Компьютерные сети

Дейтаграммные сети можно рассматривать как аналог обычных (не электронных) почтовых служб. Когда мы хотим отправить письмо, мы пишем на конверте почтовый адрес получателя и опускаем конверт в почтовый ящик. Почтовый адрес имеет иерархическую структуру и включает в себя, например, страну, город, улицу и номер дома. Почтовая служба обрабатывает каждое из полей в порядке иерархии, начиная с самого «общего» — страны адресата. В первую очередь, письмо передается в нужную страну, затем — в нужный город, а далее местные почтовые службы доставляют письмо непосредственно по месту назначения.
Читать далее »

Существует два фундаментальных подхода к организации ядра сети: коммутация каналов и коммутация пакетов. При коммутации каналов происходит резервирование на время сеанса связи необходимых ресурсов (буферов, диапазонов частот) на всем сетевом пути. При коммутации пакетов ресурсы запрашиваются при необходимости и выделяются по требованию. Иногда несколько сообщений могут пытаться использовать линию связи одновременно, поэтому возникает необходимость в организации очередей сообщений. Для наглядности рассмотрим следующую аналогию. Пусть имеются два ресторана, в одном из которых разрешается занимать места заранее, а в другом нет. Для посещения первого ресторана нам сначала необходимо сделать предварительный заказ мест по телефону и лишь затем отправиться туда лично. При этом мы избавлены от необходимости ждать свободного столика и можем немедленно требовать официанта. Для посещения второго ресторана мы не обязаны уведомлять его персонал заранее, однако в этом случае у нас могут возникнуть трудности с поиском свободного места.
Читать далее »

Изучив оконечные системы и способы передачи данных между ними, давайте обратимся к «ядру» компьютерной сети. Предметом нашего рассмотрения станет взаимодействие между маршрутизаторами, то есть механизмы передачи данных от одной оконечной системы к другой. Элементы структуры сети, относящиеся к ядру, на рис. 1.4 выделены.
Читать далее »

Виртуальный канал (Virtual Channel, VC) характеризуется тремя составляющими:
□ маршрутом, по которому передаются все пакеты от отправителя к получателю;
□ номерами виртуального канала, по одному номеру на каждую из линий связи, образующих маршрут;
□ записями в таблицах трансляции номеров виртуального канала, имеющихся в каждом из коммутаторов на маршруте.
Читать далее »

Существуют два основных класса компьютерных сетей с коммутацией пакетов: дейтаграммные сети и сети с виртуальным каналом. Эти два класса различаются между собой механизмами передачи пакетов внутри сети. Сети, в которых передача осуществляется на основе анализа адреса получателя, мы назовем дейтаграмм-ными.
Читать далее »

В большинстве современных сетей с коммутацией пакетов передающий хост разбивает длинные сообщения, генерируемые приложениями, на более мелкие пакеты. Эти пакеты доставляются адресату, из которых тот собирает исходные сообщения. Не удивительно, если вы уже задались вопросом: для чего нужно разбиение на пакеты? Не является ли эта работа бесполезной? Несмотря на то что подобный механизм усложняет процесс обмена как для передатчика, так и для приемника, еще «на заре» коммутации пакетов разработчики пришли к выводу о том, что преимущества разбиения на пакеты гораздо важнее недостатков. Перед тем как начать разговор об этом, необходимо ввести несколько новых терминов. Если в сети с коммутацией пакетов не производится сегментирование исходных сообщений (сообщения передаются целиком), то говорят, что сеть функционирует в режиме коммутации сообщений. Таким образом, коммутация сообщений является частным случаем коммутации пакетов.
Читать далее »

Описав две основные технологии передачи пакетов, давайте сравним их между собой. Противники коммутации пакетов часто выдвигают тезис о том, что коммутация пакетов не позволяет организовать сетевое обслуживание в реальном времени (например, обеспечить передачу звука или видеоизображения), объясняя это непредсказуемыми задержками при передаче пакетов внутри сети. Сторонники коммутации пакетов замечают, что данная технология дает возможность более эффективно организовать разделение пропускной способности линии связи, а также является более простой, эффективной и менее дорогостоящей. Другими словами (вспоминая приведенную аналогию), люди, не любящие заказывать места в ресторанах заранее, предпочитают коммутацию пакетов.
Читать далее »

Как было сказано в разделе «Что такое Интернет?», для решения поставленных задач приложения обмениваются друг с другом сообщениями. Содержание и функции сообщений определяются разработчиком протокола. Так, сообщения могут выполнять контролирующую функцию («Привет!» при общении между людьми), содержать текстовую информацию (электронное письмо) или файл с изображением, звуком и т. п. В современных компьютерных сетях происходит автоматическое разбиение больших по объему сообщений на более мелкие фрагменты, называемые пакетами. Пакет является единицей передачи данных. При передаче пакет проходит через последовательность линий связи и коммутаторов, обычно называемых маршрутизаторами. Передача пакета по линии связи осуществляется монопольно, то есть с максимальной скоростью, которую способна обеспечить линия связи.
Читать далее »

Каждый канал связи в линии связи организовывается при помощи частотного либо временного разделения. В первом случае каждому каналу связи отводится определенная полоса частот, которая не изменяется в течение всего сеанса связи. Например, для телефонных сетей типичной шириной полосы пропускания является 4 кГц. Радиостанции, работающие в FM-режиме, также используют принцип частотного разделения.
Читать далее »

Главными «объектами внимания» в этой книге являются компьютерные сети, Интернет и коммутация пакетов. Тем не менее мы позволим себе небольшое отступление и кратко рассмотрим коммутируемые телефонные сети. Это поможет вам лучше понять причины, по которым в Интернете используется коммутация пакетов, а не традиционная коммутация каналов.
Читать далее »