Концепция организации сетей

Физический уровень

 Физический уровень описывает физическую среду, составляющую сеть:

медные провода, оптоволокно, космические спутники и все остальное. Если сеть состоит из нескольких носителей, определенных на физическом уровне, то необходимо установить оборудование, которое позволяет им "разговаривать" друг с другом.

 Рис. 7.15. Модель OSI.

На физический уровень данные поступают как последовательность битов, без всякой информации о формировании кадра (framing information) и чегонибудь еще, кроме потока данных. В зависимости от типа соединения, поток может быть последовательным или параллельным, а связь — дуплексной (одновременная передача и прием данных) либо полудуплексной (поочередные прием или передача данных). Если сигнал ослабевает, то на этом уровне он усиливается устройством, называемым повторителем.

На физическом уровне не предусмотрено никакой формальной адресации, за исключением виртуальной цепи между отправителем и получателем пакета. Для организации адресации пользователям сети в доступной форме и предназначены высшие уровни.

Канальный уровень

 Протоколы, работающие на канальном уровне, должны обеспечивать (по возможности) безошибочную передачу по месту назначения наборов данных (протоколов), передаваемых по физическому носителю. Поскольку носителей, совершенно исключающих ошибки, не существует, в протоколах канального уровня предусмотрен механизм контроля ошибок и повторной передачи искаженных пакетов. Например, в сетях Ethernet, предусмотрен выход из ситуации одновременной отправки двух пакетов (предполагается, что ни один из них не попадет к адресату) и механизм разрешения этого конфликта.

На канальном уровне необработанный битовый поток, проходящий по физическому носителю, перехватывается (trapped) и собирается в кадр (framed) для отправки. Формирование кадра (framing) означает упаковку данных в небольшие сегменты, называемые пакетами или кадрами (фреймами). Помимо данных, в каждом пакете содержится адресная информация и, иногда, запись о количестве данных в пакете. Таким образом, сеть может узнать об утрате части данных Содержимое и структура фреймов зависит от типа сети. Поэтому, если в сети используется два протокола канального уровня (например, Ethernet и Token Ring), то для того, чтобы они могли взаимодействовать между собой, следует использовать устройство, называемое мостом.

Поскольку на канальном уровне сети биты передаются в порядке их поступления в канал, этот же уровень отвечает за их поступление в надлежащем порядке по месту назначения. По существу, протоколы канального уровня и предоставляют (организуют) надежные каналы связи между процессами сетевого уровня.

Материнская плата – основная плата ПК. На ней размещаются: 1-процессор – основная микросхема, выполняющая большинство вычислит операций; 2-микропроцессорный комплект (чипсет) – набор микросхем, управляющих работой внутренних устройств копьютера; 3-три шины – наборы проводников, по которым происходит обмен сигналами между внутренними устройствами компьютера; 4-оперативная память (ОЗУ) – набор микросхм, предназначенных для временного хранения данных, когда компьютер включен; 5-ПЗУ – микросхема, предназначенная для длительного хранения данных, в том числе и когда компьютер выключен; 6-разъемы для подключения дополнительных устройств (слоты). Жесткий диск – основное устройство для долговременного хранения больших объемов данных и программ. На самом деле это не один диск, а группа соосных дисков, имеющих магнитное покрытие и вращающихся с высокой скоростью. Т.о. этот «диск» имеет не две поверхности, как это должно быть у обычного плоского диска, а 2*N поверхностей, где N – число отдельных дисков в группе. Над каждой поверхностью располагается считывающее – записывающая головка. При высоких скоростях вращения дисков (60 об/с)в зазоре между головкой и поверхностью образуется аэродинамическая подушка, и головка парит над магнитной поверхностью на высоте, составляющей несколько тысячных долей миллиметра. При изменении силы тока, протекающего через головку, происходит изменение напряженности динамического магнитного поля в зазоре, что вызывает изменения в стационарном магнитном поле ферромагнитных частиц, образующих покрытие диска. Так осуществляется запись инф на магнитный диск. Операция считывания происходит в обратном порядке. Намагниченные частицы покрытия, проносящиеся на высокой скорости вблизи головки, наводят в ней ЭДС самоиндукции. Возникающие при этом элекромагнитные сигналы усиливаются и передаются на обработку. Управление работой жесткого диска выполняет специальное аппаратно-логическое устройство – контроллер жесткого диска. В прошлом оно представляло собой отдельную дочернюю плату, которую подключали к одному из свободных слотов материнской платы. Объединение нескольких функций в одном устройстве называют интеграцией. Поэтому сегодня говорят, что контроллер жестких дисков интегрирован с материнкой. Основными параметрами жестких дисков яв-ся: емкость (измер в гигабайтах), время обращения к данным (микросек) и скорость обмена (мегабит в секунду). Представления о типовом объеме жесткого диска непрерывно меняются.

Глобальные сети