1. Локальные вычислительные сети на базе технологии Ethernet: история развития, место в модели osi, структура кадра Ethernet. Физический уровень Ethernet, FastEthernet. Технология GigabitEthernet.

2. Сетевые службы: определение и общая характеристика сетевых служб.

1. Локальные вычислительные сети на базе технологи Ethernet.

Историческая справка

Технология Ethernet является самой распространенной сегодня технологией построения LAN.

1970 – первая пакетная радиосеть

1973 – компания Xerox изобретает Ethernet

1977 – выдан патент США

1982 – Компания DIX выпускает 10 мбит Ethernet

1985 – рождение Ethernet 2 – IEEE издал стандарт по локальным сетям, начинаются с 802

Середина-конец 90-х годов создаются стандарты, описывающие Fast Ethernet со скоростью 100 мбит/с.

Место в модели OSI

Канальный уровень	LLC	802.2	Ethernet
	MAC	802.3
Физический уровень

LLC обеспечивает независимость канального уровня от существующей технологии.

MAC – отвечает за управление доступом к физической среде и инкапсуляцию.

Спецификация IEEE 802.3 MAC определяет MAC адреса как уникально идентифицирующие устройства на канальном уровне.

MAC подуровень поддерживает таблицу MAC адресов.

Процесс инкапсуляции включает:

- сборку кадра (frame) перед передачей;

- анализ кадра (frame) при приеме.

При формировании кадра MAC уровень добавляет к PDU сетевого уровня заголовок и трейлер.

Структура кадра (frame) Ethernet

IEEE 802.3

преамбула	Start of Frame Delimiter	адрес назначения	адрес источника	длина	данные и заголовок 802.2	FCS
7	1	6	6	2	46-1500	4

Ethernet

преамбула	адрес назначения	адрес источника	тип	данные и заголовок 802.2	FCS
8	6	6	2	46-1500	4

Преамбула – используется для синхронизации

SOF – (разделитель начала кадра) – содержит бит, который указывает, что началась передача фактического кадра.

Адрес назначения – физический адрес узла назначения (MAC)

Адрес источника – физический адрес узла отправителя (MAC)

Тип/Длина – Ethernet 2 – код протокола сетевого уровня; 802.3 – длина поля данных.

Данные – данные пакета

FCS – контрольная последовательность кадра (контрольная сумма).

MAC адрес – это уникальный идентификатор устройства (интерфейса)

Технология Gigabit Ethernet

Историческая справка

1996 – IEEE 802.3 одобряет проект стандарта 802.3z, создается альянс из 11 компаний;

1998 – стандарт принят.

Т.о. стандартизировано использование Gigabit Ethernet на основе медного кабеля, одномодового и многомодового оптоволокна.

1000Base-T

На основе UPT Cat5 до 100 метров

- используются все 4 пары

- скорость передачи 250 мбит/с на пару

- full duplex – одновременно передача идет в обоих направлениях

Проблемы реализации

- большие скорости передачи

- сильное влияние помех

Следовательно, требование специальных методов кодирования и синхронизации.

4D-PAM-5 – пяти уровневое импульсно-амплитудное кодирование

Происходит деление байта на 4 символа-кода, каждый символ соответствует 2-м битам.

1000Base-SX и 1000Base-LX

На основе оптоволокна

Преимущества перед UTP:

- помехоустойчивость

- полоса пропускания

- большая максимальная длина сегмента

Имеем дуплексный режим передачи.

Используется 8B/10B – схема избыточного кодирования

Gigabit Ethernet

Стандарт IEEE 802.3ae

Используется одномодовое и многомодовое оптоволокно.

Физический уровень Ethernet, Fast Ethernet и Gigabit Ethernet

Тип	Пропускная способность	Тип кабеля	дуплекс	Max длина сегмента
10Base-5	10	Коаксиальный кабель	half	500 м
10Base-2	10	Коаксиальный кабель	half	185 м
10Base-T	10	UTP Cat3 и Сat5	half	100 м
100Base-T	100	UTP Cat5	half	100 м
100Base-TX	200	UTP Cat5	full	100 м
100Base-FX	100	Многомодовое оптоволокно	half	400 м
100Base-FX	200	Многомодовое оптоволокно	full	2000 м
1000Base-T	1Gbit/c	UTP Cat5	full	100 м
1000Base-TX	1Gbit/c	UTP Cat6	full	100 м
1000Base-SX	1Gbit/c	Многомодовое оптоволокно	full	550 м
1000Base-LX	1Gbit/c	Одномодовое оптоволокно	full	5000 м

2. Консорциум UDDI (проект универсальных средств описания, обнаружения и интеграции) дает следующее определение сетевой службе.

Сетевая служба – самодостаточное модульное бизнес-приложение, имеющее открытый стандартизированный интерфейс, ориентированный на интернет.

Консорциум W3C:

Сетевая служба – приложение, инициируемое с помощью URI (единообразный идентификатор ресурса); интерфейс и способ связывания которого могут быть определены, описаны и выявлены как артефакты XML.

Такое определение делает упор на доступность сетевой службы, а ориентированность на интернет вытекает из необходимости обеспечить эту доступность и способа универсального доступа к службе.

W3C не отвергает трактовку сетевой служба, которая используется в традиционных системах.

Сетевые службы необходимо рассматривать как компоненты, которые могут интегрироваться в более сложные приложения (распределенные).

По сути XML может рассматриваться как сетевая технология, т.к. это некий универсальный формат данных для взаимодействия, в т.ч. и через интернет.

Применение традиционных подходов требует от участников взаимодействия достижения соглашения по использованию и совместному управлению конкретной системной платформой, а также по реализации "глобального рабочего потока". Этот подход не всегда пригоден, поскольку трудно достичь необходимого уровня доверия между участниками. Другой причиной непригодности традиционного подхода является неверность предположений, делавшихся при интеграции предприятий (длительность взаимодействия в сети Интернет препятствует применению традиционных протоколов типа 2РС, они блокируют ресурсы на слишком большой срок, делая невозможным параллельное выполнение других операций). Развитие глобальной сети привело к появлению новых стандартов, протоколов (HTTP), форматов (XML). В основе работы сетевой службы лежит предположение, что функциональность, открываемая некоторым предприятием для взаимодействия с его партнерами, будет проявляться как "услуга", "служба". С точки зрения использования сетевые службы не отличаются от служб обычных программных систем, но к ним можно обращаться через Интернет. Службы оказываются слабо связанными системами, поскольку они определяются, разрабатываются и управляются разными компаниями. Не все, что доступно через Интернет, представляет собой сетевую службу. Сетевая служба это не набор страниц в Интернете, а приложение с общеизвестным и стабильным программным интерфейсом.

Протоколы, с которыми работают сетевые службы, должны быть пригодны для работы без выделенных серверов. Традиционные протоколы (2РС) работают с центральным транзакционным координатором, который обладает возможностями блокировать ресурсы. Протокол 2РС и другие протоколы взаимодействия и координации должны быть модифицированы, чтобы работать в децентрализованном режиме в отсутствии доверительных зон и гибко проводить блокировки.

Общий подход к интеграции приложений (B2B) в Интернете с помощью сетевых служб таков: каждая сторона представляет свои внутренние операции как некоторую (сетевую) службу, являющуюся точкой входа в локальную информационную систему. Работа независимых приложений осуществляется в режиме равноправного взаимодействия, но некоторые компоненты могут централизовываться. Обмены информацией проводятся на основе единых протоколов, разработанных так, чтобы в децентрализованно обеспечивать свойства традиционных протоколов. Сетевые службы сами исполняют эти протоколы и скрывают от программистов все сложные проблемы интеграции приложений.

Сетевые службы это аналог сложных оболочек, которые инкапсулируют одно или несколько приложений, создавая для них единый интерфейс и обеспечивая доступ через Интернет. С точки зрения клиента интеграции подлежат именно оболочки, только они видны интегрируемому приложению. Гомогенность компонентов существенно снижает трудность интеграции. Сетевые службы создают фундамент, на котором строится программное обеспечение, поддерживающее интеграцию приложений в Интернете. К сетевым службам не обязательно обращаться только через Интернет. Они также могут быть доступными клиентам локальных сетей.

Билет 16