
- •И.В. Мельникова Вычислительные машины, системы и сети
- •Часть 1
- •Содержание
- •Лекция 1 Вычислительные сети – частный случай распределенных систем
- •Классификация по совместимости
- •Большие эвм (Main Frame)
- •МиниЭвм
- •МикроЭвм
- •СуперЭвм
- •Выбор подходящей топологии
- •Сложные топологии
- •Магистраль
- •Распределенная магистраль
- •Различные критерии
- •Контрольные вопросы
- •Оптоволокно: неразъемные соединения
- •Соединения оптических волокон с помощью сварки
- •Цикл сварки оптического волокна автоматического сварочного аппарата
- •Аппарат для сварки оптических волокон fsm.05svhii производства Fujikura
- •Соединение оптических волокон методом склеивания
- •Механические соединители оптических волокон
- •Механический соединитель Corelink производства amp
- •Механический соединитель Fibrlok II производства 3m
- •Механический соединитель Fibrlok производства 3m
- •Механический соединитель rms производства at&t
- •Механический соединитель ленточных элементов оптических волокон производства Sumitomo
- •Механические соединители производства Fujikura
- •Передача в основной полосе частот и широкополосная передача
- •Контрольные вопросы
- •Лекция 3 Работа сети
- •Семь уровней модели osi
- •На Транспортном уровне, кроме того, к пакету добавляется информация, которая поможет компьютеру-получателю восстановить исходные данные из последовательности пакетов.
- •Irq Назначение
- •Контрольные вопросы
- •Лекция 4 Передача данных по кабелю
- •Низкоуровневые протоколы
- •Контрольные в опросы
- •Лекция 5 Технология Token Ring
- •Кадр данных
- •Прерывающая последовательность
- •Контрольные вопросы
- •Лекция 6 Технология fddi (Fiber Distributed Data Interface)
- •Контрольные вопросы
- •Лекция 7 Понятие сетевого протокола
- •Блоки сообщений сервера
- •Кадр NetBeui
- •Протокол nmp (Name Management Protocol).
- •Протокол smp(Session Management Protocol) dmp ( Diagnostic and Monitoring Protocol).
- •Протокол udp
- •Протокол dmp
- •Краткое резюме
- •Стек протоколов ipx/spx и система Novell NetWare
- •Средства построения составных сетей стека Novell Общая характеристика протокола ipx
- •Адресация
- •Маршрутизация протокола ipx
- •Адресация
- •Протоколы sap
- •Контрольные вопросы
- •Лекция 8 Стек tcp/ip
- •Комплект протоколов тcp/ip
- •Архитектура tcp/ip
- •Адресация
- •Маски подсетей
- •Не хватает адресов?
- •Маска подсети переменной длины vlsm (Variable Length Subnet Mask)
- •Проблемы классической схемы
- •Бесклассовая междоменная маршрутизация cidr (Classless Inter-Domain Routing)
- •IPing - новое поколение протоколов ip
- •Выводы:
- •Дополнительный материал. (Примеры расчета масок подсетей)
- •Стеки протоколов
- •Стек протоколов при использовании модуля tcp
- •Стек протоколов при работе через транспортный протокол udp
- •Отображение физических адресов на ip-адреса: протоколы arp и rarp
- •Отображение символьных адресов на ip-адреса: служба dns
- •Автоматизация процесса назначения ip-адресов узлам сети – протокол dhcp
- •Протоколы тcp и udp
- •Структура стека протоколов tcp/ip
- •Контрольные вопросы
- •Лекция 9 Большие сети. Технические и программные компоненты расширения сетей. Интеграция локальных и глобальных сетей
- •Примечание
- •Контрольные вопросы
- •Использование маршрутизаторов
- •1. Рассмотрим первый способ.
- •2. Второй способ. Маршрутизация потоков.
- •Компоненты маршрутизации
- •Коммутация
- •Алгоритмы маршрутизации
- •Классификация алгоритмов маршрутизации и общие сведения
- •Цели разработки алгоритмов маршрутизации:
- •Показатели алгоритмов (метрики)
- •Типы алгоритмов
- •Одномаршрутные или многомаршрутные алгоритмы
- •Типы записей в таблице маршрутизации
- •Структура таблицы маршрутизации
- •Среда со статической маршрутизацией
- •Протоколы динамической маршрутизации
- •1) Истечение времени жизни маршрута;
- •2) Указание специального расстояния (бесконечности) до сети, ставшей недоступной.
- •Организации, поддерживающие технологии беспроводных сетей
- •Технологии радиосетей
- •Радиосети стандарта ieee 802.11
- •Компоненты беспроводной сети
- •Направленная антенна
- •Всенаправленная антенна
- •Многоячеечные беспроводные локальные сети (сотовые)
- •Альтернативные технологии радиосетей
- •Микроволновые сетевые технологии
- •Беспроводные сети на базе низкоорбитальных спутников Земли
- •40 Gigabit Ethernet и беспроводные сети Fast Ethernet
- •Атмосферная лазерная связь
- •2,5 Гбит/с по лазерному лучу
- •Передача данных в гвс
- •8. Беспроводные промышленные сети
- •Беспорядочный (т. Е. "не делающий различий") режим - Promiscuous mode.
- •Маска подсети (subnet mask) — специальная битовая комбинация, маскирующая сетевую часть ip-адресов единицами.
- •Региональная телефонная компания - Regional bell operating company (rboc).
Маска подсети переменной длины vlsm (Variable Length Subnet Mask)
Однако вскоре стало ясно, что подсети, несмотря на все их достоинства, обладают и недостатками. Так, определив однажды маску подсети, приходится использовать подсети фиксированных размеров. Скажем, у нас есть сеть 144.144.0.0/16 с расширенным префиксом /23.
|
|
Сетевой префикс |
Подсеть |
Узел |
|
144.144.0.0/23 |
<--> |
10010000 |
10010000 |
0000000 |
0 00000000 |
|
|
Расширенный сетевой префикс |
|
Рис. 8.2
Такая схема позволяет создать 27 подсетей размером в 29 узлов каждая. Это подходит к случаю, когда есть много подсетей с большим количеством узлов. Но если среди этих сетей есть такие, количество узлов в которых находится в пределах ста, то в каждой их них будет пропадать около 400 адресов.
Решение состоит в том, что бы для одной сети указывать более одного расширенного сетевого префикса. О такой сети говорят, что это сеть с маской подсети переменной длины (VLSM).
Действительно, если для сети 144.144.0.0/16 использовать расширенный сетевой префикс /25, то это больше бы подходило сетям размерами около ста узлов. Если допустить использование обеих масок, то это бы значительно увеличило гибкость применения подсетей.
Общая схема разбиения сети на подсети с масками переменной длины такова: сеть делится на подсети максимально необходимого размера. Затем некоторые подсети делятся на более мелкие, и рекурсивно далее, до тех пор, пока это необходимо.
Кроме того, технология VLSM, путем скрытия части подсетей, позволяет уменьшить объем данных, передаваемых маршрутизаторами. Так, если сеть 12/8 конфигурируется с расширенным сетевым префиксом /16, после чего сети 12.1/16 и 12.2/16 разбиваются на подсети /20, то маршрутизатору в сети 12.1 незачем знать о подсетях 12.2 с префиксом /20, ему достаточно знать маршрут на сеть 12.1/16.
Проблемы классической схемы
В середине 80-х годов Internet впервые столкнулся с проблемой переполнения таблиц магистральных маршрутизаторов. Решение, однако, было быстро найдено - подсети устранили проблему на несколько лет. Но уже в начале 90-х к проблеме большого количества маршрутов прибавилась нехватка адресного пространства. Ограничение в 4 миллиарда адресов, заложенное в протокол и казавшееся недосягаемой величиной, стало весьма ощутимым.
В качестве решения проблемы были одновременно предложены два подхода - один на ближайшее будущее, другой комплексный и долгосрочный. Первое решение - это внедрение протокола бесклассовой маршрутизации (CIDR), к которому позже присоединилась система NAT.
Долгосрочное решение - это протокол IP следующей версии. Он обозначается, как IPv6, или IPng (Internet Protocol next generation). В этой реализации протокола длина адреса увеличена до 16-ти байтов (128 бит!), исключены некоторые элементы действующего протокола, которые оказались неиспользуемыми.
Новая версия обеспечит, как любят указывать, плотность в 3 911 873 538 269 506 102 IP адресов на квадратный метр поверхности Земли.
Однако то, что и в 2000-м году протокол все еще проходил стандартизацию, и то, что протокол CIDR вместе с системой NAT оказались эффективным решением, заставляет думать, что переход с IPv4 на IPng потребует очень много времени.