Принципы уровневой организации ЛВС (на основе модели OSI)

                    СОДЕРЖАНИЕ.

     1.Связь и стандарты ...............................  3

     2.Модель ОSI ......................................  6

       2.1.Физический уровень ..........................  7

       2.2.Канальный уровень ........................... 13

       2.3.Сетевой уровень ............................. 18

       2.4.Транспортный уровень     ........................ 22

       2.5.Сеансовый уровень ........................... 31

       2.6.Представление данных    ........................ 43

       2.7.Прикладной уровень .......................... 47

     3.Взаимодействие ЛВС на различных уровнях ......... 52

     4.Заключение ...................................... 57

     5.Список литературы ............................... 60

                      - 3     -

     1.Связь и стандарты.

     В последние годы  среди вычислительных комплексов и  вы-

числительных сетей во всех развитых странах мира наиболее ши-

рокое развитие получили локальные вычислительные сети (ЛВС).

     ЛВС -  это   коммуникационная система ,  во многом похожая

на телефонную. Любое из подключенных  устройств может исполь-

зовать сеть для   отправления и получения информации.

     Их       возможности  и  преимущества     перед традиционными

средствами передачи  и обработки данных  весьма многообразны :

они позволяют объединять  в единую сеть  устройства самых раз-

ных типов от микро- и персональных до суперЭВМ ; при их    пост-

роении не требуются средства  сетей связи общего пользования;

обеспечиваемые ими  скорости  передачи   данных      значительно

превышают скорости  передачи данных  по  обычным     сетям связи.

Предполагается , что в ближайшем будущем  ЛВС станут одним из

самых распространенных средств     обработки и передачи данных ,

поскольку по  своим характеристикам и возможностям они наибо-

лее  полно отвечают потребностям значительной  части учрежде-

ний и предприятий , занимающихся  планированием      , управлением

и производством   .

     К настоящему времени в различных странах мира  созданы и

находятся в эксплуатации многие    десятки     типов ЛВС с различны-

ми  физическими   средами     , топологией , размерами , алгоритма-

ми работы , архитектурной и структурной  организацией .

     Скорость является важной  характеристикой ЛВС - она поз-

воляет быстро передавать данные    . В идеале при    посылке     и по-

лучении     данных через ЛВС время отклика должно быть  почти та-

                      - 4     -

ким же , как будто они  получены от  этой конкретной машины ,

а не из     некоторого места вне сети . Для    достижения такого не-

большого времени отклика большинство ЛВС работают при скорос-

ти передачи данных от 1 до 10 Мбт/сек .

     ЛВС должны   быть не     только быстрыми   , но и адаптируемыми.

Они  должны  иметь гибкую архитектуру ,  которая     позволяла бы

располагать станции на  базе ПК     там , где это потребуется . А

у пользователей   должна быть возможность добавлять и перестав-

лять ПК     или  внешние устройства в сети    или отключать их , не

вызывая     при этом прерывания работы сети    .

     ЛВС также должна быть надежной . Одно из главных преиму-

ществ автономного ПК состоит  в    том , что влияние его поломки

или сбоя  ограничено . Остальные работы  в конторе не прерыва-

ются . При объединении  ПК в ЛВС система должна сохранять та-

кую надежность .

     И наконец    , одной     из существенных   черт ЛВС является то,

что  она разработана для работы    c интеллектуальными рабочими

станциями  ( Персональными компьютерами  ) . ПК , включенные в

сеть , должны  уметь  использовать  потенциальные возможности

других      интеллектуальных приборов также    , как в     сетях подклю-

чения  терминалов к главному компьютеру  . Однако в большинст-

ве прикладных программ ПК используют  свои собственные вычис-

лительные возможности .

    Описанная выше сеть может  быть  названа небольшой эффек-

тивной вычислительной  сетью  персональных компьютеров     фирмы

IBM . Обычно термин локальная вычислительная сеть может    испо-

льзоваться  в более широком смысле . ЛВС может обозначать все

от больших корпоративных терминальных сетей до сетей  ,    бази-

                      - 5     -

рующихся на телефонных системах    PBX.

    Эволюция локальных сетей в значительной степени способст-

вовала появлению стандартов ЛВС    . Эти стандарты   заметно     отли-

чаются от традиционных  . Вместо навязывания соответствия не-

которому произвольно выбранному    набору аппаратных средств но-

вые стандарты дают максимальную    свободу в выборе специальной

аппаратуры . Эта свобода добавляется к высокой гибкости    обес-

печиваемой базовой архитектурой    ЛВС .

    Фирма Xerox   одной из первых   приняла     участие     в стандарти-

зации локальных   сетей.Ее участие заключалось  в    активном про-

тежировании изготавливаемой ею сети Еthernet  .      Чтобы добить-

ся превращения сети Ethernet в промышленный стандарт для воз-

можно большего числа потенциальных клиентов , фирма Xerox уч-

редила консорциум Ethernet ,  куда вошли фирма Intel  и    фирма

Digital     Equipment . В  1980 г. этот консорциум выпустил      доку-

ментацию  на сеть Ethernet . С тех пор сеть Ethernet усиленно

навязывается в    качестве стандарта для  локальных сетей   с ши-

ной для     передачи немодулированных сигналов .

    В то время , как разработчиками  отыскивался стандарт для

аппаратных  средств ,  люди стали  замечать недостатки такого

стандарта . Наличие стандарта означает ,  что  все используют

одинаковый тип кабеля для ЛВС ,    одну топологию   ,  один     метод

доступа     к кабелю . Если   бы такой стандарт стал  реальностью ,

то каждый бы использовал некоторый стандартный набор аппарат-

ных средств , а   все другие средства ,  не  включенные в  стан-

дарт , исчезли бы .

    Проблема заключается в том , что аппаратные      средства  для

ЛВС  не     могут быть  оптимизированы из-за  наличия  нескольких

                      - 6     -

критериев  . Единственный набор    аппаратных средств  не может

быть наилучшим во всех ситуациях . Например , для оффиса вра-

ча потребуется    локальная сеть из трех  или  четырех  ПК  ; в

этом случае наилучшей  будет система с кабелем со скрученными

парами      проводов .  Такой кабель не обеспечивает высокую ско-

рость передачи данных и его нельзя использовать для передачи

данных на большие расстояния , но он недорогой . В этой    ситу-

ации  использование  многоканального коаксиального кабеля или

оптической системы было бы  расточительством . В то же время,

крупное     учреждение  нуждается  в  больших скоростях передачи

данных      на  большие расстояния  ;  в этой ситуации кабель  со

скрученными парами проводов непригоден . Аналогично  , в дру-

гих  ситуациях наилучшее решение проблемы дадут      другие систе-

мы аппаратных средств ЛВС .

    2.Модель OSI.

    Появление стандартов  на  программные  средства разрешило

дилемму     стандартизации . При помощи этих  стандартов операци-

онная система обеспечивает  стандартное  взаимодействие   между

аппаратными  средствами ЛВС и прикладными  программами     ЛВС .

Обращение  к модели  стандартной  связи  иллюстрирует  работу

стандартов на программные средства . Международная  Организа-

ция  по     Стандартам учредила  Модель  Открытой  Системы Связи

(OSI) ,     которая     является основой при проектировании ЛВС  . Бо-

льшинство ЛВС проектируется в соответствии с этой моделью .

    OSI     модель     делит  коммуникационный процесс на  иерархию

                      - 7     -

функциональных уровней, которые     зависят     друг от     друга(рис.1):

     Уровень 7 . Прикладные программы

     Уровень 6 . Представление данных

     Уровень 5 . Сеансовый

     Уровень 4 . Транспортный

     Уровень 3 . Сетевой

     Уровень 2 . Канальный

     Уровень 1 . Физический

Каждый      уровень     имеет      встроенный  интерфейс  для  связи  с

примыкающими уровнями . Уровень     2 может     передавать данные  на

Уровень     1 или Уровень 3   , но Уровень 1 не может напрямую свя-

зываться с Уровнем 3 .

    OSI     модель не учреждает и не поощряет какую-либо конкрет-

ную технику , методику связи ( протокол  )  .  Ее  определения

достаточно широки ,  чтобы включить в себя множество протоко-

лов .

     2.1. Физический уровень .

     Физический   уровень определяет физическую связь между ПК

и средой передачи данных . Эта связь определяется как механи-

ческими     ( кабели , соединения ) , так и     электрическими ( спо-

соб модуляции ,   напряжение ) характеристиками .    На этом     уров-

                      - 8     -

                 ┌─────────────────┐

                 │      7.APPLICATION  │

                 └─────────────────┘

                 ┌─────────────────┐

                 │      6.PRESENTATION │

                 └─────────────────┘

                 ┌─────────────────┐

                 │      5.SESSION      │

                 ├─────────────────┤

                 │      4.TRANSPORT    │

                 ├─────────────────┤

                 │      3.NETWORK      │

                 └─────────────────┘

1	2	3	4	5	6	7	8	9	10