- •Эволюция вычислительных систем и история развития компьютерных сетей.
- •Понятие топологии вычислительной сети. Топологии «шина», «звезда», «кольцо». Комбинированные топологии компьютерной сети.
- •Модель osi и ее применение. Уровни модели osi. Связь уровней модели osi со стеком протоколов операционных систем семейства Windows.
- •Семейство стандартов ieee 802.X.
- •Сетевая архитектура Ethernet, ее основные характеристики. Формат кадра Ethernet.
- •Метод доступа csma/cd. Коллизии и алгоритм их определения.
- •Стандарты Ethernet 100 Мбит/сек.
- •Стандарты Ethernet 1000 Мбит/сек. Перспективы развития технологии Ethernet.
- •Технология Token Ring. Маркерный доступ к среде.
- •Технология fddi. Маркерный доступ к среде.
- •Типы кабелей, используемых при построении вычислительных сетей, и их основные характеристики.
- •Оборудование физического и канального уровня технологии Ethernet.
- •Основные функции и характеристики репитеров и концентраторов. Ограничения, возникающие при использовании концентраторов и необходимость структурирования вычислительной сети.
- •Основные функции и характеристики мостов и коммутаторов.
- •Техническая реализация коммутаторов.
- •Составные сети. Стек tcp/ip. Функции сетевого уровня.
- •Маршрутизаторы, их основные функции и характеристики.
- •Протоколы и алгоритмы маршрутизации. Основные метрики алгоритмов маршрутизации.
- •Структура и основные характеристики оптоволоконных кабелей. Одномодовые и многомодовые оптоволоконные кабели.
- •Локальные сети на основе беспроводных технологий.
- •Спутниковые системы беспроводной связи.
- •Глобальные сети. Обобщенная структура и функции глобальной сети.
- •Сети isdn, x25, Frame Relay.
- •Технология atm.
- •Технологии удаленного доступа.
- •Протоколы электронной почты.
- •Протокол передачи гипертекста http.
- •Нет поддержки распределённости.
- •Протокол службы доменных имен dns.
- •Протокол пересылки файлов ftp.
Оборудование физического и канального уровня технологии Ethernet.
Информационное взаимодействие на канальном уровне сетей стандарта Ethernet также разделено на дополнительные уровни, которые не предусмотрены стандартом OSI-7. Эти уровни называются LLC(Logical Link Control) и MAC(Media Access Control).
Для передачи данных по сети Ethernet используются блоки данных канального уровня — кадры. Особенность технологии Ethernet заключается в том, что она позволяет реализовать передачу данных по принципу «один — для всех» — «широковещание» (broadcasting). Для идентификации получателя информации в технологиях Ethernet используются 6-ти байтовые MAC–адреса.
Формат MAC – адреса обеспечивает возможность использования специфических режимов многоадресной адресации в сети Ethernet и, одновременно, исключить возможность появления в пределах одной локальной сети двух станций которые имели бы одинаковый адрес.
Физические спецификации технологии Ethernet на сегодняшний день включают следующие среды передачи данных.
10Base-5 - коаксиальный кабель диаметром 0,5 дюйма, называемый «толстым» коаксиалом. Имеет волновое сопротивление 50 Ом. Максимальная длина сегмента - 500 метров (без повторителей).
10Base-2 - коаксиальный кабель диаметром 0,25 дюйма, называемый «тонким» коаксиалом. Имеет волновое сопротивление 50 Ом. Максимальная длина сегмента - 185 метров (без повторителей).
10Base-T - кабель на основе неэкранированной витой пары (Unshielded Twisted Pair, UTP). Образует звездообразную топологию на основе концентратора. Расстояние между концентратором и конечным узлом - не более 100 м.
10Base-F - волоконно-оптический кабель. Топология аналогична топологии стандарта 10Base-T. Имеется несколько вариантов этой спецификации - FOIRL (расстояние до 1000 м), 10Base-FL (расстояние до 2000 м), 10Base-FB (расстояние до 2000 м).
Основные функции и характеристики репитеров и концентраторов. Ограничения, возникающие при использовании концентраторов и необходимость структурирования вычислительной сети.
Репитеры (повторители), ретранслируют приходящие на них (на их порты) сигналы, восстанавливают их амплитуду и форму, что позволяет увеличивать длину сети. То же самое делают и простейшие репитерные концентраторы. Но помимо этой основной функции концентраторы Ethernet и Fast Ethernet обычно выполняют еще ряд функций по обнаружению и исправлению некоторых простейших ошибок сети. К этим ошибкам относятся следующие:
ложная несущая (FCE - False Carrier Event);
множественные коллизии (ЕСЕ - Excessive Collision Error);
затянувшаяся передача (Jabber).
Топология построения сети с использованием концентраторов ≈ это шина, хотя физически сеть выглядит как звезда. Таким образом, в сети с загрузкой, примерно, 35%-40% коллизии возникают достаточно часто и существенно замедляют работу. Другим неудобством применения концентраторов являются максимально допустимое расстояние между концентраторами (5 м) и отсутствие автоматического преобразования скоростей.
В сетях с небольшим (10–30) количеством компьютеров чаще всего используется одна из типовых топологий — "общая шина", "кольцо", "звезда" или полносвязная сеть. Все перечисленные топологии обладают свойством однородности, то есть все компьютеры в такой сети имеют одинаковые права в отношении доступа к другим компьютерам (за исключением центрального компьютера при соединении "звезда"). Такая однородность структуры упрощает процедуру наращивания числа компьютеров, облегчает обслуживание и эксплуатацию сети.
Однако при построении больших сетей однородная структура связей превращается из преимущества в недостаток. В таких сетях использование типовых структур порождает различные ограничения, важнейшими из которых являются:
ограничения на длину связи между узлами;
ограничения на количество узлов в сети;
ограничения на интенсивность трафика, который генерируют узлы сети.
Для снятия этих ограничений используются особые методы структуризации сети и специальное структурообразующее оборудование — повторители, концентраторы, мосты, коммутаторы, маршрутизаторы. Такого рода оборудование также называют коммуникационным, имея в виду, что с его помощью отдельные сегменты сети взаимодействуют между собой.
Различают:
Топологию физических связей (физическую структуру сети). В этом случае конфигурация физических связей определяется электрическими соединениями компьютеров, то есть ребрам графа соответствуют отрезки кабеля, связывающие пары узлов.
Топологию логических связей (логическую структуру сети). Здесь в качестве логических связей выступают маршруты передачи данных между узлами сети, которые образуются путем соответствующей настройки коммуникационного оборудования.