ИТ : 9. Аппаратное обеспечение ЛВС. Архитектура открытых систем. Протоколы и интерфейсы.
Аппаратное обеспечение при прокладке ЛВС составляют активные устройства, обеспечивающие передачу информации между узлами сети. В список таких устройств входят сетевые адаптеры, сетевые концентраторы и коммутаторы, мосты и маршрутизаторы.
Сетевой адаптер устанавливается на узле сети и осуществляет соединение его с каналом передачи данных. Для связи с остальными узлами сети выполняет следующие операции – буферизацию данных, формирование пакета, доступ к среде передачи, преобразование данных, их кодирование и декодирование и, наконец, передачу и прием.
Назначение сетевых концентраторов и коммутаторов аналогично – соединение нескольких узлов ЛВС лежащих в пределах одного сегмента. Разница состоит в том, что концентратор транслирует трафик от одного узла всем доступным, а коммутатор – непосредственно узлу-получателю. То или иное аппаратное обеспечение ЛВС может быть выбрано в зависимости, в первую очередь, от информационной загруженности сети и требований к безопасности передачи данных. В сетях, узлы которых не критичны к объемам трафика вполне достаточно концентраторов. Сети, предъявляющие повышенные требования к производительности и безопасности данных, должны быть укомплектованы коммутаторами, которые исключают необходимость и возможность узлам сети обрабатывать не предназначенную для них информацию.
Мосты и маршрутизаторы - это аппаратное обеспечение ЛВС, обеспечивающее связь между сегментами сети. Маршрутизаторы, в отличие от мостов, работающих на канальном уровне – втором в модели OSI, используют третий уровень модели – сетевой. Это позволяет осуществлять передачу пакетов с учетом специфики протоколов, осуществлять выбор оптимального маршрута передачи пакета на основании анализа полученной от других маршрутизаторов информации о топологии и состоянии сети Мост же является прозрачным для всех сетевых протоколов и, подобно коммутаторам, принимает решение о трансляции пакета только на основания MAC-адреса получателя.
Открытая система — любая система (например, персональный компьютер, локальные компьютерные сети, различные аппаратные и программные продукты), которая построена в соответствии с открытыми спецификациями.
Спецификация — формализованное описание аппаратных и программных компонентов определенной системы, способов их функционирования, условий эксплуатации, ограничений и особых характеристик при взаимодействии с другими системами.
Открытые спецификации — опубликованные, общедоступные спецификации, разработанные по стандартам, принятым в результате всестороннего обсуждения всеми заинтересованными сторонами.
В соответствии с этой концепцией компьютерная сеть, состоящая из различного аппаратного и программного обеспечения, может быть представлена иерархической многоуровневой открытой системой, где каждый уровень решает строго определенный круг задач.
Термин «взаимодействие открытых систем» относится к процедурам передачи данных между такими системами, которые «открыты» друг другу, благодаря совместному использованию ими соответствующих стандартов.
Использование открытых спецификаций позволяет любой третьей стороне разрабатывать и производить различные аппаратные и программные средства, вести их расширение и модификацию.
Internet объединяет самые разнообразные аппаратно-программные платформы, различное коммуникационное оборудование и программное обеспечение огромного числа компьютерных сетей во всем мире.
Протоколами называют четко сформулированные правила связи.
Как известно программное и аппаратное обеспечение для сетевого взаимодействия представляется в виде иерархии уровней. Каждый уровень содержит набор программно-аппаратных средств для решения конкретных задач. Наиболее известной многоуровневой моделью является эталонная модель OSI.
Формализованные правила, определяющие последовательность и формат сообщений, которыми обмениваются сетевые компоненты, лежащие на одном уровне, но в разных узлах, называются протоколом.
Модули, реализующие протоколы соседних уровней и находящиеся в одном узле, также взаимодействуют друг с другом в соответствии с четко определенными правилами и с помощью стандартизованных форматов сообщений. Эти правила принято называть интерфейсом. Средства каждого уровня должны отрабатывать, во-первых, свой собственный протокол, а во-вторых, интерфейсы с соседними уровнями.
Иерархически организованный набор протоколов, достаточный для организации взаимодействия узлов сети, называется стеком коммуникационных протоколов.