Дані зазвичай містяться у великих файлах. Однак мережі не працюватимуть нормально, якщо комп'ютер надсилатиме цей блок даних повністю. Існує дві причини, що уповільнюють роботу мережі під час передачі кабелем великих блоків даних.
По-перше, такий блок, який посилається одним комп'ютером, заповнює кабель і таким чином блокує роботу всієї мережі, тобто перешкоджає взаємодії інших мережевих компонентів.
По-друге, виникнення помилок під час передачі великих блоків призводить до повторної передачі всього блоку. А якщо пошкоджено невеликий блок даних, то потрібна повторна передача тільки цього невеликого блоку, що значно економить час.
Отже, щоб швидко і легко, не витрачаючи часу на очікування, передавати по мережі дані треба розбити їх на невеликі керовані блоки. Ці блоки називаються пакетами чи кадрами. Хоча терміни "пакет" та "кадр" синонімічні, повними синонімами вони таки не є. Існує різниця між цими термінами в комп'ютерних мережах деяких типів.
Пакет – основна одиниця інформації у комп'ютерних мережах. При розбитті даних на пакети швидкість їх передачі зростає настільки, що кожен комп'ютер в мережі отримує можливість приймати та передавати дані практично одночасно з іншими комп'ютерами. На цільовому комп'ютері (комп'ютері-одержувачі) пакети накопичуються та відновлюються для отримання вихідного виду даних. При розбитті даних на пакети мережна операційна система додає до кожного пакету спеціальну інформацію, що забезпечує:
передачу вихідних даних невеликими блоками;
збір даних у належному порядку (при їх отриманні);
перевірку даних на наявність помилок (після збирання).
Пакети можуть містити декілька типів даних:
інформацію (наприклад, повідомлення чи файли);
певні види даних та команд, які управляють комп'ютером (наприклад, запити до служб);
керування сеансом (наприклад, запит на повторну передачу для виправлення помилки).
Обов'язкові компоненти для всіх типів пакетів:
адреса джерела (source), що ідентифікує комп'ютер-відправник;
передані дані;
адреса місця призначення (destination), що ідентифікує комп'ютер-одержувач;
інструкції мережевих компонентів про подальший маршрут даних;
інформація комп'ютеру-отримувачу про те, як об'єднати пакет, що передається, щоб отримати дані у вихідному вигляді;
інформація для перевірки помилок, що забезпечує коректність передачі.
Компоненти пакета групуються в три розділи:
1. заголовок (включає сигнал про передачу пакета, адресу джерела, адресу місця призначення, інформацію, що синхронізує передачу);
2. дані (у більшості мереж розмір даних становить від 512 байті до 4 Кб);
3. трейлер (інформація для перевірки помилок, що називається циклічним надлишковим кодом).
Формат та розмір пакета залежать від типу мережі. А максимальний розмір пакета визначає кількість пакетів, яка буде створена мережевою операційною системою передачі великого блоку даних.
Процес формування пакета починається на прикладному рівні моделі OSI. Інформація, яку треба переслати через мережу, проходить зверху вниз усі сім рівнів. На кожному рівні комп'ютера-відправника до блоку даних додається інформація, призначена для рівня комп'ютера-отримувача. Наприклад, інформація, додана на канальному рівні комп'ютера-відправника, буде прочитана канальним рівнем комп'ютера-отримувача.
Для правильної і, отже, повної і безпомилкової передачі даних необхідно дотримуватися узгоджених і встановлених правил. Усі вони обумовлені у протоколі передачі даних.
Протокол передачі даних вимагає наступних етапів:
Синхронізація. Під синхронізацією розуміють механізм розпізнавання початку блоку даних і його кінця.
Ініціалізація. Під ініціалізацією розуміють встановлення з'єднання між взаємодіючими партнерами по сеансу зв'язку.
Блокування. Під блокуванням розуміють розбиття інформації на блоки даних строго певної максимальної довжини (включаючи розпізнавальні знаки початку блоку і його кінця).
Адресація. Адресація забезпечує ідентифікацію різного устаткування, яке обмінюється один з одним інформацією під час взаємодії.
Виявлення помилок. Під виявленням помилок розуміють установку бітів парності і, отже, обчислення контрольних бітів з метою перевірки правильності передачі даних.
Нумерація блоків. Поточна нумерація блоків дозволяє встановити помилкову або загублену інформацію.
Управління потоком даних. Управління потоком даних служить для розподілу і синхронізації інформаційних потоків. Так, наприклад, якщо не вистачає місця в буфері пристрою даних або дані не досить швидко обробляються в периферійних пристроях (наприклад, принтерах), повідомлення і / або запити накопичуються.
Методи відновлення. Після переривання процесу передачі даних використовують методи відновлення, щоб повернутися до певного положення для повторної передачі інформації.
Дозвіл доступу. Розподіл, контроль і управління обмеженнями доступу до даних (наприклад, "тільки передача" або "тільки прийом").
Питання для перевірки:
Охарактеризуйте поняття «протокол».
Як характеризуються протоколи відповідно до моделі OSI.
Які протоколи транспортного рівня ви знаєте?
Яка основна перевага застосування стандартизованих протоколів?
Перерахуйте етапи передачі даних.
Яким чином відбувається передача даних в мережах?
З якою метою дані розбивають на пакети?
Що ви розумієте під поняттям «ініціалізація»?
Яким чином визначається послідовність та правильність відновлення даних із їх пакетів?
Назвіть відомі вам методи відновлення даних після їх отримання.
Струтинська О.В. Інформаційні системи та мережі [Навчальний посібник для дистанційного навчання] /За наук.ред. М.І. Жалдака – К.: Університет «Україна», 2008. – 211 с. (електронний варіант, формат pdf)
Городецька О.С. Комп’ютерні мережі: навчальний посібник / О.С. Городецька, В.А. Гикавий, О.В. Онищук. – Вінниця : ВНПУ, 2017. – 129 с.
Тарнавський Ю.А. Організація комп’ютерних мереж [Електронний ресурс]/ Ю.А. Тарнавський, І.М. Кузьменко – К.: КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2018. – 259 с. (електронний варіант, формат pdf)
Микитишин А.Г. Комп’ютерні мережі [Навчальний посібник] / А.Г. Микитишин, М.М. Митник, П.Д. Стухляк, В.В. Пасічник – Львів.: «Магнолія 2006», 2013. – 256 с. (електронний варіант, формат pdf)
Міхунін С.В. Комп’ютерні мережі. Загальні принципи функціонування комп’ютерних мереж [Навчальний посібник] / С.В. Міхунін, С.В. Кавун, С.В. Знахур – Харків: Вид. ХНЕУ, 2008. – 210 с.
ДО ЗМІСТУ