Logo GenDocs.ru

Поиск по сайту:  

Загрузка...

Ответы по компьютерным сетям - файл 1.doc


Ответы по компьютерным сетям
скачать (188 kb.)

Доступные файлы (1):

1.doc188kb.09.12.2011 02:33скачать

содержание

1.doc


  1. Два типа сетей

Одноранговые сети и сети с выделенным сервером. Одноранговые сети не предусматривают выделение специальных компьютеров, организующих работу сети. Такие сети просты в установке, налаживании; они существенно дешевле сетей с выделенным сервером. В свою очередь сети с выделенным сервером, несмотря на сложность настройки и относительную дороговизну, позволяют осуществлять централизованное управление.

  • Сети терминального обслуживания. В них включается ЭВМ и периферийное оборудование, используемое в монопольном режиме компьютером.

  • Сети, на базе которых построены системы управления производством и учрежденческой деятельности. Они объединяются группой стандартов МАР/ТОР. В МАР описываются стандарты, используемые в промышленности. ТОР описывают стандарты для сетей, применяемых в офисных сетях.

  • Сети, которые объединяют системы автоматизации, проектирования. Сети, на базе которых построены распределенные вычислительные системы.

По классификационному признаку локальные компьютерные сети делятся на кольцевые, шинные, звездообразные, древовидные; по признаку скорости – на низкоскоростные (до 10 Мбит/с), среднескоростные (до 100 Мбит/с), высокоскоростные (свыше 100 Мбит/с); по типу метода доступа – на случайные, пропорциональные, гибридные; по типу физической среды передачи – на витую пару, коаксиальный или оптоволоконный кабель, инфракрасный канал, радиоканал.

  1. ^ Подключение сетевых компонентов.

Витая пара.

Наиболее дешевым кабельным соединением является витое двух­жильное про­водное соединение часто называемое "витой парой" (twisted pair). Она позволяет пе­редавать информацию со скоростью до 10 Мбит/с, легко наращивается, однако явля­ется помехонезащищенной. Длина кабеля не может превышать 1000 м при скорости передачи 1 Мбит/с. Преимущест­вами являются низкая цена и беспроблемная уста­новка.

Коаксиальный кабель.

Коаксиальный кабель имеет среднюю цену, хорошо помехозащитен и применя­ется для связи на большие расстояния (несколько километров). Скорость передачи информации от 1 до 10 Мбит/с, а в некоторых случаях может достигать 50 Мбит/с. Ко­аксиальный кабель используется для основ­ной и широкополосной передачи инфор­мации.

Широкополосный коаксиальный кабель.

Широкополосный коаксиальный кабель невосприимчив к помехам, легко на­ращива­ется, но цена его высокая. Скорость передачи информации равна 500 Мбит/с. При пе­редачи информации в базисной полосе частот на рас­стояние более 1,5 км требуется усилитель, или так называемый репитер (повторитель).

Оптоволоконные линии.

Скорость распространения информации по ним достигает нескольких гигабит в секунду. Допустимое удаление более 50 км. Внешнее воздействие помех практически отсутствует. На данный момент это наиболее дорогостоящее соединение для ЛВС. Применяются там, где возникают электромагнитные поля помех или требу­ется передача информа­ции на очень большие расстояния без использования повтори­телей. Оптопроводники объединя­ются в JIBC с помощью звездообразного соединения.

  1. ^ Беспроводные сети

Беспроводные локальные сети стандарта 802.11 получают все большее распростране­ние в основном благодаря тому, что они просты в развертывании и удобны в эксплуата­ции.

Подуровень MAC стандарта 802.11 должен управлять механизмом, обеспечивающим беспрепятственный доступ к среде передачи. Станции стандарта 802.11 не обладают спо­собностью обнаруживать коллизии, как это делают Ethernet-станции, осуществляющие множественный доступ к сети с контролем несущей и обнаружением коллизий. Вследствие этого для доступа к среде необходим более сложный и масштабируемый подуро­вень MAC при минимальных дополнительных издержках.

Обзор топологий WLAN

Сети стандарта 802.11 можно конструировать по-разному. Разработчик волен вы­брать любую из следующих топологий.

  • Независимые базовые зоны обслуживания

  • Базовые зоны обслуживания

  • Расширенные зоны обслуживания

Зона обслуживания (service set) в данном случае — это логически сгруппированные устройства. Технология WLAN обеспечивает доступ к сети путем передачи широкове­щательных сигналов через эфир на несущей в диапазоне радиочастот. Принимающая станция может получать сигналы в диапазоне работы нескольких передающих стан­ций. Передающая станция вначале передает идентификатор зоны обслуживания. Станция-приемник использует SSID для фильтрации полу­чаемых сигналов и выделения того, который ей нужен.

  1. ^ Платы сетевого адаптера

Платы сетевого адаптера выступают в качестве физического интерфейса, или соединения, между компьютером и сетевым кабелем.

Плата сетевого адаптера, кроме того, принимает данные из кабеля и переводит их в форму, понятную центральному процессору компьютера.

  1. ^ Функционирование сетей

Физический уровень.

Этот уровень имеет дело с передачей битов по физическим каналам, таким, например, как коаксиальный кабель, витая пара или оптоволоконный кабель. Примером протокола физического уровня может служить спецификация 10Base-T технологии Ethernet, которая определяет в качестве используемого кабеля неэкранированную витую пару.

^ Канальный уровень.

На физическом уровне просто пересылаются биты. При этом не учитывается, что в некоторых сетях, в которых линии связи используются (разделяются) попеременно несколькими парами взаимодействующих компьютеров, физическая среда передачи может быть занята. Примерами протоколов "точка - точка" (как часто называют такие протоколы) могут служить широко распространенные протоколы PPP и LAP-B.

^ Сетевой уровень.

Этот уровень служит для образования единой транспортной системы, объединяющей несколько сетей с различными принципами передачи информации между конечными узлами. Сети соединяются между собой специальными устройствами, называемыми маршрутизаторами.

Маршрутизатор – это устройство, которое собирает информацию о топологии межсетевых соединений и на ее основании пересылает пакеты сетевого уровня в сеть назначения.

^ Транспортный уровень.

На пути от отправителя к получателю пакеты могут быть искажены или утеряны. Работа транспортного уровня заключается в том, чтобы обеспечить приложениям или верхним уровням стека - прикладному и сеансовому - передачу данных с той степенью надежности, которая им требуется. Модель OSI определяет пять классов сервиса, предоставляемых транспортным уровнем. В качестве примера транспортных протоколов можно привести протоколы TCP и UDP стека TCP/IP и протокол SPX стека Novell.

^ Сеансовый уровень.

Сеансовый уровень обеспечивает управление диалогом для того, чтобы фиксировать, какая из сторон является активной в настоящий момент, а также предоставляет средства синхронизации. На практике немногие приложения используют сеансовый уровень, и он редко реализуется.

^ Уровень представления.

Этот уровень обеспечивает гарантию того, что информация, передаваемая прикладным уровнем, будет понятна прикладному уровню в другой системе. Примером протокола, работающего на уровне представления, является протокол Secure Socket Layer (SSL), который обеспечивает секретный обмен сообщениями для протоколов прикладного уровня стека TCP/IP.

^ Прикладной уровень.

Прикладной уровень - это в действительности просто набор разнообразных протоколов, с помощью которых пользователи сети получают доступ к разделяемым ресурсам, таким как файлы, принтеры или гипертекстовые. Единица данных, которой оперирует прикладной уровень, обычно называется сообщением (message). Примеры: NCP в операционной системе Novell NetWare, SMB в Microsoft Windows NT, NFS, FTP и TFTP, входящие в стек TCP/IP.

  1. ^ Сетевые модели OSI и IEEE Project 802

Международных организация по стандартизации (ISO) разработала базовую модель взаимодействия открытых систем (англ. Open Systems In­terconnection (OSI)). Эта модель явля­ется международным стандартом для передачи данных.

Модель содержит семь отдельных уровней:

физический - битовые протоколы передачи информации;

канальный - формирование кадров, управление доступом к среде;

сетевой - маршрутизация, управление потоками данных;

транспортный - обеспечение взаимодействия удаленных процес­сов;

сеансовый - поддержка диалога между удаленными про­цессами;

представлении данных - интерпретация передаваемых данных;

прикладной - пользовательское управление данными.

^ Структура стандарта IEEE

Стандарт IEEE 802.1 является общим документом, который определя­ет архитектуру и прикладные процессы системного управления сетью, методы объединения сетей на подуровне управления доступом к пере­дающей среде. Канальный уровень разбит на два подуровня: УЛК — управления логическим каналом и УДС — управления доступом к физической среде.

Стандарт IEEE 802.2 определяет протоколы управления логическим каналом, в том числе специфицирует интерфейсы с сетевым уровнем и подуровнем управления доступом к передающей среде. Каждый из ос­тальных стандартов, начиная с IEEE 802.3, определяет метод доступа и специфику физического уровня для конкретного типа локальной компь­ютерной сети.

  1. Драйверы.

  2. Передача данных по сети

При использовании каналов связи для передачи и последующей обработки данных возникает реальная возможность для рациональной организации функциональных служб пользователей, повышения оперативности и расширения территории обслуживания. Подобные системы передачи и обработки данных находят широкое практическое применение, в частности для контроля товаров на складах, выполнения банковских операций, проведения научных и технических расчетов, информационно-справочного обслуживания, управления воздушным движением.

Система состоит из удаленных терминалов ввода-вывода, ЭВМ для обработки данных, каналов связи и других устройств. Между ЭВМ и каналами связи располагаются устройства управления передачей данных, а между терминалами и каналами связи—устройства управления терминалами. Для передачи данных между центральной ЭВМ и удаленными терминалами могут быть использованы каналы

^ Технология передачи данных

Удаленные терминалы и ЭВМ соединяются каналами связи. специальной связи, каналы общего пользования и коммутируемые сети передачи данных. Разумно распределив устройства и программные средства в соответствующих пунктах такой системы, получим эффективно организованную службу передачи данных.

^ Передача данных и арх-ра сети

Существовавшие до сих пор системы передачи данных обычно формировались автономно на базе отдельной центральной ЭВМ. В настоящее время такие системы постоянно расширяются и превращаются в сети передачи данных с большим числом устройств, реализующих взаимный обмен информацией.

Для объединения всех структурных элементов такой сети передачи данных в единое целое необходимо выработать соответствующую концепцию, учитывающую функциональные особенности передачи. Такая концепция, именуемая архитектурой сети, единым универсальным способом определяет вид связи между ЭВМ и терминалами, а также между раличными ЭВМ. Архитектура сети должна не только соответствовать современному техническому уровню сетей передачи данных, но и учитывать тенденции развития последних в будущем.

Для передачи данных используются каналы специальной связи и линии частного пользования (в качестве магистральных), каналы общего пользования (в качестве коммутируемых каналов).

Кроме того, в качестве коммутируемой сети передачи данных (для специальной передачи) используются сети с коммутацией пакетов.

  1. ^ Эксплуатация сетей

  2. Установка сетевой ОС

Сетевая ОС составляет основу любой вычислительной сети. Каждый компьютер в сети в значительной степени автономен, поэтому под сетевой ОС в широком смысле понимается совокупность операционных систем отдельных компьютеров, взаимодействующих с целью обмена сообщениями и разделения ресурсов по единым правилам - протоколам. Сетевая ОС - это операционная система отдельного компьютера, обеспечивающая ему возможность работать в сети.

В сетевой операционной системе отдельной машины можно выделить несколько частей:

  • Средства управления локальными ресурсами компьютера.

  • Средства предоставления собственных ресурсов и услуг в общее пользование - серверная часть ОС (сервер).

  • Средства запроса доступа к удаленным ресурсам и услугам и их использования - клиентская часть ОС (редиректор).

  • Коммуникационные средства ОС, с помощью которых происходит обмен сообщениями в сети.

  1. ^ Сетевая печать

Все клиенты сети могут пользоваться одним или несколькими общими принтерами. При использовании сетевой печати данные, направляемые на печать, помещаются в очередь в виде задания. Сервер печати периодически сканирует очереди и при наличии в них заданий на печать пересылает их на принтеры. Рассмотрим элементы сетевой печати.

Очереди

Когда рабочая станция посылает данные на печать, они временно сохраняются в виде файла в специальном каталоге. Этот файл называется заданием, а специальный каталог - очередью.

^ Сервер печати

Сервер печати - это программа, которая постоянно сканирует очереди на печать и направляет задания из очередей на принтеры.

В NetWare 3.х сервер печати может выполняться либо в виде NLM-модуля на файловом сервере, либо в виде EXE-файла на выделенной рабочей станции

Принтеры

Принтеры в сетях NetWare могут подключаться тремя способами.

  • К файловому серверу. К файловому серверу могут быть подключены максимум пять принтеров (к трём параллельным и двум последовательным портам). Следует отметить, что каждый сервер печати может обслуживать в NetWare 3.х до 16 принтеров, в NetWare 4.х - до 256 принтеров.

  • К любой рабочей станции, функционирующей под управлением DOS или OS/2. В этом случае рабочая станция может быть использована в обычном режиме. На этой станции требуется вручную загружать необходимое программное обеспечение сетевого принтера (RPRINTER.EXE - для NetWare 3.х, NPRINTER.EXE - для NetWare 4.х).

  • Непосредственно к сетевой шине, если принтер снабжён специальной сетевой платой.

  1. Внедрение сетевых приложений

Сеть АТМ разрабатывалась как универсальная сеть, с помощью которой можно передавать самую различную информацию. Однако, очень многие приложения не могут непосредственно использовать сеть, поскольку необходимо выполнять различные требования, предъявляемые этими приложениями к системе передачи. Для того, чтобы реализовывать эти требования и согласовать их с технологическими параметрами сети существует так называемый уровень адаптации, который для различных пользовательских служб реализовывается по-разному. Иными словами, назначение уровня адаптации - ATM adaptation level - в том, чтобы приспособить информацию верхних уровней к сети АТМ. Функции AAL задают мост между информацией пользователя и селлами АТМ. AAL выполняет набор функций по вкладыванию пользовательской информации в блоки данных такого размера, чтобы их можно было бы вставить в селл. Соответственно, эти функции сильно различаются для работы с разной исходной информацией.

Рабочая станция посылает данные в виде, например, IP-пакетов, которые гораздо больше селла. С разными потоками нужно работать по-разному.

В зависимости от различных требований, предъявляемых пользовательскими потоками уровень AAL разбивается на несколько категорий, каждая из которых задает различный тип сервиса для пользователя.

Обмен сервисными блоками данных между AAL и АТМ уровнями происходит через специальную сервисную точку доступа. Для различных типов AAL предусмотрены разные адреса этих точек с тем, чтобы на приеме уровень АТМ знал, какой конкретно AAL запускать.

  1. ^ Сети с компонентами от разных производителей

  2. Среды «клиент - сервер»

Характер взаимодействия компьютеров в локальной сети принято свя­зывать с их функциональным назначением. Как и в случае прямого со­единения, в рамках локальных сетей используется понятие клиент и сер­вер. Технология клиент-сервер это особый способ взаимодействия ком­пьютеров в локальной сети, при котором один из компьютеров (сервер) предоставляет свои ресурсы другому компьютеру (клиенту). В соответст­вии с этим различают одноранговые сети и серверные сети

  1. Администрирование сети.

  2. Управление пользователями.

  3. Управление производительностью сети

  4. Защита информации.

  5. Предупреждение потери информации.

  6. Применение модемов.

Модемы позволяют пользователям ПК обмениваться информацией и подключаться к Internet по обычным телефонным линиям. Название "модем" обусловлена от функцией устройства и означает "модулятор/демодулятор". Модем модулирует цифровые сигналы, поступающие от ПК, в аналоговые сигналы, передаваемые по телефонной сети общего пользования, а другой модем демодулирует эти сигналы на приемном конце, снова преобразуя их в цифровую форму.

В отличие от маршрутизаторов, обеспечивающих общий внешний доступ пользователей, модем поддерживает в каждый момент только одно соединение. При этом предусматривается такая же оплата, как за телефон, включая стоимость услуг междугородной связи. Инсталляция модемов на центральном сетевом сервере может обеспечить их совместное использование. Для ПК применяются встроенные и внешние модемы, а для портативных компьютеров обычно используются модемы формата PC Card. Самые быстрые современные модемы поддерживают скорость 56 Кбит/с.

  1. Передача данных по ГВС

  2. Мониторинг сети

  3. Интернет

Internet представляет собой огромную общедоступную глобальную сеть, соединяющую пользователей всего мира с хранилищами данных, изображений и звука. Стремительно расширяясь (примерно 200% в год), Internet играет все более важную роль в бизнесе.

На сегодня основными функциями Internet остаются электронная почта и обмен информацией между группами по интересам и исследователями. Сети становятся все более мощными, а к Internet подключается все большее число компаний и индивидуальных пользователей. Internet служит связующим звеном между компаниями, их потенциальными заказчиками и поставщиками. Сегодня Internet может поддерживать развивающиеся приложения передачи речи и видео, такие как системы дистанционного обучения и удаленной диагностики или лечения, предоставляя возможности обучения и получения медицинской помощи через Internet практически любой семье или компании.

  1. ^ Архитектура лок. сетей.

Сетевая архитектура – это комбинация стандартов топологии и протоколов необходимых для создания работоспособной сети. OSI определяет стандарт. Классические архитектуры в классическом случае соответствуют стандартам OSI. Некоторые расхождения связаны с производителями. Архитектура Ethernet. Является стандартом де-факто. Происхождение. В конце 60 годов гавайский университет разработал глобальную вычислительную сеть ALOHA. Ключевой метод доступа CSMA/CD. Первоначальная версия Ethernet имела скорость 2.94 мбит\с. Модель открытых систем OSI. Каждый компьютер определятся 7-ю уровнями. Кроме этого есть понятие спецификации стандартов IEEE. Для архитектуры Ethernet IEEE – 802.3. Архитектура использует узкопередачную передачу, топология шины а для регулирования трафика в основном сегменте трафика CSMA/CD метод доступа. Базовая единица передачи информации в сети является пакет (Кадр). Для нормальной работы сети выгоднее иметь небольшие пакеты данных.

Нельзя передавать блок размеров с файл: Это замедляет работу сети, он практически блокирует работу всей сети. Возникновение ошибки при передаче, приводит к повторной передаче. При разбиении данных на пакеты, система добавляет к каждому пакету специальную управляющую информацию. В её состав входит, передача исходных данных небольшими блоками, сбор данных в надлежащем порядке на приёмной стороне, проверку данных на наличие ошибок после сборки. Каждая архитектура имеет свой тип пакетов. Пакеты:

  • Информация

  • Определённый тип данных в виде команд которые управляют компьютером. (запросы к службам)

  • Коды управления сеансом.

Пакет чаще всего состоит из трёх компонентов: Заголовок, Данные, трейлер.

  1. Топология лок. сетей.

Основные базовые топологии

В топологию входит:

  • Физическое расположение объектов

  • Компоновка компонентов

  • Карта сети

  • Диаграмма (примерно предполагает расчётный трафик который будет функционировать в сети, а так же нагрузку магистральных участков в сети).

Топология сети определяет характеристики сети. В частности выбор сетевого оборудования, характеристики этого сетевого оборудования в соответствии с этим расширение сети, а так же рассматривается возможность способов управления сетью.

Основные базовые топологии:

  • Шина

  • Звезда

  • Кольцо

Шина (линейная шина) – все располагаются на одном сегменте.

Терминатор поглощает сигналы которые уже прошли через сегмент сети полностью.

Репитер удлиняет сеть. Пассивный репитер просто соединяет сеть. Активный репитер восстанавливает сигнал сети.

Шинная топология является пассивной это значит что компьютеры только слушают предаваемые по сети данные. В активных же топологиях компьютеры регенерируют сигналы и передают их по сети.

Для шинной топологии можно использовать баррель конектроры

Звезда – все сегменты подключаются к центральному компоненту (концентратор, хаб).

Топология имеет пассивные и активные концентраторы. Сигнал предается всем.

Кольцо – образует логическое кольцо. Постоянно работает маркер. Всегда применяется активный концентратор.

Существуют гибридные концентраторы, которые позволяют использовать разные кабельные системы по одной топологии

Примеры:

  • Звезда-шина

  • Звезда-кольцо




  1. Физическая среда локальных сетей.

Виды физической среды передачи:

  1. Проводная медная система

  • Коаксиальные кабели

  • UTP кабель.

  • Витая пара

  1. Оптоволокно:

  • Одномодовое

  • Многомодовое

  1. Беспроводные передачи

  • воздушное пространство

  • безвоздушное пространство

  • каналы связи СВЧ

  • Спутниковое каналы связи

  • Лазерная беспроводная технология

  • Инфракрасное излучение: Сети работающие на отражения и сети прямого взаимодействия

  • Низкочастотные колебания: Водная среда, Земная среда

Весьма важный момент – учет факторов, влияющих на выбор физической среды передачи (кабельной системы). Среди них можно перечислить следующие:

  1. Требуемая пропускная способность, скорость передачи в сети;

  2. Размер сети;

  3. Требуемый набор служб (передача данных, речи, мультимедиа и т.д.), который необходимо организовать.

  4. Требования к уровню шумов и помехозащищенности;

  5. Общая стоимость проекта, включающая покупку оборудования, монтаж и последующую эксплуатацию.

Основная среда передачи данных ЛКС – неэкранированная витая пара, коаксиальный кабель, многомодовое оптоволокно. .

^ Основные технологии ЛКС: Ethernet, ATM.

  1. Доступ абонентских систем к моноканалу

Используется два основных метода доступа (сетевых протокола): с

состязанием и контролем несущей для использования в сетях с

разделяемой шиной и тактируемый доступ с циклической очередностью

для сетей с кольцевой структурой. Другие методы находятся на стадии

разработки и, несомненно, появятся в будущем. Наиболее

перспективными из них является метод передачи маркера (пригодный для

шинной, кольцевой и звездообразной топологий), а также метод вставки

регистра для кольцевых сетей.


  1. Методы доступа в сетях с шинной топологией

  2. Методы доступа в кольцевых сетях .

  3. Эталонная модель локальных сетей.

  4. Управление логическим каналом.

  5. Сети шинной топологии.

  6. Сеть Ethernet и стандарт IEEE802.2

Ethernet - самая популярная технология построения локальных сетей. Основанная на стандарте IEEE 802.3, Ethernet передает данные со скоростью 10 Мбит/с. В сети Ethernet устройства проверяют наличие сигнала в сетевом канале. Если канал не использует никакое другое устройство, то устройство Ethernet передает данные. Каждая рабочая станция в этом сегменте локальной сети анализирует данные и определяет, предназначены ли они ей. Такая схема наиболее действенна при небольшом числе пользователей или незначительном количестве передаваемых в сегменте сообщений. При увеличении числа пользователей сеть будет работать не столь эффективно. В этом случае оптимальное решение состоит в увеличении числа сегментов для обслуживания групп с меньшим числом пользователей. Между тем в последнее время наблюдается тенденция предоставлять каждой настольной системе выделенные линии 10 Мбит/с. Эта тенденция определяется доступностью недорогих коммутаторов Ethernet. Передаваемые в сети Ethernet пакеты могут иметь переменную длину.

Преамбула – набор из 0 и 1 нужна для определения расчётной скорости и синхронизации

SFD – содержит определённую комбинацию 0 и 1, но при этом первый и последний 1. Указывает станции что после этого будет передана содержательная часть фрейма.

^ Адрес получателя

Адрес отправителя

Тип (TLV) кодирование - тип, длина, значение. Здесь указывается, какой тип протокока болем високого уровня инкапсулирован в поле данный или в поле содержания пакетов. Это поле называют также поле типа фрейма Ethernet. И он указывает на режим работы Ethernet.

^ Диаметр сети определяется расстоянием между Ethernet станциями расположенными на максимально удалённых сторонах. Устройства могут иметь соединения с использованием хабов, повторителей, коммутаторов, мостов.

Под широковещательным доменом понимается устройство подключенное к сети и которые могут обмениваться фреймами широковещания.

Стандарт IEEE 802.2 является общим для всех типов физических средств соединения и не зависит от их характеристик. Стандарт определяет процедуры обмена данными, осуществляемыми между абонентскими системами на подуровне управления логическим каналом. Для удовлетворения разнообразных требований, предъявляемых к передаче, здесь используются два класса продедур управления логическими каналами. Первый из них обеспечивает передачу данных без установления канаального соединения. Этот класс очень прост, но может использоваться лишь тогда, когда транспортный уровень протоколов обеспечивает управление сквозной передачей через физические средства соединения, проверку данных, упорядочивание последовательностей блоков информации. Второй класс управления логическими каналами определяет установление канальных соединений, т.е. обеспечивает последовательность доставки блоков данных, их проверку и исправлдение ошибок.

  1. ^ Сети с маркерным методом доступа

Принцип работы:

Первый компьютер генерирует маркер. Маркер после этого проходит по кольцу от ПК к ПК. Пока один не сообщит о готовности передать данные и не возьмёт управление маркером на себя. После захвата маркера ПК предаёт кадры данных в сеть. ПК приёмник копирует кадр в свой буфер и делает метку о том, что кадр был прочитан.

Передача маркера это детерминический процесс. Это значит что самостоятельно начать работу в сети ПК не может, он сможет передать данные только после получения маркера. В данной архитектуре каждый ПК действует как однонаправленный репитер. Он регенерирует маркер

В данной архитектуре мониторинг системы даётся первому ПК который первым начал работать в сети. Он наделяется функциями:

  • текущий контроль за работой всей сети

  • проверяет корректность отправки и получения кадров

  • отслеживает проходящие по кольцу кадры более одного раза

  • гарантирует что в кольце одномоментно может находиться только один маркер.

Распознавание ПК в сети представляет из себя процесс:

  • Проверка уникальности адреса

  • Уведомление всех узлов сети о появлении нового узла

Концентраторы имеют названия:

  • Модуль множественного доступа – концентраторы рассматриваются как пассивные которые соединяются в кольцо.

  • Интеллектуальный модуль множественного доступа – позволяют более успешно производить подключение к сети и иметь оперативное переключение топологий

Изначально для данной архитектуры концентраторы были разработаны на уровне 10 портов, из которых 8 отдавалось на ПК а 2 служебных.

Емкость сети могла содержать до 33 концентраторов. При использовании не экранированной витой пары до 72.

Интеллектуальные концентраторы могут обнаружить неисправную сетевую карту и отключить её.

В случае отказа концентратора сеть перестаёт работать!

Длина кабеля поддерживается от компьютера до концентратора 152м. Если используется категория кабеля 3 то до 45м.

В связи с тем что данные архитектуры могу т использовать тип кабеля 3(телефонных кабель имеющий 4 жили).

Технологии(с кольцевой архитектурой) Token Ring и FDDI используются для создания эстафетных сетей с маркерным доступом. Они образуют непрерывное кольцо, в котором в одном направлении циркулирует специальная последовательность битов, называемая маркером (token). Маркер передается по кольцу, минуя каждую рабочую станцию в сети. Рабочая станция, располагающая информацией, которую необходимо передать, может добавить к маркеру кадр данных. В противном случае (при отсутствии данных) она просто передает маркер следующей станции. Сети Token Ring функционируют со скоростью 4 или 16 Мбит/с и применяются главным образом в среде IBM.

  1. ^ Кольцевые сети

FDDI (Fiber Distributed Data Interface) также представляет собой кольцевую технологию, но она разработана для оптоволоконного кабеля и используется в магистральных сетях. Данный протокол аналогичен Token Ring и предусматривает передачу маркера по кольцу от одной рабочей станции к другой. В отличие от Token Ring, сети FDDI обычно состоят из двух колец, маркеры которых циркулируют в противоположных направлениях. Это делается для обеспечения бесперебойной работы сети (как правило на оптоволоконном кабеле) - ее защиты от отказов в одном из колец. Сети FDDI поддерживают скорость 100 Мбит/с и передачу данных на большие расстояния. Максимальная длина окружности сети FDDI составляет 100 км, а расстояние между рабочими станциями - 2 км.

  1. Сети с маркерным методом доступа.

  2. Сети с методом тактируемого доступа.

  3. Высокоскоростные локальные сети

Переход на более скоростные технологии потребует внесения в сеть большего числа изменений, нежели установка коммутатора. Потребуется не только заменить концентратор и маршрутизатор, но и установить новые адаптеры и драйверы для них в каждый компьютер. Переход на более скоростные технологии при корректном выборе решения обеспечит существенное повышение производительности сети. При организации высокоскоростных сетей обычно для передачи основного трафика используются скоростные магистрали. Магистрали также позволяют подключить сетевые серверы и рабочие станции, которым требуется высокая скорость, малые задержки или передача больших объемов информации. Высокоскоростные решения для магистралей. Высокоскоростные технологии для серверов. Для серверов требуется обычно более высокая скорость в сравнении с рабочими станциями, поскольку с сервером может одновременно работать множество пользователей сети. Если производительность сервера превосходит возможности сети, сервер будет часть времени простаивать. Серверные соединения достаточно сильно нагружены. Системы клиент-сервер дополнительно увеличивают нагрузку. Высокоскоростные технологии для рабочих станций. Преимущества централизованных систем перед распределенными. Поддержка сетей и общий уровень расходов. Коммутаторы с промежуточной буферизацией и изменение скорости. Механизм доступа к среде, соответствие задачам и масштабируемость

  • Fast Ethernet

  • Технология 100VG-AnyLAN

  • FDDI

  • ATM
^

Совместимость с кабельными системами, средствами анализа и управления.


  1. Сеть FDDI

FDDI: Fiber Distributed Data Interface.

Высокоскоростной сетевой стандарт. Средой передачи данных является оптическое волокно, а топология представляет собой кольцо Token Ring с двойным подключением.

^ Основы технологии FDDI

Технология FDDI во многом основывается на технологии Token Ring, развивая и совершенствуя ее основные идеи.

Разработчики технологии FDDI ставили перед собой в качестве наиболее приоритетных следующие цели:

· Повысить битовую скорость передачи данных до 100 Мб/с;

· Повысить отказоустойчивость сети за счет стандартных процедур восстановления ее после отказов различного рода повреждения кабеля, некорректной работы узла, концентратора, возникновения высокого уровня помех на линии и т.п.;

· Максимально эффективно использовать потенциальную пропускную способность сети как для асинхронного, так и для синхронного трафиков.

Сеть FDDI строится на основе двух оптоволоконных колец, которые образуют основной и резервный пути передачи данных между узлами сети. В случае какого-либо вида отказа, когда часть первичного кольца не может передавать данные (например, обрыв кабеля или отказ узла), первичное кольцо объединяется со вторичным, образуя вновь единое кольцо. Этот режим работы сети называется Wrap , то есть "свертывание" или "сворачивание" колец. Для упрощения этой процедуры данные по первичному кольцу всегда передаются против часовой стрелки, а по вторичному - по часовойВ стандартах FDDI отводится много внимания различным процедурам, которые позволяют определить наличие отказа в сети, а затем произвести необходимую реконфигурацию. Сеть FDDI может полностью восстанавливать свою работоспособность в случае единичных отказов ее элементов. При множественных отказах сеть распадается на несколько не связанных сетей. Кольца в сетях FDDI рассматриваются как общая разделяемая среда передачи данных, поэтому для нее определен специальный метод доступа. Этот метод очень близок к методу доступа сетей Token Ring и также называется методом маркерного кольца - token ring.

Станция может начать передачу своих собственных кадров данных только в том случае, если она получила от предыдущей станции специальный кадр - токен доступа (рисунок 2.2, б). После этого она может передавать свои кадры, если они у нее имеются, в течение времени, называемого временем удержания токена - Token Holding Time (THT).

После истечения времени THT станция обязана завершить передачу своего очередного кадра и передать токен доступа следующей станции. Если же в момент принятия токена у станции нет кадров для передачи по сети, то она немедленно транслирует токен следующей станции. В сети FDDI у каждой станции есть предшествующий сосед (upstream neighbor) и последующий сосед (downstream neighbor), определяемые ее физическими связями и направлением передачи информации.

  1. ^ Сеть 100VG-Any LAN

Разработанная и поддерживаемая компанией Hewlett-Packard, технология 100VG-AnyLAN не стала массовой на рынке скоростного оборудования ЛВС. Эта технология описана стандартом IEEE 802.12 и использует новый MAC-протокол, называемый DPAM (Demand Priority Access Method - доступ по приоритету запроса). Технология достаточно хороша для критичных к задержкам приложений (multimedia или серверные группы) и обеспечивает возможность использования видео-приложений даже в сегментах с большим числом станций. Однако, новый протокол, ограниченные средства диагностики и отсутствие широкой поддержки ограничивают использование данного протокола. VG в названии протокола означает voice-grade или категорию 3 для кабельной системы на базе всех 4 пар стандартного кабеля. Ограниченная поддержка производителями оборудования обусловила также более высокие по сравнению с Fast Ethernet цены.

^ Структура сети 100VG-AnyLAN

Сеть 100VG-AnyLAN всегда включает центральный концентратор, называемый концентратором уровня 1 или корневым

концентратором (рисунок 3.1). Корневой концентратор имеет связи с каждым узлом сети, образуя топологию типа звезда. Этот концентратор представляет собой интеллектуальный центральный контроллер, который управляет доступом к сети, постоянно выполняя цикл "кругового" сканирования своих портов и проверяя наличие запросов на передачу кадров от присоединенных к ним узлов. Концентратор принимает кадр от узла, выдавшего запрос, и передает его только через тот порт, к которому присоединен узел c адресом, совпадающиv с адресом назначения, указанным в кадре.

  1. ^ Сеть Fast Ethernet.

Fast Ethernet

В сети Fast Ethernet применяется та же базовая технология, что и в Ethernet - множественный доступ с контролем несущей и обнаружением конфликтов (CSMA/CD, Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection). Обе технологии основаны на стандарте IEEE 802.3. В результате для создания сетей обоих типов можно использовать (в большинстве случаев) один и тот же тип кабеля, одинаковые сетевые устройства и приложения. Сети Fast Ethernet позволяют передавать данные со скоростью 100 Мбит/с, то есть в десять раз быстрее Ethernet. При усложнении приложений и увеличении числа обращающихся к сети пользователей такая повышенная пропускная способность может помочь избавиться от "узких мест", вызывающих увеличение времени отклика сети.

Технология Fast Ethernet быстро занимает лидирующие позиции в сфере подключения рабочих станций. Полная совместимость с кабельными системами 10BaseT обеспечивает простой и недорогой переход от старых технологий. Адаптеры Fast Ethernet зачастую являются двухскоростными (10/100), что позволяет использовать их в традиционных сетях 10BaseT с автоматическим переключением скорости при переходе на Fast Ethernet. Будучи идеальным решением для рабочих станций Fast Ethernet имеет ряд недостатоков при использовании для организации магистралей.

  1. Межсетевые технологии и протоколы

  2. Ethernet

Ethernet - самая популярная технология построения локальных сетей. Основанная на стандарте IEEE 802.3, Ethernet передает данные со скоростью 10 Мбит/с. В сети Ethernet устройства проверяют наличие сигнала в сетевом канале ("прослушивают" его). Если канал не использует никакое другое устройство, то устройство Ethernet передает данные. Каждая рабочая станция в этом сегменте локальной сети анализирует данные и определяет, предназначены ли они ей. Такая схема наиболее действенна при небольшом числе пользователей или незначительном количестве передаваемых в сегменте сообщений. При увеличении числа пользователей сеть будет работать не столь эффективно. В этом случае оптимальное решение состоит в увеличении числа сегментов для обслуживания групп с меньшим числом пользователей. Передаваемые в сети Ethernet пакеты могут иметь переменную длину

1. Ethernet 10 Mb/s

2. Fast Ethernet 100 Mb/s

3. Gigabit Ethernet 1000Mb/s

С точки зрения иерархии сетей, архитектура Ethernet выделяет для себя 3 логических уровня:

  1. Уровень доступа – обеспечивает соединение конечной станции с сетью

  2. Уровень распределения – сегменты сетей определённого широковещательного домена уровня II, ограниченного маршрутизаторами или для того же уровня II ограниченного коммутаторами.

  3. Базовый уровень – предназначен для максимально быстрой пересылки фреймов между уровнями распределения.

По отношению к модели OSI архитектура Ethernet в основном описывается на канальном уровне.

  1. ^ Token Ring

Базовая топология: звезда кольцо

Метод доступа: с передачей маркера

Тип передачи: узкополосный. Зарегистрирован как стандарт IEEE 802.5

Базируется на использовании концентраторов.

1- стандартный разделитель пакетов, сигнализирует о начале кадра.

2 - Управление доступом. Указывает на приоритет кадра и на то что передаётся (кадр маркера или кадр данных)

3- элемент управления кадром. Содержит информацию управления доступом к среде для всех компьютеров или только для одного

4 - адрес приёмника

5- адрес источника

Состав трейлера:

1- контрольная последовательность кадров

2 – конечный разделитель. Сигнализирует о конце кадра

3- статус кадра. Сообщает, был ли распознан и скопирован кадр компьютером. Иногда несёт информацию, доступен ли адрес приёмника.

Обе кольцевые технологии находят применение в новейших сетевых инсталляциях как альтернатива ATM и различных разновидностей Ethernet.

  1. ^ Apple Talk и Arc Net

Apple Talk – архитектура разработана фирмой apple.

Представлен в 83 году как фирменная сетевая архитектура.

Сетевые функции были встроены в компьютеры Macintosh, и направлена на создание простых сетей.

Входи в ОС макинтош включает свои наборы протоколов.

По топологии напоминает сеть звезду. Но чаще всего используются тройные соединители, как дополнительные устройства сети.

  1. Устройство после включения в сеть само назначает себе адрес из произвольно доступных диапазонов адресов.

  2. Устройство сообщает адрес другим устройствам, что бы исключить дублирование.

^ Метод доступа CSMAA

Топология: шина или дерево

Кабельная система: экранированная витая пара, витая пара, UTP, оптоволокно.

Фирменная сеть поддерживает 32 устройства.

В комплект ОС входит специальный файловый сервер и принт сервер.

При объёдинение нескольких сетей они получают названия зон. Каждая зона идентифицируется своим именем. Топология относится к стандарту 802.3

  1. ^ Сети на Ethernet 1 Гб

Gigabit Ethernet

Сети Gigabit Ethernet совместимы с сетевой инфраструктурой Ethernet и Fast Ethernet, но функционируют со скоростью 1000 Мбит/с - в 10 раз быстрее Fast Ethernet. Gigabit Ethernet - мощное решение, позволяющее устранить "узкие места" основной сети (куда подключаются сетевые сегменты, и где находятся серверы). "Узкие места" возникают из-за появления требовательных к полосе пропускания приложений, все большего увеличения непредсказуемых потоков трафика интрасетей и приложений мультимедиа. Gigabit Ethernet предоставляет способ плавного перевода рабочих групп Ethernet и Fast Ethernet на новую технологию. Такой переход оказывает минимальное влияние на их деятельность и позволяет достичь более высокой производительности.

  1. Сети стандарта 802.11 (беспроводные)

Беспроводные сети стандарта 802.11. Топологии предполагают:

  • Независимые базовые зоны обслуживания (IBSSs)

  • Базовые зоны обслуживания (BSSs)

  • Расширенные зоны обслуживания. (ESSs)

Подразумевают технологии WLAN. Внеплановая или независимая базовая зона обслуживания.

Уровень одноранговой сети. При развёртывании сети не создаётся карта места и точки удалённого доступа. Данные зоны не велики по протяженности и имеют ограничение на совместно используемые данные. Не существует каких либо ограничений в стандарте на количество устройств которые могут входить в одну независимую базовую зону обслуживания. При этом возникает проблема «скрытого узла». Это значит что в какой то момент времени кто то не может получить доступа к другому. При такой топологии не существует механизма ретрансляции. В данной сети распределение времени доступа осуществляется не централизованно.

Практически самой распространяемой технологией стала FHSS. С физической стороны потребляет меньше физической среды.

Беспроводные локальные сети имеют два метода передачи на физическом уровне:

  • Расширения спектра путём скачкообразной перестройки частоты FHSS

  • DSSS. Технология широкополосной модуляции с расширением спектра методом прямой последовательности.

Обе технологии появились в США и по этому использовали частоту 82 мГц.

FHSS предполагает деление на 79 не перекрывающих друг друга каналов, ширина каждого канала составляет 1 мГц. Происходит перестройка частоты каждые 2.5 раза в сек. И минимум между 6 каналами. Данное свойство позволяет избежать коллизий между перекрывающимися зонами покрытий.

Сети использующие DSSS. Ратифицирован стандарт 802.11b в 77году. Этот стандарт использует каналы шириной 22 мГц. Расширение спектра происходит за счёт дополнительных опциональных коротких преамбул и заголовков. Технология расширения спектра использует метод модуляции при котором для передачи информации используется сигнал спектр которого намного шире необходимого. И передаётся с намного меньшей скоростью. Каждый бит при этом заменяется расширенным кодом. Во многом благодаря кодированию эта технология позволяет передавать информацию при малом соотношении сигнал шум.

802.11b использует кодирование комплиментарных кодов или технологию двоичного пакетного свёртывания.

  1. SNTP система сетевого управления

SNTP (Simple Network Time Protocol)

  1. Перспективные технологии беспроводных сетей (понятие PAN и пикосети, UWB, FSO)

PAN сети.

Технология сверхширокополосной связи. UWB

Передача оптических сигналов через FSO

На современном этапе технология Bluetooth является самой разработанной. Она работает в том же диапазоне что и беспроводная сеть. Предназначена для использования в промышленности и науке для замены кабельной системы на расстоянии менее 10 метров. Практически перекрывает тот же диапазон что и сети 802.11 и 802.11b для того что бы как то разграничить вводятся очень жёсткие ограничения для лицензирования. В некоторой литературе ещё встречается название PICO net. Использует принцип ведущий ведомый. И сами настраивают ряд беспроводных каналов. Оценка мощности определяется на уровне эффективной изотропной излучаемой мощности относительно миливата. Существует 3 класса передатчиков:

  • Первый класс обеспечивает мощность около100 млват. И должен иметь систему

  • Имеет максимальную мощность 2.5 млват.

  • Обеспечивает мощность 1 млват.

Модуляция используемую в блютус технологии основана на гаусовском переключении частот, и очень сильно напоминает FHSS технологию беспроводных сетей со скоростью передачи 1000000 символов в сек. И скоростью передачи 1 мбит в сек.

FSO является перспективной технологией.




Скачать файл (188 kb.)

Поиск по сайту:  

© gendocs.ru
При копировании укажите ссылку.
обратиться к администрации