- •Эталонная модель взаимодействия открытых систем (эмвос) Основные понятия и определения
- •Определение понятия коммутации. Типы коммутации.
- •1. Коммутация каналов: характерно жесткое занятие линии. В этот же момент узлы коммутации не могут быть задействованы. Недостаток: невозможность исп-я при передаче пульсирующего трафика.
- •3. Коммутация сообщений
- •Преимущества использования открытых систем:
- •Многоуровневые архитектуры связи
- •Иерархическая связь
- •Форматы информации
- •Некоторые организации-источники стандартов
- •Уровни. Краткая характеристика
- •Концепция сетевого взаимодействия. Определение локальной сети. Требования, предъявляемые к компьютерным сетям. Концепция сетевого взаимодействия. Определение локальной сети.
- •3) Расширяемость и масштабируемость:
- •4) Поддержка разных видов трафика:
- •Два типа сетей
- •Все сети подразделяются на два типа:
- •Особенности одноранговых сетей:
- •Методы передачи дискретных данных на физическом уровне
- •При цифровом кодировании дискретной информации используется два класса методов:
- •Требования к методам цифрового кодирования
- •Методы логического кодирования.
- •Существует три класса методов логического кодирования:
- •Общая структура кадров, передаваемых в локальных сетях Кадры бывают трех типов:
- •Структуру кадра подразделяют на три части:
- •Заголовок состоит:
- •Методы обнаружения ошибок
- •Раньше использовались примитивные методы обнаружения ошибок:
- •Европейский стандарт 95г en50173 – он повторяет фактически стандарт tia/eia-568а. Международный стандарт iso11801 – он повторяет фактически стандарт tia/eia-568а и en50173. Структура скс
- •Технические помещения Все технические помещения подразделяются на два типа:
- •Скс включает в себя три подсистемы:
- •1) Подсистема внешних магистралей (первичная):
- •2) Вторичная подсистема (внутренних магистралей, вертикальная):
- •3) Третичная подсистема (горизонтальная):
- •Кабели скс
- •Коаксиальный кабель
- •Плата сетевого адаптера
- •Структура стандартов ieee 802.X(iso 8802-1…)
- •Структура стандартов, представленная комитетами 802.X
- •Протокол llc
- •Типы пакетов llc. Структура пакета llc.
- •Структура пакета llc
- •Формат поля управления
- •Структура поля управления информационного пакета имеет следующий вид:
- •Технология EtherNet
- •Метод доступа csma/cd (многостанционный доступ с контролем несущей и обнаружением коллизий)
- •Время двойного оборота
- •Пример: конфликты по передаче
- •Как улучшить? Минимизировать длину кабеля.
- •Форматы кадров технологии Ethernet
- •Автоматическое распознавание кадра сетевой картой
- •Спецификации физической среды 10Mb EtherNet До 1991 года было разработано 4 основных физических протокола 10-ти мегабитного Ethernet:
- •Достоинства:
- •Недостатки:
- •Достоинства:
- •Недостатки:
- •Концентраторы
- •Факультативные функции концентраторов:
- •4) Многосегментные концентраторы:
- •Методика расчета конфигурации сети Ethernet
- •Расчет времени двойного оборота.
- •Расчет сокращение меж кадрового интервала в повторителях
- •Классическая сеть Token Ring
- •Метод доступа
- •Управление приоритетным доступом
- •Формат информационного кадра
- •Структура контроля кадра:
- •Формат прерывающей последовательности Состоит из двух полей:
- •Все отличия только на физическом уровне. Уровень mac и llc остались без изменения. Т.О., отличия можно показать следующим образом.
- •Mlt3 - неэкранированная витая пара
- •Концентраторы. Дополнительные функции.
- •Технология коммутации кадров в локальных сетях
- •Алгоритм работы прозрачного моста.
- •Ограничения в работе мостов и коммутаторов Проблемы петель в сетях построенных на базе мостов и коммутаторов.
- •Мосты с маршрутизацией от источника
- •Коммутаторы
- •Изменение в работе mac уровня при полнодуплексной работе
- •Проблема управления потоками данных
- •Управление потоками кадров при полудуплексной работе.
- •Характеристики, влияющие на производительность коммутаторов.
- •Дополнительные функции коммутаторов.
- •Сетевой уровень как средство построения составных сетей.
- •Ограничения мостов и коммутаторов
- •Понятие составной сети
- •Принципы маршрутизации
- •Протоколы маршрутизации
- •1) Мосты и коммутаторы оперируют только с mac-адресами (локальными адресами), в то время как маршрутизаторы оперируют с сетевыми адресами
- •Функции маршрутизаторов
- •Общая характеристика стека протоколов tcp/ip
- •Адресация в ip сетях.
- •Классы ip-адресов
- •Особые ip-адреса
- •Использование масок в ip-адресации.
- •Протокол ip
- •Фрагментация ip-пакетов
- •Отображение символьных или доменных имен
- •Маршрутизация с использованием масок
- •Цифровое кодирование
- •Требования к методам цифрового кодирования
- •Потенциальный код без возвращения к нулю (nrz)
- •Потенциальный код c возвратом к нулю (rz)
- •Метод биполярного кодирования с альтернативной инверсией (ami)
- •Потенциальный код с инверсией при единице (nrzi)
- •Биполярный импульсный код
- •Манчестерский код
- •Потенциальные коды 2b1q и pam-5
- •Потенциальный код mlt-3
- •Логическое кодирование
- •Избыточные коды
- •Скремблирование
- •История развития сетевой технологии Ethernet
- •Метод доступа csma/cd
- •Этапы доступа к среде
- •Возникновение коллизии
- •Время двойного оборота и распознавание коллизий
- •Форматы кадров технологии Ethernet
- •Кадр Raw 802.3/Novell 802.3
- •Кадр Ethernet dix/ Ethernet II
- •Кадр Ethernet snap
- •Использование различных типов кадров Ethernet
- •Спецификации физической среды Ethernet
- •Стандарт 10Base-5
- •Стандарт 10Base-2
- •Стандарт 10Base-t
- •Технология Fast Ethernet
- •Физический уровень технологии Fast Ethernet
- •Физический уровень 100Base-fx
- •Физический уровень 100Base-tx
- •Физический уровень 100Base-t4
- •Спецификации физической среды стандарта 802.3z
- •Многомодовый кабель
- •Одномодовый кабель
- •Твинаксиальный кабель
- •Gigabit Ethernet на витой паре категории 5
- •Основные характеристики технологии Token Ring
- •Маркерный метод доступа к разделяемой среде
- •Форматы кадров Token Ring
- •Кадр данных
- •Прерывающая последовательность
- •Приоритетный доступ к кольцу
- •Физический уровень технологии Token Ring
Концентраторы. Дополнительные функции.
Отключение портов - при обнаружении проблем на одном из портов, даже не связанных с тестом связности, порт отключался
Вычисление CRC, при необходимости отключение глючного порта.
Отключение портов, если затянулась передача кадров, или если на него приходят кадры, постоянно участвующие в коллизиях с кадрами других портов
Поддержка резервных связей
Защита от НСД
Технология коммутации кадров в локальных сетях
Для повышения производительности работы в сети в ЛС используются два подхода:
1) заключается в повышении скорости передачи
2) логическая структуризация сети.
Под логической структуризацией сети понимается процесс разделения общей разделяемой среды передачи на логические сегменты, которые представляют собой разделяемые среды с меньшим количеством узлов.
Логически структуризация выполняется с помощью устройств называемых мостами и коммутаторами.
– коэффициент использования сети
– время доступа к сети.
Время доступа при увеличении загруженности, это вызвано обработкой коллизии. Характеристика при увеличении скорости не меняется.
В мостах и коммутаторах реализуются 2 алгоритма:
1) алгоритм работы прозрачного моста (характерно для сетей Ethernet).
2) алгоритм с маршрутизацией от источника (алгоритм TokenRing).
Мосты и коммутаторы – устройства близнецы и братья, работают по одинаковым алгоритмам. Все отличие состоит в способе обработки. В мостах последовательная – однопроцессорная, в коммутаторах – многопроцессорная, следовательно в коммутаторах более высокая производительность, что в конечном итоге предопределило судьбу мостов.
Мосты и коммутаторы реализуют функции уровня MAC канала передачи данных и физического уровня.
Алгоритм работы прозрачного моста.
Если сетевой порт с MAC-1 передает кадр в сеть с MAC-4, тогда сетевые с MAC-2 – 4 + 1 порт M буферизируют данные. Если кадр для левой сети, то M – удаляет принятый кадр. В это же время можно передавать кадр в правой части сети. Следовательно, возможна работа сетей “независимо” друг от друга, если нет необходимости передавать данные между сетями.
В случае если необходимо передать кадр из левой в правую часть сети, то маршрутизатор M, приняв кадр из порта 1, пытается захватить среду передачи данных в правой сети, захватив её выдает кадр на порт 2, тем самым передавая кадр далее.
В каждом мосту и коммутаторе есть таблица коммутации или фильтрации. Есть статические и динамические записи. Статические задаются администратором, динамические делает сам мост, со временем эти записи могут быть удалены, они так же удаляются при выключении питания.
Упрощенно таблица выглядит следующим образом:
MAC-адрес |
Номер порта моста |
|
|
После включения она пуста. Таблица строится в пассивном режиме. Процесс заполнения таблицы называется обучением моста. По мере заполнения таблицы мост начинает работать целенаправленно.
У каждой динамической записи есть определенный срок жизни, в случае отсутствия подтверждения в течении определенного времени запись удаляется.
