Понятие протокола компьютерной сети. Модель взаимодействия открытых систем OSI.

Протокол —– это набор правил, определяющий взаимодействие двух одноименных уровней модели взаимодействия открытых систем (ВОС) в различных абонентских ЭВМ.

Международной организацией по стандартизации (ISO) разработана система стандартных протоколов, получившая название модели взаимодействия открытых систем(OSI),часто называемая также эталонной семиуровневой логической моделью открытых систем.
Открытая система — система, доступная для взаимодействия с другими система­ми в соответствии с принятыми стандартами.
Модель OSI представляет собой самые общие рекомендации для построения стан­дартов совместимых сетевых программных продуктов, она же служит базой для производителей при разработке совместимого сетевого оборудования. В настоящее время модель взаимодействия открытых систем является наиболее популярной сетевой архитектурной моделью.

В общем случае сеть должна иметь 7 функциональных уровней:

- Прикладной (управляет запуском программ пользователя, их выполнением, вводом-выводом данных, управлением терминалами, административным управ­лением сетью)

- Уровень представления (интерпретация и преобразование пере­даваемых в сети данных к виду, удобному для прикладных процессов.)

- Сеансовый (организация и проведение сеансов связи между прикладными процессами)

- Транспортный (управление сегментированием данных и транспорти­ровкой данных от источника к потребителю)

- Сетевой (управление логическим каналом передачи данных в сети )

- Канальный (формирование и управление физическим ка­налом передачи данных между объектами сетевого уровня )

- Физический (установление, поддержание и расторжение со­единений с физическим каналом сети)

Средства каждого уровня отрабатывают протокол своего уровня и интерфейсы с со­седними уровнями.

6.Средства телекоммуникации.

Средства телекоммуникации - совокупность технических, программных и организационных средств, для передачи данных на большие расстояния.

Телекоммуникационные средства: телефон, телевизор, радио, компьютер.  Данные в цифровых телекоммуникационных сетях формируются в виде сообщений, имеющих определенную структуру и рассматриваемых как единое целое. Данные (сообщения) могут быть: непрерывными;  дискретными. Непрерывные данные могут быть представлены в виде непрерывной функции времени, например, речь, звук, видео. Дискретные данные состоят из знаков (символов).

В компьютерных сетях для передачи данных используются следующие типы сигналов:  электрический ; оптический ; электромагнитный. В зависимости от параметров среды передачи и требований к качеству передачи данных могут использоваться различные методы кодирования. Линия связи - физическая среда, по которой передаются информационные сигналы, формируемые специальными техническими средствами, относящимися к линейному оборудованию (передатчики, приемники, усилители и т.п.).

Линии связи можно разбить на 2 класса: • кабельные (электрические и волоконно-оптические линии связи); • беспроводные (радиолинии). На основе линий связи строятся каналы связи. Канал связи представляет собой совокупность одной или нескольких линий связи и каналообразующего оборудования, обеспечивающих передачу данных между взаимодействующими абонентами в виде физических сигналов, соответствующих типу линии связи.

Локальные компьютерные сети. Методы доступа в локальных сетях.

Первоначально глобальные сети решали задачу доступа удаленных ЭВМ и терминалов к мощным ЭВМ, которые назывались HOST-компьютер (часто используют термин сервер). Подключения осуществлялись через коммутируемые или некоммутируемые каналы телефонных сетей или через специальные выделенные сети передачи данных.

Для подключения к таким сетям передачи данных использовались модемы, работающие под управлением специальных телекоммуникационных программ, таких как BITCOM, COMIT, PROCOM, MTEZ и т.д. Эти программы, работая под операционной системой MS-DOS, обеспечивали установление соединения с удаленным компьютером и обмен информацией.

В основной массе абонентами компьютерных сетей являются компьютеры, включенные в локальные вычислительные сети (ЛВС), и поэтому часто решается задача организации взаимодействия нескольких удаленных локальных вычислительных сетей. При этом требуется обеспечить удаленному компьютеру связь с любым компьютером удаленной локальной сети и, наоборот, любому компьютеру ЛВС с удаленным компьютером.

Глобальная сеть Internet. Стек протоколов TCP/IP.

Интернет – глобальная система взаимосвязанных компьютерных, локальных и других сетей, которые взаимодействуют друг с другом посредством стека протоколов TCP/IP. Интернет обеспечивает обмен информацией между всеми компьютерами, подключенными к нему.

Основные ячейки Интернета – локальные вычислительные сети. Если некоторая локальная сеть непосредственно подключена к Интернету, то каждая рабочая станция этой сети также может подключаться к нему. Существуют также компьютеры, самостоятельно подключенные к Интернету. Они называются хост-компьютерами .

Особенностью Интернета является высокая надежность. При выходе из строя части компьютеров и линий связи сеть будет продолжать функционировать. Такая надежность обеспечивается тем, что в Интернете нет единого центра управления.

Пользователи подключаются к сети через компьютеры специальных организаций, которые называются поставщиками услуг Интернета. Соединение с Интернетом может быть постоянным или временным. Поставщики услуг Интернета имеют множество линий для подключения пользователей и высокоскоростные линии для связи с остальной частью Интернета.

Стек протоколов TCP/IP — набор сетевых протоколов передачи данных, используемых в сетях, включая сеть Интернет. Название TCP/IP происходит из двух наиважнейших протоколов семейства — Transmission Control Protocol (TCP) и Internet Protocol (IP), которые были разработаны и описаны первыми в данном стандарте.

Протоколы работают друг с другом в стеке — это означает, что протокол, располагающийся на уровне выше, работает «поверх» нижнего, используя механизмы инкапсуляции. Например, протокол TCP работает поверх протокола IP.

Стек протоколов TCP/IP включает в себя четыре уровня:

• прикладной уровень
• транспортный уровень
• сетевой уровень
• канальный уровень

Протоколы этих уровней полностью реализуют функциональные возможности модели OSI. На стеке протоколов TCP/IP построено всё взаимодействие пользователей в IP-сетях. Стек является независимым от физической среды передачи данных.

Прикладной уровень

На прикладном уровне работает большинство сетевых приложений.

Эти программы имеют свои собственные протоколы обмена информацией, например, HTTP для WWW, FTP (передача файлов), SMTP (электронная почта), SSH (безопасное соединение с удалённой машиной), DNS (преобразование символьных имён в IP-адреса) и многие другие.

Транспортный уровень

Протоколы транспортного уровня могут решать проблему негарантированной доставки сообщений, а также гарантировать правильную последовательность прихода данных. В стеке TCP/IP транспортные протоколы определяют, для какого именно приложения предназначены эти данные.

Сетевой уровень

Сетевой уровень изначально разработан для передачи данных из одной (под)сети в другую. С развитием концепции глобальной сети в уровень были внесены дополнительные возможности по передаче из любой сети в любую сеть, независимо от протоколов нижнего уровня, а также возможность запрашивать данные от удалённой стороны, например в протоколе ICMP (используется для передачи диагностической информации IP-соединения) и IGMP (используется для управления multicast-потоками).

Канальный уровень

Канальный уровень описывает, каким образом передаются пакеты данных через физический уровень, включая кодирование(то есть специальные последовательности бит, определяющих начало и конец пакета данных).