Сетевые коммуникации Сигналы и протоколы

Процесс работы сети совершенно не связан с приро­дой передаваемой по ней информации (голос, почтовое сообщение, команда). Любые данные, передающиеся компьютером - отправителем по сетевой среде, имеют вид однородных сигналов.

Сигналы (signals) – электрический ток, световой импульс, инфракрасное излуче­ние или радиоволны.

Из сигналов формируется код, который по­падает в сетевой интерфейс компьютера-получателя и преобразуется обратно в двоичные данные,

которые затем передаются по назначению (например, превращаются в электронное письмо). Сеть может состоять из одинаковых компьютеров, работающих под управлением одной и той же вер­сии одной и той же операционной системы (ОС), также в сеть могут быть объединены разные компьютерные платформы с разным ПО. И в том и в другом случае необходимо, чтобы у компьютеров в сети был «общий язык» для общения.Такие «общие языки» называются протоколами (protocols), которые используются компьютерами даже для простого обмена данными. Простейший пример протокола – это азбука Морзе, когда с помощью электрического напряжения передают сигналы 0 и 1, которые складываются в буквы и слова.

Функции сетевых протоколов

• подтверждение приема пакета (packet acknowledgment) — передача получателем ответного сообщения, подтверждающего прием па­кета или пакетов;

• сегментация (segmentation) — разбиение потока данных на сегмен­ты, достаточно маленькие для передачи по сети внутри пакетов;

• управление потоком (flow control) — генерация системой-получа­телем сообщения для системы-отправителя с указанием увеличить или уменьшить скорость передачи данных;

• обнаружение ошибок (error detection) — включение в пакет специ­альных кодов, которые позволяют системе-получателю отслежи­вать целостность содержимого пакета при передаче данных;

• исправление ошибок (error correction) — генерация системой-полу­чателем сообщений с информацией о повреждении конкретных пакетов и при необходимости передать их повторно;

• сжатие данных (data compression) — механизм, позволяющий со­кратить объем данных, передаваемых по сети, за счет удаления избыточной информации;

• кодирование данных (data encryption) — механизм, позволяющий зашифровать данные, передаваемые по сети, с помощью извест­ного системе-получателю кода.

Чаще всего протоколы основаны на открытых стандартах, разработан­ных не отдельным предприятием или разработчиком, а независимы­ми комитетами. Это позволяет работать с ними в системах различных видов, но существуют и протоко­лы, разработанные отдельными компаниями и никогда не становив­шиеся общим достоянием.

На каждом компьютере сети используется множество различных протоколов. Услуги, предостав­ляемые различными протоколами, разделяются на уровни в соответствии с эталонной моделью взаимодействия открытых систем (Open Systems Interconnection, OSI). Причём на некоторых уровнях взаимодействия регламентируется одним протоколом (например, Ethernet), а на других могут одно­временно работать несколько протоколов.