Информационные технологии
16
Физическая структуризация сети с помощью концентраторов полезна не только для увеличения расстояния между узлами сети, но и для повышения ее надежности. Например, если какой-либо компьютер сети Ethernet с физической общей шиной из-за сбоя начинает непрерывно передавать данные по общему кабелю, то вся сеть выходит из строя, и для решения этой проблемы остается только один выход - вручную отсоединить сетевой адаптер этого компьютера от кабеля. В сети Ethernet, построенной с использованием концентратора, эта проблема может быть решена автоматически - концентратор отключает свой порт, если обнаруживает, что присоединенный к нему узел слишком долго монопольно занимает сеть. Концентратор может блокировать некорректно работающий узел и в других случаях, выполняя роль некоторого управляющего узла.
Логическая структуризация сети
Для логической структуризации сети используются такие коммуникационные устройства, как мосты, коммутаторы, маршрутизаторы и шлюзы.
Мост (bridge) делит разделяемую среду передачи сети на части (часто называемые логическими сегментами), передавая информацию из одного сегмента в другой только в том случае, если такая передача действительно необходима, то есть если адрес компьютера назначения принадлежит другой подсети.
Коммутатор (switch, switching hub) по принципу обработки кадров ничем не отличается от моста. Основное его отличие от моста состоит в том, что он является своего рода коммуникационным мультипроцессором, так как каждый его порт оснащен специализированным процессором, который обрабатывает кадры по алгоритму моста независимо от процессоров других портов. За счет этого общая производительность коммутатора обычно намного выше
Крупные сети практически никогда не строятся без логической структуризации. Для отдельных сегментов и подсетей характерны типовые однородные топологии базовых технологий, и для их объединения всегда используется оборудование, обеспечивающее локализацию трафика, - мосты, коммутаторы, маршрутизаторы и шлюзы.
Вопрос 39
Технологии локальных сетей
Наиболее популярная технология локальных сетей – Ethernet
Сейчас Ethernet вытеснил все технологии проводных локальных сетей
Альтернативные технологии-ЭТО TokengRing И FDDI
TokenRing
Технология локальной сети на разделяемой среде
Более сложный, чем в Ethernet метод доступа к разделяемой среде
Топология – кольцо
Скорость до 16 Мбит/с
Среда передачи – витая пара
FDDI
Fiber Distributed Data Interface (FDDI, Волоконно-оптический интерфейс передачи данных) – развитие технологии Token Ring
Первая технология локальных сетей, в которой применялись оптические кабели
Скорость до 100 Мбит/с
Механизмы обеспечения надежности и обнаружения проблем
Технологии локальных сетей. Выводы
Token Ring и FDDI используют сложные методы доступа к разделяемой среде
Эффективность сети выше
Оборудование дороже
Ethernet
Простой способ доступа к разделяемой среде
Технология коммутируемого Ethernet без разделяемой среды
Меньше функций, дешевле оборудование
Постоянное увеличение скорости
Результат – Ethernet вытеснил все остальные технологии
Технологии глобальных сетей
Используются для объединения сетей
Преимущественная топология – соединения точка-точка
Высокая протяженность каналов связи
Нет лидирующей технологии
X.25
Исторически первая технология глобальных сетей
Предназначалась для объединения локальных сетей по аналоговым каналам связи – телефонным линиям
Низкая скорость
Высокая вероятность ошибок
Сложный стек протоколов, рассчитанный на обработку большого числа ошибок
Frame Relay
Появилась в конце 80-х
Работала на основе цифровых каналов
Скорость выше, чем у аналоговых
Ниже вероятность ошибки
Значительно проще, чем X.25
Обеспечивает гарантию пропускной способности
Скорость до 2 Мбит/с
Технологии коммутации
Коммутация пакетов (IP)
Коммутация каналов (телефонная связь)
Frame Relay использует технику виртуальных каналов:
Данные передаются в виде пакетов
Все пакеты идут по одному и тому же маршруту – виртуальному каналу
Во Frame Relay каналы должны быть сконфигурированы вручную до начала передачи данных
Коммутация во Frame Relay выполняется на основе меток
Каждый кадр, поступающий на коммутатор Frame Relay, имеет метку
На основе этой метки коммутатор из таблицы коммутации выбирает порт, на который передается кадр
При передаче меняется метка
Вопрос 40Семиуровневая модель OSI, понятие протокола, передача сообщений в сети.
1. Строго определенная процедура и формат сообщений, допустимые для коммуникаций между двумя или более системами через общую среду передачи данных.
2. Формализованный набор правил, используемый ПК для коммуникаций. Из-за сложности коммуникаций между системами и необходимости соблюдения различных коммуникационных требований протоколы разделяются на модульные уровни. Каждый уровень выполняет конкретную функцию для расположенного выше уровня.
В настоящее время используется достаточно большое количество сетевых протоколов, причем в рамках одной и той же сети определяется сразу несколько из них. Стремление к максимальному упорядочению и упрощению процессов разработки, модернизации и расширения сетей определило необходимость введения стандартов, регламентирующих принципы и процедуры организации взаимодействия абонентов компьютерных сетей. С этой целью была разработана так называемая Эталонная модель взаимодействия открытых систем, состоящая из семи уровней. (OSI, Open Systems Interconnection), разработанна международной организацией стандартизации (ISO, International Standards Organization). Модель OSI напоминает разные "уровни" обычного почтового адреса - от страны и штата (округа) до улицы, дома (места назначения) и фамилии получателя. Для доставки информации соответствующему получателю устройства на маршруте передачи используют разные уровни детализации. Каждый из уровней представляет определенную группу функций, необходимых для работы компьютерной сети.
Вопрос 41 Локальные и глобальные сети
1.4.2. Отличия локальных сетей от глобальных
· Протяженность, качество и способ прокладки линий связи. Класс локальных вычислительных сетей по определению отличается от класса глобальных сетей небольшим расстоянием между узлами сети. Это в принципе делает возможным использование в локальных сетях качественных линий связи: коаксиального кабеля, витой пары, оптоволоконного кабеля, которые не всегда доступны (из-за экономических ограничений) на больших расстояниях, свойственных глобальным сетям, В глобальных сетях часто применяются уже существующие линии связи (телеграфные или телефонные), а в локальных сетях они прокладываются заново.
· Сложность методов передачи и оборудования. В условиях низкой надежности физических каналов в глобальных сетях требуются более сложные, чем в локальных сетях, методы передачи данных и соответствующее оборудование. Так, в глобальных сетях широко применяются модуляция, асинхронные методы, сложные методы контрольного суммирования, квитирование и повторные передачи искаженных кадров. С другой стороны, качественные линии связи в локальных сетях позволили упростить процедуры передачи данных за счет применения немодулированных сигналов и отказа от обязательного подтверждения получения пакета.