2.19.Расширение локальных вычислительных сетей. Особенности репитеров, мостов, маршрутизаторов.

Расширение локальных вычислительных сетей.

Маршрутизатор. Довольно часто несколько сетей соединяются друг с другом. Например, в одном доме есть своя домовая сеть, в другом — своя, а в третьем — своя. Причем третий дом соединен уже еще с несколькими другими домами. Для объединения сетей и оптимизации пересылаемого трафика (пересылаемых данных) предназначены маршрутизаторы.

Маршрутизатор собирает информацию о топологии межсетевых соединений и на основании этой информации целенаправленно пересылает данные из одной сети в другую. Благодаря этому данные между компьютерами, расположенными в разных сетях, передаются по наиболее оптимальному маршруту.

Маршрутизатор может быть как аппаратным, так и программным. Например, функции маршрутизатора может выполнять один из компьютеров сети, с настроенным соответствующим программным обеспечением.

Мост (Bridge) — это устройство, выполняющее локализацию трафика. Представьте, что у нас есть сеть, довольно большая, скажем 100 компьютеров, при пропускной способности сети в 10 Мбит/с. Да, по современным нормам 100 компьютеров — это не так уж и много, но обратите внимание на пропускную способность. Такая сеть будет работать очень медленно, поскольку она постоянно будет перегружена.

Так вот, мост позволяет разбить нашу сеть на логические сегменты, что позволяет существенно снизить нагрузку на сеть. Представим, что мы разбили нашу сеть на два логических сегмента.

В результате у нас есть две более быстрые сети по 50 компьютеров, а не одна неповоротливая на 100. Потом мы с компьютера А отправляем на компьютер Б данные. Если компьютер Б находится в том же сегменте, что и компьютер А, то данные отправляются непосредственно компьютеру Б. Если же компьютер Б находится в другом сегменте, то данные «переходят» через мост.

Повторитель(Repeater)

Повторитель служит для увеличения общей длины сети. Сигнал, проходящий по кабелю, имеет привычку «затухать», то есть, чем дальше сигнал удаляется от источника, тем он более слаб. Практически все сети (точнее стандарты) имеют такую характеристику как «общая длина сети». Затухание сигнала зависит от используемой среды передачи данных, грубо говоря, от используемого кабеля — при использовании одного вида кабеля сигнал «затухает» быстрее, при другом — медленнее.

А случается ведь и такое, что сигнал передается на максимальное для этой сети расстояние, но, «дойдя» до приемника, он становится настолько слаб, что приемник не может его распознать. Тем более, что по дороге из-за затухания сигнал может видоизмениться, то есть произойдет потеря или искажение информации. Тогда где-то между источником и приемником ставится повторитель. Он получает сигнал еще без искажения и попросту его повторяет — усиливает.

2.20.Технологии локальных вычислительных сетей. (Ethernet, Token-Ring, Fast Ethernet).

Сетевая архитектура сочетает (объединяет) метод доступа сети, топологию сети и сетевые аппаратные средства для создания работоспособности компьютерной сети. Архитектура объединяет аппаратные и программные средства двух нижних уровней модели OSI. Каждой сетевой архитектуре соответствует свой формат кода.

Ethernet – сетевая архитектура, разработана в 1975 г. фирмами Xerox, Intel, DEC. Сейчас на 10 МегаБит/сек, 100 и 1000 МегаБит/сек (1Гбит/сек). Первая сеть Ethernet – был использован толстый коаксиальный кабель (затем витая пара). Основные характеристики:

• Метод доступа – CSMA/CD

• Топология: Шина и «Звезда», «Дерево».

• Аппаратные средства – все типы кабелей: коаксиальный (и тонкий, и толстый), витая пара и оптоволокно. - Стандарт – IEEE 802.3.

Стандарты Ethernet на 10 Мбит/сек:

1. 1 0 Base T (10Мбит/сек) – 2 пары из 4, Base – обозначение всех этих стандартов, T – витая пара (UTP, STP, FTP).

• Топология – «Звезда». Должен быть концентратор (HUB).

• Метод доступа – «Общая шина».

• До 1024 сетевых узлов (компьютеров).

• Правило «4 концентраторов» - между рабочими станциями не должно быть больше 4 концентраторов (HUB) (на остальных сигнал слабее). -Максимальная длина – 100 м.

2. 1 0 Base 2

• максимальная длина сегмента ~200м

• Топология – «Шина».

Эта схема дешевле, но пропускная способность такая же.

• Количество узлов до 100 ПК. (2*100, 185 – макс. Длина сегмента).

• Можно использовать репитеры, схема получается длиннее.

• П равило 5.4.3. (5- сегментов, подключаются 4 репитера и можно подключить 3 станции).

• Общая длина сети 185*5=925 м. -ПК до 100 – общее количество до 30 – на сегмент ПК.

3. 10 Base 5

• толстый коаксиальный кабель, - топология «Шина»,

• максимальная длина сегмента 500 м. Правило 5.4.3. 500*5=2 500 м – общая длина сети.

• До 100 ПК на один сегмент, общее количество ПК 100*3=300 ПК

4. 1 0 Base FL

• кабель оптоволокно (FL); -топология «Звезда»;

• специальные оптоволоконные концентраторы;

• длина сегмента до 2 000 м; -количество ПК

Token-Ring

Разработчик IBM

• метод доступа – передача маркера по кольцу; -топология «Звезда» (кольцо в звезде); -специальные концентраторы MAU (сетевые адаптеры);

• 4, 16 Мбит/сек; -витая пара (UTP, STP);

Сетевые адаптеры уникальны, отличаются от Ethernet.

• формат кадра отличный от формата Ethernet; -стандарт IEEE 802.5.

Fast Ethernet (Ethernet 100 Мбтит/сек).

• топология «Звезда»; -CSMA/CD;

1. 100 Base T4

• витая пара UTP (3. 4. 5- категории); -4 пары из 4; -можно использовать старую существующую кабельную систему.

2. 100 Base TX

• UTP, STP (5 категория); -2 пары из 4.

3. 100 Base FX

• двужильный оптоволоконный кабель (F - Fiber - оптоволокно); -топология «Звезда».