Взаимодействие на компютри в мрежа
Взаимодействие на компютри в мрежа. Общи понятия - раздел Информатика, Начини и развитие на COP Взаимодействието на компютрите в мрежата. Общи понятия. Основната цел, която е Rev.
Обичайният подход за решаване на сложен проблем е да се разложи на няколко конкретни проблема - подзадачи.
За решаването на всяка подзадача се задава определен модул. В същото време функциите на всеки модул и правилата за тяхното взаимодействие са ясно дефинирани.
Частен случай на декомпозиция на задачите е многостепенно представяне, при което целият набор от модули, решаващи подзадачи, е разделен на йерархично подредени групи - нива. За всяко ниво се дефинира набор от функции за заявки, с които модулите от дадено ниво могат да бъдат достъпни от модули над основното ниво, за да решат своите проблеми. Такъв формално дефиниран набор от функции, изпълнявани от даден слой за по-горен слой, както и форматите на съобщенията, обменяни между два съседни слоя по време на тяхното взаимодействие, се нарича интерфейс.
Интерфейсът дефинира цялостната услуга, предоставена от даден слой на основния слой. При организиране на взаимодействието на компютрите в мрежата всяко ниво води "преговори" със съответното ниво на друг компютър. При предаване на съобщения и двамата участници в мрежовия обмен трябва да приемат много споразумения. Например, те трябва да се договорят за нивата и формата на електрическите сигнали, как да определят дължината на съобщенията, да се споразумеят относно методите за проверка на валидността и т.н. С други думи, конвенциите трябва да бъдат приети за всички нива, от най-ниското ниво на битово предаване до най-високото ниво, уточняващо как трябва да се интерпретира информацията. Правила за взаимодействие на две машиниможе да се опише като набор от процедури за всяко от нивата.
Такива формализирани правила, които определят последователността и формата на съобщенията, обменяни между мрежови компоненти, които са на едно и също ниво, но в различни възли, се наричат протоколи. От горните определения може да се види, че понятията "интерфейс" и "протокол" по същество означават едно и също нещо, а именно определените процедури за взаимодействие на компоненти, които решават проблема за свързване на компютри в мрежа, са формализирани. Въпреки това, доста често има някои нюанси в използването на тези термини: понятието "протокол" се използва по-често, когато се описват правилата за взаимодействие на компоненти от едно и също ниво, разположени в различни мрежови възли, и "интерфейс" - когато се описват правилата за взаимодействие на компоненти на съседни нива, разположени в рамките на един и същи възел. Съгласуван набор от протоколи на различни нива, достатъчни за организиране на работа в мрежа, се нарича протоколен стек.
Софтуерът, който реализира протокол, се нарича още протокол.
В същото време връзката между протокол, формално дефинирана процедура за взаимодействие, и протокол, инструмент, който изпълнява тази процедура, е подобна на връзката между алгоритъм за решаване на определен проблем и програма, която решава този проблем.
Ясно е, че един и същи алгоритъм може да бъде програмиран с различна степен на ефективност. По същия начин един протокол може да има няколко софтуерни реализации, например IPX протоколът, внедрен от Microsoft за Windows NT под формата на софтуерния продукт NWLink, има характеристики, които се различават от изпълнението на Novell на същия протокол.
Протоколите се изпълняват не само от софтуера и хардуера на компютрите, но и от комуникационните устройства.Наистина, в общия случай връзката на компютрите в мрежата не се осъществява директно - "компютър към компютър", а чрез различни комуникационни устройства, като например хъбове, комутатори или рутери. В зависимост от вида на устройството, то трябва да има вградени инструменти, които реализират определен набор от мрежови протоколи. При организиране на взаимодействие могат да се използват два основни вида протоколи.
В протоколите за мрежови услуги, ориентирани към връзката (CONS), преди да обменят данни, изпращачът и получателят трябва първо да установят логическа връзка, тоест да се договорят за параметрите на процедурата за обмен, която ще бъде валидна само в рамките на тази връзка. След като диалогът приключи, те трябва да прекратят тази връзка. При установяване на нова връзка процедурата по договаряне се извършва отново.
Телефонът е пример за комуникация, базирана на връзка. Втората група протоколи са протоколи без предварително установяване на връзка (мрежова услуга без връзка, CLNS). Такива протоколи се наричат още протоколи за дейтаграми. Подателят просто предава съобщението, когато е готово. Пускането на писмо в пощенска кутия е пример за комуникация без връзка. 1.4 Специалисти: сървър, окабеляване и мрежа В някои компании един човек отговаря за всички мрежови компоненти, в други отговорността е разпределена между много служители.
Обикновено кабелите се полагат от цял екип техници. Поддържащият сървър може да няма ясна представа какво се случва в другия край на кабела.Мрежовата услуга (както се възприема от сървърния техник) се създава от кабелния техник и мрежовия техник. Кабелен техник, обикновено наричан електротехник,може също да има тесен поглед върху света. Неговата задача е да прокара кабели от всяка стая до разпределителния шкаф.
От гледна точка на електротехника, мрежата е кабелна система И накрая, мрежов специалист или мрежов инженер е отговорен за превключвателя, както и за целия друг софтуер и хардуер, използвани за създаване на мрежова услуга. Мрежовият инженер поправя и поддържа грешки в хардуера и софтуера на комутатора 2 Пътища за развитие на CS 2.1 Системи за обработка на пакети Първите компютри от 1950 г. бяха големи, обемисти и скъпи, предназначени за много малък брой потребители.
Често тези чудовища заемаха цели сгради. Такива компютри не са предназначени за интерактивна потребителска работа, а са използвани в режим на пакетна обработка. Системата за пакетна обработка обикновено се базираше на мейнфрейм - мощен и надежден компютър с общо предназначение. Потребителите, като правило, подготвят перфокарти, съдържащи данни и програмни команди, и ги прехвърлят в компютърния център.
Операторите въвеждат тези карти в компютър и потребителите обикновено получават отпечатани резултати едва на следващия ден. Такава система за обработка на данни забави работата на потребителите поне за един ден, но интересите на потребителите в ранните етапи от развитието на изчислителните системи бяха до голяма степен пренебрегнати. Тъй като процесорите станаха по-евтини в началото на 60-те години, се появиха нови начини за организиране на изчислителния процес, което направи възможно да се вземат предвид интересите на потребителите.
Започнаха да се развиват интерактивни многотерминални системи за споделяне на време. В такива системи всеки потребител получава свой собствен терминал, с който може да води диалог с компютъра. Количествоработниците, които едновременно работят с компютър, зависят пряко от неговата мощност, така че времето за реакция на изчислителната система е достатъчно кратко и потребителят не е твърде забележим при паралелната работа с компютъра на други потребители.
Терминалите, излезли извън компютърния център, се разпръснаха из цялото предприятие. И докато изчислителната мощност остана напълно централизирана, някои функции, като въвеждане и извеждане на данни, станаха разпределени. Такива многотерминални централизирани системи външно вече изглеждаха като локални мрежи. Потребителят може да има достъп до споделени файлове и периферни устройства, като същевременно поддържа илюзията, че е единствен собственик на компютъра, тъй като може да стартира желаната програма по всяко време и да получи резултати почти веднага.
Многотерминалните системи, работещи в режим на споделяне на времето, станаха първата стъпка към създаването на локални изчислителни системи. Въпреки това имаше още дълъг път до появата на локалните мрежи, тъй като многотерминалните системи, въпреки че изглеждаха като разпределени системи, все още поддържаха централизирана обработка на данни. 2.2