При объединении локальных сетей (которые называются сегментами) в одну сеть пользователи этих сетей могут совместно использовать файлы, ресурсы и средства электронной почты. Если все сети одной фирмы используют одну и ту же топологию и метод доступа (например, Ethernet), то объединить их относительной несложно. Вам могут потребоваться для этого различные мосты, маршрутизаторы, кабельные концентраторы и коммутационные блоки, о которых рассказывается в данной главе.
IPX
Первым коммуникационным протоколом, реализованным в операционной среде NetWare(сетевая операционная система и набор сетевых протоколов, которые используются в этой системе для взаимодействия с компьютерами-клиентами, подключёнными к сети. Операционная система NetWare создана компанией Novell), был протокол IPX (Internetwork Packet Exchange). Он использовался исключительно для обмена данными между рабочими станциями и серверами NetWare. IPX представляет собой не требующий подключения протокол, реализованный на основе протокола IDP (Internetwork Datagram Protocol) Xerox Network System (XNS). Хотя IPX - это "родной" протокол NetWare, некоторые независимые разработчики также используют его в качестве коммуникационного протокола.
IPX используется для передачи и получения пакетов информации между рабочими станциями и серверами. Такая передача данных является негарантированной в том смысле, что IPX не предусматривает подтверждения успешного получения пакета целевым адресатом. Однако, он позволяет определить, был ли пакет передан.
IPX и SPX
Основная разница между IPX и SPX состоит в том, что их заголовки и дополнительные операции, предусмотренные в SPX, обеспечивают доставку пакетов. Гарантированная доставка означает просто выполнение некоторого числа повторных попыток передачи адресату запроса, пока число повторных передач не превысит некоторое число (в этом случае передавшему запрос посылается уведомление). Таким образом, передающей стороне не нужно проверять доставку пакета. SPX будет уведомлять вас о состоянии передачи.
SPX II
Обновленная версия протокола SPX называется SPX II. Основное назначение SPX II состоит в использование пакетов большего размера, реализации действительно оконного протокола и обеспечение поддержки API TLI (Transport Layer Interface).
Наиболее важно то, что SPX II обладает полной обратной совместимостью с протоколом SPX. Этого удалось добиться с помощью возможности двухрежимной работы.
По сравнению с SPX, протокол SPX II добавляет существенные улучшения в обработку больших пакетов данных.
Методы построения объединенных сетей
Чем выше устройство находится в стеке протокола, тем более дорогим и сложным оно является.
Повторители работают на физическом уровне. Они посылают пакеты из основной магистрали сети в расширенную сетевую магистраль. С протоколами высокого уровня они не взаимодействуют.
Мосты связывают две или более сетей и передают между ними пакеты. Поддерживаются различные типы сетей.
Маршрутизаторы аналогичны мостам, но подробнее анализируют адрес пакета и могут направлять его адресату по определенному маршруту.
Мосты-маршрутизаторы представляют собой комбинацию мостов и маршрутизаторов. Некоторые мосты-маршрутизаторы допускают несколько подключений, для некоторых из которых устройство работает как мост, а для других - как маршрутизатор. Мосты-маршрутизаторы имеют обычно схемы маршрутизации, которые улучшают их производительность, но делают несовместимыми с маршрутизаторами.
Шлюзы обычно работают на самом высоком уровне стека протоколов и обеспечивают взаимодействие систем и сетей, которые используют несовместимые протоколы.
Межсетевые кабели
Кабель соединяет два или более сегментов локальных сетей и обеспечивает высокоскоростную передачу данных между ними. В то время как мост формируется с помощью двух интерфейсных плат сервера, межсетевые связи формируются с помощью специального кабеля. Обычно это высокоскоростной кабель, например, волоконно-оптический. Такие кабели могут также подключаться к кабельному концентратору.
Каждый сервер содержит две или более сетевых платы. Одна из плат связывает сервер с межсетевым кабелем и предусматривает подключение к другим сегментам локальных сетей, связанных с этим кабелем. Другие платы сервера подключаются к локальным сегментам. Если ваша сеть состоит только из нескольких локальных сегментов, то межсетевые кабели на базе сервера - это альтернатива маршрутизаторам.
Кабельные концентраторы
Кабельные концентраторы - это управляющие центры, которые используются для управления и отслеживания сетей масштаба предприятия или даже всей компании.
Кабельные концентраторы - это платформа для подключения многих типов сетевых коммуникационных модулей. Они аналогичны компьютерным системам в том плане, что предусматривают подключаемую шину расширения и содержат источник питания, но могут быть весьма различными
Кабельные концентраторы - это центральная точка соединения и управления в вашей сети. Они обеспечивают средства управления, с помощью которых вы можете выполнять административные задачи с рабочей станции, обычно с помощью графических приложений Windows, которые показывают схемы всей сети и позволяют вам масштабировать отдельные сегменты и просматривать статистическую и другую информацию.
FDDI и ATM
Для обеспечения высокопроизводительной межсетевой передачи данных используются две технологии. Рабочие станции для научных и инженерных расчетов требуют большой пропускной способности при подключении к хост-системе и при передаче больших графических файлов данных. Приложениям "клиент-сервер", которые используют механизм распределенной обработки, также необходима повышенная пропускная способность. Возможными решениями здесь являются FDDI и ATM.
FDDI (Fiber Distributed Data Interface) - это стандарт волоконно-оптического кабеля, разработанный комитетом X3T9.5 ANSI. Он работает со скоростью 100 Мбит/сек и использует топологию двойного кольца. FDDI реализуется в сетях среднего масштаба и масштаба предприятия. Двойное кольцо обеспечивает избыточность. В случае разрыва кольца оно автоматически переконфигурируется, и передача данных в сети может продолжаться до исправления повреждения.
На сегодня FDDI обеспечивает наибольшую доступную скорость. FDDI - это совместно используемый носитель. Это означает, что его пропускная способность уменьшается при возрастании числа использующих FDDI рабочих станций.
Волоконно-оптические кабели нечувствительны к электромагнитным помехам, что делает его идеальным выбором в тех областях, где такие помехи могут вызывать проблемы.
Волоконно-оптический кабель не создает тех проблем, которые связаны с кабелем с медными жилами, приводящим к ошибкам данных и необходимости повторной передачи пакетов.
Асинхронный режим передачи ATM (Asynchronous Transfer Mode) - это технология широкополосной передачи данных с коммутацией пакетов, которая спроектирована таким образом, чтобы скомбинировать характеристики мультиплексоров TDM (dependable-delay time-division multiplexer) и локальных сетей с переменной задержкой.
Широкополосная сеть - это такая сеть, в которой сигналы передаются так, как передаются радиосигналы по отдельным каналам. По нескольким каналам передачи можно передавать отдельно данные, речевую и видеоинформацию одновременно.
Коммутация пакетов - это возможность передавать небольшие блоки информации (пакеты) в каналах ATM. Сообщения разбиваются на пакеты по 48 байт каждый (которые называются ячейками ATM), а для создания ячейки размером 53 байта добавляет 5-байтовый заголовок. Пакеты помещаются в канал ATM, и смешиваются обычно с другими пакетами (мультиплексируются). На приемном конце пакеты реассемблируются.
Мультиплексирование с разделением времени - это способ комбинирования отдельных сигналов в единую высокоскоростную передачу. С помощью ATM в носитель передаются ячейки из многих источников. Они могут смешиваться, но каждая из них имеет свой целевой адрес. При мультиплексировании с разделением времени сигналы поступают по порядку через регулярные интервалы времени. Другими словами, все ячейки в смысле времени и размера одинаковы.
ATM предусматривает способ одновременной посылки по высокоскоростной линии разбитой на пакеты информации из многих источников, которая реассемблируется и обрабатывается многими источниками.
ATM комбинирует мультиплексирование и коммутацию пакетов в одном универсальном методе передачи данных. Он поддерживает передачу данных в локальных сетях, а также передачу голосовой и видеоинформации.
Скорость передачи ATM может зависеть от возможностей физического уровня. Стандарт ATM не ограничивает скорость передачи, как FDDI (100 Мбит/сек). Малый размер ячеек не требует специальной обработки, как это имеет место в случае FDDI.
Основные услуги компьютерных сетей: электронная почта, телеконференции, WWW, файловые архивы
Основной услугой компьютерных сетей является электронная почта. Этот режим работы компьютерных сетей назван так, потому что обеспечивает доставку электронных писем от одного абонента к другому.
Электронное письмо – обычный текстовый файл, снабженный несколькими служебными строками (конвертом).
Электронная почта позволяет пересылать не только тексты, но при необходимости программы, картинки и другую информацию. Электронная почта – быстрый и достаточно дешевый вид связи. В любую точку мира электронное письмо идет, как правило, не боле 4 часов.
Для каждого абонента сети на одном из компьютеров выделяется область памяти, так называемый электронный почтовый ящик. Все письма, поступающие на определенный почтовый адрес, записываются в соответствующий почтовый ящик. Чтобы использовать этот почтовый ящик (получать из него информацию), абонент должен передать на сетевой компьютер свой почтовый адрес и определенный пароль, обеспечивающий доступ к информации только тому пользователю, который знает этот пароль.
Для того чтобы электронное письмо дошло до адресата, необходимо, чтобы оно было оформлено в соответствии с международным стандартом и имело почтовый электронный адрес.
По аналогии с почтовым адресом электронный адрес содержит два основных компонента:
идентификатор абонента (аналогично строке КОМУ: на почтовом конверте);
координаты абонента, указывающие его местонахождение (аналогично строке КУДА: дом, улица, город, страна).
Для того чтобы отделить идентификатор абонента от его почтовых координат, используется значок @. Например: kuz@tit-bit.msk.ru
- kuz - идентификатор абонента, отражающий обычно начальные буквы его фамилии или имени.
- далее справа от знака @ указываются почтовые координаты абонента, которые описывают его местонахождение. Эти координаты называют доменом.
Составные части домена разделяются точками.
Крайне правая часть домена, как правило, обозначает код страны адресата.
Код страны определяется международным стандартом ISO.
В нашем случае ru - код России.
Следующая часть домена – msk – указывает код города – Москвы.
Третья часть домена обозначает имя машины (tit-bit), которой пользуется данный абонент.
2. Использование компьютерных телекоммуникаций дает возможность не просто передавать сообщения абонентам сети, но еще и записывать, хранить и читать информацию, ранее оставленную там другим абонентом. Эти возможности привели к появлению так называемых электронных досок объявлений (ЭДО). Они получили такое название по аналогии их функций с обычными «досками объявлений» на стене школы, учреждения, в журнале или газете.
3. Дальнейшее развитие идеи электронного обмена информацией – это телеконференция. Телеконференция – обмен электронными сообщениями между абонентами по определенной тематике. Сообщение, посвященное определенной теме, попадает ко всем абонентам, подключенным к данной конференции. Существует огромное количество телеконференций, посвященных совершенно разнообразным темам: образованию, музыке, искусству, программированию, бизнесу и т.д.
4. Благодаря совмещению технологий баз данных и компьютерных телекоммуникаций стало возможным использовать так называемые распределенные базы данных. Огромные массивы информации, накопленные человечеством, распределены по различным регионам, странам, городам, где хранятся в библиотеках, архивах, информационных центрах. Обычно все крупные библиотеки, музеи, архивы и другие подобные организации имеют свои компьютерные базы данных, в которых сосредоточена хранимая в этих учреждениях информация. Компьютерные сети позволяют осуществить доступ к любой базе данных, которая подключена к сети. Это избавляет пользователей сети от необходимости держать у себя гигантскую библиотеку и дает возможность существенно повысить эффективность работы по поиску необходимой информации. Если вы являетесь пользователем компьютерной сети, то можете сделать запрос в соответствующие базы данных получить по сети электронную копию необходимой книги, статьи, архивного материала, увидеть какие картины и другие экспонаты находятся в данном музее и т.д. вы можете также послать свою информацию в любую базу данных.