3. Топология сети.

Порядок расположения и подключения компьютеров и прочих элементов в сети называют сетевой топологией. Топологию можно сравнить с картой сети, на которой отображены рабочие станции, серверы и прочее сетевое оборудование.

Физическая топология — это описание того, каким образом будут соединены физические элементы сети. Логическая топология определяет маршруты прохождения пакетов данных внутри сети.

Выделяют пять видов топологии сети:

• общая шина;

• звезда;

• кольцо;

• ячеистая;

• смешанная;

Общая шина

В этом случае все компьютеры подключаются к одному кабелю, который называется шиной данных. При этом пакет будет приниматься всеми компьютерами, которые подключены к данному сегменту сети.

Терминаторы устанавливаются на концах сети и ограничивают распространение сигнала, замыкая сегмент сети. Если где-то произойдет обрыв кабеля или хотя бы на одном конце сети не будет установлен терминатор, сигнал начнет отражаться от места обрыва и соответствующего конца сети, что приведет к нарушению связи.

Звезда

При использовании звездообразной топологии каждый кабельный сегмент, идущий от любого компьютера сети, будет подключаться к центральному коммутатору или концентратору. Все пакеты будут транспортироваться от одного компьютера к другому через это устройство.

Кольцевая топология

В случае использования кольцевой топологии все компьютеры сети подключаются к единому кольцевому кабелю. Пакеты проходят по кольцу в одном направлении через все сетевые платы подключенных к сети компьютеров. Каждый компьютер будет усиливать сигнал и отправлять его дальше по кольцу.

Ячеистая топология

Данная топология подразумевает подключение каждого компьютера через отдельный кабель ко всем остальным компьютерам, находящимся в сети. Применение этого метода позволяет использовать дополнительные пути транспортировки данных. В случае обрыва какого-либо кабеля поток данных пойдет по другому пути, а сеть сможет нормально функционировать далее. Такая топология характерна для глобальных сетей и объединения нескольких удаленных сетей с применением оптоволоконных, выделенных или спутниковых каналов связи. Для локальных сетей данная топология не используется, так как требует присутствия одновременно нескольких сетевых интерфейсов на одной машине и больших объемов кабеля.

Вопросы и задания:

1. Что такое топология сети?

2. Назовите основные виды топологии.

3. Какая топология наиболее надежна?

4. Какая наиболее проста?

5. Какая сейчас наиболее часто используется?

6. Какова топология локальной сети класса?

7. …

4. Сетевые протоколы, уровни протоколов.

Сетевым протоколом, или протоколом передачи данных, называется согласованный и утвержденный стандарт, содержащий описание правил приема и передачи между несколькими компьютерами команд, файлов, иных данных, и служащий для синхронизации работы вычислительных машин в сети.

Уровни стека (набора) TCP/IP

Механизм передачи какого-либо пакета информации через сеть от клиентской программы, работающей на одном компьютере, клиентской программе, работающей на другом компьютере, можно условно представить в виде последовательной пересылки этого пакета сверху вниз от некоего протокола верхнего уровня, обеспечивающего взаимодействие с пользовательским приложением, протоколу нижнего уровня, организующему интерфейс с сетью, его трансляции на компьютер-получатель и обратной передачи протоколу верхнего уровня уже на удаленной машине.

15. Прикладной уровень отвечает за сетевое взаимодействие приложений. На этом уровне происходит передача файлов, обмен электронными сообщениями и управление сетью. С помощью возможностей данного уровня протоколы прикладных уровней различных машин в сети могут обойти различия в представлении информации или же несоответствия в кодах символов. На этом же уровне может происходить шифрование передаваемой информации, обеспечивая безопасную транспортировку данных через сеть для всех приложений одновременно. Вот некоторые протоколы прикладного уровня:

    1. FTP — протокол передачи файлов;

    2. TELNET — протокол виртуального терминала;

    3. SMTP — простой протокол почтового обмена;

    4. NFS — сетевая файловая система.

16. Транспортный уровень разбивает потоки данных на небольшие пакеты для последующей транспортировки на сетевой уровень. Основная задача протоколов транспортного уровня заключается в осуществлении контроля правильности передачи данных, а также в обеспечении взаимодействия между различными сетевыми приложениями. Как правило, на транспортном уровне используются следующие протоколы:

    1. TCP (Transmission Control Protocol) — протокол управления передачей;

    2. NCP (Netware Core Protocol) — протокол ядра Netware;

17. Сетевой уровень отвечает за управление транспортировкой пакетов по сети, а сама сеть может состоять из набора сетей, использующих различные принципы передачи пакетов между узлами, и иметь любую структуру связей. На данном уровне реализовывается маршрутизация пакетов на основе трансформации МАС-адресов сетевых карт в сетевые адреса. Сетевой уровень также занимается передачей пакетов на вышестоящий уровень в фоновом режиме. Протоколы, работающие на сетевом уровне:

    1. IP — протокол Интернета;

    2. IPX — протокол межсетевого обмена;

18. Канальный уровень. Одной из главных задач канального уровня является проверка досягаемости среды транспортировки. Следующей задачей канального уровня является исполнение механизмов выявления и исправления ошибок. Для проведения данной операции на канальном уровне биты упорядочиваются в наборах, которые называются кадрами. Канальный уровень реализовывает создание, передачу и прием кадров данных. Он также обеспечивает правильность транспортировки каждого кадра, располагая контрольный набор битов в начале и конце каждого кадра для его отделения, определяет контрольную сумму кадров, используя специальный алгоритм, и добавляет ее к кадру. Протоколы, которые наиболее часто используются на канальном уровне:

    1. IEEE 802.2 LLC (тип I и тип II) обеспечивают MAC для сред 802.x;

    2. Ethernet;

    3. Token ring;

Во избежание путаницы при приеме и обработке информации каждая взаимодействующая с сетью программа имеет собственный идентификатор, который позволяет транспортному протоколу направлять данные именно тому приложению, для которого они предназначены. Такие идентификаторы носят название программных портов.

В частности, протокол прикладного уровня SMTP, предназначенный для отправки сообщений электронной почты, работает обычно с портом 25, протокол входящей почты РОРЗ — с портом 110, протокол Telnet — с портом 23, протокол http – с портом 80. Задача перенаправления потоков данных между программными портами лежит па транспортных протоколах.

Вопросы и задания:

1. Назовите протоколы канального уровня, транспортного.

2. Как расшифровывается IP, FTP?

3. Назовите последовательность передачи информации от почтового клиента Outlook к почтовому серверу ( = от InternetExplorer к web-серверу apache).

4. Что такое порт? Какие порты используются для

   1. передачи электронной почты

   2. приема электронной почты

   3. просмотра web-страниц

   4. удаленного управления telnet

   5. ‘интернет-пейджера’ icq

5. …