32. Методы доступа к общей шине в лвс.
В топологии «шина», широко применяемой в локальных сетях, все компьютеры подключены к единому каналу связи с помощью трансиверов (приемо-передатчиков). Канал оканчивается с двух сторон пассивными терминалами, поглощающими передаваемые сигналы. Данные от передающего компьютера передаются всем компьютерам сети, но воспринимаются только тем, адрес которых указан в передаваемом сообщении. Причем, в каждый момент только дин компьютер может вести передачу. Шина – пассивная топология. Это означает, что компьютеры только «слушают» передаваемые по сети данные, но не перемещают их от отправителя к получателю. Поэтому, если один компьютер выйдет из строя, это не скажется на работе остальных, что является достоинством шинной топологии. В активных топологиях компьютеры регенерируют сигналы и передают их по сети (как повторители компьютеров в кольцевой топологии). Другие достоинства «шины» — высокая расширяемость и экономичность в организации каналов связи. К недостаткам шинной организации сети относится уменьшение пропускаемой способности сети при значительных трафиках (трафик — это объем данных).
В настоящие время часто используются топологии, комбинирующие базовые: звезда-шина, звезда-кольцо. Топология звезда-шина чаше всего выглядит как объединение помощью магистральной шины” нескольких звездообразных сетей.
При топологии «звезда-кольцо» несколько звездообразных сетей соединяются своими центральными узлами коммутации в кольцо.
33. Топология глобальной вычислительной сети (гвс).
Спецификации Ethernet
Ethernet – самая популярная в настоящее время сетевая архитектура. Она использует узкополосную передачу со скоростью 10Мбит/с, топологию «шина», а для регулирования трафика в основном сегменте кабеля – CSMA/CD. Среда (кабель) Ethernet является пассивной, т.е. получает питание от компьютера. Следовательно, она прекратит работу из-за физического или неправильного подключения терминатора. Сеть Ethernet имеет характеристики: традиционная топология – линейная шина; другие топологии – звезда-шина; тип передачи – узкополосная; метод доступа – CSMA/CD; скорость передачи данных – 10 и 100 Мбит/с; кабельная система – тонкий и толстый коаксиальный UTP.
Ethernet разбивает данные на пакеты (кадры), формат которых отличается от формата пакетов, используемого в других сетях. Кадры представляют собой блоки информации, передаваемые как единое целое. Кадр Ethernet может иметь длину от 64 до 1518 байтов, но сама структура кадра Ethernet использует по крайней мере 18 байтов. Каждый кадр имеет управляющую информацию и имеет общую с другими кадрами организацию.
Существует 4 топологии Ethernet со скоростью передачи данных 10 Мбит/с: 10BaseT (10 – скорость передачи Мбит/с, Base – узкополосная, Т – витая пара).; 10Base2 (2 – передача на расстояние, примерно в 2 раза превышающее 100м); 10Base5; 10BaseFL (компьютеры и репитеры соединены оптоволоконным кабелем, максимальная длина сегмента 2000м).
Сети с топологией «шина»
Для связи компьютеров используется один канал. Самым распространенным методом доступа в сетях такой топологии является метод Ethernet (рис. 5.1).
Основной принцип, положенный в основу Ethernet, — случайный метод доступа к разделяемой среде передачи данных. В качестве такой среды может использоваться толстый или тонкий коаксиальный кабель, витая пара, оптоволокно или радиоволны.
Главным достоинством таких сетей, благодаря которому они стали такими популярными, является их экономичность. Для построения сети достаточно иметь по одному сетевому адаптеру для каждого компьютера плюс один физический сегмент коаксиального кабеля нужной длины. Эта схема построения сети достаточно надежна: выход из строя одного компьютера не приведет к краху всей сети. Недостаток такой сети: ее медлительность, — чтобы сообщение дошло от одного компьютера к другому, оно должно пройти через все компьютеры, расположенные между сообщающимися двумя, и каждый промежуточный компьютер пытается определить, не ему ли послано сообщение.
Сети с топологией «кольцо»
В сети с этой топологией распространен метод Token Ring. Все компьютеры сети соединены по кольцу (рис. 5.2). Неисправность одного из них приводит к неисправности всей сети. Такую схему сейчас используют очень редко.
Сети с топологией «звезда»
При использовании топологии типа «звезда» все компьютеры подключаются непосредственно к некоторому центру (см. рис. 5.3). Таким центром может служить некоторый управляющий компьютер (сервер) или специальное устройство, называемое концентратором или хабом.
При такой схеме есть свои достоинства и недостатки. Достоинство — эта сеть быстрее, чем описанные ранее, и надежнее. Недостаток — она дороже, т.к. требуется кроме компьютеров и кабелей специальное управляющее устройство.
Большинство сетей предприятий соединяют в себе более мелкие сети, которые могут иметь разную топологию и работать под управлением разных операционных систем. Для обеспечения связи между различными подсетями используются устройства межсетевого взаимодействия: мосты и маршрутизаторы. В качестве моста или маршрутизатора может использоваться и компьютер.
Разновидности локальных сетей
Различают сети с централизованным управлением и децентрализованные (или одноранговые сети).
В одноранговых сетях все компьютеры равноправны. Вы можете выделять свои папки и диски для совместного использования и пользоваться информацией с других компьютеров. Создание такой сети — приемлемое решение для небольших организаций: 5-10 компьютеров.
В сетях с централизованным управлением любой топологии существует компьютер, который управляет работой всей сети. Он называется сервер. Это специальная, более мощная, чем остальные, машина, имеющая более быстрый процессор, больший объем оперативной и внешней памяти. На этом компьютере устанавливается специальная сетевая операционная система, как правило, Windows 2000 Server.
Преимущества сетей с централизованным управлением:
- большой объем данных может храниться на сервере, а не дублироваться на каждом компьютере;
- централизованно хранящиеся данные можно оперативно обновлять и надежно защищать как от отдельных пользователей, так и от вирусов (сервер обычно хранит информацию о пользователях, и некоторым пользователям можно просто запретить доступ к определенным данным);
- сервер может использоваться не только для хранения данных, но и помогать своей мощью при их обработке: при этом часть программного обеспечения работает на вашем компьютере (клиентская часть), а часть на сервере (серверная часть); про такие программы, состоящие из двух частей, говорят, что они работают по «клиент-серверной» технологии.
Если ваш компьютер настроен для работы в локальной сети, то для просмотра сетевых ресурсов можно использовать папкуСетевое окружение (значок находится на рабочем столе). В окне Сетевое окружение (рис. 5.4) видны все компьютеры вашей сети. Однако, чтобы получить доступ к сетевым компьютерам, папкам и принтерам, необходимо наличие прав доступа (права назначает администратор сети). Можно вручную настраивать содержимое этой папки, добавляя новые элементы, например, подпапку с общей сетевой папки (на рис. 5.4 это папка Сети). Для этого воспользуйтесь командой Добавить новый элемент в сетевое окружение. Далее следуйте указаниям Мастера добавления в сетевое окружение. Вопросы для самопроверки
- Что такое распределенная обработка данных?
- Что такое компьютерная (вычислительная сеть)?
- Приведите классификацию компьютерных сетей.
- Что такое глобальная компьютерная сеть, региональная компьютерная сеть, локальная вычислительная сеть?
- Расскажите о тенденциях сближение сетей разных типов.
- Назовите основные элементы компьютерной сети.
- Что такое скорость передачи данных?
- Что такое архитектура компьютерной сети?
- Назовите основные типы физической передающей среды для ЛВС.
- Что такое топология сети и каковы особенности кольцевой, шинной, звездообразной топологии?
- Что такое клиент-серверная технология?
5
Вопрос 36 — Сеть шинной топологии. Сеть Ethernet.
Сеть Ethernet впервые была сконструирована в 70-х гг. доктором Робертом Меткалфом (Robert Metcalfe) как часть проекта «офиса будущего». В то время это была сеть со скоростью передачи 3 Мбит/с. В 1980 г. сеть Ethernet была стандартизована консорциумом фирм C-lntel-Xerox (DIX) как сеть со скоростью 10 Мбит/с, а в 1985 г. она была стандартизована ‘2-м комитетом IEEE. С тех пор новая технология Ethernet наследует признаки базовой структуры исходной схемы Ethernet, предусматривающей логическую шинную топологию и метод множественного доступа с контролем несущей и обнаружением конфликтов CSMA/CD — Carrier Sensing Multiple Access with Collision Detection). В различных типах Ethernet используются различные физические топологии (например, звездообразная или винная) и различные типы кабелей (например, UTP, коаксиальный, оптоволоконный).
Основы Ethernet
Информация, «путешествует» по сети Ethernet в виде пакетов, каждый из которых состоит из шести частей.
Преамбула. Содержит восемь байтов информации, используемой для позиционирования остальной части информации в пакете.
Адрес назначения. Содержит аппаратный адрес («зашитый» в плату Ethernet) рабочей станции или станций, которые принимают эту информацию.
Адрес источника. Позволяет принимающей рабочей станции распознать рабочую станцию, пославшую информацию.
Тип. Определяет тип информации, хранящейся внутри части пакета с данными — является ли она графической информацией, текстом ASCII или чем-либо другим.
Фактические данные. Это может быть любая информация объемом от 46 до 1500 байтов.
Контрольная последовательность кадра. Позволяет определить ошибки передачи пакета; используется для проверки того, достигла ли остальная часть пакета места назначения без повреждения.
Структура кадра сети Ethernet в соответствии со стандартом 802.3
Имеется несколько различных типов Ethernet, каждый со своим собственным номером и именем, под которым они наиболее известны. Эти типы описаны в таблице.
Физическая топология и среда передачи данных