Основы организации компьютерных сетей | Курс "Компьютерные сети"

Основы организации компьютерных сетей

Обзор раздела: В этом разделе рассматриваются основы организации компьютерных сетей. Обсуждаются сложности построения крупных сетей, необходимость работы с разнообразным оборудованием и программным обеспечением, а также требования к надежности и расширяемости сети.

Организация компьютерной сети

• При построении крупной сети необходимо учитывать работу с большим количеством оборудования и программного обеспечения.

• Невозможно объединить всех пользователей в одну компьютерную сеть из-за ограниченных ресурсов. Необходимо распределять ресурсы между пользователями и управлять перегрузками.

• Качество обслуживания в большой сети должно быть настроено для различных типов данных, чтобы гарантировать передачу без искажений или минимальные задержки.

• Безопасность является важным аспектом компьютерных сетей, чтобы защитить данные пользователей и организаций от злоумышленников.

Многоуровневая модель организации сети

• В компьютерных сетях используется многоуровневая модель, где каждый уровень решает определенные задачи.

• Декомпозиция сложной задачи на более простые позволяет эффективно управлять организацией сети.

• Разделение на уровни обеспечивает изоляцию изменений и возможность замены или модификации только определенных компонентов сети.

• Понятия сервиса, интерфейса и протокола играют важную роль в организации работы между уровнями.

Сервис, интерфейс и прот

Архитектура сети и уровни

Обзор раздела: В этом разделе рассматривается архитектура сети и ее уровни. Описывается, какие функции выполняются на каждом уровне и как они распределены.

Архитектура сети и стек протоколов

• Архитектура сети определяется набором уровней и протоколов, используемых на этих уровнях.

• Стек протоколов - это иерархически организованный набор протоколов, необходимый для взаимодействия по сети.

Эталонные модели

• Для крупных сетей, которые могут соединяться друг с другом, необходимо соблюдать стандарты организации сетей.

• Популярны две эталонные модели: модель взаимодействия открытых систем (OSI) и модель TCP/IP.

Модель OSI

• Модель OSI состоит из 7 уровней, включая физический, канальный, сетевой, транспортный, сеансовый, представительский и прикладной уровни.

• В модели OSI впервые было разделено понятие сервиса, интерфейса и протокола.

Модель TCP/IP

• Модель TCP/IP состоит из 4 уровней: сетевой интерфейс, интернет, транспортный и прикладной уровни.

• Протоколы в модели TCP/IP широко используются на практике и составляют основу интернета.

Инкапсуляция сообщений

• При передаче сообщения по сети оно инкапсулируется на каждом уровне.

• Сообщение состоит из заголовка, данных и концевика.

Пример инкапсуляции в трехуровневой сети

• В трехуровневой сети сообщение формируется на третьем уровне и передается на нижестоящий второй уровень.

• Второй уровень разбивает большое сообщение на маленькие части и добавляет заголовок второго уровня.

• Первый уровень добавляет свой заголовок и концевик перед отправкой сообщения по среде передачи данных.

Декомпозиция и уровни

• Для решения сложных задач по организации сетей применяется декомпозиция на отдельные уровни.

• Каждый уровень выполняет связанные задачи и предоставляет сервис вышестоящему уровню.

Важные понятия

• Важными понятиями в организации сетей являются сервис, протокол и интерфейс.

• Сервис определяет функциональность уровня, протокол - способ выполнения этой функциональности, а интерфейс - доступ к сервису.

Построение сетей

• Для построения сетей на практике используются стандарты и модели, которые обеспечивают эффективное взаимодействие между компьютерами.