Архитектура сетевой системы

Июль 31, 2022

Главная
Информатика
Архитектура сетевой системы

Содержание

2. Компьютерные сети Введение из 34 Содержание Типы архитектур сетевых систем Сетевая система Windows как пример архитектуры
3. Компьютерные сети Введение из 34 Задачи сетевой системы перенаправление ввода/вывода; маршрутизация пакетов между сетями; шифрование и
4. Компьютерные сети Введение из 34 Монолитная архитектура Пользовательское приложение Сетевое программное обеспечение Сетевой адаптер Среда передачи
5. Компьютерные сети Введение из 34 Монолитная архитектура Сетевые клиенты DOS Пользовательское приложение ipx.com Сетевой адаптер Среда
6. Компьютерные сети Введение из 34 Монолитная архитектура Сетевые клиенты DOS Для каждого типа сетевых карт необходимо
7. Компьютерные сети Введение из 34 Многоуровневая архитектура Уровень N Уровень 1 (Среда передачи) Каждый уровень выполняет
8. Компьютерные сети Введение из 34 Многоуровневая архитектура Сетевые клиенты DOS (2) Пользовательское приложение Сетевая подсистема Сетевой
9. Компьютерные сети Введение из 34 Многоуровневая архитектура Сетевые клиенты DOS (2) Модули lsl.com и ipxodi.com –
10. Сетевая архитектура Windows
11. Компьютерные сети Введение из 34 Сетевая архитектура Windows (семейство NT/2000/XP/…) Приложения и службы Среда передачи Сетевые
12. Компьютерные сети Введение из 34 Сетевая архитектура Windows Сетевые адаптеры Сетевой адаптер (Network Interface Card, NIC)
13. Компьютерные сети Введение из 34 Сетевая архитектура Windows Драйверы сетевых адаптеров Network Driver Interface Specification (NDIS)
14. Компьютерные сети Введение из 34 Сетевая архитектура Windows Сетевые протоколы Transport Driver Interface (TDI) – стандарт
15. Компьютерные сети Введение из 34 Сетевая архитектура Windows Сетевые приложения и сервисы Для сетевого взаимодействия приложениям
16. Компьютерные сети Введение из 34 Сетевая архитектура Windows Сетевые приложения и сервисы … и средства межпроцессного
17. Компьютерные сети Введение из 34 Сетевая архитектура Windows Сетевые приложения и сервисы Windows включает десятки базовых
18. Компьютерные сети Введение из 34 Сетевая архитектура Windows (семейство NT/2000/XP/…) Приложения и службы Среда передачи Сетевые
19. Компьютерные сети Введение из 34 Сетевая архитектура Windows Привязка (binding) Поскольку на каждом уровне может одновременно
20. Взаимодействие систем многоуровневой архитектуры
21. Компьютерные сети Введение из 34 Многоуровневая архитектура Уровень N Уровень 1 Определим принципы взаимодействия многоуровневых архитектур
22. Компьютерные сети Введение из 34 Многоуровневая архитектура Параметры архитектуры При разработке архитектуры необходимо определить следующие параметры
23. Компьютерные сети Введение из 34 Многоуровневая архитектура Методы коммутации При передачи сигнала между двумя устройствами им
24. Компьютерные сети Введение из 34 Многоуровневая архитектура Коммутация каналов Коммутация каналов – создание непрерывного составного физического
25. Компьютерные сети Введение из 34 Многоуровневая архитектура Коммутация пакетов Все передаваемые сообщения разбиваются на сравнительно небольшие
26. Компьютерные сети Введение из 34 Многоуровневая архитектура Передача данных Формирование пакета начинается на самом высоком уровне
27. Компьютерные сети Введение из 34 Многоуровневая архитектура Прием данных Пакет передается от уровня к уровню снизу
28. Компьютерные сети Введение из 34 Многоуровневая архитектура Передача/прием данных Таким образом, при сетевом взаимодействии пакет, отправленный
29. Компьютерные сети Введение из 34 Многоуровневая архитектура Передача/прием данных Уровень N Уровень 1 Уровень N-1 Уровень
30. Компьютерные сети Введение из 34 Многоуровневая архитектура Передача/прием данных Правила передачи данных между одноименными уровнями определяются
31. Компьютерные сети Введение из 34 Заключение В настоящее время, как правило, используется многоуровневая архитектура сетевой системы
32. Компьютерные сети Введение из 34 Тема следующей лекции Рекомендуемая модель взаимодействия открытых систем (Open Systems Interconnection
33. Компьютерные сети Введение из 34 Вопросы для обсуждения
35. Скачать презентацию

Слайд 2

Компьютерные сети
Введение
из 34
Содержание
Типы архитектур сетевых систем
Сетевая система Windows как пример

архитектуры
Взаимодействие систем многоуровневой архитектуры

Слайд 3

Компьютерные сети
Введение
из 34
Задачи сетевой системы
перенаправление ввода/вывода;
маршрутизация пакетов между сетями;
шифрование и

расшифровка пакетов;
мультиплексирование и демультиплексирование сообщений;
и многие другие
Как должна быть устроена система,
решающая все подобные задачи?

Слайд 4

Компьютерные сети
Введение
из 34
Монолитная архитектура
Пользовательское приложение
Сетевое программное обеспечение
Сетевой
адаптер
Среда передачи
Вся сетевая функциональность

реализована в одном модуле
Высокая производительность
Сложность разработки
Сложность разделения разработки (например, между компаниями)

Слайд 5

Компьютерные сети
Введение
из 34
Монолитная архитектура Сетевые клиенты DOS
Пользовательское приложение
ipx.com
Сетевой
адаптер
Среда передачи
ipx.com
управляет сетевым адаптером
предоставляет

приложениям и сервисам услуги по сетевой передаче
делает многое другое

Сетевые сервисы (например, net.exe)

Слайд 6

Компьютерные сети
Введение
из 34
Монолитная архитектура Сетевые клиенты DOS
Для каждого типа сетевых карт

необходимо использовать свой модуль ipx.com
Кто должен его разрабатывать:
Разработчики сетевых приложений?
Разработчики сетевых адаптеров?
Разработчики DOS?

Слайд 7

Компьютерные сети
Введение
из 34
Многоуровневая архитектура
Уровень N
Уровень 1
(Среда передачи)
Каждый уровень выполняет четко

определенный набор функций
Каждый уровень взаимодействует только со смежными уровнями
Транзитные передачи приводят к потерям производительности
Возможна независимая и параллельная разработка уровней

Уровень N-1

Уровень 2 (Сетевой адаптер)

Слайд 8

Компьютерные сети
Введение
из 34
Многоуровневая архитектура Сетевые клиенты DOS (2)
Пользовательское приложение
Сетевая подсистема
Сетевой адаптер
Среда

передачи

lsl.com – формирует окружение для выполнения других модулей сетевой системы
3c509.com - управляет сетевым адаптером
ipxodi.com - предоставляет приложениям и сервисам услуги по сетевой передаче

Сетевые сервисы (например, net.exe)

lsl.com

ipxodi.com

3c509.com

Слайд 9

Компьютерные сети
Введение
из 34
Многоуровневая архитектура Сетевые клиенты DOS (2)
Модули lsl.com и ipxodi.com

– универсальные и не зависят от типа сетевого адаптера
Модуль, управляющий сетевым адаптером (драйвер), для каждого типа адаптера свой и может иметь произвольное имя
Кто разрабатывает модули?
lsl.com, ipxodi.com – разработчики сетевой архитектуры
3c509.com – производитель сетевого адаптера

Слайд 10

Сетевая архитектура Windows

Слайд 11

Компьютерные сети
Введение
из 34
Сетевая архитектура Windows (семейство NT/2000/XP/…)
Приложения и службы
Среда передачи
Сетевые протоколы
Драйверы

сетевых адаптеров

Сетевые адаптеры

Пограничный уровень TDI

Пограничный уровень NDIS

Слайд 12

Компьютерные сети
Введение
из 34
Сетевая архитектура Windows Сетевые адаптеры
Сетевой адаптер (Network Interface Card,

NIC) – устройство, выполняющее передачу данных через среду передачи
Параметры настройки NIC должны быть известны драйверу и обычно включают
Номер используемого прерывания (IRQ number)
Базовый адрес ввода-вывода (I/O Base)

Слайд 13

Компьютерные сети
Введение
из 34
Сетевая архитектура Windows Драйверы сетевых адаптеров
Network Driver Interface Specification

(NDIS) – спецификация архитектуры сетевых драйверов, позволяющая сетевым протоколам взаимодействовать с аппаратными устройствами
Драйверы сетевых адаптеров выполняются в среде NDIS и должны соответствовать данной спецификации
Драйверы разрабатываются производителями NIC

Слайд 14

Компьютерные сети
Введение
из 34
Сетевая архитектура Windows Сетевые протоколы
Transport Driver Interface (TDI) –

стандарт интерфейса взаимодействия приложений с сетевыми протоколами. Реализации сетевых протоколов должны соответствовать данной спецификации
Реализованные протоколы
TCP/IP
NWLink (реализация IPX/SPX, выполненная Microsoft для Windows)
NetBEUI (NetBIOS Extended User Interface)
Другие протоколы (DLC, IrDA,…)

Слайд 15

Компьютерные сети
Введение
из 34
Сетевая архитектура Windows Сетевые приложения и сервисы
Для сетевого взаимодействия

приложениям и сервисам предоставляются сетевые API
Winsock API
NetBIOS API
Telephony API
Messaging API
WNet API

Слайд 16

Компьютерные сети
Введение
из 34
Сетевая архитектура Windows Сетевые приложения и сервисы
… и средства

межпроцессного взаимодействия (InterProcess Communication, IPC)
DCOM (Distributed Component Object Model) – распределенная модель компонентных объектов
RPC (Remote Procedure Call) – удаленный вызов процедур
Pipes – именованные каналы
MailSlots – почтовые ящики

Слайд 17

Компьютерные сети
Введение
из 34
Сетевая архитектура Windows Сетевые приложения и сервисы
Windows включает десятки

базовых сетевых служб
"Сервер" – позволяет предоставлять локальные каталоги и принтеры в сетевое использование
"Рабочая станция" – позволяет подключаться к предоставленным в совместное использование папкам и принтерам и использовать их
…

Слайд 18

Компьютерные сети
Введение
из 34
Сетевая архитектура Windows (семейство NT/2000/XP/…)
Приложения и службы
Среда передачи
Сетевые протоколы
Драйверы

сетевых адаптеров

Сетевые адаптеры

Пограничный уровень TDI

Пограничный уровень NDIS

DCOM

RPC

Pipes

MailSlots

Winsock

TAPI

NetBIOS API

TCP/IP

NetBEUI

NWLink

Слайд 19

Компьютерные сети
Введение
из 34
Сетевая архитектура Windows Привязка (binding)
Поскольку на каждом уровне может

одновременно выполняться несколько модулей (например, сетевых протоколов), на границах уровней используется привязка – указание, какие компоненты нижележащего уровня использует каждый компонент вышележащего

Службa 1

Драйвер NIC1

Пограничный уровень TDI

TCP/IP

NetBEUI

Службa 2

Драйвер NIC2

Пограничный уровень NDIS

Слайд 20

Взаимодействие систем многоуровневой архитектуры

Слайд 21

Компьютерные сети
Введение
из 34
Многоуровневая архитектура
Уровень N
Уровень 1
Определим принципы взаимодействия многоуровневых архитектур
Уровень

N-1

Уровень 2

Слайд 22

Компьютерные сети
Введение
из 34
Многоуровневая архитектура Параметры архитектуры
При разработке архитектуры необходимо определить следующие

параметры
Количество уровней
Для каждого уровня
множество задач, решаемых на уровне;
какой сервис предлагает этот уровень вышележащему, и как к этому сервису получить доступ;
какой сервис необходим со стороны нижележащего уровня, и как к этому сервису получить доступ;
формат данных, принимаемых от вышележащего уровня и передаваемых нижележащему;
формат представления данных, обрабатываемых на уровне

Слайд 23

Компьютерные сети
Введение
из 34
Многоуровневая архитектура Методы коммутации
При передачи сигнала между двумя устройствами

им должна быть предоставлена линия связи. Поскольку физическую линию, как правило, выделить невозможно, используются различные методы коммутации
Коммутация каналов
Коммутация пакетов
Коммутация сообщений

Слайд 24

Компьютерные сети
Введение
из 34
Многоуровневая архитектура Коммутация каналов
Коммутация каналов – создание непрерывного составного

физического канала из последовательно соединенных участков для прямой передачи между взаимодействующими устройствами

Слайд 25

Компьютерные сети
Введение
из 34
Многоуровневая архитектура Коммутация пакетов
Все передаваемые сообщения разбиваются на сравнительно

небольшие части, называемые пакетами
Каждый пакет снабжается заголовком, содержащим адрес получателя
Пакеты транспортируются по сети как независимые блоки
Получатель реконструирует исходное сообщение из пакетов
В дальнейшем мы будем предполагать
использование коммутации пакетов и полагать
пакет единицей передаваемых данных

Слайд 26

Компьютерные сети
Введение
из 34
Многоуровневая архитектура Передача данных
Формирование пакета начинается на самом высоком

уровне
На каждом уровне данные, полученные с вышележащего уровня, обрабатываются и дополняются управляющей информацией в форме заголовка (header) и/или завершающего блока (trailer), и передаются на нижележащий уровень
Когда данные проходят через все уровни, они передаются в физическую среду передачи

Уровень N

Уровень 1

Уровень N-1

Уровень 2

Физическая среда передачи

данные

Источник

Слайд 27

Компьютерные сети
Введение
из 34
Многоуровневая архитектура Прием данных
Пакет передается от уровня к уровню

снизу вверх
На каждом уровне интерпретируется только та информация, которая содержится в заголовке или в завершающем блоке, которые были добавлены к пакету одноименным уровнем при передаче
Остальная часть пакета рассматривается как данные, и передается на вышележащий уровень

Уровень N

Уровень 1

Уровень N-1

Уровень 2

Физическая среда передачи

данные

Источник

Приемник

Слайд 28

Компьютерные сети
Введение
из 34
Многоуровневая архитектура Передача/прием данных
Таким образом, при сетевом взаимодействии пакет,

отправленный i-ым уровнем источника, будет получен i-ым уровнем приемника, то есть одноименные уровни соединены виртуальными каналами передачи данных (ВКПД)

Слайд 29

Компьютерные сети
Введение
из 34
Многоуровневая архитектура Передача/прием данных
Уровень N
Уровень 1
Уровень N-1
Уровень 2
данные
данные
данные
данные
данные
данные
Источник
Уровень N
Уровень

Уровень N-1

Уровень 2

Физическая среда передачи

данные

Приемник

ВКПД

Слайд 30

Компьютерные сети
Введение
из 34
Многоуровневая архитектура Передача/прием данных
Правила передачи данных между одноименными уровнями

определяются соответствующим протоколом
Для организации взаимодействия систем с N-уровневой архитектурой требуется по крайне мере N протоколов
Совокупность протоколов всех уровней, обеспечивающая взаимодействие сетевых устройств, называется стеком протоколов

Слайд 31

Компьютерные сети
Введение
из 34
Заключение
В настоящее время, как правило, используется многоуровневая архитектура

сетевой системы
Протокол и стек протоколов – важнейшие понятия в области компьютерных сетей

Слайд 32

Компьютерные сети
Введение
из 34
Тема следующей лекции
Рекомендуемая модель взаимодействия открытых систем (Open

Systems Interconnection Reference Model), часть 1

Слайд 33

Архитектура сетевой системы

Содержание

Компьютерные сетиВведение из 34СодержаниеТипы архитектур сетевых системСетевая система Windows как пример

Компьютерные сетиВведение из 34Задачи сетевой системыперенаправление ввода/вывода;маршрутизация пакетов между сетями;шифрование и

Компьютерные сетиВведение из 34Монолитная архитектура Сетевые клиенты DOSДля каждого типа сетевых карт

Компьютерные сетиВведение из 34Многоуровневая архитектураУровень NУровень 1(Среда передачи)Каждый уровень выполняет четко

Компьютерные сетиВведение из 34Многоуровневая архитектура Сетевые клиенты DOS (2)Пользовательское приложениеСетевая подсистемаСетевой адаптерСреда

Компьютерные сетиВведение из 34Многоуровневая архитектура Сетевые клиенты DOS (2)Модули lsl.com и ipxodi.com

Сетевая архитектура Windows

Компьютерные сетиВведение из 34Сетевая архитектура Windows (семейство NT/2000/XP/…)Приложения и службыСреда передачиСетевые протоколыДрайверы

Компьютерные сетиВведение из 34Сетевая архитектура Windows Сетевые адаптерыСетевой адаптер (Network Interface Card,

Компьютерные сетиВведение из 34Сетевая архитектура Windows Драйверы сетевых адаптеровNetwork Driver Interface Specification

Компьютерные сетиВведение из 34Сетевая архитектура Windows Сетевые протоколыTransport Driver Interface (TDI) –

Компьютерные сетиВведение из 34Сетевая архитектура Windows Сетевые приложения и сервисыДля сетевого взаимодействия

Компьютерные сетиВведение из 34Сетевая архитектура Windows Сетевые приложения и сервисы… и средства

Компьютерные сетиВведение из 34Сетевая архитектура Windows Сетевые приложения и сервисыWindows включает десятки

Компьютерные сетиВведение из 34Сетевая архитектура Windows (семейство NT/2000/XP/…)Приложения и службыСреда передачиСетевые протоколыДрайверы

Компьютерные сетиВведение из 34Сетевая архитектура Windows Привязка (binding)Поскольку на каждом уровне может

Взаимодействие систем многоуровневой архитектуры

Компьютерные сетиВведение из 34Многоуровневая архитектураУровень NУровень 1Определим принципы взаимодействия многоуровневых архитектурУровень

Компьютерные сетиВведение из 34Многоуровневая архитектура Параметры архитектурыПри разработке архитектуры необходимо определить следующие

Компьютерные сетиВведение из 34Многоуровневая архитектура Методы коммутацииПри передачи сигнала между двумя устройствами

Компьютерные сетиВведение из 34Многоуровневая архитектура Коммутация каналовКоммутация каналов – создание непрерывного составного

Компьютерные сетиВведение из 34Многоуровневая архитектура Коммутация пакетовВсе передаваемые сообщения разбиваются на сравнительно

Компьютерные сетиВведение из 34Многоуровневая архитектура Передача данныхФормирование пакета начинается на самом высоком

Компьютерные сетиВведение из 34Многоуровневая архитектура Прием данныхПакет передается от уровня к уровню

Компьютерные сетиВведение из 34Многоуровневая архитектура Передача/прием данныхТаким образом, при сетевом взаимодействии пакет,

Компьютерные сетиВведение из 34Многоуровневая архитектура Передача/прием данныхПравила передачи данных между одноименными уровнями

Компьютерные сетиВведение из 34ЗаключениеВ настоящее время, как правило, используется многоуровневая архитектура

Компьютерные сетиВведение из 34Тема следующей лекцииРекомендуемая модель взаимодействия открытых систем (Open

Компьютерные сетиВведение из 34Вопросы для обсуждения

Похожие презентации

Компьютерные сети
Введение
из 34
Содержание
Типы архитектур сетевых систем
Сетевая система Windows как пример

Компьютерные сети
Введение
из 34
Задачи сетевой системы
перенаправление ввода/вывода;
маршрутизация пакетов между сетями;
шифрование и

Компьютерные сети
Введение
из 34
Монолитная архитектура Сетевые клиенты DOS
Для каждого типа сетевых карт

Компьютерные сети
Введение
из 34
Многоуровневая архитектура
Уровень N
Уровень 1
(Среда передачи)
Каждый уровень выполняет четко

Компьютерные сети
Введение
из 34
Многоуровневая архитектура Сетевые клиенты DOS (2)
Пользовательское приложение
Сетевая подсистема
Сетевой адаптер
Среда

Компьютерные сети
Введение
из 34
Многоуровневая архитектура Сетевые клиенты DOS (2)
Модули lsl.com и ipxodi.com

Компьютерные сети
Введение
из 34
Сетевая архитектура Windows (семейство NT/2000/XP/…)
Приложения и службы
Среда передачи
Сетевые протоколы
Драйверы

Компьютерные сети
Введение
из 34
Сетевая архитектура Windows Сетевые адаптеры
Сетевой адаптер (Network Interface Card,

Компьютерные сети
Введение
из 34
Сетевая архитектура Windows Драйверы сетевых адаптеров
Network Driver Interface Specification

Компьютерные сети
Введение
из 34
Сетевая архитектура Windows Сетевые протоколы
Transport Driver Interface (TDI) –

Компьютерные сети
Введение
из 34
Сетевая архитектура Windows Сетевые приложения и сервисы
Для сетевого взаимодействия

Компьютерные сети
Введение
из 34
Сетевая архитектура Windows Сетевые приложения и сервисы
… и средства

Компьютерные сети
Введение
из 34
Сетевая архитектура Windows Сетевые приложения и сервисы
Windows включает десятки

Компьютерные сети
Введение
из 34
Сетевая архитектура Windows (семейство NT/2000/XP/…)
Приложения и службы
Среда передачи
Сетевые протоколы
Драйверы

Компьютерные сети
Введение
из 34
Сетевая архитектура Windows Привязка (binding)
Поскольку на каждом уровне может

Компьютерные сети
Введение
из 34
Многоуровневая архитектура
Уровень N
Уровень 1
Определим принципы взаимодействия многоуровневых архитектур
Уровень

Компьютерные сети
Введение
из 34
Многоуровневая архитектура Параметры архитектуры
При разработке архитектуры необходимо определить следующие

Компьютерные сети
Введение
из 34
Многоуровневая архитектура Методы коммутации
При передачи сигнала между двумя устройствами

Компьютерные сети
Введение
из 34
Многоуровневая архитектура Коммутация каналов
Коммутация каналов – создание непрерывного составного

Компьютерные сети
Введение
из 34
Многоуровневая архитектура Коммутация пакетов
Все передаваемые сообщения разбиваются на сравнительно

Компьютерные сети
Введение
из 34
Многоуровневая архитектура Передача данных
Формирование пакета начинается на самом высоком

Компьютерные сети
Введение
из 34
Многоуровневая архитектура Прием данных
Пакет передается от уровня к уровню

Компьютерные сети
Введение
из 34
Многоуровневая архитектура Передача/прием данных
Таким образом, при сетевом взаимодействии пакет,

Компьютерные сети
Введение
из 34
Многоуровневая архитектура Передача/прием данных
Правила передачи данных между одноименными уровнями

Компьютерные сети
Введение
из 34
Заключение
В настоящее время, как правило, используется многоуровневая архитектура

Компьютерные сети
Введение
из 34
Тема следующей лекции
Рекомендуемая модель взаимодействия открытых систем (Open

Компьютерные сети
Введение
из 34
Вопросы для обсуждения