Назначение ЭМ ВОС. Методы доступа в ЛВС. Стандарт Сети Token Ring (стр. 3 из 4)

· ограничение количества узлов

В топологии сети звезда у главного звена может быть 8 или 16 портов, поэтому множество компьютеров подключить невозможно. Но сразу замечу, что данная проблема решается путем подсоединения дополнительного центрального узла:

· затухание сигналов

Надо отметить, что проблему затухания сигналов проще решить именно в топологии сети звезда, чем в общей шине, так как центральный элемент передает сигналы с одинаковой амплитудой, что логично.

· использование не по max канала связи

· сложность реализации

Вся сложность в топологии сети звезда ложиться на главное звено, в котором очень сложно реализовать сразу кодовое и скоростное преобразования, когда у нас будут разнородные сети.

Топология сети кольцо

Давайте начнем с нашей топологией общая шина, вот она на рисунке:

Мы просто соединяем наши концы магистрали друг с другом. И вот что у нас выходит (уж как смог нарисовать):

На рисунке уже изображена топология сети кольцо. Т.е. теперь у нас каждый персональный компьютер подсоединен к соседним компьютерам. И, соответственно, в топологии сети кольцо передавать данные он может только переднему соседу, а получать только от заднего соседа. Этим мы экономим общую рабочую силу, так как в сети при приеме и при передаче работает только один приемник и один передатчик.

Топология сети кольцо отличается от остальных тем, что выполняет функции повторителя (происходит ретрансляция приходящего сигнала на каждой рабочей станции). От звезды наша топология сети кольцо отличается еще и тем, что нет явно выраженного центрального элемента, хотя один компьютер и является управляющим в нашей локальной сети.

Так же из-за отсутствия центрального элемента и соединенной магистрали, топология сети кольцо является более устойчивой, чем пройденные топологии. И свободно можно управляться с большим объемом передаваемых данных, ведь у нас нет ни каких промежуточных звеньев цепи, да и не могут появиться различные коллизии в нашей локальной сети.

К сожалению, выход хотя бы одного персонального компьютера из строя рушит полностью всю нашу топологию сети кольцо. Для обеспечения дополнительной надежности прокладывают вторую линию передачи данных, параллельную основной. Это способствует передачи данных в разные стороны:

В топологии сети кольцо данное решение в разы увеличивает надежность сети, и происходит увеличение передачи данных. Вот мы и рассмотрели все основные используемые топологии сетей. Надо заметить, что существуют и еще их разновидности, которые представляют собой просто смесь из пройденных топологий. Например, топологию сети кольцо частенько в фирмах применяют совместно с топологией сети звезда. Т.е. каждый отдел является кольцом, от которого отходит магистраль к главному компьютеру, образуя звезду.

Не случайно мы рассмотрели все три базовые топологии компьютерных локальных сетей и не выделили лучшей. Это сделано из-за того, что в каждом конкретном случае может подходить конкретная топология. Это может быть связанно и со структурой сети, и с денежными возможностями компании и множества других причин.

Формат протокола стандарта сети Ethernet и принцип работы

Ethernét (этернет, от лат. aether — эфир) — пакетная технология компьютерных сетей, преимущественно локальных.

Стандарты Ethernet определяют проводные соединения и электрические сигналы на физическом уровне, формат кадров и протоколы управления доступом к среде — на канальном уровне модели OSI. Ethernet в основном описывается стандартами IEEE группы 802.3. Ethernet стал самой распространённой технологией ЛВС в середине 90-х годов прошлого века, вытеснив такие устаревшие технологии, как Arcnet, FDDI и Token ring.

В сетевых технологиях, различают такие понятия как фрейм (frame) и пакет (packet).

Новички сетевых технологий, часто делают ошибки в использовании этих терминов и считают что эти термины являются синонимами, но это не так.

Давайте определимся, что же называют фреймами, а что называют пакетами.

Фреймами называют некоторое число байт, которые содержат в себе заголовк Layer 2 OSI и концевик, вместе с инкапсулированными данными (в инкапсулированных данных обычно содержатся так же другие заголовки, других уровней).

Пакетами же часто описывают Layer 3 заголовок вместе с данными. (так же инкапсулированы могут заголовки вышестоящих уровней), но уже без заголовка Layer 2 и концевика (trailer).

Используя знания, полученные в предыдущих статьях, мы знаем, что hub это устройство первого уровня (то есть устройство не знает ни о какой информации, оно не знает о Layer 2 заголовках, и тем более уж о Layer 3).

Но, в то же время, Switch обычно это Layer 2 устройство (то есть оно понимает заголовок Layer 2 Header) и исходя из этого может делать некоторые действия (например брать MAC адрес получателя, искать к какому порту этот MAC-адрес привязан и отправлять фрейм только туда и никуда больше.).

Так же существуют и Layer 3 коммутаторы.

Итак, спецификация Ethernet. Давайте поговорим о ней. Какие они были, какие они сейчас.

Первым основателем Ethernet спецификации стала такая компания как DIX , на самом деле это группа компаний: Digital Equipment Corp, Intel , Xerox.

В начале 1980х годах, IEEE стандартизировала технологию Ethernet , эта технология разделялась на две части:

802.3 Media Access Control (MAC)

802.2 Logical Link Control (LLC)

Существует несколько версий Ethernet фрейма, давайте рассмотрим их.

1. Ethernet DIX.

2. IEEE Ethernet 802.3.

3. IEEE 802.3 с SNAP заголовком.

Теперь разберем поля поподробнее.

1. Preamble – преамбула, существует во всех версиях Ethernet кадра. Но есть некоторые отличия.

Эти отличия есть между DIX версией и остальными.

В DIX версии, это поле занимало 8 байт.

Вообще, что такое преамбула вообще? Это некая совокупность 0 и 1, которая используется для синхронизации. То есть говорит ресиверу, что будет принят ethernet кадр.

В DIX преамбула была 8 байт, семь первых байтов содержало последовательность 10101010 и так семь раз (7 байт), последний 8-ой байт выглядел так: 10101011.

В 802.3 преамбула стала 7 байт, которые так содержало последовательность 10101010 (7 раз, 7 байт) и было добавлено еще одно поле, которое назвали SD (Start of Frame Delimiter ), что означает : начало ethernet кадра.

Собственно тоже самое что и в DIX реализации, только выделено дополнительное поле. Вместо одного как в DIX’е.

2. Destination address – адрес получателя. MAC адрес. – 6 байт.

3. Source address – адрес отправителя. MAC адрес. – 6 байт.

4. Length – длина фрейма. Это поле указывает на размер фрейма целиком, для того, чтоб получатель мог “предсказать” окончание пакета. Размер поля 2 байта.

5. Data – непосредственно сами данные, их размер может варьироваться от 46 до 1500 байт.

6. FCS – проверка целостности фрейма.

Эти поля относятся к первой части 802.3 Ethernet – MAC.

Так же присутствует как мы помним и вторая часть LLC, давайте рассмотрим ее поля.

DSAP – Destination Service Access Point. 1 байтовое поле. Это точка доступа к сервису системы получателя, которая указывает на то, в каком месте системы получателя буферов памяти следует разместить данные фрейма.

SSAP – Source Service Access Point – так же 1 байтовое поле. Это точка доступа к сервису системы отправителя, которая указывает на то, в каком месте системы отправителя буферов памяти следует разместить данные фрейма.

Control. Управление. Размер поля 1-2 байта. Это поле указывает на тип сервиса, который необходим для данных. В зависимости от того, какой сервис нужно предоставить, поле может быть как 1 так и 2 байта.

Заголовок SNAP – занимает 5 байт. Состоит из двух полей – OUI и TYPE.

При приеме данных, приемник должен знать, какой из сетевых протоколов должен получить входящие данные (например, IP). Для этого и предназначено набор этих полей SNAP – Sub Network Access Protocol (протокол доступа к подсетям).

OUI – Код организации, 3 байта. Идентификатор организации или производителя. Совпадает с первыми 3-мя байтами MAC адреса отправителя.

TYPE – Локальный код. Поле длиной 2 байта. Функцианально это тоже самое что и Ethertype в заголовке Ethernet II.

Как же может устройство определить, какой тип ethernet кадра принимается? Ведь существует DIX формат (Ethernet II), 802.3 и 802_3 с SNAP ?

Все очень просто. Давайте рассмотрим алгоритм определения.

1. Устройство получает фрейм. Смотрит на поле Lenght/Type (помним, оно занимает 2 байта). Если значение больше чем 1518 байт (размер всего фрейма с заголовками), то это уже не Ethernet II , а 802.3 или 802.3 SNAP, потому как только в Ethernet II указывается размер в указанном поле.

2. Допустим Lenght/Type у нас больше 1518 (0×5FE).

Здесь нам нужно определить, какой фрейм 802.3 или 802.3 SNAP. Это делается на основе заголовка LLC (802.2), таких как DSAP,SSAP и SNAP. Заметим, что SNAP это расширение заголовков DSAP и SSAP (Сервисов стало настолько много, что в 1 байте не удавалось закодировать тот или иной сервис и пришлось создавать еще одну реализацию, которая называется 802.3 SNAP).

SSAP и DSAP обычно принимают одно и тоже значение. Поле Control принимает обычно значение 0×03, что означает, что нет необходимости устанавливать соединение на канальном уровне (Layer 2).

3. И все же, как определить какой формат Ethernet передается, 802.3 или 802.3 SNAP?

Если передается кадр с SNAP, то значение первого и второго байта данных (по сути это наши SSAP и DSAP) равны 0xAA, а третьего (по сути нашего Control) равняется 0×03.