Прикладний рівень забезпечує виконання прикладних задач користувачів: електронної пошти; розподілених баз даних; усіх програм, що функціонують у середовищі Internet.

1.4. Технічні засоби комп’ютерних мереж

Мережеві пристрої локальних мереж

Підключення комп’ютерів до мережі виконується за допомогою спеціальних пристроїв – мережевих контролерів (адаптерів), які забезпечують взаємодію робочих станцій. З’єднання мережевих компонентів виконується за допомогою кабелів.

Адаптер приймає дані з шини комп’ютера і перетворює їх у послідовний бітовий код, що використовується під час передачі по кабелю. Адаптер може бути автономним пристроєм або платою. Кожна плата і кожний комп’ютер має унікальну адресу в мережі. (Ці адреси «зашиті» в мікросхеми).

Тип кабеля для з’єднування мережевих компонентів визначає максимальну швидкість передачі даних та можливу віддаленість комп’ютерів один від одного. Для передачі інформації у мережах використовуються: коаксіальний кабель, скручена пара напівпровідників, оптоволоконний кабель.

Коаксіальний кабель поділяється на товстий та тонкий.

Скручена пара може складатися із сукупності екранованих та неекранованих дротів. Неекрановані кабелі залежно від частоти поділяються на 3, 4, 5 категорій (відповідно 15, 20, 10 Мгц). Від категорій залежить можлива відстань зв’язку. Екрановані кабелі мають більш високу частоту (до 300 Мгц).

Для підключення кабелів «скручена пара» використовується такий самий роз’єм, як і в телефонних лініях.

Оптово локальний кабель забезпечує швидкість передачі даних в декілька Гбіт/с. Він значно тонший, ніж звичайний кабель.

Мережеві пристрої глобальних мереж

Під час передачі даних телефонними каналами зв’язку використовуються модеми. Модем – це пристрій, який перетворює цифрові сигнали на аналогові і навпаки. Модеми бувають з амплітудною, частотною та фазовою модуляціями. Методи передачі – асинхронний, синхронний. Апаратна реалізація модемів можливі внутрішня та зовнішня. Внутрішні модеми являють собою плату, яка вставляється у системний блок комп’ютера. Зовнішні модеми підключаються через СОМ-порти.

Управління функціонуванням модемів відбувається за допомогою спеціального програмного забезпечення. Такі системи як Microsoft Office у своєму складі містять відповідні програми.

Вузли комутації – це процесори, що виконують проміжну обробку пакетів та їх подальшу маршрутизацію.

З’єднання різних мереж між собою відбувається за допомогою мостів, шлюзів та маршрутизаторів.

Міст – це пристрій, що з’єднує дві мережі, які побудовані за різними технологіями. Міст виконує перерозподіл інформаційних потоків між мережами.

Маршрутизатор – це пристрій, що маршрутизує дані між мережами як з однаковою технологією, так і з різною. Він визначає оптимальний маршрут передачі даних.

Шлюз – пристрій для з’єднання локальних та глобальних мереж. Вважаючи, що глобальні та локальні мережі мають різні протоколи передачі даних, шлюзи застосовуються для перетворення даних з одного формату на інший. Шлюзи також можуть використовуватись для підключення робочих станцій до глобальних мереж.

1.5. МЕРЕЖЕВІ ТЕХНОЛОГІЇ

Технологія Ethernet

Технологія Ethernet була розроблена групою американських вчених у 1973 році. Мережі Ethernet призначені для з’єднування робочих станцій у локальну мережу зі швидкістю передачі до 10 Мбіт /с. Для каналів зв’язку використовуються коаксіальний кабель, скручена пара та оптоволоконний кабель. Якщо застосовуються скручена пара, мережа конфігурується як «Зірка», якщо коаксіальний кабель – як «Шина». Існує декілька систем (10 BASE5, 10BASE2,10BASE-T,10BASE-F), які відрізняються: довжиною сегмента; кількістю робочих станцій, які можна підключити до сегмента; засобом підключення до кабелю.

Для підключення станцій до кабелів використовуються трансівер та адаптер. Трансівер забезпечує прийом та посилання електричних сигналів, які надходять з кабелю, та передачу їх у зворотному напрямку в коаксіальний кабель та мережевий адаптер. Довжина кабелю між адаптером та трансівером може досягати 50 м. Довжина сегмента залежно від типу системи коливається у межах 185 – 500 м.; кількість робочих станцій, які можна підключити до одного сегмента, - 30 – 100. Використання спеціальних пристроїв-повторювачів (виконують повторення та посилення прийнятого сигналу, який «затухає» під час передачі на великі відстані) дозволяє з’єднати до п’яти сегментів мережі. Таким чином, максимальна довжина мережі Ethernet 10BASE2 складає 1 км, а мережі Ethernet 10BASE5 – 2,5 км.

Система 10BASE-T для передачі інформації використовує скручені пари напівпровідників, які з’єднує робочі станції через концентратор. За допомогою коаксіального кабелю можна з’єднати декілька концентраторів.

Мережа Ethernet 10BASE-F – це мережа з оптоволоконними кабелями зі швидкістю передачі даних 10 Мбіт/с, зіркоподібною топологією та максимальною довжиною сегмента до 2100 м.

Технологія Archnet

Технологія Archnet може будуватися як «Зірка» та як «Шина». За способом організації передачі даних ця технологія відноситься до мереж із маркерним методом доступу. Це означає, що доступ виконується за допомогою кадра маркера певного формату, який передається безперервно. Передача маркера відбувається від однієї станції до іншої в порядку зменшення їх логічний адрес. Станція з мінімальною адресою передає кадр маркера станції з найбільшою адресою.

Управління мережею виконує станція, яка володіє маркером уданий момент часу. Вона виконує:

генерацію (реконфігурацію) логічного кільця;

контроль за передачею маркера;

змінення параметрів системи управління;

прийом та обробку запитів на підключення пасивних станцій (станції, що не підключені до логічного кільця).

Технологія Token Ring

Технологія Token Ring розроблена фірмою IBM і являє собою суміш топологій. Token Ring працює за топологією «Зірка» зі спеціальним пристроєм IBM, який має назву «станції багатокористувацького доступу» як центральний хаб. Але для зв’язку з ним кожний компютер має два кабелі (типу «скручена пара»), по одному з яких він посилає дані, а по другому – отримує. За способом організації передавання даних Token Ring відноситься до кільцевих мереж із маркерним методом доступу. Кадри даних, як і кадр маркера, передається по кіль цю незалежно від розташування станцій. Відправник «звільняє» маркер та передає його далі по кільцю тільки після