61 Примеры сетевых технологий построения локальных вычислительных сетей

Среда ArcNet (Attached resource computer Network – Вычислительная сеть с присоединенными ресурсами) была разработана Datapoint Corporation в 1977 г. Это простая, гибкая и недорогая сетевая архитектура для сети масштаба рабочей группы. Сеть ArcNet может строиться только на топологии «звезда» или «шина».

Сети ArcNet используют метод доступа с передачей маркера, топологию «звезда» «шина» и работают на скорости 2,5 Мбит/с. Преемница сети ArcNet – ArcNet Plus работает на скорости 20 Мбит/с. Сейчас сети ArcNet практически не применяются.

Сетевая архитектура TokenRing предложена IBM в 1984 г. для объединения IBM-совместных компьютеров. Топология сети «кольцо», «звезда-кольцо». TokenRing в качестве метода управления доступом станций к передающей среде использует – маркерное кольцо.

Кабельная система – коаксиальный кабель, экранированная или неэкранированная витая пара (UPT или SPT) или оптоволокно. Максимальная длина кабеля сегмента зависит от типа кабеля и находится в пределах от 45 до 200 метров.

Скорость передачи данных от 4-16 Мбит/с и выше.

Локальные сети EtherNet. Данный стандарт является продуктом совместной разработки Xerox Corporation, Digital Equipment и Intel в 1980 году на основе разработок Xerox Corporation. Фактически данный стандарт разрабатывался параллельно проекту IEEE 802 и соответствует его спецификациями в части IEEE802.3. Топология сети – «шина» и «звезда – шина». Метод доступа к среде – CSMA/CD. Скорость передачи данных зависит от реализации (1, 5, 10, 100, 1000, 10000 Мбит/с).

Физическая среда передачи – коаксиальный кабель, оптоволокно, витая пара и другие виды кабельных и беспроводных связей.

На физическом уровне EtherNet используют кодирование сигнала, которое для соблюдения технологии совместимости «сверху-вних», практически во всех стандартах одинаково. Это манчестерское кодирование сигнала.

Гигабитные сети EtherNet. Разработка стандарта Gigabit Ethernet началась в марте 1996 года, когда комитет IEEE 802.3 одобрил проект стандарта Ethernet для сетей, которые способны работать со скоростью 1 Гбит/с. При разработке учитывался тот факт, что в сети Ethernet с протоколом CSMA/CD временная задержка, зависящая от максимальной длины кабеля, влияет на минимальный размер кадра.

С целью обеспечения совместимости с предыдущими версиями Ethernet, в которых расстояние передачи 100 м, в стандарте Gigabit Ethernet все кадры, длина которых меньше 512 байт, заполняются специальными дополнительными символами, что необходимо для функционирования механизма обнаружения коллизий.

Хотя сеть Gigabit Ethernet и не использовали все свои возможности, уже реализована технология 10 Gigabit Ethernet (IEEE 802.3ae, 10GBase-LW или 10GBase-ER).

Сейчас обсуждается возможность построения сетей 100 Gigabit Ethernet.

62 Виды адресации в компьютерных сетях

Адресация в сетях проходит несколько этапов преобразования для установления однозначного соответствия адреса приемника приемнику, адреса источника источнику. Это преобразование производится соответствующими уровнями модели OSI.

На верхних уровнях модели OSI используются специальные имена, например, идентификаторы процессов, рабочих станций или символьные доменные имена; на сетевом уровне используется сетевой, например, IP-адрес; на канальном – физические адреса устройств (MAC-адреса).

На физическом уровне адресация не производится. MAC-адреса позволяют перенаправить пакет конкретному сетевому адаптеру или модему или другому активному сетевому оборудованию. Все MAC-адреса уникальны и назначаются фирмой-изготовителем.

Адреса сетевого уровня назначаются и используются операционной системой. У работающей операционной системы может быть один и более сетевых адресов. При этом, если используется несколько интерфейсных карт, то операционная система должна назначить однозначное соответствие каждого сетевого адреса конкретному порту сетевого обмена, например, сетевому адаптеру.

Адреса верхнего уровня предназначены для конкретных процессов, программ ими управляющих, а также для пользователей. Дополнительное назначение адресов верхнего уровня – легкая читаемость программистами и/или пользователями при обращении к сетевым ресурсам, что может существенно увеличить скорость работы пользователей в сети и управления сетевыми ресурсами.

Практически все сетевые стандарты имеют собственный механизм распределения адресов. Можно перечислить следующие примеры подходов к решению данной задачи:

• статические физические адреса;

• выбор из фиксированного подмножества статических адресов;

• статические адреса, назначаемые администратором;

• динамические адресные системы:

• централизованные;

• децентрализованные;

• случайные адресные системы.

Классическая система адресации сводится к тому, что при установке сети каждому абоненту администратор присваивает индивидуальный адрес по порядку, к примеру, от 0 до 30 или от 0 до 254. Присваивание адресов производится программно или с помощью переключателей на плате адаптера.

Важной особенностью передачи данных, связанной с адресацией, является механизм доставки сообщений от источника до пункта назначения. Например, широковещательная доставка или механизм связи «точка-точка».