- •Сетевые технологии
- •Введение
- •История компьютерных сетей
- •Глобальные и локальные сети
- •Термины и понятия
- •Топология вычислительных сетей
- •Полносвязная топология
- •Ячеистая топология
- •Общая шина
- •Смешанные топологии
- •Многозначность понятия топологии (физическая и логическая топология)
- •Понятие разделяемой среды
- •Многоуровневый подход и эталонная модель osi
- •Эталонная модель osi
- •Физический уровень
- •Канальный уровень
- •Сетевой уровень
- •Транспортный уровень
- •Сеансовый уровень
- •Представительский уровень
- •Прикладной уровень
- •Сетезависимые и сетенезависимые уровни
- •Стандартные стеки коммуникационных протоколов
- •Взаимодействие уровней модели osi (на примере стека tcp/ip)
- •Физический уровень модели osi
- •Характеристики линий связи.
- •Спектральный анализ сигналов на линиях связи.
- •Амплитудно-частотная характеристика, полоса пропускания и затухание.
- •Связь между пропускной способностью линии и ее полосой пропускания.
- •Линии связи.
- •Коаксиальные кабели
- •Кабели на основе витых пар
- •Оптоволоконные кабели
- •Бескабельные каналы связи
- •Методы передачи дискретных данных на физическом уровне (методы кодирования)
- •Аналоговая модуляция.
- •Цифровое кодирование.
- •Логическое кодирование
- •Избыточные коды
- •Скрэмблирование.
- •Канальный уровень модели osi
- •Базовые технологии локальных сетей
- •Технология Ethernet
- •Метод csma/cd
- •Возникновение коллизии.
- •Время двойного оборота и распознавание коллизий.
- •Спецификации физической среды Ethernet и Fast Ethernet.
- •Сеть Gigabit Ethernet
- •Управление обменом в сети с топологией кольцо (маркерные методы доступа к разделяемой среде)
- •Метод доступа к кольцу
- •Приоритетный доступ к кольцу.
- •Физический уровень технологии Token Ring
- •Логическая структуризация сети с помощью мостов и коммутаторов (технология коммутации).
- •Ограничения сети, построенной на общей разделяемой среде
- •Логическая структуризации сети (делении сети на сегменты)
- •Структуризация с помощью мостов и коммутаторов
- •Принципы работы мостов и коммутаторов
- •Полнодуплексные протоколы локальных сетей
- •Управление потоком кадров (проблема переполнения выходного буфера)
- •Конструкции коммутаторов
- •Коммутаторы на основе коммутационной матрицы
- •Коммутаторы с общей шиной
- •Коммутаторы с разделяемой памятью
- •Сетевой уровень модели osi
- •Принципы объединения сетей на основе протоколов сетевого уровня. Ограничения мостов и коммутаторов
- •Понятие составной сети
- •Алгоритм работы маршрутизатора.
- •Протоколы маршрутизации
- •Адресация в ip-сетях Классы ip-адресов
- •Особые ip-адреса
- •Порядок распределения ip-адресов
- •Использование масок в ip-адресации
- •Транспортный и прикладной уровень модели osi
- •Реализация скользящего окна в протоколе tcp.
- •Сетевые службы прикладного уровня Символьные доменные имена (служба dns)
- •Служба имен Windows (Windows Internet Name Service – wins)
- •Интеграция wins с dns
- •Автоматизация процесса назначения ip-адресов (протокол dhcp)
- •Глобальные сети и методы коммутации в них
- •Коммутация каналов на основе частотного мультиплексирования
- •Коммутация каналов на основе разделения времени
Бескабельные каналы связи
Кроме кабельных каналов в компьютерных сетях иногда используются также бескабельные каналы. Их главное преимущество состоит в том, что не требуется никакой прокладки проводов. К тому же компьютеры сети можно легко перемещать в пределах комнаты или здания, так как они ни к чему не привязаны.
Радиоканал использует передачу информации по радиоволнам, его особенность состоит в том, что сигнал свободно излучается в эфир, а не замкнут в кабель, поэтому возникают проблемы совместимости с другими источниками радиоволн (радио- и телевещательными станциями, радарами, радиолюбительскими и профессиональными передатчиками и т.д.). В радиоканале используется передача в узком диапазоне частот и модуляция информационным сигналом сигнала несущей частоты.
Главным недостатком радиоканала является его плохая защита от прослушивания, так как радиоволны распространяются неконтролируемо. Другой большой недостаток радиоканала – слабая помехозащищенность.
Для локальных беспроводных сетей (WLAN – Wireless LAN) в настоящее время применяются подключения по радиоканалу на небольших расстояниях (обычно до 100 метров) и в пределах прямой видимости. Чаще всего используются два частотных диапазона – 2,4 ГГц и 5 ГГц. Скорость передачи – до 54 Мбит/с. Распространен вариант со скоростью 11 Мбит/с.
Популярная технология Wi-Fi (Wireless Fidelity) позволяет организовать связь между компьютерами числом от 2 до 15 с помощью концентратора (называемого точка доступа, Access Point, AP), или нескольких концентраторов, если компьютеров от 10 до 50. Кроме того, эта технология дает возможность связать две локальные сети на расстоянии до 25 километров с помощью мощных беспроводных мостов. Многие мобильные компьютеры (ноутбуки) уже имеют встроенный контроллер Wi-Fi, что существенно упрощает их подключение к беспроводной сети.
Радиоканал широко применяется в глобальных сетях как для наземной, так (радиорелейные каналы) и для спутниковой связи. В этом применении у радиоканала нет конкурентов, так как радиоволны могут дойти до любой точки земного шара.
Инфракрасный канал также не требует соединительных проводов, так как использует для связи инфракрасное излучение. Главное его преимущество по сравнению с радиоканалом – нечувствительность к электромагнитным помехам, что позволяет применять его, например, в производственных условиях. Плохо работает инфракрасная связь и в условиях сильной запыленности воздуха.
Скорости передачи информации по инфракрасному каналу обычно не превышают 5–10 Мбит/с.
Инфракрасные каналы делятся на две группы:
-
Каналы прямой видимости, в которых связь осуществляется на лучах, идущих непосредственно от передатчика к приемнику. При этом связь возможна только при отсутствии препятствий между компьютерами сети. Зато протяженность канала прямой видимости может достигать нескольких километров.
-
Каналы на рассеянном излучении, которые работают на сигналах, отраженных от стен, потолка, пола и других препятствий. Препятствия в данном случае не помеха, но связь может осуществляться только в пределах одного помещения.