7.6.2. Передача данных по сети

Данные, состоящие из нулей и единиц, обычно содержатся в больших по размерам файлах. Однако сети не будут нормально работать, если компьютер будет посылать такой блок данных целиком. В это время другие компьютеры вынуждены долго ждать своей очереди. Такая ситуация похожа на монопольное использование сети. При этом, кроме монопольного использования сети, возникновение ошибок может привести к необходимости повторной передачи всего большого блока данных.

Чтобы быстро, не тратя времени на ожидание, передавать информацию по сети, данные разбиваются на маленькие управляемые блоки, содержащие все необходимые сведения для их передачи. Эти блоки называются пакетами. Под термином пакет подразумевается единица информации, передаваемая между устройствами сети как единое целое.

При разбиении данных на пакеты сетевая ОС добавляет к каждому пакету специальную управляющую информацию, которая обеспечивает передачу исходных данных небольшими блоками, сбор данных в определенном порядке (при их получении), проверку данных на наличие ошибок (после сборки).

Компоненты пакета группируются по трем разделам: заголовок, данные и трейлер.

Заголовок включает:

• сигнал о том, что передается пакет,

• адрес источника,

• адрес получателя,

• информацию, синхронизирующую передачу.

Для большинства сетей размер пакета составляет от 512 байт до 4 Кбайт.

Содержимое трейлера зависит от протокола связи (протокол – это набор правил или стандартов для осуществления связи и обмена информацией между компьютерами). Чаще всего трейлер содержит информацию для проверки ошибок, называемую избыточным циклическим кодом (Cyclical Redundancy Check, CRC). CRC – это число, получаемое в результате математических преобразований данных пакета и исходной информации. Когда пакет достигает места назначения, эти преобразования повторяются. Если результат совпадает с CRC – пакет принимается без ошибок. В противном случае, передача пакета повторяется.

Формат и размер пакета зависят от типа сети. Максимальный размер пакета определяет количество пакетов, которое будет создано сетевой ОС для передачи большого блока данных.

7.6.3. Сети Ethernet

Ethernet – самая популярная сейчас архитектура. Используется в сетях любого размера. Ethernet – это промышленный стандарт, нашедший широкую поддержку среди производителей сетевого оборудования. Поэтому проблем, связанных с использованием устройств разных производителей, почти не существует.

В конце 60-х годов Гавайский университет разработал ГВС под названием ALOHA. Университет, расположенный на обширной территории, решил объединить в сеть все компьютеры. Одной из ключевых характеристик созданной сети стал метод доступа CSMA/CD. Эта сеть послужила основой для современных сетей Ethernet. В 1972 г. в исследовательском центре Пало Альто фирмы Xerox разработали кабельную систему и схему передачи сигналов, а в 1975 г. – первый продукт Ethernet. Первоначальная версия Ethernet представляла собой систему со скоростью передачи 2,94 Мбит/с и объединяла более 100 компьютеров с помощью кабеля длиной 1 км. Сеть Ethernet фирмы Xerox имела такой успех, что компании Xerox, Intel Corporation и Digital Equipment Corporation разработали стандарт Ethernet со скоростью передачи 10 Мбит/с. Сегодня его рассматривают как спецификацию, описывающую метод совместного использования среды передачи компьютерами и системами обработки данных. Спецификация Ethernet выполняет те же функции, что Физический и Канальный уровни модели OSI.

Ethernet использует немодулированную передачу, топологию шина и метод доступа CSMA/CD. Другие используемые топологии – звезда-шина. Спецификация – IEEE 802.3. Скорость передачи данных – 10 или 100 Мбит/с. Кабельная система – толстый и тонкий коаксиальный кабель, UTP.

Ethernet разбивает данные на пакеты (кадры), формат которых отличается от формата пакетов в других сетях. Длина 64 – 1518 байтов, но сама структура использует 18 байтов, поэтому остается 46 – 1500 байтов.

Максимальная общая длина сети 925 м. Общее число компьютеров в сети до 1024.