1Топология физ-х связей. Полно, неполно, смешанные. Под топологией вычислительной сети понимают конфигурацию графом вершиной, которой являются компьютеры, а ребра - физические связи между ними. Конфигурация физических связей определяется электрическими соединениями компьютеров между собой. Логические связи – это маршрут передачи данных между узлами сети. Выбор топологии электрических связей влияет на характеристики сети: -наличие резервных связей(увел-ся надежность). – присоединение новых услуг. – позволяет принимать min-ю длину линии связи. Полносв-я топология: (каждый с каждым) все компьютеры между собой, но несмотря на логическую простоту - громосткость и не эффективно. т.к. каждый компьютер должен иметь большое количество портов. Для каждой пары компьютеров д.б. выделена отдельная линия связи. Данный вид использ-ся в глобал-х сетях с небольшим количеством компьютеров.Неполносвязная : Ячеистая. получается из полной, путем удаления некоторых связей. В сети непосредственно соединяются только те компьютеры, между к-ми происходит интенсивный обмен данных. А для компьютеров, которые не соед-ны прямыми связями, для передачи данных используют транзитные передачи через промежуточные узлы. Исп-ся в глоб-х сет-х. Шинная. широко испо-ся в локал-х сетях. Компьютеры подкл-ся к одному коаксиальному кабелю и инфор-я может передаваться в обоих направлениях, но низкая надежность и невысокая производительность. Звезда. -каждый компьютер подк-ся отдел-м кабелем к конц-ру,его фу-ии: направление передающей инф-ии. Д-ва. разрыв кабеля касается не всех. Не дорого Кольцевая – дост ва: простота экономичность Нед Ки : ненадежность

Смешанная( используются все выше названные топологии)

2Структуризация сети. Физическая и логическая.

Физическая В сетях с небол. кол-вом компьютеров чаще всего испол. одна из типовых топологий ,но эти топологии обладают св-м однородности. Это достоинство в мал. сетях превращается в недостаток в больших и вызывает ряд ограничений на длину связи между узлами,на кол-во узлов в сети,на интенсивность трафика. Для снятия огранич. испол-ся спец. методы структуризации сети и оборудование,при пом. кот. отдельные эл-ты сети взаимод. др. с др.Физич. сруктуризация сети Простейшее из комутационных уст-в-повторитель.Исп.для физ.соед. различных сегментов кабеля,локал.сети с целью увелич.общей длины сети.Повторитель,кот.имеет неск. портов,соед. неск. физ. эл-в ,наз. концентратором .В данном уст-ве сосред.все связи между сегментами сети.Они повтор.сигналы,пришедшие с одного из своих портов.Во многих случаях физ. и логич.топологии совпад.Сеть на рисунке Бдемонсрирует несовпадение физ.и логич. топологии.Физ-ки компьютеры доступ к шине получ.по алгоритму “случ.доступа”.Но ничто не мешает насроить сет.адапторы и их драйверы так,чтобы компьютеры обр.кольцо в др.порядке (В,А,С…).

Логическая В сетях большого и среднего размера часто применяется логич.структуризация сети,т.к.в бол.сети возникает неоднородность информац.потоков.На рис.1показана сеть,построенная с испол-ем концетраторов

Комп-р А посылает информ.на ком-р В.Концентраторы распространяют кадр по всем его сегментам;кадр будет рассылаться,пока комп-р В не получит адресованный ему кадр,и не один комп-р этой сети не может передавать данные,т.к.логич. стр-ра данной сети однородная.Т.е.надо,чтобы кадры, кот.перед-ся комп-рам отдела 1 выходили за пределы этой части сети в том случае ,если эти кадры направлены в др. отдел. Для логич.струк-ции применяют:мост,маршрутизатор,шлюз.4 Мост делит разделяемую среду передачи на части,передавая информ. из одного сегмента в др.только тогда,когда она необходима.Тем самым повышаем общую производительность.Локализация траффика не только экономит пропускную способность,но и уменьшает возможность несанкционированного доступа. Мост запоминает, через какой порт на него поступил кадр данных,и в дальнейшем передает кадры, предназначенные для этого компьютера на этот порт. Маршрутизатор более надежный и эфективный,чем мост.Изолирует трафик отдельных частей сети др.от др. Он образует логич. сегменты посредством явной адресации.(в адресах имеется поле № сети,так что все комп-ры ,относ. к этому зн-ию ,принадлежат одному сегменту).Так что маршрутизатор осущ-ет выбор наиболее рационального маршрута из неск. возможных. Шлюз исп-ся,когда возникает необходимость объединения сети с разными типами системного и прикладного ПО.

5Комутатор: основное отличие от моста-он явл.коммуникационным мультиплексором,который обрабатывает кадр по алгоритму моста независимо от процессоров др.портов.Производительность комутатора выше моста,т.к. кадры обрабатываются в параллельном режиме.

3.OSI. Передача сообщения по сети. (РИС). OSI делится на 7 уровней: 7-прикладной, 6-представительский, 5-сеансовый, 4-транспортный, 3-сетевой,2-канальный, 1-физический. Модель по взаимодействию систем была разработана в начале 80-х. Она определяет различные уровни взаимодействия систем и указывают какие функции должен выполнять каждый. Пусть поступает запрос к прикладному уровню, на основании этого программное обеспечение прикладного у-ня формирует сообщение. (Сооб-е состоит из заголовка и поля данных. Заголовок содержит служебную информацию, кот-ю нужно передать через сеть адресату, чтобы сообщить какую работу нужно делать. Поле данных м. б. пустым или содержать что-либо). После формирования сообщения прикладной ур-нь напрвляет его вниз к 6. Протоколом 6го ур-ня на основании инфо-ии полученной из заголовка, выполняет требуемые действия и добавляет к сооб-ю собственную служебную информацию, в которой содержится указания для протокола представительского уровня и т. д. до физического ур-ня, которой передает сооб-е по линиям связи. Сооб-е по сети поступает на машину адресата, принимается физическим уровнем и последовательно передается вверх от уровня к уровню. Каждый уровень анализирует и обрабатывает заголовок, а затем его удаляет.

3OSI(РИС). Назначение сетезависимых уровней модели. OSI делится на 7 уровней: 7-прикладной, 6-представительский, 5-сеансовый, 4-транспортный, 3-сетевой, 2-канальный, 1-физический. Модель по взаимодействию систем была разработана в начале 80-х. Она определяет различные уровни взаимодействия систем, и указывают какие функции должен выполнять каждый. I3 нижних уровня (физич ,канал, сетев. ) явл-ся сетезависимыми, т.е. протоколы этих уровней тесно связаны с технической реализацией сети и использованием коммутационного оборудования. Физический ур-нь имеет дело с передачей битов по физическим каналам связи. К этому уровню относятся харак-ки физ-х сред, а также здесь определяются характеристики электрических сиг-в. Со стороны компьютера функ-ии выполняются сетевым адаптером или портом. 2. Задачи:-проверка доступности среды передачи, -реализация механизмов обн-ния и коррекции оши-к. Для выполнения задач – биты группир-ся в наборы, наз - кадрами. Кан-й ур-нь обеспечивает корректность передачи каждого кадра. Также вычисляется контрольная сумма, которая + к кадру. Когда кадр приходит к получателю, он снова ее вычисляет и сравнивает результатс контрольной суммой из кадра. Если они совпадаютто сооб-е принимается, если нат, то фиксируется ошибка, и происходит повторная передача кадра. Сетевой уровень служит для образованияединой транспортной системы, объединяющей несколько сетей. Внутри сети доставка данных обесп-ся со- 1ответствующим канальным уровнем, а доставка данных между сетями занимается сетевой у-нь, к-й поддер-ет воз-можность правильного выбора маршрута. Сети соединяются между собой маршрутизаторами. Маршрут передачи пакета представляет собой последовательность марш-ов, через кот-е осуществляется маршр-ция – это выбор наилучшего пути. Критериии выбора марш-та: 1. пропускная способность каналов Интенсивность трафика3. надежность передачи

3OSI. Назначение сетенезависимых уровней.

(РИС). OSI делится на 7 уровней: 7-прикладной, 6-представительский, 5-сеансовый, 4-транспортный, 3-сетевой,2-канальный, 1-физический. Модель по взаимодействию систем была разработана в начале 80-х. Она определяет различные уровни взаимодействия систем и указывают какие функции должен выполнять каждый. 3 верхних(прик ,предст, сеансовый) – являются Сетенезависимыми, они мало зависят от технических особенностей построения сети. 1Сеансовый. Обеспечивает управление диалогом. Фиксирует, которая из сторон явл-ся активной и предоставляет средства синхронизации (позволяет вставлять контрольные точки в длинные передачи, чтоб в случае отказа можно было вернуться назад к последней точки, чтобы не начинать передачу сначала(Рис). 2Представительный. Имеет дело с формой представления передаваемой информации. За счет этого уровня, информация передаваемая прикладным уровнем одной системы, всегда понятна прикладному уровню другой. 3. Прикладной –это просто набор разнообразных протоколов с помощю к-х пользователи сети получают доступ к разделяемым ресурсам. Транспортный – промежуточный уровень, он скрывает все детали функционирования нижних ур-й от верхних.

4.Сетевые устройства. Сетевые адаптеры.

Сетевой адаптер (СА) реализует 2-ой уровень OSIв конечном узле. СА выполн. 2-е задачи: 1. Передача кадра, для этого примен. Кадры данных вместе с адресной инф. (от конечного узла – компьютера), а затем оформляет кадр данных с заполнением адресов назначения и источника, вычисление контр. суммы; формирует код, скремблирует(равномерный спектор) и передает в кабель. 2.Приём кадра, приём из кабелей сигнала, выделение сигнала на фоне шума, дескремблирование и проверка контрольной суммы кадра.

СА характ-ся 1.По типам поддерживаемого протокола (Ethernet, Token Ring) 2. Производительностью Классиф-я СА: I-ое поколение СА было выполнено на дискретных лог. микросхемах, обладающих низкой надежностью. Имелся буфер памяти на один кадр(низкая производительность). Кадры передавались последовательно. Во II-ом поколении для увеличения производительности применяется метод многокадровой буферизации(следующий кадр загружается из памяти компьютера в буфер адаптера одновременно с передачей предыдущего кадра в сеть). СА III-го поколения осуществляли конвертную схему обработки кадров(процесс приема кадра и передачи совместились со временем). Строились на интегральных схемах ASIC. СА IV-го --- входят спец. интегральные схемы ASIC, которая выполняет большое количество высокоускоренных функ-ий

4. Сетевые устройства. Концентраторы.

Концентраторы (К).Работают на канальном уровне модели OSI Основные и доплнительные функции концентраторов. Основная ф-ция – повторение кадра либо на всех портах, либо на некоторых (в соответствии с сетевой технологией). К. соединяет отдельные физ. сегменты сети в е5деную разделённую среду, доступ которой осуществляется в соответствии с протоколом лок. сетей или в зависимости от сетевой технологии. Кроме основных ф-ций К выполняет дополнительные.

Отключение портов (автосегментация - способность К отключать некорректно раб. порты и изолируя тем самым основную часть сети от проблем). К. Ethernet выполняют откл. в следующих случаях: a) ошибки на уровне кадра, б) множественные коллизии, в) затянувшаяся передача. Дополнит. ф-ция К – поддержка резервных связей. Использование рез. связей в К опред. только для стандарта FDDI. В др. стандартах эта ф-ция реализ-ся с пом. разработчиков. Рез. связи должны соедин.- откл. порты так, чтобы не нарушить их логику работы. Резервируют только наиболее важные связи. Администратор определяет какие порты яввл-ся основными, какие по отношению к ним – резервные Защита от несанкционированного доступа. Разработчики К представляют 2-а способа защиты данных: 1. Назначение разрешённых МАС адресов к портам К; 2. Применяется метод случайного доступа(поле данных). Многосегментные К(МСК) – это такие К, в которых имеется несколько несколько не связанных внутренних шин, кот. предназначены для соединения нескольких разделяемых сред. Возможность МСК изменять связи портов по внутренним шинам назыв. конфигурационной коммутацией. Управление К по протоколу SNMP . В большой сети полезна ф-ция наблюдения за к (работоспособен ли он). Поэтому большинство к поддерживают дополнит. ф-ции управления по сети. Даннок управление происходит с помощью протокола SNMP.

Конструктивное исполнение К. (К с фиксир. кол-ом портов, Модульный К, Стековый К. с фиксированным числом портов, Модульно- стековые К.)

-Концентраторы с фиксированным количеством портов. Наиболее простое конструктивное исполнение, когда устройство представляет собой отдельный корпус со всеми элементами. Обычно такой концентратор поддерживает одну среду передачи и общее количество портов колеблется от 4-х до 24-х.

-Модульный выполняется в виде отдельных модулей с фиксированным количеством портов, устанавливаемых на общих шасси. Шасси имеют внутреннюю шину для объединения модулей в единый повторитель. Возможна работа в пределах одного модульного концентратора нескольких несвязанных между собой повторителей. Недостаток – высокая начальная стоимость.

-Стековый – выполняется из единого корпуса без возможности замены отдельных его модулей. Если стековый концентратор имеет несколько внутренних шин, то при соединении в стек эти шины объединяют. Достоинства – эти концентраторы поддерживают различные физические средыпередачи; стоимость за порт меньше; экономия за счёт блока управления и блока питания. Стеково-модульный – модульный концентратор, объединённый в стек

*Пассивные концентраторы транслируют полученные пакеты во все порты, выполняя простейшую ф-ю концентратора.

.*Активные концентраторы – пассивные + прверяют доставку по назначению отосланных данных, анализируют полученные данные перед их ретрансляцией, пытаются восстановить поврежденные пакеты и могут усиливать сигнал до необходимого уровня.

*Интеллектуальные К – активный + предоставляют возможность управлять сетью с центральной точки, идентифицировать и исправлять какую-либо проблему, не связанную с передачей, предоставляет возможность работы с устройствами, которые поддерживают различные скорости. Такие К позволяют поддерживать возможности других устройств.