Топология сети

Топология - физическое расположение компьютеров, кабелей и других компонентов сети. Все сети строятся на основе трех базовых топологий: шина, звезда, кольцо.

Топология шина - компьютеры подключены вдоль одного кабеля (сегмента).

Топология звезда - все компьютеры с помощью сегментов кабеля подключаются к центральному компоненту, именуемому концентратором (hub).

Топология кольцо - компьютеры подключаются к кабелю, замкнутому в кольцо.

Аппаратные средства сетевых технологий

Сетевая карта – техническое устройство, преобразовывающее данные из формата, в каком они хранятся в компьютере, в формат, пригодный для передачи по кабелю, и обеспечивают физическое соединение с сетью.

Кабели:

• Неэкранированная витая пара

• Экранированная витая пара

• Тонкий коаксиальный кабель (RG 58)

• Толстьй коаксиальный кабель (RG 8 и 11)

• Оптоволоконный кабель (одномодовый и многомодовый).

Повторитель – устройство сетевого взаимодействия, усиливающее сигнал для передачи его на большие расстояния (более 300 м).

Концентратор – устройство сетевого взаимодействия, связывающее сетевые сегменты в центральном пункте (используется в сетях с топологией звезда).

Модем – устройство, выполняющее модуляцию и демодуляцию информационных сигналов при передаче их из ЭВМ в канал связи и при приеме в ЭВМ из канала связи.

Мост – устройство, соединяющее две сети, использующие одинаковые методы передачи данных.

Коммутатор – устройство, позволяющее разделить общую разделяемую среду не несколько независимых сегментов передачи данных.

Маршрутизатор (роутер) – устройство, соединяющее сети разного типа, но использующее одну сетевую операционную систему. Задача этого устройства – отправить сообщение адресату в нужную сеть (при сложной конфигурации сети).

Шлюз – более широкое понятие, чем маршрутизатор. Шлюзом называется любое устройство, которое подключено к нескольким сетям при помощи нескольких сетевых интерфейсов, имеет в каждой сети свой адрес сетевого уровня и занимается продвижением пакетов между этими сетями.

Межсетевой экран (firewall, брандмауэр) – специальное программное обеспечение, установленное на маршрутизаторе или шлюзе, выполняющем функцию маршрутизатора, и позволяющее контролировать доступ пользователей к тем или иным ресурсам сети.

Прокси – сервер – сервер – посредник, ускоряющий работу межсетевого экрана при подключении сети к Internet.

Технологии построения локальных сетей

Технология Ethernet

Ethernet - это самый распространенный на сегодняшний день стандарт локальных сетей. Для передачи данных в Ethernet используется метод коллективного доступа с опознаванием несущей и обнаружением коллизий (CSMA/CD). В каждый момент времени сеть может использовать только один компьютер.

Технология Token Ring

Token Ring, также как и Ethernet, характеризует разделяемая среда передачи данных, представляющая в данном случае кольцо. По кольцу передается маркер (служебная информация специального формата), причем всегда в одном направлении. Получив маркер, компьютер анализирует его и при отсутствии у него данных для передачи обеспечивает его продвижение к следующему компьютеру.

Технология FDDI

Оптоволоконный интерфейс распределенных данных (FDDI Fiber Distributed Data Interface) во многом основывается на технологии Token Ring, развивая и совершенствуя ее основные идеи. Сеть FDDI строится на основе двух оптоволоконных колец, которые образуют основной и резервный пути передачи данных.

Функционирование сетей передачи данных

Организация взаимодействия между устройствами в сети является сложной задачей. Для ее решения была разработана модель взаимодействия открытых систем (OSI, Open System Interconnection), разбивающая задачу на несколько взаимосвязанных подзадач, именуемых в дальнейшем уровнями.

Уровни модели OSI

Физический. Имеет дело с передачей битов по физическим каналам связи. Здесь определяются характеристики электрических сигналов, проводов, разъемов.

Канальный. Позволяет пересылать данные между любыми двумя узлами в пределах одной топологии. Реализует механизмы обнаружения ошибок.

Сетевой. Позволяет оптимальным образом передавать информацию между сетями, в том числе и основанными на разных топологиях.

Транспортный. Обеспечивает передачу данных с той степенью надежности, которая требуется. Модель OSI определяет пять классов сервиса, предоставляемых транспортным уровнем.

Сеансовый. Устанавливает, поддерживает и закрывает логический сеанс связи. Фиксирует, какая из сторон является активной в настоящий момент.

Представительный. Обеспечивает согласование представления (форматов, кодировок) данных прикладных процессов.

Прикладной. Состоит из набора протоколов, с помощью которых пользователь получает доступ к разделяемым ресурсам.

Формализованные правила, определяющие последовательность и формат сообщений, которыми обмениваются сетевые компоненты, лежащие на одном уровне, но в разных узлах называются протоколом. Набор протоколов, достаточный для организации сетевого взаимодействия, называется стеком протоколов. Наиболее популярными являются следующие стеки: TCP / IP, IPX/SPX, NetBIOS / SMB.