку в обох цих пристроях передбачені зовнішні інтерфейси (рис. 2. 1).

Інтерфейс - це певна логічна та фізична сутність між незалежними об'єктами, що взаємодіють між собою. Інтерфейс задає параметри та характеристики взаємодії об'єктів.

Рис. 2. 1. Зовнішні інтерфейси.

Фізичний інтерфейс (порт) - визначається набором електричних зв'язків та характеристиками сигналів. Зазвичай, це роз'єм з набором контактів, кожен з яких має певне призначення. Роз'єми різних пристроїв об'єднуються за допомогою кабелю, в якому кожен провідник під'єднується до певного контакту.

Логічний інтерфейс - набір інформаційних повідомлень певного формату, якими обмінюються два пристрої, а також набір правил обміну цими повідомленнями.

В комп'ютері стандартним інтерфейсом є USB та COM порти, що призначені для під'єднання до комп'ютера різноманітних периферійних пристроїв.

В периферійному пристрої інтерфейс зазвичай представлено контролером периферійного пристрою, який приймає команди та дані від комп'ютера і керує роботою периферійного пристрою. Назворот контролер повідомляє комп'ютер про здійснені операції та свій стан (рис. 2. 2).

Програмну підтримку функціонування периферійного пристрою виконує програма-драйвер, що встановлюється на комп'ютер і керує контролером периферійного пристрою. Драйвер периферійного пристрою є посередником між процесором і периферійним пристроєм, він передає команди до контролера і здійснює високорівневі операції (наприклад, розділення документа на сторінки, друкування певного символу).

Для одного контролера можна розробити різні драйвери, які будуть різнитися якістю керування процесом.

Рис. 2. 2. Схема зв'язку комп'ютера з периферійним пристроєм.

Програмне застосування, яке виконує обмін даними з периферійним пристроєм звертається до драйверу пристрою і повідомляє йому адреси байтів пам'яті, що треба передати.

Драйвер послідовно передає байти по лінії зв'язку. Для виокремлення початку байта, першим передається стартовий сигнал специфічної форми, потім інформативні біти (на один біт - відповідний електричний сигнал) і наприкінці стоповий сигнал специфічної форми та контрольний біт для перевірки достовірності переданої інформації.

Після отримання чергового байту інформації, контролер його інтерпретує і запускає задану операцію для периферійного пристрою. Після завершення роботи, драйвер периферійного пристрою повідомляє операційну систему про виконання завдання. Операційна система повідомляє про це програмне застосування.

Простий зв'язок між двома комп'ютерами

В найпростішому випадку взаємодія двох комп'ютерів може здійснюватися через COM чи USB порти, це так зване «нуль-модемне з'єднання» (рис. 2. 3).

Рис. 2. 3. Простий зв'язок між двома комп'ютерами.

Програма що працює на комп'ютері А не може безпосередньо доступитися до ресурсів комп'ютера В. Вона має просити (за допомогою повідомлень) відповідну програму, що працює на комп'ютері В. Повідомлення можуть містити як інформаційні дані (вміст певного файлу), так і команди на виконання певних дій (рис. 2. 4).

Рис. 2. 4. Мережна взаємодія комп'ютерів та периферійних пристроїв.

Драйвери і контролери портів працюють подібно до попереднього прикладу. Разом вони виконують передачу інформації по кабелю між двома комп'ютерами. В справжніх мережах подібні функції виконують мережні адаптери та їх драйвери.

Модулі «Клієнт» та «Сервер»

Потреба у доступі до віддалених файлів та ресурсів може виникати у користувачів багатьох різноманітних застосувань:

Текстових редакторів.

Графічних редакторів.

СУБД (Системи управління базами даних).

Очевидно, що функції з організації обміну нераціонально втілювати у склад кожного програмного застосування. Ефективніше цю задачу вирішує пара спеціалізованих модулів:

Клієнт - модуль, що призначений для формування повідомлень-запитів до віддаленого комп'ютера від різних типів програмних застосувань. В зворотному напрямку - прийом результатів та передача їх до відповідних програмних застосувань.

Сервер - модуль, який постійно очікує запити від клієнтів. Після отримання запиту, він виконується. Один сервер є спроможним виконувати запити відразу від кількох клієнтів (одночасно чи послідовно).

Важливою функцією клієнтської програми є здатність відрізняти запит до віддаленого ресурсу від запиту до локального ресурсу. Клієнтська програма сама розпізнає і перескеровує (Redirect) запит до віддаленого комп'ютера звільнюючи програмні застосування від таких завдань (рис. 2. 5).

Рис. 2. 5. Мережний зв'язок «клієнт-сервер».

Клієнт і сервер виконують системні функції по обслуговуванню запитів всіх програмних застосувань комп'ютера А на віддалений доступ до ресурсу комп'ютера В (принтеру, файлам, факсу). Для того, щоб програмні застосування комп'ютера В могли користуватися ресурсами комп'ютера А, схему доповнюють клієнтом для комп'ютера В і сервером для комп'ютера А.

Терміни «клієнт» і «сервер» використовують для позначення як програмних модулів так і комп'ютерів. Якщо комп'ютер переважно надає свої ресурси іншим комп'ютерам, то він називається сервером, якщо їх споживає - то клієнтом. Іноді комп'ютер може бути як клієнтом так і сервером.

Мережні сервіси (служби) і застосування

Сервісом (service) називається надання користувачам спільного доступу до певного типу ресурсів (наприклад, доступ до файлів - файловий сервіс, сервіс друку, сервіс електронної пошти, сервіс віддаленого доступу).

Програми, що реалізують мережні сервіси відносяться до класу розподілених програм.

Розподілена програма - це програма, що складається з кількох взаємодіючих частин. Кожна частина може виконуватися на окремому комп'ютері мережі.

Рис. 2. 6. Спільний доступ до відкритих ресурсів

Мережні служби - це системні розподілені програми, що реалізують мережні сервіси.

Контрольні запитання

Що називається фізичним інтерфейсом пристрою?

Які функції покладено на логічний інтерфейс пристрою?

Яким чином представлено інтерфейс периферійного пристрою?

Яким чином відбувається зв'язок між двома комп'ютерами?

За допомогою чого здійснюється програмна підтримка функціонування периферійного пристрою?

Які функції покладено на модуль «клієнт» в операційній системі?

Яка програма називається розподіленою?

Який комп'ютер називається «сервером»?

Що позначають термінами «клієнт» і «сервер»?

Які послуги надають користувачам мережні сервіси?

Размещено на Allbest.ru