
- •1 Эволюция вычислительных систем
- •2 Вычислительные сети
- •3 Топология физических связей
- •4 Адресация компьютеров
- •5 Модель osi
- •6 Уровни модели osi
- •7 Стек tcp/ip
- •8 Стек ipx/spx
- •10 Локальные и глобальные сети
- •11 Типы линий связи
- •12 Стандарты кабелей
- •13 Методы передачи дискретных данных на физическом уровне
- •14 Передача данных на физическом уровне. Цифровое кодирование
- •17 Биполярный импульсный код
- •18 Логическое кодирование
- •19 Дискретная модуляция аналоговых сигналов
- •20 Асинхронная передача.
- •21 Синхронная передача: понятие использование, синхронные протоколы.
- •24 Методы коммутации
- •25 Коммутация каналов
- •26 Коммутация пакетов
- •27 Общая характеристика протоколов локальных сетей
- •28 Протоколы llc
- •29 Технология Ethernet
- •30 Метод доступа csma/cd
- •31 Форматы кадров технологии Ethernet
- •35 Технология Token Ring (802.5)
- •36 Технология fddi
- •37 Fast Ethernet
- •38 Высокоскоростная технология Gigabit Ethernet
- •39 Структурная кабельная система, применяемая в сетевых технологиях
- •40 Концентраторы и сетевые адаптеры
- •41 Использвание мостов и коммутаторов
- •42 Коммутаторы локальных сетей
- •43 Алгоритм работы прозрачного моста
- •44 Мосты с маршрутизацией от источника
- •45 Техническая реализация и дополнительные функции коммутаторов
- •46 Виртуальные локальные сети
- •47 Принципы маршрутизации
- •48 Организация межсетевого взаимодействия средствами tcp/ip
- •49 Адресация в ip-сетях
- •50 Система доменных имен dns
- •51 Протокол ip
- •52 Протокол tcp-сообщений
- •53 Протоколы маршрутизации в ip-сетях
- •54 Общая характеристика протокола ipx
- •55 Маршрутизаторы
- •56 Глобальные сети
- •57Огранизация глобальных связей на основе выделенных каналов:аналоговые линии
- •58 Огранизация глобальных связей на основе выделенных каналов: цифровые линии
- •59 Протоколы канального уровня для выделенных линий
- •60 Глобальные связи на основе сетей с коммутацией каналов
- •61 Isdn — сети с интегральными услугами
- •62 Стек протоколов и структура сети isdn
- •63 Компьютерные глобальные сети с коммутацией пакетов
- •64 Сети х.25
- •65 Сети Frame Relay
- •66 Технология atm
- •67 Удаленный доступ
- •68 Управление сетями: функции, задачи, архитектура
- •69 Управление сетями:стандарты, протоколы
- •7.2.1. Стандартизуемые элементы системы управления
- •70 Мониторинг и анализ локальных сетей
- •7.3.2. Анализаторы протоколов
- •7.3.3. Сетевые анализаторы
39 Структурная кабельная система, применяемая в сетевых технологиях
Структурированная кабельная система (Structured Cabling System, SCS) — это набор коммутационных элементов (кабелей, разъемов, коннекторов, кроссовых панелей и шкафов), а также методика их совместного использования, которая позволяет создавать регулярные, легко расширяемые структуры связей в вычислительных сетях.
Структурированная кабельная система представляет своего рода «конструктор», с помощью которого проектировщик сети строит нужную ему конфигурацию из стандартных кабелей, соединенных стандартными разъемами и коммутируемых на стандартных кроссовых панелях. При необходимости конфигурацию связей можно легко изменить — добавить компьютер, сегмент, коммутатор, изъять ненужное оборудование, а также поменять соединения между компьютерами и концентраторами. При построении структурированной кабельной системы подразумевается, что каждое рабочее место на предприятии должно быть оснащено розетками для подключения телефона и компьютера, даже если в данный момент этого не требуется. То есть хорошая структурированная кабельная система строится избыточной. Структурированная кабельная система планируется и строится иерархически, с главной магистралью и многочисленными ответвлениями от нее.
Типичная иерархическая структура структурированной кабельной системы включает:
горизонтальные подсистемы (в пределах этажа);
вертикальные подсистемы (внутри здания);
подсистему кампуса (в пределах одной территории с несколькими зданиями).
Горизонтальная подсистема соединяет кроссовый шкаф этажа с розетками пользователей. Подсистемы этого типа соответствуют этажам здания. Вертикальная подсистема соединяет кроссовые шкафы каждого этажа с центральной аппаратной здания. Следующим шагом иерархии является подсистема кампуса, которая соединяет несколько зданий с главной аппаратной всего кампуса. Эта часть кабельной системы обычно называется магистралью (backbone).
Использование структурированной кабельной системы вместо хаотически проложенных кабелей дает предприятию много преимуществ: универсальность, увеличение срока службы, уменьшение стоимости добавления новых пользователей и изменения их мест размещения, возможность легкого расширения сети, обеспечение более эффективного обслуживания, надежность.
40 Концентраторы и сетевые адаптеры
Концентраторы вместе с сетевыми адаптерами, а также кабельной системой представляют тот минимум оборудования, с помощью которого можно создать локальную сеть.
Сетевой адаптер (Network Interface Card, NIC) вместе со своим драйвером реализует канальный уровень модели открытых систем в конечном узле сети. Они выполняют две операции: передачу и прием кадра.
Передача кадра из компьютера в кабель состоит из перечисленных ниже этапов (некоторые могут отсутствовать, в зависимости от принятых методов кодирования).
Прием кадра данных LLC через межуровневый интерфейс вместе с адресной информацией МАС-уровня. Обычно взаимодействие между протоколами внутри компьютера происходит через буферы, расположенные в оперативной памяти. Данные для передачи в сеть помещаются в эти буферы протоколами верхних уровней, которые извлекают их из дисковой памяти либо из файлового кэша с помощью подсистемы ввода/вывода операционной системы.
Оформление кадра данных МАС-уровня, в который инкапсулируется кадр LLC (с отброшенными флагами 01111110). Заполнение адресов назначения и источника, вычисление контрольной суммы.
Формирование символов кодов при использовании избыточных кодов типа 4В/5В. Скрэмблирование кодов для получения более равномерного спектра сигналов.
Выдача сигналов в кабель в соответствии с принятым линейным кодом — манчестерским, NRZI, MLT-3 и т. п.
Прием кадра из кабеля в компьютер включает следующие действия.
Прием из кабеля сигналов, кодирующих битовый поток.
Выделение сигналов на фоне шума. В результате в приемнике адаптера образуется некоторая битовая последовательность, с большой степенью вероятности совпадающая с той, которая была послана передатчиком.
Если данные перед отправкой в кабель подвергались скрэмблированию, то они пропускаются через дескрэмблер, после чего в адаптере восстанавливаются символы кода, посланные передатчиком.
Проверка контрольной суммы кадра. Если она неверна, то кадр отбрасывается, а через межуровневый интерфейс наверх, протоколу LLC передается соответствующий код ошибки. Если контрольная сумма верна, то из MAC-кадра извлекается кадр LLC и передается через межуровневый интерфейс наверх, протоколу LLC. Кадр LLC помещается в буфер оперативной памяти.
Распределение обязанностей между сетевым адаптером и его драйвером стандартами не определяется, поэтому каждый производитель решает этот вопрос самостоятельно. Обычно сетевые адаптеры делятся на адаптеры для клиентских компьютеров и адаптеры для серверов. В адаптерах для клиентских компьютеров значительная часть работы перекладывается на драйвер, тем самым адаптер оказывается проще и дешевле. Адаптеры, предназначенные для серверов, обычно снабжаются собственными процессорами, которые самостоятельно выполняют большую часть работы по передаче кадров из оперативной памяти в сеть и в обратном направлении.
В зависимости от того, какой протокол реализует адаптер, адаптеры делятся на Ethernet-адаптеры, Token Ring-адаптеры, FDDI-адаптеры и т. д.
Практически во всех современных технологиях локальных сетей определено устройство, которое имеет несколько равноправных названий — концентратор (concentrator), хаб (hub), повторитель (repeater). В зависимости от области применения этого устройства в значительной степени изменяется состав его функций и конструктивное исполнение. Неизменной остается только основная функция — это повторение кадра либо на всех портах, либо только на некоторых портах, в соответствии с алгоритмом, определенным соответствующим стандартом.
Концентратор обычно имеет несколько портов, к которым с помощью отдельных физических сегментов кабеля подключаются конечные узлы сети — компьютеры. Концентратор объединяет отдельные физические сегменты сети в единую разделяемую среду, доступ к которой осуществляется в соответствии с одним из рассмотренных протоколов локальных сетей — Ethernet, Token Ring и т. п.
Кроме основной функции концентратор может выполнять некоторое количество дополнительных функций, которые либо в стандарте вообще не определены, либо являются факультативными.
Концентратор с фиксированным количеством портов — это наиболее простое конструктивное исполнение, когда устройство представляет собой отдельный корпус со всеми необходимыми элементами (портами, органами индикации и управления, блоком питания), и эти элементы заменять нельзя. Обычно все порты такого концентратора поддерживают одну среду передачи, общее количество портов изменяется от 4-8 до 24.
Модульный концентратор выполняется в виде отдельных модулей с фиксированным количеством портов, устанавливаемых на общее шасси. Шасси имеет внутреннюю шину для объединения отдельных модулей в единый повторитель.
Стековый концентратор выполнен в виде отдельного корпуса без возможности замены отдельных его модулей. Они имеют специальные порты и кабели для объединения нескольких таких корпусов в единый повторитель, который имеет общий блок повторения, обеспечивает общую ресинхронизацию сигналов для всех своих портов и поэтому с точки зрения правила 4-х хабов считается одним повторителем.
Если стековые концентраторы имеют несколько внутренних шин, то при соединении в стек эти шины объединяются и становятся общими для всех устройств стека.
Модульно-стековые концентраторы представляют собой модульные концентраторы, объединенные специальными связями в стек. Как правило, корпуса таких концентраторов рассчитаны на небольшое количество модулей (1-3). Эти концентраторы сочетают достоинства концентраторов обоих типов.