Назначение ЭМ ВОС. Методы доступа в ЛВС. Стандарт Сети Token Ring (стр. 2 из 4)

В пределах семантики иерархического представления модели OSI Сетевой уровень отвечает на запросы обслуживания от Транспортного уровня и направляет запросы обслуживания на Канальный уровень.

Пример: IP/IPv4/IPv6 (Internet Protocol), IPX (Internetwork Packet Exchange, протокол межсетевого обмена), X.25 (частично этот протокол реализован на уровне 2) CLNP (сетевой протокол без организации соединений), IPsec (Internet Protocol Security), ICMP (Internet Control Message Protocol), RIP (Routing Information Protocol), OSPF (Open Shortest Path First), ARP (Address Resolution Protocol).

Канальный уровень (англ. Data Link layer)

Канальный уровень (англ. Data Link layer) — уровень сетевой модели OSI, который предназначен для обеспечения взаимодействия сетей на физическом уровне и контроля за ошибками, которые могут возникнуть. Полученные с физического уровня данные он упаковывает во фреймы, проверяет на целостность, если нужно исправляет ошибки (посылает повторный запрос поврежденного кадра) и отправляет на сетевой уровень. Канальный уровень может взаимодействовать с одним или несколькими физическими уровнями, контролируя и управляя этим взаимодействием. Спецификация IEEE 802 разделяет этот уровень на 2 подуровня — MAC (Media Access Control) регулирует доступ к разделяемой физической среде, LLC (Logical Link Control) обеспечивает обслуживание сетевого уровня.

На этом уровне работают: коммутаторы, мосты.

В программировании этот уровень представляет драйвер сетевой платы, в операционных системах имеется программный интерфейс взаимодействия канального и сетевого уровней между собой, это не новый уровень, а просто реализация модели для конкретной ОС. Примеры таких интерфейсов: ODI, NDIS

Физический уровень (англ. Physical layer)

Самый нижний уровень модели предназначен непосредственно для передачи потока данных. Осуществляет передачу электрических или оптических сигналов в кабель или в радиоэфир и, соответственно, их приём и преобразование в биты данных в соответствии с методами кодирования цифровых сигналов. Другими словами, осуществляет интерфейс между сетевым носителем и сетевым устройством.

На этом уровне работают концентраторы (хабы), повторители (ретрансляторы) сигнала и медиаконверторы.

Функции физического уровня реализуются на всех устройствах, подключенных к сети. Со стороны компьютера функции физического уровня выполняются сетевым адаптером или последовательным портом. К физическому уровню относятся физические, электрические и механические интерфейсы между двумя системами. Физический уровень определяет такие свойства среды сети передачи данных как оптоволокно, витая пара, коаксиальный кабель, спутниковый канал передач данных и т. п. Стандартными типами сетевых интерфейсов, относящимися к физическому уровню, являются: V.35, RS-232C, RS-485, RJ-11, RJ-45, разъемы AUI и BNC.

Протоколы: IRDA, USB, EIA RS-232, EIA-422, EIA-423, RS-449, RS-485, Ethernet (включая 10BASE-T, 10BASE2, 10BASE5, 100BASE-TX, 100BASE-FX, 100BASE-T, 1000BASE-T, 1000BASE-SX и другие), 802.11Wi-Fi, DSL, ISDN, SONET/SDH, GSM Um radio interface, IEEE 802.15, ITU и ITU-T, Firewire, TransferJet, Etherloop, ARINC 818, G.hn/G.9960.

Базовые топологии компьютерных локальных сетей

Локальная сеть представляет собой сборище некоторого количества компьютеров, которые расположены на небольшом расстоянии друг от друга. Но в данной лекции мы будет рассматривать основные базовые топологии сети. Давайте для начала разберемся, что мы будем понимать под этим.

И так, под топологией компьютерных сетей мы будем понимать физическое расположение компьютеров относительно друг друга в сети и способу их соединения между собой. Так же вы должны понимать, что топология локальных сетей всегда относиться именно к локальным сетям (для запоминания буду указывать данный аспект в названии). Просто в глобальных сетях базовая топология сети не важна, так как мы знаем, что сети с коммутацией пакетов передают данные по различным маршрутам, да и базовые топология сети (глобальной) скрыта от наших глаз.

Топология компьютерных локальных сетей определяет такие параметры как:

- надежность работы

- возможность расширения сети

- управление обменом данных

- выбор кабельной линии связи

С математической точки зрения под топологией локальных сетей подразумевается граф, где вершинами является персональные компьютеры и различное коммуникационное оборудование, а ребрами являются как раз таки виды физической связи устройств. Но у нас не математика, поэтому графы в топологии компьютерных локальных сетей называются рабочими станциями, о которых мы говорили на ранних лекциях.

Топология сети общая шина

На рисунке все компьютеры подключены к общей шине или магистрали (провод, который соединяет все ПК в одну локальную сеть). Главной отличительной чертой топологии сетей общая шина является равноправие всех рабочих станций, т.е. компьютеров, а поддерживаемым видом связи является полудуплексная связь (т.е. поочередным обмен данными по одному и тому же каналу передачи данных). Давайте не заходить вглубь, а сразу перейдем к достоинствам и недостаткам топологии сети общая шина.

Достоинства топологии сети общая шина

· надежность сети очень высокая

Очевидно, что при выходе из стоя любого компьютера, основная линия связи останется цела и сможет легко функционировать.

· возможность полноценной передачи информации

Данный пункт подразумевает, что происходит передача пакетов абсолютно всем подсоединенным компьютерам, т.е. не надо множество раз отправлять данные на каждый компьютер в сети.

· легкая расширяемость

Для увеличения количества компьютеров в сети достаточно просто подключить его к нашей общей шине и вуаля. Т.е. даже ребенок сможет с данной технологией совладать.

· легкость в управлении

Контроль над сетью так же не является особо сложным элементом в топологии сети общая шина, поэтому ставим очередной плюс.

Недостатки топологии сети общая шина

Мы с вами познакомились с общими принципами топологии сети общая шина и с преимуществами. Теперь можно и поговорить о недостатках данной топологии.

· обрыв шины

Если выходит из строя компьютера (рабочая станция), то это поправимо, а вот обрыв шины (главного проводка, на котором и держится вся технология) ведет к неминуемой гибели всей сети.

· сложность нахождения поломки

У нас абсолютно все сетевые адаптеры находятся в рабочем состоянии, поэтому процесс нахождения неисправного сетевого оборудования на нише является очень трудным.

· сложность сетевой кары

Сетевая карта при топологии сети общая шина устроена сложнее, так как ей приходится дополнительно бороться с различными коллизиями, возникающими в сети.

· Терминаторы. Чтобы предотвратить отражение электрических сигналов, на каждом конце кабеля устанавливают терминаторы (terminators), поглощающие эти сигналы. Все концы сетевого кабеля должны быть к чему-нибудь подключены, например к компьютеру или к баррел-коннектору — для увеличения длины кабеля. К любому свободному — неподключенному — концу кабеля должен быть подсоединен терминатор, чтобы предотвратить отражение электрических сигналов..

чтобы не возникало отражений, обязательно на концах кабеля должны присутствовать терминаторы, что само по себе несет дополнительную трудность.

Вот мы и рассмотрели основные достоинства и недостатки топологии сети - общая шина. Я могу сказать, что именно данную топологию используют во многих школах, так как она действительно не требует особых умений и специальных знаний в области телекоммуникационных систем. Далее мы познакомимся с двумя оставшимися топологиями и так же рассмотрим их преимущества и недостатки.

Топология сети звезда

Мы уже с вами рассматривали иерархическую структуру построения, так вот топология сети звезда является как бы частным случаем данной структуры. Т.е. в центре стоящее устройство выполняет функции коммутатора (switch): соединяет компьютеры друг с другому, естественно после подачи сигнала одним из них.

Как мы видим из рисунка, центральным звеном в топологии сети звезда выступает концентратор, но на данном месте может находиться и еще один компьютер. Надо заметить, что у главной части топологии сети звезда состав оборудования более мощный и, конечно же, более сложный, т.к. все функции выполняются именно на нем.

Если центральным звеном в топологии сети звезда является концентратор, то происходит передача информации сразу всех рабочим станциям локальной сети, т.е. кроме отсутствия магистрали у нас будет топология сети общая шина. А вот с компьютером в центре все происходит централизованно и различные конфликты, при передаче данных от одной рабочей станции к другой, становятся просто неосуществимы. И ни о каком равноправии, как в предвидущей топологии говорить не приходится, ведь именно главный элемент управляет и контролирует все происходящее.

Давайте поговорим о надежности топологии сети звезда. Выход из рабочего состояния одного из звеньев нашей топологии ни как не повлияет на работу всего механизма звезды, а вот выход из строя центрального компонента убивает сразу все локальную сеть. Поэтому необходимо уделять самое пристальное внимание именно центральной части топологии локальной сети звезда.

Положительные стороны топологии сети звезда

· понятная структура

· простой контроль за надежностью

Проблемы топологии сети звезда

Мы изучаем в каждой топологии сети ее проблемы. Но зачем это нужно? А дело все в том, что для каждой определенной цели существуют свой набор предпочтений, которые являются наиболее важными. Т.е. и вы можете, исходя из преимуществ и недостатков, определить какая же топология вам наиболее подходит. А теперь давайте рассмотрим основные проблемы, которые существуют у топологии сети звезда: