9.5. Требования к современным лвс

Вычислительная сеть создается для обеспечения потенциального доступа к любому ресурсу сети для каждого пользователя сети. Качество доступа к ресурсу, как глобальная характеристика функционирования сети, может быть описана многими показателями, выбор которых зависит от задач, стоящих перед вычислительной сетью. Среди основных показателей можно выделить следующие:

- Производительность. Важным показателем производительности сети является время реакции системы – это время между моментом возникновения запроса и моментом получения ответа. Время реакции зависит от многих факторов, таких как используемая служба сети, степень загруженности сети или отдельных сегментов и др. Поэтому при оценке производительности работы сети определяется среднее время реакции. Пропускная способность сети определяется количеством информации, переданной через сеть или ее сегмент в единицу времени. Пропускная способность сети характеризует, насколько быстро сеть может выполнить свою основную задачу передачи информации. Пропускная способность определяется в битах в секунду.

- Надежность и безопасность. Надежность работы вычислительной сети определяется надежностью работы всех ее компонентов. Для повышения надежности работы аппаратных компонентов обычно используют дублирование, когда при отказе одного из элементов функционирование сети обеспечат другие. Важное значение имеет другая сторона надежности – безопасность. Это способность сети обеспечить защиту информации от несанкционированного доступа.

- Управляемость. Система управления сетью должна предоставлять возможность воздействовать на работу любого элемента сети. Должна быть обеспечена возможность осуществлять мероприятия по управлению с любого элемента сети. Управлением сетью занимается администратор сети или пользователь, которому поручены эти функции.

- Расширяемость и масштабируемость. Любая вычислительная сеть является развивающимся объектом, и не только в плане модернизации ее элементов, но и в плане ее физического расширения, добавления новых элементов сети (пользователей, компьютеров, служб). Существование таких возможностей, трудоемкость их осуществления входят в понятие расширяемости. Другой похожей характеристикой является масштабируемость сети, которая определяет возможность расширения сети без существенного снижения ее производительности.

- Прозрачность. Прозрачность вычислительной сети является ее характеристикой с точки зрения пользователя. Прозрачность сети предполагает скрытие особенностей сети от конечного пользователя. Пользователь обращается к ресурсам сети как к обычным локальным ресурсам компьютера, на котором он работает. Другой важной стороной прозрачности сети является возможность распараллеливания работы между разными элементами сети. Вопросы назначения отдельных параллельных заданий отдельным устройствам сети также должны быть скрытыми от пользователя и решаться в автоматическом режиме.

- Интегрируемость (совместимость). Интегрируемость означает возможность подключения к вычислительной сети разнообразного и разнотипного оборудования, программного обеспечения от разных производителей.

Основным направлением развития интегрируемости вычислительных сетей является стандартизация сетей, их элементов и компонентов.

Работы по стандартизации вычислительных сетей ведутся большим количеством организаций. Среди них необходимо выделить Международную организацию по стандартизации (International Organization for Standardization – ISO). Эта организация известна разработкой модели взаимодействия открытых систем Open Systems Interconnection (OSI), которая в настоящее время является основной, своего рода «эталонной» моделью вычислительной сети. Эта модель является основой стандартизации в области вычислительных сетей.

На основе модели OSI вычислительная сеть предстает как распределенная вычислительная среда, включающая в себя большое число разнообразных аппаратных и программных средств. Данная среда представляется рядом логических уровней, на каждый из которых возложена одна из задач сети.

Модель OSI представляет собой семиуровневую модель, которой соответствует и программная структура:

1. Физический (Physical Layer) – осуществляет как соединения с физическим каналом, так и расторжение, управление каналом; также на этом уровне определяется скорость передачи данных и топология сети.

2. Канальный (Data Link) – осуществляет обрамление передаваемых массивов информации вспомогательными символами и контроль передаваемых данных.

3. Сетевой (Network Layer) – определяет маршрут передачи информации между сетями (ПЭВМ), обеспечивает обработку ошибок, а так же управление потоками данных.

4. Транспортный (Transport Layer) – связывает нижние уровни (физический, канальный, сетевой) с верхними уровнями, которые реализуются программными средствами. Здесь осуществляется разделение информации по определенной длине и уточняется адрес назначения. Транспортный уровень позволяет мультиплексировать передаваемые сообщения или соединения.

5. Сеансовый (Session Layer) – на данном уровне осуществляется управление сеансами связи между взаимодействующими пользователями.

6. Представительский (Presentation Layer) – управляет представлением данных в необходимой для программы пользователя форме, генерацию и интерпретацию взаимодействия процессов, кодирование/декодирование данных, компрессию и декомпрессию данных. Разрешает организовать обмен данными между станциями с разными операционными системами.

7. Прикладной (Application Layer) – в его ведении находятся прикладные сетевые программы, обслуживающие файлы, а также выполняет вычислительные, информационно-поисковые работы, логические преобразования информации, передачу почтовых сообщений и т.п. Главная задача этого уровня – обеспечить удобный интерфейс для пользователя. С этим может справиться системное и пользовательское прикладное программное обеспечение.

Модель OSI представляет хотя и очень важную, но только одну из многих моделей коммуникаций. Эти модели и связанные с ними стеки протоколов могут отличаться количеством уровней, их функциями, форматами сообщений, службами, поддерживаемыми на верхних уровнях, и прочими параметрами.