- •Оглавление
- •От авторов
- •1. Основы сетей передачи данных
- •1. Эволюция компьютерных сетей
- •Два корня компьютерных сетей
- •Первые компьютерные сети
- •Конвергенция сетей
- •2. Общие принципы построения сетей
- •Простейшая сеть из двух компьютеров
- •Сетевое программное обеспечение
- •Физическая передача данных по линиям связи
- •Проблемы связи нескольких компьютеров
- •Обобщенная задача коммутации
- •Выводы
- •Вопросы и задания
- •3. Коммутация каналов и пакетов
- •Коммутация каналов
- •Коммутация пакетов
- •Выводы
- •Вопросы и задания
- •4. Архитектура и стандартизация сетей
- •Декомпозиция задачи сетевого взаимодействия
- •Модель OSI
- •Стандартизация сетей
- •Информационные и транспортные услуги
- •Выводы
- •Вопросы и задания
- •5. Примеры сетей
- •Обобщенная структура телекоммуникационной сети
- •Корпоративные сети
- •Интернет
- •Выводы
- •Вопросы и задания
- •6. Сетевые характеристики
- •Типы характеристик
- •Производительность
- •Надежность
- •Характеристики сети поставщика услуг
- •Выводы
- •Вопросы и задания
- •7. Методы обеспечения качества обслуживания
- •Обзор методов обеспечения качества обслуживания
- •Анализ очередей
- •Техника управления очередями
- •Механизмы кондиционирования трафика
- •Обратная связь
- •Резервирование ресурсов
- •Инжиниринг трафика
- •Работа в недогруженном режиме
- •Выводы
- •Вопросы и задания
- •2. Технологии физического уровня
- •8. Линии связи
- •Классификация линий связи
- •Типы кабелей
- •Выводы
- •Вопросы и задания
- •9. Кодирование и мультиплексирование данных
- •Модуляция
- •Дискретизация аналоговых сигналов
- •Методы кодирования
- •Мультиплексирование и коммутация
- •Выводы
- •Вопросы и задания
- •10. Беспроводная передача данных
- •Беспроводная среда передачи
- •Беспроводные системы
- •Технология широкополосного сигнала
- •Выводы
- •Вопросы и задания
- •11. Первичные сети
- •Сети PDH
- •Сети SONET/SDH
- •Сети DWDM
- •Сети OTN
- •Выводы
- •Вопросы и задания
- •3. Локальные вычислительные сети
- •Общая характеристика протоколов локальных сетей на разделяемой среде
- •Ethernet со скоростью 10 Мбит/с на разделяемой среде
- •Технологии Token Ring и FDDI
- •Беспроводные локальные сети IEEE 802.11
- •Выводы
- •Вопросы и задания
- •13. Коммутируемые сети Ethernet
- •Мост как предшественник и функциональный аналог коммутатора
- •Коммутаторы
- •Скоростные версии Ethernet
- •Архитектура коммутаторов
- •Выводы
- •Вопросы и задания
- •14. Интеллектуальные функции коммутаторов
- •Алгоритм покрывающего дерева
- •Агрегирование линий связи в локальных сетях
- •Фильтрация трафика
- •Виртуальные локальные сети
- •Ограничения коммутаторов
- •Выводы
- •Вопросы и задания
- •4. Сети TCP/IP
- •15. Адресация в стеке протоколов TCP/IP
- •Стек протоколов TCP/IP
- •Формат IP-адреса
- •Система DNS
- •Протокол DHCP
- •Выводы
- •Вопросы и задания
- •16. Протокол межсетевого взаимодействия
- •Схема IP-маршрутизации
- •Маршрутизация с использованием масок
- •Фрагментация IP-пакетов
- •Выводы
- •Вопросы и задания
- •17. Базовые протоколы TCP/IP
- •Протоколы транспортного уровня TCP и UDP
- •Общие свойства и классификация протоколов маршрутизации
- •Протокол RIP
- •Протокол OSPF
- •Маршрутизация в неоднородных сетях
- •Протокол BGP
- •Протокол ICMP
- •Выводы
- •Вопросы и задания
- •Фильтрация
- •Стандарты QoS в IP-сетях
- •Трансляция сетевых адресов
- •Групповое вещание
- •IPv6 как развитие стека TCP/IP
- •Маршрутизаторы
- •Выводы
- •Вопросы и задания
- •5. Технологии глобальных сетей
- •19. Транспортные услуги и технологии глобальных сетей
- •Базовые понятия
- •Технология Frame Relay
- •Технология ATM
- •Виртуальные частные сети
- •IP в глобальных сетях
- •Выводы
- •Вопросы и задания
- •20. Технология MPLS
- •Базовые принципы и механизмы MPLS
- •Протокол LDP
- •Мониторинг состояния путей LSP
- •Инжиниринг трафика в MPLS
- •Отказоустойчивость путей MPLS
- •Выводы
- •Вопросы и задания
- •21. Ethernet операторского класса
- •Обзор версий Ethernet операторского класса
- •Технология EoMPLS
- •Ethernet поверх Ethernet
- •Выводы
- •Вопросы и задания
- •22. Удаленный доступ
- •Схемы удаленного доступа
- •Коммутируемый аналоговый доступ
- •Коммутируемый доступ через сеть ISDN
- •Технология ADSL
- •Беспроводной доступ
- •Выводы
- •Вопросы и задания
- •23. Сетевые службы
- •Электронная почта
- •Веб-служба
- •IP-телефония
- •Протокол передачи файлов
- •Выводы
- •Вопросы и задания
- •24. Сетевая безопасность
- •Типы и примеры атак
- •Шифрование
- •Антивирусная защита
- •Сетевые экраны
- •Прокси-серверы
- •Протоколы защищенного канала. IPsec
- •Сети VPN на основе шифрования
- •Выводы
- •Вопросы и задания
- •Ответы на вопросы
- •Алфавитный указатель
Выводы |
445 |
Стековый коммутатор, как и коммутатор с фиксированным числом портов, выполнен в виде отдельного корпуса без возможности замены отдельных его модулей. Несколько типичных стековых коммутаторов Ethernet показаны на рис. 13.32.
Рис. 13.32. Стековые коммутаторы Ethernet
Стековые коммутаторы имеют специальные порты и кабели для объединения нескольких корпусов в единый коммутатор с общим блоком управления. Стековые коммутаторы мо гут поддерживать различные физические среды передачи, что делает их почти такими же гибкими, как модульные концентраторы, но при этом стоимость этих устройств в расчете на один порт получается обычно ниже, так как сначала предприятие может купить одно устройство без избыточного шасси, а потом нарастить стек еще несколькими аналогичными устройствами.
Приведенная классификация конструктивного исполнения справедлива не только для коммутаторов, но и для коммуникационных устройств всех типов —маршрутизаторов, коммутаторов глобальных сетей, мультиплексоров SDH/OTN/DWDM.
Выводы
Для логической структуризации сети применяются мосты и ихсовременные преемники — коммута торы локальныхсетей. Устройства обоих типов работают на основе одного итого же стандарта IEEE 802.1D, но коммутаторы обладают гораздо более высоким быстродействием за счет параллельной обработки потоков данных.
Коммутаторы являются самообучающимися устройствами, так как строят таблицы продвижения автоматически на основе слежения за передаваемыми кадрами.
Недостатком коммутаторов является невозможность работы в сетях с петлевидными связями. Другим недостатком сетей, построенных на коммутаторах, является отсутствие защиты от широко вещательного шторма.
Применение коммутаторов позволяет сетевым адаптерам использоватьдуплексный режим работы. В этом режиме отсутствует этап доступа к разделяемой среде, а общая скорость передачи данных удваивается.
Вдуплексном режимедля борьбы с перегрузками коммутаторов используется методобратной связи, описанный в стандарте 802.3х. Он позволяет приостановить на некоторое время поступление кадров от непосредственныхчюседей перегруженного коммутатора.
Основными характеристиками производительности коммутатора являются: скорость фильтрации кадров, скорость продвижения кадров, общая пропускная способность по всем портам в мегабитах в секунду, задержка передачи кадра.
Потребности в высокоскоростной и в то же время недорогой технологии для подключения к сети мощных рабочих станций привели к созданию нескольких скоростных версий Ethernet: Fast Ethernet
446 |
Глава 13. Коммутируемые сети Ethernet |
со скоростью 100 Мбит/с, Gigabit Ethernet со скоростью 1 Гбит/с и 10G Ethernet со скоростью 10 Гбит/с.
Существует несколько основных вариантов внутренней архитектуры коммутатора, в основе которых лежит:
□коммутационная матрица;
□разделяемая память;
□общая шина.
Кроме того, применяется комбинирование основных вариантов в одном устройстве. По конструктивному исполнению коммутаторы разделяются на:
□устройства с фиксированным количеством портов;
□модульные устройства на основе шасси;
□стековые коммутаторы.
Вопросы и задания
1.Что из перечисленного можно отнести к недостаткам сетей на разделяемой среде: а) неопределенная доля пропускной способности, приходящаяся на один узел сети; б) сложность подключения нового узла к сети; в) плохая масштабируемость; г) сложность организации широковещания.
2.Почему мост, работающий в соответствии со стандартом IEEE 802.ID, называют «про зрачным»? Варианты ответов:
а) потому что он передает кадры Ethernet без изменения;
б) потому что конечные узлы «не замечают» его присутствия в сети; в) потому что мост строит таблицу продвижения автоматически.
3.На основе изучения каких адресов автоматически строится таблица продвижения моста? Варианты ответов:
а) МАС-адресов назначения; б) МАС-адресов источника.
4.К каким негативным последствиям приводит наличие петель в сети, построенной на коммутаторах, работающих в соответствии с алгоритмом прозрачного моста? Варианты ответов:
а) кадры могут дублироваться; б) кадры могут зацикливаться;
в) таблица продвижения может постоянно перестраиваться.
5.Для какой цели записи таблицы продвижения имеют ограниченный срок жизни?
6.Может ли скорость продвижения превосходить скорость фильтрации?
7.Чем коммутатор отличается от моста? Варианты ответов: а) количеством портов; б) способом построения таблицы продвижения;
в) дополнительными функциями;
Вопросы и задания |
447 |
г) производительностью.
8.При каком распределении трафика неблокирующий коммутатор с 12-ю портами Fast Ethernet и одним портом Gigabit Ethernet оправдывает свое название? Варианты от ветов:
а) входной трафик всех портов Fast Ethernet, которые работают с близкой к 100 % на грузкой, направлен в порт Gigabit Ethernet;
б) входной трафик порта Gigabit Ethernet, который работает с близкой к 100 % нагруз кой, равномерно распределен между 12-ю портами Fast Ethernet;
в) входной трафик всех портов Fast Ethernet, которые работают с 50-процентной на грузкой, направлен в порт Gigabit Ethernet.
9.Какие механизмы коммутаторы используют для борьбы с перегрузками в дуплексном режиме работы? Варианты ответов:
а) обратное давление;
б) сообщение PAUSE;
в) динамическое увеличение скорости порта.
10.Ккаким последствиям может привести недостаточный объем памяти, выделенной под таблицу продвижения коммутатора? Варианты ответов:
а) постоянная перестройка таблицы продвижения; б) затопление сети кадрами с неизученным адресом назначения; в) потеря кадров.
11.Совпадают ли форматы кадров 10 Мбит/с Ethernet и Fast Ethernet?
12.Для какой цели в формат кадра Gigabit Ethernet было введено поле расширения? Варианты ответов:
а) для повышения производительности сети; б) для передачи дополнительных адресов назначения;
в) для увеличения максимального диаметра сегмента разделяемой среды.
13.Может ли в технологии 10G Ethernet использоваться разделяемая среда?
14.Поддерживается ли режим автопереговоров для волоконно-оптических портов?
15.Какой особенности физического интерфейса соответствует цифра 4 в спецификации 10GBase-LX4?
16.Можно ли коммутатор локальной сети с интерфейсом 10GBase-WL непосредственно присоединить к порту STM-64 мультиплексора SDH?