Распределенные системы обработки данных Создание стандартных технологий локальных сетей Проблемы объединения нескольких компьютеров Логическая структуризация сети Информационные сети

Поддержка разных видов трафика Пропускная способность линии Кабели на основе экранированной витой пары Асинхронная и синхронная передачи Методы коммутации


Учебник по информационным технологиям. Информационные сети

Программная структура РСОД отражает состав компонентов сетевого программного обеспечения (ПО) и связи между ними. Очевидно, что состав сетевого ПО определяется логической структурой, т. е. функциями, выполняемыми ее службами, В то же время связи между компонентами ПО во многом зависят от физической структуры. Стандарт Fast Ethernet. В то время, как переход на FDDI требует не только замены всего сетевого оборудования. но и полного переучивания пользователей, усовершенствованные технологии Ethernet и Token Ring предлагают более безболезненный путь перехода к быстрым сетям.

Сетевое ПО имеет многоуровневую иерархическую организацию. Что обусловлено двумя факторами:

необходимостью минимизации затрат на модификацию сетевого ПО при изменении состава используемого оборудования;

любые осуществляемые в сети изменения не должны отражаться на пользовательских программах, использующих сетевые возможности.

Для иерархической организации необходимы правила взаимодействия программ, выполняемых в одной ЭВМ и находящихся на различных уровнях, и программ, находящихся на одном уровне, но расположенных в различных ЭВМ, т. е. четкое описание интерфейсов и протоколов.

Стремление создать единую, универсальную и открытую к изменениям логической и физической структур сетевую архитектуру обусловило стандартизацию уровней иерархии ПО сетей ЭВМ. Международная организация по стандартизации (ISO - International Standard Organization) предложила концепцию архитектуры открытых систем, в которой определена эталонная модель, используемая как базовая при разработке международных стандартов.

Концепция открытых систем

В соответствии с эталонной моделью вычислительная сеть представляется как распределенная информационно-вычислительная среда, реализуемая большим числом разнообразных аппаратных и программных средств. Эта среда по вертикали делится на ряд логических уровней, каждый из которых выполняет одну из основных задач информационно-вычислительной среды. По горизонтали она делится на локальные части, называемые открытыми системами, каждая из которых удовлетворяет требованиям и стандартам архитектуры открытых систем ISO (рис. 9).

Термин «взаимодействие открытых систем» ВОС (OSI - Open System Interconnection) относится к процедурам передачи данных между системами, которые «открыты» друг другу благодаря совместному использованию ими соответствующих стандартов.

Сложность функций области взаимодействия привела к тому, что они в соответствии с базовой эталонной моделью взаимодействия открытых систем поделены на семь расположенных друг над другом слоев, называемых уровнями. Их иерархия в зависимости от выполняемых функций делится на две части — прикладную и транспортную платформы.

Часть открытой системы, реализующая некоторую функцию и входящая в состав того или иного уровня, называется объектом. Набор правил взаимодействия объектов одного и того же N-го уровня называется N-протоколом. Связь между объектами соседних уровней определяется интерфейсом (например, связь между объектами N- и (N - 1)-го уровней определяется (N - 1)-м интерфейсом).

Общие свойства открытых систем обычно формируются следующим образом:

расширяемость/масштабируемость - extensibility/scalability,

мобильность (переносимость) - portability,

интероперабельность (способность к взаимодействию с другими системами) - interoperability,

дружественность к пользователю, в том числе легкая управляемость -

driveability.

Эти свойства, взятые по отдельности, были характерны и предыдущим поколениям информационных систем и средств вычислительной техники. Новый взгляд на открытые системы определяется тем, что эти свойства рассматриваются в совокупности, как взаимосвязанные, и реализуются в комплексе.

Взаимодействие открытых систем стало основной концепцией архитектуры информационных сетей.

Понятие «система» носит двойственный характер. С одной стороны, по общему определению, система - это совокупность взаимодействующих элементов (компонентов), аппаратных и/или программных. С другой стороны, система может выступать в качестве компонента другой, более сложной системы, которая, в свою очередь, может быть компонентом системы следующего уровня. В связи с этим нужно иметь представление об архитектуре систем и средств как внешнем их описании (reference model) с точки зрения того, кто ими пользуется.

Архитектура открытой системы, является иерархическим описанием ее внешнего облика и каждого компонента с точки зрения:

пользователя (пользовательский интерфейс);

проектировщика системы (среда проектирования);

прикладного программиста (системы и инструментальные средства /среды программирования);

системного программиста (архитектура ЭВМ);

 разработчика аппаратуры (интерфейсы оборудования).

Для примера рассмотрим архитектурное представление системы обработки данных, состоящей из четырех компонентов: пользовательского интерфейса (соответственно точкам зрения всех указанных выше групп), средств обработки данных, средств представления и хранения данных, средств коммуникаций. Для этого представления необходимо три уровня описаний: среды, которая представляется системой, операционной среды (системы), на которую опираются прикладные компоненты, и оборудования. Каждый из этих уровней для удобства разделен на два подуровня (табл. 1.1).

Таблица 1.1. Уровни архитектуры системы обработки данных

Уровень архитектуры системы обработки данных

Компоненты системы обработки данных

Интерфейсы

Средства обработки данных

Представление и хранение данных

Коммуникации в модели OSI

Среда для конечного пользователя и инструментарий прикладного программиста

Генераторы форм и отчетов

Утилиты и библиотеки

Языки программирования 4GL

Прикладной уровень

Языки программные и командные (оболочки)

Прикладные

программы

Языки запросов СУБД

Уровни сессий и представительный

Операционная система (ОС)

Средства оконного интерфейса

Верхний уровень ОС (организация процесса обработки)

Средства доступа к среде хранения

Транспортный уровень

Драйверы

Ядро операционной системы

Файловая система

Сетевой уровень

Оборудование

Системные интерфейсы (в том числе организация ввода- вывода)

Процессоры (система команд)

Организация памяти

Уровень передачи данных

Периферийные устройства

Системная шина

Шины (интерфейс) массовой памяти

Физический уровень


Технология мобильных сетей