Сетевая операционная система и архитектура сетей

При разработке сетей ЭВМ возникают задачи согласования взаимодействия клиентов, серверов, линий связи и других устройств. Они решаются путём установления определённых процедур, называемых протоколами. Протокол – это правила взаимодействия компьютеров. Стандартные протоколы заставляют разные компьютеры «говорить на одном языке». Таким образом, осуществляется возможность подключения к сети разнотипных компьютеров, работающих под управлением различных ОС.

Реализацию протоколов совместно с реализацией управления серверами называют сетевой ОС. Часть протоколов реализуется программно, часть – аппаратно. Для стандартизации протоколов была создана международная организация протоколов ISO. Она ввела понятие архитектуры открытых систем, что означает возможность взаимодействия систем по определённым правилам, хотя сами системы могут быть созданы на различных технических средствах. Основой архитектуры открытых систем является понятие уровня. Система разбивается на ряд уровней, или подсистем, каждый из которых выполняет свои функции.

Уровень сети – совокупность станций одинакового ранга, входящих в иерархическую сеть. Под станцией понимается входной, промежуточный или выходной пункт передачи сообщений по каналу.

Существуют следующие уровни сетей.

Первый уровень, физический, определяет некоторые физические характеристики канала. Сюда относятся типы кабелей, разъёмов, электрические характеристики сигнала. По типу характеристик сети делятся на аналоговые и цифровые. Единицей обмена является бит.

Второй уровень, канальный, управляет передачей данных между двумя узлами сети. Он обеспечивает контроль корректности передачи сблокированной информации посредством проверки контрольной суммы блока. Для повышения скорости обмена осуществляется сжатие данных. При получении сообщение разворачивается. Единицей обмена является пакет.

Третий уровень, сетевой, обеспечивает управление маршрутизацией пакетов. Он распространяется на соглашение о блокировании данных и их адресов. По одному каналу может передаваться информация с нескольких модемов для увеличения его загрузки. Используются сетевые протоколы IPX и SPX и др. (в локальных сетях), IP (Internet Protocol – интернет протокол) и TCP (Transmission Control Protocol – протокол управления передачей) и др. – в сетях интернета. Единицей обмена является, также пакет.

Четвёртый уровень, транспортный, отвечает за стандартизацию обмена данных между портами разных ЭВМ сети. Используются протоколы TP 0. TP 1. Единицей обмена является сеансовое сообщение.

Пятый уровень, сеансовый, определяет правила диалога прикладных программ, рестарта, проверки прав доступа к сетевым ресурсам. Единицей обмена этого и следующих уровней является пользовательское сообщение.

Шестой уровень, представления, определяет форматы данных, алфавиты, коды, представления специальных и графических символов. Здесь же определяется стандарт на форму передаваемых документов. В банковской системе распространён стандарт Swift. Он определяет расположение и назначение полей документа.

Седьмой уровень, прикладной, управляет выполнением прикладной программы.

Каждый уровень решает свои задачи, и обеспечивает сервисом расположенный над ним уровень. Правила взаимодействия соседних уровней в одной системе называют интерфейсом.

В виду многоплатформенности сетевых ОС наблюдается тенденция стандартизации серверных платформ, обеспечивающих функции сетевых ОС. Наиболее популярными являются Server Windows NT фирмы Microsoft, NetWare фирмы Novell.

Сети делятся на общественные, частные и коммерческие. Локальные сети делятся на централизованные и одноранговые. Централизованные - используют файл-сервер. Рабочие станции не контактируют друг с другом. В одно-ранговых сетях сетевое управление таково, что каждый узел может выступать и как рабочая станция, и как файл-сервер. Такие сети не дороги, но число пользователей не велико – до 20-ти.

Объединение нескольких ЛВС на основе протоколов TCP / IP и HTTP в пределах одного или нескольких зданий получило название интрасети. На принципе интрасети формируются корпоративные сети, подсоединяемые к глобальным сетям.