30. Мережі на основі технології Ethernet. Формат кадру.

Стандарт технології Ethernet, описаний у документі IEEE 802.3, дає опис єдиного формату кадру рівня MAC. Тому що в кадр рівня MAC повинний вкладатися кадр рівня LLC, описаний у документі IEEE 802.2, то по стандартах IEEE у мережі Ethernet може використовуватися тільки єдиний варіант кадру канального рівня, заголовок якого є комбінацією заголовків MAC і LLC підрівнів.

Кадр 802.3/LLC

Заголовок кадру 802.3/LLC є результатом об'єднання полів заголовків кадрів, визначених у стандартах IEEE 802.3 і 802.2.Стандарт 802.3 визначає вісім полів заголовка

Кадр Raw 802.3/Novell 802.3

Кадр Raw 802.3,  це кадр підрівня MAC стандарту 802.3, але без вкладеного кадру підрівня LLC. Компанія Novell довгий час не використовувала службові поля кадру LLC у своїй операційній системі NetWare через відсутність необхідності ідентифікувати тип інформації, вкладеної в поле даних, — там завжди знаходився пакет протоколу IPX, довгий час був єдиним протоколом мережного рівня в ОС NetWare.

Кадр Ethernet dix/Ethernet II

Кадр Ethernet DIX, який також зветься  кадром Ethernet II, має структуру, що збігається зі структурою кадру Raw 802.3. Однак 2-байтовое поле Довжина (L) кадру Raw 802.3 у кадрі Ethernet DIX використовується в якості поля типу протоколу. Це поле, що тепер одержало назву Type (Т) чи EtherType, призначено для тих ж цілей, що і поля DSAP і SSAP кадру LLC — для вказівки типу протоколу верхнього рівня, що вклали в свій пакет у поле даних цього кадру.

Кадр Ethernet snap

Кадр Ethernet SNAP являє собою розширення кадру 802.3/LLC за рахунок уведення додаткового заголовка протоколу SNAP, що складає з двох полів: OUI і Type. Поле Type складається з 2-х байт і повторює по форматі і призначенню поле Type кадру Ethernet II (тобто в ньому використовуються ті ж значення кодів протоколів).

31. Вибір мережевого передавального обладнання при проектуванні мереж. Мережеві адаптери. Принцип роботи.

Сетевой адаптер - устройство, служащее для подключения компьютера к локальной сети. Сетевой адаптер контролирует доступ к среде передачи данных и обмен данными между единицами сети. Сетевой адаптер представляет собой периферийное устройство компьютера, непосредственно взаимодействующее со средой передачи данных, которая прямо или через другое коммуникационное оборудование связывает его с другими компьютерами. Это устройство решает задачи надежного обмена двоичными данными, представленными соответствующими электромагнитными сигналами по внешним линиям связи. Как и любой контроллер компьютера, сетевой адаптер работает под управлением драйвера операционной системы, и распределение функций между сетевым адаптером и драйвером может изменяться от реализации к реализации.

В настоящее время, особенно в персональных компьютерах, сетевые платы довольно часто интегрированы в материнские платы для удобства и удешевления всего компьютера в целом.

Набор выполняемых адаптером функций зависит от конкретного сетевого протокола. Ввиду того, что сетевой адаптер и в физическом, и в логическом смысле находится между устройством и сетевой средой, его функции можно разделить на функции сопряжения с сетевым устройством и функции обмена с сетью.

Типы

По конструктивной реализации сетевые платы делятся на:

внутренние — отдельные платы, вставляющиеся в ISA, PCI или PCI-E слот;

внешние, подключающиеся через LPT[1], USB или PCMCIA интерфейс, преимущественно использующиеся в ноутбуках;

встроенные в материнскую плату.

На 10-мегабитных сетевых платах для подключения к локальной сети используются 4 типа разъёмов:

8P8C для витой пары;

BNC-коннектор для тонкого коаксиального кабеля;

15-контактный разъём AUI трансивера для толстого коаксиального кабеля.

оптический разъём (en:10BASE-FL и другие стандарты 10 Мбит Ethernet)

Эти разъёмы могут присутствовать в разных комбинациях, иногда даже все три сразу, но в любой данный момент работает только один из них.

На 100-мегабитных платах устанавливают либо разъём для витой пары (8P8C, ошибочно называемый RJ-45[2]), либо оптический разъем (SC, ST, MIC[3]).

Принцип работы

Рядом с разъёмом для витой пары устанавливают один или несколько информационных светодиодов, сообщающих о наличии подключения и передаче информации.

Одной из первых массовых сетевых карт стала серия NE1000/NE2000 фирмы Novell с разъемом BNC.

Принцип работы

Вроде всё просто - современный Ethernet-витая пара использует топологию "звезда", то есть каждая сетевая карта подключена к своему порту коммутатора....

Когда надо что-то ПЕРЕДАТЬ - компьютер в её память записывает кадр, который нужно передать, процессор сетевой карты, обнаружив что память не пуста, проверяет, не идёт ли чужая передача (есть сигнал в приёмние или нет) и если нет - начинает передачу... Передача состоит из нулей и единиц, причём кодируется "манчесткрским кодом" - это такая хитрая штука, котора передаёт не сами сигналы, а смену с 1 на 0 и обратно.

Когда надо ПРИНЯТЬ, то появившиеся на входе приёмника (а у приёмника и передатчика РАЗНЫЕ провода, всего 4 провода) сигналы дешифруются и записываются в память, а компьютеру посылается сигнал "прерывания", который заставляет центральный процессор всё бросить и срочно забрать принятую информацию....

Когда ничего не происходит, сетевая плата и коммутатор изредка обмениваются короткими импульсами (изредка - это 100 раз в секунду если я правильно помню) - для проверки, что кабель подключён..

32, Передача даних між локальними та глобальними мережами. Трансляція. Інкапсуляція. Мости.+

К локальным сетям - Local Area Networks (LAN) - относят сети компьютеров, сосредоточенные на небольшой территории (обычно в радиусе не более 1-2 км). В общем случае локальная сеть представляет собой коммуникационную систему, принадлежащую одной организации. Из-за коротких расстояний в локальных сетях имеется возможность использования относительно дорогих высококачественных линий связи, которые позволяют, применяя простые методы передачи данных, достигать высоких скоростей обмена данными порядка 100 Мбит/с. В связи с этим услуги, предоставляемые локальными сетями, отличаются широким разнообразием и обычно предусматривают реализацию в режиме on-line.

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. Например, многие глобальные сети строятся на основе телефонных и телеграфных каналов общего назначения. 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. 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.

Глобальные сети отличаются от локальных тем, что рассчитаны на неограниченное число абонентов и используют, как правило, не слишком качественные каналы связи и сравнительно низкую скорость передачи, а механизм управления обменом, у них в принципе не может быть гарантировано скорым.

Определение типа сети

Иногда различия между локальными, региональными и глоба 242r171c 83;ьными сетями (или границы между рабочей группой или корпоративной сетью) являются размытыми, бывает трудно определить, где заканчивается одна сеть и начинается другая. Однако тип сети чаще всего можно определить по результатам анализа следующих четырех сетевых характеристик:

Ø коммуникационная среда;

Ø протокол;

Ø топология;

Ø тип использования сети (частная или общедоступная).

Построение локальных, региональных, глоба 242r171c 83;ьных и корпоративных сетей возможно благодаря использованию сетевых устройств, позволяющих расширять область охвата сети, связывать сети воедино, преобразовывать протоколы, а также направлять фреймы и пакеты в нужные сети, т. е. выполнять все операции по межсетевому обмену (internetworking). Несмотря на наличие большого количества типов сетевых устройств, имеются четыре группы устройств, играющих основную роль при объединении сетей:

ü мосты;

ü маршрутизаторы;

ü шлюзы;

ü коммутаторы.

Мосты (bridge) - это сетевые устройства, которые позволяют удлинить локальную сеть или объединить несколько локальных сетей, соединяя таким образом многочисленные рабочие станции, серверы и другие сетевые устройства, которые иначе не смогли бы взаимодействовать. Как показано на рис. 1.7, мосты могут соединять две или несколько локальных сетей, использующих один и тот же протокол.

Сетевые администраторы также применяют мосты для разбиения локальной сети на небольшие подсети с целью повышения производительности, при этом можно распределять сетевой трафик, локализовать сетевые проблемы и управлять доступом к каждой подсети. Для решения этих задач мосты проверяют адреса принимающих и передающих устройств в тех фреймах, которые на них поступают, и, используя соответствующее программное обеспечение, определяют - передавать фрейм дальше или отбросить его. Также мосты могут соединять разные локальные сети, в которых применяются различные типы передающей среды. Например, они могут подключать кабель к оптоволокну или УКВ-оборудованию и, следовательно, могут использоваться для связи локальной сети с глобальной.

При реализации некоторых типов взаимодействия между сетями выполняется процедура, называемая трансляцией (translation). При трансляции фрейм или пакет преобразуется из одного формата в другой (например, все фреймы или пакеты могут "выравниваться" по длине, независимо от протокола). Другим средством трансляции является специально разработанное устройство, называемое транслирующим мостом. Такой мост анализирует адресную и управляющую информацию во всех фреймах и преобразует ее в соответствии с требованиями подключенных к нему локальных или глоба 242r171c 83;ьных сетей.

Инкапсуляция - еще один способ передачи данных между сетями разного типа или передачи нескольких протоколов с помощью одного протокола через различные сети. При инкапсуляции фрейм или пакет данных сети одного типа помещается в заголовок фрейма или пакета, применяемого в сети другого типа. При таком подходе новый заголовок выполняет функции почтового конверта для посланного письма, обеспечивая его соответствующей адресной и управляющей информацией, необходимой для того, чтобы послание достигло пункта назначения. В зависимости от их назначения, инкапсуляцию фреймов или пакетов выполняют сами компьютеры или сетевые устройства. Например, инкапсуляция используется для того, чтобы передать фрейм или пакет от одной локальной сети Microsoft или Novell - через Интернет - другой локальной сети аналогичного типа.