18) Физическая структуризация локальных сетей

Основными средствами структуризации: повторители, концентраторы.

Повторители используются для соединения кабельной сети с целью увеличения общей длины сети.

Повторители улучшают физические характеристики, мощность, форму сигналов, а также синхронность следования.

Повторитель, который имеет несколько портов и соединяет несколько физ. сегментов называется концентратором/HUB.

Концентраторы повторяют сигналы пришедшие с одного из своих портов на другие. Разница состоит в том на каких именно портах эти сигналы повторяются. Например в технологии Ethernet концентратор повторяет сигналы на всех портах, а в TokenRing сигнал повторяется на одном соседнем порте.

Физическая структуризация сети не позволяет справиться с такими проблемами, как дефицит пропускной способности и возможность использовать в разных частях сети разную пропускную способность.

Логическая структуризация сети.

Процесс разбиения сети на сегменты с локализованным трафиком. Для этого используются мосты, коммутаторы, маршрутизаторы и шлюзы. Мост делит единую среду передачи данных на части, передавая информацию с одного сегмента на другой только в случае необходимости, т.е. если адрес компьютера назначения принадлежит другому сегменту.

Достоинства: снижает возможность несанкционированного доступа т.к. данные не выходят за пределы своего сегмента. Мосты используют для локализации трафика аппаратные адреса компьютеров. Для этого применяется следующий обучающий алгоритм:

Все кадры приходят на определённый интерфейс моста сгенерированные одним сегментом. Мост извлекает из поступивших кадров адреса и помещает их в таблицу. На основании чего он делает вывод, какому из интерфейсов подключён каждый компьютер.

Т.к. точная топология связей м/д логическими сегментами мосту не известна он может правильно работать только в тех сетях, в которых межсегментные связи не образуют замкнутых контуров.

Коммутатор Switch функционально подобен мосту и отличается более высокой производительностью. Каждый интерфейс оснащён специализированным процессором, который обрабатывает кадры по алгоритму моста, независимо от процессоров других портов.

Маршрутизаторы Router более надёжно изолирует трафик отдельных частей сети друг от друга. Они могут работать в сетях с замкнутыми контурами и обеспечивать более рациональные маршруты. Они также связывают сегменты сети, построенные на разных сетевых технологиях.

Шлюзы позволяют объединить сети, построенные на разных программных и аппаратных платформах.

19) Существует два поколения технологий цифровых первичных сетей ~ технология плезиохронной ("плезио" означает "почти", то есть почти синхронной) цифровой иерархии (Plesiochronous Digital Hierarchy, PDH) и более поздняя технология — синхронная цифровая иерархия (Synchronous Digital Hierarchy, SDH). В Америке технологии SDH соответствует стандарт SONET.

Технология синхронной цифровой иерархии (Synchronous Digital Hierarchy, SDH) разработана для создания надежных транспортных сетей, позволяющих гибко формировать цифровые каналы широкого диапазона скоростей — от единиц мегабит до десятков гигабит в секунду. Основная область применения технологии SDH — первичные сети операторов связи, но иногда такие сети строят и крупные предприятия и организации, имеющие разветвленную структуру подразделений и филиалов, покрывающих большую территорию, например, в сетях предприятий энергетического комплекса или железнодорожных компаний.

20) Стек протоколов TCP/IP (англ. Transmission Control Protocol/Internet Protocol) — набор сетевых протоколов разных уровней модели сетевого взаимодействия DOD, используемых в сетях. Протоколы работают друг с другом в стеке (англ. stack, стопка) — это означает, что протокол, располагающийся на уровне выше, работает «поверх» нижнего, используя механизмы инкапсуляции. Например, протокол TCP работает поверх протокола IP.

21) Адресация в TCP /IP

Различают два типа адресов. На канальном уровне используют адреса, называемые физическими, локальными или MAC-адресами. Это шестибайтовые адреса сетевых плат, присваиваемые изготовителем контроллеров (каждый изготовитель вместе с лицензией на изготовление получает уникальный диапазон адресов). MAC-адреса компактны, но неудобны для восприятия человеком. Кроме того, при смене сетевой платы меняется и MAC-адрес, но для пользователя желательно иметь адрес, не зависимый от подобных замен.

Поэтому на сетевом уровне используют сетевые адреса, иначе называемые виртуальными, или логическими. Кадр, поступивший на сетевой уровень, инкапсулируется в пакет с заголовком, в котором указываются сетевые адреса отправителя и получателя. Эти адреса имеют иерархическую структуру, для них существуют цифровое и буквенное выражения. В Internet эти выражения называют IP-адресом и IP-именем соответственно.

IP-адрес в четвертой версии протокола IP (IPv4) — уникальная совокупность чисел: адреса сети и адреса компьютера (хоста — узла в сети), которая указывает их местоположение. Имя характеризует пользователя. Оно составляется в соответствии с доменной системой имен. Соответствие между IP-адресом и IP-именем хоста устанавливается специальной службой имен. В Internet это DNS (Domain Name Service), в ISO — стандарт X.500.

Стек протоколов TCP/IP основан на модели сетевого взаимодействия DOD и включает в себя протоколы четырёх уровней:

прикладного (application),

транспортного (transport),

сетевого (internet),

уровня доступа к среде (network access).

Протоколы этих уровней полностью реализуют функциональные возможности модели OSI. На стеке протоколов TCP/IP построено всё взаимодействие пользователей в IP-сетях. Стек является независимым от физической среды передачи данных.

22) Технология глобальных сетей

Asynchronous Transfer Mode (ATM) — сетевая коммуникационная технология, основанная на использовании 53-байтовых ячеек. Предназначена для передачи голоса, данных и видеотрафика по ЛВС и ГВС со скоростями от 25,6 Мбит/сек до 2,46 Гбит/сек.

ATU-R см. удаленное терминальное устройство ADSL.

X.25 — семейство протоколов канального уровня сетевой модели OSI. Предназначалось для организации WAN на основе телефонных сетей с линиями с достаточно высокой частотой ошибок, поэтому содержит развитые механизмы коррекции ошибок. Ориентирован на работу с установлением соединений. Исторически является предшественником протокола Frame Relay.

X.25 обеспечивает множество независимых виртуальных каналов (Permanent Virtual Circuits, PVC и Switched Virtual Circuits, SVC) в одной линии связи, идентифицируемых в X.25-сети по идентификаторам подключения к соединению (идентификаторы логического канала (Logical Channel Identifyer, LCI) или номера логического канала (Logical Channel Number, LCN).

ISDN (произносится «ай-эс-ди-э́н», англ. Integrated Services Digital Network) — цифровая сеть с интеграцией обслуживания. Позволяет совместить услуги телефонной связи и обмена данными.

23) Модемы.

внешние — подключаются через COM или LPT[1], USB порт или стандартный разъем в сетевой карте RJ-45, обычно имеют отдельный блок питания (существуют и USB-модемы с питанием от шины USB).

внутренние — дополнительно устанавливаются внутрь аппарата (в слот ISA, PCI, PCI-E, PCMCIA, AMR, CNR)

встроенные — являются частью аппарата, куда встроены (например ноутбука или док-станции).

По принципу работы:

аппаратные — все операции преобразования сигнала, поддержка физических протоколов обмена, производятся встроенным в модем вычислителем (например с использованием DSP, контроллера). Так же в аппаратном модеме присутствует ПЗУ, в котором записана микропрограмма, управляющая модемом.

программные (софт-модемы, Host based soft-modem) — все операции по кодированию сигнала, проверке на ошибки и управление протоколами реализованы программно и производятся центральным процессором компьютера. В модеме находится только входные аналоговые цепи и преобразователи (ЦАП и АЦП), также контроллер интерфейса (например USB).

полупрограммные (Controller based soft-modem) — модемы, в которых часть функций модема выполняет компьютер, к которому подключён модем.

По виду соединения:

Модемы для коммутируемых телефонных линий — наиболее распространённый тип модемов