Skôr alebo neskôr musia používatelia pri práci s lokálnou sieťou prenášať súbory z počítača do počítača. Spravidla neexistujú žiadne špeciálne problémy s odosielaním súborov cez lokálnu sieť: môžete použiť štandardné nástroje operačného systému Windows / Linux alebo použiť ďalší softvér.

Ako prenášať súbory cez LAN medzi 2 počítačmi?

Na odosielanie súborov cez lokálnu sieť sa používa operačný systém, tzv. Ak to chcete urobiť, otvorte vlastnosť priečinka (kde sa nachádza požadovaný súbor) a v sekcii „Prístup“ povoľte používanie počítača v sieti, zobrazte priečinok alebo upravte a skopírujte súbory.

Nejde presne o prenos súborov z počítača do počítača, ale princíp je podobný: používateľovi poskytnete prístup k súborom, ktoré potrebuje, a ten môže otvoriť alebo kopírovať požadovaný dokument.

Okrem toho na výmenu súborov cez lokálnu sieť môžete vytvoriť „zdieľaný priečinok“ na jednom alebo všetkých počítačoch v sieti, do ktorého bude používateľ ukladať súbory prostredníctvom sekcie „Okolie siete“ / „Sieť“ atď. (v závislosti od použitého operačného systému).

A ktokoľvek, kto používa počítač v lokálnej sieti, bude môcť v prípade potreby skopírovať potrebné súbory do / z tohto priečinka.

Program zdieľania súborov v lokálnej sieti

Pre pokročilejších „používateľov“ (ktorí nechcú používať štandardné nástroje operačného systému alebo chcú získať ďalšie funkcie pri prenose súborov cez lokálnu sieť) bol vyvinutý softvér tretích strán.

Napríklad pri zdieľaní súborov v lokálnej sieti vynikajúci server „HTTP File Server“ nevyžaduje inštaláciu.

Hlavnou úlohou tohto programu je vytvárať (alebo lepšie povedané napodobňovať), ktorá funguje ako služba zdieľania súborov.

Po spustení programu (bude minimalizovaný na zásobník) sa zobrazí toto:

Informácie o „miestnej adrese IP“ - zobrazia sa v paneli s adresou a zároveň ide o adresu servera;

• - ponuka s dostupnými funkciami;
• - číslo portu počúvania -.

Program je k dispozícii iba v angličtine, ale jeho rozhranie je pomerne jednoduché a ľahko pochopiteľné.

Ak chcete preniesť súbor z počítača do počítača prostredníctvom lokálnej siete, musíte:

V okne „Virtuálny súborový systém“ kliknite pravým tlačidlom myši a vyberte možnosť „Pridať súbor“ alebo „Pridať priečinok z disku“ (vyberte jeden súbor alebo celý priečinok);

• - týmito akciami ste umiestnili súbory na server a otvorili ich na stiahnutie ďalším používateľom;
• - ak chcete tento súbor stiahnuť z iného počítača, musíte prejsť na adresu uvedenú v hornej časti panela s adresou (v príklade je to „192.168.1.3“), vybrať požadovaný súbor a stiahnuť ho.

Zdieľanie súborov je pripravené: používatelia miestnej siete môžu pridávať svoje súbory a priečinky pomocou ponuky programu.

Okrem toho môžete pridať účty, aby ste obmedzili prístup k službe zdieľania súborov pre používateľov tretích strán (v takom prípade budete musieť stiahnuť súbor, budete musieť zadať používateľské meno a heslo) alebo vytvoriť miestne skupiny (aby ste „neskombinovali“ všetky súbory na jednej hromade, ale aby ste ich podľa potreby štruktúrovali).

Vaša domáca sieť pravdepodobne obsahuje širokú škálu zariadení, či už sú to počítače so systémom Windows alebo Linux, Macbooky alebo telefóny s Androidom. A s najväčšou pravdepodobnosťou budete chcieť medzi nimi prenášať súbory. Namiesto kopírovania súborov na flash disky a ich spustenia z miestnosti do miestnosti je oveľa pohodlnejšie nastaviť spoločné priečinky v lokálnej sieti. To nie je ťažké urobiť.

Windows

Najskôr v nastaveniach povoľte možnosť výmeny súborov cez lokálnu sieť. Otvorte „Ovládací panel“ a prejdite na „Sieť a internet“ → „Nastavenia zdieľania“. Vyberte sieť, ku ktorej ste pripojení, a aktivujte možnosti „Zapnúť zisťovanie siete“ a „Zapnúť zdieľanie súborov a tlačiarní“.

Teraz kliknite pravým tlačidlom myši na priečinok, ktorý chcete zdieľať, a vyberte položku Možnosti. V nastaveniach priečinka na karte „Zdieľané“ upravte nastavenia prístupu, vďaka ktorým budú môcť všetci používatelia miestnej siete zapisovať a čítať súbory v zdieľanom priečinku.

Ak chcete zobraziť priečinky otvorené v miestnej sieti, v Prieskumníkovi vyberte na bočnom paneli možnosť Sieť.

macOS

Prejdite do predvoľby systému Mac a vyberte sekciu Zdieľanie. Zapnite zdieľanie súborov a priečinkov. Prejdite do časti „Možnosti ...“ a začiarknite políčko „Zdieľanie súborov a priečinkov cez SMB“.

Ďalej v sekcii „Zdieľané priečinky“ môžete zvoliť, ktoré priečinky chcete zdieľať. Ak chcete, aby používatelia v lokálnej sieti mohli nahrávať súbory do týchto priečinkov, otvorte v časti „Používatelia“ možnosť čítania a zápisu pre všetkých používateľov.

Ak chcete získať prístup k súborom v miestnej sieti, vyberte na paneli s ponukami svojho vyhľadávača možnosť Prejsť a kliknite na ikonu Sieť.

Linux

Zdieľanie priečinkov v systéme Linux je veľmi jednoduché. Vezmite si ako príklad Ubuntu.

Zdieľanie priečinkov Linux v lokálnej sieti poskytuje Samba. Môžete ho nainštalovať pomocou nasledujúceho príkazu:

sudo apt-get nainštalovať samba samba-bežný systém-config-samba

V správcovi súborov kliknite pravým tlačidlom myši na priečinok, ktorý chcete zdieľať z lokálnej siete. Otvorte vlastnosti priečinka, prejdite na kartu Verejný priečinok LAN a vyberte možnosť Publikovať tento priečinok.

Ak chcete súbory skopírovať do tohto priečinka z iného počítača, vyberte možnosť Povoliť ostatným upravovať obsah tohto priečinka.

Ak nechcete znova zadávať svoje prihlasovacie meno a heslo, zaškrtnite položku „Prístup pre hostí“.

K priečinkom v miestnej sieti môžete v systéme Ubuntu pristupovať výberom položky Sieť na bočnom paneli správcu súborov Nautilus.

iOS

K zdieľaným priečinkom v lokálnej sieti v systéme iOS sa môžete pripojiť pomocou aplikácie FileExporer Free. Kliknite na tlačidlo „+“ a vyberte, ku ktorému zariadeniu sa chcete pripojiť: Windows, macOS alebo Linux. Po vyhľadaní zariadení v lokálnej sieti vám FileExporer Free poskytne zoznam zdieľaných priečinkov.

absolventská práca

1.9 Metódy výmeny údajov v lokálnych sieťach

Na riadenie výmeny sa používajú rôzne metódy (riadenie prístupu do siete, arbitráž v sieti), ktorých vlastnosti vo veľkej miere závisia od topológie siete.

Existuje niekoľko skupín prístupových metód založených na časovom rozdelení kanála:

centralizované a decentralizované

deterministický a náhodný

Centralizovaný prístup je riadený z centra správy siete, napríklad zo servera. Metóda decentralizovaného prístupu funguje na základe protokolov bez kontroly z centra.

Deterministický prístup poskytuje každej pracovnej stanici zaručený čas prístupu (napríklad plánovaný čas prístupu) k médiu na prenos údajov. Náhodný prístup je založený na rovnocennosti všetkých staníc v sieti a ich schopnosti kedykoľvek prístup k médiu za účelom prenosu údajov.

Centralizovaný prístup k mono kanálu

Centralizované prístupové siete používajú dve prístupové metódy: metódu polling a metódu delegovania. Tieto techniky sa používajú v sieťach so silným veliacim centrom.

Metóda hlasovania.

Výmena dát v LAN s hviezdnou topológiou s aktívnym centrom (centrálny server). Vďaka tejto topológii sa všetky stanice môžu rozhodnúť odoslať informácie na server súčasne. Centrálny server môže vymieňať iba jednu pracovnú stanicu. Preto musíte kedykoľvek zvoliť iba jednu stanicu vedúcu vysielanie.

Centrálny server zasiela požiadavky postupne všetkým staniciam. Každá pracovná stanica, ktorá chce vysielať údaje (prvá vyzvaná), pošle odpoveď alebo okamžite začne vysielať. Po skončení prenosovej relácie centrálny server pokračuje v dopytovaní v slučke. Stanice majú v tomto prípade nasledujúce priority: tá, ktorá je bližšie k poslednej stanici, ktorá ukončila výmenu, má najvyššiu prioritu.

Výmena dát v sieti s topológiou zbernice. V tejto topológii možno rovnaké centralizované riadenie ako v „hviezde.“ Jeden z uzlov (centrálny) odosiela požiadavky všetkým ostatným a zisťuje, kto chce vysielať, a potom umožňuje prenos tomu, kto ho nahlási po ukončení prenosu. ...

Metóda prenosu (tokenový prevod)

Značka je paket služieb určitého formátu, do ktorého môžu klienti vložiť svoje informačné pakety. Poradie prenosu tokenov po sieti z jednej pracovnej stanice na druhú nastavuje server. Pracovná stanica má oprávnenie na prístup k médiu na prenos údajov po prijatí špeciálneho tokenového paketu. Túto metódu prístupu pre siete zberníc a hviezd poskytuje protokol ArcNet.

Decentralizovaný prístup k jednokanálovému kanálu.

Zvážte decentralizované deterministické a náhodné metódy prístupu k médiu na prenos údajov. Decentralizovaná deterministická metóda je metóda odovzdávania tokenov. Metóda odovzdávania tokenov používa paket nazývaný token. Token je neadresný paket voľne cirkulujúci v sieti; môže byť voľný alebo zaneprázdnený.

Výmena dát v sieti s kruhovou topológiou (decentralizovaná deterministická prístupová metóda)

1. Táto sieť využíva prístupovú metódu prenosu tokenov. Algoritmus prenosu je nasledovný:

a) uzol, ktorý chce vysielať, čaká na voľný token, keď ho prijme, označí ho ako zaneprázdnený (zmení zodpovedajúce bity), pridá k nemu vlastný paket a pošle výsledok ďalej do ringu;

b) každý uzol, ktorý prijal takýto token, ho prijme, skontroluje, či je mu paket adresovaný;

c) ak je paket adresovaný tomuto uzlu, potom uzol nastaví v tokene špeciálne pridelený potvrdzovací bit a pošle zmenený token s paketom ďalej;

d) vysielajúci uzol prijme späť svoju parcelu, ktorá prešla celým krúžkom, uvoľní token (označí ho ako voľný) a odošle token späť do siete. V tomto prípade vysielací uzol vie, či bol jeho balík prijatý alebo nie.

Pre normálne fungovanie tejto siete je potrebné, aby sa jeden z počítačov alebo špeciálne zariadenie postarali o to, aby sa značka nestratila, a v prípade chýbajúcej značky ho musí tento počítač vytvoriť a spustiť do siete.

Výmena dát v sieti topológie zbernice (decentralizovaná metóda náhodného prístupu)

V takom prípade majú všetky uzly rovnaký prístup do siete a každý uzol rozhoduje o tom, kedy je možné prenos uskutočniť, na základe analýzy stavu siete. Medzi uzlami existuje konkurencia o zachytenie siete, a preto sú možné konflikty medzi nimi, ako aj skreslenie prenášaných údajov v dôsledku prekrývajúcich sa paketov.

Zvážte najbežnejšie používaný systém Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection (CSMA / CD). Podstata algoritmu je nasledovná:

1) uzol, ktorý si želá prenášať informácie, monitoruje stav siete a hneď ako sa uvoľní, začne vysielať;

2) Uzol prenáša údaje a súčasne monitoruje stav siete (detekcia kolízie a detekcia kolízie). Ak sa nenájdu žiadne kolízie, prenos je dokončený;

3) ak je zistená kolízia, uzol ju zosilní (vysiela ešte nejaký čas), aby zabezpečil detekciu všetkými vysielajúcimi uzlami, a potom zastaví prenos. To isté robia aj ďalšie vysielacie uzly;

4) po ukončení neúspešného pokusu uzol udržiava náhodne vybraný časový interval tset a potom opakuje svoj pokus o vysielanie, pričom riadi kolízie.

Pri opakovanej kolízii sa tset zvyšuje. Nakoniec je jeden z uzlov pred ostatnými uzlami a úspešne prenáša údaje. Metóda CSMA / CD sa často nazýva metóda tvrdenia. Táto metóda pre siete s topológiou zbernice je implementovaná protokolom Ethernet.

Automatizácia knižnice

Údaje sa zadávajú prostredníctvom komponentu Upraviť, údaje o kontaktných osobách sa ukladajú podľa voľby používateľa, vytvára sa súbor s príponou *** ....

Informačný systém "Kultúrne a zábavné inštitúcie mesta Krasnojarsk"

Obrázok 1 - Schéma informačných tokov v programe „KRU mesta Krasnojarsk“ Hlavnými prvkami informačného systému „Kultúrne a zábavné inštitúcie mesta Krasnojarsk“ sú Databáza „Kultúrne a zábavné inštitúcie“ ...

Kartový lístok zamestnancov divízie podniku

V FoxPro DBMS je možné vymieňať si údaje medzi jednotlivými súbormi zdrojových kódov, medzi procedúrami podprogramov a funkcií v procedurálnom súbore a medzi objektovými komponentmi projektu ...

Konfigurácie lokálnych sietí a spôsoby prepínania medzi nimi

Prenos údajov do CS zahŕňa organizáciu fyzického alebo logického spojenia medzi interagujúcimi účastníkmi siete (nazývajú sa tiež koncové uzly). Týmito predplatiteľmi môžu byť vzdialené počítače, lokálne siete ...

Lokálne počítačové siete

Softvérovo-analytický komplex lokálnej siete v organizácii „Agentúra pre rozvoj komunity Severodoneck“

Na zabezpečenie konzistentnej činnosti v sieťach na prenos údajov sa na prenos údajov používajú rôzne komunikačné protokoly - súbory pravidiel ...

Protokoly v lokálnych a globálnych sieťach

Veľmi dôležitým bodom je zohľadnenie faktorov ovplyvňujúcich výber fyzického prenosového média (káblový systém). Medzi nimi sú tieto: Požadovaná šírka pásma ...

Vývoj autonómneho hardvérového a softvérového komplexu pre riadiaci subsystém „Robot dosimetrist“

Pri vývoji algoritmů pro protokol se zaruceným doručováním zpráv rádiovým kanálem byly brány v úvahu algoritmy TCP (Transmission Control Protocol) - jeden z hlavných sieťových protokolov Internetu ...

Rozvoj virtuálnej počítačovej siete

Účelom VPN je poskytnúť používateľom bezpečné pripojenie k internej sieti mimo jej obvodu, napríklad prostredníctvom poskytovateľa internetu. Hlavnou výhodou VPN je, že pokiaľ ju softvér podporuje ...

Vypracovanie projektu na ochranu miestnej počítačovej siete vzdelávacej inštitúcie

Lokálna sieť (LAN; anglicky Local Area Network, LAN) je počítačová sieť, ktorá zvyčajne pokrýva relatívne malú oblasť alebo malú skupinu budov (dom, kancelária, spoločnosť, inštitút). Existujú aj miestne siete ...

Sieťový softvér. Konfigurácia lokálnych počítačových sietí

Na zabezpečenie konzistentnej činnosti v sieťach na prenos údajov sa na prenos údajov používajú rôzne komunikačné protokoly - súbory pravidiel ...

Vytvorenie databázy

Interná výmena údajov sa vykonáva pomocou premenných. Premenné je možné odovzdávať procedúram a funkciám tromi spôsobmi: Referenciou. Je odovzdaná adresa premennej, ktorá umožňuje zmeniť jej hodnotu. Používa Ref ...

Štruktúra a funkcie softvéru LKS

Lokálnu sieť je možné použiť nielen na zdieľanie súborov alebo tlačiarní. Existujú aj ďalšie, rovnako dôležité aplikácie. Lokálna sieť sa veľmi často používa na prístup k zdieľanej databáze ...

V lokálnych sieťach založených na protokole IPv4 možno použiť špeciálne adresy pridelené IANA (štandardy RFC 1918 a RFC 1597): § 10.0.0.0-10.255.255.255; § 172.16.0.0-172.31.255.255; § 192.168.0.0-192.168.255.255. Takéto adresy sa nazývajú súkromné, interné ...

Školská lokálna sieť: nastavenie a podpora

Rôzne siete používajú na výmenu údajov medzi pracovnými stanicami rôzne sieťové protokoly (protokoly na prenos údajov) ...

Akákoľvek sieťová interakcia v sieti LAN je založená na pripojení počítačov pomocou káblového systému (CS). Verzie CS sa môžu líšiť aj pri rovnakej technológii fungovania siete. 10 základných ethernetových sietí LAN pracuje na technológii zbernice, ktorá používa metódu náhodného prístupu CSMA / CD na bežné prenosové médium. Tento princíp činnosti je možné implementovať pomocou rôznych topológií (obr. 1, 2). Na obr. 1 ukazuje tradičnú topológiu zbernice, v ktorej sú sieťové karty (sieťové adaptéry) všetkých uzlov spojené s káblovým systémom spoločným pre všetky uzly pomocou vysielačov / prijímačov. Sieť je teda nakonfigurovaná na dva typy koaxiálnych káblov: „hrubý“ a „tenký“ ethernet

(Štandardy 10Base-5 a 10Base-2).

V štandardoch 10Base-T a 10Base-F je každý z uzlov (obr. 2) pripojený k jednému z portov viacportového opakovača - stredisko Stredisko (hub), ktorého fungovanie je založené na princípe: signál hubu prijatý na jednom z portov vysiela na výstupy všetkých portov hubu, okrem portu, na ktorom bol tento signál prijatý. Pripojenie sa vykonáva pomocou krútených párov (10Base-T) alebo kábla z optických vlákien (10Base-F). Z povahy spojenia sa tento typ LAN fyzicky vykonáva ako „hviezda“ a podľa algoritmu fungovania rozbočovača si zachováva všetky vlastnosti topológie zbernice.

Rovnako Token Ring s technológiou token ring je fyzicky nakonfigurovaný ako hviezda. Princíp koncentrácie časti spojenia medzi uzlami vo vnútornej štruktúre rozbočovača je možné rozvinúť s cieľom dosiahnuť vyšší výkon v dôsledku paralelného spracovania vnútrosieťového prenosu pripojením uzlových segmentov k portom prepínač Prepnúť (switch), ale zatiaľ nachádza uplatnenie v logickej štruktúre siete.

Výmena dát cez sieť Ethernet prebieha v nasledujúcom rámcovom formáte:

Preambula	Adresa príjemca	Adresa odosielateľ	Dĺžka poľa údaje	Dátové pole
				46-1800 bajtov

Preambula je druh synchronizačného signálu, do 7 bajtov, z ktorého sa prenáša sekvencia striedajúcich sa 1 s a 0 s, ktorá končí (v ôsmom bajte) počiatočným oddeľovačom rámcov 1010101 1 ... Po preambule je prijímač pripravený analyzovať adresu príjemcu správy.

Adresy príjemcu a odosielateľa sú jedinečné adresy pre každú zo sieťových kariet určené výrobcom. Jedná sa o tzv fyzický adresy. Umiestnenie týchto adries na začiatku rámca nás presviedča, že je jednoducho potrebné ich poznať, bez ohľadu na umiestnenie príjemcu a odosielateľa vo všeobecnej distribuovanej medzisieťovej štruktúre.

CRC - pole na ochranu informácií s cyklickým kódom.

Všeobecne možno povedať, že fyzické adresy môžu stačiť na výmenu v malej izolovanej sieti, ale úplne nedostatočné na nadviazanie relácie medzi hostiteľmi v rôznych podsieťach. Je to z jednoduchého dôvodu, že nie je možné sledovať miliardy adries adaptérov, ktorých zloženie sa dynamicky mení v dôsledku doplňovania siete o nové uzly alebo vylúčenia akejkoľvek ich časti, výmeny sieťového zariadenia atď.

Preto sa adresovanie uzlov bez ohľadu na ich umiestnenie vykonáva podľa typického postupu, keď je každému uzlu okrem fyzickej adresy priradený ďalší. sieť adresa, ktorá jednoznačne identifikuje tak sieť, v ktorej sa nachádza každý uzol, ako aj adresu samotného uzla v tejto sieti. Pretože protokol IP sieťovej vrstvy je zodpovedný za určenie cesty doručenia správy v zásobníku TCP / IP, táto adresa sa často označuje ako adresa IP a je umiestnená v záhlaví tohto protokolu (obrázok 3).

V súlade s fyzickou adresou sa teda každý z adaptérov rozhodne, či prijme alebo neprijme signál pôsobiaci na jeho vstup, a adresa IP jednoducho zistí umiestnenie požadovaného sieťového uzla.

Pretože IP adresa príjemcu správ je pôvodne známa (alebo ju možno určiť prostredníctvom služby názvu domény) DNS) a je potrebné určiť fyzickú adresu, sieťový softvér poskytuje štandardný postup žiadosti ARP o vysielanie, čo znamená: „Hostiteľ s takou a takou IP adresou! Uveďte svoju fyzickú adresu. “ Napriek dostupnosti ďalších prostriedkov, ako je napríklad ukladanie niektorých súborov adries do pamäte cache a ich následné načítanie, ak je to potrebné, je určenie fyzickej adresy (takzvané rozlíšenie hardvérových adries) prostredníctvom požiadavky na vysielanie univerzálne.

Štruktúra a triedyIP adresy

Po prvé, adresa IP nie je adresou počítača, ale jeho sieťovej karty. Ak má teda počítač viac sieťových kariet, má rovnaký počet adries IP (obr. 4).

Obrázok: 4

IP adresa stále pozostáva zo 4 bajtov a túto 32-bitovú binárnu kombináciu je možné zapísať rôznymi spôsobmi, napríklad:

V binárnom formáte: 10 000 110 000 11 000 00001 000 01000010;

Desatinné miesto: 2249721922;

Hexadecimálne: Ox86180842;

Desatinné miesto s bodkou je: 134,24,8,66.

Kvôli väčšiemu pohodliu vnímania je zvykom písať adresu IP vo forme: desatinné číslo s bodkou.

Svojou štruktúrou pozostáva z dvoch častí: identifikátora (čísla) siete a identifikátora uzla, ktorý zaberá pravú (spodnú) časť adresy. Aby bolo možné racionálne rozdeliť adresný priestor medzi existujúce siete rôznych veľkostí, používa sa systém klasifikácie adries. Ako je zrejmé z tabuľky, pre číslovanie relatívne malého počtu veľmi veľkých sietí (N max \u003d 127), z ktorých každá obsahuje až M max \u003d 16 777 216 uzlov, je poskytnutá trieda A. Nulová hodnota najdôležitejšieho bitu sieťového identifikátora určuje príslušnosť k triede A.

Trieda	Starší bity	IP - adresa	Identifikátor sietí	Identifikátor uzol
		Na vysielanie

Podobne trieda B obsahuje až N max \u003d 16 384 sietí s počtom uzlov v každom až M max \u003d 65 536 a trieda C zahŕňa N max \u003d 2 097 152 sietí s M max< 256 узлов.

Určením desatinnej hodnoty vysokého bajtu sieťového identifikátora môžete vytvoriť príslušnosť k určitej triede pomocou adresy IP.

Sieťová trieda	Rozsah vysokých bajtov
	128 až 191
	192 až 224
	225 až 240

Tu sa zohľadňujú ďalšie konvencie týkajúce sa používania adries IP:

Ak identifikátor siete pozostáva zo všetkých núl, znamená to, že cieľové a pôvodné uzly sú v rovnakej sieti;

Všeobecné pojmy. Protokol. Zásobník protokolu

Hlavným cieľom, ktorý sa sleduje pri pripájaní počítačov k sieti, je schopnosť využívať zdroje každého počítača všetkými používateľmi siete. Na realizáciu tejto možnosti musia mať počítače pripojené k sieti potrebné prostriedky na interakciu s ostatnými počítačmi v sieti.
Úloha zdieľania sieťových zdrojov zahŕňa riešenie mnohých problémov - výber spôsobu adresovania počítačov a koordinácie elektrických signálov pri nadviazaní elektrickej komunikácie, zabezpečenie spoľahlivého prenosu údajov a spracovanie chybových správ, generovanie odoslaných správ a interpretácia prijatých správ, ako aj mnoho ďalších rovnako dôležitých úloh.
Zvyčajným prístupom k riešeniu zložitého problému je rozdeliť ho na niekoľko konkrétnych problémov - čiastkových úloh. Na vyriešenie každej podúlohy je priradený určitý modul. Zároveň sú jasne definované funkcie každého modulu a pravidlá ich interakcie.
Špeciálnym prípadom dekompozície problému je viacúrovňová reprezentácia, v ktorej je celá sada modulov, ktoré riešia podúlohy, rozdelená do hierarchicky usporiadaných skupín - úrovní. Pre každú úroveň je definovaná sada dotazovacích funkcií, pomocou ktorých majú moduly vyššej úrovne prístup k modulom tejto úrovne, aby mohli riešiť svoje problémy.
Táto sada funkcií vykonávaných touto vrstvou pre vyššiu vrstvu, ako aj formáty správ, ktoré sa vymieňajú medzi dvoma susednými vrstvami počas ich interakcie, sa nazýva rozhranie.
Pravidlá interakcie medzi dvoma strojmi možno opísať ako súbor postupov pre každú z úrovní. Takéto formalizované pravidlá, ktoré určujú postupnosť a formát správ, ktoré si vymieňajú sieťové komponenty, ktoré ležia na rovnakej úrovni, ale v rôznych uzloch, sa nazývajú protokoly.
Dohodnutá sada protokolov rôznych vrstiev postačujúca na organizáciu spolupráce sa nazýva zásobník protokolov.
Pri organizovaní interakcie je možné použiť dva hlavné typy protokolov. V protokoloch sieťovej služby zameranej na pripojenie (CONS) musia odosielateľ a príjemca pred výmenou údajov najskôr nadviazať logické spojenie, to znamená dohodnúť sa na parametroch postupu výmeny, ktoré budú platné iba v rámci tohto spojenia. Po ukončení dialógu musia toto spojenie prerušiť. Keď sa nadviaže nové pripojenie, vyjednávací postup sa vykoná znova.
Druhou skupinou protokolov je sieťová služba bez spojenia (CLNS). Takéto protokoly sa tiež nazývajú protokoly datagramu. Keď je odosielateľ pripravený, správu jednoducho odošle.

Model ISO / OSI

Skutočnosť, že protokol je dohodou prijatou dvoma interagujúcimi entitami, v tomto prípade dvoma počítačmi pracujúcimi v sieti, vôbec nevyplýva, že je nevyhnutne štandardom. V praxi však majú pri implementácii sietí tendenciu používať štandardné protokoly. Môžu to byť vlastnícke, národné alebo medzinárodné štandardy.
Medzinárodná organizácia pre normalizáciu (ISO) vyvinula model, ktorý jasne definuje rôzne úrovne interakcie medzi systémami, dáva im štandardné názvy a špecifikuje, čo by každá úroveň mala robiť. Tento model sa nazýva model Open System Interconnection (OSI) alebo model ISO / OSI.
V modeli OSI je komunikácia rozdelená do siedmich vrstiev alebo vrstiev (obrázok 1). Každá úroveň sa zaoberá jedným konkrétnym aspektom interakcie. Problém interakcie sa teda rozkladá na 7 konkrétnych problémov, z ktorých každý je možné vyriešiť nezávisle od ostatných. Každá vrstva podporuje rozhrania s vyššími a nižšími vrstvami.
Model OSI popisuje iba komunikáciu systému, nie aplikácie koncových používateľov. Aplikácie implementujú svoje vlastné komunikačné protokoly prístupom k systémovým nástrojom. Je potrebné mať na pamäti, že aplikácia môže prevziať funkcie niektorých vyšších vrstiev modelu OSI, v takom prípade, ak je to potrebné, sieťové prepojenie, priamo pristupuje k systémovým nástrojom, ktoré vykonávajú funkcie zostávajúcich spodných vrstiev modelu OSI.

Aplikácia pre koncového používateľa môže využívať systémové komunikačné nástroje nielen na organizovanie dialógu s inou aplikáciou bežiacou na inom stroji, ale tiež na jednoduché prijímanie služieb jednej alebo druhej sieťovej služby.

Povedzme, že aplikácia vytvorí požiadavku na aplikačnú vrstvu, napríklad na súborovú službu. Na základe tejto požiadavky aplikačný softvér vygeneruje správu v štandardnom formáte, do ktorej umiestni informácie o službe (hlavičku) a prípadne prenesené údaje. Táto správa sa potom odošle do reprezentatívnej vrstvy.
Prezentačná vrstva pridá do správy svoju vlastnú hlavičku a výsledok odovzdá dolu do reláčnej vrstvy, ktorá zase pridá svoju vlastnú hlavičku atď.
Nakoniec sa správa dostane do najnižšej fyzickej vrstvy, ktorá ju v skutočnosti prenáša cez komunikačné linky.
Keď správa vstúpi do iného zariadenia po sieti, postupne sa posúva nahor z úrovne na úroveň. Každá úroveň analyzuje, spracuje a odstráni nadpis svojej úrovne, vykoná funkcie zodpovedajúce tejto úrovni a správu odošle na vyššiu úroveň.
Okrem pojmu „správa“ existujú aj ďalšie názvy, ktoré sieťoví profesionáli používajú na označenie jednotky výmeny údajov. Normy ISO používajú pre protokoly ľubovoľnej vrstvy pojem ako PDU (Protocol Data Unit). Okrem toho sa často používajú názvy frame (frame), packet (packet), datagram (datagram).

Funkcie vrstvy modelu ISO / OSI

Fyzická vrstva. Táto vrstva sa zaoberá prenosom bitov cez fyzické kanály, ako napríklad koaxiálny kábel, krútený pár alebo kábel z optických vlákien. Táto úroveň súvisí s charakteristikami fyzických médií na prenos údajov, ako sú šírka pásma, imunita proti šumu, charakteristická impedancia a ďalšie. Na rovnakej úrovni sa určujú charakteristiky elektrických signálov, ako napríklad požiadavky na hrany impulzov, úrovne napätia alebo prúdu prenášaného signálu, typ kódovania a rýchlosť prenosu signálu. Ďalej sú tu štandardizované typy konektorov a účel každého kontaktu.
Funkcie fyzickej vrstvy sú implementované vo všetkých zariadeniach pripojených k sieti. Na strane počítača sú funkcie fyzickej vrstvy vykonávané sieťovým adaptérom alebo sériovým portom.
Prepojiť vrstvu. Jednou z úloh spojovacej vrstvy je skontrolovať dostupnosť prenosového média. Ďalšou úlohou vrstvy dátového spojenia je implementácia mechanizmov detekcie a opravy chýb. Za týmto účelom sú vo vrstve dátového spojenia bity zoskupené do množín, ktoré sa nazývajú rámce. Linková vrstva zaisťuje, že každý rámec je prenášaný správne, a to tak, že na začiatok a na konci každého rámca umiestni špeciálnu sekvenciu bitov, ktorá ho označí, a tiež počíta kontrolný súčet konkrétnym spôsobom súčtom všetkých bajtov rámca a pridaním kontrolného súčtu do rámca. Keď dorazí rámec, prijímač znova vypočíta kontrolný súčet prijatých dát a porovná výsledok s kontrolným súčtom z rámca. Ak sa zhodujú, rám sa považuje za správny a akceptovaný. Ak sa kontrolné súčty nezhodujú, zaznamená sa chyba.
Protokoly linkovej vrstvy používané v lokálnych sieťach majú určitú štruktúru spojení medzi počítačmi a spôsoby ich adresovania. Aj keď linková vrstva zaisťuje dodanie rámca medzi ľubovoľnými dvoma uzlami lokálnej siete, robí to iba v sieti s úplne definovanou topológiou linku, presne takou topológiou, pre ktorú bola navrhnutá. Spoločná zbernica, kruh a hviezda sú typické topológie podporované protokolmi LAN data link. Príklady protokolov linkovej vrstvy sú Ethernet, Token Ring, FDDI, 100VG-AnyLAN.
Sieťová vrstva. Táto úroveň slúži na vytvorenie jedného transportného systému, ktorý spája niekoľko sietí s rôznymi princípmi prenosu informácií medzi koncovými uzlami.
Správy na sieťovej vrstve sa bežne označujú ako pakety. Pri organizovaní doručovania paketov na úrovni siete sa používa koncept „čísla siete“. V takom prípade sa adresa príjemcu skladá z čísla siete a čísla počítača v tejto sieti.
Ak chcete preniesť správu od odosielateľa umiestneného v jednej sieti do prijímača umiestneného v inej sieti, musíte medzi sieťami vytvoriť niekoľko preskokov, zakaždým, keď zvolíte vhodnú trasu. Cesta je teda sled smerovačov, cez ktoré prechádza paket.
Problém výberu najlepšej cesty sa nazýva smerovanie a jeho riešenie je hlavnou úlohou sieťovej vrstvy. Tento problém sa spája so skutočnosťou, že najkratšia cesta nie je vždy najlepšia. Kritériom pre výber trasy je často čas prenosu dát po tejto trase, ktorý závisí od šírky pásma komunikačných kanálov a intenzity prenosu, ktorá sa môže časom meniť.
Na sieťovej vrstve sú definované dva druhy protokolov. Prvý typ sa týka definície pravidiel pre prenos paketov s údajmi o koncových uzloch z uzla na smerovač a medzi smerovačmi. Toto sú protokoly, na ktoré sa bežne hovorí, keď hovoríme o protokoloch sieťovej vrstvy. Sieťová vrstva obsahuje aj iný typ protokolov, ktoré sa nazývajú smerovacie protokoly výmeny informácií. Smerovače používajú tieto protokoly na zhromažďovanie informácií o topológii prepojenia. Protokoly na sieťovej vrstve sú implementované softvérovými modulmi operačného systému, ako aj softvérom a hardvérom smerovačov.
Príklady protokolov sieťovej vrstvy sú protokol brány IP zásobníka TCP / IP a protokol brány IPX stohu Novell.
Transportná vrstva. Na ceste od odosielateľa k príjemcovi môžu byť pakety skomolené alebo stratené. Zatiaľ čo niektoré aplikácie majú svoje vlastné zariadenia na spracovanie chýb, existujú aj iné, ktoré uprednostňujú okamžité riešenie spoľahlivého pripojenia. Úlohou transportnej vrstvy je zabezpečiť, aby aplikácie alebo horné vrstvy zásobníka - aplikácia a relácia - odovzdávali údaje s požadovanou mierou spoľahlivosti. Model OSI definuje päť tried služieb poskytovaných transportnou vrstvou.
Spravidla sú všetky protokoly, počnúc transportnou vrstvou a vyššou, implementované softvérom koncových uzlov siete - komponentov ich sieťových operačných systémov. Medzi príklady transportných protokolov patria TCP a UDP v zásobníku TCP / IP a SPX v zásobníku Novell.
Úroveň relácie. Vrstva relácie poskytuje kontrolu nad konverzáciou, aby bolo možné zaznamenať, ktorá strana je momentálne aktívna, a tiež poskytuje prostriedky na synchronizáciu. Posledné menované umožňujú vkladanie medzných bodov do dlhých prechodov, aby ste sa v prípade zlyhania mohli vrátiť späť k poslednému medznému bodu namiesto začiatku odznova. V praxi máloktorá aplikácia používa vrstvu relácie a je implementovaná zriedka.
Prezentačná vrstva. Táto vrstva poskytuje záruku, že informácie prenášané aplikačnou vrstvou budú pochopené aplikačnou vrstvou v inom systéme. Ak je to potrebné, prezentačná vrstva prevedie dátové formáty do nejakého bežného prezentačného formátu a na recepcii vykoná reverzný prevod. Týmto spôsobom môžu aplikačné vrstvy prekonať napríklad syntaktické rozdiely v prezentácii údajov. Na tejto úrovni je možné vykonávať šifrovanie a dešifrovanie údajov, vďaka čomu je okamžite zabezpečené tajomstvo výmeny údajov pre všetky aplikačné služby. Príkladom protokolu fungujúceho na prezentačnej vrstve je Secure Socket Layer (SSL), ktorý poskytuje zabezpečené zasielanie správ pre protokoly aplikačnej vrstvy zásobníka TCP / IP.
Úroveň aplikácie. Aplikačná vrstva je v skutočnosti iba súborom rôznych protokolov, pomocou ktorých majú používatelia siete prístup k zdieľaným prostriedkom, ako sú súbory, tlačiarne alebo hypertextové webové stránky, a organizovať svoju spoluprácu napríklad pomocou e-mailového protokolu. Jednotka údajov, s ktorou aplikačná vrstva pracuje, sa zvyčajne nazýva správa.
Existuje veľmi široká škála protokolov aplikačnej vrstvy. Vezmime si ako príklady aspoň niekoľko najbežnejších implementácií súborových služieb: NCP v operačnom systéme Novell NetWare, SMB v Microsoft Windows NT, NFS, FTP a TFTP obsiahnuté v zásobníku TCP / IP.

Protokoly interakcie aplikácií a protokoly transportných subsystémov

Funkcie všetkých vrstiev modelu OSI možno rozdeliť do jednej z dvoch skupín: buď funkcie, ktoré závisia od konkrétnej technickej implementácie siete, alebo ako funkcie zamerané na prácu s aplikáciami.
Tri nižšie vrstvy - fyzická, kanálová a sieťová - sú závislé od siete, to znamená, že protokoly týchto vrstiev úzko súvisia s technickou realizáciou siete s použitým komunikačným zariadením.
Najlepšie tri vrstvy - relácia, prezentácia a aplikácia - sú orientované na aplikácie a závisia len málo od technických vlastností návrhu siete. Protokoly týchto vrstiev nie sú ovplyvnené žiadnymi zmenami v topológii siete, výmene zariadenia alebo migráciou na inú sieťovú technológiu.
Transportná vrstva je stredná, skrýva všetky podrobnosti fungovania spodných vrstiev pred hornými vrstvami. To vám umožní vyvíjať aplikácie, ktoré sú nezávislé od technických prostriedkov priamo zapojených do prepravy správ.

Obrázok 2 zobrazuje vrstvy modelu OSI, v ktorých fungujú rôzne prvky siete.
Počítač s nainštalovaným sieťovým operačným systémom komunikuje s iným počítačom pomocou protokolov všetkých siedmich vrstiev. Počítače uskutočňujú túto interakciu prostredníctvom rôznych komunikačných zariadení: rozbočovače, modemy, mosty, prepínače, smerovače, multiplexory. V závislosti od typu môže komunikačné zariadenie pracovať buď iba na fyzickej vrstve (opakovač), alebo na fyzickej a kanálovej (most a prepínač), alebo na fyzickej, kanálovej a sieťovej, pričom niekedy zachytáva transportnú vrstvu (smerovač).

Funkčná korešpondencia typov komunikačných zariadení s úrovňami modelu OSI

Najlepší spôsob, ako pochopiť rozdiely medzi sieťovými adaptérmi, opakovačmi, mostami / prepínačmi a smerovačmi, je pozrieť sa na to, ako fungujú, z hľadiska modelu OSI. Vzťah medzi funkciami týchto zariadení a vrstvami modelu OSI je znázornený na obrázku 3.

Opakovač, ktorý regeneruje signály, čím umožňuje rozšírenie siete, pracuje na fyzickej vrstve.
Sieťový adaptér pracuje na úrovni fyzického a dátového spojenia. Fyzická vrstva obsahuje tú časť funkcií sieťového adaptéra, ktorá je spojená s príjmom a prenosom signálov po komunikačnej linke a so získaním prístupu na zdieľané prenosové médium, pričom rozpoznávanie MAC adresy počítača je už funkciou odkazovej vrstvy.
Mosty robia väčšinu svojej práce na spojovacej vrstve. Pre nich je sieť reprezentovaná súborom MAC adries zariadenia. Extrahujú tieto adresy z hlavičiek pridaných do paketov vo linkovej vrstve a pomocou nich sa počas spracovania paketov rozhodujú, na ktorý port má konkrétny paket poslať. Mosty nemajú prístup k informáciám o sieťovej adrese vyššej vrstvy. Preto majú obmedzené rozhodovanie o možných trasách alebo trasách paketov na cestu cez sieť.
Smerovače pracujú na sieťovej vrstve modelu OSI. Pre smerovače je sieť súbor sieťových adries zariadenia a viacerých sieťových ciest. Smerovače analyzujú všetky možné cesty medzi ľubovoľnými dvoma uzlami v sieti a vyberú najkratší. Pri výbere sa môžu zohľadniť aj ďalšie faktory, napríklad stav medziľahlých uzlov a komunikačných liniek, kapacita liniek alebo náklady na dátový prenos.
Aby smerovač mohol vykonávať funkcie, ktoré sú mu priradené, musí mu byť k dispozícii podrobnejšie informácie o sieti ako tie, ktoré sú k dispozícii pre most. Okrem sieťovej adresy obsahuje hlavička paketu sieťovej vrstvy napríklad údaje o kritériách, ktoré by sa mali použiť pri výbere trasy, o životnosti paketu v sieti a o tom, do ktorého protokolu najvyššej vrstvy paket patrí.
Pomocou ďalších informácií môže smerovač zvládnuť viac paketových operácií ako most / prepínač. Softvér potrebný na fungovanie smerovača je preto zložitejší.
Obrázok 3 zobrazuje ďalší typ komunikačného zariadenia - bránu, ktorá môže pracovať na akejkoľvek úrovni modelu OSI. Brána je zariadenie, ktoré prekladá protokoly. Brána sedí medzi interagujúcimi sieťami a slúži ako sprostredkovateľ, ktorý prekladá správy z jednej siete do formátu inej siete. Brána môže byť implementovaná čisto pomocou softvéru nainštalovaného na bežnom počítači a na základe špecializovaného počítača. Preklad jedného stohu protokolov do druhého je zložitá intelektuálna úloha, ktorá si vyžaduje najkompletnejšie informácie o sieti, takže brána používa hlavičky všetkých preložených protokolov.

Špecifikácia IEEE 802

Približne v rovnakom čase, keď vznikol model OSI, bola zverejnená špecifikácia IEEE 802, ktorá efektívne rozširuje sieťový model OSI. Toto rozšírenie sa vyskytuje na linke a fyzických vrstvách, ktoré definujú, ako môže viac ako jeden počítač pristupovať k sieti bez konfliktov s ostatnými počítačmi v sieti.
Táto norma podrobne uvádza tieto vrstvy rozdelením odkazovej vrstvy na 2 podvrstvy:
- Logical Link Control (LLC) - podvrstva riadenia logického spojenia. Spravuje spojenia medzi dátovými kanálmi a definuje použitie bodov logického rozhrania nazývaných Services Access Points, ktoré môžu iné počítače používať na prenos informácií do vyšších vrstiev modelu OSI;
- Media Access Control (MAC) - podvrstva kontroly prístupu k zariadeniam. Poskytuje súbežný prístup k viacerým sieťovým adaptérom na fyzickej vrstve, má priamu interakciu so sieťovou kartou počítača a je zodpovedný za zabezpečenie bezchybného prenosu údajov medzi počítačmi v sieti.

Podľa protokolu

Sada protokolov (alebo sada protokolov) je kombinácia protokolov, ktoré spolupracujú pri zabezpečovaní sietí. Tieto protokolové balíčky sú zvyčajne rozdelené do troch skupín zodpovedajúcich sieťovému modelu OSI:
- sieť;
- doprava;
- aplikovaný.
Sieťové protokoly poskytujú nasledujúce služby:
- adresovanie a smerovanie informácií;
- kontrola chýb;
- žiadosť o opakovaný prenos;
- stanovenie pravidiel pre interakciu v konkrétnom sieťovom prostredí.
Populárne sieťové protokoly:
- DDP (Delivery Datagram Protocol - protokol doručenia datagramu). Protokol prenosu údajov Apple používaný spoločnosťou AppleTalk.
- IP (internetový protokol - internetový protokol). Časť sady protokolov TCP / IP, ktorá poskytuje informácie o adrese a smerovaní.
- IPX (Internetwork Packet eXchange) a NWLink. Sieťový protokol Novell NetWare (a implementácia tohto protokolu spoločnosťou Microsoft) slúžiaci na smerovanie a smerovanie paketov.
- NetBEUI. Tento protokol, ktorý spoločne vyvinuli spoločnosti IBM a Microsoft, poskytuje transportné služby pre NetBIOS.
Transportné protokoly sú zodpovedné za zabezpečenie spoľahlivého prenosu dát medzi počítačmi.
Populárne transportné protokoly:
- ATP (AppleTalk Transaction Protocol) a NBP (Name Binding Protocol). Relácie a transportné protokoly AppleTalk.
- NetBIOS / NetBEUI. Prvý z nich nadväzuje spojenie medzi počítačmi a druhý poskytuje služby prenosu dát pre toto pripojenie.
- SPX (sekvenčná výmena paketov) a NWLink. Protokol Novell zameraný na pripojenie používaný na uľahčenie doručenia údajov (a implementácia tohto protokolu spoločnosťou Microsoft).
- TCP (Transmission Control Protocol). Časť balíka protokolov TCP / IP zodpovedná za spoľahlivé doručenie údajov.
Aplikačné protokoly zodpovedné za komunikáciu medzi aplikáciami.
Populárne aplikačné protokoly:
- AFP (AppleTalk File Protocol - AppleTalk file protocol). Protokol vzdialeného ovládania súborov v systéme Macintosh.
- FTP (File Transfer Protocol). Ďalší člen sady protokolov TCP / IP používaných na poskytovanie služieb prenosu súborov.
- NCP (NetWare Core Protocol). Obálka a presmerovače klientov Novell.
- SMTP (Simple Mail Transport Protocol - Simple Mail Transfer Protocol). Člen balíka protokolov TCP / IP zodpovedný za odosielanie e-mailov.
- SNMP (Simple Network Management Protocol - Simple Network Management Protocol). Protokol TCP / IP používaný na riadenie a monitorovanie sieťových zariadení.