Программирование на языке ассемблер (Assembler)

Тема 5.
Сетевые протоколы в СРБ.
Лекция 8.
Классификация сетей.
Локальная сеть (Local Area Network, LAN) представляет собой
соединение нескольких PC с помощью соответствующего
аппаратного и программного обеспечения. Слово "локальная" в этом
названии означает, что все соединенные PC находятся, как правило,
в одном здании или соседних зданиях. Кроме LAN, существуют и
другие сети:
MAN (Metropolitan Area Network). В этой сети основой является
соединение систем в пределах города. В качестве области ее
применения можно представить компьютеризированную главную
управляющую систему или управление информацией о жителях
большого города.
WAN (Wide Area Network). В данном случае речь идет о сети, которая
может соединять несколько стран.
GAN обозначает сеть, которая соединяет континенты, и происходит
от английского термина Global Area Network.
Естественно, PC может работать в любой из этих сетей. Однако
типичной областью его применения является именно локальная сеть
Благодаря открытой архитектуре сети компьютер имеет возможности
для подключения в сеть. Прежде чем решить, в каком виде будет
существовать сеть, необходимо точно представлять ее возможности
и понимать, какие формы сетей вас удовлетворяют.
Установка LAN обычно является достаточно дорогостоящим
мероприятием, поэтому вы должны планировать его более
тщательно, чем установку или замену отдельных плат PC.
Преимущества, которые получит ваш ' коллектив (предприятие) от
объединения в сеть нескольких компьютеров Распределение
данных (Data Sharing) Данные в сети хранятся на центральном PC
и могут быть доступны для любого PC, подключенного к сети,
поэтому не надо на каждом рабочем месте иметь накопители для
хранения одной и той же информации.
Распределение ресурсов (Resource Sharing) Периферийные (чаще
всего дорогие) устройства могут быть доступны для всех
пользователей сети например, факс или лазерный принтер.
Распределение программ (Software Sharing). Все пользователи
сети могут иметь доступ к программам, которые были один раз
централизованно установлены. Конечно, при этом должна работать
сетевая версия соответствующих программ.
Электронная почта (Electronic Mail). Все пользователи сети могут
передавать или принимать сообщения.
Топология сетей. Важнейшие топологии сетей.
Файловый сервер (или просто сервер) — это центральный
компьютер всей локальной сети. с которым тем или иным
способом связаны рабочие станции (Workstations) — клиенты. О
связи между двумя PC .Однако и в этом случае имеется
возможность обмена данными. Обмен информацией
осуществляется через разъемы последовательного интерфейса
обоих компьютеров с помощью специального кабеля нуль-модема.
В этом случае для осуществления передачи данных необходимо
лишь соответствующее терминальное программное обеспечение.
Так как подобный принцип соединения двух PC характерен, в
первую очередь, для компьютеров типа laptop и notebook, то
наиболее известной программой для таких целей является LapLink.
В этой программе также существует опция передачи данных не
только через последовательный, но и через параллельный порт
ввода/вывода (естественно, через соответствующий разъем).
Одноранговая сеть, называемая еще peer-to-peer не имеет центрального
компьютера и работает без резервирования файлов. Некоторые
аппаратные средства (винчестеры, приводы CD-ROM) и, прежде всего,
дорогие периферийные устройства (сканеры, принтеры и др.),
подключенные к отдельным PC, используются совместно на всех
рабочих местах.
Каждый пользователь одноранговой сети может определить права
доступа другим пользователям к информации на своем PC. Механизмом
ограничения прав пользователей является возможность блокировки
доступа к дискам и другим периферийным устройствам, подключенным к
его компьютеру.
Чтобы установить такую сеть, необходимо несколько больше
аппаратных средств, чем в случае с псевдосетью. Каждый PC сети
должен быть оснащен сетевой картой, а все рабочие места должны
соединяться друг с другом кабелями
Если количество пользователей одноранговой сети превышает 10, ее
работа замедляется. В этом случае нужно использовать более мощные
PC.
Под сетью типа клиент-сервер понимают сеть, в центре которой
находится мощный PC (называемый сервером или файловым
сервером), соединенный с отдельными рабочими станциями
(клиентами). Такое соединение компьютеров называют сетью типа
клиент-сервер.
Отдельные рабочие станции используют ресурсы сервера,
поэтому могут быть оснащены более скромно. Управление сетью,
в смысле управления отдельными рабочими станциями, а также
контроль за периферийными устройствами сети, такими как
модемы, факсы и т. д., осуществляется специальным мощным
сетевым программным обеспечением Топология таких сетей
может быть различной. Сеть Звезда – достоинства -кольцевая
топология.
Лекция 9.
Структура сети.
Интернет является сетью виртуальных сетей. В 1991 году у нас
(тогда еще в СССР) о нем знали несколько десятков человек,
которые только что освоили электронную почту (через RELCOM) и
попробовали, что такое FidoNet. Первое сообщение по электронной
почте было послано президентом США Биллом Клинтоном 2 марта
1993 года. Первая новелла Стивена Кинга была опубликована по
каналам Интернет 19 сентября 1993 года (до появления печатной
копии), к тому же году относится начало синхронной передачи
радио-программ по сетям Интернет. В конце 1993 года заработала
первая очередь оптоволоконной опорной сети Москвы, полностью
профинансированная Джорджем Соросом. В 1994 году НАТО
организовало первую конференцию по Интернет в России (в
Голицыно под Москвой). С помощью DFN (Deutsche Forschung
Naetze), а затем Дж. Сороса и RELARN круг любителей Интернет
расширился до сотен и тысяч, а после включения программ
Минвуза и Министерства науки РФ счет пошел на десятки тысяч.
Это произошло прежде всего потому, что созрели условия - в
различных учреждениях (сначала научных, а затем коммерческих и
государственных) и у частных лиц оказались сотни тысяч
персональных ЭВМ. К этому же времени (1992-93 годы) в мире
стала формироваться сеть депозитариев, доступных через
Современные сети Интернет объединяют в единое целое многие
десятки (а может быть уже и сотни) тысяч локальных сетей по
всему миру, построенных на базе самых разных физических и
логических протоколов (ethernet, Token Ring, ISDN, X.25, Frame
Relay, Arcnet и т.д.). Эти сети объединяются друг с другом с
помощью последовательных каналов (протоколы SLIP, PPP), сетей
типа FDDI(часто используется и в локальных сетях), ATM,
SDH(Sonet) и многих других. В самих сетях используются
протоколы TCP/IP (Интернет), IPX/SPX (Novell), Appletalk, Decnet,
Netbios и бесконечное множество других, признанных
международными, являющихся фирменными и т.д. Картина будет
неполной, если не отметить многообразие сетевых программных
продуктов (Windows NT, MS Windows-97, Netware, Multinet, Lantastic
и пр.). На следующем уровне представлены разнообразные
внутренние (RIP, IGRP, OSPF) и внешние (BGP, IS-IS и т.д.)
протоколы маршрутизации и маршрутной политики, конфигурация
сети и задание огромного числа параметров, проблемы
диагностики и сетевой безопасности. Немалую трудность может
вызвать и выбор прикладных программных средств (Netscape, MS
Internet Explorer и пр.). В последнее время сети внедряются в
управление (CAN), сферу развлечений, торговлю, происходит
Каждая из сетей, составляющих Интернет, может быть реализована
на разных принципах, это может быть Ethernet (наиболее
популярное оборудование), Token Ring (вторая по популярности
сеть), ISDN, X.25, FDDI или Arcnet. Все внешние связи локальной
сети осуществляются через порты-маршрутизаторы (R). Если в
локальной сети использованы сети с разными протоколами на
физическом уровне, они объединяются через специальные шлюзы
(например, Ethernet-Fast_Ethernet, Ethernet-Arcnet, Ethernet-FDDI и
т.д.). Выбор топологии связей определяется многими факторами, не
последнюю роль играет надежность. Использование современных
динамических внешних протоколов маршрутизации, например BGP4, позволяет автоматически переключаться на один из
альтернативных маршрутов, если основной внешний канал отказал.
Поэтому для обеспечения надежности желательно иметь не менее
двух внешних связей. Сеть LAN-6 (см. рис. 1.3) при выходе из строя
канала R2-R6 окажется изолированной, а узел LAN-7 останется в
сети Интернет даже после отказа трех внешних каналов.
Широкому распространению Интернет способствует возможность
интегрировать самые разные сети, при построении которых
использованы разные аппаратные и программные принципы.
Достигается это за счет того, что для подключения к Интернет не
требуется какого-либо специального оборудования (маршрутизаторы
не в счет, ведь это ЭВМ, где программа маршрутизации реализована
аппаратно). Некоторые протоколы из набора TCP/IP (ARP, SNMP)
стали универсальными и используются в сетях, построенных по
совершенно иным принципам.
В некотором смысле Интернет возник эволюционно - в начале был
Bitnet, fidonet, usenet и т.д. Со временем стало ясно, что конкуренция
сетей должна быть заменена их объединением, так как от этого
выигрывают все и пользователи и сервис-провайдеры. Ведь
объединенная сеть имеет большие информационные ресурсы, может
предложить более широкий список услуг и становится по этой причине
привлекательной для еще большего числа клиентов.
Технология WWW-серверов сделала Интернет важной средой для
целевой рекламы, приближенной к конечному потребителю.
Стремительный рост числа узлов www продемонстрирован на рис.
1.4. Здесь также наблюдается экспоненциальный рост. Сам факт
использования Интернет для обливания грязью кандидатов во время
предвыборной компании, говорит о том, что эта технология освоена и
признана эффективной нашими политиками. Наше общество с
удивительным упорством сначала осваивают все негативное,
оставляя, очевидно, позитивное на десерт.
В перспективе Интернет может стать и всемирной ярмаркой товаров и
услуг. Ведь клиент может не только увидеть изображение товара и
ознакомиться с условиями поставки, но и в диалоговом режиме
получить ответы на интересующие его вопросы, а затем одним
нажатием на клавишу мышки сделать заказ на понравившийся ему
товар или услугу. В принципе для этого не нужен даже номер
кредитной карточки, его заменит зашифрованный соответствующим
образом идентификатор пользователя (сертификат) или его IP-адрес
(если он работает на своей домашней машине). Таким образом,
можно будет заказывать билеты на самолет или в театр, планировать
программу своего телевизора на неделю вперед и т. д.
Теперь рассмотрим, как строятся каналы связи (стрелки на рис. 1.5).
В простейшем случае связь можно организовать через городскую
коммутируемую телефонную сеть, для этого нужны модемы - по
одному на каждой из сторон канала (Рис. 1.5a). Традиционные
модемы могут обеспечить при хорошем качестве коммутируемой
аналоговой телефонной сети пропускную способность до 56 Кбит/с
(кабельные широкополосные модемы при длине соединения порядка
2км могут обеспечить 2 Мбит/с). Привлекательность такого решения
заключается в возможности подключения к любому узлу, имеющему
модемный вход. Наиболее широко указанный метод связи
используется для подключения к узлам Интернет домашних ЭВМ.
Недостатком такого решения является низкая надежность канала
(особенно в России), малая пропускная способность и
необходимость большого числа входных телефонных каналов и
модемов.
Использование выделенной 2- или 4-проводной линии (рис. 1.5Б)
обеспечивает большую надежность и пропускную способность (до
256 кбит/с при длинах канала < 10 км). Но и здесь на каждый вход
требуется отдельный модем, да и скоростные модемы, работающие
на выделенную линию, относительно дороги. Выделенные линии
чаще служат для межсетевого соединения (рис. 1.5В).
Привлекательные возможности содержат цифровые сети
ISDN. Здесь можно использовать групповые телефонные
номера, когда пара модемов обслуживает 10 и более
пользователей (ведь они работают, как правило, не все
одновременно). Кроме того, ISDN предлагает пользователям
каналы с пропускной способностью не ниже 64кбит/c, а при
необходимости возможно формирование и более
широкополосных каналов. ISDN позволяет делить один и тот
же канал между многими пользователями для передачи
данных, факсов и телефонных переговоров. isdn органично
стыкуется с внешними каналами X.25. К недостаткам системы
следует отнести ограниченность ширины окна (число
переданных пакетов без получения подтверждения приема),
что делает неэффективным использование широкополосных
и особенно спутниковых каналов. В области межсетевых
связей свою нишу занимает Frame Relay. Этот протокол имеет
контроль перегрузок, работающий на аппаратном уровне