1. Эволюция вычислительных сетей. Классификация компьютерных сетей



Скачать 264.32 Kb.
Дата26.07.2014
Размер264.32 Kb.
ТипДокументы

1. Эволюция вычислительных сетей.

2. Классификация компьютерных сетей.

3.Сетевые топологии.

4.Спецификации физической среды Ethernet.




1.В зависимости от диаметра сети

- LAN (Local Area Network) - локальные сети, объединяющие компьютеры в пределах нескольких зданий, до 3000м

- Кампусные – локальные сети небольшого городка, до 10000м



- MAN (Metropolitan Area Network) – городские сети между учреждениями в пределах одного или нескольких городов, связывающие много локальных вычислительных сетей, от 5 до 10 км

- Региональные (территориальные) – сети радиусом от 100 до 1000 км



- WAN (Wide Area Network) – глобальная (мировая) сеть, покрывающая большие географические регионы, включающие в себя как локальные сети, так и прочие телекоммуникационные сети и устройства, от 10000 км

- Глобальная вычислительная сеть (WWW, World Wide Web)

2.По типу функционального взаимодействия



  • Клиент-сервер

  • Смешанная сеть

  • Одноранговая сеть

  • Многоранговые сети

3.По типу сетевой топологии

  • Шина

  • Звезда

  • Кольцо

  • Смешанная топология

  • Дерево

4.По типу среды передачи

  • проводные

  • беспроводные

5. По функциональному назначению

  • Сети хранения данных

  • Серверные фермы

  • Сети управления процессом

  • Сети SOHO

6.По скорости передач

  • низкоскоростные (до 10 Мбит/с),

  • среднескоростные (до 100 Мбит/с),

  • высокоскоростные (свыше 100 Мбит/с);

7.По сетевым ОС

  • На основе Windows

  • На основе UNIX

  • На основе NetWare

  • Смешанные

Сетевая топология — способ описания конфигурации сети, схема расположения и соединения сетевых устройств.(это графические связи комп. сети или тип соединений узлов и линий связи)

Сетевая топология может быть

- физической — описывает реальное расположение и связи между узлами сети.

- логической — описывает хождение сигнала в рамках физической топологии.

- информационной — описывает направление потоков информации, передаваемых по сети.

- управления обменом — это принцип передачи права на пользование сетью.

Выделяют типовые и смешанные топологии:


  • Типовые:

1.точка-точка(A): содерж 2 узла

2.шина (линейчатая сеть)(E): содерж 2 узла и любое число промежуточных, сущ только 1 путь между 2-мя узлами

3.звезда(C): имеется только один промежуточный узел

4.дерево(иерархич звезда)(F): имеется >2 конечных узлов и покрайнемере 2 промеж-х узла, между кот сущ только 1 путь

5.кольцо(D): к каждому узлу присоед только 2 ветви



  • Смешанные:

1.Комбинированная: создано путём соединения типовых топологий

2.Полносвязная: каждыё узел соединен со всеми остальными

3.Ячеистая: явно не просматриваются типовые топологии, но присутствуют. 2 или более топологии, имеющие 2 или более путей между ними


В зависимости от типа физической среды Ethernet (стандарта IEEE 802.3) имеет различные модификации:

  • 10Base-5

  • 10Base-2

  • 10Base-T

  • 10Base-FL

  • 10Base-FB

Протокол Ethernet позволяет передавать данные со скоростью 10 Мбит/с и использовать следующие типы кабелей: толстый коаксиальный кабель (стандарт 10Base-5), тонкий коаксиал (стандарт 10Base-2), неэкранированную витую пару (стандарт 10Base-T), оптоволоконный кабель (стандарт 10Base-F). Данные в протоколах канального уровня передаются в виде группы бит, организованных в кадр данных. Исторически существует 4 различных формата кадров Ethernet:

- кадр Ethernet DIX (Ethernet II) – один из первых форматов, стандарт фирм Digital, Intel

и Xerox.

- кадр 802.3/LLC - международный стандарт.

- кадр Raw 802.3 (Novell 802.3) – стандарт фирмы Novell.

- кадр Ethernet SNAP

В настоящее время сети Ethernet используется метод доступа CSMA/CD (Carrier Sense Multiply Access with Collision Detection) - коллективный доступ с проверкой несущей и обнаружением коллизий. Порядок передачи данных и коррекция ошибок происходит следующим образом: каждый кадр данных переданный в сеть получают все компьютеры, но только один из них распознает свой адрес и обрабатывает кадр. В каждый отдельный момент времени только один компьютер может передавать данные в сеть.


5.Расчет конфигурации сети Ethernet: PDV


6.Расчет конфигурации сети Ethernet: PVV

7.Физическая и логическая структуризация сети

8.Методы преобразования и кодирования сигналов.

Ограничение на время двойного оборота сигнала (Path Delay Value, PDV).

PDV - четкое распознавание коллизий всеми компьютерами сети является необходимым условием корректной работы сети Ethernet. Если какой-либо передающий компьютер не распознает коллизию и решит, что кадр данных передан верно, то этот кадр данных будет утерян. Поэтому если коллизии не будут надежно распознаваться узлами сети Ethernet, то это приведет к заметному снижению полезной пропускной способности сети. Для надежного распознавания коллизий необходимо, чтобы передающий компьютер успевал обнаружить коллизию еще до того, как он закончит передачу этого кадра. Для этого время передачи кадра минимальной длины должно быть больше или равно времени, за которое сигнал коллизии успевает распространиться до самого дальнего компьютера в сети - это время называется временем двойного оборота (Path Delay Value, PDV). Для упрощения расчетов существует специальная таблица, содержащая величины задержек, указанных в битовых интервалах (см. табл). Суммарная величина PDV, рассчитанная по таблице, не должна превышать 575 битовых интервалов. Для увеличения надежности сети, на случай отклонения параметров кабеля и повторителей, лучше оставлять 4 битовых интервала, т.е. PDV не должно превышать 571 битовый интервал.

Для надёжного распознавания коллизии должно выполняться соотношение: Tmin >= PDV

где Тmin – время передачи кадра минимальной длины; PDV – время, за которое сигнал коллизии успевает распространиться до самого дальнего узла сети.

При выполнении этого условия передающая станция должна успевать обнаружить коллизию, которую вызвал переданный ею кадр, ещё до того, как она закончит передачу этого кадра. В стандарте Ethernet принято, что минимальная длина поля данных кадра составляет 46 байт (со служебными даёт длину 64 байт, а с преамбулой – 72 бит или 576 бит)

Так как левый и правый сегменты имеют различные величины задержки повторителей, то в случае различных типов (коаксиал, витая пара, оптоволокно) сегментов на удаленных краях сети необходимо выполнить расчеты дважды: один раз принять в качестве левого сегмента сегмент одного типа, а во второй — сегмент другого типа. Результатом считается максимальное значение PDV



безымянный.jpg


Ограничение на сокращение межкадрового интервала (Path Variability Value,

PVV).

При отправке кадра, компьютеры обеспечивают начальное межкадровое расстояние в 96 битовых интервала. При прохождении через повторители, межкадровый интервал уменьшается. Суммарное сокращение межкадрового интервала (PVV) не должно превышать 49 битовых интервалов. Для расчета PVV также существует таблица.



Сокращение межкадрового интервала повторителями

Тип сегмента

Передающий

сегмент, bt



Промежуточный сегмент, bt

10Base-5 ; 10Base-2

16

11

10BaseFB

-

2

10Base-FL

10,5

8

10Base-T

10,5

8







9.Проектирование кс: выбор технологии

10.Модель OSI

11.Стек протоколов TCP/IP

12.Адресация компьютеров в сети

Выбор сетевой технологии определяет пропускную способность сети, ограничения на максимальный размер сегмента, тип используемого сетевого кабеля и уровень затрат на приобретение оборудования. Если при построении сети необходимо объединить узлы, расположенные на расстоянии более 100 м друг от друга, либо расположенные в соседних зданиях, то наиболее критичными являются требования к сетевому кабелю и к значению максимально допустимого расстояния между сегментами.

При объединении компьютеров, расположенных в пределах одного здания, наиболее экономически целесообразным является построение сети на основе одной из технологий Ethernet с использованием кабеля UTP 5-категории. Для выбора сетевой технологии и определения целесообразности разбиения сети на сегменты рекомендуется рассчитать планируемую нагрузку на сеть, а также оценить пропускную способность сети , которая требуется для того, чтобы значение коэффициента использования сети не превышало указанного в проекте.

При определении возможных размеров сети следует учитывать ограничение на число концентраторов и максимальное расстояние между узлом и концентратором. Расчетное число узлов в сети должно превышать число подключаемых компьютеров для удовлетворения требований по расширяемости.


Модель OSI - абстрактная сетевая модель для коммуникаций и разработки сетевых протоколов. Представляет уровневый подход к компьютерной сети. Каждый уровень обслуживает свою часть процесса взаимодействия. Благодаря такой структуре совместная работа сетевого оборудования и программного обеспечения становится гораздо проще и прозрачнее.

Модель состоит из семи уровней, расположенных друг над другом. Уровни взаимодействуют друг с другом (по «вертикали») посредством интерфейсов, и могут взаимодействовать с параллельным уровнем другой системы (по «горизонтали») с помощью протоколов. Каждый уровень может взаимодействовать только со своими соседями и выполнять отведённые только ему функции. Подробнее можно посмотреть на рисунке.



Модель OSI

Тип данных

Уровень

Функции

Данные

7. Прикладной уровень

Доступ к сетевым службам

6. Уровень представления

Представление и кодирование данных

5. Сеансовый уровень

Управление сеансом связи

Сегменты

4. Транспортный

Прямая связь между конечными пунктами и надежность

Пакеты

3. Сетевой

Определение маршрута и логическая адресация

Кадры

2. Канальный

Физическая адресация

Биты

1. Физический уровень

Работа со средой передачи, сигналами и двоичными данными



Протокол TCP/IP (Transmission Control Protocol/Internet Protocol – протокол контро-

ля передачи данных / протокол передачи данных между сетями, Internet), в состав стека протоколов TCP/IP

входят протоколы: IP и ICMP – сетевой уровень, TCP и UDP – транспортный уровень.

Протокол IP отвечает за адресацию в сети и доставку пакетов между компьютерами сети, без установления соединения и гарантий доставки пакета. При использовании протокола IP, каждый компьютер в рамках сети должен иметь уникальный IP – адрес, представляющий собой 32-битное число. Для удобства чтения, IP адрес разбивают на четыре 8 битовых числа, называемых октетами, например 149.76.12.4. В локальной сети, которая не подключена к Internet или другим сетям, Вы можете назначать IP-адреса произвольно (главное, чтобы они не совпадали). Однако в Internet, IP-адреса выделяются централизовано, организацией InterNIC. InterNIC выдает адреса не на каждый отдельный компьютер, а в целом на локальную сеть. В IP-адресе выделяют две части: сетевую часть (адрес локальной сети) и адрес компьютера в сети. Сетевая часть адреса может иметь переменную длину, которая зависит от класса IP-адреса и маски подсети.

Протоколы транспортного уровня в стеке TCP/IP представлены двумя протоколами: TCP и UDP. Протокол TCP позволяет устанавливать виртуальный канал передачи данных между компьютерами. После установления канала, программа может направлять в него данные непрерывным потоком, как на стандартное устройство ввода вывода. Протокол TCP сам разобьет данные на пакеты. В протоколе TCP реализованы достаточно сложные механизмы регулирования загрузки сети и устранения заторов в сети.

Протокол UDP более быстр, чем протокол TCP, однако менее надежен. Данные передаются без установления виртуального канала. Программа должна сама позаботиться о разбитии передаваемых данных на пакеты, протокол не содержит средств подтверждения факта доставки сообщения и средств коррекции

ошибок - все эти задачи должна решать программа.



Требования:

  • Адрес должен уникально идентифицировать компьютер в сети любого масштаба.

  • Схема назначения адресов должна сводить к минимуму ручной труд администратора и вероятность дублирования адресов.

  • Адрес должен иметь иерархическую структуру, удобную для построения больших сетей. Эту проблему хорошо иллюстрируют международные почтовые адреса, которые позволяют почтовой службе, организующей доставку писем между странами, пользоваться только названием страны адресата и не учитывать название его города, а тем более улицы. В больших сетях, состоящих из многих тысяч узлов, отсутствие иерархии адреса может привести к большим издержкам - конечным узлам и коммуникационному оборудованию придется оперировать с таблицами адресов, состоящими из тысяч записей.

  • Адрес должен быть удобен для пользователей сети, а это значит, что он должен иметь символьное представление например, Servers .

  • Адрес должен иметь по возможности компактное представление, чтобы не перегружать память коммуникационной аппаратуры - сетевых адаптеров, маршрутизаторов и т. п.

13.Метод доступа в сетях Ethernet.

14.Технология Token Ring.

15.Технология FDDI.

16.Технологии Fast Ethernet и 100VG-AnyLan.

В сетях Ethernet используется метод доступа к среде передачи данных, называемый методом коллективного доступа с опознаванием несущей и обнаружением коллизий (carner-sense-multiply-access with collision detection, CSMA/CD)

Этот метод применяется исключительно в сетях с логической общей шиной (радиосети)

Все компьютеры такой сети имеют непосредственный доступ к общей шине, поэтому она может быть использована для передачи данных между любыми двумя узлами сети. Простота схемы подключения – это один из факторов, определяющий успех стандарта Ethernet.

Этапы доступа к среде:

Все данные, передаваемые по сети, помещаются в кадры определённой структуры и снабжаются уникальным адресом станции назначения.

Чтобы получить возможность передавать кадр, станция должна убедиться, что разделяемая среда свободна. Признаком незанятости среды является отсутствие на ней несущей частоты, которая при манчестерском способе кодирования равна 5-10 МГц, в зависимости от последовательности единиц и нулей, передаваемых в данный момент.

Если среда свободна, то узел имеет право начать передачу кадра. Кадр данных всегда сопровождается преамбулой(Preamble), которая состоит из значений 10101010, и 8-го байта, равного 10101011. Преамбула нужна для вхождения приёмника в побитовый и побайтовый синхронизм с передатчиком.




Token ring — «маркерное кольцо», архитектура кольцевой сети с маркерным (эстафетным) доступом в сеть.

Тип сети, в которой все компьютеры схематически объединены в кольцо. По кольцу от компьютера к компьютеру (станции сети) передается специальный блок данных, называемый маркером (англ. token). Когда какой-либо станции требуется передача данных, маркер ею модифицируется и больше не распознается другими станциями, как спецблок, пока не дойдёт до адресата. Адресат принимает данные и запускает новый маркер по кольцу. На случай потери маркера или хождения данных, адресат которых не находится, в сети присутствует машина со специальными полномочиями, умеющая удалять безадресные данные и запускать новый маркер.

Когда оба слова написаны с больших букв (Token Ring), имеется в виду технология, разработанная компанией IBM или сеть стандарта IEEE 802.5

Token Ring и IEEE 802.5 являются главными примерами сетей с передачей маркера. Сети с передачей маркера перемещают вдоль сети небольшой блок данных, называемый маркером. Владение этим маркером гарантирует право передачи. Если узел, принимающий маркер, не имеет информации для отправки, он просто переправляет маркер к следующей конечной станции. Каждая станция может удерживать маркер в течение определенного максимального времени (по умолчанию - 10 мс).

Данная технология предлагает вариант решения проблемы коллизий, которая возникает при работе локальной сети. В технологии Ethernet, такие коллизии возникают при одновременной передаче информации несколькими рабочими станциями, находящимися в пределах одного сегмента, то есть использующих общий физический канал данных.

Если у станции, владеющей маркером, имеется информации для передачи, она захватывает маркер, изменяет у него один бит (в результате чего маркер превращается в последовательность «начало блока данных»), дополняет информацией, которую он хочет передать и отсылает эту информацию к следующей станции кольцевой сети. Когда информационный блок циркулирует по кольцу, маркер в сети отсутствует (если только кольцо не обеспечивает «раннего освобождения маркера» — early token release), поэтому другие станции, желающие передать информацию, вынуждены ожидать. Следовательно, в сетях Token Ring не может быть коллизий. Если обеспечивается раннее высвобождение маркера, то новый маркер может быть выпущен после завершения передачи блока данных.

Информационный блок циркулирует по кольцу, пока не достигнет предполагаемой станции назначения, которая копирует информацию для дальнейшей обработки. Информационный блок продолжает циркулировать по кольцу; он окончательно удаляется после достижения станции, отославшей этот блок. Станция отправки может проверить вернувшийся блок, чтобы убедиться, что он был просмотрен и затем скопирован станцией назначения.


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. Использование двух колец - это основной способ повышения отказоустойчивости в сети FDDI, и узлы, которые хотят им воспользоваться, должны быть подключены к обоим кольцам. В нормальном режиме работы сети данные проходят через все узлы и все участки кабеля первичного (Primary) кольца, поэтому этот режим назван режимом Thru - "сквозным" или "транзитным". Вторичное кольцо (Secondary) в этом режиме не используется.

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 (рисунок 2.1), образуя вновь единое кольцо. Этот режим работы сети называется Wrap, то есть "свертывание" или "сворачивание" колец. Операция свертывания производится силами концентраторов и/или сетевых адаптеров FDDI. Для упрощения этой процедуры данные по первичному кольцу всегда передаются против часовой стрелки, а по вторичному - по часовой. Поэтому при образовании общего кольца из двух колец передатчики станций по-прежнему остаются подключенными к приемникам соседних станций, что позволяет правильно передавать и принимать информацию соседними станциями.





Протокол Fast Ethernet был разработан совместными усилиями фирм SynOptics, 3Com (Fast Ethernet Alliance) и является развитием протокола Ethernet. Протокол Fast Ethernet позволяет передавать данные со скоростью 100 Мбит/с и использовать следующие типы кабелей: неэкранированную витую пару 5-й категории (стандарт 100Base-TX), неэкранированную витую пару 3-й категории (стандарт 100Base-T4), оптоволоконный кабель (стандарт 100Base-FX). Коаксиальный кабель в FastEthernet не поддерживается. Поддержка витой пары 3-й категории, несмотря на технические сложности, была реализована из-за того, что на западе, большинство уже проложенных телефонных кабелей, являются витой парой 3-й категории. Метод доступа к разделяемой среде (CSMA/CD) в протоколе FastEthernet остался прежним. Отличия от Ethernet заключаются в следующем:

- другой формат кадров

- другие временные параметры межкадрового и битового интервала (все параметры алгоритма доступа, измеренные в битовых интервалах сохранены прежними).

- признаком свободного состояния среды является передача по ней символа Idle (незанято), а не отсутствие сигнала, как в протоколе Ethernet.



Протокол 100VG-AnyLan был разработан совместными усилиями фирм Hewlett-Packard, AT&T и IBM. И протокол FastEthernet и протокол 100VG-AnyLan являются развитием технологии Ethernet и позволяют работать на скорости 100 Мбит/с. Однако, если FastEthernet ориентировался на минимальные изменения в протоколе Ethernet, то в протоколе 100VG-AnyLan, пользуясь сменой протоколов, была сделана попытка полностью отказаться от старых, и перейти к новым, более эффективным технологическим решениям. Основным отличием 100VG-AnyLan является другой метод доступа к разделяемой среде - Demand Priority (приоритетный доступ по требованию), который обеспечивает более эффективное распределение пропускной способности сети, чем метод CSMA/CD. При доступе Demand Priority концентратору (hub-у) передаются функции арбитра, решающего проблему доступа к разделяемой среде. Сеть 100VG-AnyLAN состоит из центрального (корневого) концентратора, и соединенных с ним конечных узлов и других концентраторов. В концентраторах 100VG-AnyLan поддерживаются кадры Ethernet и Token Ring (именно это обстоятельство дало добавку Any LAN в названии технологии). Каждый концентратор и сетевой адаптер 100VG-AnyLAN должен быть настроен либо на работу с кадрами Ethernet, либо с кадрами Token Ring, причем одновременно циркуляция обоих типов кадров не допускается. Другой особенностью является то, что кадры передаются не всем компьютерам сети, а только компьютеру назначения, что улучшает безопасность сети, т.к. кадры труднее перехватить при помощи анализаторов протоколов (снифферов).

17.Выбор серверов локальной сети и сетевых принтеров.

18.Концентраторы и сетевые адаптеры.

19.Адресация в IP-сетях.

20.Маршрутизатор и его функции (на примере маршрутизатора Cisco)

Серверы локальной сети как правило используются для работы службы доступа к файлам и принтерам локальной сети (файл-серверы) службы каталогов и различных программ автоматизации управления и документооборота.После определения списка функций, которые должен выполнять сервер, нужно выбрать модель сервера операционную систему и программное обеспечение. Многие производители серверов предлагают готовые решение включающее набор программно-аппаратных средств, обеспечивающий решение определенного круга задач. Требования к техническим характеристикам сервера (производительности процессора, объему памяти и дискового пространства) зависят от числа обращений к серверу, операционной системой, характера запущенных на нем программ. Если большинство компьютеров в сети работают под управлением ОС Windows, то в качестве файл-сервера локальной сети обычно используется компьютер с ОС Windows 2000/2003/2008 Server, включающей в себя службу доступа к файлам и службу каталогов Active Directory. Рекомендации по выбору конкретных моделей серверов приведены на сайтах производителей. При этом необходимо учитывать требуемый для хранения данных объем дискового пространства.

В качестве сетевых принтеров в настоящее время как правило используются лазерные принтеры, так как струйные не обладают достаточной экономичностью, а матричные не обеспечивают требуемое качество печати. Основными характеристиками сетевого принтера являются размер бумаги, скорость печати, экономичность, возможность цветной печати. Иногда вместо сетевого принтера (то есть принтера с интегрированной сетевой картой) используется специальное устройство (принт-сервер) имеющее один сетевой порт Ethernet и несколько портов принтера (LPT) и служащее для подключения к сети несетевых принтеров.



Многопортовые повторители, в сетях построенных на кабеле "витая пара", часто называют концентраторами. Они нужны даже не столько для усиления сигнала, так и для соединения в сеть более чем двух компьютеров, т.к. кабель "витая пара" позволяет напрямую соединить только два компьютера. Если же необходимо соединить три компьютера, то каждый из них напрямую подключается к концентратору (хабу), который и ретранслирует сигнал, полученный от одного компьютера на все остальные порты, к которым подключены другие компьютеры. Различия в моделях концентраторов при выполнении основной функции (побитное дублирование сигнала на все порты) невелики и, в основном, зависит от типа кабеля (витая пара, оптоволоконный и т.п.).

По конструктивным особенностям выделяют следующие типы концентраторов:



  • концентраторы с фиксированным количеством портов (наиболее простое конструктивное исполнение, устройство представляет собой отдельный корпус со всеми необходимыми элементами (портами, органами индикации и управления, блоком питания), и эти элементы заменять нельзя. Обычно общее количество портов изменяется от 4-8 до 24)

  • модульные концентраторы (выполняется в виде отдельных модулей с фиксированным количеством портов, устанавливаемых на общее шасси. Шасси имеет внутреннюю шину для объединения отдельных модулей в единый повторитель.

  • стековые концентраторы (выполнен в виде отдельного корпуса с фиксированным количеством портов. Стековые концентраторы имеют специальные порты и кабели для объединения нескольких корпусов в единый повторитель, который имеет общий блок повторения и, с точки зрения правила 4-х хабов, считается одним повторителем. Число объединяемых в стек корпусов может быть достаточно большим (обычно до 8, но бывает и больше))

  • модульно-стековые концентраторы (представляют собой модульные концентраторы, объединенные специальными кабелями в стек. Корпуса таких концентраторов рассчитаны на небольшое количество модулей (1-3).

Сетевой адаптер(Сетевая карта) – это устройство, позволяющее компьютеру взаимодействовать с другими компьютерами в сети. По типу используемого протокола канального уровня, можно выделить:

  • Сетевая карта Ethernet, Fast Ethernet, Gigabit Ethernet. - Самая распространенная сетевая карта. Использование протокола Ethernet позволяет карте работать на скорости 10 Мбит/с, протокола Fast Ethernet – 100 Мбит/с, Gigabit Ethernet – 1000 Мбит/с. Сетевая карта может быть реализована в виде отдельной платы, подключаемой в слот PCI на материнской плате компьютера (на старых платах может использоваться ISA слот), в виде отдельного модуля, подключаемого через интерфейсы PCMCIA (для ноутбуков) или USB.

  • Сетевая карта Token Ring, High Speed Token Ring. - Использование протокола Token Ring позволяет карте работать на скоростях 4, 16 Мбит/с, а протокола High Speed Token Ring – на скорости 100 Мбит/с.

  • Сетевая карта FDDI (Fiber Distributed Data Interface) - Используется в оптоволоконных сетях. Протокол FDDI работает на скорости до 100 Мбит/с, из-за дороговизны оптоволоконных сетей использовался в основном на магистральных сетях пд.

  • Беспроводные сетевые карты (Wi-Fi). - Данные передаются по радиоканалу на частоте 2.4 ГГц (наиболее распространенный стандарт). Для сетевых карт поддерживающих стандарт 802.11b скорость составляет от 1 до 11 Мбит/с. Для стандарта 802.11g скорость может достигать 54 Мбит/с. В любом случае, скорость и даже сама возможность передачи данных сильно зависит от мощности передатчиков, используемых антенн, расстояния между компьютерами, числа и характера препятствий на пути распространения сигнала, наличия рядом других беспроводных устройств и источников помех.

Также в лс могут использоваться сетевые адаптеры протокола ATM (скорости от 155 до 622 Мбит/с, качественная передача мультимедийного трафика, используется преимущественно в глобальных сетях) или 100VG-AnyLAN (скорость 100 Мбит/с, мало распространен).

Каждый компьютер в сети TCP/IP имеет адреса трех уровней:

- Локальный адрес узла, определяемый технологией, с помощью которой построена отдельная сеть, в которую входит данный узел. Для узлов, входящих в локальные сети - это МАС-адрес сетевого адаптера или порта маршрутизатора, например, 11-А0-17-3D-BC-01. Эти адреса назначаются производителями оборудования и являются уникальными адресами, так как управляются централизовано. Для всех существующих технологий локальных сетей МАС-адрес имеет формат 6 байтов: старшие 3 байта - идентификатор фирмы производителя, а младшие 3 байта назначаются уникальным образом самим производителем. Для узлов, входящих в глобальные сети, такие как Х.25 или frame relay, локальный адрес назначается администратором глобальной сети.

- IP-адрес, состоящий из 4 байт, например, 109.26.17.100. Этот адрес используется на сетевом уровне. Он назначается администратором во время конфигурирования компьютеров и маршрутизаторов. IP-адрес состоит из двух частей: номера сети и номера узла. Номер сети может быть выбран администратором произвольно, либо назначен по рекомендации специального подразделения Internet (Network Information Center, NIC), если сеть должна работать как составная часть Internet. Обычно провайдеры услуг Internet получают диапазоны адресов у подразделений NIC, а затем распределяют их между своими абонентами.

IP-адрес имеет длину 4 байта и обычно записывается в виде четырех чисел, представляющих значения каждого байта в десятичной форме, и разделенных точками, например:

128.10.2.30 - традиционная десятичная форма представления адреса,

10000000 00001010 00000010 00011110 - двоичная форма представления этого же адреса.

На рисунке 3.1 показана структура IP-адреса.

Класс А


0

N сети

N узла

Класс В

1

0

N сети

N узла

Класс С

1

1

0

N сети

N узла

Класс D

1

1

1

0

адрес группы multicast

Класс Е

1

1

1

1

0

зарезервирован

Рис. 3.1. Структура IР-адреса


Маршрутизаторы необходимы в крупных сетях, для объединения сегментов, построенных на концентраторах, мостах и коммутаторах. Маршрутизатор может быть реализован в виде отдельного высокопроизводительного устройства (например, маршрутизаторы компании Cisco Systems), или функцию маршрутизации может выполнять сетевая ОС обычного компьютера, подключенного одновременно к нескольким сетям, при помощи нескольких сетевых карт (шлюз). Маршрутизаторы работают на сетевом уровне модели OSI и не накладывают ограничений на топологию сети.

функцией маршрутизаторов является объединение в единую сеть сегментов, работающих на различных протоколах канального уровня. Например, объединение

сегментов Fast Ethernet и FDDI. Маршрутизатор работает на сетевом уровне модели OSI (например, по протоколу IP), и для него не существенно какие протоколы канального уровня используются в сегментах. Трансляция протоколов (кадры Fast Ethernet в кадры FDDI) может осуществляться и некоторыми моделями коммутаторов. Кроме того, коммутаторы в некоторых случаях не могут корректно выполнить трансляцию кадров. Например, коммутаторами не поддерживается функция фрагментации кадров и, если в объединяемых сетях не совпадают максимально допустимые размеры кадров, то коммутатор не сможет транслировать очень большие кадры. Использование маршрутизаторов позволяет структурировать сеть и легче реализовывать политику безопасности, за счет использования межсетевых экранов.

Маршрутизатор вынужден выполнять буферизацию, фильтрацию, фрагментацию пакетов и другие задачи. При этом очень важна производительность маршрутизатора, поэтому типичный маршрутизатор крупных сетей является мощным вычислительным устройством с одним или даже несколькими процессорами (часто специализированными или построенными на RISC-архитектуре) и сложным программным обеспечением, работающим под управлением специализированной ОС реального времени.



21.Проектирование сети; разбиение на подсети.

22.Глобальная вычислительная сеть Internet.

23.Стандарты протоколов 802.х

24.Перспективы развития сети Internet.

Подсети – это локальные сети, построенные на основе различных технологий и объединяемые с помощью маршрутизаторов.

Случаи, в которых целесообразно использовать маршрутизатор:



  1. Подключение локальной сети к Интернет (осуществляется через маршрутизатор доступа, в качестве которого может выступать компьютер с подключенным к нему модемом. При этом объединяемыми подсетями являются сеть доступа провайдера Интернет и локальная сеть организации);

  2. Сервера удаленного доступа (используются для подключения индивидуальных пользователей к локальной сети);

  3. Объединение сетей различных технологий;

  4. Объединение сетей близко расположенных, но независимых организаций (в целях безопасности осуществлять через коммутатор 3го уровня);

  5. Выделить сеть Интернет в отдельную подсеть (это позволяет выполнить требования по безопасности для рабочих станций путем строгих ограничений на маршрутизаторе, предотвращающих возможность любого подключения извне).

Для выполнения требований безопасности маршрутизатор должен выполнять функции трансляции IP-адресов и фильтрации сетевого трафика. Во внутренней подсети используются IP-адреса зарезервированного набора адресов 192.168.0.0/255.255.0.0. Внешнему интерфейсу маршрутизатора присваивается IP-адрес, выделенный провайдером. Для пакетов, передаваемых через первый интерфейс маршрутизатора выполняется трансляция сетевых адресов. Для пакетов передаваемых через второй интерфейс выполняется фильтрация и учет сетевого трафика. Разрешается только установление исходящую подключений и входящие подключения по протоколам SMTP и РОРЗ.

Глобальная компьютерная сеть Internet начиналась с сети ARPAnet – оборонного проекта, который финансировался Агентством Перспективных Исследований Министерства Обороны США (Advanced Research Projects Agency, ARPA). Целю проекта являлась разработка компьютерной сети, призванной обеспечить устойчивое функционирование системы управления страной в условиях ядерной войны. В модели ARPAnet предполагалось, что любая часть сети может исчезнуть в любой момент. Несмотря на это сеть должна продолжать работать (насколько это возможно). Обмен информацией между компьютерами осуществлялся через единый механизм - семейство протоколов TCP/IP. Internet – глобальная сеть, объединяющая локальные сети на основании протокола TCP/IP. Появились первые шесть доменов Internet: gov, mil, edu, com, org и net (gov - домен правительственных организаций, mil - домен военных организаций, edu - домен университетов, com - домен коммерческих организаций, org - неправительственные и некоммерческие организации, net - домен организаций, отвечающих за функционирование самой сети). В 1989 году к Internet подключилась первая коммерческая сеть – MCImail. В 1989 году в мире Internet произошла еще одна революция: Тим Бернерс-Ли (Tim Berners-Lee) создал язык гипертекстовой разметки (HTML), что привело к созданию в Internet нового сервиса – сети World Wide Web ("всемирная паутина", WWW).

802.1 - Internetworking – объединение сетей

802.2 - Logical Link Control, LLC – управление передачей данных

802.3 - Ethernet с методом доступа CSMA/CD

802.4 - Token Bus LAN – лс с методом доступа TOKEN BUS

802.5 - Token Ring LAN – лс с методом досьупа Token Ring

802.6 - Metropolitan Area Network, MAN – сети мегаполисов

802.7 - Broad Technical Advisory Group – технич консульт группа по широкополосной передаче

802.8 - Fiber Optic Technical Advisory Group - технич консульт группа по волоконно-оптическим сетям

802.9 - Integrated Voice and Data Network – интегр сети передачи голоса и данных

802.10 - Network Security – сетевая безопасность

802.11 - Wireless Network – беспроводные сети

802.12 - Demand Priority Access LAN, 100 VG-AnyLAN – лс с методом доступа по требованию с приоритетами.



Похожие:

1. Эволюция вычислительных сетей. Классификация компьютерных сетей icon1. Эволюция вычислительных сетей. Классификация компьютерных сетей
Сетевая тополо́гия — способ описания конфигурации сети, схема расположения и соединения сетевых устройств
1. Эволюция вычислительных сетей. Классификация компьютерных сетей iconПримерный перечень вопросов к экзамену Осн сет технологий — при-41 0910 Классификация
Классификация и архитектура вычислительных сетей. Показатели качества вс. Виды вычислительных сетей
1. Эволюция вычислительных сетей. Классификация компьютерных сетей iconОпд. Ф. 11 «Сети ЭВМ и Телекоммуникации»
Режимы работ и архитектуры вычислительных систем. Эволюция способов доступа к вычислительным ресурсам. Переход от элементов телеобработки...
1. Эволюция вычислительных сетей. Классификация компьютерных сетей iconПринципы и решения по совершенствованию эффективности функционирования операционных систем и приложений микропроцессорных карт 05. 13. 11 математическое и программное обеспечение вычислительных машин, комплексов и компьютерных сетей
Математическое и программное обеспечение вычислительных машин, комплексов и компьютерных сетей
1. Эволюция вычислительных сетей. Классификация компьютерных сетей iconНовые эффективные методы энтропийного кодирования медиаданных 05. 13. 11 "Математическое и программное обеспечение вычислительных машин, комплексов и компьютерных сетей"
Математическое и программное обеспечение вычислительных машин, комплексов и компьютерных сетей”
1. Эволюция вычислительных сетей. Классификация компьютерных сетей iconСтандартизация вычислительных сетей и взаимосвязей между ними
К основным особенностям развития вычислительных сетей на современном этапе можно отнести следующие
1. Эволюция вычислительных сетей. Классификация компьютерных сетей iconКомпьютерная сеть
Основные принципы организации и функционирования компьютерных сетей. Интернет. Информационные ресурсы и сервисы компьютерных сетей:...
1. Эволюция вычислительных сетей. Классификация компьютерных сетей iconВопросы вступительные 05. 13. 11 «Математическое и программное обеспечение вычислительных машин, комплексов и компьютерных сетей» Метрология
...
1. Эволюция вычислительных сетей. Классификация компьютерных сетей iconВопросы по специальности 05. 13. 11
«Математическое и программное обеспечение вычислительных машин, комплексов и компьютерных сетей»
1. Эволюция вычислительных сетей. Классификация компьютерных сетей iconШифр специальности
Математическое и программное обеспечение вычислительных машин, комплексов и компьютерных сетей
Разместите кнопку на своём сайте:
ru.convdocs.org


База данных защищена авторским правом ©ru.convdocs.org 2016
обратиться к администрации
ru.convdocs.org