Министерство цифрового развития, связи и массовых коммуникаций Российской Федерации
Ордена Трудового Красного Знамени федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования
«Московский технический университет связи и информатики»
(МТУСИ)
Кафедра: «Сетевые информационные технологии и сервисы»
Отчет о лабораторной работе №2
на тему:
«Анализ стандартов и протоколов, а также архитектурных особенностей мультисервисной сети предприятия»
Выполнил:
Проверил:
Старший преподаватель Шведов А.В.
______________________
Цель работы: Осуществить анализ и выбор стандартов и протоколов, необходимых для разработки сети, проанализировать виды архитектур мультисервисных сетей.
Выполнение:
2.1. Проанализировать виды архитектур современных мультисервисных сетей и выбрать наиболее подходящую из них для проектируемой сети.
Архитектура терминал – главный компьютер
Архитектура терминал – главный компьютер (terminal – host computer architecture) – это концепция информационной сети, в которой вся обработка данных осуществляется одним или группой главных компьютеров. Рассматриваемая архитектура предполагает два типа оборудования:
1. Главный компьютер, где осуществляется управление сетью, хранение и обработка данных;
2. Терминалы, предназначенные для передачи главному компьютеру команд на организацию сеансов и выполнения заданий, ввода данных для выполнения заданий и получения результатов.
Главный компьютер через мультиплексоры передачи данных (МПД) взаимодействуют с терминалами. Классический пример архитектуры сети с главными компьютерами – системная сетевая архитектура (System Network Architecture – SNA).
Архитектура клиент – сервер
Архитектура клиент – сервер (client-server architecture) – это концепция информационной сети, в которой основная часть ее ресурсов сосредоточена в серверах, обслуживающих своих клиентов. Рассматриваемая архитектура определяет два типа компонентов: серверы и клиенты.
Сервер - это объект, предоставляющий сервис другим объектам сети по их запросам. Сервис- это процесс обслуживания клиентов.
Сервер работает по заданиям клиентов и управляет выполнением их заданий. После выполнения каждого задания сервер посылает полученные результаты клиенту, пославшему это задание.
Клиенты – это рабочие станции, которые используют ресурсы сервера и предоставляют удобные интерфейсы пользователя. Интерфейсы пользователя - это процедуры взаимодействия пользователя с системой или сетью. Клиент является инициатором и использует электронную почту или другие сервисы сервера. В этом процессе клиент запрашивает вид обслуживания, устанавливает сеанс, получает нужные ему результаты и сообщает об окончании работы.
В сетях с выделенным файловым сервером на выделенном автономном ПК устанавливается серверная сетевая операционная система. Этот ПК становится сервером. Программное обеспечение (ПО), установленное на рабочей станции, позволяет ей обмениваться данными с сервером.
Модель osi
Модель взаимодействия открытых систем (модель OSI) определяет правила и уровни взаимодействия в сетевых системах, то есть информационная сеть рассматривается как вертикальный стек уровней. В модели выделяют 7 уровней взаимодействия.
Уровень 7: уровень приложений. Является ближайшим к пользователю и предоставляет службы его приложениям. От других уровней он отличается тем, что не предоставляет служб другим уровням; вместо этого он предоставляет службы только приложениям, которые находятся вне рамок эталонной модели OSI. Уровень приложений определяет доступность партнеров по сеансу связи друг для друга, а также синхронизирует связь и устанавливает соглашение о процедурах восстановления данных в случае ошибок и процедурах контроля целостности данных.
Уровень 6: уровень представления данных. Задача этого уровня состоит в том, чтобы информация уровня приложений, которую посылает одна система (отправитель), могла быть прочитана уровнем приложений
другой системы (получателя). При необходимости уровень представления преобразует данные в один из многочисленных существующих форматов, который поддерживается обеими системами. Другой важной задачей этого уровня является шифрование и расшифровка данных.
Уровень 5: сеансовый уровень. Устанавливает сеанс связи между двумя рабочими станциями, управляет им и разрывает его. Сеансовый уровень предоставляет свои службы уровню представления данных. Он также синхронизирует диалог между уровнями представления двух систем и управляет обменом данными. Кроме своей основной постоянной функции — управления, уровень сеанса связи обеспечивает эффективную передачу данных, требуемый класс обслуживания и рассылку экстренных сообщений о наличии проблем на сеансовом уровне, уровне представления данных или уровне приложений.
Уровень 4: транспортный уровень. Сегментирует данные передающей станции и вновь собирает их в одно целое на принимающей стороне. Границу между транспортным уровнем и уровнем сеанса связи можно рассматривать как границу между протоколами приложений и протоколами передачи данных. В то время как уровни приложений, представления данных и сеанса связи занимаются аспектами коммуникаций, которые связаны с работой приложений, нижние четыре уровня решают вопросы транспортировки данных по сети. Транспортный уровень пытается обеспечить службу передачи данных таким образом, чтобы скрыть от верхних уровней детали процесса передачи данных. В частности, задачей транспортного уровня является обеспечение надежности передачи данных между двумя рабочими станциями.
Уровень 3: сетевой уровень. Является комплексным уровнем, обеспечивающим выбор маршрута и соединение между собой двух рабочих станций, которые могут быть расположены в географически удаленных друг от друга сетях. Кроме того, сетевой уровень решает вопросы логической адресации.
Уровень 2: канальный уровень. Обеспечивает надежную передачу данных по физическому каналу. При этом канальный уровень решает задачи физической (в противоположность логической) адресации, анализа сетевой топологии, доступа к сети, уведомления об ошибках, упорядоченной доставки фреймов и управления потоками.
Уровень 1: физический уровень. Определяет электрические, процедурные и функциональные спецификации для активизации, поддержки и отключения физических каналов между конечными системами. Спецификациями физического уровня определяются уровни напряжений, синхронизация изменений напряжения, физическая скорость передачи данных, максимальная дальность передачи, физические соединения и другие аналогичные параметры.
TCP/IP
TCP/IP (Transmission Control Protocol/Internet Protocol) – набор протоколов, которые обеспечивают связь в гетерогенной (неоднородной) среде, т.е. обеспечивает совместимость между компьютерами разных типов. Совместимость – одно из основных преимуществ TCP/IP, поэтому большинство ЛВС поддерживает его. TCP/IP маршрутизируемый протокол – используется в качестве межсетевого протокола. TCP/IP стал стандартом де-факто для межсетевого взаимодействия.
Стек протоколов TCP/IP включает в себя четыре уровня:
• Прикладной уровень (Application Layer),
• Транспортный уровень (Transport Layer),
• Межсетевой уровень (Сетевой уровень) (Internet Layer),
• Канальный уровень (Network Access Layer).
Протоколы этих уровней полностью реализуют функциональные возможности модели OSI. На стеке протоколов TCP/IP построено всё взаимодействие пользователей в IP-сетях. Стек является независимым от физической среды передачи данных, благодаря чему, в частности, обеспечивается полностью прозрачное взаимодействие между проводными и беспроводными сетями.
Трехуровневая модель сети Иерархическая модель сети (англ. Hierarchical internetworking model) — трёхуровневая модель организации сети компании, подразделяющая сеть компании на три уровня иерархии: ядро сети (англ. core layer), уровень распределения (англ. distribution layer), уровень доступа (англ. access layer). Данная модель нацелена на построение надежной, масштабируемой и высокопроизводительной сетевой конструкции. Этот высокоэффективный сетевой иерархический подход обеспечивает экономичный, модульный, структурированный и простой метод (обеспечивает несложный и единообразный проект) для удовлетворения существующих и будущих потребностей роста сети. Каждый из уровней имеет свои особенности и функциональность, что еще больше упрощает сети.
Уровень ядра (также называется сетевым магистральным уровнем) находится на самом верху иерархии и представляет собой комплекс сетевых устройств (маршрутизаторов и коммутаторов), обеспечивающих резервирование каналов и высокоскоростную и надежную передачу больших объемов данных. Трафик, передаваемый через ядро, является общим для большинства пользователей. Сами пользовательские данные обрабатываются на уровне распределения, который, при необходимости, пересылает запросы к ядру.
Для уровня ядра большое значение имеет его отказоустойчивость, поскольку сбой на этом уровне может привести к потере связности между уровнями распределения сети.
Уровень распределения (иногда называют уровнем рабочих групп) является связующим звеном между уровнями доступа и ядра. Этот уровень является самым «умным» в иерархической модели. В зависимости от способа реализации на уровне распределения решаются задачи агрегации широковещательных доменов и доменов маршрутизации, фильтрации и настройки QoS, агрегации больших проводных сетей в коммуникационном шкафу, обеспечение высокого уровня доступности ядра для конечных пользователей, переход от одной технологии к другой. Маршрутизаторы, использующиеся на уровне распределения также могут брать на себя функции обеспечения доступа в Интернет для подразделений компании.
Уровень доступа
Служит для подключения рабочих станций и серверов к сети компании. В большинстве случаев уровень доступа представлен в сети коммутаторами второго уровня (также в редких случаях могут использоваться и L3-коммутаторы). Основной задачей уровня доступа является создание точек входа/выхода пользователей в сеть. Уровень выполняет следующие функции:
управление доступом пользователей и политиками сети;
создание отдельных доменов коллизий (сегментация);
подключение рабочих групп к уровню распределения;
использование технологии коммутируемых локальных сетей.
Таким образом, будем использовать трехуровневую модель.