14. Понятие isdn.
Цифровая сеть с интеграцией обслуживания (ISDN – Integrated Services Digital Network), построенная на базе телефонной сети, в которой могут передаваться данные разных видов.
15a. В чём проявляется многоканальность ISDN
В возможности передавать речь и данные одновременно либо переключаться с передачи данных на речь без разрыва связи.
15. Наиболее существенное отличие телефона ISDN от обычного.
В его многоканальности, т.е. в возможности передавать речь и данные одновременно.
16. Преимущества ISDN по сравнению с обычной модемной связью
обеспечивает более высокую скорость передачи
обеспечивает более высокую надёжность передачи
предоставляет различные виды связи
17. За счёт чего в ISDN режим передачи может быть изменён без разрыва соединения.
За счёт специального служебного канала, по которому передаётся специальная управляющая информация.
19. Достоинства сетей ISDN.
1) В возможности передавать речь и данные одновременно либо переключаться с передачи данных на речь без разрыва связи.
2) обеспечивает более высокую скорость передачи
обеспечивает более высокую надёжность передачи
предоставляет различные виды связи
20. За счёт чего в ISDN-сетях обеспечивается сокращение вркмени установления соединений.
За счёт использования 2-х типов каналов. См. 26, 27
21. Что означает в ISDN-сетях универсальность использования линий (сопряжение служб)?
абонент может организовать голосовую связь с обычным телефоном или с таким же ISDN телефоном, а вот цивровые данные передаютс ятолько с ISDN на ISDN.
22. Какие виды связи предоставляет ISDN
23. В каких случаях целесообразно применять ISDN
Когда требуется периодически передавать средние и большие объёмы данныхс высокой скоростью и надёжностью и на большие расстояния.
24. Что описывают рекомендации ITU-T ( МККТТ ) серии V ( серии I )
концепция ISDN
терминология и основные понятия
услуги, предоставляемые пользователям
интерфейсы
состав оборудования
26. В чём отличие канала B от D в ISDN - см ниже
27. Назначение канала B (канала D) в ISDN-сетях.
Канал типа В используется для передачи цифровых данных и имеет скорость = 64 Кбит/с.
Служебный канал В – для передачи сигнальной информации, скорость = 16 или 64 Кбит/с.
28. Какая скорость обеспечивается в одном канале D в ISDN-сети.
64 Кбит/с.
29. Перечислить интерфейсы доступа к ISDN
R, S, T, U
30. Основные требования к передаче данных компьютерной телефонии.
1)телефонные данные критичны к задержкам (д.б. не больше 150 мс)
3)телефонный трафик критичен к вариации моментов поступления пакетов
3) голосовые пакеты не должны теряться, т.е. д.б. высокая надёжность передачи.
31. Что такое базовый (первичный, широкополосный) интерфейс доступа к ISDN.
BRI – (Basic Rate Interface) базовый интерфейс – 2B канала + 1D канал
PRI - (Primary Rate Interface) первичный интерфейс – объединяет множество D- каналов и 1D-канал B-ISDN - (Broadband ISDN) широкополосная ISDN, обеспечивает скорость до 150 Мбит/с, достаточную для передачи любых видов информации.
32. Раскрыть обозначение ( 2B + D )
Базовый интерфейс, см №31
33. Какая пропускная способность обеспечивается ля базового (первичного, широкополосного) интерфейса доступа к ISDN.
Базовый – 144 Кбит/с (т.е. D =16 , 2B = (64+64));
Первичный ( 30B + D ) - 30*64+64 = 1,9 Мбит/с
Широкополосный – 155, 622 Мбит/с
34. Для чего разработан стандарт SS7 (ОКС №7)
35. Что такое SS7 (ОКС №7)
ОКС – общий канал сигнализации, сигнализация – передача управляющей информации.
37. Основное преимущество компьютерной телефонии по сравнению с традиционной.
Передача нетолько телефонных, но и цифровых данных, данные и речь можно передавать обновременно.
39. Что такое джиттер (вариация) задержки .
Джиттер – это дрожание фазы, которое недолжно превышать пороговой величины, необходимой для его корректного восстановления (распознавания) в точке приёма сигнала (искажение фазы сигнала).
РАЗДЕЛ №3
Перечислить характерные особенности ЛВС
Территориальный охват - от нескольких десятков метров до нескольких километров. Оборудование, подключаемое к ЛВС, может находиться в одном или нескольких соседних зданиях.
Соединяет обычно персональные компьютеры и другое электронное офисное оборудование, позволяя пользователям обмениваться информацией и совместно использовать ресурсы, например, принтеры, модемы и устройства для хранения данных.
Интерфейс - последовательный.
Отсутствует АПД, так как сигналы передаются в "естественной" цифровой форме.
В качестве устройства сопряжения ЭВМ с сетью связи используется сетевой адаптер.
Сравнительно простые топологии: "общая шина", "кольцо", "звезда".
Отсутствует маршрутизация (3-й уровень модели OSI).
ЛВС являются частными и не содержат арендованные каналы, однако могут иметь шлюзы в коммутируемые сети общего пользования или другие частные сети.
Перечислить возможности, предоставляемые пользователям ЛВС.
Разделение файлов, обеспечивающее одновременную работу многих пользователей с одними и теми же файлами.
Передача файлов, обеспечивающая быстрое копирование с одной ЭВМ на другую без использования дискет.
Разделение прикладных программ, позволяющее разным пользователям использовать одну и ту же копию программы.
Разделение принтера.
Электронная почта.
Достоинства ЛВС.
Сравнительно небольшие затраты на построение сети.
Высокая скорость передачи данных, как правило, более 1 Мбит/с (1-100 Мбит/с и более).
Простота сетевого оборудования и организации кабельной системы.
Простота эксплуатации.
Эффективное использование всех общих ресурсов (ПК, принтеров, факсов, дисковой памяти, программ, баз данных и т.д.).
Примеры ЛВС: Ethernet, Token Ring, FDDI, Arcnet.
Нарисовать обобщенную структуру ЛВС.
Почему в ЛВС отсутствует АПД?
Сигналы передаются в естесственной форме.
Назначение сетевых адаптеров.
Сетевые адаптеры - СА (платы, карты) предназначены для сопряжения ПК со средствами коммуникации с учетом принятых в данной сети правилами обмена информацией.
Алгоритм функционирования сетевых адаптеров при передаче (приеме) пакетов.
Алгоритм функционирования СА при передаче пакетов сводится к последовательности следующих этапов (при приеме последовательность обратна по отношению к нижеприведенной).
1. Передача данных. Данные передаются из ОЗУ ПК в адаптер или из адаптера в память ПК через программируемый канал ввода/вывода, канал прямого доступа к памяти или разделяемую память.
2. Буферизация. Необходима для хранения данных во время обработки в СА и обеспечения согласования между собой скоростей передачи и обработки информации различными компонентами ЛВС.
3. Формирование пакета. Сетевой адаптер:
разделяет данные (сообщение) на пакеты при передаче и объединяет пакеты в сообщение при приеме; размер пакета определяется типом сети: для Ethernet - 1500 байт; для Token Ring - до 4-х Кбайт;
добавляет к пакету заголовок и концевик, представляющие собой оболочки физического уровня.
4. Доступ к кабелю. Сетевой адаптер проверяет возможность передачи пакета в линию связи: для Ethernet проверяется незанятость линии связи; для Token Ring - наличие маркера. При приеме пакета этот этап отсутствует.
5. Преобразование данных из параллельной формы в последовательную при передаче и из последовательной формы в параллельную при приеме.
6. Кодирование/декодирование данных. Формируются электрические сигналы, используемые для представления данных. Большинство СА используют для этих целей Манчестерское кодирование, не требующее передачи синхронизирующих сигналов для распознавания единиц и нулей по уровням сигналов. Вместо этого для представления 1 и 0 используется перемена полярности сигнала.
7. Передача/прием импульсов. Закодированные электрические импульсы передаются в линию связи. (При приеме импульсы принимаются из линии связи и направляются на декодирование).
Кроме этих этапов при приеме СА вместе с программным обеспечением ПК распознают и обрабатывают ошибки, возникающие из-за электрических помех, конфликтов в сетях со случайным доступом или из-за плохой работы оборудования.
Большинство СА устанавливаются в один из слотов материнской платы ПК. Для портативных ПК, которые не имеют слотов расширения, разработаны СА, подключаемые к параллельному порту компьютера. Такие устройства называются карманными сетевыми адаптерами.
Для чего необходима буферизация данных в сетевом адаптере?
Необходима для хранения данных во время обработки в СА и обеспечения согласования между собой скоростей передачи и обработки информации различными компонентами ЛВС.
Краткая характеристика топологии "шина" ("звезда", "кольцо")
1. "Шина" (bus), представляющая собой кабель, именуемый магистралью или сегментом, к которому подключены компьютеры.
Данные, передаваемые по шине, адресуются конкретному компьютеру, причем в каждый момент времени передачу может вести только один компьютер.
На производительность сети (скорость передачи данных) влияют следующие факторы:
количество компьютеров в сети и их технические параметры;
интенсивность (частота) передачи данных;
тип работающих сетевых приложений;
тип сетевого кабеля;
расстояние между компьютерами в сети.
Для предотвращения отражения электрических сигналов на каждом конце кабеля устанавливают терминаторы, поглощающие отраженные сигналы.
При нарушении целостности сети (обрыв или отсоединение кабеля), а также при отсутствии терминаторов, сеть "падает" и прекращает функционировать.
2. "Звезда" (star), в которой все компьютеры подключаются к центральному компоненту - концентратору (рис.2).
Подключение кабеля и управление конфигурацией сети централизованы.
Недостатки:
значительный расход кабеля для территориально больших сетей;
низкая надежность (при выходе из строя концентратора).
3. "Кольцо" (ring). Сигналы передаются по кольцу в одном направлении и проходят через каждый компьютер. В отличие от пассивной топологии "шина", каждый компьютер выступает в роли повторителя, усиливая сигналы и передавая их следующему компьютеру.
В зависимости от способа передачи сигналов различают:
пассивные топологии, в которых компьютеры только "слушают" передаваемые по сети данные, но не перемещают их от отправителя к получателю;
активные топологии, в которых компьютеры регенерируют сигналы и передают их по сети.
Когда оправдана архитектура одноранговой сети (ЛВС типа "клиент-сервер")?
Архитектура одноранговой сети оправдана, если:
количество пользователей не превышает 10;
пользователи расположены компактно;
вопросы защиты данных не критичны;
имеется необходимость повысить производительность и эффективность офисной деятельности путем совместного использования файлов и периферийного оборудования, т.е. в сети планируется использование ПК с разнообразными периферийными устройствами (у одного ПК имеется лазерный принтер, у другого - модем, у третьего - большой винчестер).
Архитектура сети типа "клиент-сервер" оправдана, если:
в сети планируется работа с единым сетевым ресурсом, например, одновременная работа нескольких пользователей с общей базой данных и при этом БД расположена на одном сервере,
имеется возможность сосредоточить все разделяемые сетевые ресурсы (например, сетевой принтер) в одном месте и не требуется общение рабочих станций между собой.
Достоинства и недостатки одноранговых ЛВС (ЛВС типа "клиент-сервер").
Достоинства - Одноранговые:
умеренная стоимость;
простота построения и эксплуатации (нет необходимости в сетевом администрировании).
Недостатки:
небольшой размер сети, объединяющей обычно не более 10 пользователей (компьютеров), образующих рабочую группу;
трудно обеспечить должную защиту информации при большом размере сети.
Достоинства - "клиент-сервер":
высокая производительность за счет разделения ресурсов сети;
возможность организации эффективной защиты данных;
эффективная организация резервного копировния данных;
способность поддерживать работу в сети сотен и тысяч пользователей;
хорошие возможности для расширения.
Недостатки:
требуют постоянного квалифицированного обслуживания (администрирования).
Назначение файл-сервера.
Файл-сервер предоставляет доступ к общему дисковому пространству, в котором хранятся общедоступные файлы, и, в основном, определяет возможности ЛВС.
Перечислить типы прикладных серверов.
сервер печати
сервер резервирования
факс-сервер
сервер приложений
почтовый сервер
коммуникационный сервер
Для какого кабеля обеспечивается наименьшая (наибольшая) длина сегмента ЛВС?
100 метров - для витой пары
2000 метров - для оптоволоконного кабеля;
Перечислить простейшие пути преодоления проблемы коротких расстояний в ЛВС.
использование сетевых адаптеров с расширенными возможностями;
многосегментная организация ЛВС с использованием:
нескольких сетевых адаптеров в файл-сервере;
повторителей;
концентраторов.
Достоинства и недостатки использования сетевых адаптеров с расширенными возможностями для увеличения размеров ЛВС.
Достоинство - простота организации ЛВС.
Недостаток - все сетевые адаптеры такого удлиненного сегмента должны иметь расширенные возможности, а еще лучше - быть одной фирмы-производителя и одной модели.
Краткая характеристика многосегментной организации ЛВС.
- Для соединения нескольких сегментов используются повторители и концентраторы.
Назначение повторителей (концентраторов).
Повторитель (repeater) - простейшее сетевое устройство, предназначенное для удлинения сегмента сети за счет простой регенерации сигнала, т.е. усиления полученного с одного сегмента сигнала и передачи (повторения) его в другой сегмент. Повторитель объединяет абсолютно идентичные сети и защищает сигнал от затухания, проходящего через среду передачи (например, по коаксиальному кабелю).
Концентратор (hub / хаб) - сетевое устройство, используемое в сетях на витой паре, в котором концентрируются идущие от рабочих станций отрезки кабеля. Через хаб компьютер (ПК) подсоединяется к единой среде обмена данными между станциями ЛВС (серверу или магистральному каналу).
Что такое репитер (хаб)? => см выше
Нарисовать структуру ЛВС с повторителем (концентратором).
Достоинства и недостатки использования повторителей (концентраторов) для увеличения размеров ЛВС.
Достоинства повторителей:
простота организации (объединения) ЛВС;
дешевизна.
Недостатки:
значительное повышение загрузки в обеих сетях, т.к. даже "местные" сообщения одной сети передаются без надобности в другую сеть;
снижение производительности СПД (скорости передачи данных).
Повторитель работает на самом нижнем - физическом уровне.
Достоинства концентраторов
+ Высокая отказоустойчивость
+ ведение статистики
+ изолирование поврежденных участков
+ осуществлять сетевое управлние
+ соединение с WAN
На каком уровне OSI-модели работают повторители (концентраторы)?
П-физический К-сетевой
Понятие платы концентратора (стека концентраторов).
Плата концентратора (hub adapter/card) - плата расширения для ПК, выполняющая одновременно функции сетевого адаптера и концентратора. Использует шину ПК, его источник питания и процессор (для исполнения управляющей программы). Вследствие этого имеет меньшую стоимость по сравнению с автономным концентратором, обеспечивающим аналогичные возможности.
Стековый (наращиваемый) концентратор (stackable hub) - автономный концентратор (не модульный, без объединительной платы). Несколько наращиваемых концентраторов могут объединяться в один логический повторитель с помощью соединительного кабеля или внешней объединительной платы. Первый стековый концентратор разработан фирмой 3Сom.
Краткая характеристика концентратора первого (второго, третьего) поколения.
Концентратор первого поколения (first generation hub) - простой концентратор, поддерживающий обычно только одну кабельную систему и один сетевой протокол называется также неинтеллектуальным концентратором (dumb hub). Предоставляет ограниченную пропускную способность и не обладает средствами сетевого управления (хотя в некоторые из этих устройств такие средства можно включить дополнительно).
Концентратор второго поколения (second generation hub) - в дополнение к функциям концентратора 1-го поколения включает функции управления, позволяющие:
собирать статистику о работе портов,
определять их состояние,
автоматически изолировать неисправные порты.
В отличие от концентраторов 3-го поколения поддерживает только один сетевой протокол и имеет ограниченную пропускную способность. Называется также интеллектуальным (smart) или управляемым.
Концентратор третьего поколения (third generation hub) - модульный концентратор с высокоскоростной объединительной платой (backplane), к которой можно подключать модули, поддерживающие различные сетевые протоколы (Ethernet, Token Ring, FDDI и др.) по разным кабельным системам (коаксиальный или волоконно-оптический кабель, витая пара). Модули могут:
выполнять функции повторителей, мостов и маршрутизаторов,
осуществлять сетевое управление,
обеспечивать соединение с территориально-распределенными сетями (WAN).
Называется также концентратором масштаба предприятия (enterprise hub).
Нарисовать структуру ЛВС с использованием концентраторов и повторителей.
Понятие метода управления доступом в ЛВС.
Метод управления доступом специфицирует порядок предоставления сетевым узлам доступа к среде передачи данных с целью обеспечения каждому пользователю приемлемого уровня обслуживания.
На каком уровне OSI-модели реализуются методы управления доступом в ЛВС.на канальном
Классификация методов доступа в ЛВС.
1. Множественный доступ:
случайный (коэффициент использования канала связи - 16,4%);
тактированный (коэффициент использования канала связи - 32,84%);
с контролем несущей и обнаружением конфликтов;
с контролем несущей и предотвращением конфликтов.
2. Маркерный (управляемый).
Краткая характеристика метода доступа CSMA/CD (CSMA/CA, маркерного метода).
Множественый доступ с контролем несущей и обнаружением конфликтов (Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection - CSMA/CD) - метод доступа сетевых узлов к среде передачи, основанный на соперничестве станций за доступ к среде передачи.
Не использует централизованного управления доступом к среде. Каждая станция может пытаться передавать данные в любой момент времени. Если две и более станций осуществляют передачу в одно и то же время, то их данные взаимно искажаются и возникает конфликт.
Для уменьшения числа конфликтов станция, имеющая данные для передачи, прослушивает канал, чтобы определить, не вещает ли в это время другая станция. Отсутствие сигнала несущей означает, что канал свободен и станция может начать передачу. Однако не исключено, что в течение времени распространения сигнала по среде передачи другие станции почти одновременно также начнут передачу своих данных.
Во время передачи станция продолжает прослушивать канал, чтобы удостовериться в отсутствии конфликта.
Если конфликт не зафиксирован, данные считаются успешно переданными.
При обнаружении конфликта станция повторяет передачу через некоторое случайное время. Повторные передачи повторяются до тех пор, пока данные не будут успешно переданы.
В протоколе (стандарте) CSMA/CD для сети Ethernet определен минимальный интервал времени, через который станция может предпринять повторную попытку передачи пакета, равный 51,2 мкс после обнаружения "столкновения" пакетов.
Множественный доступ с контролем несущей и предотвращением конфликтов (Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance - CSMA/CA) - метод доступа сетевых узлов к среде передачи, при котором передача данных всегда предваряется посылкой сигнала блокировки (jam) с целью захвата передающей среды в монопольное пользование.
Используется в сети LocalTalk, разработанной фирмой Apple Computer. LocalTalk представляет собой кабельную систему на основе экранированной витой пары и предназначена для связи компьютеров Macintosh, IBM PC и периферийного оборудования.
Рекомендован комитетом IEEE 802.11 для беспроводных ЛВС.
В каких ЛВС может использоваться маркерный метод доступа?
с шинной топологией (Token Bus - маркерная шина, в ЛВС ARCnet);
с кольцевой топологией (Token Ring - маркерное кольцо, в ЛВС Token Ring и FDDI).
Краткая характеристика способов передачи маркера в ЛВС.
1 рабочая станция присоединяет свое сообщение к маркеру и отправляет его в среду передачи данных; сообщение делает полный оборот по ЛВС, но считывается только адресатом, который отсоединяет сообщение от маркера и может использовать его для отправки своего сообщения или передать маркер другой станции;
2 маркер с присоединенным сообщением может освободить только отправитель сообщения (в версии Token Ring для скорости 4 Мбит/с);
3 метод раннего освобождения маркера (ETR - Early Token Release), когда рабочая станция освобождает его сразу после передачи своих данных, а не задерживает его до возвращения этих данных после прохождения по кольцу (в версии Token Ring для скорости 16 Мбит/с и в сети FDDI).
Что такое ETR?
метод раннего освобождения маркера (ETR - Early Token Release), когда рабочая станция освобождает его сразу после передачи своих данных, а не задерживает его до возвращения этих данных после прохождения по кольцу (в версии Token Ring для скорости 16 Мбит/с и в сети FDDI).
В чем суть метода раннего освобождения маркера? =) См выше
В каких ЛВС применяется метод раннего освобождения маркера?
в версии Token Ring для скорости 16 Мбит/с и в сети FDDI
Какой метод доступа используется в сетях Ethernet?
CSMA/CD (случайный множественный доступ с проверкой столкновений и обнаружением конфликтов).
Основные ограничения ЛВС Ethernet.
Максимальное число станций в сети - 1024.
Максимальная протяженность сети - 3-4 км.
Максимальное расстояние между станциями зависит от типа передающей среды (линии связи) и составляет:
185 метров - для тонкого коаксиального кабеля;
500 метров - для толстого коаксиального кабеля;
2000 метров - для оптоволоконного кабеля…
100 метров - для витой пары (точнее - это максимально допустимое отдаление станции от концентратора, к которому она подключена).
Краткая характеристика ЛВС Ethernet.
- одна из первых технологий построения ЛВС, имеющая чрезвычайно большой успех и до сих пор сохраняющая свою популярность.
Разработана фирмами DEC, Intel и Xerox первоначально для передачи данных по коаксиальному кабелю со скоростью 10 Мбит/с (стандарты 10Base5 и 10Base2). Однако подавляющее число новых инсталляций сетей Ethernet осуществляется на витой паре (стандарт 10Base-T). Кроме того, в качестве среды передачи может использоваться волоконно-оптический кабель (стандарт 10Base-F). В стандарте IEEE 802.3 определен метод доступа, используемый в сетях Ethernet - CSMA/CD (случайный множественный доступ с проверкой столкновений и обнаружением конфликтов).
Сколько пакетов одновременно может передаваться в ЛВС Ethernet?
Зависит от топологии - "общая шина"=1, "звезда" на основе активного концентратора = несколько.
Нарисовать структуру ЛВС Ethernet на основе концентратора.
В чем отличие пассивного концентратора от активного?
При топологии типа "звезда" на основе:
- пассивного концентратора, когда пакет, как и в общей шине, посылается всем станциям сети; таким образом, физическая топология сети - "звезда", а логическая - "общая шина";
- активного концентратора, в котором анализируется адрес назначения пакета и он посылается конкретной станции сети, т.е. выполняется коммутация, поэтому такие концентраторы получили название коммутируемых концентраторов; при этом через концентратор одновременно может передаваться несколько пакетов; таким образом, физическая и логическая топологии сети одинаковы - "звезда".
Понятие коммутируемого концентратора.
Активный концентратор, в котором анализируется адрес назначения пакета и он посылается конкретной станции сети, т.е. выполняется коммутация, поэтому такие концентраторы получили название коммутируемых концентраторов; при этом через концентратор одновременно может передаваться несколько пакетов.
Перечислить стандарты ЛВС Ethernet.
Ethernet II;
Ethernet 802.3 (Novell 802.3);
Ethernet 802.3/LLC (Novell 802.2);
Ethernet SNAP.
Формат и краткое описание кадра Ethernet II (Ethernet 802.3).
Структура пакета (кадра) Ethernet 802.3 представлена на рис.2.2.
Кадр типа Ethernet 802.3 соответствует только протоколу IPX/SPX и лишь этот протокол может работать с ними.
|
П |
НП |
АН |
АИ |
Д |
Данные |
Н |
КС |
|
7 |
1 |
6 |
6 |
2 |
(0-1500)(46-0) |
4 | |
П – преамбула - используется для синхронизации пакета; содержит в семи байтах код 10101010.
НП - признак начала пакета (начальный ограничитель кадра) - содержит в одном байте код 10101011.
Д – длина - определяет длину поля данных в пакете, которое не может превосходить 1500 байт (5DCh).
АН - адрес назначения - длина поля - 2 или 6 байт в зависимости от типа установленной ЛВС (для большинства инсталляций длина адресного поля 6 байт); старший (самый левый первый) бит в поле адреса указывает тип адреса (I/G):
0 - адрес назначения является индивидуальным, т.е. кадр предназначен конкретной рабочей станции (в случае двухбайтового адресного поля остальные 15 бит содержат уникальный физический адрес конкретной рабочей станции);
1 - адрес назначения является групповым, т.е. кадр предназначен группе рабочих станций (тогда в последующих разрядах указывается адрес конкретной группы рабочих станций), или широковещательным (кодируется значением FF-FF-FF-FF-FF-FF), означающим, что кадр адресован всем рабочим станциям в ЛВС;
в случае шестибайтового адресного поля второй бит в поле адреса указывает способ назначения адреса (U/L):
0 - адрес назначения является универсальным физическим адресом в ЛВС, т.е. адрес сетевого адаптера назначен централизованно с помощью комитета IEEE, который распределяет между производителями оборудования так называемые организационно уникальные идентификаторы (Organizationally Unique Identifier, OUI), размещаемые в первых трех байтах адреса; в следующих трех байтах помещается адрес (номер), присваиваемый самим производителем;
1 - адрес назначения является локальным, т.е. назначенный администратором ЛВС.
АИ - адрес источника - длина поля - 2 или 6 байт в зависимости от типа установленной ЛВС; старший бит I/G первого байта всегда равен 0. может быть адресом локальной станции, сервера или маршрутизатора; в этом поле не может быть записан широковещательный адрес: [FF-FF-FF-FF-FF-FF]
Данные - поле данных - может иметь длину от 0 до 1500 байт; если длина поля данных меньше 46 байт, то следующее поле (набивка) используется для доведения длины пакета до нужного значения; начинается всегда с IPX-заголовка, принятого в операционной системе NetWare (30 байт).
Н - набивка (заполнитель) - содержит пустые символы для доведения длины пакета до минимально допустимой величины; при длине поля данных более 46 байт поле набивки отсутствует; некоторые маршрутизаторы не могут обрабатывать пакеты с нечетной длиной, поэтому по предложению фирмы Novell для того, чтобы кадры имели четную длину, достаточно при необходимости вставлять однобайтный заполнитель в поле данных.
КС - контрольная сумма - содержит остаток избыточной циклической суммы (cyclic redundancy checksum), вычисленной с помощью полиномов типа CRC-32.
Таким образом, длина пакета находится в диапазоне от 64 до 1518 байт, не считая преамбулы и признака начала пакета. Однако в стандарте IEEE 802.3 имеется возможность передачи прикладным процессом данных длиной менее 46 байтов, благодаря тому, что на уровне МАС пакет будет автоматически дополнен до нужного размера пустыми символами. В стандарте Ethernet такие ситуации будут рассматриваться как ошибочные.
Назначение и код поля преамбулы кадра Ethernet II (Ethernet 802.3).
преамбула - используется для синхронизации пакета; содержит в семи байтах код 10101010.
Структура поля адреса назначения кадра Ethernet II (Ethernet 802.3).
Понятие широковещательного кадра.
Адрес назначения является широковещательным (кодируется значением FF-FF-FF-FF-FF-FF), означающим, что кадр адресован всем рабочим станциям в ЛВС;
Какую длину может иметь поле данных кадра Ethernet II (Ethernet 802.3)?
- может иметь длину от 0 до 1500 байт
В каком диапазоне находится длина пакета Ethernet II (Ethernet 802.3)?
в диапазоне от 64 до 1518 байт
Для каких полей кадра Ethernet II (Ethernet 802.3) вычисляется контрольная сумма?
всех полей пакета кроме преамбулы.
Что такое CRC-32?
остаток избыточной циклической суммы (CRC – Cyclic Redundancy Checksum), вычисляется с помощью полиномов типа CRC-32
В чем отличие формата кадра Ethernet 802.3 от Ethernet II (Ethernet 802.2)?
Стандарт Ethernet 802.2 содержит те же поля, что и стандарт Ethernet 802.3 (рис.2.2). Отличие состоит лишь в трех первых байтах поля данных, которым придается следующий смысл:
точка доступа к услугам получателя DSAP (1 байт) определяет тип протокола верхнего (сетевого) уровня получателя пакета; например, пакеты, обрабатываемые в соответствии с протоколом IPX/SPX в среде NetWare, в этом байте содержат число Е0h;
точка доступа к услугам источника SSAP (1 байт) определяет тип протокола верхнего (сетевого) уровня источника пакета; например, пакеты, обрабатываемые в соответствии с протоколом IPX/SPX в среде NetWare, в этом байте содержат число Е0h;
управление (1 байт) - при использовании протокола IPX/SPX в среде NetWare в этом поле содержится число 03h, которое обозначает нечисловой формат в стандарте Ethernet 802.2, указывающий, что уровень управления логическим звеном обеспечивает обслуживание без установления логического соединения.
Могут ли быть переданы данные длиной менее 46 байтов в стандарте Ethernet 802.3 (Ethernet II)? - да
Что определяет "точка доступа к услугам получателя" ("точка доступа к услугам источника") в кадре стандарта Ethernet 802.2?
DSAP (1 байт) определяет тип протокола верхнего (сетевого) уровня получателя пакета
Как обозначаются стандарты физического уровня (кабельных систем) ЛВС Ethernet?
Обозначение спецификаций кабельных систем в соответствии со стандартом 802.3: <СП>Base<ТК>
<СП> - скорость передачи = 10 или 100;
Base - метод передачи (основополосная передача - Baseband);
<ТК> - тип кабеля =2 - тонкий коаксиальный;
=5 - толстый коаксиальный;
=T - витая пара (twisted pair);
=F - волоконно-оптический (fiber);
=VG - неэкранированная витая пара категории 3 (voice grade).
Краткая характеристика стандартов 10Base2 (10Base5, 10BaseТ).
10Base2 - стандарт физического уровня, утвержденный комитетом IEEE 802.3, описывающий работу сети Ethernet на тонком коаксиальном кабеле (thin Ethernet - тонкий Ethernet, иначе еще называемый Cheapernet - дешевый Ethernet).
Согласно этой спецификации недопустимо использование отводов к рабочим станциям. РС подключаются непосредственно к основной магистрали через Т-образные разъемы
10Base5 - стандарт физического уровня, являющийся частью (спецификацией) стандарта IEEE 802.3 и описывающий работу сети Ethernet на толстом коаксиальном кабеле (thick Ethernet), используемом для прокладки основных магистралей и отводов к отдельным РС (рис.2.6). Несмотря на громоздкость и трудности при разводке, такая кабельная система позволяет строить достаточно протяженные сети.
10BaseT Спецификация добавлена к стандарту 802.3 в конце 1991 года. Описывает работу сети Ethernet с методом доступа CSMA/CD и топологией типа "звезда", для разводки которых используются неэкранированные витые пары. Согласно спецификации 10BaseT сегментом сети является кабель, соединяющий РС и концентратор, поэтому к каждому сегменту может быть подключено лишь два устройства: станция и концентратор (рис.2.7).
Основные ограничения стандартов 10Base2 (10Base5, 10BaseТ).
Основные ограничения 10Base2:
скорость передачи - 10 Мбит/с;
максимальная длина сегмента (расстояние между крайними узлами) - 185 м (в наименовании спецификации цифра 2 означает, что длина сегмента примерно в 2 раза больше, чем для витой пары);
минимальное расстояние между трансиверами - 0,5 м;
максимальное число узлов на сегменте - 30;
сеть может состоять из 5 сегментов, соединенных через повторители;
в каждом из трех (средний и два крайних) сегментов можно подключать к кабелю до 30 узлов (рис.2.5);
два других сегмента используются только для увеличения общей протяженности сети, к ним нельзя подсоединять станции;
повторитель рассматривается как специальный узел, подключенный к сети, поэтому в сети с двумя повторителями допускается иметь только 28 станций;
Основные ограничения 10Base5:
скорость передачи - 10 Мбит/с;
максимальная длина сегмента (расстояние между крайними узлами) - 500 м (в наименовании спецификации цифра 5 означает, что длина сегмента примерно в 5 раз больше, чем для витой пары);
минимальное расстояние между трансиверами - 2,5 м;
максимальное число узлов (отводов) на сегменте - 100;
максимальная длина трансиверного кабеля - 50 м;
сеть может состоять из 5 сегментов, соединенных через повторители;
в каждом из трех сегментов можно подключать к кабелю до 100 узлов;
два других сегмента используются только для увеличения общей протяженности сети, к ним нельзя подключать станции;
повторитель рассматривается как специальный узел, подключенный к сети, поэтому в сети с двумя повторителями допускается иметь только 98 станций;
Одна сеть Ethernet 10Base5 может содержать не более 296 узлов (станций);
длина кабеля - не более 2,5 км.
Основные ограничения 10BaseT:
скорость передачи - 10 Мбит/с;
подключение рабочих станций осуществляется через концентратор;
максимальная длина сегмента (расстояние между концентратором и рабочей станцией) - 100 м;
максимальное число узлов на сегменте - 2;
число концентраторов в последовательности - не более 4;
разделение узлов не более - 5 сегментов и 4 репитеров.
Оптоволоконный Ethernet
Максимальное число рабочих станций и длина сети в соответствии со стандартом 10Base2 (10Base5, 10BaseТ).
10Base2
86
925 м
10Base5
296
2500м
10BaseТ
1024
500 м
Когда целесообразно использование основополосной (широкополосной) передачи?
Основополосная (baseband) - Этот метод удобен для передачи данных по каналам с широкой полосой пропускания на небольшие расстояния - как правило, не более нескольких сотен метров.Обычно реализуется в ЛВС и модемами для физических линий (линейными драйверами или модемами основной полосы). Основополосную передачу в ЛВС реализовать проще и дешевле, чем широкополосную передачу.
Широкополосная передача (broadband) - метод передачи данных, основанный на частотном уплотнении - FDM (Frequency Division Multiplexing), предусматривающего модуляцию несущей каждого канала в конкретном диапазоне частот полосы пропускания кабеля. За счет этого создается несколько частотных каналов, по которым независимо друг от друга могут передаваться данные, речь и видео.
В каких сетях и почему обычно реализуется основополосная передача? - См выше
Нарисовать структуру сети Ethernet на толстом (тонком) коаксиальном кабеле с одним повторителем.
На толстом
М = 500м; Т= 50м
99РС + Повторитель + 99РС
На тонком
М = 185м
185м (29РС) + Повторитель + 185м (29РС)
Кабели какого типа допускают (не допускают) отводы к рабочим станциям?
Допускают – Толстый, ВОК(?)
Не допускают - Тонкий
Нарисовать структуру сети Ethernet на основе неэкранированной витой пары.
Концентратор 1
L
Концентратор 2
L
L
L до 100м
L
L
ПК
...
ПК
ПК
…
ПК
Какую топологию имеет сеть Ethernet в соответствии со спецификацией 10BaseТ?
типа "звезда"
Краткая характеристика стандартов 10Base-FL(FB, FOIRL)?
1. Стандарт FOIRL (Fiber Optic Inter-Repeater Link):
длина оптоволоконной связи между повторителями, а также между узлом и повторителем - до 1 км;
максимальное число повторителей между любыми узлами сети - 4;
максимальная длина сети (максимальный диаметр сети) - 2500 м.
2. Стандарт 10Base-FL - улучшенный вариант стандарта FOIRL, заключающийся в увеличении мощности передатчиков, обеспечивающей увеличение максимального расстояния между узлом и концентратором до 2000 м, при этом:
максимальное число повторителей между любыми узлами сети - 4;
максимальная длина сети (максимальный диаметр сети) - 2500 м.
3. Стандарт 10Base-FB предназначен только для соединения повторителей, при этом:
между узлами сети можно установить до 5 повторителей стандарта 10Base-FB;
максимальная длина одного сегмента - 2000 м;
максимальная длина сети (максимальный диаметр сети) - 2740 м.
Повторители, соединенные по стандарту 10Base-FB, при отсутствии кадров для передачи постоянно обмениваются для поддержания синхронизации специальными последовательностями сигналов, отличающихся от сигналов кадров данных, благодаря чему они вносят меньшие задержки при передаче данных из одного сегмента в другой, что позволило увеличить количество повторителей до 5. В качестве специальных сигналов используются манчестерские коды J и K, образующие последовательность J-J-K-K-J-J-... . Поэтому стандарт 10Base-FB называют часто "синхронный Ethernet".
Алгоритм передачи (приема) данных в соответствии с протоколом CSMA/CD.
При передаче данных согласно протоколу CSMA/CD станции выполняют пять шагов.
1. Прослушивание до начала передачи.
2. Задержка передачи (ожидание освобождения), если канал занят.
3. Передача и прослушивание коллизий, если канал свободен.
4. Ожидание перед повторной передачей.
5. Повторная передача или прекращение работы.
Станция может попытаться начать передачу до 16 раз, прежде чем прекратит свои попытки. В этом случае пакет остается не переданным.
Активная станция, подключенная к сегменту, должна выполнять следующие четыре шага.
При приеме:
1. Просмотр поступающих пакетов данных и обнаружение фрагментов.
2. Проверка адреса получателя.
3. Проверка целостности пакета данных.
является ли пакет фрагментом;
не слишком ли велика его длина;
ошибочна ли его контрольная последовательность;
корректно ли он выровнен.
4. Обработка пакета.
Что представляет собой сигнал затора?
Сигнал затора определяется как сообщение длиной не менее 32 бит, которое не может совпадать с контрольной последовательностью предыдущего сообщения.
Станция сети Ethernet считает, что она управляет сегментом, если ею уже передано ...? 64 байт
О чем обычно свидетельствует наличие в сети Ethernet поздней коллизии?
свидетельствует о некорректном монтаже кабельной системы, например, о том, что какой-то сегмент может быть длиннее, чем это определено спецификацией для данного типа кабельной системы.
В чем суть алгоритма отступления в ЛВС Ethernet?
обеспечивает различные времена готовности к повторной передаче. Повторная передача откладывается на случайное время кратное 512 битовым интервалам, что составляет 51,2 мкс: t = 51,2*N, где N - случайное целое число, принимающее значение из интервала (0, 2n), n - количество повторных передач, причем n = 1, 2, ..., 10 (после десятой повторной передачи n не меняется и остается равным 10).
Каковы действия рабочей станции после обнаружения коллизии в сети Ethernet?
Если коллизия возникла, но другие станции еще не обнаружили ее, они могут попытаться начать передачу. Пакеты данных этих станций тогда будут вовлечены в новую коллизию. Чтобы избежать такой ситуации, вовлеченные в коллизию станции начинают передавать сигнал затора с тем, чтобы все остальные станции сегмента удостоверились в том, что линия занята.
В каком случае в ЛВС Ethernet кадр остается не переданным рабочей станцией?
Станция может попытаться начать передачу до 16 раз, прежде чем прекратит свои попытки. В этом случае пакет остается не переданным
Понятие фрагмента в ЛВС Ethernet.
Пакеты, вовлеченные в коллизию, превратятся в фрагменты (произойдет наложение пакетов). Поэтому во время передачи станции прослушивают сегмент канала с целью обнаружения коллизий.
Что является признаком фрагмента в ЛВС Ethernet?
для каждого пакета проверяется имеет ли он допустимую длину (не менее 64 байт), т.е. не является ли он фрагментом, порожденным коллизией.
Что включает в себя проверка целостности кадра данных в ЛВС Ethernet?
длину пакета: если кадр длиннее 1518 байт, он считается переполненным; переполненные кадры могут появляться в результате неисправностей сетевого драйвера;
контрольную последовательность кадра с помощью циклического избыточного кода;
если контрольная последовательность некорректна, проверяется выравненность пакета: все пакеты должны содержать целое число байт (например, не 72,5 байт).
Если контрольная последовательность кадра некорректна, но кадр содержит целое число байт (корректно выровнен), считается, что имеет место ошибка контрольной последовательности.
Когда кадр считается переполненным?
длиннее 1518 байт,
Понятие выравненности пакета.
все пакеты должны содержать целое число байт (например, не 72,5 байт).
Достоинства и недостатки сети Ethernet.