технологія fddi будується за топологією
Даний варіант має перевагу у швидкодії, однак, щоб одержати подібний високий рівень продуктивності, мережа повинна бути спеціально виділена для передачі відеозображення. Lan поєднують комп’ютери одного будинку, або декількох поруч розташованих будинків на невеликій території, звичайно, не більш 1 - 2 км, у єдину мережу, при цьому технології локальних мереж забезпечують економічне з’єднання комп’ютерів за рахунок використання стандартних топологій і якісних кабельних систем. Важливим явищем у мережах з цією технологією є колізія – ситуація, коли дві станції одночасно намагаються передати кадр даних по загальному середовищу.
У залежності від типу фізичного середовища товстий коаксіальний кабель, тонкий коаксіальний кабель, неекранована кручена пара (категорій 3, 4, 5), многомодовий волоконно - оптичний кабель, відповідно визначаються різні специфікації. У зв’язку з недостатньою пропускною здатністю, при передачі мультимедіа даних, багато сегментів 10 - мегабітної мережі ethernet стають перевантажені, реакція серверів у них значно падає, а частота виникнення колізій зростає, ще більше, знижуючи корисну пропускну здатність. 100base - tx для двох пар utp категорії 5 або двох пар stp type 1, 100base - fx для многомодового волоконно - оптичного кабелю з двома оптичними волокнами і 100base - t4, що працює на 4 - х парах upt категорії 3 (використовує три пари для передачі й одну для виявлення колізій). Реальна продуктивність fast ethernet не може перевищувати 70% його потенційної пропускної здатності, і може бути ще нижче, якщо лінія серйозно перевантажена. Нові вимоги до продуктивності мереж, пропоновані сучасними додатками, такими як мультимедіа, розподілені обчислення, системи оперативної обробки транзакцій, приводять до того, що звичний десятимегабітний ethernet, що довгий час займав чільні позиції, не може справитися з ними.
Якщо потрібно передавати мультимедійний трафік, або користувач працює з програмами обробки зображень і має потребу в підвищенні пропускної здатності, то fast ethernet може виявитися гарним виходом із становища. Однак, якщо проблеми, викликані надлишковим числом користувачів у мережі, то 100base починає гальмувати обміном інформацією, при приблизно 50 - процентному завантаженні мережі. Мережі ip займають особливе положення серед технологій глобальних мереж, тому, що вони відіграють роль технології об’єднання мереж будь - яких типів, у тому числі і мереж всіх інших глобальних технологій. Глобальні мережі (wan) – мережі, що поєднують територіально розосереджені комп’ютери і групи комп’ютерів, що можливо знаходяться в різних містах і країнах. Глобальні мережі, побудовані на основі телефонних каналів тональної частоти, крім низької швидкості мають і інший недолік – вони відрізняються складними процедурами контролю і відновлення даних, у зв’язку зі значними спотвореннями, що вносять у передані сигнали телефонними каналами.
Трьохрівневий стік протоколів мережі добре працює на ненадійних зашумлених каналах зв’язку, виправляючи помилки і керуючи потоком даних на канальному і пакетному рівнях. Підхід, реалізований у технології атм, складається в передачі будь - якого виду трафіка – комп’ютерного, телефонного, або відеотрафіку – пакетами фіксованої довжини в 53 байта, з яких дані займають 48 байт, а заголовок – 5 байт. Відсутність єдиних стандартів на цю технологію, крайня дорожнеча швидкісних ліній зв’язку (на роботу, із якими розрахована атм), і відсутність розвитої інфраструктури таких ліній. 25, щоправда, ця перевага виявляється тільки тоді, коли канали зв’язку наближаються по якості до каналів локальних мереж, а для глобальних каналів така якість звичайна досяжна тільки при використанні волоконно - оптичних кабелів. Перевага frame relay полягає в їх низькій протокольній надмірності і дейтаграмному режимі роботи, що забезпечує високу пропускну здатність і невеликі затримки кадрів. Особливістю технології являється гарантована підтримка основних показників якості – середньої швидкості передачі даних по віртуальному каналі при припустимих пульсаціях трафіка. Frame relay забезпечує можливість передачі даних з комутацією пакетів через інтерфейс між пристроями користувача (наприклад, маршрутизаторами, мостами, головними обчислювальними машинами) і устаткуванням мережі (наприклад, що переключають вузли). Пристрій користувача називається термінальним устаткуванням (dte), у той час як мережне устаткування, що забезпечує узгодження з dte, називається пристроєм завершення роботи інформаційного ланцюга (dce). Мережею, що забезпечує інтерфейс frame relay, може бути або загальнодоступна мережа передачі даних з використанням несучої, або мережа з устаткуванням, що знаходиться в приватному володінні, що обслуговує окреме підприємство. При передачі відеозображень потрібно дотримувати ще одну умову, передавати відеозображення необхідно в кадрах невеликих розмірів, інакше на якість прийнятого відео будуть впливати затримки для упакування у кадр. На сьогоднішній день відомі і досить поширені такі види конфігураційного зв язку між окремими робочими станціями локальних обчислювальних мереж, що іменуються топологією мережі. Топологія локальної обчислювальної мережі з єдиною шиною - це конфігурація комп ютерної мережі, в якій усі вузли (робочі станції) підключені до основної лінії зв язку (шини). Характерною особливістю роботи такої мережі є те, що кожна робоча станція самостійно стежить за роботою лінії зв язку, реєструючи абсолютно всі повідомлення, які проходять по мережі, але приймає до обробки тільки адресовані безпосередньо даній робочій станції. Щоб уникнути проблем при спробі двох або більше вузлів мережі одночасно скористатися лінією зв язку, в мережах з подібною топологією застосовується спеціальний механізм виявлення і вирішення конфліктів передачі даних (collision detection). Кільцева топологія локальної обчислювальної мережі - це конфігурація комп ютерної мережі, в якій всі вузли мережі сполучені в замкнений контур (кільце). Якщо адреса збігається з адресою даного вузла, то повідомлення приймається, якщо ні - вузол регенерує сигнал і направляє повідомлення до наступного вузла мережі по колу.
Зіркоподібна топологія локальної обчислювальної мережі - це конфігурація комп ютерної мережі, в якій кожний вузол мережі сполучений з центральним комп ютером окремою лінією зв язку, утворюючи подібність променів зірки.
Повідомлення в зіркоподібній мережі проходять безпосередньо від вузла до центрального комп ютера (hub - концентратор), який виробляє подальший маршрут передачі повідомлення безпосередньо адресату.
Гібридна топологія локальної обчислювальної мережі - це одна з найбільш складних конфігурацій комп ютерних мереж, яка об єднує у своєму складі різні топології у вигляді складної комбінації різноманітних мережних комунікаційних і програмних систем. Взаємодія всіх типів мереж при такому підході до побудови загальної топології здійснюється шляхом використання додаткового обладнання - маршрутизаторів, які організовують коректну роботу різних мережних технологій в єдиному комплексі. Осередкова топологія локальної обчислювальної мережі - це найбільш стійка стосовно відмов топологія мережі, при якій кожна робоча станція мережі безпосередньо з єднується з усіма іншими станціями.
Стійкість такої мережі забезпечується за рахунок того, що передача даних від одного вузла мережі до іншого може здійснюватися як безпосередньо, так і через інші вузли мережі, що істотно підвищує загальну надійність мережі. Розглянемо представлені мережні архітектури дещо детальніше, оскільки без розуміння способів організації передачі даних у локальних обчислювальних мережах неможливо говорити про розуміння елементарних принципів їх побудови та використання. На сьогоднішній день, незважаючи на свій вік, дана архітектура найбільш поширюються при побудові порівняно невеликих локальних обчислювальних мереж завдяки низькій вартості і прийнятній продуктивності. Щойно кабель звільняється, вузол передає в мережу свій кадр і прослуховує кабель для виявлення можливих конфліктів з іншими вузлами, що передають свою інформацію. Якщо при передачі кадру виникає зіткнення кадрів, то обидва вузли, залучені в конфлікт, припиняють передачу інформації, чекаючи протягом деякого випадкового інтервалу часу, після чого поновлюють спробу передачі інформації в мережу.
із зростанням розміру мережі відповідно зростає і кількість зіткнень інформаційних пакетів у лінії зв язку, що неминуче призводить до падіння продуктивності мережі. Архітектура ethernet 10base5 - цей різновид ethernet, подібно до lobase2, заснований на шинній топології, але як фізичне середовище передачі інформації використовується коаксіальний кабель rg8 або rg11 діаметром 10 мм. Підключення робочих станцій до передаючого кабеля здійснюється через спеціальні відгалуження (attachment unit interface, аш - кабель інтерфейсного модуля) і за допомогою спеціального затиску - (medium attachment unit, mau модуль підключення до середовища або трансивер). З єднання вузлів мережі здійснюється через спеціальний пристрій - концентратор, тому для побудови мереж на базі ethernet 10baset застосовується зіркоподібна топологія. Передача даних у мережах token ring здійснюється в суворому порядку і заснована на циркуляції всередині кільця, утвореного фізичними каналами зв язку з підключеними до них робочими станціями спеціального 24 - бітового інформаційного пакету - маркера. Хоч дана мережа базується на кільцевій топології, вона використовує зіркоподібні робочі групи, приєднані до спеціалізованого концентратора ліній (msau - multi access unit), який у свою чергу підключений до основного кільця мережі. При організації мережі на основі маркерного протоколу передачі даних як засіб регулювання потоку інформації використовується маркер, що дає право на передачу даних і переходить від однієї станції до наступної по фізичному кільцю. Це досягається тим, що мережні адаптери token ring мають вбудовані засоби контролю і управління мережею, що істотно зменшує імовірність повної відмови мережі. Мережа arcnet може бути організована і за топологією із загальною шиною і за зіркоподібною топологією, але по суті це мережа з передачею маркера, що працює зі швидкістю 2, 5 мбіт на секунду.
Локальна обчислювальна мережа arcnet використовує так звану естафетну технологію передачі маркера від однієї робочої станції мережі до іншої, обходячи вузли в порядку зростання їх мережних адрес. Бурхливий розвиток в останні роки новітніх засобів комунікацій і мережних інформаційних технологій обумовив появу різної високошвидкісної архітектури мереж. Наявність великої кількості територіально роз єднаних локальних обчислювальних мереж, що використовують у своїй роботі різноманітну мережну архітектуру і протоколи передачі даних, потребує ефективного методу їх об єднання. Таке об єднання має будуватися не тільки через спеціалізовані програмно - апаратні мости і маршрутизатори, але і за допомогою організації так званої базової мережі що працює з набагато більшою швидкістю і продуктивністю, ніж окремі під мережі. Оптоволоконна мережа fddi та її аналог для неекранованих і екранованих витих пар cddi близькі за стандартом до мереж з передачею маркера, але з деякими істотними відмінностями.
Підвищена стійкість є істотною перевагою таких мереж, але, крім цього, локальні обчислювальні мережі, побудовані на основі стандарту fddi, можуть мати довжину до 200 км і мати у своєму складі до 1000 вузлів. Для передачі даних використовується оптоволоконний кабель як фізичне середовище, де носієм даних виступає не електричний струм, а світлові імпульси лінії зв язку, не схильні до впливу електромагнітних полів, які часто створюють значні перешкоди в каналах зв язку.
На відміну від традиційної мережної архітектури, яка передає інформаційні пакети досить великого розміру, atm використовує при передачі даних маленькі блоки даних - до 10 байт. Даний протокол, на відміну від свого попередника, де кожний вузол мережі самостійно визначає, у який саме час йому необхідно посилати дані, основне навантаження по розмежуванню використання середовища передачі даних перекладає на спеціальний з єднувальний модуль. Крім цього, при використанні архітектури 100vg - anylan значно збільшується пропускна спроможність з єднувального кабеля за рахунок використання чотирьох пар проводів витої пари для передачі даних. Збільшення пропускної спроможності мережі досягається шляхом розподілу навантаження на лінії передачі даних у мережі за допомогою спеціального обладнання ethernet - комутаторів. Для забезпечення роботи обладнання, що випускається різними фірма - ми - виробниками, життєво необхідні набори спеціальних правил, стандартів, які регламентують способи взаємодії різноманітних компонентів комп ютерного апаратного та програмного забезпечення. Ссітт (consultative committee for international telegraph and telephone) - одна з найбільш відомих міжнародних організацій в галузі зв язку, якою були розроблені такі стандарти, як atm, серія стандартів для передачі даних за допомогою модемів (v. Розробкою таких стандартів займається ieee (institute of electrical and electronics engineers) - інститут інженерів з електротехніки та радіоелектроніки.
До одного центрального комп’ютера (комутатора або маршрутизатора, або концентратора) під’єднуються інші периферійні комп’ютери, причому кожний з них використовує свою окрему лінію зв’язку; 2. До одного центрального комп’ютера (комутатора або маршрутизатора, або концентратора) під’єднуються інші периферійні комп’ютери, причому кожний з них використовує усі лінії зв’язку; 3. 10base2 – тонкий ethernet, thinnet, 10base5 – товстий ethernet, thicknet, 10baset – ethernet на основі крученої пари, 10basef – оптоволоконний ethernet, 100baset – fast ethernet, швидкий ethernet, gigabit ethernet, радіо - ethernet, які відрізняються. Трансівер забезпечує прийом та посилення електричних сигналів, які надходять з кабелю, та передає їх у зворотному напрямку до коаксіального кабелю та мережевого адаптера. Довжина сегмента залежно від типу системи коливається у межах 185 – 500 м; кількість робочих станцій, які можна підключити до одного сегмента, – 30 – 100. Генерацію (реконфігурацію) логічного кільця; контроль за передачею маркера; змінення параметрів системи управління; прийом та оброблення запитів на підключення пасивних станцій (станцій, що не підключені до логічного кільця). У мережі fddi використовуються концентратори (одинарні та подвійні), підключення до яких робочих станцій виконується як за допомогою оптоволоконних каналів, так і за допомогою кручених пар. Він був зареєстрований в 1999 році і став справжнім відкриттям для менеджерів, торгових агентів, співробітників складів, основним робочим інструментом яких є ноутбук або інший мобільний комп’ютер. Wi - fi – скорочення від англійського wireless fidelity, що означає стандарт бездротового (радіо) зв’язку, який об’єднує кілька протоколів та має офіційне найменування ieee 802. Досить розмістити його в радіусі 300 м від так званої точки доступу (access point) – wi - fi - пристрою, що виконує приблизно ті ж функції, що звичайна офісна атс. Спростити спілкування з мобільним комп’ютером; забезпечити комфортні умови для роботи діловим партнерам, які прийшли до офісу зі своїм ноутбуком; створити локальну мережу в приміщеннях, де прокладка кабелю є неможливою або надмірно дорогою. Локальна мережа передавання даних (lan) - це мережа з’єднаних між собою з допомогою спеціальних апаратно - програмних засобів комп’ютерів, розташованих на невеликій території. Рядовий комп’ютер (клієнт) – це робоча станція, яка через мережу отримує доступ до розподілених ресурсів і призначена для розв’язування прикладних задач користувача. При цьому центральний комп’ютер цк (сервер), рядові комп’ютери рк (клієнти) і друкуючий принтер дп під’єднані до кабельної системи (фізичного середовища) з допомогою мережевих адаптерів ма. У загальному випадку клієнтом називають комп’ютер, який формує повідомлення - запит на доступ до розподілених ресурсів, а сервером – комп’ютер, який виконує запит (виділяє необхідний ресурс). Комунікаційні пристрої локальних мереж відповідають стандартам конкретних базових технологій і підтримують передавання даних по конкретному фізичному середовищі. Вони призначені для здійснення комутації між вузлами мережі, відновлення якості електричних сигналів, збільшення мережі, фізичної та логічної структуризації локальних мереж. Логічну структуризацію виконують з метою підвищення продуктивності і безпеки даних шляхом розбиття єдиного для всієї мережі фізичного середовища на окремі сегменти за допомогою мостів, комутаторів і маршрутизаторів. До основних апаратних комунікаційних засобів локальних мереж відносяться мережеві адаптери (карти), повторювачі, концентратори, мости, комутатори, шлюзи і маршрутизатори.
Повторювач – це комунікаційний пристрій, який використовується для фізичного з’єднання двох сегментів фізичного середовища і відновлення якості (характеристик) електричних сигналів (рис. Використання повторювача дозволяє виконати фізичну структуризацію побудованої на коаксиальному кабелі мережі, подвоїти її довжину, а також збільшити число під єднаних до неї комп ютерів. Фізична структуризація мережі з допомогою концентраторів дозволяє змінити структуру мережі, її топологію, збільшити діаметр та число під’єднаних до мережі комп’ютерів, покращити надійність передавання даних. Міст – це комунікаційний пристрій з вбудованим процесором, призначений для ізоляції трафіка одного сегменту мережі від іншого на основі аналізу апаратної адреси отримувача повідомлення. Комутатори 3 - го рівня виконують протоколи мережевого рівня стеку комунікаційних протоколів і тому використовуються для ізоляції мережевого трафіку на основі аналізу ір - адрес пакетів. Маршрутизатор (router) - це багатофункціональний комунікаційний пристрій, який підтримує протоколи мережевого рівня і призначений для об’єднання як локальних, так і. В локальних мережах маршрутизатори використовують для їх структуризації шляхом поділу мереж, які використовують стек комунікаційних протоколів, на підмережі. Структурована кабельна система являє собою комунікаційну систему, яка дозволяє легко будувати необхідну конфігурацію мережі із стандартних кабелів, які з’єднуються стандартними конекторами і комутуються з допомогою стандартних кросових панелей. Міжнародні стандарти описують вимоги до побудови кабельних систем, їх структури, типів і довжин кабелів, способів їх прокладання, типів розеток та способів розпаювання контактів, розташування комп’ютерів, монтажних шаф та розміщення в них комунікаційного обладнання (концентраторів, комутаторів, маршрутизаторів, комутаційних панелей і т. У сучасних lan комунікаційне обладнання разом із структурованими кабельними системами належить до основного обладнання мережі і за своєю вартістю зрівнялося з вартістю комп’ютерів і програмного забезпечення. Стандарти базових технологій lan висувають вимоги до труктури та параметрів мережі, описують формати та алгоритми передавання даних, апаратно - програмні засоби їх реалізації, правил експлуатації і т. Під методом доступу до фізичного середовища розуміють послідовність дій, які повинен виконати комп’ютер, щоб отримати дозвіл на передавання своїх даних у фізичне середовище мережі. Стандарти описують побудову фізичного середовища мережі з допомогою різних типів кабелів на основі екранованих та неекранованих скручених пар, волоконнооптичних та коаксиальних кабелях. Вони висувають вимоги до структури кабельної системи, довжин кабельних сегментів, розташування кінцевих та проміжних вузлів мережі, комутаційних шаф, розміщення в них комутаційного обладнання. Найбільшого поширення в локальних мережах здобули топології типу загальна шина, зірка, ієрархічна зірка, (дерево, деревоподібна), кільце та деякі інші. При топології загальна шина кадр даних, який передається у фізичне середовище будь - яким комп’ютером, одночасно поступає на входи мережевих адаптерів всіх комп’ютерів, під’єднаних до цього середовища. Діаметр і число комп’ютерів у сегменті мережі у загальному випадку залежить від її технології та специфікації фізичного середовища, на якому вона побудована. Наприклад, алгоритм раннього звільнення маркера, при якому станція не чекає повернення по кільцю переданих нею кадрів з підтвердженням прийому, а передає маркер наступній станції відразу по закінченні свого пересилання кадрів. Концентратори можуть бути пасивними й виконувати функцію простого з’єднувача для портів, так, щоб станції, які підключаються, утворювали кільце, або активними, при цьому концентратор виконує ще й функцію повторювача сигналів. Для з’єднання вузлів мережі як фізичне середовище передачі даних можуть використовуватися кабелі на основі екранованої витої пари категорії 1, неекранованої витої пари категорії 3 або 6, а також оптоволокно. У випадку використання пасивних концентраторів для екранованої витої пари допускається підключення до 260 робочих станцій, при цьому відстань між вузлами мережі не повинна перевищувати 100 м. Мережа на основі технології token ring якщо встановлені концентратори є активними, то максимальна довжина кабелю, що їх з’єднує, не повинна перевищувати 730 м у випадку використання екранованої витої пари, і 365 м – для неекранованої. До переваг архітектури token ring можна віднести високу дальність передачі (при використанні повторювачів можна передавати дані на відстань до 730 м), а також те, що в подібній мережі легко розрахувати максимальну затримку при передачі інформації між будь - якими двома пристроями, оскільки як метод доступу до середовища використовується передача маркера. Досить висока вартість, низька сумісність обладнання (наприклад, у 16 - мегабітних мережах token ring не можна використовувати 4 - мегабітні пристрої), а також досить мала (за сучасними мірками) швидкість передачі даних. Замість передачі маркера від станції до станції по колу, як це відбувається в мережах token ring, що обумовлено топологією побудови мережі, у мережах token bus маркер передається від “старшої” станції до “молодшої”. Використовується в промисловості, на цій топології базуються різні типи протоколів промислової автоматики, наприклад map (manufacturing automation protocol). При використанні як фізичного середовища передачі даних багатомодового оптоволоконного кабелю відстань між вузлами мережі може становити до 2 км, при використанні одномодового кабелю – до 40 км. У цих випадках витрати виявляються обґрунтованими – магістраль мережі повинна бути відмовостійкою і швидкою, те ж саме стосується й сервера, побудованого на базі дорогої мультипроцесорної платформи і який обслуговує сотні користувачів. Безпека телекомунікаційних мереж багато в чому визначається розмірами широкомовних доменів, всередині яких може відбуватися несанкціонований доступ до конфіденційної інформації. Таким чином, створення віртуальних локальних мереж (virtual local area networks - vlan), які представляють собою логічне об єднання груп станцій мережі (рис. Виртуальные локальные сети vlan зазвичай vlan групуються по функціональним особливостям роботи, незалежно від фізичного місця розташування користувачів. Віртуальні мережі логічно сегментують всю мережу на широкомовні домени так, щоб пакети переключалися тільки між портами, які призначені на ту ж саму vlan (приписані до однієї vlan). Для нормального функціонування віртуальних мереж необхідно на комутаторі сконфігурувати всі віртуальні локальні мережі і приписати порти комутатора до відповідної мережі vlan. Якщо мас - адреса невідома, то відбувається широкомовна передача в усі порти широкомовного домену, тобто всередині віртуальної мережі vlan, крім вихідного порту, звідки кадр був отриманий. Кожній віртуальної мережі при конфігуруванні повинен бути призначений ip - адреса мережі або підмережі з відповідною маскою, для того щоб віртуальні мережі могли спілкуватися між собою. Три виртуальных сети vlan якщо робоча станція мережі vlan 1 захоче послати кадр робочої станції в тій же самій vlan 1, адресою призначення кадру буде мас - адреса робочої станції призначення. При побудові мережі на декількох комутаторах необхідно виділити додаткові порти для об єднання портів різних комутаторів, приписаних до однойменних віртуальних мереж (рис. Об єднання віртуальних мереж двох комутаторів оскільки кадри даних можуть бути отримані комутатором від будь - якого пристрою, приєднаного до будь - якої віртуальної мережі, при обміні даними між комутаторами в заголовок кадру додається унікальний ідентифікатор кадру - тег (tag) віртуальної мережі, який визначає vlan кожного пакета. Формат тега віртуальной мережі 3 біта 1 біт 12 біт приоритет cfi vlan id з них 12 двійкових розрядів використовуються для адресації, що дозволяє позначати до 4096 віртуальних мереж і відповідає нормальному і розширеному діапазону ідентифікаторів vlan. Fddi (fiber distributed data interface, iso 9314–1, rfc - 1512–1390, - 1329, - 1285) стандарт американського інституту стандартів (ansi), прийнятий без зміни iso. Мережі fddi не мають собі рівних при побудові опорних магістралей (backbone) локальних мереж, дозволяючи реалізувати принципово нові можливості – видалену обробку зображень і інтерактивну графіку.
У нормі тільки одне кільце активне (первинне), але при виникненні збою (відмова в одному з вузлів) активізується і друге кільце, що помітно підвищує надійність системи, дозволяючи обійти несправну ділянку (схема з єднань усередині станцій - концентраторів на рис. Топологія зв язків в fddi влаштована таким чином, що відмова в будь - якому з вузлів із - за виходу з ладу устаткування або відключення живлення не приведе до розриву кільця, потік кадрів автоматично піде в обхід пошкодженої ділянки.
Рівень mac (media access control) визначає доступ до мережевого середовища, включаючи формат кадрів, адресацію, алгоритм обчислення crc і механізм виправлення помилок. Рівень pmd (physical layer medium) визначає характеристики транспортного середовища, включаючи оптичні канали, рівні живлення, регламентує частоту помилок, задає вимоги до оптичних компонентів і роз ємів. Преамбула складається з код 11111, стартовий роздільник має вигляд 1100010001, а крайовий роздільник – 0110101101 (у всіх випадках застосована 5 - бітова нотація). Всі станції повинні мати таймер обертання маркера (trt – token rotation time), який вимірює час з моменту, коли станція останній раз приймала цей пакет. Насправді tht визначає максимальне число октетів (символів), яке може бути послане станцією в рамках одного кадру (tht задає граничний час, протягом якого станція може передавати дані). Оптоволокно особливе привабливо для мереж, де еом розміщені в далеко віддалених один від одного будівлях і при високому рівні електромагнітних наведень. При виборі того або іншого кабелю слід мати на увазі, що ослаблення більш 11дб не допустимо, при більшому ослабленні число помилок в процесі передачі стає дуже великим. На випадок виходу з ладу устаткування або відключення живлення зручно використовувати оптичні перемикачі, що обводять (але вони вносять ослаблення близько 2. Але такі структури несуть в собі певні обмеження на довжини мережевих елементів, так при використанні повторителя видалення не повинно перевищувати 1, 5 км а у разі моста 2, 5 км. Не дивлячись на ці обмеження і те, що базовою топологією мереж fddi є кільце, зіркоподібні варіанти також мають право на життя, допустимі і комбінації цих топологий. Концентратори можуть допомогти при створенні невеликих групових субмереж, призначених для вирішення специфічних завдань (наприклад, cad, cam або обробка зображень). Максимальна довжина сегмента – 500 м, максимальна віддаль між вузлами мережі (при використанні повторювачів) – 2500 м, максимальне число станцій в сигменті 100, максимальне число повторювачів між будь - якими станціями мережі 4. Від електро - магнітних полів; велика довжина розподілених сегментів та великі віддалі між під’єднаннями трансиверів; великі віддалі переміщння комп’ютерів у границях довжини кабелю aui. Висока вартість кабелю; складність монтажних робіт, обумовлена великою жорсткістю кабелю; вихід з ладу всієї мережі при пошкодженні кабелю в одному місці. На кінцях розподілених сегментів з тонкого коаксиалу довжиною до 185 метрів необхідно, так само як і при товстому коаксиалі, ставити термінатори, які запобігають утворенню відбитих хвиль. Нижча вартість кабелю; дешевші монтажні роботи, обумовлені порівняно невеликою жорсткістю кабелю; простіше під’єднання комп’ютерів до розподілених сегментів. Від електро - магнітних полів; багато механічних з’єднань з конекторами, що зменшує надійність роботи мережі; відсутність засобів для тестування механічних пошкоджень кабелю. Для побудови мережі за фізичною топологією зірка він використовує багатопортові портові повторювачі електричних сигналів - концентратори, до яких мережеві адаптери комп’ютерів під’єднуються з допомогою двох скручених пар довжиною до 100 м кожна. Максимальна віддаль комп’ютерів від концентратора обумовлена тим, що смуга пропускання скрученої пари utp категорії 3 дозволяє передавати манчестерський код частотою 10 мгц на віддаль до 100 м. З метою збільшення діаметру мережі і загального числа комп’ютерів у ній стандарт 10base - t описує побудову мережі ethernet на декількох концентраторах за фізичною топологією ієрархічна зірка. Низька вартість кабелю на основі скручених пар та дешевше виконання монтажних робіт; можливість використання вже існуючих телефонних кабельних систем; більше число комп’ютерів у мережі; вища надійність роботи.
Пошкодження кабелю не впливає на працездатність мережі в цілому; можливість від’єднання від концентратора некоректно працюючі адаптери; дешевша експлуатація мережі. Специфікація 10base - foirl описує побудову мережі ethernet на базі дешевих волокнисто - оптичних кабелів із смугою пропускання до 800 мгц і світлодіодним передавачем. Специфікація 10base - fl, як і попередня специфікація описує побудову ethernet на базі дешевих багатомодових волокнисто - оптичних кабелів, але передавачем з покращеними характеристиками.
Специфікація 10base - fв описує використання для з’єднання між собою концентраторів мережі ethernet більш дорогих волокнисто - оптичних кабелів із смугою пропускання більше 1000 мгц. Метою розробки було створення нової недорогої технології локальних мереж, яка при великій швидкості передавання даних зберегла би особливості ethernet, в т. Протоколи канального рівня мережі fast ethernet співпадають з протоколами канального рівня мережі ethernet, а протоколи фізичного рівня визначаються специфікаціями фізичного середовища технології fast ethernet. Специфікація 100base - tx описує побудову мережі fast ethernet на двох витих парах utp категорії 5 або stp type 1 з максимальною довжиною сегмента до 100м. Специфікація 100base - tx при передаванні послідовності біт у фізичне середовище використовує метод фізичного кодування mlt - 3, a cпецифікація 100base - fx - nrzi. В результаті автопереговорів вибираєть нижча швидкість і дуплексний або напівдуплексний режим передавання даних по скручених парах, який влаштовує обидва вузли.
Специфікація 100base - t4 описує побудову мережі fast ethernet на чотирьох кручених парах utp категорій 3, 4 або 5 з максимальною довжиною сегмента до 100м. Обмеження на довжину сегментів типу джерело кадрів - джерело кадрів залежать від типу фізичного середовища, яке використовується для їх побудови і становлять. При побудові мережі на комутаторах протокол fast ethernet працює в напівдуплексному або повнодуплексному режимах, особливості яких будуть розглянуті при вивченні комутаторів використання комутаторів з повнодуплексним режимом передавання даних; фізичне середовище - оптоволоконний кабель, кручена пара utp 5 - ої категорії, подвійний коаксиал. Для збереження максимального діаметра 200 м мережі на одному концентраторі при напівдуплексному режимі передавання даних необхідно було збільшити час подвійного обороту сигналів, який для надійного розпізнавання колізії не повинен перевищувати часу передавання кадру мінімальної довжини.
При виникненні потреби передати декілька коротких кадрів (наприклад, квитанцій) станціям дозволяється їх передавати підряд загальною довжиною до 8192 байт без міжкадрових інтервалів і доповнення до 512 байт. При використанні комутаторів знімаються обмеження на загальну довжину мережі gigabit ethernet, але залишаються обмеження на довжини сементів, які з’єднують вузли мережі. Стандарти gigabit ethernet використовують чотири специфікації, які описують побудову мережі на концентраторах з використанням різного фізичного середовища. Специфікація 1000base - lx описує побудову мережі gigabit ethernet на оптоволоконних кабелях з використанням довгохвильвих лазерних передавачів, які генерують промені в діапазоні 1300 нм. Специфікація 1000base - сx описує побудову мережі gigabit ethernet на двох і чотирьох коаксиальних кабелях при, відповідно, напівдуплексному і повнодуплексному режимах передавання даних. Для цієї специфікації почали випускати спеціальний кабель, який містить чотири коаксиальних провідники і по зовнішньому вигляду, діаметру і гнучкості нагадує кабель категорії 5. Максимальна довжина сегменту на цьому кабелі становить лише 25 м і його використовують, як правило, для з’єднання вузлів мережі в межах однієї кімнати.
Ця специфікація використовує для передавання даних чотири скручених пари utp категорії 5 з максимальною довжиною сегмента до 100 м, по яких одночасно передаються електричні сигнали.
Приклад використання технології gigabit ethernet для побудови магістралі мережі, розподілені сегменти якої побудовані за різними специфікаціями, приведений на рис. Використання двох кілець дозволило підвищити надійність роботи мережі fddi і забезпечити автоматичне відновлення її роботи шляхом використання стандартних процедур. Право на передавання асинхронних кадрів станція отримує тільки тоді, коли реальний час обертання маркера, який вона отримала, менший за максимально допустимий. Основною областю застосування цієї технології стали магістралі корпоративних мереж, які з’єднують між собою локальні мережі відділів, розміщені в окремих будинках, а також міські та регіональні мережі. 2 огляд основних технологій глобальних мереж технології цифрових виділених каналів глобальні мережі на основі виділених каналів у переважній більшості будуються на основі двох технологій. З середини 70 - их років виділені канали на основі технології pdh почали здаватися в оренду для передавання як голосу, так і будь - яких даних, представлених в цифровій формі. існує дві несумісні між собою європейська і американська версії цієї технології, які відрізняються як швидкостями передавання даних, так і особливостями синхронізації передачі. Для передавання даних в дуплексному режимі канал е1 використовує дві скручені пари 3 - ої або 5 - ої категорії, а канал е3 - коаксиальний або оптоволоконний кабель. Isdn припускає оцифровування телефонної мережі для того, щоб голос, інформація, текст, графічні зображення, музика, відеосигнали і інші матеріальні джерела могли бути передані кінцевому користувачу по наявних телефонних дротах і одержані ними з одного терміналу кінцевого користувача. Прихильники isdn малюють картину мережі світового масштабу, багато в чому схожу на сьогоднішню телефонну мережу, за тим винятком, що в ній використовується передача цифрового сигналу і з являються нові різноманітні послуги.
Стандартизація мережевих і міжмережевих можливостей допомагає в досягненні мети можливого об єднання у світовому масштабі шляхом забезпечення легкості зв язку мереж isdn один з одним. Застосування isdn включають швидкодіючі системи обробки зображень, додаткові телефонні лінії в будинках, високошвидкісну передачу файлів і проведення відео конференцій. інтерфейси обміну забезпечують з єднання між користувачами isdn і самої isdn і складаються з логічно групованих каналів, що надаються мережею або постачальником послуг. Isdn спроектована таким чином, що допускає передачу в одному фізичному з єднанні декількох інформаційних потоків, і інтерфейси обміну isdn дозволяють абонентам перемикатися між доступними службами (за запитом). Базовий інтерфейс обміну (basic rate interface, bri) складається з трьох окремих каналів - двох опорних каналів (bearer channel, або b - channel) і одного каналу даних. Час встановлення зв язку складає всього від 1 до 3 секунд, дякуючи тому, що цифрова сигналізація по каналу d виключає повільний процес генерації і декодування тональних сигналів, а також необхідність узгодження параметрів зв язку модемами.
Економія часу завдяки швидкому з єднанню між абонентами (менше 1 секунди усередині міста і не більше 10 секунд при міжміському виклику); два повноцінні міські номери по одній парі дротів, замість одного, як при аналоговому підключенні; можливість підключити до 8 різних пристроїв (комп ютер, факс, телефон, відеотелефон і ін. Mpls розробляється і позиціонується як спосіб побудови високошвидкісних ip - магістралей, проте область її застосування не обмежується протоколом ip, а розповсюджується на трафік будь - якого мережевого протоколу, що маршрутизується. Традиційно головними вимогами, що пред являються до технології магістральної мережі, були висока пропускна здатність, мале значення затримки і добра масштабованість. Потреби користувачів, що змінилися, включають і доступ до інтегрованих сервісів мережі, і організацію віртуальних приватних мереж (vpn), і багато інших інтелектуальних послуг. Для розв’язання цих завдань і розробляється архітектура mpls, яка забезпечує побудову магістральних мереж, що мають практично необмежені можливості масштабування, підвищену швидкість обробки трафіка і безпрецедентну гнучкість з погляду організації додаткових сервісів. Будь - який ip - пакет на вході в мережу mpls, незалежно від того чи поступає цей пакет від відправника, чи ж він прийшов з суміжної мережі, яка може бути mpls - мережею більш високого рівня, належить до певного класу еквівалентного пересилання fec (forwarding equivalence ciass). Перевіряє цілісність кадру (якщо кадр спотворений, його відкидають); перевіряє правильність адреси (якщо адреса не відома, кадр відкидають); завдяки зменшенню часу на опрацювання у проміжних вузлах затримка у вузлі frame relay становить близько 3 мс, тоді як аналогічне значення для х. Frame relay забезпечує можливість передачі даних з комутацією пакетів через інтерфейс між пристроями користувача dte (наприклад, маршрутизаторами, мостами) і встаткуванням мережі dce (перемикаючими вузлами). ідея, яка лежить в основі frame relay заключається в тому, щоб надати користувачам можливість обмінюватися інформацією між двома dte пристроями через dce. В заголовку цього кадру вказується апаратний адрес маршрутизатора (шлюз по замовчуванню); маршрутизатор отримує цей кадр, вилучає з нього пакет після чого відкидає кадр. Після відкидання кадру він знаходить ip - адрес отримувача, який знаходиться в середині пакету і по таблиці маршрутизації намагається визначити, яким чином можна добратися до мережі отримувача; потім маршрутизатор відправляє данні через інтерфейс, який як йому здається дозволить знайти видалену мережу.
Дана мережа повинна забезпечувати аудіозв’язок, корпоративний телефонний зв’язок, підключення корпоративних користувачів до мережі internet з метою забезпечення її базових послуг; виходячи з цих вимог була спроектована мережа логічна стуруктура якої зображена на рисунку 1. R1 – забезпечує доступ мережі до глобальної мережі internet за допомогою технології adsl, а також за допомогою технології isdn до мереж філій організації. R2 – центральний маршрутизатор, забезпечує маршрутизацію трафіку мережі, доступ працівників корпорації до локальних серверів, до нього під’єднані маршрутизатори будинків корпоративної мережі. R5, r6, r7 – маршрутизатори будинків кампусу головного підрозділу корпоративної мережі, забезпечують маршрутизацію трафіку в межах окремих будинків, до них під’єднані комутатори та маршрутизатори нижчих рівнів у будинку.
Для об’єднання усіх будинків кампусу в єдину мережу використано технологію 1000base - lx описує побудову мережі gigabit ethernet на оптоволоконних кабелях з використанням довгохвильвих лазерних передавачів, які генерують промені в діапазоні 1300 нм. Зв’язки між маршрутизаторами, комутаторами та концентраторами всередині будинків організовані за допомогою екранованої витої пари(stp) з використанням технології fast ethernet, gigabit ethernet. Комп’ютери мереж окремих підрозділів під’єднані до комутаторів та концентраторів за допомогою неекранованої витої пари(utp) або тонкого коаксіалу в залежності від технології використаної для побудови мережі підрозділу чи відділу.
Отже, структурою мережі є ієрархічна зірка і зв’язок між всіма будинками здійснюється за допомогою центрального маршрутизатора r2, що знаходиться в головному будинку кампусу.
Всі комунікаційні пристрої об’єднані між собою за допомогою екранованої витої пари, що забезпечує надійний захист від завад та високу надійність передачі даних. Оскільки при розробці локальної мережі вже існували мережі двох відділів на базі технологій 10base - 2 та token ring, то їх було включено в спроектовану мережу.
Підмережа на базі технології 10base - 2 об’єднує в собі 16 вузлів та міст в1, що забезпечує зв’язок з маршрутизатором r3 та, відповідно, з локальною мережею організації, і займає одну кімнату.
Отже, підводячи підсумки до даного підрозділу слід відзначити, що при розробці локальної мережі головного будинку кампусу, було детально розглянуто розташування усіх під мереж відділів та провередно опис їх складу та розташування. В якості маршрутизатора r3, r4, r5, r6, r7 пропонується використати маршрутизатор типу dir - 130 разом з sfp - модулями для підключення оптоволокна для необхідних портів. Визначення діапазонів та масок ір - адрес для кожної з під мереж було визначено виходячи з кількості комп’ютерів під’єднаних до мережі, а також передбачення можливості майбутнього розширення під мережі. R1 – у ролі даного роутера виступає adsl - роутер; r2 – центральний маршрутизатор мережі головного підрозділу компанії; r5, r6, r7 – маршрутизатори будинків кампусу(крім головного), під’єднані до центрального маршрутизатора; r3, r4 – маршрутизатори головного будинку кампусу, під’єднані до центрального маршрутизатора; таблиця маршрутизації центрального маршрутизатора приведена в таблиці 2. В таблиці вказано адресу по замовчуванню для забезпечування виходу в internet, далі вказано адреси всіх підмереж і відповідні порти маршрутизатора на які потрібно пересилати дані для доступу до цих підмереж. Виходячи з планування будинку, розподілення під мереж по різних кімнатах та проведеної вище структуризації мережі маємо наступну логічну схему розташування обладнання в комутаційних комірках та шафах. Adsl - модем, який в свою чергу виконує роль роутера (r1), центральний роутер мережі головного підрозділу організації(r2), роyтер (r4), switch1, що з’єднує підмережу на базі технології fastethernet. Отже в даній курсовій роботі було розроблено корпоративну комп’ютерну мережу(ккм) організації, яка забезпечує роботу центральної мережі і двох філій за допомогою технології isdn, яка забезпечує аудіозв’язок, корпоративний телефонний зв’язок, доступ до internet через adsl модем. Для з’єднання будинків в кампусі використали технологію 1000base - lx описує побудову мережі gigabit ethernet на оптоволоконних кабелях максимальною довжиною сегментів до 5000 м, що дає надійний та якісний канал передачі даних і задовольн.
Коментарі
Дописати коментар