Сетевые технологии

Функции и характеристики сетевых адаптеров. Особенности применения мостов-маршрутизаторов. Назначение и функции повторителей. Основные виды передающего оборудования глобальных сетей. Назначение и типы модемов. Принципы работы оборудования локальных сетей.

Рубрика Коммуникации, связь, цифровые приборы и радиоэлектроника
Вид контрольная работа
Язык русский
Дата добавления 14.03.2015
Размер файла 143,7 K

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru

Размещено на http://www.allbest.ru

Введение

Когда-то, на заре информационной революции, когда компьютеры были весьма громоздкими, дорогостоящими, и, чаще всего, были атрибутом какой-нибудь научной организации, невозможно было даже представить себе ту степень участия компьютеров в нашей жизни, которая есть сейчас.

Но со временем возникла необходимость не только в вычислительной мощности отдельно взятого компьютера, но и в объединении нескольких компьютеров в единую вычислительную сеть с целью повысить объем и производительность проводимых вычислений, также созрела необходимость в обмене информацией между компьютерами.

Современное производство требует высоких скоростей обработки информации, удобных форм ее хранения и передачи. Необходимо также иметь динамичные способы обращения к информации, способы поиска данных в заданные временные интервалы; реализовывать сложную математическую и логическую обработку данных.

Управление крупными предприятиями, управление экономикой на уровне страны требуют участия в этом процессе достаточно крупных коллективов. Такие коллективы могут располагаться в различных районах города, в различных регионах страны и даже в различных странах. Для решения задач управления, обеспечивающих реализацию экономической стратегии, становятся важными и актуальными скорость и удобство обмена информацией.

Актуальность данной работы в том, что сетевые технологии используются практически повсеместно.

1. Функции сетевых адаптеров

Функции и характеристики сетевых адаптеров

Сетевой адаптер и его драйвер в компьютерной сети выполняют функцию физического уровня и MAC - уровня. Сетевой адаптер и драйвер осуществляют прием и передачу кадра. Данная операция проходит в несколько этапов. Чаще всего взаимодействие протоколов друг с другом внутри компьютера происходит посредством буферов, расположенных внутри оперативной памяти.

Перед тем, как установить сетевой адаптер на компьютер, нужно провести его конфигурирование. В том случае, если компьютер, операционная система и сам сетевой адаптер поддерживают стандарт Plug-and-Play, то адаптер и его драйвер проходят автоматическое конфигурирование. Если же данный стандарт не поддерживается, то сначала необходимо провести конфигурирование сетевого адаптера, а потом точно такие же параметры применить и в конфигурировании драйвера. В данном процессе многое зависит и от производителя сетевого адаптера, а также и от параметров и возможностей шины, для которой предназначается адаптер.

2. Выбор сетевого адаптера

При выборе сетевого адаптера необходимо учесть ряд факторов.

Архитектура сети. Сетевой адаптер должен быть специально разработан для данной архитектуры

Тип носителя. В Ethernet может использоваться толстый коаксиальный кабель (10Base5), тонкий коаксиальный кабель (10Base2) или витая пара (lOBaseT). Разъем сетевого адаптера должен быть совместим с разъемом на кабеле.

Скорость передачи данных. Если концентратор Ethernet рассчитан на 100 Мбит/с, то сетевой адаптер на 10 Мбит/с работать не будет.

Тип шины компьютера. Если используется портативный компьютер, то необходим интерфейс PCMCIA.

Шина компьютера -- это путь передачи сигналов на системной плате. Физически шина представляет собой 16 или 32 металлические дорожки на плате, к которым подключены процессор, память, дисководы и другие устройства компьютера.

ISA (Industry Standard Architecture). Предоставляет для сетевого адаптера 16- разрядное гнездо. Пластмасса гнезда обычно черного цвета, а само гнездо длиннее, чем гнездо PCI.

3. Назначение и функции повторителей

Основная функция повторителя (repeater), как это следует из его названия, - повторение сигналов, поступающих на его порт . Повторитель улучшает электрические характеристики сигналов и их синхронность, и за счет этого появляется возможность увеличивать общую длину кабеля между самыми удаленными в сети узлами.

Многопортовый повторитель часто называют концентратором или хабом, что отражает тот факт, что данное устройство реализует не только функцию повторения сигналов, но и концентрирует в одном центральном устройстве функции объединения компьютеров в сеть. Практически во всех современных сетевых стандартах концентратор является необходимым элементом сети, соединяющим отдельные компьютеры в сеть.

4. Назначение и функции концентраторов

Концентратор - устройство, у которого суммарная пропускная способность входных каналов выше пропускной способности выходного канала. Так как потоки входных данных в концентраторе больше выходного потока, то главной его задачей является концентрация данных. При этом возможны ситуации, когда число блоков данных, поступающее на входы концентратора, превышает его возможности. Тогда концентратор ликвидирует часть этих блоков.

Функции, выполняемые концентратором, близки к задачам, возложенным на мультиплексор. Наращиваемые (модульные) концентраторы позволяют выбирать их компоненты, не думая о совместимости с уже используемыми. Современные концентраторы имеют порты для подключения к разнообразным локальным сетям.

Концентратор является активным оборудованием. Концентратор служит центром (шиной) звездообразной конфигурации сети и обеспечивает подключение сетевых устройств.

5. Функции и особенности использования мостов

Сетевой мост, бридж (с англ.bridge)-- сетевое устройство второго уровня модели OSI, предназначенное для объединения сегментов (подсети) компьютерной сети в единую сеть.

Принцип работы

Сетевой мост работает на канальном уровне сетевой модели OSI, при получении кадра из сети, сверяет MAC-адрес последнего и если он не принадлежит данной подсети передаёт (транслирует) кадр дальше в тот сегмент, которому предназначался данный кадр. Если кадр принадлежит данной подсети, мост ничего не делает.

Функциональные возможности

Мост обеспечивает:

1) ограничение домена коллизий

2) задержку фреймов, адресованных узлу в сегменте отправителя

3) ограничение перехода из домена в домен ошибочных фреймов:

4) карликов фреймов меньшей длины, чем допускается по стандарту

5) фреймов с ошибками в CRC

6) фреймов с признаком «коллизия»

7) затянувшихся фреймов

Дополнительная функциональность:

1) Обнаружение (и подавление) петель (широковещательный шторм)

2) поддержку протокола Spanning tree (остовное дерево) для разрыва петель и обеспечения резервирования каналов.

3) Shortest Path Bridging является современной альтернативой старому семейству протоколов протокола Spanning tree

6. Приведите алгоритм связывающего дерева

Минимальное остовное дерево в связанном взвешенном неориентированном графе - это остовное дерево этого графа, имеющее минимальный возможный вес, где под весом дерева понимается сумма весов входящих в него рёбер.

Пример на рисунке 1.

Рисунок - 1 остовное дерево.

Пример минимального остовного дерева в графе. Числа на ребрах обозначают вес ребер.

Задача о нахождении минимального остовного дерева часто встречается в подобной постановке: допустим, есть n городов, которые необходимо соединить дорогами, так, чтобы можно было добраться из любого города в любой другой (напрямую или через другие города). Разрешается строить дороги между заданными парами городов и известна стоимость строительства каждой такой дороги. Требуется решить, какие именно дороги нужно строить, чтобы минимизировать общую стоимость строительства.

Эта задача может быть сформулирована в терминах теории графов как задача о нахождении минимального остовного дерева в графе, вершины которого представляют города, рёбра -- это пары городов, между которыми можно проложить прямую дорогу, а вес ребра равен стоимости строительства соответствующей дороги.

Существует несколько алгоритмов для нахождения минимального остовного дерева. Некоторые наиболее известные из них алгоритм Прима, алгоритм Краскала, алгоритм Борувки

7. Функции, таблицы и протоколы маршрутизаторов

Основная функция маршрутизатора - чтение заголовков пакетов сетевых протоколов, принимаемых по каждому порту и принятие решения о дальнейшем маршруте следования пакета по его сетевому адресу.

Функции маршрутизатора могут быть разбиты на 3 группы в соответствии с уровнями модели OSI:

1) уровень интерфейсов;

2) уровень сетевого протокола;

3) уровень протокола маршрутизации.

На нижнем уровне маршрутизатор обеспечивает физический интерфейс со средой передачи, включая линейное и логическое кодирование и др.

Таблица маршрутизации - электронная таблица (файл) или база данных, хранящаяся на маршрутизаторе или сетевом компьютере, которая описывает соответствие между адресами назначения и интерфейсами, через которые следует отправить пакет данных до следующего маршрутизатора. Является простейшей формой правил маршрутизации.

Таблица маршрутизации обычно содержит:

1) адрес сети или узла назначения

2) маску сети назначения

3) шлюз

4) интерфейс

5) метрику

В таблице может быть один, а в некоторых операционных системах и несколько шлюзов по умолчанию. Такой шлюз используется в сетях, для которых нет более конкретных маршрутов в таблице маршрутизации.

Типы записей в таблице маршрутизации:

1) маршрут до сети

2) маршрут до компьютера

3) маршрут по умолчанию

Протокол маршрутизации - сетевой протокол, используемый маршрутизаторами для определения возможных маршрутов следования данных в составной компьютерной сети. Применение протокола маршрутизации позволяет избежать ручного ввода всех допустимых маршрутов, что, в свою очередь, снижает количество ошибок, обеспечивает согласованность действий всех маршрутизаторов в сети и облегчает труд администраторов.

Протоколы маршрутизации делятся на два вида, зависящие от типов алгоритмов, на которых они основаны:

1) Дистанционно-векторные протоколы, основаны на Distance Vector Algorithm (DVA);

2) Протоколы состояния каналов связи, основаны на Link State Algorithm (LSA).

8. Особенности применения мостов-маршрутизаторов

Мост - это устройство комплексирования компьютерной сети. Эти устройства, как и репитеры, могут:

1) увеличивать размер сети и количество РС в ней;

2) соединять разнородные сетевые кабели. Однако принципиальным их отличием является то, что они работают на канальном уровне модели OSI, т.е. на более высоком, чем репитеры и учитывают больше особенностей передаваемых данных, позволяя:

3) восстанавливать форму сигналов, но делая это на уровне пакетов;

4) соединять разнородные сегменты сети и переносить между ними пакеты;

5) повысить производительность, эффективность, безопасность и надежность сетей.

Принципы работы мостов

Работа моста основана на принципе, согласно которому все узлы сети имеют уникальные сетевые адреса, и мост передает пакеты исходя из адреса узла назначения.

Мосты позволяют увеличить дальность охвата сети, работая в качестве повторителей.

Маршрутизатор - это устройство для соединения сетей, использующих различные архитектуры и протоколы. Работая на сетевом уровне модели OSI, они могут:

1) коммутировать и направлять пакеты через несколько сетей;

2) определять наилучший путь для их передачи;

3) обходить медленные и неисправные каналы;

4) отфильтровывать широковещательные сообщения;

5) действовать как барьер безопасности между сетями.

Маршрутизатор в отличие от моста имеет свой адрес и используется как промежуточный пункт назначения.

Принцип работы маршрутизатора

Работа маршрутизатора основывается на хранимой в его памяти таблице. Однако, эта таблица существенно отличается от таблиц мостов тем, что она содержит не адреса узлов, а адреса сетей. Для каждого протокола, используемого в сети, строится своя таблица, которая включает:

1) все известные адреса сетей;

2) способы связи с другими сетями;

3) возможные пути маршрутизации;

4) стоимости передачи данных по этим путям.

Маршрутизаторы, принимая пакеты, не проверяют адрес узла назначения, а выделяют только адрес сети. Они пропускают пакет, если адрес сети известен, передавая его маршрутизатору, который обслуживает сеть назначения.

Типы маршрутизаторов и их отличие от мостов

Так же как и мосты, маршрутизаторы бывают локальными и удаленными. По типу работы выделяют статические и динамические маршрутизаторы:

1) статические требуют, чтобы администратор сети вручную создавал и конфигурировал таблицу маршрутизации, а также указал каждый маршрут;

2) динамические автоматически определяют маршруты и поэтому требуют минимальной настройки и конфигурации. Они сложнее и дороже, т. к. принимают отдельное решение по каждому пакету.

Отличие мостов и маршрутизаторов в том, что:

Мост работает на канальном уровне и "видит" только адрес узла; распознавая его, передает в нужный сегмент сети; не определив адрес, пересылает во все сегменты;

Мост может распознать только один путь между сетями, а маршрутизатор из многих находит лучший.

В настоящее время стали использоваться мосты - маршрутизаторы - устройства, которые соединили в себе лучшие свойства мостов и маршрутизаторов: для одних протоколов они действуют как мосты; для других - как маршрутизаторы.

9. Функции коммутаторов

Принцип работы коммутатора. Коммутатор хранит в памяти таблицу коммутации, в которой указывается соответствие MAC-адреса узла порту коммутатора. При включении коммутатора эта таблица пуста и он работает в режиме обучения. В этом режиме поступающие на какой-либо порт данные передаются на все остальные порты коммутатора. При этом коммутатор анализирует фреймы (кадры) и, определив MAC-адрес хоста-отправителя, заносит его в таблицу на некоторое время. Впоследствии, если на один из портов коммутатора поступит кадр, предназначенный для хоста, MAC-адрес которого уже есть в таблице, то этот кадр будет передан только через порт, указанный в таблице. Если MAC-адрес хоста-получателя не ассоциирован с каким-либо портом коммутатора, то кадр будет отправлен на все порты, за исключением того порта, с которого он был получен. Со временем коммутатор строит таблицу для всех активных MAC-адресов, в результате трафик локализуется. Стоит отметить малую латентность (задержку) и высокую скорость пересылки на каждом порту интерфейса.

10. Операции, выполняемые шлюзами

Шлюзы (gateway) - устройства, позволяющие объединить вычислительные сети, использующие различные протоколы OSI на всех ее уровнях; они выполняют протокольное преобразование для всех семи уровней управления модели OSI. Кроме функций маршрутизаторов они выполняют еще и преобразование формата информационных пакетов и их перекодирование, что особенно важно при объединении неоднородных сетей.

11. Основные виды передающего оборудования глобальных сетей

Передающее оборудование глобальных сетей предназначено для работы в обычных телефонных сетях, а также на выделенных линиях, таких как Т-линии и ISDN-линии. Они могут иметь аналоговые компоненты или же быть полностью цифровыми (как для ISDN-коммуникаций). Чаще всего это оборудование либо преобразует сигнал для передачи на большие расстояния, либо создает множество каналов внутри одной коммуникационной среды, обеспечивая тем самым более высокую пропускную способность.

Основные виды передающего оборудования глобальных сетей:

1) мультиплексоры;

2) группы каналов;

3) частные телефонные сети;

4) телефонные модемы;

5) адаптеры ISDN;

6) кабельные модемы;

7) модемы и маршрутизаторы DSL;

8) серверы доступа;

9) маршрутизаторы.

12. Характеристики технологий, используемых мультиплексорами

Mультиплексор - устройство, имеющее несколько сигнальных входов, один или более управляющих входов и один выход. Мультиплексор позволяет передавать сигнал с одного из входов на выход; при этом выбор желаемого входа осуществляется подачей соответствующей комбинации управляющих сигналов.

Аналоговые и цифровые мультиплексоры значительно различаются по принципу работы. Первые электрически соединяют выбранный вход с выходом. Вторые же не образуют прямого электрического соединения между выбранным входом и выходом, а лишь «копируют» на выход логический уровень с выбранного входа. Аналоговые мультиплексоры иногда называют ключами или коммутаторами.

Мультиплексоры могут использоваться в делителях частоты, триггерных устройствах, сдвигающих устройствах и др. Мультиплексоры могут использоваться для преобразования параллельного двоичного кода в последовательный. Для такого преобразования достаточно подать на информационные входы мультиплексора параллельный двоичный код, а сигналы на адресные входы подавать в такой последовательности, чтобы к выходу поочередно подключались входы, начиная с первого и заканчивая последним.

13. Назначение, характеристики и типы модемов

Модем (составленный из слов модулятор и демодулятор) - устройство, применяющееся в системах связи для физического сопряжения информационного сигнала со средой его распространения, где он не может существовать без адаптации.

Модулятор в модеме осуществляет модуляцию несущего сигнала при передаче данных, то есть изменяет его характеристики в соответствии с изменениями входного информационного сигнала, демодулятор осуществляет обратный процесс при приёме данных из канала связи. Модем выполняет функцию оконечного оборудования линии связи.

Виды компьютерных модемов:

1) Внешний модем

2) Внутренний модем для шины PCI

3) Аппаратный модем промышленного класса

По типу сети и соединения:

Модемы для телефонных линий-модемы для коммутируемых телефонных линий - используют коммутируемый удалённый доступ.

ISDN - модемы для цифровых коммутируемых телефонных линий.

DSL - используются для организации выделенных линий средствами обычной телефонной сети. Отличаются от коммутируемых модемов тем, что используют другой частотный диапазон, а также тем, что по телефонным линиям сигнал передается только до АТС.

Кабельные модемы - используются для обмена данными по специализированным кабелям.

Радиомодемы - работают в радиодиапазоне, используют собственные наборы частот и протоколы:

Беспроводные модемы - работают по протоколам сотовой связи или Wi-Fi.

Спутниковые модемы-- используются для организации спутникового Интернета. Принимают и обрабатывают сигнал, полученный со спутника.

PowerLine-модемы- используют технологию передачи данных по проводам бытовой электрической сети.

Виды модемов

Имеется два вида: внешние, подключаемые к СОМ-порту или USB-порту, и внутренние, подключаемые в PCI-разъем на материнской плате ПК.

Внешний модем. Недостатки: нужна отдельная розетка, занимает рабочее пространство на столе. Преимущества: контролирование пользователем параметров работы модема посредством сигнальных индикаторов, стабильность работы, возможность отключения устройства без выключения ПК.

Внутренний модем. Недостатки: более низкая производительность, нежели у внешних модемов, отсутствие возможности визуального контроля параметров, сложность отключения устройства. Достоинства: компактность, низкая цена.

14. Структура и формат фрейма X.25

Сети Х.25. Сетями Х.25 называют сети передачи данных с коммутацией пакетов, доступ к которым и их функционирование производится в соответствии с рекомендацией МККТТ Х.25. Данная рекомендация, представляющая, по существу, международный стандарт на сети Х.25, в материалах МККТТ носит название «Стык между оконечным оборудованием данных (ООД) и аппаратурой окончания канала данных (АКД) для терминалов, работающим в пакетном режиме по сетям данных общего пользования». Необходимо отметить, что рекомендация Х.25 описывает не только интерфейс доступа пользователя в сеть передачи данных, но и включает стандарты на протоколы канального и сетевого уровней, что в целом регламентирует процедуры взаимодействия удаленных абонентов через сеть передачи данных.

Широкое распространение сетей Х.25 объясняется рядом достоинств, главное из которых - способность обеспечивать передачу данных оптимальным образом по телефонным сетям общего пользования, в том числе и по телефонным каналам, организованным на базе аналоговых систем передачи. В таких аналоговых телефонных каналах связи стандарт Х.25 позволяет достигать максимально возможных на указанных каналах скорости и достоверности передачи данных. Это обеспечивается за счет возможности изменения длины кадра (блока информации, передаваемого на канальном уровне) и применения механизма обнаружения ошибок методом циклического кодирования и исправления ошибок путем повторной передачи искаженных кадров.

15. Принципы работы ISDN-сетей

ISDN (англ.Integrated Services Digital Network)-- цифровая сеть с интеграцией служб. Позволяет совместить услуги телефонной связи и обмена данными.

Принцип работы

Для объединения в сети ISDN различных видов трафика используется технология TDM. Для каждого типа данных выделяется отдельная полоса, называющаяся элементарным каналом. Для этой полосы гарантируется фиксированная, согласованная доля полосы пропускания. Выделение полосы происходит после подачи сигнала CALL по отдельному каналу, называющемуся каналом внеканальной сигнализации.

16. Основные понятия технологии ADSL

ADSL (Asymmetric Digital Subscriber Line-- асимметричная цифровая абонентская линия) - модемная технология, в которой доступная полоса пропускания канала распределена между исходящим и входящим трафиком асимметрично. Так как у большинства пользователей объём входящего трафика значительно превышает объём исходящего, то скорость исходящего трафика значительно ниже. Это ограничение стало проявляться шире в связи с распространением пиринговых сетей и видеосвязи

Принцип действия

Технология ADSL представляет собой вариант DSL, в котором доступная полоса пропускания канала распределена между исходящим и входящим трафиком несимметрично -- для большинства пользователей входящий трафик значительно более существенен, чем исходящий, поэтому предоставление для него большей части полосы пропускания вполне оправдано

17. Приведите примеры дополнительных протоколов глобальных сетей

Протокол PPP

Этот протокол разработан группой IETF (Internet Engineering Task Force) как часть стека TCP/IP для передачи кадров информации по последовательным глобальным каналам связи взамен устаревшего протокола SLIP (Serial Line IP).

Протокол PPP стал фактическим стандартом для глобальных линий связи при соединении удаленных клиентов с серверами и для образования соединений между маршрутизаторами в корпоративной сети. При разработке протокола PPP за основу был взят формат кадров HDLC и дополнен собственными полями.

Основное отличие РРР от других протоколов канального уровня состоит в том, что он добивается согласованной работы различных устройств с помощью переговорной процедуры, во время которой передаются различные параметры, такие как качество линии, протокол аутентификации и инкапсулируемые протоколы сетевого уровня. Переговорная процедура происходит во время установления соединения.

Протокол РРР основан на четырех принципах: переговорное принятие параметров соединения, многопротокольная поддержка, расширяемость протокола, независимость от глобальных служб.

Протокол, в соответствии с которым принимаются параметры соединения, называется протоколом управления связью (Link Control Protocol, LCP). Протокол, который позволяет конечным узлам договориться о том, какие сетевые протоколы будут передаваться в установленном соединении, называется протоколом управления сетевым уровнем (Network Control Protocol, NCP). Внутри одного РРР - соединения могут передаваться потоки данных различных сетевых протоколов

18. Назовите общие свойства протоколов локальной сети

Протоколы локальных сетей

Протокол - это совокупность специальных правил, а также технических процедур, которые регулируют порядок и способ осуществления связи между компьютерами, которые объединены в какую либо сеть.

Следует запомнить три самых важных момента:

В настоящее время существует множество протоколов. Все они принимают активное участие в осуществлении связи, но каждый из них выполняет разные задачи, имеет преимущества и недостатки, по сравнению с другими.

Все протоколы предназначены для работы на разных протоколах OSI. Благодаря уровню, на котором работает протокол, определяются его основные функции.

Несколько протоколов, работающих одновременно называются стеком. Уровни в стеке протоколов полностью совпадают с уровнем OSI. Совокупность уровней стека определяет его функции.

Работа протоколов

Если посмотреть на передачу данных посредством сети с технической точки зрения, то она осуществляется шагами, которые выполняются в специальной последовательности. Для каждого из таких шагов существует свой протокол.

На компьютере-отправителе последовательность действии выполняется сверху вниз, а на получателе наоборот.

Компьютер - отправитель

В соответствии с протоколом отправляющий компьютер должен выполнять такую последовательность действий:

1) Разбивает файл на пакеты информации;

2) Добавляется к каждому пакету адрес, чтобы получающий компьютер мог определить, что данные передаются именно ему;

3) Осуществляет подготовку передачи данных через сетевую карту.

Компьютер - получатель

1) Осуществляет принятие данных из сетевого кабеля

2) Передает пакеты данных через сетевой адаптер

3) Извлекает и удаляет из пакета адресную и другую служебную информацию;

4) Копирует куски файла из пакетов в буфер, затем объединяет их в исходный файл;

5) Передает приложению информацию в том виде, в котором оно использует;

6) Для того, чтобы операция прошла успешно нужно, чтобы протоколы компьютера-отправителя и компьютера-получателя одинаково разбивали файлы на пакеты.

Маршрутизируемые и немаршрутизируемые протоколы

Данные, которые передаются из одной локальной сети в другую по одному из всевозможных маршрутов принято называть маршрутизированными. Точно так же называются протоколы, которые поддерживают передачу файлов по нескольким маршрутам.

Протоколы в многоуровневой архитектуре

Несколько одновременно работающих протоколов обеспечивают такие операции с информацией:

1) подготовку;

2) передачу;

3) прием;

4) другие действия.

Только при помощи разбиения на уровни работа протоколов может быть синхронизированна.

19. Определите назначение протоколов IPX/SPX

IPX/SPX (от англ. Internetwork Packet eXchange/Sequenced Packet eXchange - межсетевой обмен пакетами/последовательный обмен пакетами) - стек протоколов, используемый в сетях Novell NetWare. Протокол IPX обеспечивает сетевой уровень (доставку пакетов, аналог IP), SPX - транспортный и сеансовый уровни (аналог TCP).

IPX/SPX считался оптимальным для применения в локальных вычислительных сетях, в то время как TCP/IP предполагался более эффективным для глобальных сетей.

20. Протоколы используемые вместе с серверами NetWare

Таблица 1 - Протоколы используемые вместе с серверами NetWare

Аббревиатура

Описание

Уровень модели OSI

IPX Internetwork Packet Exchange

Используется как основной протокол передачи данных для приложений Ethernet.

Сетевой и Транспортный

LSL Link Support Layer

Используется вместе с ODI-драйвером для поддержки нескольких протоколов на одном сетевом адаптере

Канальный

MLID Multiple Link Interface Driver

Соединяет два или несколько каналов в одну телекоммуникационную линию.

Канальный

NCP NetWare Core Protocol

Часть операционной системы, обеспечивает обмен данными между клиентами и серверами при обращении к приложениям или открытым файлам, находящимся на сервере NetWare

Сеансовый, Представительский и Прикладной

NLSP NetWare Link Services Protocol

Обеспечивает пакеты IPX информацией о маршрутизации

Сетевой

RIP Routing Information Protocol

Собирает информацию о маршрутизации для серверов, которые обеспечивают работу служб маршрутизации

Сетевой

SPX SequencedPacket Exchange

Предоставляет прикладным программам механизм передачи данных

Транспортный

21. Область применения протокола NetBEUI

Протокол NetBEUI разрабатывался в то время, когда компьютерные сети в первую очередь означали локальные сети для относительно небольшого количества компьютеров. В процессе проектирования не учитывались особенности корпоративных сетей с маршрутизацией пакетов. По этой причине протокол NetBEUI нельзя маршрутизировать и лучше всего его применять в небольших локальных сетях под управлением относительно старых операционных систем компаний Microsoft и IBM:

1) Microsoft Windows 3.1 или 3.11;

2) Microsoft Windows 95;

3) Microsoft Windows 98;

4) Microsoft LAN Manager;

5) Microsoft LAN Manager for UNIX;

6) Microsoft Windows NT 3.51 или 4.0

7) IBM PCLAN;

8) IBM LAN Server.

При переводе сети с Windows NT Server на Windows 2000 или Windows Server 2003 в первую очередь настройте серверы и рабочие станции, использующие NetBEUI, на работу с TCP/IP. Хотя системы Windows 2000 и поддерживают NetBEUI, компания Microsoft не рекомендует применять этот протокол более поздних операционных системах. Однако в том случае, если сеть небольшая и не требуется доступ к Интернету, то протокол NetBEUI может оказаться более эффективным, чем TCP/IP.

22. Приведите примеры протоколов и приложений, входящих в стек TCP/IP

Стек протоколов TCP/IP - набор сетевых протоколов передачи данных, используемых в сетях, включая сеть Интернет. Название TCP/IP происходит из двух наиважнейших протоколов семейства - Transmission Control Protocol (TCP) и Internet Protocol (IP), которые были разработаны и описаны первыми в данном стандарте.

Протоколы работают друг с другом в стеке (англ. stack, стопка) -- это означает, что протокол, располагающийся на уровне выше, работает «поверх» нижнего, используя механизмы инкапсуляции.

Стек протоколов TCP/IP включает в себя четыре уровня:

1) прикладной уровень (application layer),

2) транспортный уровень (transport layer),

3) сетевой уровень (network layer),

4) канальный уровень (link layer).

Протоколы этих уровней полностью реализуют функциональные возможности модели OSI. На стеке протоколов TCP/IP построено всё взаимодействие пользователей в IP-сетях. Стек является независимым от физической среды передачи данных.

23. Назовите протоколы и приложения, работающие в стеке SNA

Таблица 2 - протоколы и приложения, работающие в стеке SNA

Название

Описание

Уровень модели SNA

APPN Advanced Peer-to-Peer Networking (улучшенный протокол одноранговых сетей)

Обеспечивает одноранговые взаимодействия между устройствами

Управление передачей

CICS Customer InformationControl System (абонентская информационно управляющая система)

Программная среда, предоставляющая программистам базовые средства взаимодействия с архитектурой SNA. Альтернативой IMS является CICS

Управление потоком данных и Предста-вительские службы

DDM Distributed DataManagement (управление распределен-ными данными)

Программы, обеспечивающие удаленный доступ к информации, хранящейся на мэйнфреймах IBM

Службы транзакций

IMS Information Management System (информационно-управляющая система)

Программная среда, предоставляющая программистам базовые средства взаимодействия с архитектурой SNA. Альтернативой IMS является CICS

Управление потоком данных Предста-вительские службы

NCP Network Control Program(программа управления сетью)

Обеспечивает адресацию физических устройств и дополнительную логическую адресацию.Используется для шлюзовых коммуникаций SNAи управления ими (должна устанавливаться на любом шлюзе SNA для того, чтобы рабочие станции могли обращаться через шлюз к мэйнфрейму;

Управление каналом и Управление маршрутом

SDLC Synchronous Data LinkControl (синхронное управление передачей данных)

Создает логические соединения в сетевом кабеле и координирует передачу данных по этим соединениям обеспечивает в каналах полудуплексную и полнодуплексную связь

Управление физическим устройством и Управление каналом

SNADS SNA Distributed Services (распределенные службы SNA)

Программные средства, управляющие передачей документов. Используются системами электронной почты для передачи сообщений по указанным адресам

Службы транзакций

SSCP System Services ControlPoint (точка управления системными службами)

Программное обеспечение, управляющее VTAM

Управлений передачей

Token Ring

Метод доступа, используемый сетях SNA

Управление физическим устройством Управление каналом

VTAM Virtual Telecommuni-cations Access Method (виртуальный телекоммуника-ционный метод доступа)

Управляет передачей данных в сети SNA. Обеспечивает обмен цифровыми данными

Управление передачей

24. Повышение производительности локальных сетей

Увеличение производительности локальных сетей: новые продукты

Сегодня на рынке сетевого оборудования появляются различные аппаратные средства для перспективных, более производительных сетевых технологий. В настоящем обзоре будут рассмотрены некоторые модели оборудования для последних «нововведений» в локальных сетях стандартов Ethernet и Token Ring, а также Fast Ethernet производительностью 100 Мбит/с.

Дуплексная передача данных в сетях Ethernet

Сознавая, что затраты на переход к более высокопроизводительным сетям для многих компаний в течение ближайших лет будут весьма велики, разработчики технологических решений для увеличения пропускной способности сетей предлагают пользователям несколько оригинальных и относительно недорогих решений. Одним из них является применение режима дуплексной передачи данных в сети Ethernet, позволяющего путем замены только сетевого адаптера вдвое увеличить производительность выделенных сегментов сети. При работе в полнодуплексном (Full duplex) режиме любое сетевое устройство может одновременно и передавать и получать данные по витой паре. Единственным ограничением для внедрения этого режима является необходимость подключения только одного сетевого устройства к каждому из портов концентратора. В связи с этим область применения полнодуплексного режима ограничивается созданием высокопроизводительных участков сети, например между сервером и коммутатором. В то же время, поскольку в полнодуплексном режиме используется та же кабельная система, что и в обычном, он может применяться как в сетях Ethernet, так и в сетях Fast Ethernet. При использовании полнодуплексного режима отпадает необходимость отслеживать коллизии (столкновения). Напомним, что в сетях Ethernet используется протокол CSMA/CD (Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection -- множественный доступ с контролем несущей и обнаружением коллизий. Согласно требованиям этого протокола, каждое сетевое устройство, имеющее данные для передачи, «прослушивает» канал. Если канал занят передачей пакета другим узлом, то станция ждет окончания передачи. После освобождения канала станция начинает передавать свой пакет. Если два или больше устройств одновременно начнут передачу, то передаваемые пакеты, накладываясь друг на друга, становятся непригодными для приема. Такая ситуация называется коллизией. Для обнаружения коллизий станция, начавшая передачу, продолжает «прослушивание» канала. При обнаружении коллизии все станции прекращают передачу своих пакетов и выжидают случайное время перед возобновлением попытки передачи пакета.

25. Функционирование протокола TCP

Протокол TCP (Transmission Control Protocol, Протокол контроля передачи) обеспечивает сквозную доставку данных между прикладными процессами, запущенными на узлах, взаимодействующих по сети. Стандартное описание TCP содержится в RFC-793.

TCP -надежный байт-ориентированный (byte-stream) протокол с установлением соединения. TCP находится на транспортном уровне стека TCP/IP, между протоколом IP и собственно приложением. Протокол IP занимается пересылкой дейтаграмм по сети, никак не гарантируя доставку, целостность, порядок прибытия информации и готовность получателя к приему данных; все эти задачи возложены на протокол TCP.

При получении дейтаграммы, в поле Protocol которой указан код протокола TCP, модуль IP передает данные этой дейтаграммы модулю TCP. Эти данные представляют собой TCP-сегмент, содержащий TCP-заголовок и данные пользователя (прикладного процесса). Модуль TCP анализирует служебную информацию заголовка, определяет, какому именно процессу предназначены данные пользователя, проверяет целостность и порядок прихода данных и подтверждает их прием другой стороне. По мере получения правильной последовательности неискаженных данных пользователя они передаются прикладному процессу.

26. Назначение оборудования локальных сетей

Назначение локальной сети - осуществление совместного доступа к данным, программам и оборудованию. У коллектива людей, работающего над одним проектом появляется возможность работать с одними и теми же данными и программами не по очереди, а одновременно. Локальная сеть предоставляет возможность совместного использования оборудования. Оптимальный вариант - создание локальной сети с одним принтером на каждый отдел или несколько отделов. Файловый сервер сети позволяет обеспечить и совместный доступ к программам и данным.

У локальной сети есть также и административная функция. Контролировать ход работ над проектами в сети проще, чем иметь дело с множеством автономных компьютеров.

В состав локальной сети (ЛВС) входит следующее оборудование:

1) Активное оборудование - коммутаторы, маршрутизаторы, медиаконвекторы;

2) Пассивное оборудование - кабели, монтажные шкафы, кабельные каналы, коммутационные панели, информационные розетки;

3) Компьютерное и периферийное оборудование - серверы, рабочие станции, принтеры, сканеры.

В зависимости от требований, предъявляемых к проектируемой сети, состав оборудования, используемый при монтаже может варьироваться.

27. Принципы работы оборудования локальных сетей

Принципы функционирования локальных сетей

Основные компоненты и типы ЛВС

ЛВС на базе ПК получили в настоящее время широкое распространение из-за небольшой сложности и невысокой стоимости. Они используются при автоматизации коммерческой, банковской деятельности, а также для создания распределенных, управляющих и информационно-справочных систем. ЛВС имеют модульную организацию. Их основные компоненты - это (см. рис.):

1) Серверы - это аппаратно-программные комплексы, которые исполняют функции управления распределением сетевых ресурсов общего доступа.

2) Рабочие станции - это компьютеры, осуществляющие доступ к сетевым ресурсам, предоставляемым сервером.

3) Физическая среда передачи данных (сетевой кабель) - это коаксиальные и оптоволоконные кабели, витые пары проводов, а также беспроводные каналы связи (инфракрасное излучение, лазеры, радиопередача).

Компоненты ЛВС

Выделяется два основных типа ЛВС: одноранговые (peer-to-peer) ЛВС и ЛВС на основе сервера (server based). Различия между ними имеют принципиальное значение, т. к. определяют разные возможности этих сетей. Выбор типа ЛВС зависит от:

1) размеров предприятия;

2) необходимого уровня безопасности;

3) объема сетевого трафика;

4) финансовых затрат;

5) уровня доступности сетевой административной поддержки.

При этом в задачи сетевого администрирования обычно входит:

1) управление работой пользователей и защитой данных;

2) обеспечение доступа к ресурсам;

3) поддержка приложений и данных;

4) установка и модернизация прикладного ПО.

28. Назначение оборудования глобальных сетей

Глобальные сети (Wide Area Networks, WAN), которые также называют территориальными компьютерными сетями, служат для того, чтобы предоставлять свои сервисы большому количеству конечных абонентов, разбросанных по большой территории - в пределах области, региона, страны, континента или всего земного шара. Ввиду большой протяженности каналов связи построение глобальной сети требует очень больших затрат, в которые входит стоимость кабелей и работ по их прокладке, затраты на коммутационное оборудование и промежуточную усилительную аппаратуру, обеспечивающую необходимую полосу пропускания канала, а также эксплуатационные затраты на постоянное поддержание в работоспособном состоянии разбросанной по большой территории аппаратуры сети.

Типичными абонентами глобальной компьютерной сети являются локальные сети предприятий, расположенные в разных городах и странах, которым нужно обмениваться данными между собой. Услугами глобальных сетей пользуются также и отдельные компьютеры. Крупные компьютеры класса мэйнфреймов обычно обеспечивают доступ к корпоративным данным, в то время как персональные компьютеры используются для доступа к корпоративным данным и публичным данным Internet.

Глобальные сети обычно создаются крупными телекоммуникационными компаниями для оказания платных услуг абонентам. Такие сети называют публичными или общественными. Существуют также такие понятия, как оператор сети и поставщик услуг сети. Оператор сети (network operator) - это та компания, которая поддерживает нормальную работу сети. Поставщик услуг, часто называемый также провайдером (service provider), - та компания, которая оказывает платные услуги абонентам сети. Владелец, оператор и поставщик услуг могут объединяться в одну компанию, а могут представлять и разные компании.

29. Принципы работы оборудования глобальных сетей

Глобальные сети - Wide Area Networks (WAN) - объединяют территориально рассредоточенные компьютеры, которые могут находиться в различных городах и странах. Так как прокладка высококачественных линий связи на большие расстояния обходится очень дорого, в глобальных сетях часто используются уже существующие линии связи, изначально предназначенные совсем для других целей. Из-за низких скоростей таких линий связи в глобальных сетях (десятки килобит в секунду) набор предоставляемых услуг обычно ограничивается передачей файлов, преимущественно не в оперативном, а в фоновом режиме, с использованием электронной почты. сетевой адаптер маршрутизатор модем

Для устойчивой передачи дискретных данных по некачественным линиям связи применяются методы и оборудование, существенно отличающиеся от методов и оборудования, характерных для локальных сетей. Как правило, здесь применяются сложные процедуры контроля и восстановления данных, так как наиболее типичный режим передачи данных по территориальному каналу связи связан со значительными искажениями сигналов.

Типы глобальных сетей

Оптимальность этого режима для связи локальных сетей доказывают не только данные о суммарном трафике, передаваемом сетью в единицу времени, но и стоимость услуг такой территориальной сети. Обычно при равенстве предоставляемой скорости доступа сеть с коммутацией пакетов оказывается в 2-3 раза дешевле, чем сеть с коммутацией каналов, то есть публичная телефонная сеть.

Поэтому при создании корпоративной сети необходимо стремиться к построению или использованию услуг территориальной сети со структурой, подобной структуре, то есть сети с территориально распределенными коммутаторами пакетов.

Однако часто такая вычислительная глобальная сеть по разным причинам оказывается недоступной в том или ином географическом пункте. В то же время гораздо более распространены и доступны услуги, предоставляемые телефонными сетями или первичными сетями, поддерживающими услуги выделенных каналов. Поэтому при построении корпоративной сети можно дополнить недостающие компоненты услугами и оборудованием, арендуемыми у владельцев первичной или телефонной сети.

В зависимости от того, какие компоненты приходится брать в аренду, принято различать корпоративные сети, построенные с использованием:

1) выделенных каналов;

2) коммутации каналов;

3) коммутации пакетов.

Последний случай соответствует наиболее благоприятному случаю, когда сеть с коммутацией пакетов доступна во всех географических точках, которые нужно объединить в общую корпоративную сеть. Первые два случая требуют проведения дополнительных работ, чтобы на основании взятых в аренду средств построить сеть с коммутацией пакетов.

30. Использование ретрансляции кадров в глобальных сетях

Ретрансляция кадров (frame relay) появилась, чтобы стать наиболее популярной технологией глобальных сетей, используемой сегодня, поскольку она обеспечивает высокие скорости передачи, характерные для выделенных линий, и при этом обладает большой гибкостью и низкой ценой. Потребитель оговаривает согласованную скорость передачи формации с поставщиком услуг, который гарантирует указанную величину пропускной способности, даже если сетевая среда передачи будет разделяться между пользователями. Одно из основных преимуществ ретрансляции кадров заключается в том, что поставщик услуг может динамически предоставлять пропускную способность для соединений своих клиентов по мере необходимости.

Каждая сеть, подключаемая к облаку frame-relay, должна иметь устройство FRAD, которое реализует функции интерфейса к облаку от локальной сети и выделенной линии.

ATM (Asynchronous Transfer Mode, асинхронный режим передачи) был разработан для передачи речи, данных и видео по различным типам сетевой среды с использованием высокоскоростного, двухточечного полнодуплексного, ориентированного на установление соединения протокола с коммутацией ячеек. Асинхронный режим передачи отличается от ретрансляции кадров тем, что использует ячейки предопределенного размера вместо кадров переменной длины. Это упрощает управление пропускной способностью соединения, а также ее точное измерение.

В отличие от ретрансляции кадров, которая может применяться только для соединений глобальной сети, ATM может быть как протоколом глобальной сети, так и протоколом ЛВС. Это означает, что ячейки, созданные рабочей станцией, могут быть переданы коммутатору, соединяющему ЛВС со службой поставщика услуг ATM, и отправлены дальше через облако поставщика услуг ATM в сеть назначения. На промежуточных системах нет необходимости передавать ячейки по сетевому стеку выше Канального уровня, и поэтому скорость передачи через облако может достигать 2,46 Гбит/с.

Однако этот впечатляющий потенциал в реальном мире в больших масштабах еще не реализован. ATM используется как протокол для высокоскоростных магистралей и для соединений глобальной сети, а 25 Мбит/с ATM - решения для локальной сети, предназначенные для внедрения на рабочие места, были вытеснены Fast Ethernet, который работает со скоростью 100 Мбит/с и более близок большинству администраторов сетей.

Службу коммутации кадров ATM можно использовать для соединений глобальной сети приблизительно таким же способом, какой был рассмотрен для случая ретрансляции кадров. Необходимо установить маршрутизатор и соединить его выделенной линией с POP поставщика услуг. В подобной конфигурации данные локальной сети вначале передаются к POP, а затем переупаковываются в ячейки. Однако также возможно установить коммутатор ATM на каждой удаленной стороне, либо как часть магистрали ATM, либо как автономное устройство, обеспечивающее интерфейс к сети поставщика услуг. При таком способе данные локальной сети на каждой стороне преобразуются в ячейки ATM прежде, чем будут переданы через глобальную сеть.

31. Способы применения коммуникаций ISDN для сетей, передающих данные и видеосигналы

Методы передачи данных в глобальных сетях

По прочтении этой главы и после выполнения практических заданий вы сможете:

1) объяснить основы протокола Х.25 и понять, как реализуются подключения к глобальным сетям Х.25;

2) рассказать о том, как ретрансляция кадров используется в глобальных сетях;

3) описать способы применения коммуникаций ISDN для сетей, передающих данные, аудио- и видеосигналы, а также объяснить, как подключиться к сети ISDN;

4) объяснить принципы службы SMDS и рассказать о том, как она реализуется;

5) описать использование линий DSL в высокоскоростных сетях;

6) объяснить, как работает сеть SONET и как она реализована;

7) описать региональные Ethernet-сети;

8) обсудить дополнительные протоколы глобальных сетей.

Для быстрого обмена информацией по совместным исследованиям в 1980-х годах ученые имели в своем распоряжении только электронную почту, передаваемую по сети BITNET. В настоящее время исследователи могут в реальном масштабе времени передавать своим коллегам видеоданные о Результатах своих разработок, при этом зрители могут находиться в других странах или на других континентах. Теперь врачи регулярно осваивают новые медицинские технологии с помощью обучающих программ, транслируемых через Интернет.

Эти и многие другие формы трансконтинентальных Коммуникаций стали возможными благодаря развитию технологий высокоскоростных глобальных сетей, которые соответствуют общим стандартам. По мере роста пропускной способности сетей эти технологии предоставляют все новые и новые коммуникационные возможности глобальной связи. В этой главе вы познакомитесь с технологиями глобальных сетей: одни из этих технологий уже существуют многие годы, другие еще только развиваются. Одной из старейших технологий глобальной связи являются сети X.25, которые по-прежнему часто применяются вместе с давно существующими локальными сетями.

32. Использование линий DSL в высокоскоростных сетях

Технологии DSL

Современный мир созрел для использования технологий DSL. Увеличение потоков информации, передаваемых по сети Интернет компаниями и частными пользователями, а также потребность в организации удаленного доступа к корпоративным сетям, породили потребность в создании недорогих технологий цифровой высокоскоростной передачи данных по самому «узкому» месту цифровой сети -- абонентской телефонной линии. Технологии DSL позволяют значительно увеличить скорость передачи данных по медным парам телефонных проводов без необходимости модернизации абонентских телефонных линий. Именно возможность преобразования существующих телефонных линий в высокоскоростные каналы передачи данных и является главным преимуществом технологий DSL.

Как работает DSL

Телефонный аппарат, установленный у вас дома или в офисе, соединяется с оборудованием телефонной станции с помощью витой пары медных проводов. Традиционная телефонная связь предназначена для обычных телефонных разговоров с другими абонентами телефонной сети. При этом по сети передаются аналоговые сигналы. Телефонный аппарат воспринимает акустические колебания (являющиеся естественным аналоговым сигналом) и преобразует их в электрический сигнал, амплитуда и частота которого постоянно изменяется. Так как вся работа телефонной сети построена на передаче аналоговых сигналов, проще всего, конечно же, использовать для передачи информации между абонентами или абонентом и провайдером именно такой метод. Именно поэтому вам пришлось прикупить в дополнение к вашему компьютеру еще и модем, который позволяет демодулировать аналоговый сигнал и превратить его в последовательность нулей и единиц цифровой информации, воспринимаемой компьютером.


Подобные документы

  • Коммутаторы локальных сетей: назначение, принцип работы, способы коммутации, характеристики производительности, скорость фильтрации и продвижения кадров. Классификация маршрутизаторов, основные функции, технические характеристики, сетевой уровень.

    курсовая работа [41,3 K], добавлен 21.07.2012

  • Классификация телекоммуникационных сетей. Схемы каналов на основе телефонной сети. Разновидности некоммутируемых сетей. Появление глобальных сетей. Проблемы распределенного предприятия. Роль и типы глобальных сетей. Вариант объединения локальных сетей.

    презентация [240,1 K], добавлен 20.10.2014

  • Характеристика основных устройств объединения сетей. Основные функции повторителя. Физическая структуризация сетей ЭВМ. Правила корректного построения сегментов сетей Fast Ethernet. Особенности использования оборудования 100Base-T в локальных сетях.

    реферат [367,2 K], добавлен 30.01.2012

  • Сетевые технические средства как функциональные блоки или устройства взаимодействия нескольких информационных сетей. Характеристика и назначение серверов доступа, повторителей, коммутаторов, мультиплексоров, маршрутизаторов. Каналы передачи данных.

    презентация [1002,5 K], добавлен 04.09.2014

  • Характеристика типовых топологий сетей. Состав линии связи и виды компьютерных сетей. Принцип и стандарты технологии Ethernet. Структура MAC-адреса и модель взаимодействия открытых систем (OSI). Состав сетевого оборудования и процесс маршрутизации.

    отчет по практике [322,5 K], добавлен 23.05.2015

  • Особенности IP-сетей – технологии взаимосвязанных подсетей, основное назначение которой, обеспечение взаимодействия автономных систем, соединенных граничными шлюзами. Характеристика структуры IP-дейтаграмм, локальных IP-адресов и символьных доменных имен.

    реферат [38,9 K], добавлен 14.03.2010

  • Общие принципы организации локальных сетей, их типология и технология построения. Разработка проекта объединения двух вычислительных сетей, сравнение конфигураций. Выбор медиаконвертера, радиорелейного оборудования, обоснование и настройка роутера.

    дипломная работа [2,7 M], добавлен 18.03.2015

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.