Протокольна модель, модель реалізації і фізична структура мережі

Протокольна модельописує правила роботи мережі при взаємодії об'єктів і логічних модулів для реалізації основних процесів передачі та обробки інформації. У ній всі протоколи взаємодії згруповані за функціональним призначенням в окремі групи - протокольні блоки.

Протокольні блоки розташовуються в ієрархічному порядку, і кожен з них представляє перелік протоколів взаємодії об'єктів деякого рівня (рис. 4.8). Протокольна модель, модель реалізації і фізична структура мережі - №1 - открытая онлайн библиотека При виконанні завдання Л /-рівня беруть участь / У-об'єкти, виконують локальний комплекс функцій даного рівня. Однак протокольні блоки розбиті за рівнями таким чином, що можливість виконання завдання / У-рівня цілком залежить від забезпечення участі (N - 1)-рівня і т. д. Таким чином, / У-об'єкти виявляються залученими у взаємодію з (N - 1 )-об'єктами, (N - 2)-об'єктами і т. д. Кожен нижчий рівень надає сервіс вищестоящим рівням. Будь-який об'єкт N-рівня при переході в активний стан ридає інформацію двох видів: передану між / ^-об'єктами (дані користувача) і не пов'язану з операціями « з'єднання » цих об'єктів і керуючу, призначену для (N - 1)-рівня, за допомогою якої здійснюється координація процедур « з'єднання » N-об'єктів. Всі правила взаємодії об'єктів в протокольній моделі визначаються стандартами для конкретної мережі і класифікуються як протоколи (стандарти взаємодії об'єктів одного рівня з іншим) і інтерфейси (стандарти взаємодії об'єктів сусідніх рівнів).

Міжнародна організація стандартів 130, аналізуючи досвід створення інформаційних і, особливо, комп'ютерних мереж у багатьох країнах світу, розробила концепцію побудови мереж, названу архітектурою відкритих систем. Відповідно до цієї концепції створена протокольна модель, що дозволила ввести міжнародні стандарти, що визначають і регламентують розробку систем і мереж. Ця модель отримала назву еталонної моделі ВОС (взаємодії відкритих систем). Системи та мережі, що задовольняють вимогам і стандартам еталонної моделі ВОС, тобто стандартам архітектури відкритих систем, називають відкритими, а системи, що не відповідають цим вимогам, вважають закритими.

Модель реалізаціїструктури мережі показує, які функції в якій апаратурі втілені, а також за допомогою яких протоколів реалізуються логічні інтерфейси між різними апаратними засобами (рис. 4.9).

Протокольна модель, модель реалізації і фізична структура мережі - №2 - открытая онлайн библиотека Така модель - основа взаємодії оператора мережі, постачальників обладнання та ПЗ. Вона також дозволяє визначити додаткові інтерфейси між обладнанням від різних постачальників і їх характеристики, що підлягають стандартизації.

Елементами моделі реалізації є:

- апаратура, в якій одна або декілька функцій реалізовані у вигляді апаратного забезпечення (Нагс / мага), що представляє собою єдину фізичну середу. Апаратура може мати модульну конструкцію, тобто складатися з деякого

кількості знімних плат. Крім того, вона може мати кілька функцій, реалізованих у вигляді ПЗ;

- інтерфейс реалізації - визначає точки і протокольні специфікації між пристроями різного призначення або апаратурою та модулями ПЗ;

- модуль ПО - відносно незалежна частина програми, що реалізує одну або кілька функцій виключно за допомогою програмного забезпечення (Software)

- інтерфейс прикладних програм - інтерфейс реалізації між програмними модулями, що не має фізичних компонентів;

- фізичний інтерфейс - фізичне середовище для передачі сигналів між різною аппаратур про й;

- система - сукупність апаратних і програмних модулів, що функціонують як єдине ціле;

- сегмент - одна або кілька систем, що виконують функції, встановлені для сегмента в функціональної моделі. Прикладом можуть служити сегменти телекомунікаційної мережі, за допомогою яких об'єднуються кінцеві системи інформаційної мережі і які дозволяють функціям проміжного ПЗ і прикладним функціям, розосередженим на різних системах, взаємодіяти один з одним.

Взаємодія сегментів і кінцевих систем в моделі реалізації відображається за допомогою інтерфейсів. Міжсегментні інтерфейси, інтерфейс між оконечной системою і сегментом є фізичними телекомунікаційними інтерфейсами, повна специфікація яких включає також дані про фізичному середовищі передачі сигналів. Логічні інтерфейси взаємодії кінцевих систем між собою залишаються логічним типом інтерфейсу і реалізуються за допомогою протоколів, по відношенню до яких фізичні телекомунікаційні інтерфейси є прозорими. Прозорість інтерфейсів підтримується базовим ПЗ. Оскільки сегмент мережі знаходиться у власності та експлуатується одним оператором, він найчастіше реалізується із застосуванням єдиної телекомунікаційної технологією на обладнанні одного постачальника.

Фізична структуравідображає конкретний склад апаратури, систем та інтерфейсних модулів (пристроїв), що використовуються в мережі і окремих сегментах. У якості кінцевих систем інформаційної мережі можуть використовуватися телефон, телевізор, факс, персональний комп'ютер, мережевий комп'ютер, процесор.

Системи передачі (СП)- це сукупність технічних засобів, що дозволяють організувати канали зв'язку для проходження сигналів в лінійному тракті передачі. До числа таких технічних засобів відноситься каналоутворювального обладнання, що встановлюється в пунктах мережі, безпосередньо з'єднаних лінією зв'язку, проміжне лінійне обладнання, що встановлюється вздовж лінії (для провідних ліній це не обслуговуються регенеративні пункти, для РРЛ - модулі верхнього розташування радіорелейних станцій спільно з антенами), а також різні типи пристроїв, що забезпечують стиковку канало-утворюючого обладнання з комутаційними системами, контроль якості передачі, виявлення і корекцію помилок та ін Залежно від виду сигналів, які передаються в лінійному тракті, СП діляться на аналогові і цифрові.

Система розподілу інформаціїявляє собою обладнання, яке встановлюється у вузлі комутації і реалізує функції комутації і концентрації. Два і більше тракту передачі інформації, скоммутіровани послідовно один за іншим за допомогою пристроїв розподілу інформацією, представляють собою з'єднувальний тракт передачі інформації. При створенні тракту між двома абонентськими пунктами говорять / що між ними скоммутіровани канал зв'язку. Можлива комутація багатоканальних ліній зв'язку (широкосмугова комутація ліній). Системи розподілу класифікуються відповідно з двома основними принципами встановлення зв'язку: безпосередній і непрямої - через пристрій, що запам'ятовує (див. рис. 4.10). Залежно від виду сигналів, переданих по комутованих каналах зв'язку, пристрої розподілу інформації, як і системи передачі, діляться на аналогові і цифрові.

Протокольна модель, модель реалізації і фізична структура мережі - №3 - открытая онлайн библиотека Система управління (СУ)забезпечує в цілому можливість функціонування мережі. Управління мережею грунтується на зборі статистичних даних про проходження сигналів і виникаючих в неординарних або аварійних ситуаціях, тестуванні (перевірці) стану елементів мережі. Ці функцііневозможно здійснити без сигналізації про стан систем (вихід з ладу систем перед або комутації). Для передачі службових сигналів в СУ використовуються спеціальні службові канали, що з'єднують пункти управління мережею і елементи мережі. Таким чином, система управління мережею відноситься до систем розподіленого типу і має мережеву архітектуру. Основна концепція формування такої архітектури отримала назву концепції мережі управління телекомунікаціями.

Різноманітність апаратури, засобів передачі, телекомунікаційних технологій обумовлює велику кількість можливих реалізацій сегментів мережі і інтерфейсів між ними. Зокрема, в якості сегментів мережі доступу можуть бути використані наступні мережі: на основі мідного кабелю - коммутируемая телефонна мережа загального користування та ЦСИО; на основі мідних провідників з використанням технології « Цифрова абонентська лінія » DSL надає можливість високошвидкісної передачі даних; кабельного телебачення на основі оптичного волокна;пасивний оптичний контур; із застосуванням радіозв'язку на абонентському шлейфі (RITL) цифрова мобільного доступу; наземного телевізійного мовлення; прямого супутникового мовлення; доступу з використанням геостаціонарних супутників (наприклад, « Інмарсат » );среднеорбітальних і низькоорбітальні супутникові мережі доступу.

Прикладами сегментів мережі межузловой зв'язку є наступні мережі: ТфОП; ПД з комутацією пакетів PTS, з ретрансляцією кадрів (технологія Frame relay ), Інтернет; орендованих каналів.

В якості сегментів опорної мережі застосовують транспортні мережі з використанням технологій високошвидкісної передачі цифрових потоків (синхронні цифрові мережі SDH).

Фізично реалізована частина протоколів також може бути виконана у вигляді окремих пристроїв. Так, наприклад, протоколи другого рівня еталонної моделі ВОС в основному реалізуються в таких пристроях як концентратори, комутатори. Протокол третього рівня еталонної моделі ВОС реалізує пристрій, зване маршрутизатором. Це багатофункціональний пристрій, здатний розрізняти протоколи мережевого рівня, приймати рішення при виборі шляху передачі інформації і забезпечувати економічний доступ до територіальних мереж, побудованим на основі різних технологій.

Контрольні питання

1. Дайте визначення поняттю « архітектура мережі » .

2. Назвіть рівні уявлення мережі з точки зору запитання і взаємодії з мережею.

3. Що повинен знати користувач про мережі на своєму рівні взаємодії з мережею?

4. Поясніть взаємодію користувача з мережею.

5. Які завдання вирішуються на рівні провайдера?

6. Які функції оператора мережі?

7. Перерахуйте складові структури інформаційної мережі.

8. Дайте характеристику організаційної структури мережі.

9. З точки зору системологии вкажіть основні закономірності для мережі зв'язку.

10. Яка закономірність визначає безліч зв'язків системи?

11. Що визначає емерджентність мережі зв'язку?

12. Що таке топологія мережі? Поясніть її фізичну і логічну сутність.

13. Назвіть базові топології мережі, вкажіть їх особливості.

14. Яка топологія притаманна міський і сільській телефонним мережам?

15. Особливості ячеистой (сетеобразной) топології мережі.

16. Приведите характеристику организационной структуры архитектуры сети .

17. Дайте характеристику вузлам (пунктам) мережі.

18. Що таке мультиплексування?

19. Загальна характеристика ліній зв'язку мережі.

20. Поясніть територіально - функціональну ієрархію мережі.

21. Охарактеризуйте локальну мережа і принципи організації LAN .

22. Принцип організації MAN.

23. Що собою представляє мережа абонентського доступу?

24. Поясніть принцип організації мережі WAN.

25. Дайте характеристику функціональної моделі мережі.

26. Чим визначається характер взаємодії прикладних об'єктів? Дайте пояснення, приведіть приклади.

27. Що таке протокольна модель мережі?

28. Охарактеризуйте модель реалізації мережі.

29. Що відображає фізична структура мережі?

30. Які функції виконує система управління в архітектурі мережі?