13)Коммутаторы

Коммутатор -это устройство с большим количеством портов, работающие на канальном уровне эталонной модели OSI.Коммутатор имеет системный модуль, который координирует работу всех процессоров ЕРР. Системный модуль ведет общую адресную таблицу коммутатора и обеспечивает управление коммутатором по протоколу SNMP. Для передачи кадров между портами используется коммутационная матрица, подобная тем, которые работают в телефонных коммутаторах или мультипроцессорных компьютерах, соединяя несколько процессоров с несколькими модулями памяти.

Принцип работы:Коммутатор хранит в памяти таблицу коммутации (хранящуюся в ассоциативной памяти), в которой указывается соответствие MAC-адреса узла порту коммутатора. При включении коммутатора эта таблица пуста, и он работает в режиме обучения. В этом режиме поступающие на какой-либо порт данные передаются на все остальные порты коммутатора. При этом коммутатор анализирует кадры (фреймы) и, определив MAC-адрес хоста-отправителя, заносит его в таблицу. Впоследствии, если на один из портов коммутатора поступит кадр, предназначенный для хоста, MAC-адрес которого уже есть в таблице, то этот кадр будет передан только через порт, указанный в таблице. Если MAC-адрес хоста-получателя не ассоциирован с каким-либо портом коммутатора, то кадр будет отправлен на все порты. Со временем коммутатор строит полную таблицу для всех своих портов, и в результате трафик локализуется. Стоит отметить малую латентность (задержку) и высокую скорость пересылки на каждом порту интерфейса.

В настоящее время коммутаторы используют в качестве базовой одну из трех схем, на которой строится такой узел обмена:

коммутационная матрица обеспечивает основной и самый быстрый способ взаимодействия процессоров портов, именно он был реализован в первом промышленном коммутаторе локальных сетей. Однако реализация матрицы возможна только для определенного числа портов, причем сложность схемы возрастает пропорционально квадрату количества портов коммутатора

разделяемая многовходовая память В разделяемой памяти менеджер организует несколько очередей данных, по одной для каждого выходного порта. Входные блоки процессоров передают менеджеру портов запросы на запись данных в очередь того порта, который соответствует адресу назначения пакета.

общая шина. В коммутаторах с общей шиной процессоры портов связывают высокоскоростной шиной, используемой в режиме разделения времени.

14)

15)Стек Протокола TCP/IP-это набор протоколов,который позволяет предоставлять большой набор сервисов в сети интернет,для этого стека разработана своя 4х уровневая эталонная модель:

Ур.ПРед	SMTP,FTP,DNS,HTTP,TELNET и др.
ТУ	TCP,UDP
СУ	IGMP,Ip,ICMP,RIP,EGP и др.
УКИ	ARP,RARP

Протоколы УПР обеспечивают работу разных служб сети например:SMTP-E-mail протокол,FTP-передача файлов,SNTP-управления удалённым устройством,DNS-преобразование IP адреса в доменное имя,HTTP-протокол обмена гипертекстовыми документами,Telnet-обеспечивает работу на удалённой PC.

На ТУ:TCP-транспортный базовый протокол,обеспечивает нужную адресу передачу пакетов по сети,недостаток-сложный заголовок.UDP-пользовательский дейтаграмный протокол, обеспечивает дейтаграмную передачу пакетов по сети.,имеет небольшой заголовок с несколькими необязательными полями, но обеспечивает ненадёжную передачу сообщений по сети.

Основным протоколом сетевого уровня является IP-его задача передача пакетов на основе сет.адресов, кроме него на этом уровне работает IGMP-обеспечивающий групповую рассылку пакетов и ICMP-протокол передачи ошибок.Для выобра оптимального маршрута передачи на этом уровне предусмотрены протоколы маршрутизации осн потоколы УКИ:ARP-преообразующий сет.адрес в физический, и RARP-обратное преобразование.

Инкапсуляция стеков протокола TCP/IP-это процедура вкладываения пакета 1 формата в пакет другого формата.

ПУ					Д
УП				ЗГПО	Д
СУ			Пр.Заг	ЗГПО	Д
ТУ		IP Заг.	Пр.Заг	ЗГПО	Д
Сет.У		IP Заг.	Пр.Заг	ЗГПО	Д
КУ	Ethrnt.	IP Заг.	Пр.Заг	ЗГПО	Д
ФУ			Пр.Заг	ЗГПО	Д

На ПО уровне формируются данные,при этом к ним добавляется заголовок в котором указывается ключ,после этого данные с заг. Поступают на трансп.уровень где формируется TCP/IP,В нём указываются TCP порт получателя и отправителя, номер передаваемого и ожидаемого пакета,служебные виды,определяющие параметры связи.В результате формируется TCP дейтограмма,после этого она поступает на сетевой уровень,там прекрепляется IP заголовок, в нём содержится формат IP пакета, в результате формируется IP октет, после этого он поступает на КУ,где добавляется заголовок Ethernet.В котором содержится формат кадра, в результате формируется Eth. Кадр, потом кадр в виде последовательности бит поступает в канал связи.На приёмной станции происходит проверка кадра на ошибки по полю CRC, и если их нет, то заголовок Eth. Удаляется и IP пакет передаётся на СУ, и так на каждом уровне, пока не дойдёт до ПУ.

16)Протокол HDLC обеспечивает передачу последовательности кадров через физический канал искажения,в котором вызываются ошибки о передаваемых данных,потери,дублирование кадров и нарушение порядка прибытия кадров к адресату,этот протокол работает на КУ,в глобальных сетях передачи данных.

Флаг

АП

ПУ

Д

CRC

флаг

Флаг(1б) определяет начало и конец кадра в формате 01111110,АД-адресное поле,указывает адрес отправителя и получателя,ПУ-поле управления,определяет тип передаваемого кадра.

Комбинация флага может встретится внутри поля данных,в этом случае приёмная PC,неправильно интерпритирует кадр.для избежания этого после б идущих подряд единиц ставится 0,данная процедура называется битстаффинг.По HDLC может передаватся 3 вида кадров:

0

N/s

P/F

N/R

Информационный кадр-

0-идентификатор i-кадра, N/s-номер передаваемого кадра,N/R-номер описываемого кадра,P/F-бит запроса и завершения передачи.

Для передачи пользовательской информации-ненумернованные кадры-эти кадры используются для управление соединением м/у PC на КУ.для этого нумировать кадр не требуется.

11

М

P/F

M

10

S

P/F

N/R

11-идентификатор кадра,М-бит ф-ций модификатора.определяет тип определяет тип определённого V-кадра,запрос на соединение,ответ,разрыв.Супервизорные кадры(S)-служит для восстановления кадров в случае их потери,или искажения,т.е. эти кадры управляют потоками кадров.

10-идентификатор S кадра,S- тип кадра,S=00-к приёму готов,S10-не готов к приёму,S01-отказ,S11-выборочный отказ. При приёме данного кадра передающая PC должна повторить только тот кадр, на который пришёл запрос в режиме ASR.Бит p/f во всех видах кадров показывает,что идёт запрос на подтверждение принятия кадров.в этом случае при получении такого кадра РС должна сформировать ответ при этом бит F устанавливается в 1,что означает конец передачи служебных,или инф.кадров.

17)Режимы работы HDLC-2 режима PHO и ACP.РНО-режим нормального ответа, используется в сетях с главным приоритетам Первичная станция(ПС),а все остальные вторичные станции(ВС).в этом режиме передаёт кадры только ПС,вторичные только слушают.ВС может передавать кадры,в том случае,если поступил запрос от ПС,т.е. бит PF=1, при передаче кадра в поле управления кадром в биты n/s записывается номер переданного кадра,в n/r ожидаемого кадра,кадры нумеруются с учётом режима нумерации,который программируется администратором сети,кроме этого адменистратор программирует через какое кол-во кадров ПС будет запрашивать подтверждение на безошибочную передачу кадров.для этого в i-кадре бит P/F=1,в этом случае ВС должна ответить передав S кадр в котором биты S означают либо ПГ,либо НГП.Если передаётся кадр ПГ, то в битах N/R записывается номер след.кадра.если передаётся кадр НГП то в битах N/R записывается номер кадра,который не был получен,или получен с ошибкой, т.к. с кадр является единственным, то бит P/F=1 что означает конец передачи.Получив S-кадр со значением ПГ начинает передачу след.кадра и всех последующих,которые были переданы до получения S кадра.Если первичная станция отправит запрос на ВС,то i кадры она не передаёт, и ждет подтверждения,при этом запускается таймер.Если в течении времени таймера подтверждение не придёт, то ПС начинает передачу i кадров, до след. Запроса,эта процедура называется тайм-аутом.когда ПС для передачи i кадра закончатся, то на последнем кадре устанавливается бит P/F=1, если этот кадр не входит-на интервал запроса на подтверждение, то ВС понимает, что этот кадр последний,и передаёт S кадр с битом N/R=0 в этом случае обнуляются все счётчики.Если при приёме последнего кадра была зафиксирована ошибка,то она передаёт S скадр,и пс начинает повторную передачу,после этого вся процедура завершения передачи повторяется.

ACP-асинхронно-сбалансированный режим.в этом режиме передавать кадры могут как ВС так и ПС в любой момент времени, принцип передачи аналогичен РПО,при этом есть выбор метода отказов,можно использовать коды ОТК и ВОТК.