Ethernet технологиясы дегеніміз не
Обновлено: 03.07.2024
ЖЕЛІЛІК АРХИТЕКТУРА ТИПТЕРІ ЖЕЛІЛІК СТАНДАРТТАР
Архитектура – бұл желідегі жұмыс станцияларын өзара әрекеттесу функцияларын және құрылымын, өзара байланысын анықтайтын концепция. Ол желінің техникалық және программалық құралдағы логикалық, функционалды және физикалық ұйымын алдын ала ескереді. Желілердің архитектурасы желідегі негізгі элементтерді анықтайды, оның ортақ логикалық ұйымын, техникамен, программамен қамтамасыз етуін сипаттайды, кодтау әдістерін суреттейді. Сонымен қатар архитектура жұмыс жасау принципін және қолданушының интерфейсін анықтайды.
ЖЕЛІЛІК АРХИТЕКТУРА ТИПТЕРІ
Терминал – негізгі компьютер архитектурасы (terminal – host computer architecture) – бұл мәліметтердің барлық өңделуі бір немесе топталған негізгі компьютерлерде жүзеге асырылатын ақпараттық желі концепциясы. Қаралып жатқан архитектура жабдықтаудың екі түрін ұсынады: желіні басқаруды, мәліметтерді сақтауды және өңдеуді қамтамасыз ететін – негізгі компьютер. Терминал, негізгі компьютерден команданы жіберуде сеанстарды ұйымдастыруға және есептерді орындауға, есептерді орындау үшін мәліметтерді енгізуге және нәтижені алу үшін аралған.
Бір рангті желілерге кез-келген жұмыс станция бір уақытта файлдық сервердің және жұмыс станцияның функциясын орындайтын кішігірім желілер жатады. Бір ренгті ЛЕЖ-де дисктік кеңістік және файлдар кез-келген компьютерде ортақ болуы мүмкін. Бір рангті желінің келесідей артықшылықтары бар: олар орнатуда және өңдеуде женіл; бөлек ДК-лар белгіленген желіден тәуелді емес; қолданушылар өз ресурстарын бақылай алады; құны аз және жеңіл қанау(эксплуатация); минимум жабдықтау және программалық қамтамасыз ету; администратордың қажеттілігі жоқ; желінің оннан аспайтын сандық қолданушыларға жақсы келеді.
Клиент – сервер архитектурасы (client-server architecture) — бұл ақпараттық желінің концепциясы, онда оның ресурстарының негізгі бөлімі өз клиенттерін қамтамасыз ететін серверлерде ойы жинақталған. Қарастылып отырған архитектура екі түрлі компоненттерді анықтайды: серверлер және клиенттер. Сервер — бұл басқа желілік объекттерге олардың сұранысы бойынша сервисті ұсынатын объект. Сервис — бұл клиенттер қызмет көрсету процессі. Клиент — сервер архитектурасында серверлік функция қолданбалы программалар комплексімен сипатталады, және олар әртүрлі қолданбалы процесстермен орындалады.
Gigabit Ethernet стандарттары Ethernet және Fast Ethernet желілерінің инфрақұрылымымен үйлеседі, оның үстіне олар Fast Ethernet желілеріне қарағанда 10 есе артық, яғни 1000 Мбит/с жылдамдықпен жҧмыс істей алады. Gigabit Ethernet желілері негізгі желілердің (желі сегменттерін қосу орындары мен серверлердің қайта орналасқаны) «қысылшаң» орындарын болдырмайтын мықты шешім болып саналады. «Қысылшаң» орындарын тасымалдау арналарының өткеру алаңына сезімтал қолданбалы бағдарламаларға байланысты және интражелілер мен мультимедиалық бағдарламалардың трафиктері ағынының шамадан тыс ұлғаюына қарай туындайды. Gigabit Ethernet желісі Ethernet және Fast Ethernet жұмыс топтарын біртіндеп жаңа технологияға көшіру тәсілі болып табылады. Мұндай тәсіл – олардың жұмыстарына өте аз әсер етіп, жоғары жұмыс өнімділігіне тез қол жеткізуге мүмкіндік береді.
Fast Ethernet желісінде де ағымдағы арнаны бақылай отырып, кӛп арналы қатынасты жүзеге асыратын және қайшылықтарды (CSMA/CD, Carrier Sense Multiple Acces with Collision Delection) айқындай алатын Ethernet технологиясы қолданылады. Бұл екі технология да IEEE 802.3 стандарттарына негізделген. Осыған орай осы екі типтегі желілерді жасау кезінде (көбінесе) бірдей кабель типтерін, ұқсас желі құрылғыларын және бірыңғай қолданбалы бағдарламаларды пайдалануға болады. Fast Ethernet желісінде мәліметтер 100 Мбит/с жылдамдықпен тасымалданады, яғни Ethernet желісіне қарағанда он есе жылдам жүргізіледі. Қолданбалы бағдарламалар күрделенгенде және желідегі тұтынушылар саны артқан кезде мұндай жоғарғы өткеру мүмкіндігі қысылшаң кездерді болдырмайтын тәсілдің бірі болып табылады.
Ethernet – технология локальных сетей, отвечающая за передачу данных по кабелю, доступную для устройств компьютерных и промышленных сетей. Данная технология располагается на канальном (подуровни LLC и MAC) и физическом уровнях модели OSI.
По скорости передачи данных существуют такие технологии:
- Ethernet – 10 Мб/с
- Fast Ethernet – 100 Мб/с
- Gigabit Ethernet – 1 Гб/с
- 10G Ethernet – 10 Гб/с
Современное оборудование позволяет достигать скорости в 40 Гб/с и 100 Гб/с: такие технологии получили название 40GbE и 100GbE соответственно.
Также стоит выделить классический и коммутируемый Ethernet. Первый изначально использовал разделяемую среду в виде коаксиального кабеля, который позже был вытеснен концентраторами (hub). Основные недостатки – низкая безопасность и плохая масштабируемость (искажение данных при одновременной передаче 2-мя и более компьютерами, также известное как "коллизия").
Коммутируемый Ethernet является более новой и усовершенствованной технологией, которая используется по сей день. Чтобы устранить недостатки предыдущей версии, разделяемую среду исключили и использовали соединение точка-точка. Это стало возможным благодаря новым устройствам под названием "коммутаторы" (switch).
Классическая технология Ethernet давно и успешно заменена новыми технологиями, но некоторые нюансы работы сохранились. Рассмотрим классическую версию.
Физический уровень включает в себя 3 варианта работы Ethernet, которые зависят от сред передачи данных. Это:
- коаксиальный кабель
- витая пара
- оптоволокно
Канальный, в свою очередь, включил методы доступа, а также протоколы, что ничем не отличаются для различных сред передачи данных. Подуровни LLC и MAC в классической технологии присутствуют вместе.
MAC-адреса позволяют идентифицировать устройства, подключенные к сети Ethernet, и идентичных при этом быть не должно, в противном случае из нескольких устройств с одинаковыми адресами будет работать только одно.
По типам MAC-адреса разделяются на:
- Индивидуальные (для отдельных компьютеров).
- Групповые (для нескольких компьютеров).
- Широковещательные (для всех компьютеров сети).
Адреса могут назначаться как производителем оборудования (централизованно), так и администратором сети (локально).
Технология Ethernet и формат кадра:
Также не стоит забывать о коллизиях. Если сигнал, который принят, отличается от переданного, это означает, что произошла коллизия.
Технология CSMA/CD разработана с учетом возникновения коллизий и предполагает их контроль. Модель CSMA/CD выглядит следующим образом:
Классический Ethernet плох тем, что становится неработоспособным при нагрузке более чем 30%.
На сегодняшний день это наиболее оптимальная альтернатива, которая полностью исключает возможность появления коллизий и связанных с ними проблем.
Суть коммутируемого Ethernet в том, что вместо хаба используется свич (коммутатор) – устройство, которое работает на канальном уровне и обладает полносвязной топологией, что обеспечивает соединение всех портов друг с другом напрямую по технологии точка-точка.
Таблицы коммутации есть в каждом таком устройстве. Они описывают, какие компьютеры к какому порту свича подключены. Чтобы узнать MAC-адреса, используется алгоритм обратного обучения, а для передачи данных – алгоритм прозрачного моста.
Простейшая таблица коммутации:
Алгоритм обратного обучения работает таким образом: коммутатор принимает кадры, анализирует заголовок и извлекает из него адрес отправителя. Таким образом, к определенному порту подключен компьютер с конкретным MAC-адресом.
Прозрачный мост не требует настройки и так назван за счет того, что он не заметен для сетевых устройств (у него нет своего MAC-адреса). Коммутатор принимает кадр, анализирует заголовок, извлекает из него адрес получателя и сопоставляет его с таблицей коммутации, определяя порт, к которому подключено устройство. Таким образом, кадр передается на конкретный порт получателя, а не на все порты, как в случае с концентратором. Если же адрес не найден в таблице, коммутатор работает так же, как и хаб.
Технология Ethernet претерпела немало изменений с момента своего появления. Сегодня она способна обеспечить высокоскоростное соединение, лишенное коллизий и не ограниченное небольшой нагрузкой сети, как это было в случае с классическим Ethernet.
В современных локальных сетях используются коммутаторы, которые по своей функциональности значительно эффективнее концентраторов. Больше нет разделяемой среды и связанных с ней коллизий, затрудняющих работу с сетью. Свичи анализируют заголовки и передают кадры только конечному получателю по принципу точка-точка. Способны "изучать" сеть благодаря таблице коммутации и алгоритму обратного обучения.
Плюсами коммутируемого Ethernet являются масштабируемость, высокая производительность и безопасность.
p, blockquote 1,0,0,0,0 -->
p, blockquote 2,0,0,0,0 -->
Совместно с технологией Wi-Fi Ethernet используется для создания современных компьютерных сетей. В модели взаимодействия открытых систем OSI Ethernet находится на физическом и канальном уровне. Причём на канальном уровне используются оба подуровня LLC и МАС.
p, blockquote 3,0,0,0,0 -->
p, blockquote 4,0,0,0,0 -->
История Технологии Ethernet
Технологию Ethernet в 1973 году придумал Роберт Метклаф, тогда он работал в компании Xerox. В качестве основы своей идеи он использовал сеть Aloha Гавайского университета в которую данные передавались в беспроводной среде через радиоэфир. Свою сеть Робер назвал Ethernet сокращение от The Ether Network (Эфирная сеть). Только в качестве эфира использовался не радиоэфир, как в сети Aloha, а провода. Роберт назвал это A Cable-Three Ether (кабельный эфир).
p, blockquote 5,0,0,0,0 -->
Технология оказалась работоспособной и 3 компании Xerox, Dec и Intel решают использовать сеть Ethernet в качестве стандартного сетевого решения, для всего оборудования этих компаний. Ранее каждая компания производила свое оборудование которое было несовместимо друг с другом. Ethernet стал индустриальным стандартом, который стали использовать все три крупные компании.
p, blockquote 6,0,0,0,0 -->
В 1932 году создали проект IEEE 802.3 для того чтобы принять уже не индустриальный, а юридический стандарт для технологии Ethernet и в конце 90 годов Ethernet стал самой популярной технологией для создания локальных сетей и вытеснил все остальные существующие до того времени технологии.
p, blockquote 7,0,1,0,0 -->
Виды Ethernet
Есть большое количество вариантов технологий Ethernet, самый первый Ethernet имел скорость 10 Мбит/с данные можно было передавать по кабелям 3-х типов коаксиальный кабель, витая пара и по оптическому кабелю. Стандарт, который описывал этот вариант технологий Ethernet назывался IEEE 802.3.
p, blockquote 8,0,0,0,0 -->
p, blockquote 9,0,0,0,0 -->
Второй вариант Ethernet называется Быстрый Ethernet, здесь скорость увеличена в 10 раз. Для передачи данных можно использовать два вида кабелей медный кабель витая пара и оптику. В следующих вариантах скорость увеличивается всё больше, смотри в таблице. Варианты технологий 10 и 100 Гб/с подходят для серверов, а 2.5 и 5 Гб/с для создания локальных сетей, где 10 и 100 Гб/с это излишняя скорость, а оборудование работающее на такой скорости слишком дорогое.
p, blockquote 10,0,0,0,0 -->
Под названием Ethernet скрываются две совершенно разные технологии:
Использует разделяемую среду для передачи данных, данные которые передаются по этой технологии доступны всем компьютерам, которые подключены в сети. Этот вариант технологий использовался с первого варианта Ethernet и до Гигабит Ethernet.
Использует соединение “Точка-Точка”. Коммутируемый Ethernet появился во втором варианте Fast Ethernet и начиная с технологий 10G и выше, это единственный и доступный вариант технологий.
p, blockquote 13,0,0,0,0 -->
Классический Ethernet
Исторически появился самым первым, в первом варианте Ethernet использовалась топология “общая шина”.
p, blockquote 14,1,0,0,0 -->
p, blockquote 15,0,0,0,0 -->
p, blockquote 16,0,0,0,0 -->
Концентратор (HUB)
Физическая топология в такой сети звезда, все компьютеры подключаются к одному концентратору, но логическая топология общая шина. Так как сигнал который поступает на один порт концентратора передается на все остальные порты. Преимущество концентратора в том, что если выйдет из строя кабель или сетевой адаптер, то перестает работать сеть всего лишь на одном компьютере.
p, blockquote 17,0,0,0,0 -->
p, blockquote 18,0,0,0,0 -->
Найти неисправность неисправность легко, на основе цветовой индикации, на портах концентратора.
p, blockquote 19,0,0,0,0 -->
Физический и канальный уровни
Технология Ethernet включает физический и канальный уровни модели взаимодействия открытых систем OSI. На физическом уровне технология Ethernet содержит описание передачи сигналов по трём типам кабелей коаксиал, медный кабель и оптоволокно.
p, blockquote 20,0,0,0,0 -->
На канальном уровне содержится методы доступа и протоколы, эти методы и доступы работают одинаково независимо от того какой кабель используется для передачи данных, медный или оптический.
p, blockquote 21,0,0,1,0 -->
На канальном уровне для передачи данных используются кадры. В Ethernet есть три формата кадров:
Формат кадра Ethernet
Состоит из трех частей, заголовок, данные и концевик. Заголовок содержит адрес компьютера получателя и адрес компьютера отправителя. В поле тип содержится код протокола от которого получены данные. Например, 0800 данные получены от протокола Ip версия 4; 0806 данные получены от протокола ARP; 86DD данные получены от протокола Ip версия 6. С помощью этого поля получатель сможет понять, что делать с данными, которые находятся внутри кадра Ethernet. К какому протоколу следующего уровня передавать эти данные для обработки.
p, blockquote 23,0,0,0,0 -->
p, blockquote 24,0,0,0,0 -->
Поле концевик используется для проверки корректности доставки данных. В Ethernet используется просто контрольная сумма, при получении кадра получатель рассчитывает контрольную сумму и проверяет, совпадает она с той которая находится в концевике или не совпадает. Если совпадает, то кадр обрабатывается, если нет то кадр отбрасывается. При этом получатель никак не уведомляет отправителя, что он отбросил кадр. Считается, что в проводной среде ошибки происходят редко и если они произойдут, то могут быть обработаны протоколами вышестоящих уровней OSI.
p, blockquote 25,0,0,0,0 -->
p, blockquote 26,0,0,0,0 -->
p, blockquote 27,0,0,0,0 -->
Заключение
Сейчас Ethernet самая популярная технология для создания проводных компьютерных сетей. Технология развивалась быстро и благодаря этому ей удалось вытеснить все остальные.
Сабақтың тақырыбы: Ethernet. TokengRing и FDDI желілік технологиялары.
Сабақтың типі: аралас
Сабақтың түрі: дәріс, семинар сабақ
Оқушылардың дайындық деңгейіне қойылатын талаптар
БҚ 1. Қауіпсіздік техникасы мен өрт қауіпсіздігі ережелерін сақтау;
БҚ 4. Ақпараттың әр түрлі көздерімен жұмысты ұйымдастыру – іздеу, өңдеу, сақтау және жаңғырту;
БҚ 7. Ақпаратты қорғау және ақпараттық қауіпсіздікті қамтамасыз ету
КҚ 1. Бағдарламаны трасляциялау және дұрыстауды жүргізу, тапсырманы шешу барысында берілгендерді басқару;
КҚ 2. Ғылымның,техниканың, экономиканың және өндірістің әр түрлі аймағында математика әдістерін қолдану мен есептеу техникасының барлық сатыларында, яғни қойылымнан нәтижені ЭЕТ алғанға дейін тапсырманы шешуді жүзеге асыру;
КҚ 3. Тест құру және бағдарламаны тесттілеу.
Сабақ мақсаттары
Ethernet. TokengRing и FDDI желілік технологиялары.
Тәлімгерлердің ақпараттық мәдениетін, ұқыптылығын, оқытылатын пәнге қызығушылығын арттыру, байқығыштығын, тәртіптілігін, шыдамдылығын, оқуға деген зерделі көзқарасын тәрбиелеу.
Интеллектуалды ойлау қабілетін, Развитие интеллектуального мышления, танымдық мүдделер, компьютерде жұмыс істеуге бейімдеу, өзін-өзі басқару, конспектілей білу, сараптау, логическалық тұрғыдағы өз ойын жеткізуді дамыту.
Пәнаралық байланыс
Пән: Объекті-ориентирленген бағдарламалау негіздері
Курс тақырыбы 1.1 Компьютерлік желілер топологиясы
Пән: Компьютерлік желілер және телекоммуникациялар
Курс тақырыбы 1.2 тақырып. Желілік технологиялар
Сабақтың жабдықталуы
Оқытудың техникалық құралдары
Гук М. «Аппаратные средства локальных сетей».
Нидерест Дженифер. «Web-мастеринг»
Сабақ мазмұны
Сабақ элементі, қарастырылатың сұрақтар,
оқытудың әдістері мен тәсілдері
Ұйымдастыру (2 мин)
Кабинеттің сабаққа дайындығын тексеру
Компьютерлердің сабаққа дайындығын тексеру
Сабақтың мақсатымен таныстыру
Үй тапсырмасын сұрау (30 мин)
5.орама жұп кабелі
Жаңа сабақ (30 мин)
Сабақтың тақырыбы: Ethernet. TokengRing и FDDI желілік технологиялары.
TokengRing желілік технологиясы.
FDDI желілік технологиясы.
Жаңа сабақты бекіту (10 мин)
3.TokengRing желілік технологиясы.
4.FDDI желілік технологиясы.
Сабақты қорытындылау, оқушыларды бағалау (6 мин)
Үйге тапсырма беру (2 мин)
Гук М. «Аппаратные средства локальных сетей», 19-22 бет
«Желінің негізгі компоненттері. Көпір. Бөлінетін орта. Логикалық сегменттер. Қайталағыштар. Коммутатор. Коммутатор мен көпірдің айырмашылық ерекшеліктері. Маршрутизатор. Тұйық контур. Желінің бірыңғай желісі. Шлюз. Әр түрлі программалық және жабдықтамалық платформаларда құрылған желілер» тақырыптарына конспект жазу
«Основные компоненты сети. Мост. Разделяемая среда. Логические сегменты. Повторители. Коммутатор. Отличительные особенности моста и коммутатора. Маршрутизатор. Замкнутый контур. Единая сеть сети.
Шлюз. Сети, построенные на разных программных и аппаратных платформах» написать конспект
Оқытушы __________ Р.С. Раева
Пән: Компьютерлік желілер және телекоммуникациялар
Бөлім: І бөлім. Компьютерлік желілер
Курс тақырыбы : 1.1 тақырып. Компьютерлік желілер топологиясы
Сабақтың тақырыбы: Кабель түрлері. Оптоталшықты, коаксиалды, орама жұп.
Ethernet– жергілікті желі құрастыру мақсатында өте кең тараған технология түрі.Ол ІЕЕЕ 802.3 стандартына негізделіп,мәліметтерді 10Мбит/с жылдамдықпен тасымалдап отырады. Ethernet желісіндегі құрылғылар желі арнасында сигналдың бар екендігін бақылап отырады.Егер арнаны ешбір құрылғы пайдаланбайтын болса,онда Ethernet құрылғысы мәліметтерді жөнелте бастайды.Бұл сегментегі әрбір жұмыс станциясы жергілікті желідегі мәліметтерді талдап,олардың өзіне бағытталғанын айқындап теріп алады.Бұл схема тұтынушылар саны аз болып сегменттегі тасымалданатын мәлімет мөлшері де төмен болғанда,тиімді болып саналады.Тұтынушылар саны ұлғайған кезде бұл желініңжұмысы тиімсіз бола бастайды.Мұндай жағдайды тұтынушыларды шағын топтарға бөліп,сегменттер санын арттыру ең тиімді (оптимальды) тәсіл болып табылады.Соңғы кездерде әрбір үстелдегі компьютерлік жүйеге 10 Мбит/с жылдамдықты арнайы бөлінген арна беру ісі қалыптасып келеді.Мұндай тенденция онша қымбат емес Ethernet комутаторларының бар болуына байланысты қалыптасқан. Ethernet желісінде тасымалданатын пакеттер әртүрлі көлемде бола береді. Fast Ethernet желісінде ағымдағы арнаны бақылай отырып,көпарналы қатынасты жүзеге асыратын және қайшылықтарды (CSMA/CD Carrier Sense Multiple Acces with Collision Detection) айқындай алатын Ethernet технологиясы қолданылады.Бұл екі технологияларда ІЕЕЕ 802.3 стандартына тнегізделген осыған орай осы екі типтегі желілерді жасау кезінде (көбінесе) бірдей кабель типтерін,ұқсас желі құрылғыларын және біріңғай қолданбалы программаларды пайдалануға болады. Fast Ethernet желісінде мәліметтер 100Мбит/с жылдамдықпен тасымалданады,яғни Ethernet желісіне қарағанда он есе жылдам жүргізіледі.Қолданбалы программалар күрделенгенде және желідегі тұтынушылар саны артқан кезде мұндай жоғарғы өткеру мүмкіндігі қысылшаң кездерді болдырмайтын тәсілдің бірі болып табылады.
Соңғы кездерде 10Мбит/с Ethernet және 100Мбит/с Fast Ethernet шешімдерін қатарластыра үйлестіреді қамтамасыз ететін жаңа шешім табылады.«Қос жылдамдықты» 10/100 Мбит/с Ethernet/Fast Ethernet технологиясы — желілік тақша,концентратор,коммутатор сияқты құрлғларға жоғарыдағы жылдамдықтардың (қай құрылғыларға байланысқанына байланысты) кез-келгенімен жұмыс істеуге мүмкіндік береді.10/100 Мбит/с
Ethernet/Fast Ethernet желілік тақшасы бар дербес компьютерді 10 Мбит/с жылдамдықты концентратор портымен байланыстырғанда ол 10Мбит/с жылдамдықпен жұмыс істейді.Егер де оны 10/100 Мбит/с жылдамдықты концентратор (3 Com SuperStack II Dual Speed Hub 500 сияқты) портымен байланыстырсақ,ол автоматты түрде 100 Мбит/с жылдамдықпен жұмыс істей бастайды.Бұл тәсіл біртіндеп жоғары жұмыс өнімділігіне көшу ісін жүзеге асыра алады.Оған қоса,мұндай тәсіл серверлер мен клиенттердің желілік жабдықтарын қарапайым күйде сақтап,желілік құрылғыларын мен тасымалдау арналарының өткеру алабын өте кең пайдаланатын жаңа программаларды пайдалануға мүмкіндік береді.
Gigabit Ethernet желілері Ethernet және Fast Ethernet желілерінің ифрақұрылымымен үйлеседі,оның үстіне олар Fast Ethernet желілеріне қарағанда 10 есе артық,яғни 1000Мбит/с жылдамдықпен жұмыс істей алады. Gigabit Ethernet желілері негізгі желілердің «қысылшаң» орындарын болдырмайтын мықты шешім болып саналады. «Қысылшаң» орындар тасымалдау арналарының өткеру алабына сезімтал қолданбалы программаларға байланысты және интражелілер мен мультимедиалық программалардың трафиктері ағынының шамадан тыс ұлғаюына қарай туындайды. Gigabit Ethernet желісі Ethernet және Fast Ethernet жұмыс топтарын біртіндеп жаңа технологияға көшіру тәсілі болып табылады.Мұндай тәсіл – олардың жұмыстарына өте аз әсер етіп,жоғары жұмыс өнімділігіне тез қол жеткізу мүмкіндігі.
АТМ (Asynchronous Transfer Mode) немесе асинхронды тасымалдау режимі – бұл мәлімет алмасу үшін тұрақты ұзындықты ұялар қолданылатын коммутация технологиясы .Үлкен жылдамдықпен жұмыс істей алатын АТМ желілері біріктірілген мәлімет жиындарын – сөзді,қозғалыстағы бейнелер мен жай мәліметтерді бір арнамен тасымалдау ісін жүзеге асыра отырып,жергілікті және аймақтық тармақталған желі рөлдерін атқара алады.Бұлардың жұмысы Интернет қызметі түрлерінен айрықша құрылып, арнайы инфрақұрылымның болуын талап ететіндіктен,олар желі сегменттерін бір-бірімен біріктіріп байланыстыратын магистральдық желі ретінде қолданылады.
Сақиналық архитектура технологиясы болып саналатын және технологиялары маркерлік қатынас құруға негізделген кумалы желі жасауды пайдаланылады.Олар сақина бойымен бір бағытта маркер деп аталатын арнайы биттер тізбегінен тұратын мәліметтердің айналып жүруі арқылы жасалған үздіксіз тұйық желі түрін құрайды.Маркер сақина бойымен желідегі әрбір жұмыс станциясын айналып өтіп үздіксіз қозғалыста болады.Желідегі мәлімет жөнелтетін жұмыс станциясы маркерге бір кадр қосып қояды, ал қалған станциялар тек маркерді ары қарай жылжытып отырады. Token Ring желілері мәліметтерді 4 немесе 16 Мбитс жылдамдықтармен тасымалдап, көбінесе IBM компьютерлер3 ортасында қызмет етеді.
FDDI техрологиясы да сақиналы негізде жасалып, оптоталшықты кабельдермен жұмыс істеу үшін магистральды желілерде пайдаланылады. Бұл да Token Ring желілері тәрізді маркерді бір станциядан екінші станцияға жіберіп отырады. Token Ring технологиясынан айырмасы мұнда маркерлері қарама-қарсы бағытта қозғалыста болатын екі сақина болады.Бұл тәсіл бір сақинада үзіліс болып қалған жағдайда желінің ақаусыз қызметін ұйымдастыру мақсатынд(көбінесе оптоталшықты кабельде) жасалады. FDDI желілері мәліметтерді 100Мбитс жылдамдықпен өте үлкен қашықтарға тасымалдау үшін қызмет етеді. Мұндағы желі сақинасы ең көп дегенде ұзындығы 100 км-ге дейінгі тұйық қашықтықты қамтиды да , жұмыс станцияларының арасы 2 км шамасында болады.
Осы көрсетілген сақина түріндегі екі технология жаңа желілерді ұйымдастыруда АТМ және Ethernetтехнологияларының баламасы ретінде қолданылып келеді.
Раздел 1 Компьютерные сети
Тема 1.1 Топология компьютерных сетей. Основные компоненты сети Типы кабелей и проводов: коаксиальный, оптоволоконный кабель и витая пара
Тема урока: Типы кабелей. Оптоволоконный, коаксиальный, витая пара.
Технология Ethernet Фирменный сетевой стандарт Ethernet был разработан фирмой Xerox в 1975 году. В 1980 году фирмы DEC, Intel, Xerox разработали стандарт Ethernet DIX на основе коаксиального кабеля. Эта последняя версия фирменного стандарта послужила основой стандарта IEEE 802.3. Локальные сети, построенные по этому стандарту, обеспечивают пропускную способность до 10 Мбит/с. Используемая топология - общая шина, "звезда" и смешанные структуры. Этот метод используется в сетях, где все компьютеры имеют непосредственный доступ к общей шине и могут немедленно получить данные, которые посылаются любым компьютером. Простота этого метода позволила ему получить широкое распространение. Передача кадра возможна, когда никакой другой узел сети не передает свой кадр. Стандарт Ethernet не позволяет одновременную передачу/прием более одного кадра. На практике в сетях Ethernet возможны ситуации, когда два узла пытаются передать свои кадры. В таких случаях происходит искажение передаваемых данных, потому что методы стандарта Ethernet не позволяет выделять сигналы одного узла из общего сигнала и возникает так называемая коллизия. Передающий узел, обнаруживший коллизию, прекращает передачу кадра, делает паузу случайной длины и повторяет попытку захвата передающей среды и передачи кадра. После 16 попыток передачи кадра кадр отбрасывается. При увеличении количества коллизий, когда передающая среда заполняется повторными кадрами, реальная пропускная способность сети резко уменьшается. В этом случае необходимо уменьшить трафик сети любыми доступными методами (уменьшение количества узлов сети, использование приложений с меньшими затратами сетевых ресурсов, реструктуризация сети). Технология Token Ring Технология Token Ring разработана в 1984 году фирмой IBM, на основе которой в 1985 году был принят стандарт IEEE 802.5. Сеть Token Ring так же, как и Ethernet, предполагает использование разделяемой среды передачи данных, которая образуется объединением всех узлов в кольцо. Каждый узел сети имеет связь с предшествующим и последующим узлом. Кадр данных передается от узла к узлу по кольцу в одном направлении. Такой режим называется симплексным. Для доступа к среде передачи данных применяется маркерный метод. При использовании этого метода право доступа передается с помощью специального кадра, называемого маркером. Все узлы ретранслируют кадры как повторители. Маркер передается от узла к узлу. Каждый узел, получив маркер, определяет наличие у него данных для передачи. Если данных нет, то узел передает маркер следующему узлу. Если данные есть, то маркер изымается из сети. Узел посылает свой кадр данных по кольцу. Каждый кадр снабжается как адресом получателя, так и адресом отправителя. Узел, получивший кадр с адресом получателя, совпадающим его собственным адресом, копирует данные, вставляет в кадр признак подтверждения приема и оправляет кадр дальше. Получив обратно посланный кадр с подтверждением получения, узел-отправитель отправляет в сеть новую копию маркера для передачи доступа к сети. Время доступа к сети ограничивается временем удержания маркера, в течение которого узел может послать несколько кадров данных и после чего узел обязан передать маркер в сеть. Этот алгоритм маркерного доступа используется в сетях Token Ring, которые работают на скорости 4 Мбит/с. В сетях Token Ring, которые работают на скорости 16 Мбит/с, используется алгоритм раннего освобождения маркера, суть которого заключается в отправке маркера сразу после передачи кадра данных. В этом случае по сети одновременно могут продвигаться кадры нескольких станций. Сеть Token Ring поддерживает 8 приоритетов кадров. Назначение приоритета кадра осуществляет передающий узел на верхнем, например, прикладном уровне. Маркер также имеет приоритет текущего значения. Узел получает доступ к сети только в том случае, если приоритет кадра данных для передачи в сеть не меньше приоритета маркера. В противном случае маркер передается следующему узлу. При этом передающий узел записывает приоритет своего кадра данных в резерв маркера, если записываемый приоритет не больше, чем приоритет в резерве. В случае реализации доступа к сети приоритет из резерва становится текущим значением приоритета новой копии маркера. Контроль за работой сети, за наличием маркера в сети осуществляет активный монитор. Функции активного монитора выполняет один из узлов сети. В частности, в случае отсутствия маркера в сети в течение достаточно длительного времени активный монитор генерирует новую копию маркера. Одновременно в сети не может быть больше одной копии маркера. Стандарт Token Ring поддерживает экранированную и неэкранированную витую пару, оптоволоконный кабель. Максимальная длина кольца 4000 м. Максимальное количество узлов 260. Компания IBM предложила новую технологию High-Speed Token Ring, которая поддерживает скорости 100 и 155 Мбит/с и сохраняет основные особенности технологии Token Ring. Технология FDDI Технология FDDI (Fiber Distributed Data Interface) разрабатывается институтом ANSI, начиная с 80-х годов. В этой технологии в качестве физической среды передачи данных впервые предлагается оптоволоконный кабель. Имеется возможность использования неэкранированной витой пары. Сеть FDDI состоит из двух колец для повышения отказоустойчивости. Данные передаются по первичному кольцу сети в одном направлении, по вторичному кольцу - в противоположном. В обычном режиме используется только первичное кольцо. В случае отказа, когда часть первичного кольца не может передавать данные (например, обрыв кабеля или отказ узла), происходит процесс сворачивания колец, при котором первичное кольцо объединяется с вторичным, образуя новое кольцо. При множественных отказах сеть распадается на несколько колец. В стандарте FDDI предусмотрено одновременное подключение узлов к первичному и вторичному кольцам и подключение только к первичному кольцу. Первое называется двойным подключением, а второе - одиночным. При обрыве узла с двойным подключением происходит автоматическое сворачивание колец. Сеть продолжает нормально функционировать. При обрыве узла с одиночным подключением сеть продолжает работать, но узел будет отрезан от сети. Кольца сети FDDI являются разделяемой средой передачи данных, для доступа к которой применяется маркерный метод, аналогичный используемому в сетях Token Ring. Различия в некоторых деталях. Время удержания маркера является переменной величиной и зависит от степени загрузки сети. При небольшой загрузке сети время удержания маркера больше, при большой загрузке - уменьшается. Сеть FDDI поддерживает скорость 100 Мбит/с. Диаметр сети - 100 км. Максимальное количество узлов - 500. Однако стоимость реализации данной технологии значительна, поэтому область применения стандарта FDDI - магистрали сетей и крупные сети.
Читайте также: