PVV Path Varialility Value




Проверка величины уменьшения межкадрового интервала.

Значения в битовых интервалах

 

Тип сегмента Передающий сегмент Промежуточный сегмент
10BASE5    
10BASE2    
10BASE-T 10,5  
10BASE-FL 10,5  

PVV = сумме отдельных составляющих. PVV должно быть меньше или равно 49.

PVV = 16+11*3=49

 

16)Технология Token Ring. Маркерный метод доступа к физической среде. Token Ring (маркерное кольцо) Была предложена фирмой IBM в 1980 году, а в 1985 году была закончена его разработка и она появилась в продаже на рынке. Появилась как надежная альтернатива Ethernet. Гарантирует строго время доступа и отсутствие коллизий. Метод маркерного доступа к передающей среде (метод эстафеты): По кольцу передается маркер, в каком-то одном направлении. СМ – свободный маркер. Станция для передачи должна дождаться свободного маркера. Получив свободный маркер станция №1 присоединяет к маркеру пакет данных и становится занятым маркером. Следующая станция, получившая занятый маркер не может выходить на передачу и транслирует его дальше. Станция, для которой предназначен пакет данных, распознает его как адресованный этой станции, поэтому он принимает этот пакет данных в свой буфер, и маркер принимает значение МП – это означает что станция приняла пакет. Следующая станция, получив такой маркер, тоже не может выходить на передачу, и транслирует маркер дальше. Станция отправитель распознает, что это ее маркер, удаляет пакет и дальше не передает и делает марке свободным. Время задержки: (N-1)*tпк tпк – время движения пакета по кольцу (Время удержания маркера) N – количество абонентов. Характеристики: Максимально число узлов 260. Максимальная длина кольца 4 километра. Скорость передачи может составлять либо 4 мегабита в секунду либо 16. Время удержания 10 миллисекунд. За эти 10 миллисекунд на скорость 4 мегабита можно успеть передать 5000 байт, а на 16 мегабитах 20000 байт. Это является максимальным размером кадра. Если число абонентов 260, то время удержания будет равно 2.6 секунды.   17.Особенности физического уровня технологии Token Ring. Стандарт Token Ring фирмы IBM изначально предусматривал построение связей в сети с помощью концентраторов, называемых MAU (Multistation Access Unit) или MSAU (Multi-Station Access Unit), то есть устройствами многостанционного доступа. Сеть Token Ring может включать до 260 узлов. Концентратор Token Ring может быть активным или пассивным. Пассивный концентратор просто соединяет порты внутренними связями так, чтобы станции, подключаемые к этим портам, образовали кольцо. Ни усиление сигналов, ни их ресинхронизацию пассивный MSAU не выполняет. Такое устройство можно считать простым кроссовым блоком за одним исключением - MSAU обеспечивает обход какого-либо порта, когда присоединенный к этому порту компьютер выключают. Такая функция необходима для обеспечения связности кольца вне зависимости от состояния подключенных компьютеров. Обычно обход порта выполняется за счет релейных схем, которые питаются постоянным током от сетевого адаптера, а при выключении сетевого адаптера нормально замкнутые контакты реле соединяют вход порта с его выходом. Активный концентратор выполняет функции регенерации сигналов и поэтому иногда называется повторителем, как в стандарте Ethernet. Роль усилителя сигналов берет на себя каждый сетевой адаптер, а роль ресинхронизирующего блока выполняет сетевой адаптер активного монитора кольца. Каждый сетевой адаптер Token Ring имеет блок повторения, который умеет регенерировать и ресинхронизировать сигналы, однако последнюю функцию выполняет в кольце только блок повторения активного монитора. Блок ресинхронизации состоит из 30-битного буфера, который принимает манчестерские сигналы с несколько искаженными за время оборота по кольцу интервалами следования. При максимальном количестве станций в кольце (260) вариация задержки циркуляции бита по кольцу может достигать 3-битовых интервалов. Активный монитор «вставляет» свой буфер в кольцо и синхронизирует битовые сигналы, выдавая их на выход с требуемой частотой. В общем случае сеть Token Ring имеет комбинированную звездно-кольцевую конфигурацию. Конечные узлы подключаются к MSAU по топологии звезды, а сами MSAU объединяются через специальные порты Ring In (RI) и Ring Out (RO) для образования магистрального физического кольца. Все станции в кольце должны работать на одной скорости - либо 4 Мбит/с, либо 16 Мбит/с. Кабели, соединяющие станцию с концентратором, называются ответвительными (lobe cable), а кабели, соединяющие концентраторы, - магистральными (trunk cable).  
18.Технология FDDI. Основные характеристики технологии. Особенности метода доступа к физической среде FDDI. Технология FDDI во многом основывается на технологии Token Ring, развивая и совершенствуя ее основные идеи. Разработчики технологии FDDI ставили перед собой в качестве наиболее приоритетных следующие цели: · повысить битовую скорость передачи данных до 100 Мбит/с; · повысить отказоустойчивость сети за счет стандартных процедур восстановления ее после отказов различного рода - повреждения кабеля, некорректной работы узла, концентратора, возникновения высокого уровня помех на линии и т. п.; · максимально эффективно использовать потенциальную пропускную способность сети как для асинхронного, так и для синхронного (чувствительного к задержкам) трафиков. Сеть FDDI строится на основе двух оптоволоконных колец, которые образуют основной и резервный пути передачи данных между узлами сети. Наличие двух колец - это основной способ повышения отказоустойчивости в сети FDDI, и узлы, которые хотят воспользоваться этим повышенным потенциалом надежности, должны быть подключены к обоим кольцам. В нормальном режиме работы сети данные проходят через все узлы и все участки кабеля только первичного (Primary) кольца, этот режим назван режимом Thru - «сквозным» или «транзитным». Вторичное кольцо (Secondary) в этом режиме не используется.   В случае какого-либо вида отказа, когда часть первичного кольца не может передавать данные (например, обрыв кабеля или отказ узла), первичное кольцо объединяется со вторичным, вновь образуя единое кольцо. Этот режим работы сети называется Wrap, то есть «свертывание» или «сворачивание» колец. Операция свертывания производится средствами концентраторов и/или сетевых адаптеров FDDI. Для упрощения этой процедуры данные по первичному кольцу всегда передаются в одном направлении, а по вторичному - в обратном. Поэтому при образовании общего кольца из двух колец передатчики станций по-прежнему остаются подключенными к приемникам соседних станций, что позволяет правильно передавать и принимать информацию соседними станциями. Для передачи синхронных кадров станция всегда имеет право захватить маркер при его поступлении. При этом время удержания маркера имеет заранее заданную фиксированную величину     19. Особенности физического уровню технологии FDDI. FDDI определяет протокол физического уровня и протокол подуровня доступа к среде (MAC) канального уровня. Как и многие другие технологии локальных сетей, технология FDDI использует протокол 802.2 подуровня управления каналом данных (LLC), определенный в стандартах IEEE 802.2 и ISO 8802.2. FDDI использует первый тип процедур LLC, при котором узлы работают в дейтаграммном режиме - без установления соединений и без восстановления потерянных или поврежденных кадров. Физический уровень разделен на два подуровня: независимый от среды подуровень PHY (Physical), и зависящий от среды подуровень PMD (Physical Media Dependent). Работу всех уровней контролирует протокол управления станцией SMT (Station Management). Уровень PMD (Physical Media Dependent) обеспечивает необходимые средства для передачи данных от одной станции к другой по оптоволокну. В его спецификации определяются: Требования к мощности оптических сигналов и к многомодовому оптоволоконному кабелю 62.5/125 мкм;
  • Требования к оптическим обходным переключателям (optical bypass switches) и оптическим приемопередатчикам;
  • Параметры оптических разъемов MIC (Media Interface Connector), их маркировка;
  • Длина волны в 1300 нанометров, на которой работают приемопередатчики;
  • Представление сигналов в оптических волокнах в соответствии с методом NRZI.
  • Спецификация TP-PMD определяет возможность передачи данных между станциями по витой паре в соответствии с методом MLT-3.
 
20. Технология Fast Ethernet. Общая характеристика стандарта. Широкий успех технологии Ethernet и метода разделения доступа CSMA/CD привели к разработке технологии Fast Ethernet. Fast Ethernet представляет собой протокол CSMA/CD, который работает со скоростью 100 Мбит/с, что в десять раз быстрее, чем работа протоколов Ethernet или IEEE 802 3. Успех технологии Fast Ethernet объяснялся главным образом тем фактом, что она использовала ту же физическую среду (медные кабеля, витую пару или оптоволокно), что и стандартная технология Ethernet, позволяя тем самым в некоторых сетях увеличивать скорость передачи с 10 до 100 Мбит/с без изменения физической инфраструктуры. Поскольку Fast Ethernet представляет собой протокол CSMA/CD, то логическая топология сети Fast Ethernet точно такая же, как у сети Ethernet. И точно так же, как в технологии Ethernet, протокол Fast Ethernet может использоваться в полудуплексном и дуплексном режимах. Большинство устройств, поддерживающих технологию Fast Ethernet, способны автоматически определять, является ли сегмент, к которому они подключаются, сегментом сети Ethernet (10 Мбит/с) или сети Fast Ethernet (100 Мбит/с). Кроме того, они также автоматически определяют соответствующий режим передачи данных: полудуплекс или полный дуплекс. Интерфейсами Fast Ethernet оснащаются такие устройства Cisco, как маршрутизаторы, коммутаторы и мосты. Интерфейсы Fast Ethernet на коммутаторах часто используются в качестве порта подключения интерфейсов Ethernet к магистральному каналу. На рис. 3.3 показан пример типовой топологии, в которой коммутатор объединяет десять сегментов Ethernet в один сегмент Fast Ethernet. Затем для обеспечения доступа к глобальной сети этот сегмент Fast Ethernet подключается к маршрутизатору.   21. Особенности физического уровня технологии Fast Ethernet. Правила построения сегментов Fast Ethernet. Официальный стандарт 802.3и установил три различных спецификации для физического уровня Fast Ethernet и дал им следующие названия (рис. 3.21): Рис. 3.21. Структура физического уровня Fast Ethernet · 100Base-TX для двухпарного кабеля на неэкранированной витой паре UTP категории 5 или экранированной витой паре STP Type 1; · 100Base-T4 для четырехпарного кабеля на неэкранированной витой паре UTP категории 3, 4 или 5; · 100Base-FX для многомодового оптоволоконного кабеля, используются два волокна.
22. Высокоскоростная технология Gigabit Ethernet. Общая характеристика стандарта. Достаточно быстро после появления на рынке продуктов Fast Ethernet сетевые интеграторы и администраторы почувствовали определенные ограничения при построении корпоративных сетей. Во многих случаях серверы, подключенные по 100-мегабитному каналу, перегружали магистрали сетей, работающие также на скорости 100 Мбит/с - магистрали FDDI и Fast Ethernet. Ощущалась потребность в следующем уровне иерархии скоростей. В 1995 году более высокий уровень скорости могли предоставить только коммутаторы АТМ, а при отсутствии в то время удобных средств миграции этой технологии в локальные сети (хотя спецификация LAN Emulation - LANE была принята в начале 1995 года, практическая ее реализация была впереди) внедрять их в локальную сеть почти никто не решался. Кроме того, технология АТМ отличалась очень высоким уровнем стоимости. Поэтому логичным выглядел следующий шаг, сделанный IEEE, - через 5 месяцев после окончательного принятия стандарта Fast Ethernet в июне 1995 года исследовательской группе по изучению высокоскоростных технологий IEEE было предписано заняться рассмотрением возможности выработки стандарта Ethernet с еще более высокой битовой скоростью. Летом 1996 года было объявлено о создании группы 802.3z для разработки протокола, максимально подобного Ethernet, но с битовой скоростью 1000 Мбит/с. Как и в случае Fast Ethernet, сообщение было воспринято сторонниками Ethernet с большим энтузиазмом. Основной причиной энтузиазма была перспектива такого же плавного перевода магистралей сетей на. Gigabit Ethernet, подобно тому, как были переведены на Fast Ethernet перегруженные сегменты Ethernet, расположенные на нижних уровнях иерархии сети. К тому же опыт передачи данных на гигабитных скоростях уже имелся, как в территориальных сетях (технология SDH), так и в локальных - технология Fibre Channel, которая используется в основном для подключения высокоскоростной периферии к большим компьютерам и передает данные по волоконно-оптическому кабелю со скоростью, близкой к гигабитной, посредством избыточного кода 8В/10В. В образованный для согласования усилий в этой области Gigabit Ethernet Alliance с самого начала вошли такие флагманы отрасли, как Bay Networks, Cisco Systems и 3Com. За год своего существования количество участников Gigabit Ethernet Alliance существенно выросло и насчитывает сейчас более 100. В качестве первого варианта физического уровня был принят уровень технологии Fiber Channel, с ее кодом 8В/10В (как и в случае Fast Ethernet, когда для ускорения работ был принят отработанный физический уровень FDDI).   22 - продолжение. Высокоскоростная технология Gigabit Ethernet. Общая характеристика стандарта. Избыточные связи и тестирование оборудования не будут поддерживаться технологией Gigabit Ethernet из-за того, что с этими задачами хорошо справляются протоколы более высоких уровней, например Spanning Tree, протоколы маршрутизации и т. п. Поэтому разработчики технологии решили, что нижний уровень просто должен быстро передавать данные, а более сложные и более редко встречающиеся задачи (например, приоритезация трафика) должны передаваться верхним уровням. Что же общего имеется в технологии Gigabit Ethernet по сравнению с технологиями Ethernet и Fast Ethernet? · Сохраняются все форматы кадров Ethernet. · По-прежнему будут существовать полудуплексная версия протокола, поддерживающая метод доступа CSMA/CD, и полнодуплексная версия, работающая с коммутаторами. По поводу сохранения полудуплексной версии протокола сомнения были еще у разработчиков Fast Ethernet, так как сложно заставить работать алгоритм CSMA/CD на высоких скоростях. Однако метод доступа остался неизменным в технологии Fast Ethernet, и его решили оставить в новой технологии Gigabit Ethernet. Сохранение недорогого решения для разделяемых сред позволит применить Gigabit Ethernet в небольших рабочих группах, имеющих быстрые серверы и рабочие станции. · Поддерживаются все основные виды кабелей, используемых в Ethernet и Fast Ethernet: волоконно-оптический, витая пара категории 5, коаксиал. Тем не менее разработчикам технологии Gigabit Ethernet для сохранения приведенных выше свойств пришлось внести изменения не только в физический уровень, как это было в случае Fast Ethernet, но и в уровень MAC. Перед разработчиками стандарта Gigabit Ethernet стояло несколько трудно разрешимых проблем. Одной из них была задача обеспечения приемлемого диаметра сети для полудуплексного, режима работы. В связи с ограничениями, накладываемыми методом CSMA/CD на длину кабеля, версия Gigabit Ethernet для разделяемой среды допускала бы длину сегмента всего в 25 метров при сохранении размера кадров и всех параметров метода CSMA/CD неизменными. Так как существует большое количество применений, когда нужно повысить диаметр сети хотя бы до 200 метров, необходимо было каким-то образом решить эту задачу за счет минимальных изменений в технологии Fast Ethernet.  
23. Спецификация физической среды технологии Gigabit Ethernet. В стандарте 802.3z определены следующие типы физической среды:
  • одномодовый волоконно-оптический кабель;
  • многомодовый волоконно-оптический кабель 62,5/125;
  • многомодовый волоконно-оптический кабель 50/125;
  • двойной коаксиал с волновым сопротивлением 75 Ом.
Многомодовый кабель Для передачи данных по традиционному для компьютерных сетей многомодовому волоконно-оптическому кабелю стандарт определяет применение излучателей, работающих на двух длинах волн: 1300 и 850 нм. Применение светодиодов с длиной волны 850 нм объясняется тем, что они намного дешевле, чем светодиоды, работающие на волне 1300 нм, хотя при этом максимальная длина кабеля уменьшается, так как затухание многомодового оптоволокна на волне 850 м более чем в два раза выше, чем на волне 1300 нм. Однако возможность удешевления чрезвычайно важна для такой в целом дорогой технологии, как Gigabit Ethernet. Для многомодового оптоволокна стандарт 802.3z определил спецификации l000Base-SX и l000Base-LX. В первом случае используется длина волны 850 нм (S означает Short Wavelength, короткая волна), а во втором - 1300 нм (L - от Long Wavelength, длинная волна). Для спецификации l000Base-SX предельная длина оптоволоконного сегмента для кабеля 62,5/125 оставляет 220 м, а для кабеля 50/125 - 500 м. Очевидно, что эти максимальные значения могут достигаться только для полнодуплексной передачи данных, так как время двойного оборота сигнала на двух отрезках 220 м равно 4400 bt, что превосходит предел 4095 bt даже без учета повторителя и сетевых адаптеров. Для полудуплексной передачи максимальные значения сегментов оптоволоконного кабеля всегда должны быть меньше 100 м. Приведенные расстояния в 220 и 500 м рассчитаны для худшего по стандарту случая полосы пропускания многомодового кабеля, находящегося в пределах от 160 до 500 МГц/км. Реальные кабели обычно обладают значительно лучшими характеристиками, находящимися между 600 и 1000 МГц/км. В этом случае можно увеличить длину кабеля до примерно 800 м.  
24. Структурированная кабельная система локальных сетей. Иерархия в кабельной системе. Кабельная система является фундаментом любой сети. Как при строительстве нельзя создать хороший дом на плохо построенном фундаменте, так и сеть, отлично работающая на плохой кабельной системе, - это явление из области ненаучной фантастики. Если в кабелях ежедневно происходят короткие замыкания, контакты разъемов то отходят, то снова входят в плотное соединение, добавление новой станции приводит к необходимости тестирования десятка контактов разъемов из-за того, что документация на физические соединения не ведется, то ясно, что на основе такой кабельной системы любое, самое современное и производительное оборудование будет работать из рук вон плохо. Пользователи будут недовольны большими периодами простоев и низкой производительностью сети, а обслуживающий персонал будет в постоянной «запарке», разыскивая места коротких замыканий, обрывов и плохих контактов. Причем проблем с кабельной системой становится намного больше при увеличении размеров сети. Ответом на высокие требования к качеству кабельной системы стали структурированные кабельные системы. Структурированная кабельная система (Structured Cabling System, SCS) - это набор коммутационных элементов (кабелей, разъемов, коннекторов, кроссовых панелей и шкафов), а также методика их совместного использования, которая позволяет создавать регулярные, легко расширяемые структуры связей в вычислительных сетях. Структурированная кабельная система представляет своего рода «конструктор», с помощью которого проектировщик сети строит нужную ему конфигурацию из стандартных кабелей, соединенных стандартными разъемами и коммутируемых на стандартных кроссовых панелях. При необходимости конфигурацию связей можно легко изменить - добавить компьютер, сегмент, коммутатор, изъять ненужное оборудование, а также поменять соединения между компьютерами и концентраторами. При построении структурированной кабельной системы подразумевается, что каждое рабочее место на предприятии должно быть оснащено розетками для подключения телефона и компьютера, даже если в данный момент этого не требуется. То есть хорошая структурированная кабельная система строится избыточной, В будущем это может сэкономить средства, так как изменения в подключении новых устройств можно производить за счет перекоммутации уже проложенных кабелей.  

 

25. Выбор типа кабеля для подсистем структурированной кабельной системы Говоря о проблемах построения современной корпоративной инфраструктуры - организация VPN, масштабируемость систем и многое другое - нельзя забывать, что все они вторичны. Первое и главное - это СКС. Ее иерархическая структура требует использования различных типов кабеля для каждой из подсистем, поэтому любой проект начинается с выбора кабеля. Как известно, выбор кабельной подсистемы в целом для любой из подсистем СКС диктуется типом сети и выбранной топологией. В настоящее время ситуация складывается таким образом, что практически все сети проектируются на базе витой пары и волоконно-оптических кабелей, коаксиальный кабель применяют лишь в исключительных случаях и то, как правило, при организации низкоскоростных сетей. Возможно использование и беспроводных линий связи. В общем случае при выборе кабеля принимаются во внимание следующие характеристики: полоса пропускания, физическая защищенность, электромагнитная помехозащищенность, стоимость, удобство эксплуатации. Несмотря на то что общая номенклатура всех кабелей у многих производителей составляет даже не сотни, а тысячи наименований, выбор, как правило, основан не на характеристиках конкретной марки, а на правилах применения, что существенно облегчает жизнь проектировщику СКС. Кроме того, приходится учитывать тип кабельной системы, уже установленной на предприятии, и существующие на данный момент тенденции и перспективы. Каждый вид кабельной подсистемы накладывает те или иные ограничения на весь проект локальной сети. Рассмотрим требования, которые должны предъявляться к кабелям в каждой из подсистем СКС. Как правило, проектирование локальной сети начинается уже на этапе закупки предприятием (фирмой) компьютеров, при решении объединить их в единую сеть. В этом случае разработка СКС начинается с горизонтальной подсистемы (вертикальная уже существует, впоследствии может быть проведена ее реорганизация), а именно с выбора кабеля для нее. Кабели для горизонтальных подсистем Если внимательно посмотреть на структуру кабельной системы этажа и здания, то можно убедиться, что именно горизонтальная подсистема характеризуется очень большим количеством ответвлений кабеля, так как его нужно провести к каждой пользовательской розетке, причем и в тех комнатах, где пока компьютеры в сеть не объединяются. Поэтому к кабелю, используемому в горизонтальной проводке, предъявляются два основных требования: удобство прокладки и удобство выполнения ответвлений. С волоконно-оптическим кабелем работают протоколы ArcNet, Ethernet, FDDI и Token Ring и относительно новые - 100 AnyLAN, Fast Ethernet. Беспроводная связь - перспективная технология, однако из-за сравнительной новизны и низкой помехоустойчивости лучше ограничить масштабы ее использования неответственными областями. 26 Концентраторы. Основные и дополнительные функции хабов и их конструктивное выполнение Концентратор - это один из видов сетевых устройств, которые можно устанавливать на уровне доступа сети Ethernet. На концентраторах есть несколько портов для подключения узлов к сети. Концентраторы - это простые устройства, не оборудованные необходимыми электронными компонентами для передачи сообщений между узлами в сети. Концентратор не в состоянии определить, какому узлу предназначено конкретное сообщение. Он просто принимает электронные сигнал одного порта и воспроизводит (или повторяет) то же сообщение для всех остальных портов. Помните, что сетевой адаптер узла принимает только сообщения, адресованные на соответствующий MAC-адрес. Узлы игнорируют сообщения, которые адресованы не им. Сообщение обрабатывает и отвечает на него только узел, которому это сообщение адресовано. Для отправки и получения сообщения все порты концентратора Ethernet подключаются к одному и тому же каналу. Концентратор называется устройством с общей полосой пропускания, поскольку все узлы в нем работают на одной полосе одного канала. Через концентратор Ethernet можно одновременно отправлять только одно сообщение. Возможно, два или более узла, подключенные к одному концентратору, попытаются одновременно отправить сообщение. При этом происходит столкновение электронных сигналов, из которых состоит сообщение. Столкнувшиеся сообщения искажаются. Узлы их прочесть не смогут. Поскольку концентратор не декодирует сообщение, он не обнаруживает, что оно искажено, и повторяет его всем портам. Область сети, в которой узел может получить искаженное при столкновении сообщение, называется доменом коллизий. Внутри этого домена узел, получивший искаженное сообщение, обнаруживает, что произошло столкновение. Каждый отправляющий узел какое-то время ждет и затем пытается снова отправить или переправить сообщение. По мере того, как количество подключенных к концентратору узлов растет, растет и вероятность столкновения. Чем больше столкновений, тем больше будет повторов. При этом сеть перегружается, и скорость передачи сетевого трафика падает. Соответственно, размер домена коллизий необходимо ограничить.
27. Логическая структуризация сети. Причины логической структуризации локальных сетей .Одной из вероятных точек возникновения перегрузок является сервер. Например, у вас есть коммутируемая локальная сеть в архитектуре клиент-сервер с линиями к рабочим станциям Fast Ethernet и каналом 10 Мбит/с к серверу (см. Рисунок). Такая конфигурация способна привести к весьма серьезным заторам трафика. Тем не менее, вы можете предпринять ряд мер для предотвращения возникновения перегрузок в каналах к серверам. Устройства с поддержкой механизмов контроля потоков способны минимизировать различия в скоростях, а предоставление серверам выделенных высокоскоростных портов практически всегда позволяет повысить скорость работы с ними, когда канал к серверу на 10 Мбит/с оказывается узким местом.   Причина возникновения перегрузок может лежать и в сетевых платах, и в шинах сервера. Поэтому-то так важно знать, где находятся узкие места, прежде чем браться реализовывать какое-либо решение, тем более что в некоторых случаях оно не только не решит проблемы, но может ее и усугубить. экономичным и эффективным решениям. Во всяком случае, это утверждение справедливо для очень большого числа сегодняшних сетей, даже тех, в которых передаются большие объемы мультимедийной информации, - появление высокоскоростных технологий со скоростями обмена 100 и 1000 Мбит/с решает проблему качества транспортного обслуживания таких сетей. Эффективность разделяемой среды для небольшой сети проявляется в первую очередь в следующих свойствах: простой топологии сети, допускающей легкое наращивание числа узлов (в небольших пределах); 27 - продолжение. Логическая структуризация сети. Причины логической структуризации локальных сетей При загрузке сети до 50 % технология Ethernet на разделяемом сегменте хорошо справляется с передачей трафика, генерируемого конечными узлами. Однако при повышении интенсивности генерируемого узлами трафика сеть все больше времени начинает проводить неэффективно, повторно передавая кадры, которые вызвали коллизию. При возрастании интенсивности генерируемого трафика до такой величины, когда коэффициент использования сети приближается к 1, вероятность столкновения кадров настолько увеличивается, что практически любой кадр, который какая-либо станция пытается передать, сталкивается с другими кадрами, вызывая коллизию. Сеть перестает передавать полезную пользовательскую информацию и работает «на себя», обрабатывая коллизии.
28. Логическая структуризация сетей с помощью мостов и коммутаторов Несмотря на появление новых дополнительных возможностей основной функцией концентраторов остается передача пакетов по общей разделяемой среде. Коллективное использование многими компьютерами общей кабельной системы в режиме разделения времени приводит к существенному снижению производительности сети при интенсивном трафике. Общая среда перестает справляться с потоком передаваемых кадров и в сети возникает очередь компьютеров, ожидающих доступа. Это явление характерно для всех технологий, использующих разделяемые среды передачи данных, независимо от используемых алгоритмов доступа (хотя наиболее страдают от перегрузок трафика сети Ethernet с методом случайного доступа к среде). Поэтому сети, построенные на основе концентраторов, не могут расширяться в требуемых пределах - при определенном количестве компьютеров в сети или при появлении новых приложений всегда происходит насыщение передающей среды, и задержки в ее работе становятся недопустимыми. Эта проблема может быть решена путем логической структуризации сети с помощью мостов, коммутаторов и маршрутизаторов. Мост (bridge), а также его быстродействующий функциональный аналог - коммутатор (switching hub), делит общую среду передачи данных на логические сегменты. Логический сегмент образуется путем объединения нескольких физических сегментов (отрезков кабеля) с помощью одного или нескольких концентраторов. Каждый логический сегмент подключается к отдельному порту моста/коммутатора (рис. 1.10). При поступлении кадра на какой-либо из портов мост/коммутатор повторяет этот кадр, но не на всех портах, как это делает концентратор, а только на том порту, к которому подключен сегмент, содержащий компьютер-адресат. Разница между мостом и коммутатором состоит в том, что мост в каждый момент времени может осуществлять передачу кадров только между одной парой портов, а коммутатор одновременно поддерживает потоки данных между всеми своими портами. Другими словами, мост передает кадры последовательно, а коммутатор параллельно. Рис. 1.10. Разделение сети на логические сегменты 29.Алгоритм работы прозрачного моста   Алгоритм работы прозрачного моста Прозрачные мосты самостоятельно строят специальную адресную таблицу, а потому они незаметны для сетевых адаптеров конечных узлов. Когда применяются прозрачные мосты, работа сетевых адаптеров ничем не отличается от работы и при отсутствии прозрачных мостов. Это означает, что они не предпринимают никаких действий, чтобы осуществить прохождение кадра через мост. Также алгоритм прозрачного моста совершенно независим от технологии, в соответствии с которой функционирует локальная сеть, в которой этот мост и установлен. Так, результат очевиден: работа прозрачных мостов Ethernet ничем не отличается от работы прозрачных мостов FDDI. Адресная таблица прозрачного моста строится в результате пассивного наблюдения за графиком, который циркулирует в сегментах, подключенных к его портам. При всем при этом учитываются адреса источников кадров данных, которые поступают на порты прозрачного моста. Благодаря этому, мост может делать выводы о том, какому сегменту сети принадлежит узел. Кадры с широковещательными MAC – адресами мост передает на все порты – точно также, как и кадры, у которых отсутствует адрес назначения. Данное распространение кадров называется затоплением сети, иначе – флудом (flood). Присутствие мостов в сети еще не означает, что широковещательные кадры не получают распространение по всем сегментам сети и сохраняют ее прозрачность. И все же наличие мостов в сети можно назвать преимуществом тогда, когда широковещательный адрес выработан узлом, работающим корректно.  
30. Коммутаторы локальных сетей. Управление потоком кадров при полудуплексной работе. Типичная сеть состоит из узлов (компьютеров),соединенных средой передачи данных (кабельной или беспроводной) и специализированным сетевым оборудованием,таким как маршрутизаторы,концентраторы или коммутаторы.Все эти компоненты сети,работая вместе,позволяют пользователям пересылать данные с одного компьютера на другой,возможно даже в другую часть света.Коммутаторы – фундаментальная часть большинства современных сетей.Используя микросегментацию, они дают возможность одновременно посылать по сети информацию множеству пользователей. Микросегментация позволяет создать частные или выделенные сегменты – по одной рабочей станции на сегмент (к порту коммутатора подключается не сегмент,а только рабочая станция).Каждая рабочая станция,при этом,получает доступ сразу ко всей полосе пропускания, и ей не приходится конкурировать с другими станциями.Если оборудование работает в дуплексном режиме,то исключаются коллизии. При работе порта в полудуплексном режиме коммутатор не может изменять протокол и пользоваться для управления потоком новыми командами, такими как «Приостановить передачу» и «Возобновить передачу». Метод обратного давления (backpressure) состоит в создании искусственных коллизий в сегменте, который чересчур интенсивно посылает кадры в коммутатор. Для этого коммутатор обычно использует jam-последовательность, отправляемую на выход порта, к которому подключен сегмент (или узел), чтобы приостановить его активность. Кроме того, метод обратного давления может применяться в тех случаях, когда процессор порта не рассчитан на поддержку максимально возможного для данного протокола трафика. Один из первых примеров применения метода обратного давления как раз связан с таким случаем - метод был применен компанией LANNET в модулях LSE-1 и LSE-2, рассчитанных на коммутацию трафика Ethernet с максимальной интенсивностью соответственно 1 Мбит/с и 2 Мбит/с. Второй метод «торможения» конечного узла в условиях перегрузки внутренних буферов коммутатора основан на так называемом агрессивном поведении порта коммутатора при захвате среды либо после окончания передачи очередного пакета, либо после коллизии. Эти два случая иллюстрируются рис. 4.29, а и б.   31. Дополнительные функции коммутаторов локальных сетей и их конструктивное исполнение. Так как коммутатор представляет собой сложное вычислительное устройство, имеющее несколько процессорных модулей, то естественно нагрузить его помимо выполнения основной функции передачи кадров с порта на порт по алгоритму моста и некоторыми дополнительными функциями, полезными при построении надежных и гибких сетей. Ниже описываются наиболее распространенные дополнительные функции коммутаторов, которые поддерживаются большинством производителей коммуникационного оборудования. Поддержка алгоритма Spanning Tree(Алгоритм покрывающего дерева) позволяет коммутаторам автоматически определять древовидную конфигурацию связей в сети при произвольном соединения портов между собой. Эти маршруты могут создаваться администратором специально для образования резервных связей или же возникать случайным образом, что вполне возможно, если сеть имеет многочисленные связи, а кабельная система плохо структурирована или документирована. Трансляция протоколов канального уровня Коммутаторы могут выполнять трансляцию одного протокола канального уровня в другой. При этом они работают по тем же алгоритмам, что и транслирующие мосты, то есть в соответствии со спецификациями IEEE 802.1Н и RFC 1042, определяющими правила преобразования полей кадров разных протоколов. Трансляцию протоколов локальных сетей облегчает тот факт, что наиболее сложную работу, которую при объединении гетерогенных сетей часто выполняют маршрутизаторы и шлюзы, а именно работу по трансляции адресной информации, в данном случае выполнять не нужно. Все конечные узлы локальных сетей имеют уникальные адреса одного и того же формата независимо от поддерживаемого протокола. кадров и к пропускной способности сети для потока кадров.    
32. Виртуальные локальные сети на основе коммутаторов.   Virtual Local Area Network — виртуальная локальная компьютерная сеть, представляет собой группу хостов с общим набором требований, которые взаимодействуют так, как если бы о


Поделиться:




Поиск по сайту

©2015-2024 poisk-ru.ru
Все права принадлежать их авторам. Данный сайт не претендует на авторства, а предоставляет бесплатное использование.
Дата создания страницы: 2017-12-29 Нарушение авторских прав и Нарушение персональных данных


Поиск по сайту: