29. Оборудование для организации лвс 10Base-5 и 10base2
Тонкий коаксиальный кабель, волновое сопротивление кабеля 50 Ом. Марки: RG-58/U, RG-58A/U, RG-58C/U. Максимальная длина сегмента без повторителей - 185 м, сегмент должен иметь на концах согласующие терминаторы 50 Ом. Тонкий коаксиал, по сравнению с толстым, обладает худшей помехозащищенностью, худшей механической прочностью и более узкой полосой пропускания.
Станции подключаются к кабелю с помощью высокочастотногоBNC T-коннектора. Это тройник, один отвод соединяется с СА, а 2 др. - с двумя концами разрыва кабеля. Максимальное кол-во станций на одном сегменте - 30. Минимальное расстояние м/у станциями - 1 м. Используются повторители, применение кот.должно соответствовать «правилу 5-4-3»: 5 сегментов, 4 повторителя, 3 нагруженных сегмента. В этом случае сеть будет иметь мах длину в 5*185=925 м и общее кол-во узлов в сети не должно превышать 29*3=87 узлов.
Трансиверы в нем объединены с сетевыми адаптерами т.к. гибкий тонкий коаксиальный кабель м.б. подведен к выходному разъему платы СА. Кабель "висит" на СА, что затрудняет физическое перемещение компьютеров.
Этот вид кабельных соединений наиболее сильно подвержен авариям и сбоям: кабель восприимчив к помехам, в моноканале есть много механических соединений (каждый T-коннектор дает три механических соединения, два из которых имеют жизненно важное значение для всей сети), пользователи имеют доступ к разъемам и могут нарушить целостность моноканала.
Недостаток 10Base-2 - отсутствие оперативной информации о состоянии моноканала. Повреждение кабеля обнаруживается сразу же (сеть престает работать), для поиска отказавшего отрезка кабеля необходим кабельный тестер.
Стандарт 10Base-5 использует в качестве среды передачи данных толстый коаксиальный кабель, с волновым сопротивлением 50 Ом, марки:RG-8,RG-11.
30. Общая характеристика программы Winsock. Типовые шаги при составлении протокола udp.
Winsock – это сетевой интерфейс прикладного программирования, реализованный на всех платформах Win32, основной интерфейс доступа к разным базовым сетевым протоколам.
Термин Сокеты (sockets) используется для обозначения описателей поставщиков транспорта С позиций OSI интерфейс Winsock расположен м/у сеансовым и транспортным уровнями. Библиотека Winsock поддерживает два вида сокетов - синхронные (блокируемые) и асинхронные (неблокируемые). Синхронные сокеты задерживают управление на время выполнения операции, а асинхронные возвращают его немедленно, продолжая выполнение в фоновом режиме, и, закончив работу, уведомляют об этом вызывающий код.
Сокеты делятся на два типа - потоковые и дейтаграммные. Потоковые сокеты работают с установлением соединения, обеспечивая надежную идентификацию обоих сторон и гарантируя целостность и успешность доставки данных. Дейтаграмные сокеты работают без установления соединения и не обеспечивают ни идентификации отправителя, ни контроля успешности доставки данных, зато они заметно быстрее потоковых. Выбор того или иного типа сокетов определяется транспортным протоколом. Дейтаграммные сокеты опираются на протокол UDP, а потоковые на TCP. Компонент WinSock позволяет соединиться с удаленной машиной и обменяться с ней данными, используя UDP (User Datagram Protocol)или TCP (TransmissionControlProtocol). Оба протокола могут быть использованы при создании клиент-серверных приложений. WinSock control является невидимым во время выполнения программы.Как им пользоваться?- cоздать приложение-клиент, которое будет собирать информацию перед отсылкой ее на центральный сервер; - cоздать приложение-сервер, которое будет выполнять роль сборщика и хранителя информации от различных клиентских приложений;- создать "chat"-приложение. Основы UDPСоздавать приложения, использующие UDP протокол проще, чем создавать приложения, использующие TCP протокол. Дело в том, что UDP протокол не требует обязательно установленного соединения для передачи данных. Для передачи данных между двумя приложениями, необходимо выполнить 2 следующих пункта с обеих соединяющихся сторон:присвоить свойству RemoteHost дружественное имя или IP-адрес компьютера с которым предстоит соединение;установить свойство RemotePort для LocalPortpropertyofthesecondcontrol. Основы TCPКогда создается приложение, которое использует TCP протокол первое, что Вы должны решить, это чем будет ваше приложение клиентом или сервером. Если Вы создаете приложение-сервер, значит ваше приложение будет слушать указанный порт. Когда приложение-клиент подаст запрос на соедиение, приложение-сервер может принять запрос и таким образом установить соедиенеие. Если соединение установлено, приложение-клиент и приложение сервер могут свободно обмениваться данными.
Перед началом использования функций библиотеки Winsock ее необходимо подготовить к работе вызовом функции
intWSAStartup (WORDwVersionRequested, LPWSADATAlpWSAData ),
Первый шаг - создание объекта "сокет". ЭтоосуществляетсяфункциейSOCKET socket (int af, int type, int protocol). Первый слева аргумент указывает на семейство используемых протоколов. Для Интернет - приложений он должен иметь значение AF_INET.Следующий аргумент задает тип создаваемого сокета - потоковый (SOCK_STREAM) Последний аргумент уточняет, какой транспортный протокол следует использовать. TCP - для потоковых сокетов Если функция завершилась успешно, она возвращает дескриптор сокета, в противном случае - INVALID_SOCKET.
Клиент: шаг второй - для установки соединения с удаленным узлом потоковый сокет должен вызвать функцию
intconnect (SOCKET s, const struct sockaddr FAR* name, int namelen). После вызова connect, система предпринимает попытку установить соединение с указанным узлом. Если по каким-то причинам это сделать не удастся (адрес задан неправильно, узел не существует или "висит", компьютер находится не в сети), функция возвратит ненулевое значение.
Сервер: шаг третий - прежде чем сервер сможет использовать сокет, он должен связать его с локальным адресом. Локальный, как впрочем, и любой другой адрес Интернета, состоит из IP-адреса узла и номера порта. Если сервер имеет несколько IP-адресов, то сокет может быть связан как со всеми ними сразу (для этого вместо IP-адреса следует указать константу INADDR_ANY, равную нулю), так и с каким-то конкретным одним. Связываниеосуществляетсявызовомфункции
intbind (SOCKET s, const struct sockaddr FAR* name, int namelen). Первым слева аргументом передается дескриптор сокета, возращенный функций socket, за ним следуют указатель на структуру sockaddr и ее длина Сервер же должен настраиваться на заранее определенный порт, Напр, 21 для FTP, 23 для telnet, 25 для SMTP, 80 для Web, 110 для POP3 и т.д.
Сервер: шаг четвертый - выполнив связывание, потоковый сервер переходит в режим ожидания подключений, вызывая функцию int listen (SOCKET s, int backlog), где s - дескриптор сокета, а backlog - максимально допустимый размер очереди сообщений. Если очередь полностью заполнена, очередной клиент при попытке установить соединение получит отказ (TCP пакет с установленным флагом RST). В то же время макс разумное кол-во подключений определяется производит-тью сервера, объемом оперативной памяти и т.д.
Сервер: шаг пятый - извлечение запросов на соединение из очереди осуществляется функцией
SOCKET accept (SOCKET s, struct sockaddr FAR* addr, int FAR* addrlen), кот автоматически создает новый сокет, выполняет связывание и возвращает его дескриптор, а в структуру sockaddr заносит сведения о подключившемся клиенте (IP-адрес и порт).
Для параллельной работы с несколькими клиентами следует сразу же после извлечения запроса из очереди порождать новый поток (нить, процесс), передавая ему дескриптор созданного функцией accept сокета, затем вновь извлекать из очереди очередной запрос и т.д. В противном случае, пока не завершит работу один клиент, север не сможет обслуживать всех остальных.
Все вместе - после того как соединение установлено, потоковые сокеты могут обмениваться с удаленным узлом данными, вызывая функции
intsend (SOCKET s, const char FAR * buf, int len,int flags)и
intrecv (SOCKET s, char FAR* buf, int len, int flags)
для посылки и приема данных соответственно.
Функция send возвращает управление сразу же после ее выполнения, независимо от того, получила ли принимающая сторона наши данные или нет. Протокол TCP (на который опираются потоковые сокеты) гарантирует успешную доставку данных получателю, но лишь при условии, что соединение не будет преждевременно разорвано. Если связь прервется до окончания пересылки, данные останутся непереданными, но вызывающий код не получит об этом никакого уведомления, а ошибка возвращается лишь в том случае, если соединение разорвано до вызова функции send.
Функция же recv возвращает управление only после того, как получит хотя бы один байт. Точнее говоря, она ожидает прихода целой дейтаграммы. Дейтаграмма - это совокупность одного или нескольких IP пакетов, посланных вызовом send. Упрощенно говоря, каждый вызов recv за один раз получает сonly байтов, сколько их было послано функцией send. При этом подразумевается, что функции recv предоставлен буфер достаточных размеров, в противном случае ее придется вызвать несколько раз. Однако, при всех последующих обращениях данные будут браться из локального буфера, а не приниматься из сети, т.к. TCP-провайдер не может получить "кусочек" дейтаграммы, а only ее всю целиком.
Кабель используется как моноканал для всех станций. Сегмент кабеля имеет макс.длину 500 м (без повторителей) и д. иметь на концах согласующие терминаторы сопротивлением 50 Ом. Поглощают распространяющиеся по кабелю сигналы и препятствуют возникновению отраженных сигналов.
Станция должна подключатся к кабелю при помощи приемопередатчика - трансивера. Он устанавливается на кабеле и питается от СА компьютера. Соединяется с сет.адаптером интерфейсным кабелем AUI длиной до 50 м, состоящим из 4 витых пар (адаптер должен иметь разъем AUI). Допускается подключение к одному сегменту не более 100 трансиверов, расстояние м/уподключениями трансиверов не д.б. <2.5 м.
Трансивер - это часть сетевого адаптера. Функции: -прием и передача дан. с кабеля на кабель, - определение коллизий на кабеле, -электрич. развязка м/у кабелем и остальной частью адаптера, -защита кабеля от некорректной работы адаптера (контроль болтливости).
Используется в сети повторители. Повторитель сост. из двух (или нескольких) трансиверов, и блока повторения со своим тактовым генератором. Правила применения повторителей в Eth. 10Base-5 -«правило 5-4-3»: 5 сегментов, 4 повторителя, 3 нагруженных сегмента. Тогда мах дл. 5*500=2500 м и общ.кол-во узлов в сети не д. превышать 99*3=297 узлов (каждый повторитель подключается к сегменту одним своим трансивером, поэтому к нагруженным сегментам м. подключить не >99 узлов).
Достоинства стандарта 10Base-5 относятся: -хорошая защищенность кабеля от внешних воздействий, -сравнительно большое расстояние м/у узлами, -возможность простого перемещения рабочей станции в пределах длины кабеля AUI.
Недостатки: 1. высокая стоимость кабеля, 2. сложность прокладки из-за большой жесткости, 3. наличие специального инструмента для заделки кабеля, 4. при повреждении кабеля или плохом соединении происходит останов работы всей сети, 5. необходимо заранее предусмотреть подводку кабеля ко всем возможным местам установки компьютеров.
2) Затем, на втором этапе, для каждого коммутатора определяется корневой порт(rootport) - это порт, который имеет по сети кратчайшее расстояние до любого из портов корневого коммутатора.
3) И наконец, на третьем этапе для каждого сегмента сети выбирается назначенный порт (designatedport) — это порт, который имеет кратчайшеерасстояние от данного сегмента до корневого коммутатора. После определениякорневых и назначенных портов каждый коммутатор блокирует остальные порты, которые не попали в эти два класса портов.
2)Трансляция протоколов канального уровня
Коммутаторы/мосты могут выполнять трансляцию одного протокола канального уровня в другой, например Ethernet в FDDI, FastEthernet в TokenRing и т. п.
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.
При согласовании протоколов локальных сетей коммутаторы не строят таблиц соответствия адресов узлов, а переносят адреса назначения и источника из кадра одного протокола в кадр другого.
3) Возможности коммутаторов по фильтрации трафика
Многие коммутаторы позволяют администраторам задавать дополнительные условия фильтрации кадров наряду со стандартными условиями их фильтрации в соответствии с информацией адресной таблицы. Пользовательские фильтры предназначены для создания дополнительных барьеров на пути кадров, которые ограничивают доступ определенных групп пользователей к определенным службам сети.
Наиболее простыми являются пользовательские фильтры на основе МАС-адре-сов станций. Так как МАС-адреса — это та информация, с которой работает коммутатор, то он позволяет задавать такие фильтры в удобной для администратора форме, возможно, проставляя некоторые условия в дополнительном поле адресной таблицы.
4) Приоритетная обработка кадров
Построение сетей на основе коммутаторов позволяет использовать приоритезацию трафика, причем делать это независимо от технологии сети. Это является следствием того, что коммутаторы буферизуют кадры перед их отправкой на другой порт. Коммутатор обычно ведет для каждого входного и выходного порта не одну, а несколько очередей, причем каждая очередь имеет свой приоритет обработки. При этом коммутатор может быть сконфигурирован, например, так, чтобы передавать один низкоприоритетный пакет на каждые 10 высокоприоритетных пакетов. Основным вопросом при приоритетной обработке кадров коммутаторами является вопрос назначения кадру приоритета. Способы назначения приоритетов: приписывание приоритета портам коммутатора и через дополнительный заголовок для кадров Ethernet, состоящий из двух байт (стандарт 802.1р). При передаче кадра сетевому адаптеру, не поддерживающему этот стандарт, дополнительный заголовок должен быть удален.
Технология виртуальных локальных сетей (VLAN) позволяет в сети, построенной на коммутаторах, создать изолированные группы узлов, между которыми не передается любой тип трафика, в том числе и широковещательный. Виртуальные сети являются основой для создания крупных маршрутизируемых сетей и имеют преимущество перед физически изолированными сегментами гибкостью состава, изменяемого программным путем.
Модемы для организации дуплексного режима работы на двухпроводной линии применяют технику FDM. Модемы, использующие частотную модуляцию, работают на четырех полосах: 2 частоты — для кодирования «1» и «0» в одном направлении, и 2 остальные для обратного направления. При цифровом кодировании дуплексный режим на двухпроводной линии организуется с помощью техники TDM. Часть слотов используется для передачи данных в одном направлении, часть — в другом. TDM-разделение характерно для цифровых сетей с интеграцией услуг на абонентских двухпроводных окончаниях.
Цифровые абонентские линии технологий xDSL - новый метод высокоскоростного доступа по обычным медным парам. В последнее время наибольшее популярной является технология асимметричной цифровой абонентской линии (AsymmetricDigitalSubscriberLine, ADSL), но помимо нее существуют службы симметричной цифровой абонентской линии (SDSL), цифровой абонентской линии с переменной скоростью (RateAdaptiveDSL, RADSL) и сверхбыстрой цифровой абонентской линии (Veryhigh-speedDSL, VDSL). Еще один вариант этой технологии - быстрая цифровая абонентская линия (High-speedDSL, HDSL) - уже используется сегодня в информационных каналах типа Т-1/Е-1, но ее создатели сейчас работают над тем, чтобы превратить ее в технологию сетевого доступа. Все эти технологии рассчитаны на высокоскоростную передачу данных на коротком отрезке витой пары, соединяющей абонента с ближайшей телефонной АТС. В то время как обычные модемы (V.34, V.34+) рассчитаны на работу с полосой пропускания в 3100 Гц, модемы хDSL могут получить в свое распоряжение полосу порядка 1 МГц - эта величина зависит от расстояния до АТС и сечения используемых проводов.
ADSL-модемы, подключаемые к обоим концам короткой линии между абонентом и АТС, образуют три канала: быстрый канал передачи данных из сети в компьютер, менее быстрый дуплексный канал передачи данных из компьютера в сеть и простой канал телефонной связи, по которому и передаются обычные телефонные разговоры. Передача данных в каналах с высокой пропускной способностью происходит со скоростью от 1,5 до 8 Мбит/с, в дуплексных же каналах данные передаются со скоростью от 16 Кбит/с до 1 Мбит/с.
Одно из главных преимуществ технологии ADSL по сравнению с аналоговыми модемами и протоколами ISDN и HDSL - то, что поддержка голоса никак не отражается на параллельной передаче данных по двум быстрым каналам. Причина подобного эффекта состоит в том, что ADSL основана на принципах разделения частот, благодаря чему голосовой канал надежно отделяется от двух других каналов передачи данных.