Меню
Главная
Авторизация/Регистрация
 
Главная arrow Техника arrow Информационные технологии на автомобильном транспорте

Глобальные сети

Для обмена информацией в рамках корпораций передача данных происходит на значительных расстояниях с использованием глобальных сетей. Глобальные сети отличаются от локальных тем, что они рассчитаны на неограниченное число абонентов и расстояние передачи. Также отличием глобальных сетей является использование менее качественных каналов связи [20]. Для включения компьютера к сети необходимо устройство - сетевой адаптер, для которого необходимо установление драйвера - программы, непосредственно взаимодействует с сетевым адаптером. Драйвер сетевого адаптера и, возможно, другие модули, специфичные для физической сети передачи данных, предоставляют сетевой интерфейс для протокольных модулей семейства TCP / IP. Модуль - это программа, которая взаимодействует с драйвером, сетевыми приложениями или другими модулями. При соединении компьютеров через телефонный провод необходим модем - устройство, преобразующее уровень сигналов и отфильтровывает посторонние сигналы.

Передача данных через сеть регламентируется определенными правилами - протоколами передачи (сетевыми протоколами). Под протоколом понимают определенные алгоритмы (правила) взаимодействия объектов одноименного уровня. Протоколы определяют формат, способ синхронизации компьютеров, порядок передачи, обработки ошибок при передаче данных. Для передачи файла данных с одного компьютера на другой файл должен быть разделен на части, которые передаются определенным образом: заголовок - пакет 1. . . пакет 2. . . пакет Н - окончание. Компьютер, принимает файл, получает от сетевой программы информацию о том, сколько пакетов передастся, каким образом связаны между собой пакеты, о способе синхронизации, выявления и удаления ошибок передачи.

Среди наиболее распространенных протоколов локальных и глобальных сетей передачи информации является Ethernet, который на сегодняшний день - неофициальный мировой стандарт административных и вычислительных сетей, сетей Интернет. В Ethernet может использоваться много различных протоколов передачи, но самым распространенным из них является протокол TCP / IP, или Transmission Control Protocol / Internet Protocol (протокол управления передачей / сетевой протокол), с которым работает World Wide Web [32]. Термин "TCP / IP" обычно обозначает все, что связано с протоколами TCP и IP. Он охватывает целое семейство протоколов, прикладные программы и даже саму сеть. В состав семейства входят протоколы UDP, ARP, ICMP, TELNET, FTP и многие другие. Протокол был разработан 1976 усилиям фирм Digital Equipment Corporation и Intel. Протокол базируется на стандарте IEEE 802.3, под который выпускается значительное количество микросхем. В зависимости от объемов передач, используют форматы 10Base2, 100BaseT, 100BaseFX, 1 Gigabit и т. Д. С передачей по кабелям с медной жилой (витая пара / тонкий коаксиальный) и оптоволокно. Для присоединения используются коаксиальные коннекторы и специальные RJ45.

Максимальное число узлов в сети Ethernet 1024, но при использовании маршрутизаторов это количество может произвольно меняться. Длина соединения от 100 м для 10Base2 до 50 км одномодовому оптокабели с коммутаторами. Размер сообщений от 46 до 1500 байт. Метод обмена информацией одноранговой. Протокол поддерживают международные организации Industrial Ethernet Association и IAONA . Это общие характеристики наиболее распространенного и практически универсального международного сетевого протокола, постепенно все больше проникает в сферу сетей полевых устройств и контроллеров. Его сегодняшние недостатки - значительные затраты при передаче сообщений малого объема, отсутствие питания через сетевой кабель, неориентированный на промышленное использование коннекторы, платы, недостаточная помехоустойчивость.

Единая сеть Internet состоит из множества сетей различной физической природы, от локальных сетей типа Ethernet и Token Ring, до глобальных сетей типа NSFNET. Семейство протоколов TCP / IP широко применяется во всем мире для объединения компьютеров в сеть Internet. TCP / IP - это технология межсетевого взаимодействия технология internet. Сеть, которая использует технологию internet, называется "Internet". Если речь идет о глобальной сети, объединяющей множество сетей с технологией internet, то ее называют Internet.

Архитектура протоколов TCP / IP предназначена для объединенной сети, состоящей из соединенных шлюзами отдельных разнородных пакетных подсетей, к которым подключаются разнородные машины. Каждая из подсетей работает в соответствии со своими специфическими требованиями и имеет свою природу средств связи. Однако предполагается, что каждая подсеть может принять пакет информации (данные с соответствующей сетевым заголовком) и доставить его по указанному адресу в этой конкретной подсети. Не нужно, чтобы подсеть гарантировала обязательную доставку пакетов и имела надежный сквозной протокол. Таким образом, две машины, подключенные к одной подсети, могут обмениваться пакетами. Когда необходимо передать пакет между машинами, подключенными к разным сетям, то машина-отправитель посылает пакет в соответствующий шлюз (шлюз подключен к сети также как обычный узел). Оттуда пакет направляется по определенному маршруту через систему шлюзов и сетей, пока не достигнет шлюза, подключенного к той же сети, что и машина-получатель; там пакет направляется к получателю. Объединенная сеть обеспечивает сетевой сервис.

Проблема доставки пакетов в такой системе решается путем реализации во всех узлах и шлюзах межсетевого протокола IP [29]. Межсетевой уровень является по существу базовым элементом во всей архитектуре протоколов, обеспечивая возможность стандартизации протоколов верхних уровней.

Современные коммуникационные системы проектируются в соответствии с эталонной модели открытого стандарта в области телекоммуникации ISO 7498. Этот стандарт имеет тройную название - "Информационные вычислительные сети - Взаимодействие открытых систем - Эталонная модель", или еще - Эталонная модель взаимодействия открытых систем (OSI - Open Systems Interconnection) (ISO - International Organization of Standartization) (1983 год). Идея стандарта состоит в распределении процесса информационного взаимодействия между системами на иерархические уровни с четким распределением функций в виде функциональных слоев по семи уровнях. Каждый слой (уровень) отвечает только за свою задачу и взаимодействует с двумя соседними. Такая организация телекоммуникации позволяет независимую разработку стандартов на каждом уровне, модульность аппаратного и программного обеспечения. Каждый информационный уровень системы соединяется с соседним через точки интерфейса. Такая система предоставляет пользователю возможность прозрачной (без искажений), передачи данных между станциями.

1-й уровень - физический, который задает электрические, механические и процедурные параметры физического соединения в сети при передаче "необработанного" битового сигнала технологических параметров, такого как напряжение сигнала, частота.

2-й уровень - канальный, который предоставляет функциональные средства для установки, поддержания и прерывания информационного канала между узлами сети. Уровень оперирует методами кодирования, маркерами кадров, обеспечивает формирование кадров (битных блоков) передачи и их последовательность. 2-й уровень должен обеспечивать безошибочную передачу данных через 1-й уровень, поэтому к информационным битов параметров добавляются дополнительные биты для выполнения определенных условий передачи и контроля ее прохождения или потери, Дополнительными битами указывается начало и конец кадра передачи в битном потоке. На 2-м уровне реализуется несколько сложных задач, поэтому его часто делят на два подуровня - управление доступом к среде передачи (МАС - Medium Access Control) и управления каналом связи (LLC - Logical Link Control), который собственно отправляет и получает данные .

3-й уровень - сетевой, который предоставляет функции маршрутизации - выбора эффективного маршрута передачи данных через сеть узлов, буферизации данных в промежуточного узла, загрузка маршрутов и буферов. Программное обеспечение этого уровня обеспечивает обработку адресов пунктов для маршрутизации и правильную передачу пакетных данных между двумя пунктами сети. Работа этого уровня может выполняться одним из двух методов - виртуальных каналов или дейтаграммами. По первому методу канал связи устанавливается при вызове, через него передается информация последовательными пакетами и по окончании передачи канал закрывается. Физически передача может происходить по разным маршрутам, а канал динамично перенаправляет данные на открытую адрес передачи. По методу дейтаграмм формируются независимые пакеты передачи, содержащие всю необходимую для доставки по адресу информацию. Пакеты передаются определенными физическими каналами и затем "собираются" в необходимой последовательности на конечной адресу и проверяются на целостность.

4-й уровень - транспортный, который предоставляет транспортный сервис для соседнего верхнего уровня, не загружая его информацией о работе нижнего уровня. Этот уровень упорядочивает пакеты информации, поступившие с ошибками, автоматически корректирует ошибки, разбирает пакеты на менее емкие, повторяет запросы на передачу при потере информации или ее ошибочности. Транспортный уровень обеспечивает выбор многочисленных промежуточных узлов передачи и обеспечивает определенный класс (из пяти) качества транспортировки, не загружая этими вопросами соседние уровне.

5-й уровень - сеансов, который обеспечивает вход и файловый обмен между внешними системами, координирует взаимодействие программ. Уровень сеансов сотрудничает с операционной системой и предоставляет сервис по организации:

- Начала и завершения сеанса передачи;

- Мониторинга работы во время сессии,

- Управление информационными потоками;

- Управление диалогом.

Уровень отвечает за картографию сети, переводя человеко-ориентированные адреса в реальные сетевые адреса, например, региональных доменов.

6-й уровень - представление данных для обработки на прикладном уровне. Данные, которые принимаются и передаются через систему, на 6-м уровне трансформируются для возможности их обработки в рамках установленной операционной системы и прикладного программного обеспечения. На этом уровне реализуется шифрование данных, перекодирование текстовой информации, сжатия и распаковка информации, санкционируется доступ и защиту информации.

7-й уровень - прикладной, не выполняет сервисных функций, а обеспечивает интерфейс с сетью. Прикладной уровень реализует пять прикладных служб: передача файлов, удаленный терминальный доступ, электронная передача сообщений, справочная служба и управление сетью.

Выделяют еще 0-й уровень, ничего не описывает, а только указывает на среду передачи. Уровне одной информационной системы также взаимодействуют друг с другом.

Такая идеология 7-уровневого распределения функций позволяет создавать сети, где обеспечивается возможность через функциональные уровню устройства объединять сетевые элементы с разным протоколом обмена и получить согласие между физически связанными системами различных производителей.

Информация о предоставленных услугах на каждом уровне передается между уровнями в специальном информационном блоке, который называют заголовком. Заголовок передается перед данными, которые необходимо передать по сети. Размеры сообщений увеличиваются по мере перехода вниз от компьютера отправителя по стеку иерархии пока, пока не достигнет уровня передачи пакета информации, а при достижении точки доставки уменьшается по мере подъема к прикладной программы компьютера - получателя информации. Такая модель подобна конструкции "матрешки" или отправки почтовых писем, если письмо вкладывается в конверт с адресом, затем на почтовом узле конверт попадает в мешок определенного направления, далее в почтовом вагоне - в большую мешок конкретной станции, а затем там наоборот корреспонденция сортируется по почтовых отделениях, в отделениях - по улицам, домам для доставки письма адресату.

 
< Предыдущая   СОДЕРЖАНИЕ   Следующая >
 
Предметы
Агропромышленность
Банковское дело
БЖД
Бухучет и аудит
География
Документоведение
Естествознание
Журналистика
Инвестирование
Информатика
История
Культурология
Литература
Логика
Логистика
Маркетинг
Математика, химия, физика
Медицина
Менеджмент
Недвижимость
Педагогика
Политология
Политэкономия
Право
Психология
Региональная экономика
Религиоведение
Риторика
Социология
Статистика
Страховое дело
Техника
Товароведение
Туризм
Философия
Финансы
Экология
Экономика
Этика и эстетика
Прочее