2.3 Региональные сети

Региональные (муниципальные сети) (metropolitan агеа network, MAN), являются увеличенными версиями локальных сетей и обычно используют схожие технологии. Такая сеть может объединять несколько офисов корпорации, город, регион и может быть как частной, так и общественной. Региональная сеть может поддерживать передачу как цифровых данных, так и звука и, кроме того, может включать в себя кабельное телевидение. Часто региональная сеть состоит из одного или двух кабелей и не содержит переключающих элемен­тов для переадресации пакетов во внешние линии, что упрощает структуру сети.

Основанием выделения региональных сетей в отдельную категорию является принятие стандарта, который называется DQDB (Distributed Queue Dual Bus - распределенная двойная шина с очередностью), IEEE 802.6. Сети DQDВ состоят из двух параллельных шин (кабелей), которыми соединены все компьютеры, как показа­но на рисунке 13.4. У каждой шины есть головное оконечное устройство, определяющее направление передачи шины. Пакет, пересылаемый правому компьютеру, движется по верхней шине. Влево пакеты перемещаются по нижней шине.

Н аправление потока по шине А

Шина А

Шина В

Направление потока по шине В

Рисунок 13.4- Архитектура сети DQFB

Ключевым аспектом муниципальной сети является агент широковещания (для стандарта IEEE 802.6 - два кабеля), с которым связаны все компьютеры. Это зна­чительно облегчает структуру сети по сравнению с другими разновидностями се­тей.

2.4 Глобальные сети

Глобальная сеть (wide агеа network, WAN) охватывает значительную географи­ческую область, часто целую страну или даже континент. Она объединяет множество машин, предназначенных для выполнения программ пользователя (то есть прило­жений). Мы будем следовать традиционной терминологии и называть эти маши­ны хостами. В литературе также используется термин оконечная система. Хосты соединяются коммуникационными подсетями, называемыми для краткости подсетями. Задачей подсети является передача сообщений от хоста хосту, подоб­но тому, как телефонная система переносит слова от говорящего слушающему. Та­ким образом, коммуникативный аспект сети (подсеть) отделен от прикладного аспекта (хостов), что значительно упрощает структуру сети.

У большинства глобальных сетей подсеть состоит из двух раздельных компо­нентов: линий связи и коммутационных элементов. Линии связи (каналы, магистрали) переносят данные от узла к узлу сети.

Коммутационные элементы являются специализированными компьютерами, используемыми для соединения двух или более линий связи. Когда данные появ­ляются на входной линии, коммутационный элемент выбирает выходную линию для дальнейшего маршрута этих данных. К сожалению, для названия этих компьютеров нет стандартной терминологии. Их называют узлами переключения пакетов, промежуточными системами и коммутаторами данных (data switching exchanges) наряду с другими терминами. Мы будем называть их словом маршру­muзаmор. В модели, показанной на рисунке 13.5, каждый хост соединен с локальной сетью, в которой присутствует маршрутизатор, хотя в некоторых случаях хост может быть связан с маршрутизатором напрямую. Набор линий связи и маршрутизаторов (но не хостов) образует подсеть.

Маршрутизатор

Локальная сеть

Рисунок 13.5-. Хосты и подсеть

Следует также сделать замечание по поводу термина «подсеть (subnet). Изна­чально его единственным значением был набор маршрутизаторов и линий связи, используемый для передачи пакета от одного хоста к другому. Однако, спустя не­сколько лет, этот термин приобрел второй смысл, связанный с адресацией в сети. Таким образом, имеется некая двусмысленность, связанная с термином «подсеть». К сожалению, этому термину в его изначальном смысле нет никакой альтернативы, поэтому нам придется использовать его в обо­их смыслах. По контексту всегда будет ясно, что имеется в виду.

Большинство глобальных сетей содержит большое количество кабелей или те­лефонных линий, соединяющих пару маршрутизаторов. Если какие-либо два мар­шрутизатора не связаны линией связи напрямую, то они должны общаться при помощи других маршрутизаторов. Когда пакет посылается от одного маршрутиза­тора другому через несколько промежуточных маршрутизаторов, он получается каждым промежуточным маршрутизатором целиком, хранится на нем, пока тре­буемая линия связи не освободится, а затем пересылается дальше. Подсеть, рабо­тающая по такому принципу, называется роiпt-tо-роiпt «<точка-точка_, двухточеч­ная), store-and-forward (подсеть с промежуточным хранением) или packet-switched (подсеть с коммутацией пакетов). Почти у всех глобальных сетей (кроме исполь­зующих спутники связи) есть подсети с промежуточным хранением. В некоторых сетях(например, сетях АТМ) небольшие пакеты фиксированного размера часто называют ячейками (сеll).

При использовании двухточечных подсетей важным аспектом разработки явл­яется топология соединений маршрутизаторов. На рисунке 13.6 показаны различные варианты топологии. Локальные сети, разрабатываемые целиком и сразу, обычно обладают симметричной топологией. Топология глобальных сетей, напротив, час­то весьма нерегулярна.

а

г

Рисунок 132.6 Варианты топологии двухточечных подсетей:

звезда (а); кольцо (6); дерево (в); каждый с каждым (г); пересекающиеся кольца (д); неправильный (е)

Второй возможностью соединить маршрутизаторы глобальной сети является радиосвязь, как с использованием спутников, так и при помощи наземных ретрансляторов. Каждый маршрутизатор снабжается антенной, при помощи кото­рой он может принимать и посылать сигнал. Все маршрутизаторы могут прини­мать сигналы со сауиемка ( а в некоторых случаях они могут также слышать передачи соседних маршрутизаторов, передающих данные на спутник). Иногда все маршрутизаторы соединяются обычной двухточечной подсетью, и только некоторые маршрутизаторы снабжаются спутниковой антенной. Спутниковые сети являются широковещательными и наиболее целесообразны, где требуется широковещание или где отсутствуют стационарные сети общего назначения.