на тему рефераты Информационно-образоательный портал
Рефераты, курсовые, дипломы, научные работы,
на тему рефераты
на тему рефераты
МЕНЮ|
на тему рефераты
поиск
Основы компьютерных сетей
i>Витая пара (10BaseT). Кабель представляет собой несколько пар переплетенных проводов. Скорость передачи данных 10-100 Мб/с. Длина кабельного сегмента до 100 метров. Одним сегментом соединяются только две станции. Для увеличения количества подключенных станций используются концентраторы. Сеть на витой паре может обслуживать до 1024 компьютера. Различают: неэкранированную (UTP), общеэкранированную (FTP), укрытую (S/UTP), укрыто-экранированную (S/STP) и индустриальную (ITP) витую пару. Для подключения витой пары к концентраторам и сетевым платам компьютеров используются коннекторы RJ-45.

Оптоволоконный Ethernet (10BaseF). Кабель на основе оптоволокна, которое проводит сигнал только в одну сторону, поэтому кабель состоит из двух проводов, передающих сигналы в разные стороны. Длина сегмента до 2000 метров.

С развитием технологий становится доступным гигабитный Ethernet со скоростью передачи данных в несколько гигабит. В качестве кабельной системы он использует витую пару и оптоволоконный кабель.

6. Источники помех

В этом разделе говорится о помехах, действующих на сетевые кабели. В первую очередь это электромагнитные помехи от различных электроприборов. Но и сам кабель искажает сигнал за счет сопротивления. Все влияния изменяют цифровой сигнал. Основные причины искажений сигнала: затухание, ограничение ширины диапазона, изменение времени прохождения сигнала, шумы и др.

7. Повторитель, мост, маршрутизатор

В этом разделе рассматриваются устройства, позволяющие организовывать различные компьютерные сети.

Чтобы затухание сигнала не приводило к помехам, в длинных кабельных сегментах используется, так называемый, повторитель (репитер). Расстояние между репитерами и устройствами определяется в зависимости от типа кабеля. Существуют многопортовые (до 8 портов) репитеры для расширения сети и одновременного подключения нескольких станций на основе тонкого Ethernet.

С той же целью, но для сетей на основе витой пары используются концентраторы (хабы). У них бывает 4, 5, 8, 12, 16 и 32 порта.

При построении сетей на основе 10Base5 и 10Base2 с использованием повторителей и концентраторов основываются на следующем правиле: не может быть соединено более пяти кабельных сегментов, при этом они соединяются четырьмя повторителями, и только к трем из них могут подключаться компьютеры. Таким образом, для толстого Ethernet максимальная общая длина сети 2500 метров, а для тонкого Ethernet - 985 метров.

Для сетей на витой паре правило можно сформулировать следующим образом: максимальная длина сегмента кабеля - 100 метров, расширение сети может происходить только с помощью активных элементов (коммутатор, маршрутизатор).

Сегменты оптоволоконного кабеля могут соединять мосты, коммутаторы и/или повторители, или же один повторитель с одной единственной станцией с помощью приемопередатчика (трансивера), или две станции с помощью трансиверов.

Еще один тип коммутирующих устройств - это мост. Мост разделяет физически две сети на основе Ethernet, дефекты, такие как коллизии и ошибочные пакеты данных не могут пройти через мост. Мост независим от протокола, т.е. передает все протоколы, действующие в сети Ethernet. Мост работает с собственной скоростью, как составная часть сети. Количество последовательно соединенных мостов в соответствии со спецификацией IEEE 802.1 ограниченно числом 7. Для нормальной работы оно не должно превышать четырех. Мост создает для каждой сети таблицу адресов всех станций, которые посылают данные. Каждый мост работает на втором уровне модели OSI. Мост может быть дополнен адресным фильтром, который регулирует, на какие адреса информация может посылаться, а на какие нет. Кроме того, мост выполняет следующие функции: отказоустойчивость, защиту данных, увеличение пропускной способности, предотвращение сетевых зацикливаний. Последнее достигается за счет так называемого алгоритма обхватывания дерева. Он заменяет дополнительные связывающие сети пути (так называемые петли) на определенные логические пути в сети.

Коммуникатор как и мост устройство второго уровня модели OSI, т.е. он может соединять сети с различными физическими свойствами, например сеть на основе коаксиального кабеля и витой паре. Все протоколы высших уровней должны быть идентичны. Коммуникатор протоколонезависим. Он часто обозначается как многопортовый мост. Каждый порт образует отдельный сетевой сегмент. Каждой сегмент использует всю ширину диапазона сети. Коммуникатор исследует каждый проходящий пакет на адрес контроллера доступа к среде в сети-приемнике и может передать его непосредственно туда.

Различия концентратора и коммуникатора:

Концентратор: а) может передавать только один пакет данных другому концентратору за раз; б) скорость передачи 10 Мб/с или 10-100 Мб/с для концентраторов с двойной скоростью; в) не знает и не может исследовать, в какой порт какая станция посылает данные, не может конфигурироваться; г) дешевле коммуникатора.

Коммуникатор: а) может передавать несколько пакетов данных одновременно; б) общая ширина диапазона (интенсивность передачи информации) существенно выше, чем у концентратора; в) знает, какие станции с какими портами соединяются; г) скорость передачи 10, 10-100 или 1000 МБ/с; г) не может конфигурироваться.

Большие сети, такие как Интернет, состоят из множества маленьких сетей. Связь различных сетей осуществляется специальным устройством, называемым маршрутизатор. Его задача - передавать данные между компьютерами в различных сетях по возможности по оптимальному пути. Маршрутизатор соединяет сети с различной топологией и работает на третьем уровне модели OSI. Он является центральным пунктом в структуре сети. С помощью маршрутизации различных типов сетей, а также различных протоколов достигается оптимальное управление трафиком и сетевая нагрузка. Маршрутизатор протоколозависим и должен знать все используемые протоколы. Маршрутизатор строит таблицу маршрутизации, в которой хранятся адреса всех компьютеров сети. Основные элементы маршрутизатора - это процессор и память. Кроме того, имеется несколько сетевых плат для связи с каждой сетью. Сетевая карта связана посредством системной шины процессором, а процессор обращается к памяти для получения сведений о таблице маршрутизации.

Мост-маршрутизатор управляет передачей данных между различными сетевыми сегментами посредством функций моста или маршрутизатора. Для маршрутизируемых протоколов он работает как маршрутизатор; для немаршрутизируемых - как мост.

Коммутация третьего уровня - это технология, которая комбинирует коммутацию с ее свойством проводимости (второй уровень) и масштабируемою маршрутизацию (третий уровень).

Терминальный сервер служит тому, чтобы любое конечное устройство устанавливало связь с компьютером. Терминальный сервер подключается к сети с помощью трансивера, и пользователь управляет им через командный интерфейс, так что можно устанавливать связь, разрывать ее и задавать ее параметры.

Шлюз может соединять полностью различные (гетерогенные) сети между собой. Он представляет общие (виртуальные) узлы, которые принадлежат обеим сетям, и устанавливает общесетевую передачу данных. Шлюз используется с одной стороны для связи локальной и территориальной сетей, с другой стороны - для перехода между различными службами.

Компьютер межсетевой защиты осуществляет защиту от попыток взлома локальной сети, которая имеет выход в открытую сеть. Обычно компьютеры предприятия, которые работаю под управлением разных операционных систем, досягаемы прямо из открытой сети. Межсетевая защита с помощью канализации коммуникаций позволяет составлять подробные файлы протоколов попыток взлома, так как незваный гость сначала должен пройти через компьютер межсетевой защиты.

С помощью коммутаторов второго и третьего уровней можно создавать так называемые виртуальные локальные вычислительные сети (ВЛВС). ВЛВС имеют структуру как у обычной локальной сети, но компьютеры, в нее входящие, не обязательно должны находиться в одном помещении, а могут находиться достаточно далеко другу от друга. Объединение в ВЛВС может происходить по следующим критериям: порт коммутатора, адрес контроллера доступа к среде, протокол уровня сети, логический адрес сети, приложение. Трафик в каждой ВЛВС отдельный.

8. Соединение кабелей типа «витая пара» и планирование сетей

Для соединения витой пары используются вилки (коннекторы), розетки и монтажные коробки типа RJ-45.

В стандартной витой паре находится четыре пары проводов. Каждая пар имеет свой цвет, но один из проводов имеет полностью один цвет, а второй - цвет вперемежку с белым. При прикреплении коннектора или розетки к кабелю ориентируются на порядок следования цветов проводов. Для каждого типа витой пары он свой.

Прикрепление коннектора и розетки к кабелю осуществляется при помощи специальных инструментов.

Задачи планирования сетей:

· замена организационных и топологических структур на сетевую структуру;

· учет защиты данных, качества предприятия и взломоустойчивости;

· координация с провайдером, регистрирующими учреждениями и учреждениями предоставления ресурсов компонентов сети, которые нужно учитывать:

o концентраторы, мосты, маршрутизаторы, шлюзы;

o фильтр пакетов, шлюз приложений;

o инструменты диагностики и учета;

· требования к прокладке сетевых кабелей:

o открыто для различных техник локальных сетей (сегодня и в будущем);

o независимо от производителя;

o достаточное количество объема передачи и в будущем;

o надежно, невосприимчиво к мешающим влияниям;

o легко обслуживаемо;

o экономически оправданное решение;

o интеграция существующего оборудования;

o наличествующие компоненты должны быть включены.

При планировании важную роль играет определение иерархической структуры сети, т.е. одна большая или несколько маленьких сетей. При единой сети проще администрировать, при небольшом трафике высокая скорость, некоторые протоколы могут функционировать только в единой сети, но при большом трафике сеть загружается, ошибочные пакеты мешают всей сети. В случае нескольких маленьких сетей администраторская ответственность легко разделяется, лучше распределяется трафик, есть возможность расширения сети на большие расстояния, но появляются проблемы с администрированием, так как нужно предоставлять сетевые номера, составлять таблицы маршрутизации и согласовывать работу и соединение мостов и маршрутизаторов.

Далее важную роль играет выбор компонентов соединения: вид кабеля, наличие повторителей, мостов, коммуникаторов, маршрутизаторов. Каждый из компонентов имеет свои плюсы и минусы решает конкретные задачи.

Важно определить будет ли сеть иметь выход в Интернет (возможно позже). Если да, то глобальные IP-номера должны определяться провайдером. В противном случае используется внутренняя IP-нумерация.

Имена компьютеров в сети определяются в соответствии с организационной структурой предприятия.

Для корректной работы сети необходим постоянный контроль составляющих ее элементов и тестирование кабельной системы. Для этого используются специальные инструменты.

Вместе с планированием сеть документируется. Подробно описываются все компоненты, составляющие сеть, и кабельная система ее образующая. Каждое устройство и каждый кабель должны быть однозначно интерпретируемы. Всякое изменение в сети должно регистрироваться. Такая скрупулезность окажет неоценимую помощь в случае аварийной ситуации. Хорошо помогает графическая интерпретация сети.

9. TCP/IP

Протоколы семейства TCP/IP разрабатывались в 70-х годах для обмена данными в гетерогенных компьютерных сетях. TCP - это протокол контроля передачи. Работает на четвертом уровне модели OSI. IP - межсетевой протокол (третий уровень).

Для этого протокола уровни с 5 по 7 объединяются в уровень приложения, так как приложение непосредственно взаимодействует с транспортным уровнем. На четвертом (транспортном) уровне находится протокол TCP, который осуществляет транспортировку данных и контроль потока данных. На третьем уровне находится протокол IP. Он устанавливает IP-адреса и проводит маршрутизацию пакетов данных.

К семейству протоколов TCP/IP принадлежит несколько служебных программ высших уровней OSI: Telnet, FTP, NFS, NNTP, SMTP, DNS.

Главное преимущество протоколов семейства TCP/IP простота реализации сетевого соединения. Отдельные локальные сети могут соединяться при помощи маршрутизатора или шлюза.

На третьем уровне работает протокол ARP - протокол разрешений адреса, который преобразует логический IP-адрес в физический адрес. Преобразование IP-адреса в адрес аппаратных средств происходит с помощью таблиц.

Протокол IP предоставляет основную сетевую службу, отправку пакетов данных, так называемых датаграмм, по различным сетям.

IP - это протокол без подключения. При ориентированном на подключение протоколе проверяется при открытии подключения, вообще досягаем ли компьютер-получатель. Протокол без подключения не делает это и, следовательно, не может ручаться, что пакет данных вообще прибудет к приемнику. IP-датаграмма состоит из заголовка и блока данных. В заголовке указываются данные, касающиеся версии протокола, его типа длины блока данных и заголовка и некоторые специфические опции.

Вместе с IP-протоколом находится ICMP (протокол сообщений межсетевого контроля), который предоставляет обмен сообщениями об ошибках и контрольными сообщениями на IP-уровне.

UDP (протокол пользовательских датаграмм) - это простой протокол четвертого уровня, который предоставляет ненадежную транспортную службу без подключения без управления потоком данных.

Протокол TCP гарантирует правильную транспортировку данных - каждый пакет прибывает только однажды, безошибочно и в правильной последовательности. Дополнительно несколько программ при помощи TCP могут использовать подключение между 2 компьютерами как будто одновременно. Каждой выделяет виртуальный канал. Этот протокол кроме того ориентирован на подключение. Надежность достигается положительными ответами (подтверждениями) и повторением ошибочных блоков. Для установления связи оба компьютера переходят в режим обмена, для прекращения передачи оба отключают режим. Для каждой службы на основе TCP резервируется свой порт на процессоре сервера.

Страницы: 1, 2, 3


© 2003-2013
Рефераты бесплатно, курсовые, рефераты биология, большая бибилиотека рефератов, дипломы, научные работы, рефераты право, рефераты, рефераты скачать, рефераты литература, курсовые работы, реферат, доклады, рефераты медицина, рефераты на тему, сочинения, реферат бесплатно, рефераты авиация, рефераты психология, рефераты математика, рефераты кулинария, рефераты логистика, рефераты анатомия, рефераты маркетинг, рефераты релиния, рефераты социология, рефераты менеджемент.