Сети_типа_шпора

технологии экономии использования сетевых , адресов частности технологияNAT (NetworkAddressTranslation, преобразование сетевых адресов), но уже всем понятно, что дни эксплуатации IPv4 подходят к концу, поскольку в ближайшем будущем предусматривается наделять

возможностью доступа к интернету всех бытовых прибор(холодильников, СВЧ-печей), для осуществления управления данными приборами удаленно, посредством сети с любой точки Земли.

В сложившейся ситуации переход на новый формат сетевого адреса становится крайне острым. Хотя многие специалисты предвидели проблему нехватки сетевых адресов еще в начале1990 года, в то же время начала работать группа проектирования ИнтернетаIETF над новой версией сетевого протокола - IPv6.

Основные решаемые задачи:

§Возможность доступа к глобальной сети миллиардов хостов даже при нерациональном использовании адресного пространства.

§Сокращение размера таблиц маршрутизации

§Упрощение протокола для ускорения обработки пакетов маршрутизации

§Повышение уровня безопасности протокола

§Упрощение работы многоадресных рассылок с помощью указания областей рассылки.

§Перспективы дальнейшего развития протокола в будущем

§Организация совместимости старого и нового протокола

Протокол IPv6 разработан в конце 1992 года.

Протокол IPv6 (Internet Protocol version 6) — это новая версия интернет протокола(IP),

созданная с целью решения проблем, с которыми столкнулась предыдущая версия(IPv4) при её использовании в интернете, одна из которых – это использование длины адреса 128 бит вместо 32.

В наше время протокол IPv6 активно используется во множестве сетей по всему миру, но пока ещё не получил столь широкого распространения в Интернете, как IPv4.

Интернет протокол IPv6 хорошо справляется с основными поставленными задачами. Ему присущи достоинства интернет протоколаIP, и он также лишен некоторых недостатков, к тому же обладает некоторыми новыми возможностями . В общем случае протокол IPv6 несовместим с протоколом IPv4, но зато совместим со всеми остальными протоколами Интернета, включая TCP, UDP, ICMP, OSPF, DNS для чего иногда требуются небольшие изменения.

Особенности IPv6:

§Протокол IPv6 имеет длину 16 байт, что решает основную проблему - обеспечить практически неограниченный запас интернет – адресов.

§Протокол IPv6 по сравнению сIPv4 имеет более простой заголовок пакета. Таким образом, маршрутизаторы могут быстрее обрабатывать пакеты, что повышает производительность.

§Улучшенная поддержка необязательных параметров. Подобное изменение действительно было существенным, так как в новом заголовке требуемые прежде поля стали необязательными.

§Повышен уровень безопасности, аутентификация и конфиденциальность являются ключевыми чертами нового IP-протокола

§Уделено больше внимание типу представляемых услуг. Для этой цели в заголовке пакета IPv4 было отведено 8-разрядное поле.

Заголовок IPv6

Структура IP пакетов версии 6 представлена на рисунке

§Версия — для IPv6 значение поля должно быть равно 6.

21

§Приоритет – используется для того, чтобы различать пакеты с разными требованиями к доставке в реальном времени.

§Метка потока – применяется для установки между отправителем и получателе псевдосоединения с определенными свойствами и требованиями. Например, поток пакетов между

двумя процессами на разных хостах может обладать строгими требованиями к задержкам, что потребует резервирование пропускной способности.

§Длина полезной нагрузки – сообщает, сколько байт следует за 40-байтовым заголовком.

§Следующий заголовок – сообщает, какой из дополнительных заголовков следует за

основным.

§Мах число транзитных узлов – аналог времени жизни (TTL).

§Дополнительные заголовки:

§Параметры маршрутизации – разнообразная информация для маршрутизаторов;

§Параметры получения – дополнительная информация для получателя

§Маршрутизация – частичный список транзитных маршрутизаторов на пути пакета;

§Фрагментация – управление фрагментами дейтаграмм;

§Аутентификация – проверка подлинности отправителя;

§Шифрованные данные – информация о зашифрованном содержимом.

Типы адресов

Unicast - Идентификатор одиночного интерфейса. Пакет, посланный по уникастному адресу, доставляется интерфейсу, указанному в адресе.

Anycast - Идентификатор набора интерфейсов(принадлежащих разным узлам). Пакет, посланный по эникастному адресу, доставляется одному из интерфейсов, указанному в адресе (ближайший, в соответствии с мерой, определенной протоколом маршрутизации).

Multicast - Идентификатор набора интерфейсов (обычно принадлежащих разным узлам). Пакет, посланный по мультикастинг-адресу, доставляется всем интерфейсам, заданным этим адресом.

ВIPv6 не существует широковещательных адресов, их функции переданы мультикастинг-

адресам.

ВIPv6, все нули и все единицы являются допустимыми кодами для любых полей , если не оговорено исключение.

Модель адресации

IPv6 адреса всех типов ассоциируются с интерфейсами, а не узлами. Так как каждый интерфейс принадлежит только одному узлу, уникастный адрес интерфейса может идентифицировать узел.

IPv6 уникастный адрес соотносится только с одним интерфейсом. Одному интерфейсу могут соответствовать много IPv6 адресов различного типа(уникастные, эникастные и мультикстные). Существует два исключения из этого правила:

§Одиночный адрес может приписываться нескольким физическим интерфейсам, если приложение рассматривает эти несколько интерфейсов, как единое целое, при представлении его на уровне Интернет.

§Маршрутизаторы могут иметь ненумерованные интерфейсы(например, интерфейсу не присваивается никакого IPv6 адреса) для соединений точка-точка, чтобы исключить необходимость вручную конфигурировать и объявлять эти адреса. Адреса не нужны для соединений точка-точка маршрутизаторов, если эти интерфейсы не используются в качестве точки отправления или назначения при посылке IPv6 дейтаграмм. Маршрутизация здесь осуществляется по схеме близкой к используемой протоколом CIDR в IPv4.

IPv6 соответствует модели IPv4, где подсеть ассоциируется с каналом. Одному каналу могут соответствовать несколько подсетей.

16.Коммутация каналов, коммутация пакетов

Любые сети связи поддерживают некоторый способ коммутации своих абонентов между собой. Этими абонентами могут быть удаленные компьютеры, локальные сети, факс-аппараты или просто собеседники, общающиеся с помощью телефонных аппаратов. Практически невозможно предоставить

22

каждой паре взаимодействующих абонентов свою собственную некоммутируемую физическую линию связи, которой они могли бы монопольно «владеть» в течение длительного времени. Поэтому в любой сети всегда применяется какой-либо способ коммутации абонентов, который обеспечивает доступность имеющихся физических каналов одновременно для нескольких сеансов связи между абонентами сети. Абоненты соединяются с коммутаторами индивидуальными линиями связи, каждая из которых используется в любой момент времени только одним, закрепленным за этой линией абонентом. Между коммутаторами линии связи разделяются несколькими абонентами, то есть используются совместно.

Существуют три принципиально различные схемы коммутации абонентов в сетях: коммутация каналов (circuit switching), коммутация пакетов (packet switching) и коммутация сообщений (message switching). Внешне все эти схемы одинаковы, однако возможности и свойства их различны. Сети с коммутацией каналов имеют более богатую историю, они ведут свое происхождение от первых телефонных сетей. Сети с коммутацией пакетов сравнительно молоды, они появились в конце60-х годов как результат экспериментов с первыми глобальными компьютерными . сетямиСети с коммутацией сообщений послужили прототипом современных сетей с коммутацией пакетов и сегодня они в чистом виде практически не существуют.

Каждая из этих схем имеет свои преимущества и недостатки, но по долгосрочным прогнозам многих специалистов будущее принадлежит технологии коммутации пакетов, как более гибкой и универсальной.

Как сети с коммутацией пакетов, так и сети с коммутацией каналов можно разделить на два класса по другому признаку - на сети с динамической коммутацией и сети с постоянной коммутацией.

В первом случае сеть разрешает устанавливать соединение по инициативе пользователя сети. Коммутация выполняется на время сеанса связи, а затем (опять же по инициативе одного из взаимодействующих пользователей) связь разрывается. В общем случае любой пользователь сети может соединиться с любым другим пользователем сети . Обычно период соединения между парой пользователей при динамической коммутации составляет от нескольких секунд до нескольких часов и завершается при выполнении определенной работыпередачи файла, просмотра страницы текста или изображения и т. п.

Во втором случае сеть не предоставляет пользователю возможность выполнить динамическую коммутацию с другим произвольным пользователем . сетиВместо этого сеть разрешает паре пользователей заказать соединение на длительный период времени. Соединение устанавливается не пользователями, а персоналом, обслуживающим сеть. Время, на которое устанавливается постоянная коммутация, измеряется обычно несколькими месяцами. Режим постоянной коммутации в сетях с коммутацией каналов часто называется сервисомвыделенных (dedicated) или арендуемых (leased)

каналов.

Примерами сетей, поддерживающих режим динамической коммутации, являются телефонные сети общего пользования, локальные сети, сети TCP/IP.

Наиболее популярными сетями, работающими в режиме постоянной коммутации, сегодня являются сети технологии SDH, на основе которых строятся выделенные каналы связи с пропускной способностью в несколько гигабит в секунду.

Некоторые типы сетей поддерживают оба режима работы. Например, сети Х.25 и АТМ могут предоставлять пользователю возможность динамически связаться с любым другим пользователем сети и в то же время отправлять данные по постоянному соединению одному вполне определенно абоненту.

Коммутация каналов

Коммутация каналов подразумевает образование непрерывного составного физического канала из последовательно соединенных отдельных канальных участков для прямой передачи данных между узлами. Отдельные каналы соединяются между собой специальной аппаратуройкоммутаторами, которые могут устанавливать связи между любыми конечными узлами сети. В сети с коммутацией каналов перед передачей данных всегда необходимо выполнить процедуру установления соединения, в процессе которой и создается составной канал.

Коммутаторы, а также соединяющие их каналы должны обеспечивать одновременную передачу данных нескольких абонентских каналов. Для этого они должны быть высокоскоростными поддерживать какую-либо технику мультиплексирования абонентских каналов.

В настоящее время для мультиплексирования абонентских каналов используются две техники:

23

техника частотного мультиплексирования (Frequency Division Multiplexing, FDM); техника мультиплексирования с разделением времени (Time Division Multiplexing, TDM).

Коммутация пакетов- это техника коммутации абонентов, которая была специально

разработана для эффективной передачи компьютерного трафика. Эксперименты по созданию первых компьютерных сетей на основе техники коммутации каналов показали, что этот вид коммутации не позволяет достичь высокой общей пропускной способности .сетиСуть проблемы заключается в пульсирующем характере трафика, который генерируют типичные сетевые приложения. Например, при обращении к удаленному файловому серверу пользователь сначала просматривает содержимое каталога этого сервера, что порождает передачу небольшого объема данных. Затем он открывает требуемый файл в текстовом редакторе, и эта операция может создать достаточно интенсивный обмен данными, особенно если файл содержит объемные графические включения. После отображения нескольких страниц файла пользователь некоторое время работает с ними локально, чт вообще не требует передачи данных по сети, а затем возвращает модифицированные копии страниц на сервер - и это снова порождает интенсивную передачу данных по сети.

Коэффициент пульсации трафика отдельного пользователя сети, равный отношению средней интенсивности обмена данными к максимально возможной, может составлять 1:50 или 1:100. Если для описанной сессии организовать коммутацию канала между компьютером пользователя и сервером, то большую часть времени канал будет простаивать. В то же время коммутационные возможности сети будут использоваться - часть тайм-слотов или частотных полос коммутаторов будет занята недоступна другим пользователям сети.

При коммутации пакетов все передаваемые пользователем сети сообщения разбиваются исходном узле на сравнительно небольшие части, называемые пакетами. Напомним, что сообщением называется логически завершенная порция данныхзапрос на передачу файла, ответ на этот запрос, содержащий весь файл, и т. п. Сообщения могут иметь произвольную длину, от нескольких байт до многих мегабайт. Напротив, пакеты обычно тоже могут иметь переменную длину, но в узких пределах, например от 46 до 1500 байт. Каждый пакет снабжается заголовком, в котором указывается адресная информация, необходимая для доставки пакета узлу назначения, а также номер пакета, который будет использоваться узлом назначения для сборки сообщения. Пакеты транспортируются в сети как независимые информационные блоки. Коммутаторы сети принимают пакеты от конечных узлов и на основании адресной информации передают их друг другу, а в конечном итоге - узлу назначения.

Коммутаторы пакетной сети отличаются от коммутаторов каналов, чтемо они имеют внутреннюю буферную память для временного хранения пакетов, если выходной порт коммутатора в момент принятия пакета занят передачей другого пакета. В этом случае пакет находится некоторое время в очереди пакетов в буферной памяти выходного порта, когда до него дойдет очередь, то он передается следующему коммутатору. Такая схема передачи данных позволяет сглаживать пульсации трафика на магистральных связях между коммутаторами и тем самым использовать их наибол эффективным образом для повышения пропускной способности сети в целом .

17.Коммутируемый доступ. ISDN

Коммутируемый	удалённый	доступ(англ. dial-up) — сервис, позволяющий компьютеру,
используя модем и телефонную сеть		общего пользования, подключаться к другому компьютеру

(серверу доступа) для инициализации сеанса передачи данных (например, для доступа в сеть Интернет). Обычно dial-up’ом называют только доступ в Интернет на домашнем компьютере или удаленный модемный доступ в корпоративную сеть с использованием двухточечного протоколаPPP (теоретически можно использовать и устаревший протокол SLIP).

Доступность

Телефонная связь через модем не требует никакой дополнительной инфраструк, кроме телефонной сети. Поскольку телефонные пункты доступны во всём мире, такое подключение

остается	полезным для путешественников. Подключение			к сети	с помощью модема по		обычной
коммутируемой		телефонной линии	связи— единственный	выбор,	доступный для	большинства
сельских	или	отдалённых районов, где	получение широкополосной связи невозможно			из-за	низкой
			24

плотности населения и требований. Иногда подключение к сети с помощью модема может также быть альтернативой для людей с ограниченным бюджетом, поскольку оно часто предлагается бесплатно, хотя широкополосная сеть теперь всё более и более доступна по более низким ценам в большинстве стран. Однако в некоторых странах коммутируемый доступ в Интернет остается основным в связи с высокой стоимостью широкополосного доступа, а иногда и отсутствием востребованности услуги у населения. Дозвон требует времени, чтобы установилась связь(несколько секунд, в зависимости от местоположения) и было выполнено подтверждение связи прежде, чем передача данных сможет осуществиться.

Стоимость доступа в Интернет через коммутируемый доступ часто определяется по времени, проведённому пользователем в сети , а не по объёму трафика . Доступ по телефонной линии — это непостоянная или временная связь, потому что по желанию пользователя илиISP рано или поздно будет разорвана. Провайдеры услуг Интернета зачастую устанавливают ограничение продолжительность связи и разъединяют пользователя по истечении отведённого времени, вследствие чего необходимо повторное подключение.

ISDN (англ. Integrated Services Digital Network) — цифровая сеть с интеграцией служб. Позволяет совместить услуги телефонной связи и обмена данными.

Основное назначение ISDN — передача данных со скоростью до64 кбит/с по абонентской проводной линии и обеспечение интегрированных телекоммуникационных услуг (телефон, факс, и пр.). Использование для этой цели телефонных проводов имеет два преимущества: они уже существуют и могут использоваться для подачи питания на терминальное оборудование.

Выбор 64 кбит/c стандарта определяется следующими соображениями. При полосе частот 4 кГц,

согласно теореме Котельникова, частота дискретизации должна	быть не ниже8 кГц. Минимальное
число двоичных разрядов для представления результатов	стробирования голосового сигнала пр

условии логарифмического преобразования равно8. Таким образом, в результате перемножения этих чисел (8 кГц * 8 (число двоичных разрядов) = 64) и получается значение полосы B-канала ISDN, равное 64 кб/с. Базовая конфигурация каналов имеет вид2 × B + D = 2 × 64 + 16 = 144 кбит/с. Помимо B- каналов и вспомогательного D-канала ISDN может предложить и другие каналы с большей пропускной способностью: канал Н0 с полосой 384 кбит/с, Н11 — 1536 кбит/c и Н12 — 1920 кбит/c (реальные

скорости цифрового потока). Для первичных каналов (1544 и 2048 кбит/с)						полоса D-канала может
составлять 64 кбит/с.
Принцип работы
Для	объединения	в	ISDNсети	различных	видов	трафика	использу

технология TDM (англ. Time Division Multiplexing, мультиплексирование по времени). Для каждого типа данных выделяется отдельная полоса, называющаяся элементарным каналом(или стандартным каналом). Для этой полосы гарантируется фиксированная, согласованная доля полосы пропускания.

Выделение	полосы	происходит	после	подачи CALLсигналапо	отдельному	каналу,
называющемуся каналом внеканальной сигнализации.

18.Два подуровня канального уровня.

Канальный уровень— второй уровень сетевой моделиOSI, предназначенный для передачи данных узлам, находящимся в том же сегменте локальной сети. Также может использоваться для обнаружения и, возможно, исправления ошибок, возникших на физическом уровне. Примерами протоколов, работающих на канальном уровне, являются: Ethernet для локальных сетей (многоузловой), Point-to-Point Protocol (PPP), HDLC и ADCCP для подключений точка-точка (двухузловой). Канальный уровень отвечает за доставку кадров между устройствами, подключенными к одному сетевому сегменту. Кадры канального уровня не пересекают границ сетевого сегмента. Функции межсетевой маршрутизации и глобальной адресации осуществляются на более высоких уровнях моделиOSI, что позволяет протоколам канального уровня сосредоточиться на локальной доставке и адресации.

25

Подуровни канального уровня

Спецификация IEEE 802 разделяет этот уровень на 2 подуровня. MAC (Media Access Control) регулирует доступ к разделяемой физической среде, LLC (Logical Link Control) обеспечивает обслуживание сетевого уровня.

Media access control (MAC), уровень управления доступом к среде(передачи) — подуровень канального (второго) уровня модели OSI, согласно стандартам IEEE 802.

MAC является одним из расширений моделиOSI. IEEE разделяет канальный уровень на два подуровня: media access control (MAC) и logical link control (LLC) (управления логической связью), из которых нижним являетсяMAC. Таким образом, MAC выступает в качестве интерфейса между подуровнем LLC и физическим (первым) уровнем.

MAC обеспечивает адресацию и механизмы управления доступом к каналам, что позволяет нескольким терминалам или точкам доступа общаться между собой в многоточечной сети(например, в локальной или городской вычислительной сети), и эмулирует полнодуплексный логический канал связи в многоточечной сети.

Механизм адресации

Механизм адресации уровня MAC называется физической адресацией или MAC-адресами. MACадрес представляет собой уникальный серийный номер, который присваивается каждому сетевому устройству (такому, как сетевая карта в компьютере или сетевой коммутатор) во время изготовления, и позволяет однозначно определить его среди других сетевых устройств в мире. Это гарантирует, что все устройства в сети будут иметь различные MAC-адреса (по аналогии с почтовыми адресами), что делает возможным доставку пакетов данных в место назначения внутри подс, т.ети. физической сети,

состоящей из нескольких сегментов, взаимосвязанных				повторителями, хабами, мостами или			свичами
(но не IP-маршрутизаторами). IP-маршрутизаторы могут соединять несколько подсетей.
Примером физической сети может служитьEthernet-сеть, которая может						быть	расширена
точками	доступа	беспроводной	локальной	вычислительной(WLAN)сети		и	сетевыми
адаптерами WLAN, так как они делят те же 48-битные MAC-адреса, что и Ethernet.
MAC-уровень		не требуется при полнодуплексной связи«точка-точка», но			поля MAC-адреса
включены в некоторые протоколы «точка-точка» для обеспечения совместимости.
Механизм контроля доступа к каналу
Механизм контроля доступа к			каналу, предоставляемый уровнем MAC,		также		известен,
как протокол	множественного доступа.		Данный протокол позволяет нескольким			станциям делить

между собой одну среду передачи данных, к которой они подключены. Примерами разделяемой физической среды могут служить сети с топологиями типа «шина», «кольцо», а также сети, созданные с помощью сетевых концентраторов (хабов), беспроводные сети и сети с полудуплексным подключением «точка-точка». Протокол множественного доступа может определять и предотвращать коллизи пакетов (кадров) данных при условии, что в качестве режима конкурирующего доступа используется метод доступа к каналу, или зарезервированы ресурсы для установления логического канала(при использовании метода доступа к каналу, основанному на методе кольцевого переключателя или разбиения среды на каналы).

Механизм множественного доступа основан на схеме мультиплексирования физического уровня.

Наиболее	широко	используемый	протокол	множественного	доступа	основывается
протоколе CSMA/CD, используемом в Ethernet. Этот				механизм используется		только внутри

сетевого домена коллизий, например, в шине Ethernet или в сетевом концентраторе (хабе). Сеть Ethernet может быть разделена на несколько доменов коллизий, соединённых мостами и маршрутизаторами.

Протокол множественного доступа не используется в коммутируемых полнодуплексных сетях, таких, как используемые сегодня коммутируемые сетиEthernet, но частично доступен в оборудовании для обеспечения совместимости.

Logical Link Control (LLC) — подуровень управления логической связью — по стандарту IEEE 802 — верхний подуровень канального уровня модели OSI, осуществляет:

26

·управление передачей данных;

·обеспечивает проверку и правильность передачи информации по соединению.

Структура кадра

По своему назначению все кадры уровняLLC (называемые в стандартеIEEE 802.2 блоками данных — Protocol Data Unit, PDU) подразделяются на три типа— информационные, управляющие и ненумерованные:

·Информационные кадры предназначены для передачи информации в процедурах установлением логического соединения и должны обязательно содержать поле информации. В процессе передачи информационных блоков осуществляется их нумерация в режиме скользящего окна.

·Управляющие кадры предназначены для передачи команд и ответов в процедурах установлением логического соединения, в том числе запросов на повторную передачу искаженных информационных блоков.

·Ненумерованные кадры предназначены для передачи ненумерованных команд и ответов, выполняющих в процедурах без установления логического соединения передачу информац,

идентификацию и тестированиеLLC-уровня, а в процедурах с	установлением логическог
соединения — установление и разъединение логического соединения, а	также информирование об

ошибках.

Все типы кадров уровня LLC имеют единый формат. Они содержат четыре поля:

·адрес точки входа сервиса назначения (Destination Service Access Point, DSAP),

·адрес точки входа сервиса источника (Source Service Access Point, SSAP),

·управляющее поле (Control)

·поле данных (Data)

Флаг

DSAP

SSAP

Control

Data

Флаг

Адрес точки	входа	сервис Адрес точки входа сервиса Управляющее
01111110 назначения		источника	поле	Данные 01111110
Кадр LLC обрамляется		двумя однобайтовыми полями«Флаг», имеющими		значение 01111110.
Флаги используются на MAC-уровне для определения границ блока. (Отметим, что формат кадров LLC,
за исключением поля	адреса	точки входа сервиса	источника, соответствует формату кадраHDLC, а

также одного из вариантов протокола HDLC — протокола LAP-B, используемого в сетях X.25).
Поле данных кадра LLC предназначено для передачи по сети	пакетов протоколов	верхних
уровней — IP, IPX, AppleTalk, DECnet, в редких случаях— прикладных	протоколов, когда	те не

пользуются сетевыми протоколами, а вкладывают свои сообщения непосредственно в кадры канального уровня. Поле данных может отсутствовать в управляющих кадрах и некоторых ненумерованных кадрах.

Поле

управления(один

байт)

используется

для

обозначения

типа

кадра

данных—

информационный,

управляющий

или

ненумерованный. Кроме

этого, в

этом поле

указываются

порядковые

номера отправленных

и

успешно

принятых

кадров, если подуровень LLC работает

по

процедуре

LLC2 с

установлением

соединения.

Формат

поля

управления

полностью

совпадает с

форматом поля управления кадра LAP-B.

Поля DSAP и SSAP позволяют указать, какой сервис верхнего уровня пересылает данные с помощью этого кадра. Программному обеспечению узлов сети при получении кадров канального уровня необходимо распознать, какой протокол вложил свой пакет в поле данных поступившего кадра, для того, чтобы передать извлеченный из кадра пакет нужному протоколу для последующей обработки. Например, в качестве значенияDSAP и SSAP может выступать код протоколаIPX или же код протокола покрывающего дерева Spanning Tree.

19.Беспроводные сети. Общие принципы. Области применения.

Беспроводные			компьютерные	—сети это	технология,	позволяющая	создавать
вычислительные сети,			полностью соответствующие стандартам для			обычных проводных сете

(например, Ethernet), без использования кабельной проводки. В качестве носителя информации в таких сетях выступают радиоволны СВЧ-диапазона.

Типы беспроводных сетей

27

В зависимости от технологии беспроводные сети можно разделить на три типа:

·локальные вычислительные сети;

·расширенные локальные вычислительные сети;

·мобильные сети (переносные компьютеры).

Основные различия между этими типами сетей - параметры передачи. Локальные и расширенные локальные вычислительные сети используют передатчики и приемники, принадлежащие той организации, в которой функционирует сеть. Для переносных компьютеров в качестве среды передачи сигналов выступают AT&T, МCI, Sprint, местные телефонные компании и их общедоступные службы.

Локальные вычислительные сети

Типичная беспроводная сеть выглядит и функционирует практически так ,жекак обычная, за исключением среды передачи. Беспроводной сетевой адаптер с трансивером установлен в каждом компьютере, и пользователи работают так, будто их компьютеры соединены кабелем.

Точки доступа

Трансивер, называемый иногда точкой доступа(access point), обеспечивает обмен сигналами

между компьютерами с беспроводным подключением				и остальной сетью. В	беспроводных	ЛВС
используются	небольшие	настенные	трансиверы. Они	устанавливают	радиоконтакт	между

переносными устройствами. Такую сеть нельзя назвать полностью беспроводной именно из-з использования этих трансиверов.

Способы передачи

Беспроводные локальные сети используют четыре способа передачи данных:

·инфракрасное излучение;

·лазер;

·радиопередачу в узком спектре (одночастотная передача);

·радиопередачу в рассеянном спектре.

Существует два основных направления применения беспроводных компьютерных сетей:

·Работа в замкнутом объеме (офис, выставочный зал и т. п.);

·Соединение удаленных локальных сетей (или удаленных сегментов локальной сети).

Для организации беспроводной сети в замкнутом пространстве применяются передатчики со всенаправленными антеннами. Стандарт IEEE 802.11 определяет два режима работы сети— Adhoc и клиент-сервер. Режим Ad-hoc (иначе называемый «точка-точка») — это простая сеть, в которой связь между станциями (клиентами) устанавливается напрямую, без использования специальной точки доступа. В режиме клиент-сервер беспроводная сеть состоит, как минимум, из одной точки доступа, подключенной к проводной сети, и некоторого набора беспроводных клиентских станций. Поскольку в большинстве сетей необходимо обеспечить доступ к файловым серверам, принтерам и другим устройствам, подключенным к проводной локальной сети, чаще всего используется режим клиентсервер. Без подключения дополнительной антенны устойчивая связь для оборудованияIEEE 802.11b

достигается	в среднем	на	следующих расстояниях: открытое пространство— 500 м,	комната,
разделенная	перегородками	из	неметаллического материала— 100 м, офис из нескольких	комнат—

30 м. Следует иметь в виду, что через стены с большим содержанием металлической арматуры(в железобетонных зданиях таковыми являются несущие стены) радиоволны диапазона 2,4 ГГц иногда могут вообще не проходить, поэтому в комнатах, разделенных подобной стеной, придется ставить свои точки доступа.

Для соединения удаленных локальных сетей(или удаленных сегментов локальной сети) используется оборудование с направленными антеннами, что позволяет увеличить дальность связи до 20 км (а при использовании специальных усилителей и большой высоте размещения антенн— до 50 км). Причем в качестве подобного оборудования могут выступать и устройстваWi-Fi, нужно лишь добавить к ним специальные антенны(конечно, если это допускается конструкцией). Комплексы для объединения локальных сетей по топологии делятся «наточку-точку» и «звезду». При топологии «точка-точка» (режим Ad-hoc в IEEE 802.11) организуется радиомост между двумя удаленными сегментами сети. При топологии «звезда» одна из станций является центральной и взаимодействует с другими удаленными станциями. При этом центральная станция имеет всенаправленную антенну, другие удаленные станции— однонаправленные антенны. Применение всенаправленной антенны в центральной станции ограничивает дальность связи дистанцией примерно7 км. Поэтому, если требуется соединить между собой сегменты локальной сети, удаленные друг от друга на расстояние

28

более 7 км, приходится соединять их по принципу«точка-точка». При этом организуется беспроводная сеть с кольцевой или иной, более сложной топологией.

Мощность, излучаемая передатчиком точки доступа или же клиентской станции, работающей по стандарту IEEE 802.11, не превышает 0,1 Вт, но многие производители беспроводных точек доступа ограничивают мощность лишь программным путем, и достаточно просто поднять мощность до0,2-0,5 Вт. Для сравнения— мощность, излучаемая мобильным телефоном, на порядок больше (в момент звонка - до 2 Вт). Поскольку, в отличие от мобильного телефона, элементы сети расположены далеко от головы, в целом можно считать, что беспроводные компьютерные сети более безопасны с точки зрения здоровья, чем мобильные телефоны.

Если беспроводная сеть используется для объединения сегментов локальной сети, удаленных на большие расстояния, антенны, как правило, размещаются за пределами помещения и на большой высоте.

20.Синхронные и асинхронные протоколы канального уровня.

Асинхронные протоколы
Асинхронные протоколы	предоставляют наиболее		старый	способ	. связиЭт	протоколы
оперируют не с кадрами, а с	отдельными	символами, которые представлены			байтами со		старт-
стоповыми символами.
Единицей передаваемых	данных в	асинхронных	протоколах	является не		кадр	, да	нных

отдельный символ, который чаще всего представлен одним байтом. Некоторые символы имеют управляющий характер, например символ <CR> предписывает телетайпу или дисплею выполнить возврат каретки на начало строки. В этих протоколах существуют управляющие последовательности, обычно начинающиеся с символа < ЕSC>.

Описанный режим работы называется асинхронным, или старт-стопным. В асинхронном режиме каждый байт данных сопровождается специальными сигналами «старт» и «стоп» (рис. 5.9, а).

Рис. 5.9. Асинхронная (а) и синхронная (б) передачи на уровне байтов

Синхронные символьно-ориентированные и бит-ориентированные протоколы

В синхронных протоколах между пересылаемыми символами(байтами) нет стартовых и стоповых сигналов, поэтому отдельные символы в этих протоколах пересылать нельзя. Все обмены данными осуществляются кадрами, которые имеют в общем случае заголовок, поле данных и концевик (рис. 5.10). Все биты кадра передаются непрерывным синхронным потоком, что значительно ускоряет передачу данных.

	Рис. 5.10. Кадры синхронных протоколов
Так как байты в этих протоколах не отделяются друг от друга служебными сигналами, то одной
из первых задач приемника является распознавание границ байтов. Затем приемник должен найти
начало и конец кадра, а также определить границы каждого поля кадра— адреса назначения, адреса
источника, других служебных полей заголовка, поля данных и контрольной суммы, если она имеется.
Большинство	протоколов допускает	использование в		кадре поля данных переменной.	д
Обычно протоколы определяют максимальное значение, которое может иметь длина поля данных. Эта
величина	называетсямаксимальной	единицей	передачи	данных(MaximumTransferUnit, MTU).
		29

Синхронные протоколы канального уровня бывают двух типов: символьно-ориентированные (байториентированные) и бит-ориентированные. Для обоих xaрактерны одни и те же методы синхронизации битов. Главное различие между ними заключается в методе синхронизации символов и . кадро Символьно-ориентированные протоколы используются в основном для передачи блоков отображаемых символов, например текстовых файлов. Так как при синхронной передаче нет стоповых и стартовых битов, для синхронизации символов необходим другой метод. Синхронизация достигается за счет того,

что передатчик добавляет два или более управляющих символа, называемых символами SYN, перед каждым блоком символов. Символы SYN выполняют две функции: во-первых, они обеспечивают приемнику битовую синхронизацию, во-вторых, как только битовая синхронизация достигается, они позволяют приемнику начать распознавание границ символовSYN. После того как приемник начал отделять один символ от другого, можно задавать границы начала кадра с помощью другог специального символа. Обычно в символьных протоколах для этих целей используется символ STX . Другой символ отмечает окончание кадраЕТХ. Наиболее популярным протоколом такого типа был протокол BSC компании IBM. Он работал в двух режимах— непрозрачном, в котором некоторые специальные символы внутри кадра запрещались, и прозрачном, в котором разрешалась передачи внутри кадра любых символов, в том числе и ЕТХ.

21.Одноранговые сети.

В одноранговой сети все компьютеры равноправны: нет иерархии среди компьютеров и нет выделенного сервера. Как правило, каждый компьютер функционирует и как клиент, и как сервер; иначе говоря, нет отдельного компьютера, ответственного за администрирование всей сети. Все пользователи самостоятельно решают, какие данные на своем компьютере сделать общедоступными по сети.

Одноранговые сети называют также рабочими группами.

Рабочая группа — это небольшой коллектив, поэтому в одноранговых сетях чаще всего не более 10 компьютеров.

Одноранговые сети относительно просты. Поскольку каждый компьютер является одновременно и клиентом, и сервером, нет необходимости в мощном центральном сервере или в других компонентах, обязательных для более сложных сетей. Одноранговые сети обычно дешевле, сетей на основе сервера, но требуют более мощных (и более дорогих) компьютеров.

Водноранговой сети требования к производительности и к уровню защиты для сетев программного обеспечения, как правило, ниже, чем в сетях с выделенным сервером. Выделенные серверы функционируют исключительно в качестве серверов, но не клиентов или рабочих станций.

Втакие операционные системы, как Microsoft Windows NT Workstation, Microsoft Windows for Workgroups и Microsoft Windows 95, встроена поддержка одноранговых сетей. Поэтому, чтобы установить одноранговую сеть, дополнительного программного обеспечения не требуется.

Одноранговая сеть характеризуется рядом стандартных решений: - компьютеры расположены на рабочих столах пользователей;

- пользователи сами выступают в роли администраторов и обеспечивают защиту информации; - для объединения компьютеров в сеть применяется простая кабельная система. Одноранговая сеть вполне подходит там, где:

- количество пользователей не превышает 10 человек; - пользователи расположены компактно;

30