Базовые технологии локальных сетей

Типовик
Расчет цепей

Физика

Интегралы
На главную

 

Глава 1. Общие принципы построения вычислительных сетей

Глава 2. Основы передачи дискретных данных

Глава 3. Базовые технологии локальных сетей

3.1. Протоколы и стандарты локальных сетей

При организации взаимодействия узлов в локальных сетях основная роль отводится протоколу канального уровня. Однако для того, чтобы канальный уровень мог справиться с этой задачей, структура локальных сетей должна быть вполне определенной, так, например, наиболее популярный протокол канального уровня - Ethernet - рассчитан на параллельное подключение всех узлов сети к общей для них шине - отрезку коаксиального кабеля или иерархической древовидной структуре сегментов, образованных повторителями.

Подобный подход, заключающийся в использовании простых структур кабельных соединений между компьютерами локальной сети, соответствовал основной цели, которую ставили перед собой разработчики первых локальных сетей во второй половине 70-х годов. Эта цель заключалась в нахождении простого и дешевого решения для объединения в вычислительную сеть нескольких десятков компьютеров, находящихся в пределах одного здания. Решение должно было быть недорогим, поскольку в сеть объединялись недорогие компьютеры - появившиеся и быстро распространившиеся тогда мини-компьютеры стоимостью в 10 000-20 000 долларов.

Для упрощения и, соответственно, удешевления аппаратных и программных решений разработчики первых локальных сетей остановились на совместном использовании кабелей всеми компьютерами сети в режиме разделения времени, то есть режиме TDM. Наиболее явным образом режим совместного использования кабеля проявляется в классических сетях Ethernet, где коаксиальный кабель физически представляет собой неделимый отрезок кабеля, общий для всех узлов сети. Но и в сетях Token Ring и FDDI, где каждая соседняя пара компьютеров соединена, казалось бы, своими индивидуальными отрезками кабеля с концентратором, эти отрезки не могут использоваться компьютерами, которые непосредственно к ним подключены, в произвольный момент времени. Эти отрезки образуют логическое кольцо, доступ к которому как к единому целому может быть получен только по вполне определенному алгоритму, в котором участвуют все компьютеры сети. Использование кольца как общего разделяемого ресурса упрощает алгоритмы передачи по нему кадров, так как в каждый конкретный момент времени кольцо занято только одним компьютером.

Использование разделяемых сред (shared media) позволяет упростить логику работы сети. Например, отпадает необходимость контроля переполнения узлов сети кадрами от многих станций, решивших одновременно обменяться информацией. В глобальных сетях, где отрезки кабелей, соединяющих отдельные узлы, не рассматриваются как общий ресурс, такая необходимость возникает, и для решения этой проблемы в протоколы обмена информацией вводятся весьма сложные процедуры управления потоком кадров, предотвращающие переполнение каналов связи и узлов сети.

Использование в локальных сетях очень простых конфигураций (общая шина и кольцо) наряду с положительными имело и отрицательные последствия, из которых наиболее неприятными были ограничения по производительности и надежности. Наличие только одного пути передачи информации, разделяемого всеми узлами сети, в принципе ограничивало пропускную способность сети пропускной способностью этого пути (которая делилась в среднем на число компьютеров сети), а надежность сети - надежностью этого пути. Поэтому по мере повышения популярности локальных сетей и расширения их сфер применения все больше стали применяться специальные коммуникационные устройства - мосты и маршрутизаторы, - которые в значительной мере снимали ограничения единственной разделяемой среды передачи данных. Базовые конфигурации в форме общей шины и кольца превратились в элементарные структуры локальных сетей, которые можно теперь соединять друг с другом более сложным образом, образуя параллельные основные или резервные пути между узлами.

3.1.1. Общая характеристика протоколов локальных сетей

3.1.2. Структура стандартов IEEE 802.X

Выводы

3.2. Протокол LLC уровня управления логическим каналом (802.2)

3.2.1. Три типа процедур уровня LLC

3.2.2. Структура кадров LLC.

Процедура с восстановлением кадров LLC2

Выводы

3.3. Технология Ethernet (802.3)

3.3.1. Метод доступа CSMA/CD

3.3.2. Максимальная производительность сети Ethernet

3.3.3. Форматы кадров технологии Ethernet

3.3.4. Спецификации физической среды Ethernet

3.3.5. Методика расчета конфигурации сети Ethernet Выводы

3.4. Технология Token Ring (802.5)

3.4.1. Основные характеристики технологии

3.4.2. Маркерный метод доступа к разделяемой среде

3.4.3. Форматы кадров Token Ring

3.4.4. Физический уровень технологии Token Ring Выводы

3.5. Технология FDDI

3.5.1. Основные характеристики технологии

3.5.2. Особенности метода доступа FDDI

3.5.3. Отказоустойчивость технологии FDDI

3.5.4. Физический уровень технологии FDDI

3.5.5. Сравнение FDDI с технологиями Ethernet и Token Ring

Выводы

3.6. Fast Ethernet и 100VG - AnyLAN как развитие технологии Ethernet

3.6.1. Физический уровень технологии Fast Ethernet

3.6.2. Правила построения сегментов Fast Ethernet при использовании повторителей

3.6.3. Особенности технологии 100VG-AnyLAN

Выводы

3.7. Высокоскоростная технология Gigabit Ethernet

3.7.1. Общая характеристика стандарта

3.7.2. Средства обеспечения диаметра сети в 200 м на разделяемой среде

3.7.3. Спецификации физической среды стандарта 802.3z

3.7.4. Gigabit Ethernet на витой паре категории 5

Выводы

Вопросы и упражнения

Глава 4. Построение локальных сетей по стандартам физического и канального уровней

Глава 5. Сетевой уровень как средство построения больших сетей

Глава 6. Глобальные сети

Глава 7. Средства анализа и управления сетями

Заключение

 

Энергетика

Черчение