Principiul construirii rețelelor de calculatoare. Principii generale de construire a rețelelor de calculatoare și definiții de bază

La crearea rețelelor de calculatoare, dezvoltatorii lor au trebuit să rezolve multe probleme. În această secțiune le vom lua în considerare doar pe cele mai importante dintre ele și în succesiunea în care au apărut în mod natural în procesul de dezvoltare și îmbunătățire a tehnologiilor de rețea.

Mecanismele de interacțiune a computerelor într-o rețea împrumută foarte mult din schema de interacțiune dintre un computer și dispozitivele periferice, așa că să începem analizarea principiilor funcționării rețelei din acest caz „pre-rețea”.

Comunicarea între un computer și dispozitivele periferice.

Pentru a face schimb de date între computer și un dispozitiv periferic (PU), computerul are un extern interfata(Fig. 1.6), adică un set de fire care conectează un computer și un dispozitiv periferic, precum și un set de reguli pentru schimbul de informații de-a lungul acestor fire (uneori în locul termenului interfata termenul este folosit protocol - Vom vorbi mai multe despre acești termeni importanți mai târziu) Exemple de interfețe folosite în computere sunt interfața paralelă Centronics, destinată de obicei pentru conectarea imprimantelor, și interfața serială RS-232C, prin care se conectează un mouse, un modem și multe alte dispozitive. Interfața este implementată pe partea computerului printr-o combinație de hardware și software: un controler PU și un program special care controlează acest controler, care este adesea numit conducător auto dispozitivul periferic corespunzător.

Pe partea CP, interfața este cel mai adesea implementată de un dispozitiv de control hardware, deși se găsesc și dispozitive periferice controlate de software.

Programul executat de procesor poate face schimb de date folosind comenzi de intrare/ieșire cu orice module conectate la magistrala internă a computerului, inclusiv controlerele PU.

Dispozitivele periferice pot primi de la computer atât date, de exemplu, octeți de informații care trebuie tipăriți pe hârtie, cât și comenzi de control, ca răspuns la care unitatea de control poate efectua acțiuni speciale, de exemplu, mutarea capului discului la nivelul dorit. urmăriți sau împingeți o coală de hârtie din imprimantă. Un dispozitiv periferic folosește interfața externă a computerului nu numai pentru a primi informații, ci și pentru a transmite informații către computer, adică schimbul de date prin interfața externă este de obicei bidirecțional. De exemplu, chiar și o imprimantă, care prin natura sa este un dispozitiv de ieșire a informațiilor, returnează computerului date despre starea sa.

Controlerele PU primesc comenzi și date de la procesor în bufferul lor intern, adesea numit registru sau port, apoi execută! transformările necesare ale acestor date și comenzi în conformitate cu formatele pe care unitatea de control le înțeleg și le trimite către interfața externă.

Distribuția responsabilităților între controler și driverul PU poate fi diferită, dar de obicei controlerul execută un set de comenzi simple pentru a controla PU, iar șoferul folosește aceste comenzi pentru a forța dispozitivul să efectueze acțiuni mai complexe în conformitate cu un anumit algoritm. De exemplu, un controler de imprimantă poate suporta comenzi de bază precum „Print character”, „Line feed”, „Carriage return”, etc. Driverul de imprimantă, folosind aceste comenzi, organizează tipărirea liniilor de caractere, împărțind un document în pagini și alte funcţii de nivel superior.operaţii. Pentru același controler, puteți dezvolta drivere diferite care vor controla această unitate de control în moduri diferite - unele sunt mai bune, altele sunt mai rele - în funcție de experiența și abilitățile programatorilor care le-au dezvoltat.

Orez. 1.6. Comunicarea între un computer și un dispozitiv periferic.

Să luăm în considerare o schemă pentru transferul unui octet de informații de la un program de aplicație la un dispozitiv periferic. Programul care trebuie să facă schimb de date cu unitatea de control contactează șoferul acestui dispozitiv, spunându-i ca parametru adresa octetului de memorie care trebuie transferat. Driverul încarcă valoarea acestui octet în tamponul controlerului PU, care începe să transmită secvenţial biţi în linia de comunicaţie, reprezentând fiecare bit cu un semnal electric corespunzător. Pentru a clarifica dispozitivului de control PU că transmiterea octetului începe, înainte de a transmite primul bit de informație, controlerul PU generează un semnal de pornire cu o formă specifică, iar după transmiterea ultimului bit de informare - un semnal de tabel. Aceste semnale sincroniza transfer de octeți. În plus față de biții de informații, controlerul poate transmite un bit de paritate pentru a crește fiabilitatea schimbului. Dispozitivul de control, după ce a detectat bitul de pornire pe linia corespunzătoare, efectuează acțiuni pregătitoare și începe să primească biți de informații, formând un octet din aceștia în tamponul său de primire. Dacă transferul este însoțit de un bit de paritate, atunci se verifică corectitudinea transferului: dacă transferul este finalizat corect, semnul de finalizare a recepției informațiilor este setat în registrul corespunzător al dispozitivului de control.

De obicei, driverul este responsabil pentru cele mai complexe funcții de protocol (de exemplu, calcularea sumei de control a unei secvențe de octeți transmiși, analiza stării unui dispozitiv periferic, verificarea executării corecte a unei comenzi). Dar chiar și cel mai primitiv driver de controler trebuie să accepte cel puțin două operațiuni: „Preluați datele de la controler în RAM” și „Transfer date din RAM la controler”.

Există atât interfețe foarte specializate, potrivite pentru conectarea unei clase restrânse de dispozitive (de exemplu, monitoare grafice de înaltă rezoluție de la Vista), cât și interfețe de uz general, care sunt standard și vă permit să conectați diverse dispozitive periferice. Un exemplu de astfel de interfață este interfața RS-232C, care este suportată de multe terminale, imprimante, plottere, șoareci și multe alte dispozitive.

Rețea de calculatoare, rețea de date - un sistem de comunicare între calculatoare și/sau echipamente informatice (servere, routere și alte echipamente). Diverse fenomene fizice pot fi folosite pentru a transmite informații, de obicei diverse tipuri de semnale electrice sau radiații electromagnetice.

O rețea de calculatoare este o colecție de computere și diverse dispozitive care asigură schimbul de informații între computerele din rețea fără a utiliza vreun mediu de stocare intermediar.

Întreaga varietate de rețele de calculatoare poate fi clasificată în funcție de un grup de caracteristici:

repartizarea teritorială;

Apartenența departamentală;

Viteza de transfer de informații;

Tipul de mediu de transmisie.

Prin afiliere se disting rețelele departamentale și de stat. Cele departamentale aparțin unei singure organizații și sunt situate pe teritoriul acesteia. Rețelele guvernamentale sunt folosite în agențiile guvernamentale..

Pe baza vitezei de transfer a informațiilor, rețelele de calculatoare sunt împărțite în viteză mică, medie și mare

În funcție de tipul de mediu de transmisie, acestea sunt împărțite în rețele coaxiale, rețele de perechi răsucite, rețele de fibră optică, cu transmisie de informații prin canale radio și în domeniul infraroșu.

Calculatoarele pot fi conectate prin cabluri, formând o topologie personală de rețea (stea, magistrală, inel etc.).

Rețeaua globală de informațiiInternet. Scurtă descriere a informațiilor principale. resurse

Internet(abreviat din Inter conectat Net lucrări - rețele interconectate) - o rețea globală de telecomunicații de informații și resurse de calcul. Servește drept bază fizică pentru World Wide Web. Internetul este format din multe mii de rețele de computere corporative, științifice, guvernamentale și de acasă. Combinația de rețele de arhitecturi și topologii diferite a devenit posibilă datorită protocolului IP. Protocol Internet) și principiul de rutare a pachetelor de date.Orice utilizator are propria sa adresă IP (formată din 4 grupuri) 1) xxx.xxx.xxx.xxx.(IP-ul include țara, datele personale ale furnizorului etc.)

2) Metoda de conectare a numelor și numerelor IP se numește Domain Name Server (DNS).

Com site-uri comerciale

Guvernul guvernamental

Mil militar

Educational

Ru(ua, uk, etc.) country

De bază Resurse int. :

1) e-mail

2) motoarele de căutare

3) arhivați fișiere-ftp

4) baze de date: Gopher, WWW, WAIS

5) teleconferințe: Telnet

6) Telefonie prin internet: VoIP (Skype...)

7) inf. resurse (servicii):TRICKLE

8) Help Desk: WHOIS

9) sociale servicii (contact etc.)

Substantiv sistem de livrare a informațiilor pe mai multe niveluri. către utilizator.Principalele fenomene. protocoale TCP/ IP

Baza pentru organizarea accesului la resursele de Internet și construirea unei adrese sunt următoarele principii și concepte:

1) extensibilitate (noile adrese ar trebui să se potrivească cu ușurință în URI( Identificator uniform de resurse))

2) completitudine3) lizibilitate

1. Metode de transfer de date. Medii de stocare fizică. (cu fir și fără fir)

Datele digitale sunt transmise de-a lungul conductorului prin schimbarea tensiunii curente: fără tensiune - „0”, există tensiune - „1”. Există două moduri de a transmite informații pe un mediu de transmisie fizic: digital și analogic.

La digital sau metoda de transmisie în bandă îngustă datele sunt transmise în forma sa naturală pe o singură frecvență. Metoda în bandă îngustă permite transmiterea doar a informațiilor digitale, asigură că doar doi utilizatori pot folosi mediul de transmisie la un moment dat și permite funcționarea normală doar pe o distanță limitată (lungimea liniei de comunicație nu mai mult de 1000 m). În același timp, metoda de transmisie în bandă îngustă oferă viteze mari de schimb de date - până la 10 Mbit/s și vă permite să creați rețele de computere ușor configurabile. Majoritatea covârșitoare a rețelelor locale utilizează transmisie în bandă îngustă.

Analogic Metoda de transmitere a datelor digitale asigură transmisie în bandă largă prin utilizarea semnalelor de diferite frecvențe purtătoare într-un canal.

Cu metoda de transmisie analogică, parametrii semnalului de frecvență purtătoare sunt controlați pentru transmiterea datelor digitale prin canalul de comunicație.

Semnalul de frecvență purtătoare este o oscilație armonică descrisă de ecuația:

În rețelele ierarhice de nivel înalt - globale și regionale - este de asemenea utilizat wsustransmisie trece de bandă, care prevede ca fiecare abonat să opereze pe propria frecvență în cadrul unui canal. Acest lucru asigură interacțiunea unui număr mare de abonați la rate mari de transfer de date.

Transmisia în bandă largă vă permite să combinați transmisia de date digitale, imagini și sunet într-un singur canal, ceea ce este o cerință necesară a sistemelor multimedia moderne.

Medii de stocare fizică

streamer- un dispozitiv de stocare a benzii magnetice, bazat pe principiul de funcționare - un reportofon obișnuit. Dischetă- un mediu de stocare magnetic utilizat pentru înregistrarea și stocarea repetată a datelor. HDD- informatiile se inregistreaza pe placi dure (aluminiu sau sticla) acoperite cu un strat de material feromagnetic. În modul de funcționare, capetele de citire nu ating suprafața plăcilor din cauza stratului subțire de aer format în timpul rotației rapide a discurilor. Disc magneto-optic combină proprietățile dispozitivelor de stocare optice și magnetice. Detalii tehnice/Discul este realizat din materiale feromagnetice. CD- un mediu optic de stocare sub forma unui disc cu o gaură în centru, informația din care se citește cu ajutorul unui laser. DVD- un purtător de informații sub formă de disc, asemănător ca aspect cu un disc compact, dar cu capacitatea de a stoca o cantitate mai mare de informații datorită utilizării unui laser cu o lungime de undă mai mică decât la compact discurile convenționale. HD-DVD- Tehnologie de înregistrare DVD de la Toshiba. Vă permite să înregistrați informații digitale de până la 45 de gigaocteți. Acest lucru este suficient pentru a înregistra 12 ore de videoclipuri de înaltă rezoluție pe un singur suport. Acest disc este format din trei straturi de 0,6 mm grosime, fiecare dintre acestea putând înregistra 15 GB de date. Card- un mediu de stocare destinat utilizării de către sistemele automate de prelucrare a datelor. Realizat din carton subtire, un card perforat reprezinta informatii prin prezenta sau absenta gaurilor in anumite pozitii de pe card. Bandă perforată- un mediu de stocare învechit sub formă de bandă de hârtie cu găuri. Memorie flash- un tip de memorie reinscriptibila nevolatilă cu semiconductor în stare solidă.

Blu-ray Disc (BD) este următoarea generație de format de disc optic - folosit pentru stocarea videoclipurilor de înaltă definiție (rezoluție 1920x1080 pixeli) și a datelor de înaltă densitate.

Rețele locale de calculatoare. Software.

Rețea locală de calcul unește abonații aflați la mică distanță unul de celălalt (în rază de 10-15 km). Sistemele informatice construite pe baza rețelelor locale de calculatoare oferă soluții la următoarele probleme: stocarea datelor; procesarea datelor; organizarea accesului utilizatorilor la date; transferul de date și rezultatele prelucrării acestora către utilizatori. Acest model de rețea de calculatoare se numește arhitectură client-server. Pe baza distribuției funcțiilor, rețelele locale de calculatoare sunt împărțite în peer-to-peer și two-peer. Într-o rețea peer-to-peer, computerele au drepturi egale unul în raport cu celălalt. O rețea cu două ranguri este organizată pe baza unui server pe care se înregistrează utilizatorii rețelei. Pentru rețelele moderne de calculatoare, o rețea mixtă este tipică, combinând stații de lucru și servere, unele dintre stațiile de lucru formând rețele peer-to-peer, iar cealaltă parte aparținând rețelelor cu doi peer. Obosi . Canalul de comunicație care conectează nodurile într-o rețea formează o linie întreruptă - o magistrală. Orice nod poate primi informații în orice moment și poate transmite doar atunci când magistrala este liberă. Datele (semnalele) sunt transmise de computer către magistrală. Inel . Nodurile sunt conectate într-o rețea cu curbă închisă. Transmiterea datelor se realizează într-o singură direcție. Fiecare nod, printre altele, implementează funcțiile unui repetor. El primește și transmite mesaje, și le percepe doar pe cele care îi sunt adresate. Stea . Nodurile rețelei sunt conectate la centru prin raze. Toate informațiile sunt transmise prin centru, ceea ce face relativ ușor depanarea și adăugarea de noi noduri fără a întrerupe rețeaua Următoarele dispozitive sunt folosite pentru a conecta rețelele locale. 1. Repetitor- un dispozitiv care asigură amplificarea și filtrarea unui semnal fără a modifica conținutul informațional al acestuia. 2. Pod- un dispozitiv care îndeplinește funcțiile de repetor pentru acele semnale (mesaje) ale căror adrese satisfac restricții preimpuse. Podurile pot fi locale sau la distanță. 3. Router este un dispozitiv care conectează rețele de diferite tipuri, dar utilizează același sistem de operare. Acesta este, de fapt, același pod, dar cu propria sa adresă de rețea. 4. Poarta de acces- un complex hardware și software special conceput pentru a asigura compatibilitatea între rețele folosind diferite protocoale de comunicație. Program este o înregistrare a unui algoritm pentru rezolvarea unei probleme sub forma unei secvențe de comenzi sau operatori într-un limbaj pe care un computer îl înțelege. Scopul final al oricărui program de calculator este controlul hardware-ului. Interfață interprogram- Aceasta este distribuția software-ului în mai multe niveluri interconectate. Nivelurile software sunt o piramidă, fiecare nivel superior bazându-se pe software-ul nivelurilor anterioare. Un nivel de bază al Responsabil pentru interacțiunea cu hardware-ul de bază. Nivel de sistem Nivelul de sistem este tranzitoriu. Programele de la acest nivel asigură interacțiunea altor programe de calculator cu programe de nivel de bază și direct cu hardware-ul. Nivel de servicii Programele de la acest nivel interacționează atât cu programele de la nivel de bază, cât și cu programele de la nivel de sistem. Scopul programelor utilitare (utilităților) este de a automatiza lucrările de verificare și configurare a unui sistem informatic, precum și de a îmbunătăți funcțiile programelor de sistem. Clasificarea software-ului utilitar 1. Dispeceri copierea, mutarea, redenumirea fișierelor etc. 2. Instrumente de compresie a datelor(arhivatorii). 3. Unelte de diagnostic. 4. Programe de instalare(instalații). 5. Mijloace de comunicare. 6. Instrumente de vizualizare și redare. 7. Instrumente de securitate informatică.. Strat de aplicație un set de programe de aplicație cu ajutorul cărora sunt efectuate sarcini specifice (producție, creative, divertisment și educaționale).

T tehnologie WWW . Dezvoltat în 1989 la Institutul de fizică a particulelor elementare. World wide web sau World Wide Web - un sistem care oferă acces la documente interconectate situate pe diferite computere conectate la Internet. World Wide Web este alcătuit din milioane de servere web. Practic, resursele World Wide Web sunt hipertext. Documentele hipertext postate pe World Wide Web se numesc pagini web. Mai multe pagini web, unite printr-o temă comună, design, precum și legături interconectate și situate de obicei pe același server web, sunt numite site web. Pentru a descărca și vizualiza pagini web, se folosesc programe speciale - browsere.

Structuri de construcție a șantierului: Linear, Ierarhic, complet conectat

html (Hyper Text Markup Language) este un limbaj special pentru dezvoltarea site-urilor web. esența limbajului: un limbaj de instrucțiuni, conține comenzi (etichete) care marchează pagina după anumite reguli.

Structurahtmldoc: 1) o linie care conține informații despre versiunea HTML 2) partea antet (determinată de etichetă). ) 3) Corp, care include conținutul documentului (site-ul)

E-mail.(Engleză) e-mail, e-mail, din engleza poștă electronică) - tehnologia și serviciile pe care le oferă pentru trimiterea și primirea de mesaje electronice (numite „scrisori” sau „e-mailuri”) printr-o rețea de calculatoare distribuită (inclusiv globală). Principala diferență față de alte sisteme de transmisie a mesajelor este posibilitatea livrării întârziate și un sistem dezvoltat de interacțiune între independenți servere de mail. Protocolul de transmitere a scrisorilor SMPT ( Protocol simplu de transfer de e-mail) – modern, (UUCP) – învechit.

VVPupkin @ mail .ru

stare de serviciu personal

adresa de transfer a adresei

Formatul mesajului e-mail este reglementat de documentul RPC-822

25) Metode ale matematicii aplicate. Progresul în știința informației computaționale este determinat de succesul integrării disciplinelor de programare, matematică și speciale. În cadrul acestei științe, domeniile geometriei computaționale și experimentului computațional se dezvoltă cu succes. Iar crearea și utilizarea metodelor pentru rezolvarea numerică a problemelor matematice este a treia direcție - matematică computațională sau aplicată. Conține două secțiuni: analiza numerică a funcțiilor și metodele de calcul pentru rezolvarea ecuațiilor. Primul este dedicat studiului obiectelor sau metodelor matematice, indiferent de originea și domeniul lor de aplicare. Aceasta include studiul algoritmilor aproximativi pentru analiză matematică, metode de algebră liniară, aproximarea funcțiilor, diferențierea și integrarea numerică și rezolvarea ecuațiilor neliniare. A doua secțiune examinează modele matematice și rezolvă probleme de fizică matematică, numite și probleme de rezolvare a ecuațiilor cu diferențe parțiale, pentru domenii specifice de cunoaștere aplicate. Aici sunt luate în considerare metodele numerice de rezolvare a ecuațiilor diferențiale, integrale, integro-diferențiale, precum și metodele matematice, metodele de optimizare și controlul optim. Cele mai complexe probleme moderne de fizică matematică sunt descrise prin sisteme neliniare de ecuații diferențiale și integrale. Rezolvarea unei probleme matematice pe calculator constă dintr-o serie de etape: aproximarea problemei, interpolarea acesteia, discretizarea, formarea și rezolvarea unui sistem de ecuații algebrice, analiza erorilor În practica ingineriei se folosesc trei tipuri de pachete matematice: biblioteci de programe pentru calcule matematice; pachete specializate pentru rezolvarea problemelor matematice specifice; sisteme de programare matematică. Pachetul matematic MathCad combină capabilitățile de a efectua calcule și de a pregăti documente științifice și tehnice formatate.

Există o serie de principii pentru construirea unui LAN pe baza componentelor discutate mai sus. Astfel de principii sunt numite și topologii.

Topologii de rețele de calculatoare

Topologie în stea

Conceptul de topologie de rețea stea provine din domeniul calculatoarelor mainframe, în care mașina principală primește și procesează toate datele de la dispozitivele periferice ca nod activ de procesare. Acest principiu este utilizat în sistemele de comunicare de date, cum ar fi e-mailul RELCOM. Toate informațiile dintre două stații de lucru periferice trec prin nodul central al rețelei de calculatoare.

Fig.1 Topologie stea

Debitul rețelei este determinat de puterea de calcul a nodului și este garantat pentru fiecare stație de lucru. Nu există coliziuni de date.

Cablajul este destul de simplu, deoarece fiecare stație de lucru este conectată la un nod. Costurile de cablare sunt mari, mai ales atunci când nodul central nu este situat geografic în centrul topologiei.

La extinderea rețelelor de calculatoare, conexiunile prin cablu realizate anterior nu pot fi utilizate: trebuie așezat un cablu separat de la centrul rețelei la noul loc de muncă.

Topologia stea este cea mai rapidă dintre toate topologiile de rețea de calculatoare, deoarece transferul de date între stațiile de lucru trece printr-un nod central (dacă performanța acestuia este bună) pe linii separate utilizate doar de aceste stații de lucru. Frecvența solicitărilor de transfer de informații de la o stație la alta este scăzută în comparație cu cea realizată în alte topologii.

Performanța unei rețele de calculatoare depinde în primul rând de puterea serverului central de fișiere. Poate fi un blocaj în rețeaua de calculatoare. Dacă nodul central eșuează, întreaga rețea este întreruptă.

Nodul central de control - serverul de fișiere - poate implementa mecanismul optim de protecție împotriva accesului neautorizat la informații. Întreaga rețea de calculatoare poate fi controlată din centrul acesteia.

Topologie inel.

Cu o topologie de rețea în inel, stațiile de lucru sunt conectate între ele într-un cerc, de ex. stația de lucru 1 cu stația de lucru 2, stația de lucru 3

Fig.2 Topologie inel

cu stația de lucru 4 etc. Ultima stație de lucru este conectată la prima. Legătura de comunicație este închisă într-un inel.

Pozarea cablurilor de la o stație de lucru la alta poate fi destul de complexă și costisitoare, mai ales dacă stațiile de lucru sunt situate geografic departe de inel (de exemplu, într-o linie).

Mesajele circulă regulat în cercuri. Stația de lucru trimite informații la o anumită adresă de destinație, după ce a primit anterior o solicitare de la ring. Redirecționarea mesajelor este foarte eficientă, deoarece majoritatea mesajelor pot fi trimise „pe drum” prin sistemul de cablu unul după altul. Este foarte ușor să faci o cerere de apel către toate stațiile. Durata transferului de informații crește proporțional cu numărul de stații de lucru incluse în rețeaua de calculatoare.

Principala problemă a topologiei în inel este că fiecare stație de lucru trebuie să participe activ la transferul de informații, iar dacă cel puțin una dintre ele eșuează, întreaga rețea este paralizată. Defecțiunile la conexiunile cablurilor sunt ușor de localizat.

Conectarea unei noi stații de lucru necesită o oprire pe termen scurt a rețelei, deoarece inelul trebuie să fie deschis în timpul instalării. Nu există nicio limită pentru lungimea unei rețele de calculatoare, deoarece aceasta este determinată în cele din urmă doar de distanța dintre două stații de lucru.

Fig.3 Structura unui circuit inel logic

O formă specială de topologie de inel este o rețea de inel logic. Din punct de vedere fizic, este montat ca o conexiune de topologii stea. Stelele individuale sunt pornite folosind comutatoare speciale (în engleză: Hub), care în rusă sunt uneori numite și „hubs”. În funcție de numărul de stații de lucru și de lungimea cablului dintre stațiile de lucru, se folosesc hub-uri active sau pasive. Hub-urile active conțin în plus un amplificator pentru conectarea a 4 până la 16 stații de lucru. Hub-ul pasiv este pur un dispozitiv splitter (pentru maximum trei stații de lucru). Gestionarea unei stații de lucru individuale într-o rețea de inel logică este aceeași ca într-o rețea de inel obișnuită. Fiecărei stații de lucru i se atribuie o adresă corespunzătoare, prin care se transferă controlul (de la senior la junior și de la junior la senior). Conexiunea este întreruptă doar pentru nodul din aval (cel mai apropiat) al rețelei de calculatoare, astfel încât numai în cazuri rare poate fi întreruptă funcționarea întregii rețele.

Topologie magistrală.

Cu o topologie magistrală, mediul de transmitere a informațiilor este reprezentat sub forma unei căi de comunicație accesibilă tuturor stațiilor de lucru, la care trebuie conectate toate. Toate stațiile de lucru pot comunica direct cu orice stație de lucru din rețea.

Fig.4 Topologia magistralei

Stațiile de lucru pot fi conectate sau deconectate de la acesta în orice moment, fără a întrerupe funcționarea întregii rețele de calculatoare. Funcționarea unei rețele de calculatoare nu depinde de starea unei stații de lucru individuale.

Într-o situație standard, o rețea de magistrală Ethernet utilizează adesea un cablu subțire sau un cablu Cheapernet cu un conector T. Oprirea și mai ales conectarea la o astfel de rețea necesită o întrerupere a autobuzului, care perturbă fluxul de informații în circulație și provoacă înghețarea sistemului.

Noile tehnologii oferă cutii de priză pasive prin care stațiile de lucru pot fi oprite și/sau pornite în timp ce rețeaua de calculatoare funcționează.

Datorită faptului că stațiile de lucru pot fi pornite fără a întrerupe procesele de rețea și mediul de comunicare, este foarte ușor să ascultați cu urechea informațiile, de exemplu. informații de ramură din mediul de comunicare.

Într-o rețea LAN cu transmisie directă (nemodulată) de informații, poate exista întotdeauna o singură stație care transmite informații. Pentru a preveni coliziunile, în majoritatea cazurilor, se utilizează o metodă de divizare în timp, conform căreia fiecărei stații de lucru conectate i se acordă un drept exclusiv de a utiliza canalul de transmisie a datelor în anumite momente în timp. Prin urmare, cerințele pentru lățimea de bandă a rețelei de calculatoare sub sarcină crescută sunt reduse, de exemplu, atunci când sunt introduse noi stații de lucru. Stațiile de lucru sunt conectate la magistrală prin intermediul dispozitivelor TAP (Terminal Access Point). TAP este un tip special de conexiune la cablu coaxial. Sonda în formă de ac este introdusă prin carcasa exterioară a conductorului exterior și stratul dielectric la conductorul interior și este conectată la acesta.

Într-un LAN cu transmisie de informații în bandă largă modulată, diverse stații de lucru primesc, după caz, o frecvență pe care aceste stații de lucru pot trimite și primi informații. Datele transmise sunt modulate la frecvențele purtătoare corespunzătoare, adică Între mediul de transmisie a informaţiei şi staţiile de lucru există modemuri pentru modulare, respectiv demodulare. Tehnologia mesajelor în bandă largă face posibilă transportarea simultană a unei cantități destul de mari de informații într-un mediu de comunicare. Pentru dezvoltarea în continuare a transportului de date discrete, nu contează ce informații inițiale sunt furnizate modemului (analogic sau digital), deoarece acestea vor fi încă convertite în viitor.

Caracteristicile topologiilor rețelelor de calculatoare sunt prezentate în tabel.

Structura arborescentă a rețelei LAN.

Fig.5 Structura arborescentă a LAN

Alături de binecunoscutele topologii ale rețelelor de calculatoare: inel, stea și magistrală, în practică se folosește și o structură combinată, de exemplu o structură arborescentă. Se formează în principal sub formă de combinații ale topologiilor de rețele de calculatoare menționate mai sus. Baza arborelui unei rețele de calculatoare este situată în punctul (rădăcină) în care sunt colectate liniile de comunicare de informații (ramuri de copac).

Rețelele de calculatoare cu o structură arborescentă sunt utilizate acolo unde aplicarea directă a structurilor de rețea de bază în forma lor pură nu este posibilă. Pentru a conecta un număr mare de stații de lucru, se folosesc amplificatoare de rețea și/sau comutatoare conform plăcilor adaptoare. Un comutator care are simultan funcții de amplificator se numește hub activ.

În practică, se folosesc două soiuri, care asigură conectarea a opt sau, respectiv, șaisprezece linii.

Un dispozitiv la care pot fi conectate maximum trei stații se numește hub pasiv. Un hub pasiv este de obicei folosit ca splitter. Nu are nevoie de amplificator. Condiția prealabilă pentru conectarea unui hub pasiv este ca distanța maximă posibilă până la stația de lucru să nu depășească câteva zeci de metri.

Tipuri de construcție a rețelei prin metode de transmitere a informațiilor

Rețeaua locală Token Ring

Acest standard a fost dezvoltat de IBM. Mediul de transmisie utilizat este pereche răsucită neecranată sau ecranată (UPT sau SPT) sau fibră optică. Viteza de transfer de date 4 Mbit/s sau 16 Mbit/s. Metoda Token Ring este utilizată ca metodă de control al accesului stațiilor la mediul de transmisie. Principalele prevederi ale acestei metode:

dispozitivele sunt conectate la rețea folosind o topologie inel;

toate dispozitivele conectate la rețea pot transmite date numai după ce au primit permisiunea de a transmite (token);

În orice moment, doar o stație din rețea are acest drept.

Tipuri de pachete

IBM Token Ring utilizează trei tipuri principale de pachete:

pachet de control/date (Data/Command Frame);

jeton (Jeton);

resetare pachet (Abort).

Management/Pachet de date. Cu acest pachet poți face

transmiterea de date sau comenzi pentru controlul funcționării rețelei.

Marker. O stație poate începe să transmită date numai după ce a primit un astfel de pachet.Nu poate exista decât un singur token într-un inel și, în consecință, o singură stație cu dreptul de a transmite date.

Resetați pachetul. Trimiterea unui astfel de pachet semnalează terminarea tuturor transmisiilor.

Puteți conecta computere într-o rețea folosind o topologie în stea sau în inel.

Rețeaua locală Arknet

Arknet (Attached Resource Computer NETWork) este o arhitectură de rețea locală simplă, ieftină, fiabilă și destul de flexibilă. Dezvoltat de Datapoint Corporation în 1977. Ulterior, licența pentru Arcnet a fost achiziționată de SMC Corporation (Standard Microsistem Corporation), care a devenit principalul dezvoltator și producător de echipamente pentru rețelele Arcnet. Cablul coaxial torsadat (RG-62) cu o impedanță caracteristică de 93 ohmi și cablul cu fibră optică sunt utilizate ca medii de transmisie. Viteza de transfer de date - 2,5 Mbit/s. La conectarea dispozitivelor în Arcnet, sunt utilizate topologiile magistrală și stea. Metoda de control al accesului stațiilor la mediul de transmisie este Token Bus. Această metodă oferă următoarele reguli:

Toate dispozitivele conectate la rețea pot transfera date

numai după primirea permisiunii de a transmite (token);

În orice moment, o singură stație din rețea are acest drept;

Datele transmise de o stație sunt disponibile pentru toate stațiile din rețea.

Principii de bază de funcționare

Fiecare octet este transmis către Arcnet folosind un pachet special ISU (Information Symbol Unit), format din trei biți de pornire/oprire a serviciului și opt biți de date. La începutul fiecărui pachet, este transmis separatorul inițial AB (Alegt Burst), care constă din șase biți de serviciu. Delimitatorul de pornire acționează ca un preambul de pachet.

Arcnet definește 5 tipuri de pachete:

Pachetul ITT (Information To Transmit) - o invitație la transmitere. Acest mesaj transferă controlul de la un nod de rețea la altul. Stația care primește acest pachet primește dreptul de a transmite date.

Pachetul FBE (Free Buff Enquiries) - o solicitare de disponibilitate pentru a primi date. Acest pachet verifică disponibilitatea nodului de a primi date.

Pachetul de date. Transmiterea datelor se realizează folosind acest pachet.

Pachetul ACK (MULTE) - confirmarea primirii. Confirmarea disponibilitatii de a primi date sau confirmarea primirii unui pachet de date fara erori, de ex. ca răspuns la FBE și la pachetul de date.

Pachetul NAK (Recunoștințe negative) - nepregătit pentru recepție. Nodul nu este pregătit să primească date (răspuns la FBE) sau a fost primit un pachet cu o eroare.

Există două topologii care pot fi utilizate într-o rețea Arknet: stea și magistrală.

LAN Ethernet

Specificația Ethernet a fost propusă de Xerox Corporation la sfârșitul anilor șaptezeci. Mai târziu, Digital Equipment Corporation (DEC) și Intel Corporation s-au alăturat acestui proiect. În 1982, a fost publicată specificația Ethernet versiunea 2.0. Bazat pe Ethernet, Institutul IEEE a dezvoltat standardul IEEE 802.3. Diferențele dintre ele sunt minore.

Principii de bază de funcționare.

La nivel logic, Ethernet utilizează o topologie de magistrală:

toate dispozitivele conectate la rețea au drepturi egale, adică orice post poate începe să transmită în orice moment (dacă mediul de transmisie este liber);

Datele transmise de o stație sunt disponibile pentru toate stațiile din rețea.

Stive de protocoale de comunicare standard

Regulile formalizate care definesc secvența și formatul mesajelor schimbate între componentele rețelei situate la același nivel, dar în noduri diferite, se numesc protocol.

Un set de protocoale organizat ierarhic suficient pentru a organiza interacțiunea nodurilor dintr-o rețea se numește stivă de protocoale de comunicare.

Cel mai important domeniu de standardizare în domeniul rețelelor de calculatoare este standardizarea protocoalelor de comunicație. În prezent, rețelele folosesc un număr mare de stive de protocoale de comunicație. Cele mai populare stive sunt: ​​TCP/IP, IPX/SPX, NetBIOS/SMB, DECnet, SNA și OSI. Toate aceste stive, cu excepția SNA de la nivelurile inferioare - fizică și legătură de date - folosesc aceleași protocoale bine standardizate Ethernet, Token Ring, FDDI și altele, care permit utilizarea aceluiași echipament în toate rețelele. Dar la nivelurile superioare, toate stivele funcționează conform propriilor protocoale. Aceste protocoale nu sunt adesea conforme cu stratificarea recomandată de modelul OSI. În frecvență, Funcțiile straturilor de sesiune și prezentare sunt de obicei combinate cu stratul de aplicație. Această discrepanță se datorează faptului că modelul OSI a apărut ca urmare a unei generalizări a stivelor deja existente și utilizate efectiv, și nu viceversa.

GrămadăOSI

Trebuie făcută o distincție clară între modelul OSI și stiva OSI. În timp ce modelul OSI este un cadru conceptual pentru interoperabilitatea descoperirii sistemelor, stiva OSI este un set de specificații de protocol foarte specifice. Spre deosebire de alte stive de protocoale, stiva OSI urmează pe deplin modelul OSI și include specificații de protocol pentru toate cele șapte straturi de interoperabilitate definite în model. La nivelurile inferioare, stiva OSI acceptă protocoale Ethernet, Token Ring, FDDI, WAN, X.25 și ISDN - adică utilizează protocoale de nivel inferior dezvoltate în afara stivei, ca toate celelalte stive. Protocoalele straturilor de rețea, transport și sesiune ale stivei OSI sunt specificate și implementate de diverși producători, dar nu sunt încă răspândite. Cele mai populare protocoale ale stivei OSI sunt protocoalele de aplicație. Acestea includ: protocolul de transfer de fișiere FTAM, protocolul de emulare a terminalului VTP, protocoalele de birou de asistență X.500, protocoalele de e-mail X-400 și o serie de altele. Protocoalele stivei OSI sunt caracterizate de o mare complexitate și ambiguitate a specificațiilor. Aceste proprietăți au fost rezultatul politicii generale a dezvoltatorilor de stive, care au căutat să ia în considerare toate cazurile de utilizare și toate tehnologiile existente și emergente în protocoalele lor. La aceasta trebuie să adăugăm și consecințele unui număr mare de compromisuri politice care sunt inevitabile la adoptarea standardelor internaționale pe o problemă atât de presantă precum construcția de rețele deschise de calculatoare.

Datorită complexității lor, protocoalele OSI necesită multă putere de procesare a procesorului, ceea ce le face mai potrivite pentru mașini puternice, mai degrabă decât pentru rețelele de computere personale.

Stack-ul OSI este un standard internațional, independent de furnizor. Este susținut de guvernul SUA prin programul său GOSIP, care necesită ca toate rețelele de calculatoare instalate în agențiile guvernamentale americane după 1990 fie să suporte direct stiva OSI, fie să ofere un mijloc de migrare la acel stivă în viitor. Cu toate acestea, stiva OSI este mai populară în Europa decât în ​​SUA, deoarece au rămas mai puține rețele vechi în Europa care rulează propriile protocoale. Majoritatea organizațiilor tocmai planifică tranziția la stiva OSI și foarte puține au început să creeze proiecte pilot. Printre cei care lucrează în această direcție se numără Departamentul Marinei SUA și rețeaua NFSNET. Unul dintre cei mai mari producători care susțin OSI este AT&T, rețeaua Stargroup se bazează în întregime pe această stivă.

GrămadăTCP/IP

Stack-ul TCP/IP a fost dezvoltat la inițiativa Departamentului de Apărare al SUA în urmă cu mai bine de 20 de ani pentru a conecta rețeaua experimentală ARPAnet cu alte rețele ca un set de protocoale comune pentru medii de calcul eterogene. Universitatea Berkeley a adus o contribuție majoră la dezvoltarea stivei TCP/IP, care și-a luat numele de la popularele protocoale IP și TCP, prin implementarea protocoalelor stivei în versiunea sa a sistemului de operare UNIX. Popularitatea acestui sistem de operare a dus la adoptarea pe scară largă a TCP, IP și alte stive de protocoale. Astăzi, această stivă este folosită pentru a conecta computere pe Internet, precum și într-un număr mare de rețele corporative.

Stack-ul TCP/IP de la nivelul inferior acceptă toate standardele populare ale straturilor fizice și de legătură de date: pentru rețelele locale - acestea sunt Ethernet, Token Ring, FDDI, pentru rețelele globale - protocoale pentru lucrul la linii analogice și închiriate SLIP , PPP, protocoale pentru rețele teritoriale X.25 și ISDN.

Principalele protocoale ale stivei, care îi dau numele, sunt IP și TCP. Aceste protocoale, în terminologia modelului OSI, aparțin straturilor de rețea și, respectiv, de transport. IP asigură că pachetul călătorește prin rețeaua compozită, iar TCP asigură fiabilitatea livrării acestuia.

De-a lungul multor ani de utilizare în rețele din diferite țări și organizații, stiva TCP/IP a încorporat un număr mare de protocoale la nivel de aplicație. Acestea includ protocoale populare precum protocolul de transfer de fișiere FTP, protocolul de emulare a terminalului telnet, protocolul de e-mail SMTP utilizat în e-mail-ul de pe Internet, serviciile de hipertext ale serviciului WWW și multe altele. Astăzi, stiva TCP/IP este una dintre cele mai comune stive de protocoale de transport din rețelele de calculatoare. Într-adevăr, numai Internetul conectează aproximativ 10 milioane de computere din întreaga lume care interacționează între ele folosind stiva de protocoale TCP/IP.

Creșterea rapidă a popularității Internetului a dus și la schimbări în raportul de putere în lumea protocoalelor de comunicații - protocoalele TCP/IP pe care este construit Internetul au început să-l alunge rapid pe liderul incontestabil al anilor trecuți - Novell's Stiva IPX/SPX. Astăzi, în lume, numărul total de computere pe care este instalată stiva TCP/IP a devenit egal cu numărul total de computere pe care rulează stiva IPX/SPX, iar acest lucru indică o schimbare bruscă în atitudinea administratorilor de rețele locale. la protocoalele utilizate pe computerele desktop, deoarece Ele alcătuiesc majoritatea covârșitoare a flotei de computere din lume și tocmai pe ele protocoalele Novell, necesare pentru accesul la serverele de fișiere NetWare, funcționau aproape peste tot. Procesul de stabilire a stivei TCP/IP ca stiva numărul unu în orice tip de rețea continuă, iar acum orice sistem de operare industrial include în mod necesar o implementare software a acestei stive în pachetul său de livrare.

Deși protocoalele TCP/IP sunt indisolubil legate de Internet și fiecare dintre armatele de milioane de dolari de computere pe internet rulează pe baza acestei stive, există un număr mare de rețele locale, corporative și teritoriale care nu sunt direct părți ale Internetului. care utilizează și protocoale TCP/IP. Pentru a le distinge de Internet, aceste rețele sunt numite rețele TCP/IP sau pur și simplu rețele IP.

Deoarece stiva TCP/IP a fost concepută inițial pentru Internetul global, are multe caracteristici care îi conferă un avantaj față de alte protocoale atunci când vine vorba de construirea de rețele care includ comunicații pe suprafață largă. În special, o caracteristică foarte utilă care face posibil acest protocol în rețelele mari este capacitatea sa de a fragmenta pachete. Într-adevăr, o rețea compusă mare constă adesea din rețele construite pe principii complet diferite. Fiecare dintre aceste rețele își poate seta propria valoare pentru lungimea maximă a unei unități de date transmise (cadru). În acest caz, atunci când treceți de la o rețea cu o lungime maximă mai mare la o rețea cu o lungime maximă mai scurtă, poate fi necesară împărțirea cadrului transmis în mai multe părți. Protocolul IP al stivei TCP/IP rezolvă eficient această problemă.

O altă caracteristică a tehnologiei TCP/IP este sistemul său flexibil de adresare, care facilitează includerea în Internet a rețelelor altor tehnologii în comparație cu alte protocoale cu scopuri similare. Această proprietate facilitează, de asemenea, utilizarea stivei TCP/IP pentru construirea de rețele mari eterogene.

Stiva TCP/IP folosește capabilitățile de difuzare foarte puțin. Această proprietate este absolut necesară atunci când se lucrează pe canale lente de comunicare caracteristice rețelelor teritoriale. Cu toate acestea, ca întotdeauna, trebuie să plătiți pentru beneficiile pe care le obțineți, iar prețul aici este cerințele mari de resurse și complexitatea administrării rețelelor IP. Funcționalitatea puternică a stivei de protocoale TCP/IP necesită costuri de calcul ridicate pentru implementare. Un sistem de adresare flexibil și refuzul difuzărilor duc la prezența în rețeaua IP a diverselor servicii centralizate precum DNS, DHCP etc. Fiecare dintre aceste servicii are ca scop facilitarea administrării rețelei, inclusiv facilitarea configurației echipamentelor, dar în același timp În același timp, ea în sine necesită o atenție deosebită din partea administratorilor.

Există și alte argumente pro și contra stivei de protocol Internet, dar rămâne faptul că astăzi este cea mai populară stivă de protocoale, utilizată pe scară largă atât în ​​rețelele globale, cât și în cele locale.

GrămadăIPX/ SPX

Această stivă este stiva originală de protocol Novell, dezvoltată pentru sistemul de operare de rețea NetWare la începutul anilor 80. Protocoalele de nivel de rețea și sesiune Internetwork Packet Exchange (IPX) și Sequenced Packet Exchange (SPX), care dau numele stivei, sunt o adaptare directă a protocoalelor Xerox XNS, care sunt mult mai puțin răspândite decât stiva IPX/SPX. Popularitatea stivei IPX/SPX este direct legată de sistemul de operare Novell NetWare, care păstrează în continuare liderul mondial în ceea ce privește numărul de sisteme instalate, deși recent popularitatea sa a scăzut oarecum și rata de creștere este în urmă cu Microsoft Windows NT. ale stivei IPX/SPX sunt determinate de orientarea versiunilor timpurii ale sistemului de operare NetWare (până la versiunea 4.0) pentru a funcționa în rețele locale mici constând din computere personale cu resurse modeste. Este clar că pentru astfel de computere, Novell avea nevoie de protocoale care să necesite o cantitate minimă de RAM (limitată la calculatoarele compatibile IBM care rulează MS-DOS cu o capacitate de 640 KB) și care să ruleze rapid pe procesoare cu putere de procesare redusă. Drept urmare, protocoalele stivei IPX/SPX până de curând au funcționat bine în rețelele locale și nu atât de bine în rețelele corporative mari, deoarece supraîncărcau legături globale lente cu pachete de difuzare care sunt utilizate intens de mai multe protocoale din această stivă (de exemplu, pentru a stabilirea comunicației între clienți și servere). Această împrejurare, precum și faptul că stiva IPX/SPX este proprietară Novell și necesită o licență pentru a-l implementa (adică specificațiile deschise nu au fost acceptate), pentru o lungă perioadă de timp și-au limitat distribuția doar la rețelele NetWare. Cu toate acestea, de la lansarea NetWare 4.0, Novell a făcut și continuă să facă modificări majore protocoalelor sale menite să le adapteze pentru a funcționa în rețelele corporative. Acum stiva IPX/SPX este implementată nu numai în NetWare, ci și în alte câteva sisteme de operare de rețea populare, de exemplu SCO UNIX, Sun Solaris, Microsoft Windows NT.

Trimiteți-vă munca bună în baza de cunoștințe este simplu. Utilizați formularul de mai jos

Studenții, studenții absolvenți, tinerii oameni de știință care folosesc baza de cunoștințe în studiile și munca lor vă vor fi foarte recunoscători.

Postat pe http://www.allbest.ru/

Ministerul Educației și Științei al Federației Ruse

Instituția de învățământ autonomă de stat federală de învățământ profesional superior „Universitatea pedagogică profesională de stat rusă”

Institutul de Informatică

Departamentul de Tehnologii Informaţionale

CONTROLLOC DE MUNCA

Dedisciplina

"LA NIVEL MONDIALINFORMAȚIONALRESURSE"

Eseupesubiect:"Sunt comuneprincipiiconstructieretelelor.Local,corporative"

Completat de Student gr. Kp-514 IE

Karpov G.R.

Ekaterinburg 2012

1. Principii generale ale construcției rețelei

1.1 Funcționalitatea rețelei

1.2 Mijloace de comunicare

1.3 Moduri de transmitere a datelor

1.4 Metode de comutare

1.5 Organizarea canalelor virtuale

2. Rețele locale

2.1 Rețele locale în întreprindere

3. Rețele corporative

3.1 Principii de construire a rețelelor de date corporative Utilizarea Internetului

3.2 Rețele virtuale

3.3 Rețele X.25

3.4 Rețele Frame Relay

3.5 Structura rețelei corporative

Termeni și concepte de bază ale telecomunicațiilor

Lista surselor

1. Principii generale de construcție a rețelei

1.1 Funcţionalposibilitățilorretelelor

Beneficiile utilizării rețelelor se pot încadra în diferite categorii.

În primul rând, comunicarea directă între oameni (comunicare). În acest caz, rețeaua este folosită ca mediu care transmite de la o persoană la alta textul tastat pe tastatură, vocea introdusă de la microfon, imaginea primită de la camera video sau ambele. Aceasta include e-mail, diverse sisteme de conversație (sisteme de chat), sisteme precum ICQ, Internet Phone, videoconferințe și multe altele. Desigur, software-ul este folosit pentru asta, dar joacă un rol pur tehnic ca transceiver, ca un telefon atunci când se vorbește la telefon.

În al doilea rând, transferul de date între programe și oameni. În același timp, pe o parte a fluxului de informații există un proces software, de exemplu, un sistem de gestionare a bazelor de date (DBMS), iar pe de altă parte - un utilizator uman. O persoană, desigur, folosește programe pentru a accesa SGBD, dar aceste programe, la fel ca în primul caz, joacă un rol pur tehnic. Cu toate acestea, DBMS acționează deja ca un participant deplin la transferul de date. Un alt exemplu ar fi un sistem de fișiere de rețea care permite accesul la fișiere de pe alt computer. Astfel de programe care efectuează unele acțiuni din proprie inițiativă, și nu la o comandă directă a utilizatorului, vor fi numite programe active sau agenți software.

În al treilea rând, transferul de date între programele active. În acest caz, persoana în mod clar nu este implicată în procesul de transfer de date. De exemplu, un sistem de oglindire a conținutului site-urilor Internet poate fi realizat automat la intervale specificate sau în conformitate cu alte criterii. Trebuie să înțelegem că, până la urmă, oamenii vor folosi în continuare rezultatele funcționării unor astfel de programe, iar acesta este singurul motiv pentru care au fost create și lansate.

Relația om-program este funcțional asimetrică: o persoană este fie un furnizor de date, fie un utilizator de date. Programele fie pur și simplu stochează sau transformă informațiile stocate.

Relația dintre rețea și computer este, de asemenea, asimetrică. Dacă un computer poate funcționa fără o rețea, în mod autonom, atunci o rețea fără computere este de neconceput.

Să definim ce este o rețea de calculatoare. O rețea de calculatoare este de obicei înțeleasă ca o colecție de calculatoare care le conectează cu canale de comunicație și echipamente suplimentare destinate schimbului de date.

Apoi diagrama din Fig. 1.1. se transforma putin:

Să luăm în ordine ce proprietăți trebuie să aibă un sistem informatic pentru a fi numit rețea.

În primul rând, rețeaua necesită computere - cel puțin două. Vom numi aceste computere noduri de rețea, sau pur și simplu noduri. Puteți găsi, de asemenea, termenii " statiedate", "finalsistem„. Nu există restricții fundamentale de sus cu privire la numărul de computere din rețea (cu toate acestea, pentru orice tehnologie de rețea specifică există întotdeauna astfel de restricții - fie numărul total de computere este limitat, fie numărul de segmente de rețea și computere din ele Rețelele sunt de obicei clasificate nu atât după dimensiune (număr de noduri), câte la scară (zonă acoperită) - local, regional etc.

În al doilea rând, computerele trebuie să fie conectate canaletransferuridate(eficienţă). Canalul de transmisie a datelor este format din liniitransferuridate(LPD) și echipamenteabsolvirecanaldate(AOKD). Ultimul termen ascunde dispozitive precum, de exemplu, un modem sau o placă de rețea. Pentru a desemna AOKD vom folosi termenul modern „ reţeainterfata„. Adesea, pentru a asigura funcționarea rețelei, se dovedește a fi necesară utilizarea unor echipamente suplimentare - repetoare, poduri, comutatoare, routere etc. Setul de canale de transmisie a datelor și echipamente suplimentare de rețea se numește reţeatransferuridate(SPD).

În al treilea rând, computerele trebuie să fie echipate cu software de rețea (NSW) - de obicei un sistem de operare în rețea (NOS) sau un add-on de rețea peste un sistem de operare obișnuit. Software-ul open source instalat pe diferite computere poate fi diferit, dar trebuie să fie compatibil unul cu celălalt - adică să implementeze un set de protocoale de transfer de date.

În al patrulea rând, cel puțin un computer trebuie să ofere o parte din resursele sale pentru uz public - spațiu pe disc, imprimantă, programe etc. Un astfel de computer se numește Server. În plus, toate celelalte noduri de rețea (clienți) trebuie să poată utiliza resursele serverului. Vom apela resursele furnizate pentru utilizare generală de către server impartitresurse.

A patra proprietate nu este întotdeauna evidentă (de exemplu, în cazul unei rețele folosite doar pentru schimbul de e-mail, este dificil să se aloce resurse partajate), dar este neapărat prezentă (astfel de resurse pentru exemplul de e-mail ar putea fi un program server de e-mail, spațiu pe disc alocat pentru stocarea mesajelor, timpul CPU petrecut în procesarea e-mailului).

În cele mai multe cazuri, numele resursei partajate este indicat în numele serverului: server de fișiere (resursă - fișiere disc), server de imprimare (resurse - imprimante), server de aplicații (resurse - programe de aplicație), server de baze de date (resurse - baze de date), etc. d.

Rețineți că proprietățile enumerate reflectă diferite aspecte ale esenței unei rețele de calculatoare. Primele două proprietăți pot fi numite structurale - ele determină din ce elemente constă rețeaua și modul în care aceste elemente sunt interconectate. A treia proprietate este software-ul, indicând necesitatea unor programe speciale, fără de care elementele de rețea vor rămâne deconectate, chiar dacă sunt conectate fizic. În sfârșit, a patra proprietate este pragmatică, conține un indiciu că scopul creării unei rețele nu constă în sine, ci în beneficiile pe care le poate aduce rețeaua.

1.2 miercuritransferuridate

Transmiterea datelor se poate produce prin cablu (în acest caz vorbim de un mediu de transmisie limitat sau prin cablu) și cu ajutorul undelor electromagnetice de o natură sau alta - infraroșu, microunde, unde radio - care se propagă în spațiu (mediu de transmisie nelimitat, rețele fără fir). ).

În cele mai multe cazuri, mediile prin cablu sunt mai convenabile, mai fiabile și mai profitabile decât cele nelimitate. De regulă, cablul și echipamentele de rețea aferente costă mult mai puțin decât echipamentele de rețea fără fir, iar vitezele de transfer de date prin cablu sunt mai mari. Cu toate acestea, în unele cazuri, așezarea unui cablu este fie dificilă din punct de vedere tehnic (de exemplu, bariere de apă), fie nejustificată din punct de vedere economic (costul de așezare a unui cablu este mare și nu este necesară o viteză mare de transmisie), fie se confruntă cu probleme organizatorice sau de altă natură. (de exemplu, este necesar să așezați un șanț printr-o autostradă aglomerată din centrul orașului, pentru care este foarte dificil să obțineți acordul autorităților orașului). În plus, poate fi necesar să se conecteze la rețea pentru utilizatorii care își schimbă adesea locația din cauza ocupației lor (de exemplu, depozitarii dintr-un depozit mare). În toate astfel de cazuri (și multe altele), pot fi utilizate rețelele fără fir.

Mediile de cablu, pe baza materialului utilizat, sunt împărțite în „cupru” (de fapt, miezurile conductoare ale unor astfel de cabluri pot conține nu numai cupru, ci și alte metale și aliajele acestora) și optice (fibră optică, miezul conductor este realizat). din materiale optic transparente – cuarț sau polimeri) . Cablurile de cupru pot fi simetrice (toți conductorii sunt la fel, de exemplu, o pereche de conductori răsuciți) și asimetrice (de exemplu, un cablu coaxial format dintr-un miez central și o împletitură izolată unul de celălalt). Cablurile optice variază în relația dintre grosimea miezului conductorului și frecvența purtătoare a transmisiei de date. Miezurile subțiri, al căror diametru transversal este comparabil cu lungimea de undă a frecvenței purtătoarei, formează cabluri monomod (grosimea tipică 8-10 microni), iar cele mai groase formează cabluri multimod (până la 50-60 microni).

La construirea rețelelor fără fir, de regulă, se utilizează una dintre cele trei tehnologii: transmisie în intervalul infraroșu, transmiterea datelor folosind semnale radio în bandă îngustă și transmiterea datelor folosind semnale radio cu spectru extins.

1.3 Moduritransferuridate

Rețelele sunt împărțite în două clase, care diferă prin modul în care folosesc canalul de transmisie a datelor: rețele cu selecție de date și rutare a datelor.

În rețelele cu selecţiedate există un canal de transmisie comun la care sunt conectate toate nodurile. La un moment dat, un singur nod deține canalul și transmite date către canal. Orice bloc de date emis în canal este primit (sub formă de copii) de către toate nodurile rețelei. Fiecare nod verifică adresa destinatarului transmisă cu blocul de date și, comparând-o cu adresa proprie, dacă se potrivește, prelucrează datele primite, iar dacă nu se potrivesc, o aruncă (îi distruge copia).

Rețele cu rutaredate constau din multe canale individuale care conectează perechi de noduri de rețea. O pereche de noduri care au un canal comun pot transmite date unul altuia independent de celelalte noduri din rețea. Pentru a transfera date între noduri care nu au un canal comun, este necesar să se utilizeze unul sau mai multe alte noduri care să direcționeze informațiile transmise.

1.4 Metodecomutarea

Comutarea este un element necesar de comunicare între noduri, permițând reducerea numărului de linii de comunicație necesare și creșterea sarcinii pe canalele de comunicație. Este practic imposibil să se asigure fiecărei perechi de noduri o linie de comunicație dedicată, astfel încât rețelele folosesc întotdeauna una sau alta metodă de comutare a abonaților, folosind liniile de comunicație existente pentru a transmite date de la diferite noduri.

Dial-upreţea este o rețea în care comunicarea între noduri se stabilește doar la cerere.

Abonații sunt conectați la comutatoare prin linii de comunicație dedicate (individuale). Liniile de comunicație care conectează comutatoarele sunt utilizate în comun de către abonați.

Comutarea poate fi efectuată în două moduri: dinamic și static. În primul caz, comutarea se realizează pe durata unei sesiuni de comunicare (de obicei de la secunde la ore) la inițiativa unuia dintre noduri, iar la sfârșitul sesiunii conexiunea este întreruptă. În al doilea caz, comutarea este efectuată de personalul de întreținere a rețelei pentru o perioadă de timp mult mai lungă (câteva luni sau ani) și nu poate fi schimbată la inițiativa utilizatorilor. Astfel de canale sunt numite evidențiat(dedicat) sau închiriat(închiriat).

Două grupuri de metode de comutare: comutareacanale(comutarea circuitelor) și comutareaCuintermediardepozitare(stocare și redirecționare). Al doilea grup este format din două metode: comutareamesaje(comutarea mesajelor) și comutareapachete(comutare de pachete).

La comutarea canalelor între noduri care trebuie să stabilească comunicare între ele, se asigură organizarea unui canal continuu compozit, constând din canale individuale conectate secvenţial între noduri. Canalele individuale sunt conectate între ele prin comutare de echipamente (comutatoare). Înainte de transmiterea datelor, este necesar să se efectueze o procedură de stabilire a conexiunii, în timpul căreia se creează un canal compus.

Comutarea mesajelor înseamnă transferul unui singur bloc de date între nodurile rețelei cu tamponarea temporară a acestui bloc de către fiecare dintre nodurile de tranzit. Un mesaj poate fi un fișier text, un fișier cu o imagine grafică, un e-mail - mesajul are o dimensiune arbitrară, determinată exclusiv de conținutul său și nu de una sau alta considerație tehnologică.

La comutarea pachetelor, toate datele transmise de utilizator sunt împărțite de nodul de transmisie în părți mici (până la câțiva kiloocteți) - pachete(pachet). Fiecare pachet este prevăzut cu un antet care indică, cel puțin, adresa nodului destinatar și numărul pachetului. Pachetele sunt transmise prin rețea independent unul de celălalt. Switch-urile dintr-o astfel de rețea au memorie tampon internă pentru stocarea temporară a pachetelor, ceea ce permite netezirea ondulațiilor de trafic pe liniile de comunicație dintre switch-uri. Pachetele sunt uneori numite datagrame( datagrama ) , iar modul de comutare de pachete individuale este datagrama regim.

O rețea cu comutare de pachete încetinește procesul de comunicare pentru orice pereche dată de noduri, deoarece pachetele lor pot aștepta pe comutatoare în timp ce alte pachete sunt transmise. Cu toate acestea, eficiența globală (cantitatea de date transferate pe unitatea de timp) cu comutarea de pachete va fi mai mare decât cu comutarea circuitelor. Acest lucru se datorează faptului că traficul fiecărui abonat individual este de natură pulsatorie, iar pulsațiile diferiților abonați, în conformitate cu legea numerelor mari, sunt distribuite în timp, crescând uniformitatea sarcinii în rețea.

1.4 Organizarevirtualcanale

Spre deosebire de modul de transmisie a datagramei, care implică rutarea independentă a fiecărui pachet, modul virtualcanal(circuit virtual sau canal virtual) stabilește o singură rută pentru toate pachetele dintr-o conexiune. Înainte de a începe o transmisie, nodul de transmisie emite un pachet special către rețea - o cerere de stabilire a conexiunii.

Acest pachet, care trece prin comutatoare, „instalează” un canal virtual - comutatoarele își amintesc ruta pentru această conexiune, iar pachetele ulterioare vor fi trimise de-a lungul acestuia.

În acest caz, timpul petrecut pentru stabilirea unui canal virtual este compensat de transmiterea mai rapidă a fluxului de pachete datorită faptului că comutatoarele nu efectuează rutarea completă a fiecărui pachet, ci determină rapid ruta acestuia prin numărul canalului virtual.

2. Localretelelor

comutarea rețelei corporative locale

Astăzi, rețelele locale (LAN) fac posibilă combinarea calculatoarelor situate într-un spațiu limitat într-un singur sistem care le permite să schimbe date între ele.

Pentru a construi un LAN de înaltă performanță, cu fiabilitate, flexibilitate și versatilitate ridicate, trebuie să respectați următoarele principii pentru construirea rețelelor locale.

· LAN-ul trebuie să fie un sistem deschis, adică trebuie combinat cu tehnologii și echipamente moderne pentru extinderea ulterioară.

· Trebuie să aibă fiabilitate ridicată și rezistență la defecțiuni ale canalelor și echipamentelor de comunicație și defecțiunilor software.

· LAN trebuie să implementeze mijloace pentru a proteja informațiile valoroase.

· Construcția și funcționarea unui LAN trebuie să respecte modelele și standardele general acceptate.

· Când există o schimbare în structura întreprinderii, LAN-ul ar trebui să-și schimbe cu ușurință structura logică.

· Rețeaua locală trebuie să se poată conecta la rețele la distanță geografică pentru a se combina într-o singură rețea (de exemplu, tehnologia VLAN).

· Echipamentele, atât active cât și pasive, ar trebui să fie de la același producător pentru a evita conflictele neașteptate.

Localtehnica de calculretelelorLAN- Acestea sunt sisteme de cablu împărțite în diferite subsisteme structurale. Rețelele LAN sunt fie cu fir, fie fără fir. Pentru funcționarea normală a rețelei, se folosesc echipamente active - routere și comutatoare.

Astăzi, rețelele locale LAN sunt o parte necesară și obligatorie a unei întreprinderi sau birouri moderne.

Prin construirea unei rețele locale, puteți utiliza o varietate de echipamente - scanere, faxuri, imprimante. LAN vă permite să economisiți timp semnificativ și să creșteți productivitatea.

Rețelele locale LAN sunt:

1. Protecția datelor împotriva accesului neautorizat;

2. Acces de mare viteză la orice informație din rețea;

3. Mijloace de încredere pentru stocarea informațiilor;

4. Posibilitatea de partajare a resurselor de rețea.

Pentru ca LAN-ul să fie fiabil, acesta trebuie să fie configurat și depanat corect. Prin urmare, proiectarea, instalarea și reglarea rețelelor locale trebuie efectuate de meșteri calificați. În acest caz, ar trebui utilizate numai echipamente de înaltă calitate de la producători străini buni și cunoscuți.

2.1 Localretelelorpeafacere

LANîntreprinderilor - este o infrastructură de transport pentru transmiterea fluxurilor de date. În zilele noastre, nu se mai poate imagina o întreprindere modernă fără o rețea locală. O rețea locală crește semnificativ productivitatea și economisește timp. O rețea LAN de întreprindere îi scutește pe angajați de a alerga prin birourile lor. Folosind o rețea locală, puteți contacta cu ușurință orice angajat, transmite sau primi informații importante.Un LAN modern are următoarele caracteristici esențiale:

· Controlabilitate;

· Toleranta la erori;

· Scalabilitate;

· Compatibilitate cu echipamentele altor subsisteme;

· Performanță bună;

· Sprijinirea standardelor de comunicare necesare.

LANîntreprinderilor de obicei destul de voluminos. În consecință, trebuie să fie foarte fiabil și, în plus, sigur, deoarece în cazul oricărei urgențe întreprinderea va suferi pierderi. Prin urmare, numai meșteșugari calificați ar trebui să fie implicați în dezvoltarea și instalarea unei rețele locale. În acest caz, trebuie utilizate numai echipamente de înaltă calitate, de înaltă precizie.

Un LAN de întreprindere este o infrastructură de transport concepută pentru transmiterea informațiilor. Acum aproape toate întreprinderile au deja rețele locale moderne, care economisesc serios timp lucrătorilor și cresc productivitatea. La urma urmei, cu ajutorul unui LAN modern, nu trebuie să alergi în mod constant prin birouri; poți contacta instantaneu un angajat și poți transmite (primi) informații.

Rețeaua LAN de întreprindere de ultimă generație are multe caracteristici critice, cum ar fi manevrabilitate excelentă, extindere viitoare, toleranță puternică la erori, performanță mai mare și compatibilitate deplină cu alte echipamente.

De obicei, o rețea LAN de întreprindere este foarte mare. Se știe că, pe măsură ce dimensiunea unei rețele locale crește, devine mult mai dificil să-i asigure fiabilitatea excelentă și securitatea completă. La urma urmei, dacă o rețea LAN se defectează într-o întreprindere mare, va suferi pierderi colosale asociate cu timpul de nefuncționare. Prin urmare, experții sfătuiesc cu fermitate să nu instalați singur rețele LAN mari, dar să încredințați instalarea acestora unor meșteri calificați.

3. Corporativretelelor

LAcorporativenet- se referă la un sistem care asigură transferul de informații între diverse aplicații utilizate în sistemul corporației.

În același timp, se consideră că rețeaua ar trebui să fie cât mai universală, adică să permită integrarea aplicațiilor existente și viitoare cu costuri și restricții cât mai mici.

O rețea corporativă, de regulă, este distribuită geografic, adică. unind birouri, divizii si alte structuri situate la o distanta considerabila unele de altele. Adesea, nodurile rețelei corporative sunt situate în diferite orașe și uneori în țări. Principiile după care se construiește o astfel de rețea sunt destul de diferite de cele folosite la crearea unei rețele locale, acoperind chiar mai multe clădiri. Principala diferență este că rețelele distribuite geografic folosesc linii de comunicații închiriate destul de lente (azi zeci și sute de kilobiți pe secundă, uneori până la 2 Mbit/s). Dacă la crearea unei rețele locale principalele costuri sunt pentru achiziționarea de echipamente și pozarea cablurilor, atunci în rețelele distribuite geografic cel mai important element al costului este taxa de închiriere pentru utilizarea canalelor, care crește rapid odată cu creșterea calității. și viteza de transmitere a datelor. Această limitare este fundamentală și, atunci când se proiectează o rețea corporativă, trebuie luate toate măsurile pentru a minimiza volumul de date transmise. În caz contrar, rețeaua corporativă nu ar trebui să impună restricții asupra aplicațiilor și modului în care acestea procesează informațiile transferate prin aceasta.

Aplicațiile aici sunt software de sistem - baze de date, sisteme de corespondență, resurse de calcul, servicii de fișiere etc. - și instrumentele cu care lucrează utilizatorul final. Sarcinile principale ale unei rețele corporative sunt interacțiunea aplicațiilor de sistem situate în diferite noduri și accesul la acestea de către utilizatori la distanță.

3.1 Principiiconstructiecorporativeretelelortransferuridate

Prima problemă care trebuie rezolvată la crearea unei rețele corporative este organizarea canalelor de comunicare. Dacă într-un oraș puteți conta pe închirierea liniilor dedicate, inclusiv a celor de mare viteză, atunci când vă mutați în noduri îndepărtate geografic, costul închirierii canalelor devine pur și simplu astronomic, iar calitatea și fiabilitatea acestora se dovedesc adesea a fi foarte scăzute.

O soluție naturală la această problemă este utilizarea rețelelor extinse deja existente. În acest caz, este suficient să furnizați canale de la birouri la cele mai apropiate noduri de rețea. Rețeaua globală își va asuma sarcina de a furniza informații între noduri. Chiar și atunci când creați o rețea mică într-un oraș, ar trebui să aveți în vedere posibilitatea extinderii în continuare și a utiliza tehnologii care sunt compatibile cu rețelele globale existente. Adesea prima, sau chiar singura, astfel de rețea care îmi vine în minte este Internetul.

3.2 ȘIutilizareeuInternet

Când folosiți Internetul ca bază pentru o rețea de date corporativă, apare un lucru foarte interesant. Se pare că Rețeaua nu este deloc o rețea. Acesta este exact Internetul - interconectare. Dacă ne uităm în interiorul internetului, vedem că informațiile circulă prin multe noduri complet independente și în mare parte necomerciale, conectate printr-o mare varietate de canale și rețele de date. Creșterea rapidă a serviciilor furnizate pe Internet duce la supraîncărcarea nodurilor și a canalelor de comunicație, ceea ce reduce drastic viteza și fiabilitatea transferului de informații. În același timp, furnizorii de servicii de internet nu poartă nicio responsabilitate pentru funcționarea rețelei în ansamblu, iar canalele de comunicare se dezvoltă extrem de neuniform și mai ales acolo unde statul consideră că este necesar să investească în aceasta. În plus, Internetul leagă utilizatorii la un singur protocol - IP. Acest lucru este bun când folosim aplicații standard care funcționează cu acest protocol. Utilizarea oricăror alte sisteme cu Internet se dovedește a fi dificilă și costisitoare. Dacă trebuie să oferim utilizatorilor de telefonie mobilă acces la rețeaua noastră privată, nici Internetul nu este cea mai bună soluție. S-ar părea că aici nu ar trebui să existe probleme mari - există furnizori de servicii de internet aproape peste tot, luați un laptop cu modem, sunați și lucrați. Cu toate acestea, furnizorul, să zicem, din Ekaterinburg, nu are obligații față de dvs. dacă vă conectați la internet la Moscova. El nu primește bani pentru servicii de la tine și, desigur, nu va oferi acces la rețea. O altă problemă a internetului despre care s-a discutat pe larg în ultima vreme este securitatea. Dacă vorbim de o rețea privată, pare destul de firesc să protejăm informațiile transmise de privirile indiscrete. Imprevizibilitatea căilor de informații între multe noduri independente de internet nu numai că crește riscul ca un operator de rețea prea curios să vă pună datele pe disc (din punct de vedere tehnic, acest lucru nu este atât de dificil), dar face și imposibilă determinarea locației scurgerii de informații. . Un alt aspect al problemei de securitate este din nou legat de descentralizarea Internetului - nu există nimeni care să poată restricționa accesul la resursele rețelei tale private. Deoarece acesta este un sistem deschis în care toată lumea îi vede pe toată lumea, oricine poate încerca să intre în rețeaua dvs. de birou și să obțină acces la date sau programe.

3.3 Virtualretelelor

Opțiunea ideală pentru o rețea privată ar fi crearea canalelor de comunicație numai în acele zone în care sunt necesare și transferul peste ele orice protocoale de rețea pe care le necesită aplicațiile care rulează. La prima vedere, aceasta este o revenire la liniile de comunicații închiriate, cu toate acestea, există tehnologii de construire a rețelelor de transmisie a datelor care fac posibilă organizarea în cadrul acestora a canalelor care apar doar la momentul potrivit și la locul potrivit. Astfel de canale se numesc virtuale. Un sistem care conectează resurse la distanță folosind canale virtuale poate fi numit în mod natural o rețea virtuală. Astăzi, există două tehnologii principale de rețea virtuală - rețele cu comutare de circuite și rețele cu comutare de pachete. Primele includ rețeaua de telefonie obișnuită, ISDN și o serie de alte tehnologii mai exotice. Rețelele cu comutare de pachete sunt reprezentate de tehnologiile X.25, Frame Relay și, mai recent, ATM. Alte tipuri de rețele virtuale (în diverse combinații) sunt utilizate pe scară largă în construcția sistemelor informaționale corporative.

Rețelele cu comutare de circuite oferă abonatului mai multe canale de comunicație cu o lățime de bandă fixă ​​per conexiune. Rețeaua de telefonie binecunoscută oferă un canal de comunicare între abonați. Dacă trebuie să creșteți numărul de resurse disponibile simultan, trebuie să instalați numere de telefon suplimentare, ceea ce este foarte scump. Chiar dacă uităm de calitatea scăzută a comunicării, limitarea numărului de canale și timpul lung de stabilire a conexiunii nu permit utilizarea comunicațiilor telefonice ca bază a unei rețele corporative. Pentru conectarea utilizatorilor individuali la distanță, aceasta este destul de convenabilă și adesea singura metodă disponibilă. Trebuie doar să ții cont de faptul că accesul la ISDN în țara noastră este mai degrabă excepția decât regula.

O alternativă la rețelele cu comutare de circuite sunt rețelele cu comutare de pachete. Când se utilizează comutarea de pachete, un canal de comunicație este utilizat într-un mod de partajare a timpului de mulți utilizatori - la fel ca pe Internet. Cu toate acestea, spre deosebire de rețele precum Internetul, unde fiecare pachet este direcționat separat, rețelele de comutare de pachete necesită stabilirea unei conexiuni între resursele finale înainte ca informațiile să poată fi transmise. După stabilirea unei conexiuni, rețeaua „își amintește” traseul (canalul virtual) de-a lungul căruia ar trebui să fie transmise informații între abonați și o reține până când primește un semnal pentru a întrerupe conexiunea. Pentru aplicațiile care rulează pe o rețea de comutare de pachete, circuitele virtuale arată ca linii de comunicație obișnuite - singura diferență este că debitul lor și întârzierile introduse se modifică în funcție de sarcina rețelei.

3.4 RețeleX.25

Tehnologia clasică de comutare de pachete este protocolul X.25. Protocolul X.25 include capabilități puternice de corectare a erorilor, asigurând livrarea fiabilă a informațiilor chiar și pe liniile slabe și este utilizat pe scară largă acolo unde canalele de comunicare de înaltă calitate nu sunt disponibile. La noi nu sunt disponibile aproape peste tot. Desigur, trebuie să plătiți pentru fiabilitate - în acest caz, viteza echipamentelor de rețea și întârzieri relativ mari - dar previzibile - în distribuirea informațiilor. În același timp, X.25 este un protocol universal care vă permite să transferați aproape orice tip de date.

O altă caracteristică standard a rețelelor X.25 este comunicarea prin porturi COM asincrone obișnuite. Figurat vorbind, rețeaua X.25 extinde cablul conectat la portul serial, aducând conectorul acestuia la resursele de la distanță. Astfel, aproape orice aplicație care poate fi accesată printr-un port COM poate fi ușor integrată într-o rețea X.25. Exemple de astfel de aplicații includ nu numai accesul terminalului la computerele gazdă la distanță, ci și e-mailul cc: Mail, MS Mail etc.

Astăzi există zeci de rețele publice globale X.25 în lume; nodurile lor sunt situate în aproape toate centrele majore de afaceri, industriale și administrative. În Rusia, serviciile X.25 sunt oferite de Sprint Network, Infotel, Rospak, Rosnet, Sovam Teleport și o serie de alți furnizori. Pe lângă conectarea nodurilor la distanță, rețelele X.25 oferă întotdeauna facilități de acces pentru utilizatorii finali. Pentru a se conecta la orice resursă de rețea X.25, utilizatorul trebuie să aibă doar un computer cu un port serial asincron și un modem. În acest caz, nu există probleme cu autorizarea accesului în nodurile îndepărtate geografic. Așadar, dacă resursa ta este conectată la o rețea X.25, o poți accesa atât de la nodurile furnizorului tău, cât și prin nodurile din alte rețele - adică practic de oriunde în lume.

Din punct de vedere al securității, rețelele X.25 oferă o serie de oportunități foarte atractive. În primul rând, datorită structurii rețelei, costul interceptării informațiilor în rețeaua X.25 se dovedește a fi suficient de mare pentru a servi deja drept protecție bună. Problema accesului neautorizat poate fi, de asemenea, rezolvată destul de eficient folosind rețeaua în sine.

Dezavantajul tehnologiei X.25 este prezența unui număr de restricții fundamentale de viteză. Prima dintre ele este asociată tocmai cu capacitățile dezvoltate de corecție și restaurare. Aceste caracteristici cauzează întârzieri în transmiterea informațiilor și necesită multă putere de procesare și performanță de la echipamentele X.25, drept urmare pur și simplu nu poate ține pasul cu liniile de comunicație rapide. Deși există echipamente care au porturi de doi megabiți, viteza pe care o oferă de fapt nu depășește 250 - 300 Kbps per port. Pe de altă parte, pentru liniile moderne de comunicație de mare viteză, instrumentele de corecție X.25 se dovedesc a fi redundante și atunci când sunt utilizate, puterea echipamentului rămâne adesea inactiv.

A doua caracteristică care face ca rețelele X.25 să fie considerate lente sunt caracteristicile de încapsulare ale protocoalelor LAN (în primul rând IP și IPX). Toate celelalte lucruri fiind egale, comunicațiile LAN prin X.25 sunt, în funcție de parametrii rețelei, cu 15-40% mai lente decât utilizarea HDLC pe o linie închiriată. Mai mult, cu cât linia de comunicație este mai proastă, cu atât pierderea productivității este mai mare. Avem din nou de-a face cu o redundanță evidentă: protocoalele LAN au propriile instrumente de corecție și recuperare (TCP, SPX), dar atunci când utilizați rețele X.25 trebuie să faceți acest lucru din nou, pierzând viteza. Din acest motiv, rețelele X.25 sunt declarate lente și învechite. Dar înainte de a spune că orice tehnologie este învechită, ar trebui să fie indicată pentru ce aplicații și în ce condiții. Pe liniile de comunicație de calitate scăzută, rețelele X.25 sunt destul de eficiente și oferă beneficii semnificative în preț și capabilități în comparație cu liniile închiriate. Pe de altă parte, chiar dacă mizăm pe o îmbunătățire rapidă a calității comunicațiilor - o condiție necesară pentru învechirea X.25 - atunci investiția în echipamentele X.25 nu se va pierde, deoarece echipamentele moderne includ capacitatea de a migra către Tehnologia Frame Relay.

3.5 RețeleCadruReleu

Tehnologia Frame Relay a apărut ca un mijloc de a realiza beneficiile comutării de pachete pe liniile de comunicație de mare viteză. Principala diferență dintre rețelele Frame Relay și X.25 este că elimină corectarea erorilor între nodurile de rețea. Sarcinile de restabilire a fluxului de informații sunt atribuite echipamentelor terminale și software-ului utilizatorilor. Desigur, acest lucru necesită utilizarea unor canale de comunicare suficient de de înaltă calitate.

A doua diferență dintre rețelele Frame Relay este că astăzi aproape toate implementează doar mecanismul (PVC). Aceasta înseamnă că atunci când vă conectați la un port Frame Relay, trebuie să determinați în prealabil la ce resurse de la distanță veți avea acces. Principiul comutării de pachete - multe conexiuni virtuale independente într-un canal de comunicare - rămâne aici, dar nu puteți selecta adresa niciunui abonat al rețelei. Toate resursele disponibile sunt determinate atunci când configurați portul. Astfel, pe baza tehnologiei Frame Relay, este convenabil să se construiască rețele virtuale închise utilizate pentru a transmite alte protocoale prin care se realizează rutarea. O rețea virtuală „închisă” înseamnă că este complet inaccesibilă pentru alți utilizatori din aceeași rețea Frame Relay. De exemplu, în SUA, rețelele Frame Relay sunt utilizate pe scară largă ca coloană vertebrală pentru Internet. Cu toate acestea, rețeaua dumneavoastră privată poate folosi circuite virtuale Frame Relay pe aceleași linii ca și traficul de internet - și poate fi complet izolată de acesta.

Absența corectării erorilor și a mecanismelor complexe de comutare de pachete caracteristice X.25 permite transmiterea informațiilor prin Frame Relay cu întârzieri minime. În plus, este posibil să se activeze un mecanism de prioritizare care permite utilizatorului să aibă o rată minimă de transfer de informații garantată pentru canalul virtual. Această capacitate permite utilizarea Frame Relay pentru a transmite informații critice pentru latență, cum ar fi vocea și video, în timp real. Această caracteristică relativ nouă devine din ce în ce mai populară și este adesea motivul principal pentru a alege Frame Relay ca coloana vertebrală a unei rețele corporative.

Există și rețele private Frame Relay care operează în același oraș sau care folosesc canale dedicate pe distanțe lungi - de obicei prin satelit. Construirea de rețele private bazate pe Frame Relay vă permite să reduceți numărul de linii închiriate și să integrați transmisia de voce și date.

3.6 Structuracorporativeretelelor

La construirea unei rețele distribuite geografic, pot fi utilizate toate tehnologiile descrise mai sus. Pentru a conecta utilizatori la distanță, cea mai simplă și mai accesibilă opțiune este utilizarea comunicației telefonice. Rețelele ISDN pot fi utilizate acolo unde este posibil. Pentru a conecta nodurile de rețea, în cele mai multe cazuri, sunt utilizate rețele globale de date. Chiar și acolo unde este posibil să se instaleze linii dedicate (de exemplu, în cadrul aceluiași oraș), utilizarea tehnologiilor de comutare de pachete face posibilă reducerea numărului de canale de comunicații necesare și, cel mai important, asigurarea compatibilității sistemului cu rețelele globale existente.

Conectarea unei rețele corporative la Internet este justificată dacă aveți nevoie de acces la serviciile relevante. Merită să folosiți Internetul ca mediu de transmisie a datelor numai atunci când alte metode nu sunt disponibile și considerentele financiare depășesc cerințele de fiabilitate și securitate. Dacă trebuie să utilizați internetul doar ca sursă de informații, este mai bine să utilizați tehnologia dial-on-demand. Acest lucru reduce drastic riscul de intrare neautorizată în rețea din exterior. Cel mai simplu mod de a asigura această conexiune este să apelați la Internet printr-o linie telefonică sau, dacă este posibil, prin ISDN. O altă modalitate, mai fiabilă, de a oferi conectivitate la cerere este să utilizați o linie închiriată și protocolul X.25 sau - mult de preferat - Frame Relay. În acest caz, routerul trebuie configurat să întrerupă conexiunea virtuală dacă nu există date pentru un anumit timp și să o restabilize numai atunci când există date. Dacă trebuie să furnizați informațiile dvs. pe Internet - de exemplu, instalați un server WWW sau FTP, conexiunea la cerere nu este aplicabilă. În acest caz, nu ar trebui să utilizați doar restricția de acces folosind un Firewall, ci și să izolați pe cât posibil serverul de Internet de alte resurse. O soluție bună este utilizarea unui singur punct de conexiune la Internet pentru întreaga rețea distribuită geografic, ale căror noduri sunt conectate între ele folosind canale virtuale X.25 sau Frame Relay. În acest caz, accesul de pe Internet este posibil la un singur nod, în timp ce utilizatorii din alte noduri pot accesa Internetul folosind o conexiune la cerere.

Pentru a transfera date într-o rețea corporativă, merită, de asemenea, să utilizați canale virtuale ale rețelelor de comutare de pachete. Principalele avantaje ale acestei abordări – versatilitate, flexibilitate, securitate – au fost discutate în detaliu mai sus. Astăzi, costurile utilizării Frame Relay pentru comunicațiile pe distanțe lungi sunt de câteva ori mai mari decât pentru rețelele X.25. Pe de altă parte, viteze mai mari de transfer de date și capacitatea de a transmite simultan date și voce pot fi argumente decisive în favoarea Frame Relay. Pentru a conecta utilizatori la distanță la rețeaua corporativă, pot fi utilizate nodurile de acces ale rețelelor X.25, precum și propriile noduri de comunicare. În acest din urmă caz, trebuie alocat numărul necesar de numere de telefon (sau canale ISDN), care poate fi prohibitiv de costisitor. Dacă trebuie să conectați un număr mare de utilizatori în același timp, atunci utilizarea nodurilor de acces la rețea X.25 poate fi o opțiune mai ieftină, chiar și în același oraș.

TermeniȘide bazăconceptetelecomunicatii

ISDN

Rețele digitale de servicii integrate, destinate inițial pentru transmiterea vocii și utilizate în prezent în mod activ pentru transmiterea atât a vocii, cât și a datelor. Furnizați abonatului mai multe (cel puțin două) canale digitale transparente cu o viteză de 64 kbit/s. Canalele pot fi utilizate independent (de exemplu, pentru două apeluri telefonice simultane sau unul pentru convorbire și unul pentru date) sau combinate pentru a crește capacitatea. Sunt posibile atât comutarea de canal între abonații rețelei ISDN, cât și „fixarea” acestora între două puncte. O caracteristică a ISDN este prezența unui canal de semnalizare separat, care vă permite să transmiteți informații de control pentru rețea nu numai în etapa de stabilire a conexiunii, ci și în orice moment în timpul unei conversații sau transfer de date.

Canalul B

Canal de transmitere a informațiilor „transparent” la o viteză de 64 kbit/s, furnizat de rețeaua ISDN între abonați. Abonatul este prevăzut cu mai multe (cel puțin două) canale B, fiecare dintre acestea putând fi comutat independent. Canalul B poate transporta atât voce, cât și date.

Canalul D

Un canal suplimentar folosit pentru a transmite semnale între abonat și rețeaua ISDN. Conectează în mod constant abonatul la PBX. Semnalele sunt transmise sub formă de pachete de informații care conțin comenzi și răspunsuri la acestea. Canalul D poate transmite informații și pe o rețea X.25. Această caracteristică trebuie să fie acceptată nu numai de echipamentul dumneavoastră, ci și de operatorul de rețea ISDN. Este important de știut că există mai multe formate de comandă incompatibile ("protocoale D-channel") adoptate în diferite țări. În prezent, Europa utilizează un singur standard Euro-ISDN (ETSI), care a fost adoptat și în Rusia. Atunci când achiziționați echipamente ISDN, ar trebui să acordați atenție compatibilității protocolului D-channel cu operatorul dumneavoastră ISDN.

BRI

Basic Rate Interface - tipul de bază de conexiune de abonat ISDN. Oferă două canale B la 64 kbps și un canal D la 16 kbps. Dacă este necesar să existe mai multe canale B, pot fi utilizate mai multe ISDN BRI sau ISDN PRI (vezi mai jos).

ATM

Modul de transfer asincron este o tehnologie avansată de comutare de pachete care oferă transmisie de mare viteză a pachetelor cu lungime fixă ​​(53 de octeți) prin rețele locale sau de întreprindere de bandă largă și îngustă. ATM este capabil să furnizeze: voce, date, fax, video în timp real, audio de calitate CD, fluxuri de date multi-megabiți la viteze foarte mari (de la 66 Mbit/s la 622 Mbit/s și chiar mai mari)

În prezent, componentele ATM sunt fabricate de o gamă restrânsă de furnizori. Toate echipamentele dintr-o rețea ATM trebuie să fie compatibile cu ATM. Prin urmare, implementarea ATM-ului în condițiile existente necesită înlocuirea masivă a echipamentelor, motiv pentru răspândirea lentă a ATM-ului.

LAN

Rețea locală - calculatoare conectate la o rețea situată într-o zonă limitată (de exemplu, într-o cameră, clădire, grup de clădiri din apropiere).

TCP/IP

Transmission Control Protocol/Internet Protocol este un set standard de protocoale care asigură comunicarea într-un mediu eterogen, adică asigură compatibilitatea între computere de diferite tipuri. Compatibilitatea este unul dintre avantajele TCP/IP, motiv pentru care majoritatea rețelelor îl acceptă. În plus, oferă acces la resursele de Internet, precum și un protocol rutabil pentru rețelele de întreprindere, dar are două dezavantaje principale: dimensiunea și viteza insuficientă.

IPX/SPX

Schimbul de pachete Internetwork/Schimbul de pachete secvențial este o stivă de protocoale utilizată în rețelele Novell. Un protocol relativ mic și rapid care acceptă rutarea.

HDLC

Controlul legăturii de date la nivel înalt este un protocol internațional de control al transferului de date utilizat pe scară largă. Dezvoltat de Organizația Internațională de Standardizare (ISO). HDLC este un protocol sincron orientat pe biți care funcționează la nivelul de legătură de date al modelului OSI (modelul de referință pentru interconectarea sistemelor deschise. În cadrul acestui protocol, datele sunt transmise în blocuri de lungime arbitrară, dar într-un format standard.

PVC

Un circuit virtual permanent - Circuit Virtual Permanent - este similar cu o linie închiriată, adică este un canal permanent și efectiv existent. Cu toate acestea, spre deosebire de închirierea unei linii, plătiți doar pentru timpul în care o utilizați. Importanța acestui tip de serviciu de comunicații crește pe măsură ce PVC-ul este utilizat de frame relay în ATM.

WWW

World Wide Web este un serviciu multimedia hipertext pe Internet. Conține informații sub formă de pagini adresabile scrise în HTML.

FTP

Protocolul de transfer de fișiere este un proces care permite transferul de fișiere între un computer local și cel de la distanță. Acceptă mai multe comenzi care implementează transferul bidirecțional al fișierelor binare și ASCII între computere.

Listăsurse

http://compseti.ru

Postat pe Allbest.ru

Documente similare

Arhitectura rețelelor de calculatoare, clasificarea acestora, topologia și principiile de construcție. Transmiterea datelor prin rețele, coliziuni și modalități de a le rezolva. protocoale TCP-IP. OSI, DNS, NetBios. Hardware pentru transmiterea datelor. Sistemul de nume de domeniu DNS.

rezumat, adăugat 11.03.2010


Caracteristici ale stării actuale a rețelelor digitale de date în bandă largă, caracteristici ale utilizării lor pentru transmiterea informațiilor de telemetrie de la obiecte speciale. Principii de construire și calcul de rețele folosind tehnologii Wi-Fi și WiMax.

teză, adăugată la 06.01.2010


Luarea în considerare a canalelor de conexiune virtuală comutată (SVC) și permanente (PVC). Caracteristicile structurii și mărimii pachetelor, protocoalelor de transmisie și algoritmilor de rutare pentru rețele X.25, Frame RELAY, ATM și determinarea avantajelor acestora.

rezumat, adăugat 17.03.2010


Principalele avantaje obținute prin conectarea în rețea calculatoarelor personale sub forma unei rețele de calculatoare intra-industriale. Metode de evaluare a eficacității rețelelor locale de calculatoare. Tipuri de construcție a rețelelor pe baza metodelor de transmitere a informațiilor.

rezumat, adăugat 19.10.2014


Structura rețelelor de comunicații telegrafice și fax, transmisie de date. Componentele rețelelor de transmisie a mesajelor discrete, metodele de comutare în ele. Construirea codului corector. Proiectarea rețelei SDH. Calculul sarcinii pe segmente de cale, selectarea multiplexoarelor.

lucrare curs, adăugată 01.06.2013


Clasificarea rețelelor și a metodelor de comutare. Tipuri de comunicații și moduri de operare ale rețelelor de transmisie a mesajelor. Unificarea și standardizarea protocoalelor. Model de referință de interconectare a sistemelor deschise. Caracteristici ale pregătirii datelor. Interacțiunea sistemelor informaționale.

rezumat, adăugat 15.09.2014


Rolul și principiile generale ale construirii rețelelor de calculatoare. Topologii: bus, mesh, combinat. Sisteme de bază pentru construirea rețelelor Token Ring pe computerele personale. Protocoale de transfer de informații. Software, tehnologie de instalare a rețelei.

lucrare curs, adăugată 10.11.2013


Tipuri de rețele de date. Tipuri de distribuție teritorială, interacțiune funcțională și topologie de rețea. Principii de utilizare a echipamentelor de rețea. Schimbarea canalelor, pachetelor, mesajelor și celulelor. Rețele comutate și necomutate.

lucrare de curs, adăugată 30.07.2015


Rolul rețelelor de calculatoare, principii de construcție. Protocoale de transmitere a informațiilor în rețeaua ArcNet, topologii utilizate și mijloace de comunicare. Software, tehnologie de scanare. Sisteme de operare ale rețelelor de calculatoare. Instructiuni de siguranta.

lucrare curs, adăugată 10.11.2013


Procesul de construire a rețelelor de comunicații multiservicii, etapele acestuia. Analiza tehnologiilor rețelelor de transmisie a datelor, avantajele și dezavantajele acestora. Proiectarea unei rețele de comunicații multiservicii folosind echipamente de telecomunicații de la diferiți producători.

Scopul principal al conectării computerelor într-o rețea a fost acela de a partaja resurse: utilizatorii computerelor conectate la rețea sau aplicațiile care rulează pe aceste computere pot accesa resursele computerelor din rețea, cum ar fi:

dispozitive periferice precum discuri, imprimante, plotere, scanere etc.;

date stocate în RAM sau dispozitive de stocare externe;

putere de calcul.

Interfețe de rețea

Pentru a comunica între dispozitive, acestea trebuie în primul rând să aibă interfețe externe.

O interfață, într-un sens larg, este o graniță logică și/sau fizică definită formal între obiecte independente care interacționează. Interfața specifică parametrii, procedurile și caracteristicile interacțiunii obiectelor.

Interfețe fizice și logice separate

O interfață fizică (numită și port) este definită de un set de conexiuni electrice și caracteristici ale semnalului. De obicei, este un conector cu un set de contacte, fiecare având un scop specific.

O interfață logică (numită și protocol) este un set de mesaje informative de un anumit format care sunt schimbate între două dispozitive sau două programe, precum și un set de reguli care determină logica schimbului acestor mesaje.

Orez. 2.2. Partajarea unei imprimante într-o rețea de computere

O interfață computer-la-computer permite două computere să facă schimb de informații. Pe fiecare parte este implementat de o pereche:

un modul hardware numit adaptor de rețea sau placă de interfață de rețea;

driverul plăcii de interfață de rețea - un program special care controlează funcționarea plăcii de interfață de rețea.

Interfața computer-dispozitiv periferic (în acest caz, interfața computer-imprimantă) permite computerului să controleze funcționarea unui dispozitiv periferic (PU).Această interfață este implementată:

pe partea computerului - o placă de interfață și un driver PU (imprimante), similar cu o placă de interfață de rețea și driverul acestuia;

pe partea PU - de controlerul PU (imprimante), care este de obicei un dispozitiv hardware care primește de la computer atât date, de exemplu octeți de informații care trebuie tipărite pe hârtie, cât și comenzi pe care le prelucrează prin controlul părților electromecanice a dispozitivului periferic, de exemplu, împingând o foaie de hârtie din imprimantă sau prin mișcarea capului magnetic al discului.

1. Probleme de comunicare între mai multe computere

Topologia conexiunilor fizice

Când conectați mai multe (mai mult de două) computere într-o rețea, trebuie să decideți cum să le conectați unul la altul, în caz contrar, alegeți configurația conexiunilor fizice sau topologia.

Topologia rețelei se referă la configurația unui graf, ale cărui vârfuri corespund nodurilor terminale ale rețelei (de exemplu, computere) și echipamentelor de comunicație (de exemplu, routere), iar marginile corespund conexiunilor fizice sau informaționale dintre vârfuri. .

Puteți conecta fiecare computer unul la altul sau le puteți conecta secvenţial, presupunând că vor comunica prin transmiterea mesajelor unul altuia în tranzit. Atât un computer universal, cât și un dispozitiv specializat pot acționa ca un nod de tranzit.

Caracteristicile rețelei depind în mod semnificativ de alegerea topologiei conexiunii:

Prezența mai multor căi între noduri crește fiabilitatea rețelei și face posibilă distribuirea sarcinii între canalele individuale.

ușurința conectării noilor noduri, inerentă unor topologii, face rețeaua ușor de extins.

Considerentele economice conduc adesea la selectarea topologiilor care sunt caracterizate de o lungime totală minimă a liniilor de comunicație.

Printre numeroasele configurații posibile, se face o distincție între complet conectat și nu complet conectat.

O topologie mesh corespunde unei rețele în care fiecare computer este conectat direct la toate celelalte. Această opțiune se dovedește a fi greoaie și ineficientă. În acest caz, fiecare computer din rețea trebuie să aibă un număr mare de porturi de comunicație. Topologiile complet conectate sunt rareori utilizate în rețelele mari. Mai des, acest tip de topologie este utilizat în sisteme multi-mașină sau în rețele care conectează un număr mic de calculatoare.

Orez. 2.10. Topologii tipice de rețea

Toate celelalte opțiuni se bazează pe topologii parțial conectate, când schimbul de date între două computere poate necesita tranzitul datelor prin alte noduri de rețea.

Topologie inel. Datele sunt transferate de-a lungul unui inel de la un computer la altul. Principalul avantaj al inelului este că, prin natura sa, oferă conexiuni redundante. Datele din inel, după ce au făcut o revoluție completă, revin la nodul sursă. Prin urmare, sursa poate controla procesul de livrare a datelor către destinație. Această proprietate este utilizată pentru a testa conectivitatea la rețea și pentru a găsi un nod care nu funcționează corect. În același timp, în rețelele cu topologie de inel, este necesar să se ia măsuri speciale pentru ca, în cazul unei defecțiuni sau închidere a computerului, canalul de comunicație între nodurile rămase ale inelului să nu fie întrerupt.

O topologie în stea apare atunci când fiecare computer se conectează direct la un dispozitiv central comun numit hub. Funcția unui hub este de a direcționa informațiile transmise de un computer către unul sau toate celelalte computere din rețea. Atât un computer universal, cât și un dispozitiv specializat pot acționa ca un hub. Dezavantajele unei topologii în stea: costul mai mare al echipamentelor de rețea din cauza necesității achiziționării unui dispozitiv central specializat; capacitatea de a crește numărul de noduri din rețea este limitată de numărul de porturi hub.

Uneori are sens să construiești o rețea folosind mai multe hub-uri, interconectate ierarhic prin legături stele. Structura rezultată este numită stea ierarhică sau arbore. În prezent, arborele este cea mai comună topologie de comunicare, atât în ​​rețelele locale, cât și în cele globale.

Un caz special special al unei vedete este un autobuz comun. Aici, elementul central este un cablu pasiv (multe rețele care folosesc comunicații fără fir au aceeași topologie - rolul unei magistrale comune aici este jucat de un mediu radio comun). Informațiile transmise sunt distribuite de-a lungul cablului și sunt disponibile simultan pentru toate computerele conectate la acest cablu. Avantaje: cost redus și ușurință în conectarea nodurilor noi la rețea și dezavantaje: fiabilitate scăzută (orice defect de cablu paralizează complet întreaga rețea) și performanță scăzută (la un moment dat, doar un singur computer poate transmite date prin rețea, astfel încât lățimea de bandă este împărțită aici între toate rețelele de noduri).

Orez. 2.11. Topologie mixtă

Rețelele mici au o topologie tipică - stea, inel sau magistrală comună; rețelele mari sunt caracterizate prin prezența conexiunilor arbitrare între computere. În astfel de rețele, este posibil să se identifice fragmente individuale conectate aleatoriu (subrețele) care au o topologie standard, motiv pentru care sunt numite rețele cu topologie mixtă.

Adresarea gazdelor

Una dintre problemele care trebuie luate în considerare la conectarea a trei sau mai multe computere este problema adresei, și anume adresarea interfețelor de rețea ale acestora. Un computer poate avea mai multe interfețe de rețea. De exemplu, pentru a crea o structură complet conectată de N computere, este necesar ca fiecare dintre ele să aibă N - 1 interfață.

Pe baza numărului de interfețe adresabile, adresele pot fi clasificate după cum urmează:

o adresă unică (unicast) este utilizată pentru a identifica interfețele individuale;

o adresă multicast identifică mai multe interfețe simultan, astfel încât datele marcate cu o adresă multicast sunt livrate la fiecare dintre nodurile incluse în grup;

datele trimise la o adresă de difuzare trebuie să fie livrate către toate nodurile rețelei;

Adresa anycast, definită în noua versiune a protocolului IPv6, la fel ca o adresă multicast, definește un grup de adrese, totuși, datele trimise la această adresă trebuie să fie livrate nu la toate adresele acestui grup, ci la oricare dintre ele.

Adresele pot fi numerice (de exemplu, 129.26.255.255 sau 81. la. ff. ff) și simbolic (site.domain.ru).

Adresele simbolice (numele) sunt convenabile pentru percepția umană și, prin urmare, poartă de obicei o încărcătură semantică.

Setul tuturor adreselor care sunt valide în cadrul unei scheme de adresare se numește spațiu de adrese.

Spațiul de adrese poate avea o organizare plată (liniară) sau o organizare ierarhică.

Cu o organizare plată, setul de adrese nu este structurat în niciun fel. Un exemplu de adresă numerică plată este o adresă MAC, concepută pentru a identifica în mod unic interfețele de rețea din rețelele locale. Această adresă este de obicei folosită doar de hardware și este scrisă ca număr binar sau hexazecimal, de exemplu 0081005e24a8. Adresele MAC sunt încorporate în echipament de către producător, deci sunt numite și adrese hardware.

Cu o organizare ierarhică, spațiul de adrese este structurat sub formă de subgrupuri imbricate unul în celălalt, care, îngustând secvențial zona adresabilă, definesc în cele din urmă o interfață de rețea separată.

Reprezentanții tipici ai adreselor numerice ierarhice sunt adresele IP și IPX de rețea. Aceștia acceptă o ierarhie pe două niveluri, adresa este împărțită într-o parte majoră - numărul rețelei și o parte minoră - numărul nodului. Această împărțire permite transmiterea mesajelor între rețele numai pe baza numărului rețelei, iar numărul nodului este necesar după ce mesajul a fost livrat în rețeaua dorită. În practică, mai multe scheme de adresare sunt utilizate de obicei simultan, astfel încât interfața de rețea a unui computer poate avea simultan mai multe nume de adrese. Fiecare adresă este utilizată în situația în care tipul corespunzător de adresare este cel mai convenabil. Și pentru a converti adresele de la un tip la altul, se folosesc protocoale auxiliare speciale, care se numesc protocoale de rezoluție a adreselor.

Comutare

Lăsați computerele să fie conectate fizic între ele în funcție de o topologie. Atunci trebuie să decideți cum să transferați date între nodurile finale?

Conexiunea nodurilor terminale printr-o rețea de noduri de tranzit se numește comutare. Secvența de noduri de-a lungul căii de la expeditor la destinatar formează o rută.

De exemplu, în rețeaua prezentată în Fig. 2.14, nodurile 2 și 4, neconectate direct între ele, sunt forțate să transmită date prin nodurile de tranzit, care pot fi, de exemplu, nodurile 1 și 5. Nodul 1 trebuie să transfere date între interfețele sale A și B și nodul 5. - între interfețele F și B. În acest caz, ruta este secvența: 2-1-5-4, unde 2 este nodul expeditor, 1 și 5 sunt noduri de tranzit, 4 este nodul receptor.

Orez. 2-14. Comutarea abonatului printr-o rețea de noduri de tranzit

Problemă de comutație generalizată

În general, problema comutării poate fi prezentată sub forma următoarelor probleme particulare interconectate.

Determinarea fluxurilor de informații pentru care trebuie trasate rute.

Dirijarea fluxului.

Promovarea fluxurilor, adică recunoașterea fluxurilor și comutarea lor locală la fiecare nod de tranzit.

Multiplexarea și demultiplexarea fluxurilor.

Dirijare

Sarcina de rutare, la rândul său, include două subsarcini:

determinarea rutei;

notificarea rețelei despre ruta selectată.

Stabiliți rutaînseamnă alegerea unei secvențe de noduri de tranzit și a interfețelor acestora prin care datele trebuie transmise pentru a le livra destinatarului. Determinarea unei rute este o sarcină dificilă, mai ales atunci când configurația rețelei este astfel încât există mai multe căi între o pereche de interfețe de rețea comunicante. Cel mai adesea, alegerea se face pe un traseu care este optim după un anumit criteriu. Criteriile de optimizare pot include, de exemplu, debitul nominal și congestionarea canalelor de comunicație; întârzieri introduse de canale; numărul de noduri de tranzit se întinde; fiabilitatea canalelor și nodurilor de tranzit.

Ruta poate fi determinată empiric („manual”) de către administratorul de rețea, dar această abordare pentru determinarea rutelor este de puțin folos pentru o rețea mare cu o topologie complexă. În acest caz, se folosesc metode automate de determinare a rutei. În acest scop, nodurile terminale și alte dispozitive de rețea sunt echipate cu software special care organizează schimbul reciproc de mesaje de serviciu, permițând fiecărui nod să-și formuleze propria „idee” a rețelei. Apoi, pe baza datelor colectate, se determină trasee raționale folosind metode software.

Atunci când alegeți o rută, acestea sunt adesea limitate doar de informații despre topologia rețelei. Această abordare este ilustrată în Fig. 2.15. Pentru a transfera trafic între nodurile finale Ași C există două rute alternative: A-1-2-3-CȘi A-1-3-C. Dacă luăm în considerare doar topologia, atunci alegerea este evidentă - ruta A-1-3-C, care are mai puține noduri de tranzit.

Orez. 2.15. Selectarea rutei

Promovarea datelor

Deci, lăsați rutele să fie definite, înregistrările despre acestea se fac în tabelele tuturor nodurilor de tranzit, totul este gata pentru transferul de date între abonați (schimbarea abonaților).

În primul rând, expeditorul trebuie să expună datele la interfața de la care începe ruta găsită, iar toate nodurile de tranzit trebuie să „transfere” în mod corespunzător datele de la una dintre interfețele lor la alta, cu alte cuvinte, să efectueze comutareainterfețe. Se numește un dispozitiv al cărui scop funcțional este comutarea intrerupator.În fig. Figura 2.16 prezintă un comutator care comută fluxurile de informații între cele patru interfețe ale sale.

Orez. 2.16. Intrerupator

Un comutator poate fi fie un dispozitiv specializat, fie un computer universal cu un mecanism de comutare software încorporat; în acest caz, comutatorul se numește comutator software.

Multiplexare și demultiplexare

Pentru a determina la ce interfață să redirecționeze datele primite, comutatorul trebuie să descopere cărui flux îi aparține. Această problemă trebuie rezolvată indiferent dacă la intrarea comutatorului ajunge doar un flux „pur” sau un flux „mixt”.

Demultiplexarea este împărțirea fluxului total agregat în mai multe dintre fluxurile sale constitutive.

Multiplexarea este formarea unui flux comun agregat din mai multe fluxuri individuale, care este transmis printr-un canal de comunicare fizică,

Cu alte cuvinte, multiplexarea este o metodă de împărțire a unui canal fizic disponibil între mai multe sesiuni de comunicații care apar simultan între abonații rețelei.

Fig.2.18 . Operații de multiplexare și demultiplexare a fluxurilor în timpul comutării

Una dintre principalele modalități de multiplexare a fluxurilor este împărțirea timpuluinici. Cu această metodă, fiecare fir din când în când (cu o perioadă fixă ​​sau aleatorie) primește un canal fizic la dispoziția sa deplină și își transmite datele peste acesta. De asemenea, comun diviziunea în frecvență canal, atunci când fiecare flux transmite date în intervalul de frecvență alocat acestuia.

Orez. 2.19. Multiplexor și demultiplexor

Schimbarea tipurilor

Printre numeroasele abordări posibile pentru rezolvarea problemei comutării abonaților în rețele, există două fundamentale, care includ comutarea de circuite și comutarea de pachete.