Upload
dima-dzuba
View
111
Download
11
Embed Size (px)
DESCRIPTION
Общие понятия теории сетей.
Citation preview
МАИ, каф 806, Сети ЭВМ
ВВЕДЕНИЕ
сети эвм
1
МАИ, каф 806, Сети ЭВМ2
Терминология
Мы будем называть сетью группу компьютеров, соединенных между собой при помощи
специальной аппаратуры, обеспечивающей обмен данными между любыми компьютерами
данной группы. Основное назначение компьютерных сетей — совместное использование
ресурсов и осуществление интерактивной связи как внутри одной фирмы, так и за ее
пределами.
Компьютер, подключенный к сети, мы будем называть рабочей станцией. Обычно на
рабочей станции работает человек.
Компьютеры, которые используются как управляющие центры в сети и как концентраторы
данных, обычно их называют серверами.
МАИ, каф 806, Сети ЭВМ
Зачем нужны сети?
Совместное использование ресурсов
Вычисления
Доступ к базам данных
Совместное использование периферийных устройств (например, принтеры)
Сервисы
email, ftp, telnet, web
Video streaming
Приложения client/server
3
МАИ, каф 806, Сети ЭВМ
Размеры и области покрытия сетей
Wide Area Networks (WANS)
Покрывают большие территории (страны, континенты)
Используют телефонные линии и беспроводной доступ 3G/4G
• 1980’s: 10 Kbps, 2000’s: 2.5 Gbps
• Скорость доступа: 56Kbps – 155 Mbps typical
Разделяемые сетевые ресурсы: маршрутизаторы
Local Area Networks (LANS)
Область действия – дом или офис
Разделяемый канал связи
Скорости доступа: 10 Mbps – 10 Gbps
Metro Area networks (MANS)
Сеть размера города. Промежуточный уровень между LAN и WAN
Storage area networks
4
МАИ, каф 806, Сети ЭВМ
Какие бывают виды сервисов?
Синхронные
Сессия является непрерывным потоком данных, например передача голоса
Задержки в передачи данных могут быть очень ограниченными
Asynchronous
Сессия является последовательностью автономных сообщений
Например, интерактивные сессии
Connection oriented services
Продолжительные по времени сессии
Упорядоченная передача пакетов данных
Например, Telnet, FTP
Connectionless services
Одноразовые транзакции (e.g., email)
5
МАИ, каф 806, Сети ЭВМ
Виды коммутации
Коммутация каналов
Выделенные ресурсы
Коммутация пакетов
Разделяемые ресурсы
Виртуальные каналы
Датаграммы
6
МАИ, каф 806, Сети ЭВМ
Коммутация каналов
Каждое соединение получает фиксированное количество ресурсов
Предопределенные ресурсы
Предопределенный маршрут
Если все ресурсы зарезервированы, то вызов прерывается
Пример: телефонная сеть
Преимущества
Фиксированные задержки передачи данных
Гарантированная доставка сообщений
Недостатки
Сеть не используется когда сессия простаивает
Неэффективны при «пульсирующем» трафике
7
МАИ, каф 806, Сети ЭВМ
Пример сети с коммутацией каналов
L = длина сообщения
λ = частота получения сообщений
R = пропускная способность канала bits per second
X = задержки передачи данных = L/R
R должно быть большим, что бы X было маленьким
Пульсирующий трафик => λx << 1 приводит к плохой утилизации каналов
Пример
L = 1000 bytes (8000 bits)
λ = 1 message per second
X < 0.1 seconds (delay requirement)
R > 8000/0.1 = 80,000 bps
Утилизация = 8000/80000 = 10%
8
МАИ, каф 806, Сети ЭВМ
Коммутация пакетов
Datagram packet switching
Маршрутизация на основе пакетов
Разные пакеты могут перемещаться разными путями
Пакеты могут приходит в разном порядке
Пример: IP (The Internet Protocol)
Виртуальная коммутация каналов:
Все пакеты, связанные с сессией идут по одному маршруту
Маршрут определяется в момент начала сессии
Пакеты помечаются уникальным идентификатором виртуального канала VC
Пример, ATM (Asynchronous transfer mode)
9
МАИ, каф 806, Сети ЭВМ
Коммутация пакетов и Коммутация каналов
Преимущество коммутации пакетов
Эффективны при пульсирующем трафике
Легко организовывать требуемую пропускную способность по-требованнию
Недостатки коммутации пакетов
Неуправляемые задержки в сети
Сложно предоставить гарантированное качество сервиса
Пакеты могут приходить в неправильной последовательности
Виды коммутации в зависимости от типов сервиса
Коммутация каналов => Synchronous (e.g., voice)
Коммутация пакетов => Asynchronous (e.g., Data)
10
МАИ, каф 806, Сети ЭВМ
Топологии сетей
Как только компьютеров
становится больше двух,
возникает проблема
выбора конфигурации физических
связей илитопологии. Под топол
огией сети понимается
конфигурация графа, вершинам
которого соответствуют конечные
узлы сети (например, компьютеры)
и коммуникационное
оборудование (например,
маршрутизаторы), а ребрам —
электрические и информационные
связи между ними.
Число возможных конфигураций
резко возрастает при увеличении
числа связываемых устройств.
11
МАИ, каф 806, Сети ЭВМ
Топология
виды
Полносвязная топология
соответствует сети, в которой каждый компьютер непосредственно связан со всеми
остальными. Несмотря на логическую простоту, это вариант громоздкий и неэффективный.
Действительно, каждый компьютер в сети должен иметь большое количество
коммуникационных портов, достаточное для связи с каждым из остальных компьютеров. Для
каждой пары компьютеров должна быть выделена отдельная физическая линия связи.
Все другие варианты основаны на неполносвязных топологиях, когда для обмена данными
между двумя компьютерами может потребоваться промежуточная передача данных через
другие узлы сети
12
МАИ, каф 806, Сети ЭВМ
Топологии
полносвязанная и ячеистая
Полносвязанная
топология
Ячеистая топология
13
МАИ, каф 806, Сети ЭВМ
Топологии
от чего зависит работоспособность сети?
Исправность компьютеров ( абонентов ), подключенных к сети. В некоторых случаях
поломка абонента может заблокировать работу всей сети. Иногда
неисправность абонента не влияет на работу сети в целом, не мешает
остальным абонентам обмениваться информацией.
Исправность сетевого оборудования, то есть технических средств, непосредственно
подключенных к сети (адаптеры, трансиверы, разъемы и т.д.). Выход из строя сетевого
оборудования одного из абонентов может сказаться на всей сети, но может
нарушить обмен только с одним абонентом.
Целостность кабеля сети. При обрыве кабеля сети (например, из-за механических
воздействий) может нарушиться обмен информацией во всей сети или в одной из ее частей.
Для электрических кабелей столь же критично короткое замыкание в кабеле.
Ограничение длины кабеля, связанное с затуханием распространяющегося по нему сигнала.
Как известно, в любой среде при распространении сигнал ослабляется (затухает). И чем
большее расстояние проходит сигнал, тем больше он затухает (рис. 1.8). Необходимо
следить, чтобы длина кабеля сети не была больше предельной длины Lпр, при превышении
которой затухание становится уже неприемлемым (принимающий абонент не распознает
ослабевший сигнал)
14
МАИ, каф 806, Сети ЭВМ
Топологии сетей
Классификация
Топология «Шина»
пассивная топология
отражение сигнала
Терминатор
нарушение целостности сети
Скорость передачи данных
Самым серьезным недостатком "общей шины" является ее недостаточная надежность: любой дефект
кабеля или какого-нибудь из многочисленных разъемов полностью парализует всю сеть. Другой
недостаток "общей шины" — невысокая производительность, так как при таком способе подключения в
каждый момент времени только один компьютер может передавать данные по сети, поэтому пропускная
способность канала связи всегда делится между всеми узлами сети.
15
МАИ, каф 806, Сети ЭВМ
Топологии сетей
классификация
Топология «Звезда»
Концентратор
Нарушение целостности сети
Ограничение размеров сети
Топология звезда образуется в том
случае, когда каждый компьютер с
помощью отдельного кабеля
подключается к общему центральному
устройству, называемому концентратором.
В функции концентратора входит
направление передаваемой компьютером
информации одному или всем остальным
компьютерам сети. В роли концентратора
может выступать как компьютер, так и
специализированное устройство, такое как
многовходовый повторитель, коммутатор
или маршрутизатор.
16
МАИ, каф 806, Сети ЭВМ17
Топологии сетей
классификация
Топология «Кольцо»
Передача маркера
Активная топология
Нарушение целостности сети
В сетях с кольцевой конфигурацией данные
передаются по кольцу от одного компьютера к
другому. Действительно, любая пара узлов
соединена здесь двумя путями — по часовой
стрелке и против. "Кольцо" представляет собой
очень удобную конфигурацию и для организации
обратной связи — данные, сделав полный
оборот, возвращаются к узлу-источнику. Поэтому
отправитель в данном случае может
контролировать процесс доставки данных
адресату. \
МАИ, каф 806, Сети ЭВМ18
Топологии сетей
классификация
МАИ, каф 806, Сети ЭВМ
Пакеты
Информация в локальных сетях, как правило, передается отдельными порциями, кусками,
называемыми в различных источниках пакетами (packets), кадрами (frames) или блоками.
Причем предельная длина этих пакетов строго ограничена (обычно величиной в несколько
килобайт). Ограничена длина пакета и снизу (как правило, несколькими десятками байт).
Существует некоторая оптимальная длина пакета (или оптимальный диапазон
длин пакетов ), при которой средняя скорость обмена информацией по сети будет
максимальна.
Пакет состоит
Стартовая комбинация битов или преамбула.
Сетевой адрес (идентификатор) принимающего абонента.
Сетевой адрес (идентификатор) передающего абонента.
Служебная информация, которая может указывать на тип пакета, его номер, размер,
формат, маршрут его доставки, на то, что с ним надо делать приемнику и т.д.
Данные ( поле данных).
Контрольная сумма пакета .
Стоповая комбинация.
19
МАИ, каф 806, Сети ЭВМ
Адресация [1/2]
Еще одной проблемой, которую нужно учитывать при объединении трех и более
компьютеров, является проблема их адресации, точнее сказать адресации их сетевых
интерфейсов.
Множество всех адресов, которые являются допустимыми в рамках некоторой схемы
адресации, называется адресным пространством. Адресное пространство может
иметь плоскую (линейную) или иерархическую организацию. В первом случае множество
адресов никак не структурировано.
20
МАИ, каф 806, Сети ЭВМ
Адресация [2/2]
Требования к адресам
адрес должен уникально идентифицировать сетевой интерфейс в сети любого масштаба;
схема назначения адресов должна сводить к минимуму ручной труд администратора и вероятность
дублирования адресов;
желательно, чтобы адрес имел иерархическую структуру, удобную для построения больших сетей;
адрес должен быть удобен для пользователей сети, а это значит, что он должен допускать символьное
представление, например Server3 или www.cisco.com;
адрес должен быть по возможности компактным, чтобы не перегружать память коммуникационной
аппаратуры – сетевых адаптеров, маршрутизаторов и т.п.
Адреса могут использоваться для идентификации:
отдельных интерфейсов;
их групп (групповые адреса);
сразу всех сетевых интерфейсов сети (широковещательные адреса).
Адреса могут быть:
числовыми и символьными;
аппаратными и сетевыми;
плоскими и иерахическими.
21
МАИ, каф 806, Сети ЭВМ22
Сети ЭВМ. Протоколы
Правила и соглашения по становлению связи и ее
поддержанию называются протоколом.
Иерархия протоколов
Назначение каждого уровня
обеспечить определенный сервис верхним
уровням;
сделать независимыми верхние уровни от
деталей реализаций сервиса на нижних
уровнях.
МАИ, каф 806, Сети ЭВМ23
Сети ЭВМ. Логический уровень протокола
на каждом уровне нужен механизм для
определения отправителей и получателей;
обнаружение и исправление ошибок;
сохранение исходной последовательности
данных при передаче;
на каждом уровне нужен механизм
предотвращающий ситуацию когда получатель
начинает "захлебываться" ;
не все процессы на любом уровне могут работать
с сообщениями произвольной длины
разбиение, передача и сборка сообщений
как быть если процесс работает со столь
короткими сообщениями, что их раздельная
пересылка не эффективна
когда между получателем и отправителем есть
несколько маршрутов: какой выбрать ?
МАИ, каф 806, Сети ЭВМ24
Сети ЭВМ. Сервисы
Сервис с соединением предполагает, что между получателем и отправителем сначала
устанавливается соединение, и только потом доставляется сервис. Пример - телефонная
сеть.
Сервис без соединения действует подобно почтовой службе. Каждое сообщение имеет
адрес получателя. В надлежащих точках оно маршрутизируется по нужному маршруту.
Независимо от других сообщений. При таком сервисе вполне возможно, что сообщение позже
посланное придет раньше. В сервисе с соединением - это невозможно.
Примитив Описание
Запрос Запрос к сервису на обработку события
Индикация Информирование о запросе
Ответ Отправка результата обработки события
Подтверждение Подтверждение получение ответа
МАИ, каф 806, Сети ЭВМ25
Сети ЭВМ. Сервис с соединением
CONNECT.request - запрос на установление соединения.
CONNECT.indication - сигнал для удаленной активности.
CONNECT.response - используется удаленной активностью
для согласия/несогласия на соединение.
CONNECT.confirm - cообщает активности, инициирующей
соединение, принято оно или нет.
DATA.request - запрос на передачу данных.
DATA.indication - сигнал поступления данных.
DISCONNECT.request - запрос на разрыв соединения.
DISCONNECT.indication - сигнал равнозначной активности
о запросе.
Пример: Телефонный звонок
1. CONNECT.request - Вы набираете номер друга.
2. CONNECT.indication - Он слышит звонок.
3. CONNECT.response - Он берет трубку.
4. CONNECT.confirm - Вы слышите, что гудки
прекратились.
5. DATA.request - Вы предлагаете ему встретиться.
6. DATA.indication - Он слышит Ваше приглашение.
5. DATA.request - Он говорит, что согласен.
6. DATA.indication - Вы слышите его ответ.
7. DISCONNECT.request - Он кладет трубку.
8. DISCONNECT.indication - Вы слышите, что он
положил трубку и кладете трубку
МАИ, каф 806, Сети ЭВМ
Типы связи
Последовательная и параллельная связь
Асинхронная и синхронная связь
Если о каком-то протоколе передачи данных говорят, что он асинхронный (asynchronous), то
это означает, что такой протокол не задает жестко моменты времени, когда следует посылать
очередную порцию (блок) данных. Асинхронный передатчик может посылать блоки данных
без всякой периодичности — например, как только накопится достаточное количество
данных, чтобы сформировать блок, или как только приемник заявит о готовности принять
очередной блок. Соответственно, асинхронный приемник все время переключается из
режима приема данных в состояние ожидания и обратно.
Полудуплексная и дуплексная связь
можно ли по этому каналу (или с использованием этого протокола) говорить в обе стороны, —
то есть может ли приемник стать передатчиком и наоборот. При полудуплексной связи и
приемник и передатчик информации передают данные— но не одновременно. В каждый
момент времени информация передается только в одну сторону.
26
МАИ, каф 806, Сети ЭВМ
Типы протоколов
«Вопрос-ответ»Эти протоколы основаны на общении небольшими порциями данных. Протокол общения обычно сильно
типизирован.
Данный тип протоколов является наиболее простым для обработки (требуется элементарный разбор строки с
вычленением данных). Но общаться таким протоколом на более-менее серьезных задачах не очень легко.
Таки протоколы хорошо подходят для пересылки небольших порций данных скалярных типов (строки, числа).
Тем не менее проектировать подобные протоколы тоже необходимо.
Примеры протоколов:
SMTP, POP3 (будут рассмотрены далее)
Пример команд
Пересылка данных: возьмем команду «SEND x1 x2 x3 x4 x5 x6 x7 x8 x9 x10» как команду посылки от клиента
и «OK SEND» как ответ сервера.
Получение ответа: условимся, что сервер посылает «ANSWER STR строка» (если ответ — строка) или
«ANSWER NUM число» (если ответ — число). Клиент отвечает командой «OK ANSWER».
27
МАИ, каф 806, Сети ЭВМ
Типы протоколов
«Структуры»
Данный тип протокола является наиболее распространенным. Его основой является жесткая
типизация порции отправляемых данных. То есть мы заранее уславливаемся, что во всех
пакетах по такому-то смещению и такой-то длины будут лежать такие-то данные (смещение и
длина некоторых полей могут также задаваться в структуре, но в основном используются
изначально заданные смещения). Такими протоколами являются практически все
низкоуровневые протоколы.
Пример: TCP
28
Бит 0 — 3 4 — 9 10 — 15 16 — 31
0 Порт источника Порт назначения
32 Номер последовательности
64 Номер подтверждения
96Смещение
данных
Зарезервирова
ноФлаги Окно
128 Контрольная сумма Указатель важности
160 Опции (необязательное)
160/19
2+ Данные
МАИ, каф 806, Сети ЭВМ
Типы протоколов
«Теги»
Например, различные «XML-подобные» протоколы. Такие протоколы хоть и являются крайне
избыточными, но тем не менее легко обрабатываются и являются абсолютно гибкими.
Основными их проблемами являются избыточность и не очень высокая скорость обработки.
Основной ошибкой проектирования подобных протоколов является желание впихнуть все и
сразу. Необходимо же как можно четче сформулировать требования к протоколу и вычленить
то подмножество функционала, которое действительно необходимо. Такой подход к
проектированию возможно и является не слишком расширяемым, но зато позволит нам
сэкономить на времени обработки.
Пример:
SOAP (будет рассмотрен далее)
29
МАИ, каф 806, Сети ЭВМ
Типы протоколов
«Теги+структуры»
Позволяет объединить высокую скорость разбора и гибкость.
Пакеты данного протокола разделяются по типам. Также можно спроектировать дерево
подчинения типов (например пакет А может входить только в пакет В, а отдельно идти не
может). Основой таких пакетов является жестко заданная заголовочная структурная часть
(для каждого типа своя)+нежесткая часть данных (такой же подход бывает используется и в
структурных данных при переменной длине последнего параметра в структуре).
Разбор таких протоколов хоть и сложнее, чем разбор структурных протоколов, но легче и
быстрее чем разбор чисто теговых протоколов.
Обычно тип пакета пишется первым полем в заголовочной части и нам достаточно считать
его и вызвать необходимую функцию, которая скопирует заголовок в структуру, а данные в
кусок памяти (обычно достаточно char*, но в некоторых случаях удобнее копировать сразу в
массив неких структур).
Основной ошибкой при проектировании является желание сделать «как в теговом протоколе»
и создать кучу разных типов с мелкими заголовками. Это приводит к потере высокой скорости
разбора и сводит на нет все преимущества этого типа. Таким образом необходимо
балансировать между неповоротливостью и низкой скоростью. Как показала практика, в
большинстве случаев является идеальным разбитие на теги такое же как разбитие на
классы, если бы этот протокол был бы обычной структурой данных.
30
МАИ, каф 806, Сети ЭВМ31
Сети ЭВМ. Эталонная модель OSI
Каждый уровень отражает надлежащий уровень
абстракции.
Каждый уровень имеет строго определенную
функцию.
Эта функция выбиралась прежде всего так, чтобы
можно было определить международный
стандарт.
Границы выбирались так, чтобы минимизировать
поток информации через интерфейсы.
Число уровней должно быть достаточно большим,
чтобы не объединять разные функции на одном
уровне и оно должно быть достаточно малым,
чтобы архитектура не была громоздкой.
МАИ, каф 806, Сети ЭВМ32
Сети ЭВМ. Эталонная модель OSI
Уровни
Физический уровень
Уровень канала данных
Сетевой уровень
Транспортный уровень
Уровень сессии
Уровень представления
Уровень приложений
Передача данных
МАИ, каф 806, Сети ЭВМ
№1 Физический уровень
Физический уровень отвечает за передачу
последовательности битов через канал
связи. Основной проблемой является как
гарантировать что если на одном конце
послали 1, то на другом получили 1, а не 0.
На этом уровне решают такие вопросы
каким напряжением надо представлять 1,
а каким - 0; сколько микросекунд тратиться
на передачу одного бита; следует ли
поддерживать передачу данных в обоих
направлениях одновременно; как
устанавливается начальное соединение и
как оно разрывается; каково количество
контактов на сетевом разъеме, для чего
используется каждый контакт. Здесь в
основном вопросы механики, электрики.
33
МАИ, каф 806, Сети ЭВМ
№2 Уровень канала данных
Основной задачей уровня канала данных -
превратить несовершенную среду
передачи в надежный канал, свободный от
ошибок передачи. Эта задача решается
разбиением данных отправителя на
фреймы (обычно от нескольких сотен до
нескольких тысяч байтов), передачей
фреймов последовательно и обработкой
фреймов уведомления, поступающих от
получателя. Поскольку физический
уровень не распознает структуры в
передаваемых данных, то это целиком и
полностью задача канала данных
определить границы фрейма. Эта задача
решается введением специальной
последовательности битов, которая
добавляется в начало и в конец фрейма и
всегда интерпретируется как границы
фрейма.
34
МАИ, каф 806, Сети ЭВМ
№3 Сетевой уровень
Сетевой уровень отвечает за
функционирование подсети. Основной
проблемой здесь является как
маршрутизировать пакеты от отправителя
к получателю. Маршруты могут быть
определены заранее и прописаны в
статической таблице, которая не
изменяется. Они могут определяться в
момент установления соединения.
Наконец, они могут строиться динамически
в зависимости от загрузка сети.
Если в подсети циркулирует слишком
много пакетов, то они могут использовать
одни и те же маршруты, что будет
приводить к заторам. Эта проблема так же
решается на сетевом уровне
35
МАИ, каф 806, Сети ЭВМ
№4 Транспортный уровень
Основная функция транспортного уровня
это: принять данные с уровня сессии,
разделить, если надо, на более мелкие
единицы, передать на сетевой уровень и
позаботиться, чтобы все они дошли в
целостности до адресата. Все это должно
быть сделано эффективно и так, чтобы
скрыть от вышележащего уровня
непринципиальные изменения на нижних.
В нормальных условиях транспортный
уровень должен создать специальное
сетевое соединение для каждого
транспортного соединения по запросу
уровня сессии. Если транспортное
соединение требует высокой пропускной
способности, то транспортный уровень
может создать несколько сетевых
соединений, между которыми
транспортный уровень буден
распределять передаваемые данные
36
МАИ, каф 806, Сети ЭВМ
№5 Уровень сессий
Уровень сессии позволяет пользователям
на разных машинах (напомним что
пользователем может быть программа)
устанавливать сессии. Сессия позволяет
передавать данные, как это может делать
транспортный уровень, но кроме этого этот
уровень имеет более сложный сервис,
полезный в некоторых приложениях.
Например, вход в удаленную систему,
передать файл между двумя
приложениями.
Одним из видов услуг на этом уровне -
управление диалогом. Потоки данных
могут быть разрешены в обоих
направлениях одновременно, либо
поочередно в одном направлении. Сервис
на уровне сессии будет управлять
направлением передачи.
37
МАИ, каф 806, Сети ЭВМ
№6 Уровень представления
Уровень представления предоставляет
решения для часто возникающих проблем,
чем облегчает участь пользователей. В
основном это проблемы семантики и
синтаксиса передаваемой информации.
Этот уровень имеет дело с информацией,
а не с потоком битов.
Типичным примером услуги на этом
уровне - унифицированная кодировка
данных. Дело в том, что на разных
машинах используются разные способы
кодировки ASCII, Unicode и т.п. для
символов, разные способы представления
целых - в прямом, обратном или
дополнительном коде, нумирация бит в
байте слева направо или наоборот и т.п.
38
МАИ, каф 806, Сети ЭВМ
№7 Уровень приложений
Реализует сервисы предоставляемые
пользователю.
Пример - передача файлов. Разные
операционные системы используют
разные механизмы именования,
представления текстовых строк и т.д. Для
передачи файлов между разными
системами надо преодолевать все такие
различия. Для этого есть приложение FTP,
также расположенное на уровне
приложений. На этом же уровне
находятся: электронная почта, удаленная
загрузка программ, удаленный просмотр
информации и т.д.
39
МАИ, каф 806, Сети ЭВМ
IEEE Project 802
развитие, уточнение модели OSI
Относятся к нижним двум уровням модели OSI и делятся на двенадцать категорий
802.1 – объединение сетей с помощью мостов и коммутаторов
802.2 – управление логической связью на подуровне LLC.
802.3 – локальная сеть с методом доступа CSMA/CD и топологией шина (Ethernet).
802.4 – локальная сеть с топологией шина и маркерным доступом (Token-Bus).
802.5 – локальная сеть с топологией кольцо и маркерным доступом (Token-Ring).
802.6 – городская сеть (Metropolitan Area Network, MAN) с расстояниями между
абонентами более 5 км.
802.7 – широкополосная технология передачи данных.
802.8 – оптоволоконная технология.
802.9 – интегрированные сети с возможностью передачи речи и данных.
802.10 – безопасность сетей, шифрование данных.
802.11 – беспроводная сеть по радиоканалу (WLAN – Wireless LAN).
802.12 – локальная сеть с централизованным управлением доступом по приоритетам
запросов и топологией звезда (100VG-AnyLAN).
40
МАИ, каф 806, Сети ЭВМ
Сетевые устройства
Сетевые адаптеры (они же контроллеры, карты, платы, интерфейсы, NIC – Network
Interface Card) – это основная часть аппаратуры локальной сети. Назначение сетевого
адаптера – сопряжение компьютера (или другого абонента) с сетью, то есть обеспечение
обмена информацией между компьютером и каналом связи в соответствии с принятыми
правилами обмена.
Трансиверы или приемопередатчики (от английского TRANsmitter + reCEIVER) служат для
передачи информации между адаптером и кабелем сети или между двумя сегментами
(частями) сети. Трансиверы усиливают сигналы, преобразуют их уровни или преобразуют
сигналы в другую форму (например, из электрической в световую и
обратно). Трансиверами также часто называют встроенные в адаптер приемопередатчики.
Репитеры или повторители (repeater) выполняют более простую функцию, чем трансиверы.
Они не преобразуют ни уровни сигналов, ни их физическую природу, а только
восстанавливают ослабленные сигналы (их амплитуду и форму), приводя их к исходному
виду. Цель такой ретрансляции сигналов состоит исключительно в увеличении длины сети
Коммутаторы (свичи, коммутирующие концентраторы, switch), как и концентраторы, служат
для соединения сегментов в сеть. Они также выполняют более сложные функции, производя
сортировку поступающих на них пакетов. Коммутаторы передают из одного сегмента сети в
другой не все поступающие на них пакеты, а только те, которые адресованы компьютерам из
другого сегмента.
41
МАИ, каф 806, Сети ЭВМ42
Общие понятия
классификация
1. Одноранговые сети
2. Сети на основе сервера
Выбор тина сети зависит от многих факторов:
•размера предприятия;
•необходимого уровня безопасности:
•вида бизнеса;
•уровня доступности административной поддержки;
•объема сетевого трафика;
•потребностей сетевых пользователей;
•финансовых затрат.
МАИ, каф 806, Сети ЭВМ
Сетевые устройства
Мосты – наиболее простые устройства, служащие для объединения сетей с разными
стандартами обмена. В последнем случае мост, как и коммутатор, только разделяет
нагрузку сегментов, повышая тем самым производительность сети в целом. В отличие
от коммутаторов мосты принимают поступающие пакеты целиком и в случае
необходимости производят их простейшую обработку.
43
МАИ, каф 806, Сети ЭВМ
Сетевые устройства
Маршрутизаторы осуществляют выбор оптимального маршрута для каждого пакета с
целью избежания чрезмерной нагрузки отдельных участков сети и обхода поврежденных
участков. Они применяются, как правило, в сложных разветвленных сетях, имеющих
несколько маршрутов между отдельными абонентами. Маршрутизаторы не преобразуют
протоколы нижних уровней, поэтому они соединяют только сегменты одноименных сетей.
44