Эндрю Уэзеролл - Компьютерные сети. 5-е издание

Компьютерные сети поднимают новые правовые проблемы, когда они взаимодействуют со старыми законами. Например, электронные азартные игры. Компьютеры в течение многих десятилетий моделировали различные процессы, так почему бы не моделировать игровые автоматы, рулетку, дилеров блэк джека и другое игорное оборудование? Ну, потому что это во многих местах незаконно. Но в большом количестве других мест (Англия, например) азартная игра является законной, и владельцы казино там оценили потенциал для азартной игры через Интернет. Что происходит, если игрок, казино и сервер — все в разных странах, с противоречивыми законами? Хороший вопрос.

1.2. Сетевое оборудование

Теперь пора от вопросов применения сетей и социальных аспектов (десерта) перейти к рассмотрению технической стороны разработки сетей (шпинату). Единой общепринятой системы, которой удовлетворяют все сети, не существует, однако есть два важнейших параметра: технология передачи и размеры. Рассмотрим оба параметра по очереди.

Если смотреть в общих чертах, существует два типа технологии передачи:

♦ Широковещательные сети.

♦ Сети с передачей от узла к узлу.

Сети с передачей от узла к узлу состоят из соединенных пар машин. Чтобы пойти от источника до места назначения в сети, составленной из двухточечных линий, коротким сообщениям, называемым в определенных контекстах пакетами, вероятно, придется сначала посетить одну или несколько промежуточных машин. Часто возможны несколько маршрутов различных длин, поэтому в двухточечных сетях важно найти лучшие из них. Двухточечную передачу с ровно одним отправителем и ровно одним получателем иногда называют однонаправленной передачей( unicasting).

Широковещательные сети существенно отличаются тем, что обладают единым каналом связи, совместно используемым всеми машинами сети. Пакеты посылаются одной машиной, а получаются всеми машинами. Поле адреса в каждом пакете указывает, кому направляется сообщение. При получении пакета машина проверяет его адресное поле. Если пакет адресован этой машине, она его обрабатывает. Пакеты, адресованные другим машинам, игнорируются.

Беспроводная сеть — типичный пример широковещательного канала, с коммуникацией, совместно использованной в зоне обслуживания, которая зависит от беспроводного канала и передающей машины. В качестве иллюстрации представьте себе человека, стоящего в комнате и кричащего: «Ватсон, идите сюда. Вы мне нужны». И хотя это сообщение может быть получено (услышано) многими людьми, ответит только Ватсон. Остальные просто не обратят на него внимания.

Широковещательные сети также позволяют адресовать пакет одновременно всем машинам с помощью специального кода в поле адреса. Когда передается пакет с таким кодом, он получается и обрабатывается всеми машинами сети. Такая операция называется широковещательной передачей. Некоторые широковещательные системы также предоставляют возможность посылать сообщения подмножеству машин, и это называется многоадресной передачей.

Другим признаком классификации сетей является их размер. Размеры сетей являются весьма важным классификационным фактором, поскольку в сетях различного размера применяются различные технологии.

На рис. 1.4 приведена классификация мультипроцессорных систем в зависимости от их размеров. В верхней строке таблицы помещаются персональные сети, то есть сети, предназначенные для одного человека. Далее в таблице следуют более протяженные сети. Их можно разделить на локальные, муниципальные и глобальные сети. И замыкают таблицу объединения двух и более сетей.

Рис. 1.4.Классификация многопроцессорных систем по размеру

Хорошо известным (но не единственным) примером такого объединения является Интернет.

В данной книге мы рассмотрим сети всех размеров, а также их объединения. Ниже мы дадим краткое описание сетевого оборудования.

1.2.1. Персональные сети

Персональные сети (PAN) позволяют общаться устройствам в близи человека. Типичный пример — беспроводная сеть, которая соединяет компьютер с его периферийными устройствами. Почти у каждого компьютера есть присоединенный монитор, клавиатура, мышь и принтер. При отсутствии беспроводной сети они должны быть присоединены кабелями. Очень многие новые пользователи испытывают трудности с поиском нужных кабелей и включением их в нужные отверстия (даже при том, что они обычно обозначены соответствующим цветом), поэтому большинство продавцов компьютеров предлагают опцию визита специалиста. Чтобы помочь этим пользователям, несколько компаний собрались для разработки беспроводной сети малой дальности, названной Bluetooth, чтобы соединять компоненты без проводов. Идея состоит в том, что если у ваших устройств есть Bluetooth, то вы не нуждаетесь ни в каких кабелях. Вы только ставите их, включаете, и они взаимодействуют. Для многих людей эта непринужденность работы — большой плюс.

Рис. 1.5.Конфигурация персональной сети Bluetooth

В самой простой форме сети Bluetooth используют парадигму ведущий—ведомые (Master—Slave), см. рис. 1.5. Системный модуль (PC) обычно является ведущим устройством и общается с мышью, клавиатурой и т. д., как с ведомыми устройствами. Ведущее устройство говорит ведомым устройствам, какие адреса использовать, когда они могут осуществлять широковещательную передачу, сколько времени они могут передавать, какие частоты могут использовать и т. д.

Bluetooth может использоваться также и в других устройствах. Он часто используется, чтобы соединить наушники с мобильным телефоном без шнуров, и может позволить вашему цифровому музыкальному проигрывателю соединяться с вашим автомобилем, как только он находится в пределах диапазона. Абсолютно другой вид PAN возникает, когда встроенное медицинское устройство, такое как кардиостимулятор, насос инсулина или слуховой аппарат, говорит с управляемым пользователем дистанционным управлением. Мы обсудим Bluetooth более подробно в главе 4.

PAN могут также быть созданы с другими технологиями, которые общаются на малые расстояния, такие как RFID на смарт-картах и библиотечных книгах. Мы изучим RFID в главе 4.

1.2.2. Локальные сети

Локальными сетяминазывают частные сети, размещающиеся, как правило, в одном здании или на территории какой-либо организации. Их часто используют для объединения компьютеров и рабочих станций в офисах компании или предприятия бытовой электроники для предоставления совместного доступа к ресурсам (например, принтерам) и обмена информацией. Когда локальные сети используются предприятиями, их называют сеть предприятия( enterprise networks).