ЗМІСТ
|
Вступ………………………………………………………………………………….
Висновки……………………………………………………………………………... Перелік посилань…………………………………………………………………….
|
5 6 7 7 9 10 11 13 14 16 18 21 22 23 23 24 26 26 27 28
28 28 30 31 33 34 37 38 38 39 43 46 48 51 51 53 54 55 59 61
|
ВСТУП
Інтернет-клуб – це публічне місце, яке надає доступ до мережі Інтернет. Також користувачі мають змогу зіграти у комп’ютерні ігри, які встановлені на робочих станціях як у режимі “single player”, так і у режимі “multiplayer”, у якому гравці приймають участь у грі одночасно. З’єднуються за допомогою локальної мережі або Інтернет.
У наш час Інтернет-клуби досить звична річ і розташовані майже у кожному місті. Також продовжують засновуватися і нові. Отже проектування мережі для Інтернет-клубу досить актуальна та популярна справа.
Популярною послугою у таких закладах також є поліграфія. Встановлюються локальні МФУ, широкоформатні друкові пристрої та пристрої кольорової поліграфії, а це підвищує завантаженість мережі. Побудова якої є достатньо важким завданням. Переважно через те, що вона повинна витримувати великі навантаження.
В першому розділі проведено огляд архітектурний рішень для розгортання локальної мережі; у другому розділі проведено сформульоване завдання на розробку; у третьому розділі проведена розробка необхідних моделей мережі, розрахунки мережних характеристик та обладнання, приведені заходи щодо організації безпеки мережі. Четвертий розділ присвячений моделюванню розробленої мережі.
1 Стандарти, протоколи та топології
Комп'ютерна мережа - це сукупність комп'ютерів і різних пристроїв, що забезпечують інформаційний обмін між комп'ютерами в мережі без використання яких-небудь проміжних носіїв інформації.
Все різноманіття комп'ютерних мереж можна класифікувати по групі ознак:
- Територіальна поширеність;
- Відомча приналежність;
- Швидкість передачі інформації;
- Тип середовища передачі;
По територіальній поширеності мережі можуть бути локальними, глобальними, і регіональними [1]. Локальні - це мережі, що перекривають територію не більше 40 м2, регіональні - розташовані на території міста чи області, глобальні на території держави або групи держав, наприклад, всесвітня мережа Internet.
По приналежності розрізняють відомчі і державні мережі. Відомчі належать одній організації і розташовуються на її території. Державні мережі - мережі, використовувані в державних структурах.
За швидкістю передачі інформації комп'ютерні мережі поділяються на низько-, середньо-і високошвидкісні.
За типом середовища передачі розділяються на мережі коаксіальні, на кручений парі, оптоволоконні, з передачею інформації по радіоканалах, в інфрачервоному діапазоні.
Комп'ютери можуть з'єднуватися кабелями, утворюючи різну топологію мережі (зоряна, шинна, кільцева та ін.)
1.1 Стандарти Ethernet
Стандарти Ethernet визначають дротяні з'єднання і електричні сигнали на фізичному рівні, формат кадрів і протоколи управління доступом до середовища - на канальному рівні моделі OSI. Ethernet в основному описується стандартами IEEE групи 802.3. Ethernet став найпоширенішою технологією ЛВС в середині 1990-х років, витіснивши такі застарілі технології, як Arcnet і Token ring.
Одним з найважливіших параметрів мережі, від якого безпосередньо залежить її продуктивність, є стандарт. За весь час існування локальних мереж їх накопичилося досить багато, тому ви зможете вибрати для себе відповідний.
Локальна мережа складається з різноманітних елементів. По-перше, комп'ютер і мережева операційна система; по-друге, мережева карта; по-третє, концентратори, маршрутизатори і т. п.; по-четверте, програмне забезпечення, що працює з мережевою картою, і т. д. Вимоги до всіх цих компонентів різноманітні, крім того, їх випускають різні виробники, тому без узгодженості важко досягти прийнятного результату. Для цього й існує стандарт.
1.1.1 Fast Ethernet
Fast Ethernet - загальна назва для набору стандартів передачі даних в комп'ютерних мережах за технологією Ethernet зі швидкістю до 100 Мбіт/с [2].
100BASE-T - Загальний термін для позначення одного з трьох стандартів 100 Мбіт/с, що використовує як середовище передачі даних виту пару. Довжина сегмента до 200-250 метрів. Включає в себе 100BASE-TX, 100BASE-T4 і 100BASE-T2.
100BASE-TX, IEEE 802.3u - Розвиток технології 10BASE-T, використовується топологія зірка, задіяний кабель вита пара категорії-5, в якому фактично використовуються 2 пари провідників, максимальна швидкість передачі даних 100 Мбіт/с.
100BASE-T4 - 100 Мбіт/с по кабелю категорії-3. Задіяні всі 4 пари. Зараз практично не використовується. Передача даних йде в напівдуплексному режимі.
100BASE-T2 - Не використовується. 100 Мбіт/с ethernet через кабель категорії-3. Використовується тільки 2 пари. Підтримується повнодуплексний режим передачі, коли сигнали поширюються в протилежні напрямки по кожній парі. Швидкість передачі в одному напрямку - 50 Мбіт/с.
100BASE-FX - 100 Мбіт/с ethernet за допомогою оптоволоконного кабелю. Максимальна довжина сегмента 400 метрів у напівдуплексному режимі (для гарантованого виявлення колізій) або 2 кілометри в повнодуплексному режимі по багатомодовому оптичному волокну і до 32 кілометрів по одномодовому.
Таблця 1.1 – стандарти технології Fast Ethernet
|
100 Мбіт/с Ethernet (Fast Ethernet) |
Стандарт |
Рік виходу стандарту |
Тип |
Швидкість передачи (Мbps) |
Максимальна довжина сегменту в метрах |
Тип кабелю |
|
IEEE 802.3u |
1995 |
100Base-FX |
100 |
Одномод — 2 км Многомод — 400 м |
оптоволоконо | |
|
100Base-Т |
100 |
100 м |
UTP/STP cat 5 | |||
|
100Base-Т4 |
100 |
100 м |
UTP/STP cat >= 3 | |||
|
100Base-ТХ |
100 |
100 м |
UTP/STP cat 5 | |||
|
IEEE 802.12 |
1995 |
100Base‑VG |
100 |
100 м |
UTP cat 3,5 | |
|
IEEE 802.3y |
1998 |
100Base-Т2 |
100 |
100 м |
UTP cat 3,5 | |
|
TIA/EIA-785 |
2001 |
100Base-SX |
100 |
300 м |
оптоволоконо | |
|
IEEE 802.3ah |
2004 |
100Base-LX10 |
100 |
10 км | ||
|
IEEE 802.3ah |
2004 |
100Base-BX10 |
100 |
10 км |
1.1.2 Gigabit Ethernet
Gigabit Ethernet - термін, що описує набір технологій для передачі пакетів Ethernet зі швидкістю 1 Гбіт / с. Він визначений в документі IEEE 802.3-2005 [9].
1000BASE-T, IEEE 802.3ab - Стандарт Ethernet 1 Гбіт/с. Використовується кручена пара категорії 5e або категорії 6. У передачі даних беруть участь всі 4 пари. Швидкість передачі даних - 250 Мбіт/с по одній парі.
1000BASE-TX, - Стандарт Ethernet 1 Гбіт/с, що використовує тільки кручену пару категорії 6. Практично не використовується.
1000Base-X - загальний термін для позначення технології Гігабіт Ethernet, що використовує як середовище передачі даних оптоволоконний кабель, включає в себе 1000BASE-SX, 1000BASE-LX і 1000BASE-CX.
1000BASE-SX, IEEE 802.3z - 1 Гбіт/с Ethernet технологія, використовує багатомодове волокно дальність проходження сигналу без повторювача до 550 метрів.
1000BASE-LX, IEEE 802.3z - 1 Гбіт/с Ethernet технологія, використовує багатомодове волокно дальність проходження сигналу без повторювача до 550 метрів. Оптимізована для далеких відстаней, при використанні одномодового волокна (до 10 кілометрів).
1000BASE-CX - Технологія Gigabit Ethernet для коротких відстаней (до 25 метрів), використовується спеціальний мідний кабель (Екранована кручена пара (STP)) із хвильовим опором 150 Ом. Замінений стандартом 1000BASE-T, і зараз не використовується.
1000BASE-LH (Long Haul) - 1 Гбіт/с Ethernet технологія, використовує одномодовий оптичний кабель, дальність проходження сигналу без повторювача до 100 кілометрів.
Таблиця 1.2 – стандарти технології Gigabit Ethernet
|
1000 Мбіт/с (Gigabit Ethernet) |
Стандарт |
Рік виходу стандарту |
Тип |
Швидкість передачі (Мbps) |
Максимальна довжина сегменту в метрах |
Тип кабелю |
|
IEEE 802.3z |
1998 |
1000Base-CX |
1000 |
25 м |
UTP/STP cat 5,5e,6 | |
|
1000Base-LX |
1000 |
Одномод — 5 км Многомод — 550 м |
оптоволоконо | |||
|
1000Base-SX |
1000 |
550 м | ||||
|
IEEE 802.3ab |
1999 |
1000Base-T |
1000 |
100 м |
UTP/STP cat 5,5е,6,7 | |
|
TIA 854 |
2001 |
1000BASE‑TX |
1000 |
100 м |
UTP/STP cat 6,7 | |
|
IEEE 802.3ah |
2004 |
1000BASE‑LX10 |
1000 |
10 км |
оптоволоконо | |
|
|
IEEE 802.3ah |
2004 |
1000BASE‑BX10 |
1000 |
10 км |
|
|
IEEE 802.3ap |
2007 |
1000BASE‑KX |
1000 |
1 м |
для об’єднуючої плати |
1.2 Огляд топології
Під топологією (компонуванням, конфігурацією, структурою) комп'ютерної мережі зазвичай розуміється фізичне розташування комп'ютерів мережі один відносно одного і спосіб з'єднання їх лініями зв'язку [8]. Важливо відмітити, що поняття топології відноситься, передусім, до локальних мереж, в яких структуру зв'язків можна легко простежити. У глобальних мережах структура зв'язків зазвичай прихована від користувачів і не занадто важлива, оскільки кожен сеанс зв'язку може проводитися по власному шляху.
Топологія визначає вимоги до устаткування, тип використовуваного кабелю, допустимі і найбільш зручні методи управління обміном, надійність роботи, можливості розширення мережі. І хоча вибирати топологію користувачеві мережі доводиться нечасто, знати про особливості основних топологий, їх достоїнства і недоліки потрібно.
Існує три базові топології мережі :
шина (bus) — усі комп'ютери паралельно підключаються до однієї лінії зв'язку. Інформація від кожного комп'ютера одночасно передається усім іншим комп'ютерам;
зірка (star) — до одного центрального комп'ютера приєднуються інші периферійні комп'ютери, причому кожен з них використовує окрему лінію зв'язку. Інформація від периферійного комп'ютера передається тільки центральному комп'ютеру, від центрального — одному або декільком периферійним;
кільце (ring) — комп'ютери послідовно об'єднані в кільце. Передача інформації в кільці завжди проводиться тільки в одному напрямі. Кожен з комп'ютерів передає інформацію тільки одному комп'ютеру, наступному в ланцюжку за ним, а отримує інформацію тільки від попереднього в ланцюжку комп'ютера.
1.2.1 Топологія «шина»
Топологія шина (чи, як її ще називають, загальна шина) самою своєю структурою припускає ідентичність мережевого устаткування комп'ютерів, а також рівноправ'я усіх абонентів по доступу до мережі (рисунок 1.1). Комп'ютери в шині можуть передавати інформацію тільки по черзі, оскільки лінія зв'язку в даному випадку єдина. Якщо декілька комп'ютерів передаватимуть інформацію одночасно, вона спотвориться в результаті накладення ( конфлікту, колізії ). У шині завжди реалізується режим так званого напівдуплексного (half duplex) обміну (у обох напрямах, але по черзі, а не одночасно).
При обриві кабелю виходять дві цілком працездатні шини. Проте потрібно враховувати, що із-за особливостей поширення електричних сигналів по довгих лініях зв'язку необхідно передбачати включення на кінцях шини спеціальних пристроїв, що погоджують, термінаторів. Якщо не включити їх у мережу, сигнал відбивається від кінця лінії і спотворюється так, що зв'язок по мережі стає неможливим. У разі розриву або ушкодження кабелю порушується узгодження лінії зв'язку, і припиняється обмін навіть між тими комп'ютерами, які залишилися сполученими між собою. Детальніше про узгодження буде викладено в спеціальному розділі курсу. Коротке замикання у будь-якій точці кабелю шини виводить з ладу усю мережу.
Рисунок 1.1 – Топологія «шина»
Оскільки центральний абонент відсутній, вирішення можливих конфліктів в даному випадку лягає на мережеве устаткування кожного окремого абонента. У зв'язку з цим мережева апаратура при топології шина складніша, ніж при інших топологіях. Проте через широке розповсюдження мереж з топологією шина (передусім найбільш популярній мережі Ethernet) вартість мережевого устаткування не занадто висока.
Важлива перевага шини полягає в тому, що при відмові будь-якого з комп'ютерів мережі, справні машини зможуть нормально продовжувати обмін.
Відмова мережевого устаткування будь-якого абонента в шині може вивести з ладу усю мережу. До того ж така відмова досить важко локалізувати, оскільки усі абоненти включені паралельно, і зрозуміти, який з них вийшов з ладу, неможливо.
Для збільшення довжини мережі з топологією шина часто використовують декілька сегментів (частин мережі, кожен з яких є шиною), сполучених між собою за допомогою спеціальних підсилювачів і відновників сигналів — репітерів або повторювачів. Проте таке нарощування довжини мережі не може тривати нескінченно. Обмеження на довжину пов'язані з кінцевою швидкістю поширення сигналів по лініях зв'язку.
1.2.2 Топологія «зірка»
Зірка — це єдина топологія мережі з явно виділеним центром, до якого підключаються усі інші абоненти (рисунок 1.2). Обмін інформацією йде виключно через центральний комп'ютер, на який лягає велике навантаження, тому нічим іншим, окрім мережі, він, як правило, займатися не може. Зрозуміло, що мережеве устаткування центрального абонента має бути істотно складнішим, ніж устаткування 10 периферійних абонентів. Про рівноправ'я усіх абонентів (як в шині) в даному випадку говорити не доводиться. Зазвичай центральний комп'ютер найпотужніший, саме на нього покладаються усі функції по управлінню обміном. Ніякі конфлікти в мережі з топологією зірка в принципі неможливі, оскільки управління повністю централізоване.
Різновиди топології «зірка»:
Активна зірка. У центрі мережі є комп’ютер, який виступає у якості сервера.
Пасивна зірка. У центрі мережі з даною топологією міститься не сервер, а концентратор, або комутатор, що виконує ту ж функцію, що і повторювач. Він відновлює сигнали, які надходять, і пересилає їх в інші лінії зв'язку. Всі користувачі в мережі рівноправні.
Рисунок 1.2 – Топологія «зірка»
Якщо говорити про стійкість зірки до відмов комп'ютерів, то вихід з ладу периферійного комп'ютера або його мережевого устаткування ніяк не відбивається на функціонуванні частини мережі, що залишилася, зате будь-яка відмова центрального комп'ютера робить мережу повністю непрацездатною.
У зв'язку з цим повинні вживатися спеціальні заходи по підвищенню надійності центрального комп'ютера і його мережевої апаратури. Обрив кабелю або коротке замикання в нім при топології зірка порушує обмін тільки з одним комп'ютером, а усі інші комп'ютери можуть нормально продовжувати роботу.
Виділимо основні переваги та недоліки.
Переваги:
вихід з ладу однієї робочої станції не відбивається на роботі всієї мережі в цілому;
легкий пошук несправностей і обривів в мережі;
висока продуктивність мережі (за умови правильного проектування);
гнучкі можливості адміністрування.
Недоліки:
вихід з ладу центрального концентратора обернеться непрацездатністю мережі (або сегмента мережі) в цілому;
для прокладки мережі найчастіше потрібна більше кабелі, ніж для більшості інших топологій;
кінцеве число робочих станцій у мережі (або сегменті мережі) обмежена кількістю портів у центральному концентраторі.
1.2.3 Топологія «кільце»
Кільце — це топологія, в якій кожен комп'ютер сполучений лініями зв'язку з двома іншими : від одного він отримує інформацію, а іншому передає (рисунок 1.3). На кожній лінії зв'язку, як і у разі зірки, працює тільки один передавач і один приймач (зв'язок типу точка-точка). Це дозволяє відмовитися від застосування зовнішніх термінаторів (поглинач енергії).
Важлива особливість кільця полягає в тому, що кожен комп'ютер ретранслює (відновлює, посилює) сигнал, що приходить до нього, тобто виступає в ролі репітера (повторювача). Загасання сигналу в усьому кільці не має ніякого значення, важливе тільки загасання між сусідніми комп'ютерами кільця.
Рисунок 1.3 – Топологія «кільце»
Чітко виділеного центру при кільцевій топології немає, усі комп'ютери можуть бути однаковими і рівноправними. Проте досить часто в кільці виділяється спеціальний абонент, який управляє обміном або контролює його. Зрозуміло, що наявність такого єдиного абонента, що управляє, знижує надійність мережі, оскільки вихід його з ладу відразу ж паралізує увесь обмін.
Строго кажучи, комп'ютери в кільці не є повністю рівноправними (на відміну, наприклад від шинної топології ). Адже один з них обов'язково отримує інформацію від комп'ютера, що веде передачу в даний момент, раніше, а інші — пізніше. Саме на цій особливості топології і будуються методи управління обміном по мережі, спеціально розраховані на кільце. У таких методах право на наступну передачу (чи, як ще говорять, на захоплення мережі) переходить послідовно до наступного по кругу комп'ютера.
Підключення нових абонентів в кільце виконується досить просто, хоча і вимагає обов'язкової зупинки роботи усієї мережі на час підключення. Як і у разі шини, максимальна кількість абонентів в кільці може бути досить велика (до тисячі і більше). Кільцева топологія зазвичай має високу стійкість до перевантажень, забезпечує упевнену роботу з великими потоками переданої по мережі інформації, оскільки в ній, як правило, немає конфліктів (на відміну від шини), а також відсутній центральний абонент (на відміну від зірки), який може бути переобтяжений великими потоками інформації.
Сигнал в кільці проходить послідовно через усі комп'ютери мережі, тому вихід з ладу хоч би одного з них (або ж його мережевого устаткування) порушує роботу мережі в цілому. Це істотний недолік кільця.
Так само обрив або коротке замикання у будь-якому з кабелів кільця робить роботу усієї мережі неможливої. З трьох розглянутих топологій кільце найуразливіший до ушкоджень кабелю, тому у разі топології кільця зазвичай передбачають прокладення двох (чи більше) паралельних ліній зв'язку, одна з яких знаходиться в резерві.
Іноді мережа з топологією кільце виконується на основі двох паралельних кільцевих ліній зв'язку, передавальних інформацію в протилежних напрямах. Мета подібного рішення — збільшення (у ідеалі — удвічі) швидкості передачі інформації по мережі. До того ж при ушкодженні одного з кабелів мережа може працювати з іншим кабелем (правда, гранична швидкість зменшиться).
1.3 Середа передачі даних
Промисловістю випускається величезна кількість типів кабелів, наприклад, тільки одна найбільша кабельна компанія Belden пропонує більше 2000 їх найменувань [5]. Але всі кабелі можна розділити на три великі групи:
електричні (мідні) кабелі на основі кручених пар проводів (twisted pair), які діляться на екрановані (shielded twisted pair, STP) і неекрановані (unshielded twisted pair, UTP);
електричні (мідні) коаксіальні кабелі (coaxial cable);
оптоволоконні кабелі (fibre optic).
Кожен тип кабелю має свої переваги і недоліки, так що при виборі треба враховувати як особливості розв'язуваної задачі, так і особливості конкретної мережі, в тому числі і використовувану топологію.
Можна виділити наступні основні параметри кабелів, принципово важливі для використання в локальних мережах:
смуга пропускання кабелю (частотний діапазон сигналів, що пропускаються кабелем) і загасання сигналу в кабелі. Два цих параметра тісно пов'язані між собою, так як з ростом частоти сигналу зростає загасання сигналу. Треба вибирати кабель, який на заданій частоті сигналу має прийнятне загасання. Або ж треба вибирати частоту сигналу, на якій загасання ще прийнятно. Загасання виміряється в децибелах і пропорційно довжині кабелю.
перешкодозахищеність кабелю і забезпечувана їм таємність передачі інформації. Ці два взаємозалежних параметри показують, як кабель взаємодіє з навколишнім середовищем, тобто, як він реагує на зовнішні перешкоди, і наскільки просто прослухати інформацію, передану по кабелю.
швидкість поширення сигналу по кабелю або, зворотний параметр - затримка сигналу на метр довжини кабелю. Цей параметр має принципове значення при виборі довжини мережі. Типові величини швидкості поширення сигналу - від 0,6 до 0,8 від швидкості поширення світла у вакуумі. Відповідно типові величини затримок - від 4 до 5 нс / м.
для електричних кабелів дуже важлива величина хвильового опору кабелю. Хвильовий опір важливо враховувати при узгодженні кабелю для запобігання відображення сигналу від кінців кабелю. Хвильовий опір залежить від форми і взаєморозташування провідників, від технології виготовлення і матеріалу діелектрика кабелю. Типові значення хвильового опору - від 50 до 150 Ом.
В даний час діють такі стандарти на кабелі:
EIA / TIA 568 (Commercial Building Telecommunications Cabling Standard) - американський;
ISO / IEC IS 11801 (Generic cabling for customer premises) - міжнародний;
CENELEC EN 50173 (Generic cabling systems) - європейський.
Ці стандарти описують практично однакові кабельні системи, але відрізняються термінологією і нормами на параметри.
1.4 Протокол TCP/IP
TCP/IP - це засіб для обміну інформацією між комп'ютерами, об'єднаними в мережу [4]. Не має значення, чи складають вони частина однієї і тієї ж мережі або підключені до окремих мереж. Не грає ролі і те, що один з них може бути комп'ютером Cray, а інший Macintosh. TCP/IP - це не залежний від платформи стандарт, який перекидає мости через прірву, яка лежить між різнорідними комп'ютерами, операційними системами та мережами. Це протокол, який глобально управляє Internet, і значною мірою завдяки мережі TCP/IP завоював свою популярність.
Розуміння TCP/IP головним чином передбачає здатність розбиратися в наборах таємничих протоколів, які використовуються головними комп'ютерами TCP/IP для обміну інформацією. Давайте розглянемо деякі з цих протоколів і з'ясуємо, що становить оболонку TCP/IP.
TCP/IP - це абревіатура терміну Transmission Control Protocol / Internet Protocol (Протокол управління передачею / Протокол Internet). У термінології обчислювальних мереж протокол - це заздалегідь узгоджений стандарт, який дозволяє двом комп'ютерам обмінюватися даними. Фактично TCP / IP не один протокол, а декілька. Саме тому ви часто чуєте, як його називають набором, або комплектом протоколів, серед яких TCP і IP - два основних.
Програмне забезпечення для TCP/IP, на вашому комп'ютері, являє собою специфічну для даної платформи реалізацію TCP, IP і інших членів сімейства TCP/IP. Звичайно в ньому також є такі високорівневі прикладні програми, як FTP (File Transfer Protocol, Протокол передачі файлів), які дають можливість через командний рядок керувати обміном файлами по Мережі.
TCP/IP - зародився в результаті досліджень, профінансованих Управлінням перспективних науково-дослідних розробок (Advanced Research Project Agency, ARPA) уряду США в 1970-х роках. Цей протокол був розроблений з тим, щоб обчислювальні мережі дослідницьких центрів у всьому світі могли бути об'єднані у формі віртуальної "мережі мереж" (internetwork). Первісна Internet була створена в результаті перетворення існуючого конгломерату обчислювальних мереж, що звався ARPAnet, за допомогою TCP/IP.
Причина, по якій TCP/IP настільки важливий сьогодні, полягає в тому, що він дозволяє самостійним мережам підключатися до Internet або об'єднуватися для створення приватних интрасетей. Обчислювальні мережі, складові интрасеть, фізично підключаються через пристрої, звані маршрутизаторами або IP-маршрутизаторами. Маршрутизатор - це комп'ютер, який передає пакети даних з однієї мережі в іншу. У інтрамережі, що працює на основі TCP/IP, інформація передається у вигляді дискретних блоків, званих IP-пакетами (IP packets) або IP-дейтаграммами (IP datagrams). Завдяки програмному забезпеченню TCP / IP всі комп'ютери, підключені до обчислювальної мережі, стають "близькими родичами". По суті воно приховує маршрутизатори і базову архітектуру мереж і робить так, що все це виглядає як одна велика мережа. Точно так само, як підключення до мережі Ethernet розпізнаються по 48-розрядним ідентифікаторам Ethernet, підключення до інтрамережі ідентифікуються 32-розрядними IP-адресами, які ми висловлюємо у формі десяткових чисел, розділених крапками (наприклад, 128.10.2.3). Взявши IP-адреса віддаленого комп'ютера, комп'ютер в інтрамережі або в Internet може відправити дані на нього, як ніби вони складають частину однієї і тієї ж фізичної мережі.
TCP/IP дає вирішення проблеми даними між двома комп'ютерами, підключеними до однієї і тієї ж інтрамережі, але належать різним фізичним мереж. Рішення складається з декількох частин, причому кожен член сімейства протоколів TCP/IP вносить свою лепту в загальну справу. IP - самий фундаментальний протокол з комплекту TCP/IP - передає IP-дейтаграми по інтрамережі і виконує важливу функцію, звану маршрутизацією, по суті справи це вибір маршруту, за яким дейтаграмма буде слідувати з пункту А в пункт B, і використання маршрутизаторів для "стрибків "між мережами.
TCP - це протокол більш високого рівня, який дозволяє прикладним програмам, запущеним на різних головних комп'ютерах мережі, обмінюватися потоками даних. TCP поділяє потоки даних на ланцюжки, які називаються TCP-сегментами, і передає їх за допомогою IP. У більшості випадків кожний TCP-сегмент пересилається в одній IP-дейтаграмі. Однак при необхідності TCP буде розщеплювати сегменти на кілька IP-дейтаграм, що вміщаються в фізичні кадри даних, які використовують для передачі інформації між комп'ютерами в мережі. Оскільки IP не гарантує, що дейтаграми будуть отримані в тій же самій послідовності, в якій вони були послані, TCP здійснює повторну "складання" TCP-сегментів на іншому кінці маршруту, щоб утворити безперервний потік даних. FTP і telnet - це два приклади популярних прикладних програм TCP / IP, які спираються на використання TCP.
Проектувальники обчислювальних мереж часто використовують семиуровневую модель ISO/OSI (International Standards Organization / Open Systems Interconnect, Міжнародна організація по стандартизації / Взаємодія відкритих систем), яка описує архітектуру мереж. Кожен рівень в цій моделі відповідає одному рівню функціональних можливостей мережі. У самому підставі розташовується фізичний рівень, що представляє фізичне середовище, по якій "подорожують" дані, - іншими словами, кабельну систему обчислювальної мережі. Над ним мається канальний рівень, або рівень ланки даних, функціонування якого забезпечується мережевими інтерфейсними платами. На самому верху розміщується рівень прикладних програм, де працюють програми, що використовують службові функції мереж.
Таким чином, TCP/IP - це набір протоколів, які дозволяють фізичним мережам об'єднуватися разом для утворення Internet. TCP/IP з'єднує індивідуальні мережі для освіти віртуальної обчислювальної мережі, в якій окремі головні комп'ютери ідентифікуються не фізичні адресами мереж, а IP-адресами.
1.5 Переваги дротової мережі
Розглянувши досить багато мережевих стандартів, які знаходять своє застосування у разі використання тієї чи іншої мережевої топології, можна скласти список основних переваг і недоліків провідної мережі [3]. Дана інформація вам обов'язково стане в нагоді і дозволить порівняти дротової і бездротової варіанти, що, в свою чергу, остаточно допоможе вам визначитися з вибором типу майбутньої мережі. Отже, почнемо. Переваг у провідної мережі досить багато.
висока продуктивність. Як ви вже знаєте, існують стандарти, які дозволяють передавати дані в мережі зі швидкістю більше 100 Мбіт / с. Як показує практика, цієї швидкості цілком вистачає для комфортної роботи досить великої мережі з декількома серверами. Крім того, в будь-який момент можна перейти і на більш швидкий стандарт, просто помінявши наявне обладнання на більш швидкісний;
практично необмежена розширюваність мережі. Запасу за кількістю обладнання, що підключається вистачає для мережі будь-якого обсягу;
можливість обслуговування сегментів мережі з різними топологіями. Цей факт дуже важливий, оскільки дозволяє з'єднати воєдино мережі з різними топологіями. Для цього вам всього лише потрібно мати відповідний міст або маршрутизатор. При цьому можна організовувати віртуальні мережі з чітко обмеженими наборами прав доступу і т. п;
широкі можливості налаштування мережевого оточення (DNS, DHCP, шлюзи, домени, робочі групи і т. д.);
захищеність мережі. Провідна мережа є досить захищеною середовищем, оскільки для того, щоб до неї підключитися, зловмисникові доведеться або отримати доступ до концентратора, або якимось чином зробити врізку в існуючу мережеву магістраль або кабель;
нескладна локалізація несправності (у разі використання топології "зірка");
можливість вибору серед стандартів мережі оптимального показника "якість / ціна";
Можливість високошвидкісного доступу в Інтернет.
1.6 Висновки
На основі приведеної вище теоретичної інформації можна зробити висновки щодо типу, стандартів та топології для побудування локальної мережі Інтернет-клубу.
У пункті 1.1 описано стандарти Ethernet, а точніше Fast Ethernet та Gigabit Ethеrnet. У мережі інтернет-клубу не будуть використовуватися стандарти зі швидкістю передачі 10 Мбит/с, тому що цієї швидкості може не вистачити та ці стандарти доволі застарілі.
У пункті 1.2 описані найбільш популярні топології. Враховуючи те, що використовуватимуться стандарти Ethernet, мережа будуватиметься на топології зірка, яка найбільше підходить для цих стандартів.
Стек ТСР/ІР використовується майже всюди через свою універсальність, отже вибирати щось інше не має сенсу. З інформації що представлена у пункті 1.3 можна зробити висновок, що найбільш підходить екранована вита пара.