Организация взаимодействия абонентов компьютерной сети

Процесс передачи сообщений можно разбить на три этапа:

· установление логической связи между удаленными процессами (программами);

· передача сообщений (файлов данных и командных файлов);

· завершение сеанса связи.

На первом этапе устанавливается логический канал между системами и выполняется обмен сообщениями о конфигурациях операционных систем, их версиях для проверки совместимости и возможности переноса программ с одного компьютера на другой. Затем осуществляется передача идентификатора пользователя, его пароля и учетной информации. На основании этих данных пользователь получает разрешение доступа к ресурсам удаленной системы. Ему сообщаются характеристики устройств и файловой системы, атрибуты и порядок предоставления данных в затребованном файле.

Второй этап передачи данных включает в себя последовательную выборку записей по ключам из затребованного файла и формирование сообщений, содержащих текст записей. При этом передача данных продолжается до наступления одного из трех событий:

· при чтении очередной записи обнаружен конец файла;

· в запросе указан ключ несуществующей записи, или она не может быть прочитана;

· очередной запрос содержит признак окончания доступа.

Завершение сеанса связи (доступа к файлу) осуществляется следующим образом.

Если обнаружен конец файла, то пользователю отправляется сообщение с кодом " конец файла" и " доступ закончен". После получения ответа от пользователя, вторичная система отсоединяется либо инициирует доступ к другому файлу.

Во втором случае пользователь, получив сообщение об ошибке или невозможности прочитать запись, может исправить ошибку и продолжить передачу или завершить сеанс связи.

Третий случай имеет место, когда инициатива завершения сеанса связи принадлежит пользователю сети (первичной системе).

Передача и прем данных в компьютерной сети выполняется под управлением сетевых протоколов. Каждому сетевому уровню соответствует свой собственный протокол. Схема взаимодействия протоколов компьютерной сети модели ISO/OSI представлена на рис.17.

Решение сетевой задачи начинается с работы протокола прикладного уровня. Он анализирует структуру задачи (программы) и определяет, содержит ли она команды обращения к удаленным компьютерам, содержащим файлы данных и программы, необходимые для решения данной задачи. Если таких команд в программе не содержится, то управление передается операционной системе и решается локальная задача. В противном случае, задача объявляется сетевой и управление передается протоколу представительного уровня, который формирует каталог удаленных файлов и программ (каталог информационных входов) и передает управление протоколу сеансового уровня.

Может иметь место другой тип сетевой задачи, когда пользователь желает передать на удаленный компьютер командный файл (программу) и осуществить его удаленный запуск, либо передать данные по определенному регламенту. В этом случае протокол представительного уровня составляет отдельный каталог (каталог информационных выходов) и совершает переход к протоколу сеансового уровня.

Основной задачей протокола сеансового уровня является подготовка условий (среды) для решения сетевой задачи. Для этого необходимо, чтобы удаленные файлы и программы были приняты и размещены на компьютере пользователя (первый тип сетевой задачи), либо файлы пользователя подготовлены для передачи на удаленный компьютер (второй тип сетевой задачи).. Протокол сеансового уровня на основе каталогов информационных входов и выходов формирует каталог сетевых процессов и для каждого из них устанавливает логическое соединение с удаленными системами изложенным ранее способом. Затем для каждого процесса осуществляется прием-передача данных. При этом протоколы всех уровней выполняются в последовательности, указанной стрелками на рис. 17: сверху - вниз при передаче и снизу-вверх при приеме.

7. Прикладной уровень	Протокол прикладного уровня   Протокол представитель- ного уровня     Протокол сеансового уровня     Протокол транспорт- ного уровня   Протокол сетевого уровня     Протокол канального уровня   Протокол физичес- кого уровня	7. Прикладной уровень
6.Представитель- ный уровень	6.Представитель- ный уровень
5. Сеансовый уровень	5. Сеансовый уровень
4. Транспортный уровень	4. Транспортный уровень
3. Сетевой уровень	3. Сетевой уровень
2. Канальный уровень	2. Канальный уровень
1.Физический уровень	1.Физический уровень

Компьютер 1 Компьютер 2

Рис. 17. Схема взаимодействия протоколов компьютерной сети

модели ISO/OSI

Процесс преобразования данных выполняется следующим образом (рис. 18.).

В общем случае передаваемое сообщение может быть достаточно большим. С точки зрения эффективности передачи имеет смысл разбивать длинные сообщения на фрагменты и передавать их независимо друг от друга через коммуникационную подсеть, а затем на удаленном компьютере осуществлять сборку из принятых фрагментов исходного сообщения. Эта функция осуществляется протоколом транспортного уровня. При этом каждый фрагмент (блок) сообщения имеет наряду с заголовком процесса заголовок передачи, включающий в себя характеристики передаваемого блока.

На следующем этапе передачи данных выполняется протокол сетевого уровня. Он формирует из блоков пакеты, в заголовках которых указываются адреса взаимодействующих абонентов (адреса компьютера пользователя и удаленного компьютера) при дейтаграммном способе передачи данных, и дополнительно указывается маршрут следования пакетов через коммуникационную подсеть, если применяется метод виртуальных соединений (каналов).

На канальном уровне к пакету добавляется заголовок кадра. Этот заголовок содержит сведения о числе переданных и принятых кадров и размере окна передачи. Кроме того, для него формируется контрольная последовательность и начальный и конечный разделители.

Последовательность бит

Кадр

Пакет

Блок

Сообщение

Рис. 18. Процесс преобразования передаваемых данных в компьютерной сети модели ISO/OSI

Перед отправлением кадра в канал связи он преобразуется в последовательность бит. Протокол физического уровня управляет синхронизацией и тактированием при передаче двоичных данных по физической линии.

Поступающая по физическому каналу последовательность бит претерпевает обратное преобразование, включая сборку из фрагментов (пакетов) принятого сообщения. Затем выполняется процесс приема-передачи следующего файла или программы.

После того, как протокол сеансового уровня завершит все процессы приема-передачи удаленных файлов и программ, он передает управление протоколу представительного уровня, который осуществляет преобразование данных в требуемый формат и, (при необходимости) загружает в оперативную память эмуляторы программ. Протокол прикладного уровня совместно с операционной системой управляет решением сетевой задачи.

Приведенная схема взаимодействия удаленных компьютеров через коммуникационную подсеть справедлива только для модели ISO/OSI. Сетевые модели и схемы функционирования конкретных LAN, WAN и GAN имеют ряд существенных отличий, которые достаточно подробно изложены в последующих разделах пособия.