- •Поволжский государственный университет телекоммуникаций и информатики
- •Список сокращений
- •Введение
- •Лекция 1.
- •1. Общие характеристики
- •1.1 Основные определения и термины
- •1.2 Особенности лвс
- •Вопросы:
- •Лекция 2.
- •2. Топология вычислительной сети и методы доступа
- •2.1 Топология вычислительной сети
- •2.1.1 Общая шина
- •2.1.2 Кольцо
- •2.1.3 Звезда
- •Вопросы:
- •Лекции 3.
- •3. Эталонная модель взаимодействия открытых систем
- •3.1 Семиуровневая модель osi
- •3.2 Взаимодействие уровней модели osi
- •Вопросы:
- •Лекция 4.
- •4. Общие сведения и функции уровней osi
- •4.1 Прикладной уровень (Application layer)
- •4.2 Уровень представления данных (Presentation layer)
- •4.3 Сеансовый уровень (Session layer)
- •4.4 Транспортный уровень (Transport Layer)
- •4.5 Сетевой уровень (Network Layer)
- •4.6 Канальный уровень (Data Link)
- •4.7 Физический уровень (Physical Layer)
- •Вопросы:
- •Лекция 5.
- •5. Стек-протоколы локальных сетей
- •5.1 Уровень mac
- •5.2 Уровень llc
- •5.3 Стандарты лвс
- •Лекция 6
- •6. Методы доступа
- •6.1 Csma/cd
- •6.2 Csma/ca
- •6.3 Tpma
- •6.4 Tdma
- •6.5 Fdma
- •6.6 Тактируемый метод доступа.
- •6.7 Метод «вставка регистра».
- •Вопросы:
- •Лекция 7
- •7. Методы кодирования в локальных сетях
- •7.1 Коды без возврата к нулю nrz
- •7.2 Коды с возвратом к нулю rz
- •7.3 Манчестерский код
- •7.4 Дифференциальный манчестерский код
- •7.5 Код mlt-3
- •7.6 Код 8в6т
- •7.7 Код 4в5в
- •Вопросы:
- •Лекция 8
- •8. Структурированная кабельная система и среды передач
- •8.1 Принципы проектирования.
- •8.1.1 Стадии проектирования.
- •8.1.2 Телекоммуникационная стадия проектирования.
- •8.2 Этапы создания скс.
- •8.3 Международный стандарт iso/iec 11801 "Информационная технология – Универсальная Кабельная Система для зданий и территории заказчика".
- •8.4 Российские стандарты. Электроустановки зданий и сооружений
- •8.5 Среды передачи.
- •8.5.1 Физическая среда передачи данных.
- •8.5.2 Кабели связи, линии связи, каналы связи.
- •8.6 Типы кабелей и структурированные кабельные системы.
- •8.7 Кабельные системы.
- •8.8 Типы кабелей.
- •8.8.1 Кабель типа «витая пара» (twisted pair).
- •8.8.2 Коаксиальные кабели.
- •8.8.3 Оптоволоконный кабель.
- •8.9 Кабельные системы Ethernet.
- •10Base-t, 100Base-tx
- •10Base 2:
- •Лекция 9
- •9. Сетевые технологии
- •9.1 Ethernet 802.3
- •9.1.1 Аппаратура 10base 5
- •9.1.2 Аппаратура 10base 2
- •9.1.3 Аппаратура 10base т
- •9.1.4 Аппаратура 10base f
- •9.1.5 Выбор конфигураций Ethernet
- •9.1.6 Правило 5-4-3
- •9.1.7 Модель на основе подсчета временных характеристик сети Ethernet
- •9.1.8 Расчет двойного времени прохождения сигнала по сети
- •9.1.9 Расчет длины межкадрового интервала
- •9.2 Fast Ethernet 802.3
- •9.2.1 Краткая характеристика сети Fast Ethernet
- •9.2.2 100Base tx
- •9.2.3 100Base t4
- •9.2.4 100Base fx
- •9.2.5 Выбор конфигурации Fast Ethernet
- •9.2.6 Числовая модель
- •9.2.7 Дуплексный режим работы Fast Ethernet
- •9.2.8 Управление потоком в полудуплексном режиме
- •Вопросы:
- •Лекция 10
- •10. Сетевые технологии
- •10.1 Gigabit Ethernet
- •10.2 Стандарты 802.4 и 802.6
- •10.3 Token Ring 802.5
- •10.3.1 Характеристика сети Token Ring
- •10.3.2 Формат маркера и формат кадра Token Ring
- •10.3.3 Сравнение Token Ring и Ethernet
- •10.4 Arcnet
- •10.4.1 Основные характеристики сети Arcnet
- •10.5 Fddi
- •10.5.1 Основные технические характеристики fddi
- •10.5.2 Формат маркера и формат кадра fddi
- •10.5.3 Особенности fddi
- •10.6 100 Vg – Any lan
- •10.6.1 Основные технические характеристики сети Any lan
- •10.6.2 Режимы работы Any lan
- •Вопросы:
- •Лекция 11
- •11. Компоненты лвс
- •11.1 Основные компоненты (оборудование). Функции.
- •11.2 Сетевое оборудование
- •11.2.1 Сетевые адаптеры, или nic (Network Interface Card)
- •11.2.2 Настройка сетевого адаптера и трансивера
- •11.2.3 Функции сетевых адаптеров
- •11.2.4 Базовый, или физический, адрес
- •11.2.5 Типы сетевых адаптеров
- •11.2.6 Повторители и концентраторы
- •11.2.7 Планирование сети с концентратором
- •11.2.8 Преимущества концентратора
- •Вопросы:
- •Лекция 12
- •12. Мосты и коммутаторы
- •12.1 Коммутатор
- •12.2 Коммутатор локальной сети
- •12.3 Маршрутизатор
- •12.4 Шлюзы
- •Вопросы:
- •Лекция 13
- •13. Защита информации в локальных сетях
- •13.1 Классификация средств защиты информации
- •13.2 Классические алгоритмы шифрования данных
- •13.3 Стандартные методы шифрования
- •13.4 Программные средства защиты информации
- •Вопросы:
- •Лекция 14
- •14. Коммутируемые локальные сети
- •14.1 Логическая структуризация сети с помощью мостов и коммутаторов
- •14.2 Преимущества логической структуризации сети
- •14.3 Алгоритм прозрачного моста ieee 802.1d
- •14.4 Топологические ограничения коммутаторов в локальных сетях
- •14.5 Коммутаторы
- •14.5.1 Особенности коммутаторов
- •14.5.2 Неблокирующие коммутаторы
- •Вопросы:
- •Лекция 15
- •15. Виртуальные локальные сети (vlan)
- •15.1 Назначение виртуальных сетей
- •15.2 Типы виртуальных сетей
- •15.3 Vlan на основе группировки портов
- •15.4 Vlan на основе группировки мас-адресов
- •15.5 Использование меток в дополнительном поле кадра — стандарты 802.1 q/p и фирменные решения
- •15.6 Использование спецификации lane
- •15.7 Использование сетевого протокола
- •Вопросы:
- •Лекция 16
- •16. Беспроводные локальные сети
- •16.1 Технологии, используемые в радиочастотных локальных сетях
- •16.2 Конфигурации радиочастотных локальных сетей
- •16.3 Беспроводные локальные сети на инфракрасном излучении
- •16.4 Wi-Fi
- •16.4.1 Несколько компонентов «прикладного» wi-fi
- •16.4.2 Перспективы развития «прикладного» wi-fi
- •Вопросы:
- •17. Сетевое управление
- •17.1 Функциональные группы задач управления
- •17.2 Архитектуры систем управления сетями
- •17.3 Стандарты систем управления на основе протокола snmp
- •17.4 Структура snmp mib
- •17.5 Формат snmp-сообщений
- •17.6 Недостатки протокола snmp
- •17.7 Протокол tftp
- •17.8 Web-управление
- •17.9 Консольное управление
- •17.10 Управление через Telnet
- •Вопросы:
- •Глоссарий
- •Список рекомендуемых источников
- •443010, Г. Самара, ул. Льва Толстого 23.
10.6 100 Vg – Any lan
Сеть Any LAN (802.12, 1995г.) является одной из последних разработок в области высокоскоростных локальных сетей. Её достоинством являются:
большая скорость передачи (100 Мбит/с),
простой протокол обмена без конфликтов,
совместимость на уровне кадров с сетями Ethernet и Token Ring.
10.6.1 Основные технические характеристики сети Any lan
Скорость передачи - 100 Мбит/с.
Топология - «звезда» с возможностью наращивания.
Метод доступа – доступ по приоритету запроса.
Код – 5В6В.
Формат кадра: либо кадр Ethernet, либо кадр Token Ring.
Среда передачи: счетверённая неэкранированная витая пара UTP категории 3, 4, 5; сдвоенная витая пара UTP 5 категории; сдвоенная экранированная витая пара STP категории 5 и оптоволоконный кабель.
Ограничение на размер сети - максимальная длина кабеля между концентратором и абонентом для кабеля:
UTP 3 категории – 100 м,
UTP 4, 5 категории – 150 м,
STP – 150 м,
оптоволоконного кабеля – 2 км.
Тип передачи – узкополосная.
Покажем на рисунке структуру сети Any LAN.
Рисунок. 10.14 Структура сети Any LAN.
Концентраторы Any LAN являются интеллектуальными устройствами, которые управляют доступом к среде (в других технологиях метод доступа реализован в сетях адаптера). Каждый концентратор может работать в одном из двух режимов:
Нормальный режим – осуществляется пересылка кадров, адресованных абоненту через порт, к которому подключен абонент.
Мониторный режим – осуществляется пересылка абоненту всех кадров, которые приходят на концентратор.
В качестве абонента может выступать: компьютер (рабочая станция), сервер, мост, маршрутизатор, концентратор.
Метод доступа в сети Any LAN заключается в следующем:
Каждый желающий передавать абонент посылает запрос на передачу. В запросе указывается приоритет: нормальный или высокий. Кадры с высоким приоритетом обслуживаются в первую очередь.
Концентратор прослушивает абонентов сети по кругу в порядке очередности.
Если приходит запрос высокого приоритета, то он обслуживается в первую очередь.
Рисунок. 10.15 Порядок обслуживания запросов в сети Any LAN.
Если все запросы нормальные, то обслуживание происходит следующим образом: 1-1; 1-2; 2-1; 2-2; 2-3; 1-4.
Если компьютеры, отмеченные “V” имеют запросы высокого приоритета, то обслуживание происходит следующим образом: 1-1; 2-2; 2-3; 1-2; 2-1; 1-4.
Концентратор следит за тем, чтобы не была превышена гарантированная величина времени доступа (запросы нормального приоритета не должны ожидать более 250 мс.). Если высокоприоритетных запросов слишком много, то низкоприоритетные запросы автоматически переводятся в ранг высокоприоритетных для того, чтобы избежать той ситуации, когда низкоприоритетные запросы слишком долго не обслуживаются.
Концентраторы нижнего уровня посылают запросы концентраторам более высокого уровня, за один раз концентратор низкого уровня пересылает столько запросов, сколько к нему подключено активных абонентов.
10.6.2 Режимы работы Any lan
Помимо передачи пакетов и запросов на передачу в сети выполняется специальная процедура подготовки связи. Во время этой процедуры абоненты и концентратор обмениваются управляющими пакетами. Концентратор получает информацию о сетевых адресах абонентов и одновременно проверяет правильность присоединения абонентов. Эта процедура запускается каждый раз при включении питания и запускается автоматически при наличие большого числа ошибок.
В сети Any LAN используется код 5В6В. Передаваемая информация делится на квинтеты (5 бит), и к каждому квинтету добавляется шестой бит по следующему правилу: в выходной шести- битовой последовательности не должно быть более трёх единиц и более трёх нулей. Это правило используется для дополнительного контроля за ошибками и, кроме того, обеспечивает сбалансированное число единиц и нулей, что необходимо для гарантированной тактовой синхронизации приёмника.
Сформированные кадры передаются по четырём линиям передачи при использовании счетверённой витой пары. При сдвоенной витой паре и оптоволокне используется временное мультиплексирование, которое обеспечивает четыре временных канала. Наиболее распространенной средой является счетверенная витая пара. При использовании счетверённой витой пары по каждой витой паре передача ведётся со скоростью 30 Мбит/с, тогда суммарная скорость составит 120 Мбит/с. Однако полезная информация при использовании кода 5В6В передаётся со скоростью 1205/6=100 Мбит/с.
В сети Any LAN предусмотрены два режима обмена:
1. При полудуплексном обмене все четыре витые пары (4 канала) используются для передачи одновременно в одном направлении. В этом режиме передаётся информация пользователя.
2. При дуплексном обмене две витые пары передают информацию в одном направлении, а две другие - другом направлении. Дуплексный режим применяется для передачи управляющих сигналов.
В Any LAN используются два типа сигналов управления:
1. Первый сигнал представляет собой чередующуюся последовательность из 16 логических единиц и 16 логических нулей.
2. Второй сигнал представляет собой чередующуюся последовательность из 8 логических нулей и 8 логических единиц.
Комбинация этих сигналов, а также учёт направления передачи этих сигналов позволяют определить управляющие сигналы. Покажем в таблице 6 расшифровку управляющих сигналов.
Таблица 10.2 Расшифровка управляющих сигналов.
-
Сигналы
Расшифровка абонентов
Расшифровка концентраторов
1 – 1
Нет информации для передачи
Нет информации для передачи
1 – 2
Концентратор принимает кадр, адресованный абоненту
Запрос нормального приоритета
2 -1
—
Высокоприоритетный запрос
2 - 2
Запрос процедуры подготовки к связи
Запрос процедуры подготовки к связи
Когда ни у абонента, ни у концентратора нет информации для передачи, они посылают по двум линиям первый сигнал.
Если концентратор принимает кадр, адресованный абоненту, то он посылает этому абоненту комбинацию сигналов 1 – 2. При этом абонент должен прекратить передачу управляющих сигналов концентратору и освободить две линии для приёма информационного кадра по четырем линиям. Такая же комбинация 1-2, полученная концентратором, означает запрос на передачу пакета с нормальным приоритетом.
Запрос на передачу с высоким приоритетом.
Сообщает абоненту и концентратору о необходимости перехода к процедуре подготовки связи.