Взаимодействия компьютеров

silverwww — Fri, 29 Aug 2008 01:37:16 +0000

Механизмы взаимодействия компьютеров в сети многое позаимствовали у схемы взаимодействия компьютера с периферийными устройствами. В самом простом случае связь компьютеров может быть реализована с помощью тех же самых средств, которые используются для связи компьютера с периферией.

Передача данных в линию связи

silverwww — Fri, 29 Aug 2008 01:29:27 +0000

В «настоящих» локальных сетях подобные функции передачи данных в линию связи выполняются сетевыми интерфейсными картами (Network Interface Card, NIC), называемыми также сетевыми адаптерами, и их драйверами.

Форматы сообщений

silverwww — Fri, 29 Aug 2008 01:23:02 +0000

Чтобы приложения могли «понимать» получаемую друг от друга информацию, программисты, разрабатывавшие приложения, должны строго оговорить форматы сообщений, которыми будут обмениваться приложения, и их семантику.

Протокол взаимодействия приложений

silverwww — Fri, 29 Aug 2008 01:13:35 +0000

Идентификаторы компьютера и пользователя, сделавшего запрос; что признаком срочного завершения печати является определенная кодовая комбинация и т. п. Тем самым определяется протокол взаимодействия приложений.

Спец. программные модули

silverwww — Thu, 28 Aug 2008 15:56:35 +0000

Потребность в доступе к удаленным файлам может возникать у пользователей многих других приложений: текстового редактора, графического редактора, системы управления базой данных (СУБД). Очевидно, нерационально включать рассмотренные универсальные функции по организации ввода-вывода в состав каждого приложения. Более эффективно решают задачу пара специализированных программных модулей.

Редиректор

silverwww — Thu, 28 Aug 2008 15:38:28 +0000

Если клиентская программа умеет отличить запрос к удаленному ресурсу от запроса к локальному ресурсу, то приложения не должны заботиться, например, о том, с каким принтером они работают (локальным или удаленным), клиентская программа сама распознает и перенаправляет (redirect) запрос к удаленной машине. Отсюда и название, часто используемое для клиентского модуля- редиректор.

Термины «клиент» и «сервер»

silverwww — Thu, 28 Aug 2008 15:36:26 +0000

Термины «клиент» и «сервер» используются для обозначения не только программных модулей, но и компьютеров, подключенных к сети. Если компьютер преимущественно предоставляет свои ресурсы другим компьютерам сети, то он называется сервером, а если он их потребляет — клиентом.

Предоставление сервиса

silverwww — Thu, 28 Aug 2008 15:25:55 +0000

Предоставление пользователям совместного доступа к определенному типу ресурсов, например к файлам, называют также предоставлением сервиса (в данном случае файлового сервиса). Обычно сетевая операционная система поддерживает несколько видов сетевых сервисов для своих пользователей — файловый сервис, сервис печати, сервис электронной почты, сервис удаленного доступа и т. п. Программы, реализующие сетевые сервисы, относятся к классу распределенных программ.

Распределенные пользовательские приложения

silverwww — Thu, 28 Aug 2008 15:23:30 +0000

Однако в сети могут выполняться и распределенные пользовательские приложения. Распределенное приложение также состоит из нескольких частей, каждая из которых выполняет какую-то определенную законченную работу по решению прикладной задачи. Например, одна часть приложения, выполняющаяся на компьютере пользователя, может поддерживать специализированный графический интерфейс, вторая — работать на мощном выделенном компьютере.

Сетевые приложения

silverwww — Thu, 28 Aug 2008 15:21:44 +0000

Распределенные приложения в полной мере используют потенциальные возможности распределенной обработки, предоставляемые вычислительной сетью, и поэтому часто называются сетевыми приложениями.

Нераспределенные приложения

silverwww — Thu, 28 Aug 2008 15:19:24 +0000

Большинство приложений, используемых в локальных сетях в середине 80-х годов, являлись обычными нераспределенными приложениями. И это понятно — они были написаны для автономных компьютеров, а потом просто были перенесены в сетевую среду. Создание же распределенных приложений, хотя и сулило много преимуществ (снижение сетевого трафика, специализация компьютеров), оказалось делом совсем не простым.

Способы кодирования двоичных цифр

silverwww — Thu, 28 Aug 2008 15:14:55 +0000

Существуют различные способы кодирования двоичных цифр, например потенциальный способ, при котором единице соответствует один уровень напряжения, а нулю - другой, или импульсный способ, когда для представления цифр используются импульсы различной полярности.

Модуляция

silverwww — Thu, 28 Aug 2008 15:12:31 +0000

В вычислительных сетях применяют как потенциальное, так и импульсное кодирование дискретных данных, а также специфический способ представления данных, который никогда не используется внутри компьютера, — модуляцию. При модуляции дискретная информация представляется синусоидальным сигналом той частоты, которую хорошо передает имеющаяся линия связи.

Каналы высокого качества

silverwww — Thu, 28 Aug 2008 15:10:04 +0000

Потенциальное, или импульсное, кодирование применяется на каналах высокого качества, а модуляция на основе синусоидальных сигналов предпочтительнее в том случае, когда канал вносит сильные искажения в передаваемые сигналы.

Количество проводов

silverwww — Thu, 28 Aug 2008 15:04:29 +0000

На способ передачи сигналов влияет и количество проводов в линиях связи между компьютерами. Для снижения стоимости линий связи в сетях обычно стремятся к сокращению количества проводов и из-за этого используют не параллельную передачу всех битов одного байта или даже нескольких байтов, как это делается внутри компьютера, а последовательную побитную передачу, требующую всего одной пары проводов.

Линии связи

silverwww — Thu, 28 Aug 2008 15:02:16 +0000

Аналогичные подходы применимы для кодирования данных и при передаче их между двумя компьютерами по линиям связи. Однако эти линии связи отличаются по своим характеристикам от линий внутри компьютера. Главное отличие внешних линий связи от внутренних состоит в их гораздо большей протяженности, а также в том, что они проходят вне экранированного корпуса по пространствам, зачастую подверженным воздействию сильных электромагнитных помех.

Искажение

silverwww — Thu, 28 Aug 2008 15:00:19 +0000

Несмотря на предпринимаемые меры (выбор соответствующей скорости обмена данными, линий связи с определенными характеристиками, способа синхронизации приемника и передатчика), существует вероятность искажения некоторых битов передаваемых данных.

Синхронизация

silverwww — Thu, 28 Aug 2008 14:56:54 +0000

Проблема синхронизации при связи компьютеров может решаться разными способами, как путем обмена специальными тактовыми синхроимпульсами по отдельной линии, так и путем периодической синхронизации заранее обусловленными кодами или импульсами характерной формы, отличающейся от формы импульсов данных.

Контрольная сумма

silverwww — Thu, 28 Aug 2008 14:53:37 +0000

Для повышения надежности передачи данных между компьютерами часто используется стандартный прием — подсчет контрольной суммы и передача ее по линиям связи после каждого байта или после некоторого блока байтов.

Сигнал-квитанция

silverwww — Thu, 28 Aug 2008 14:50:51 +0000

Часто в протокол обмена данными включается как обязательный элемент сигнал-квитанция, который подтверждает правильность приема данных и посылается от получателя отправителю.

Предложенная нагрузка

silverwww — Thu, 28 Aug 2008 14:27:50 +0000

Предложенная нагрузка — это поток данных, поступающий от пользователя на вход сети. Предложенную нагрузку можно характеризовать скоростью поступления данных в сеть — в битах в секунду (или килобитах, мегабитах и т. д.).

Скорость передачи данных

silverwww — Thu, 28 Aug 2008 14:24:10 +0000

Скорость передачи данных (information rate или throughput, оба английских термина используются равноправно) — это фактическая скорость потока данных, прошедшего через сеть. Эта скорость может быть меньше, чем скорость предложенной нагрузки, так как данные в сети могут искажаться или теряться.

Емкость канала связи

silverwww — Thu, 28 Aug 2008 14:21:42 +0000

Емкость канала связи (capacity), называемая также пропускной способностью, представляет собой максимально возможную скорость передачи информации по каналу.

Битовая скорость передатчика

silverwww — Thu, 28 Aug 2008 14:18:34 +0000

Технология Fast Ethernet обеспечивает передачу данных по тому же оптическому волокну с максимальной скоростью 100 Мбит/с, а технология Gigabit Ethernet - 1000 Мбит/с. Передатчик коммуникационного устройства должен работать со скоростью, равной пропускной способности канала. Эта скорость иногда называется битовой скоростью передатчика (bit rate of transmitter).

Полоса пропускания

silverwww — Thu, 28 Aug 2008 14:15:10 +0000

Полоса пропускания (bandwidth) — этот термин может ввести в заблуждение, потому что он используется в двух разных значениях. Во-первых, с его помощью могут характеризовать среду передачи. В этом случае он означает ширину полосы частот, которую линия передает без существенных искажений. Из этого определения понятно происхождение термина.

Дуплексный канал

silverwww — Thu, 28 Aug 2008 14:11:59 +0000

Дуплексный канал обеспечивает одновременную передачу информации в обоих направлениях. Дуплексный канал может состоять их двух физических сред, каждая их которых используется для передачи информации только в одном направлении. Возможен вариант, когда одна среда служит для одновременной передачи встречных потоков, в этом случае применяют дополнительные методы выделения каждого потока из суммарного сигнала.

Полудуплексный канал

silverwww — Thu, 28 Aug 2008 14:08:18 +0000

Полудуплексный канал также обеспечивает передачу информации в обоих направлениях, но не одновременно, а по очереди. То есть в течение определенного периода времени информация передается в одном направлении, а в течении следующего периода — в обратном.

Симплексный канал

silverwww — Thu, 28 Aug 2008 14:06:02 +0000

Симплексный канал позволяет передавать информацию только в одном направлении. Часто дуплексный канал состоит из двух симплексных каналов.

Топология сети

silverwww — Thu, 28 Aug 2008 14:03:17 +0000

Под топологией сети понимается конфигурация графа, вершинам которого соответствуют конечные узлы сети например, компьютеры и коммуникационное оборудование (например, Маршрутизаторы), а ребрам — физические или информационные связи между вершинами.

Транзитные узлы

silverwww — Thu, 28 Aug 2008 13:59:50 +0000

Мы можем соединять каждый компьютер с каждым или же связывать их последовательно, предполагая, что они будут общаться, передавая сообщения друг другу «транзитом». Транзитные узлы должны быть оснащены специальными средствами, позволяющими им выполнять эту специфическую посредническую операцию.

Полносвязная топология

silverwww — Thu, 28 Aug 2008 13:57:39 +0000

Полносвязная топология соответствует сети, в которой каждый компьютер непосредственно связан со всеми остальными. Несмотря на логическую простоту, этот вариант оказывается громоздким и неэффективным. Действительно, в таком случае каждый компьютер в сети должен иметь большое количество коммуникационных портов, достаточное для связи с каждым из остальных компьютеров сети.

Неполносвязные топологии

silverwww — Thu, 28 Aug 2008 13:55:19 +0000

Все другие варианты основаны на неполносвязных топологиях, когда для обмена данными между двумя компьютерами может потребоваться транзитная передача данных через другие узлы сети.

Ячеистая топология

silverwww — Thu, 28 Aug 2008 13:52:54 +0000

Ячеистая топология получается из полносвязной путем удаления некоторых связей. Ячеистая топология допускает соединение большого количества компьютеров и характерна, как правило, для крупных сетей.

Кольцевая топология

silverwww — Thu, 28 Aug 2008 13:50:28 +0000

В сетях с кольцевой топологией данные передаются по кольцу от одного компьютера к другому. Главным достоинством кольца является то, что оно по своей природе обеспечивает резервирование связей. Действительно, любая пара узлов соединена здесь двумя путями — по часовой стрелке и против нее. Кольцо представляет собой очень удобную конфигурацию и для организации обратной связи — данные, сделав полный оборот, возвращаются к узлу-источнику.

Преимущества связи ДЕРЕВО

silverwww — Thu, 28 Aug 2008 13:47:55 +0000

Основными преимуществами такой схемы являются ее дешевизна и простота присоединения новых узлов к сети, а недостатками — низкая надежность (любой дефект кабеля полностью парализует всю сеть) и невысокая производительность (в каждый момент времени только один компьютер может передавать данные по сети, поэтому пропускная способность делится здесь между всеми узлами сети).

Иерархическая звезда

silverwww — Thu, 28 Aug 2008 13:45:26 +0000

Здесь в качестве центрального элемента выступает пассивный кабель, к которому подключается несколько компьютеров (такую же топологию имеют многие сети, использующие беспроводную связь — роль общей шины здесь играет общая радиосреда). Передаваемая информация распространяется по кабелю и доступна одновременно всем компьютерам, присоединенным к этому кабелю.

Смешанная топология

silverwww — Thu, 28 Aug 2008 13:42:24 +0000

В то время как небольшие сети, как правило, имеют типовую топологию — звезда, кольцо или общая шина, для крупных сетей характерно наличие произвольных связей между компьютерами. В таких сетях можно выделить отдельные произвольно связанные фрагменты (подсети), имеющие типовую топологию, поэтому их называют сетями со смешанной топологией.

Адресация узлов сети

silverwww — Thu, 28 Aug 2008 13:38:33 +0000

Еще одной новой проблемой, которую нужно учитывать при объединении трех и более компьютеров, является проблема их адресации, точнее адресации их сетевых интерфейсов. Один компьютер может иметь несколько сетевых интерфейсов. Например, для создания полносвязной структуры из JV компьютеров необходимо, чтобы у каждого из них имелся N - 1 интерфейс.

Классификация адресов

silverwww — Thu, 28 Aug 2008 13:35:44 +0000

По количеству адресуемых интерфейсов адреса можно классифицировать следующим образом: уникальный адрес (unicast), групповой адрес (multicast), широковещательный адрес (broadcast), адрес произвольной рассылки.

Разновидности адресов

silverwww — Thu, 28 Aug 2008 13:31:29 +0000

Адреса могут быть числовыми (например, 129.26.255.255 или 81.la.ff.ff) и символьными (site.domen.ru, willi-winki).
Символьные адреса (имена) предназначены для запоминания людьми и поэтому обычно несут смысловую нагрузку. Для работы в больших сетях символьное имя может иметь иерархическую структуру, например ftp-arch1.ucl.ac.uk.

Плоская организация

silverwww — Thu, 28 Aug 2008 13:27:27 +0000

При плоской организации множество адресов никак не структурировано. Примером плоского числового адреса является МАС-адрес, предназначенный для однозначной идентификации сетевых интерфейсов в локальных сетях.

Аппаратные адреса

silverwww — Thu, 28 Aug 2008 13:24:17 +0000

При задании МАС-адресов не требуется выполнение ручной работы, так как они обычно встраиваются в аппаратуру компанией-изготовителем, поэтому их называют также аппаратными адресами (hardware addresses). Использование плоских адресов является жестким решением — при замене аппаратуры, например, сетевого адаптера, изменяется и адрес сетево¬го интерфейса компьютера.

Иерархическая организация

silverwww — Thu, 28 Aug 2008 13:21:46 +0000

При иерархической организации адресное пространство организовано в виде вложенных друг в друга подгрупп, которые, последовательно сужая адресуемую область, в конце концов, определяют отдельный сетевой интерфейс.

Примеры иерархических числовых адресов

silverwww — Thu, 28 Aug 2008 13:16:22 +0000

Типичными представителями иерархических числовых адресов являются сетевые IP- и IPX-адреса. В них поддерживается двухуровневая иерархия, адрес делится на старшую часть — номер сети и младшую — номер узла.

Протоколы разрешения адресов

silverwww — Thu, 28 Aug 2008 03:59:43 +0000

На практике обычно применяют сразу несколько схем адресации, так что сетевой интерфейс компьютера может одновременно иметь несколько адресов-имен. Каждый адрес задействуется в той ситуации, когда соответствующий вид адресации наиболее удобен. А для преобразования адресов из одного вида в другой используются специальные вспомогательные протоколы, которые называют протоколами разрешения адресов.

Числовые адреса

silverwww — Thu, 28 Aug 2008 03:56:34 +0000

Пользователи адресуют компьютеры иерархическими символьными именами, которые автоматически заменяются в сообщениях, передаваемых по сети, иерархическими числовыми адресами. С помощью этих числовых адресов сообщения передаются из одной сети в другую, а после доставки сообщения в сеть назначения вместо иерархического числового адреса используется плоский аппаратный адрес компьютера.

Централизованный подход

silverwww — Thu, 28 Aug 2008 03:53:39 +0000

При централизованном подходе в сети выделяется один или несколько компьютеров (серверов имен), в которых хранится таблица соответствия имен различ¬ных типов, например символьных имен и числовых адресов. Все остальные компьютеры обращаются к серверу имен с запросами, чтобы по символьному имени найти числовой номер необходимого компьютера.

Распределённый подход

silverwww — Thu, 28 Aug 2008 03:35:45 +0000

При распределенном подходе каждый компьютер сам хранит все назначенные ему адреса разного типа. Тогда компьютер, которому необходимо определить по известному иерархическому числовому адресу некоторого компьютера его плоский аппаратный адрес, посылает в сеть широковещательный запрос. Все компьютеры сети сравнивают содержащийся в запросе адрес с собственным. Тот компьютер, у которого обнаружилось совпадение, посылает ответ, содержащий искомый аппаратный адрес. Такая схема использована в протоколе разрешения адресов (Address Resolution Protocol, ARP) стека TCP/IP.

Обязательный признак

silverwww — Thu, 28 Aug 2008 03:32:42 +0000

Очевидно, что при коммутации в качестве обязательного признака выступает адрес назначения данных. На основании этого признака весь поток входящих в транзитный узел данных разделяется на подпотоки, каждый из которых передается на интерфейс, соответствующий маршруту продвижения данных.

Constellation Light помещает LED завихрение в люстру

silverwww — Sat, 23 Aug 2008 03:07:38 +0000

Хотя не совсем столь же изящный как Neues Licht, Constellation Light - все еще более практичный путь. Разработанный Kenzan Tsutakawa-Chinn и показана на недавнем BKLYN дизайн экспо, LED люстра обработана от групп 3-миллиметрового LEDs (364 всего на концах 91 медной трубы). Особенно, это - создатель, в настоящее время ищет одобрение UL для устройства и надеется выпустить это на рынке в короткий срок, но не было никакого упоминания еще о только, насколько дорогостоящий это могло однажды быть.