Технологии передачи и обмена данными в компьютерных сетях
Цель: изучить технологии передачи и обмена данными в компьютерных сетях
План занятия:
1. Основные понятия
2. Современные технологи и методы передачи данных
Основные понятия
Технологии передачи данных в своей работе используют (в зависимости от конкретной их реализации) различные физические интерфейсы.
Примечание: интерфейс это - физическая (или логическая) граница при взаимодействии нескольких независимых объектов - своеобразная прослойка между ними.
Интерфейсы делятся на две категории:
- физические интерфейсы
- интерфейсы логические
Физический интерфейс это - конечный порт подключения (разъем с группой электрических контактов). Например - интерфейс сетевой карты компьютера. А пара портов, соединенная с помощью разъемов и кабеля называется линией (каналом) передачи данных.
Логический интерфейс - это набор правил (протокол), который определяет саму логику обмена данными между связанными линией (сетью) устройствами.
Организация передачи данных в компьютерной сети происходит в тесном взаимодействии этих двух интерфейсов: физический компонент (сетевая карта) и логический (ее драйвер).
Обязательным условием для успешной реализации любой из технологий передачи
данных является присутствие в потоке данных дополнительного компонента - протокола
передачи.
Протокол передачи на логическом уровне представляет собой набор правил, которые определяют обмен данными между различными приложениями или устройствами. Эти правила задают единый способ передачи сообщений и обработки ошибок передачи.
На физическом уровне протокол это - набор служебных данных,
прикрепляющихся к основным пакетам (кадрам) информации, без которых просто
невозможно эффективное взаимодействие в сети.
Протокол должен абстрагироваться (игнорировать) конкретную среду передачи,
его задача - обеспечивать надежную связь между узлами в коммутационном облаке.
Современные технологи и методы передачи данных
Современные технологи и методы передачи данных, в большинстве случаев, основаны на клиент-серверном взаимодействии.
Клиент это - модуль (программа, служба, отдельный компьютер), служащий для формирования и передачи сообщений (запросов) к ресурсам удаленного устройства (серверу), с последующим приемом результатов от него и передачей их соответствующим приложениям на клиенте.
Сервер это - модуль (программа, служба...), который постоянно ожидает прихода из сети запросов от клиентов и обслуживающий (с участием локальной ОС) эти запросы.
Один сервер может обслуживать сразу множество клиентов. Например - веб-сервер
«Apache» (Апач), который обеспечивает множественные подключения за день к нашему
сайту «sebeadmin.ru» по протоколу «http». Вот - еще пример: база данных, с которой
работают клиенты. На них установлены клиентские модули программ, которые
подключаются к базе и поддерживают только графический интерфейс работы с ней. Все
вычисления и обработка, при этом, происходят на сервере и с использованием его
ресурсов.
Технологии передачи данных подразумевают передачу информации от одного компьютера к другому - в обеих направлениях. Даже в том случае, когда нам кажется, что мы только принимаем данные (например - скачиваем музыку), то на самом деле - обмен идет в двух направлениях. Просто есть основной поток данных (который интересует нас - музыка) и вспомогательный (служебный), идущий в обратном направлении, образуемый квитанциями об успешной (или не успешной) передаче.
В зависимости от того, могут ли они передавать данные в обоих направлениях или
нет, физические каналы делятся на несколько видов:
Дуплексный канал - обеспечивает одновременную передачу информации в обоих направлениях Дуплекс может состоять из двух независимых физических сред (один проводник на прием, второй - на передачу). Возможен и вариант, при котором одна среда используется для обеспечения дуплексного режима работы. В этом случае на клиентах применяются дополнительные алгоритмы выделения каждого потока данных из общего массива информации.
Полудуплексный канал - также обеспечивает передачу в обоих направлениях, но не одновременно, а - по очереди. Т.е. в течение определенного времени данные передаются в одном направлении, а затем - в обратном.
Симплексный канал - позволяет передавать информацию только в одном
направлении. Дуплексный может состоять из двух симплексных каналов.