Лабораторная работа Расчет лвс стандарта Ethernet Теоретическая часть
Самым распространенным на сегодняшний день стандартом локальных сетей является Ethernet. Ethernet - это сетевой стандарт, основанный на технологиях экспериментальной сети Ethernet Network, которую фирма Xerox разработала и реализовала в 1975 году.
Метод доступа был опробован еще раньше: во второй половине 60-х годов в радиосети Гавайского университета использовались различные варианты случайного доступа к общей радиосреде, получившие общее название Aloha. В 1980 году фирмы DEC, Intel и Xerox совместно разработали и опубликовали стандарт Ethernet версии II для сети, построенной на основе коаксиального кабеля. Поэтому стандарт Ethernet иногда называют стандартом DIX по заглавным буквам названий фирм.
На основе стандарта Ethernet DIX был разработан стандарт IEEE 802.3,
1. Организация совместного использования линий связи
Только в сети с полносвязной топологией для соединения каждой пары компьютеров имеется отдельная линия связи. Во всех остальных случаях неизбежно возникает вопрос о том, как организовать совместное использование линий связи несколькими компьютерами сети.
В вычислительных сетях используют как индивидуальные линии связи между компьютерами, так и разделяемые (shared). Часто используется также термин разделяемая среда передачи данных - shared media.
Классическим примером сети с разделяемыми линиями связи являются сети с топологией «общая шина», в которых один кабель совместно используется всеми компьютерами сети. Ни один из компьютеров сети в принципе не может индивидуально, независимо от всех других компьютеров сети, использовать кабель, так как при одновременной передаче данных сразу несколькими узлами сигналы смешиваются и искажаются (коллизия).
Несмотря на все сложности, в локальных сетях разделяемые линии связи используются очень часто. Этот подход, в частности, реализован в широко распространенных классических технологиях Ethernet и Token Ring.
Сеть с разделяемой средой при большом количестве узлов будет работать всегда медленнее, чем аналогичная сеть с индивидуальными линиями связи, так как пропускная способность индивидуальной линии связи достается одному компьютеру, а при ее совместном использовании - делится на все компьютеры сети.
В звездообразных топологиях конечные узлы могут подключаться индивидуальными линиями связи к специальному устройству - коммутатору. Коммутаторы приводят к удорожанию локальной сети, поэтому их применение ограничено. Необходимо подчеркнуть, что индивидуальными в таких сетях являются только линии связи между конечными узлами и коммутаторами сети, а связи между коммутаторами остаются разделяемыми, так как по ним передаются сообщения разных конечных узлов (рис. 1).
Рис.1.1. - Индивидуальные и разделяемые линии связи в ЛВС на основе коммутатора
2. Устройства для соединения сегментов лвс
Повторители сигнала (repeater) используются для физического соединения сегментов ЛВС с целью увеличения общей длины сети. Повторитель повторяет сигналы, приходящие из одного сегмента сети в другие ее сегменты, улучшая их физические характеристики – мощность и форму сигналов, а также синхронность следования (исправляет неравномерность интервалов между импульсами).
Концентратор или хаб (concentrator, hub) это повторитель, имеющий несколько портов и соединяющий несколько физических сегментов ЛВС. Они повторяют сигналы, пришедшие с одного из своих портов, на других своих портах. Концентратор для базовой технологии Ethernet повторяет входной сигнал на всех своих портах, кроме того, с которого этот сигнал поступил. Единая среда передачи концентратором не делится.
Для выделения логических сегментов в сети используются мосты, коммутаторы, маршрутизаторы и шлюзы.
Мост (bridge) делит единую среду передачи на части, называемые логическими сегментами, передавая информацию из одного сегмента в другой только тогда, когда адрес ПК назначения принадлежит другому сегменту. Мост изолирует трафик одного сегмента сети от трафика других сегментов, повышая тем самым общую производительность сети.
Коммутатор (switch) функционально подобен мосту и отличается от моста в основном более высокой производительностью. Каждый порт коммутатора оснащен специализированным процессором, который обрабатывает кадры этого порта по алгоритму моста независимо от процессоров других портов, тогда как мост имеет только один процессорный блок. В настоящее время коммутаторы полностью вытеснили мосты.
Маршрутизатор (router) , более надежно и эффективно, чем мост, изолирует трафик отдельных сегментов сети друг от друга, а также они могут работать в сети с замкнутыми контурами, обеспечивая выбор наиболее рационального маршрута. Маршрутизаторы также используются для связывания сетей, построенных на базе разных сетевых технологий, например Ethernet и АТМ.
Шлюз (gateway) позволяет объединять сети, построенные на разных программных и аппаратных платформах, например сети Windows и Unix.