39.Классификация сетей по территориальному признаку
Классифицируя сети по территориальному признаку, различают:
1. локальные (LocalAreaNetworks– LAN) сети;
2. глобальные (WideAreaNetworks– WAN) сети;
3. городские (MetropolitanAreaNetworks– MAN) сети.
LAN– сосредоточены на территории не больше 1–2 км; построенные с использованием дорогих высококачественных линий связи, которые позволяют, применяя простые методы передачи данных, достигать высоких скоростей обмена данными порядка 100 Мбит/с, предоставленные услуги отличаются широкой разнообразностью и обычно предусматривают реализацию в режиме on-line.
WAN– совмещают компьютеры, рассредоточенные на расстоянии сотен и тысяч километров. Часто используются уже существующие не очень качественные линии связи. Больше низкие, чем в локальных сетях, скорости передачи данных (десятки килобит в секунду) ограничивают набор предоставленных услуг передачей файлов, преимущественно не в оперативном, а в фоновом режиме, с использованием электронной почты. Для стойкой передачи дискретных данных применяются более сложные методы и оборудование, чем в локальных сетях.
MAN– занимают промежуточное положение между локальными и глобальными сетями. При достаточно больших расстояниях между узлами (десятки километров) они имеют качественные линии связи и высоких скоростей обмена, иногда даже больше высокими, чем в классических локальных сетях. Как и в случае локальных сетей, при построении MANуже существующие линии связи не используются, а прокладываются заново.
Отличительные признаки локальной сети: 1. высокая скорость передачи, большая пропускная способность; 2. низкий уровень ошибок передачи 3. эффективный, быстродействующий механизм управления обменом; 4. ограничено, точно определенное число компьютеров, которые подключаются к сети.Глобальные сетиотличаются от локальных тем, которые рассчитаны на неограниченное число абонентов и используют, как правило, не слишком качественные каналы связи и сравнительно низкую скорость передачи, а механизм управления обменом, у них в принципе не может быть гарантировано скорым. В глобальных сетях намного более важное не качество связи, а сам факт ее существования. Большинство локальных сетей имеют выход в глобальную сеть, но характер переданной информации, принципы организации обмена, режимы доступа, к ресурсам внутри локальной сети, как правило, сильно отличаются от тех, что принято в глобальной сети. И хотя все компьютеры локальной сети в данном случае включены также и в глобальную сеть, специфику локальной сети это не отменяет. Возможность выхода в глобальную сеть остается всего лишь одним из ресурсов, поделенные пользователями локальной сети.
40.Сетевое и межсетевое коммуникационное оборудование
Сетевые адаптеры (СА). Указанные в п, 14.1 основные функции
адаптеров и их технические характеристики определяются поддерживаемым
уровнем протокола ЛВС в соответствии с архитектурой семиуровневой
По выполняемым функциям С А разделяются на две группы [27]:
1. Реализующие функции физического и канального уровней.
Такие адаптеры, выполняемые в виде интерфейсных плат, отличаются
технической простотой и невысокой стоимостью. Они применяются
в сетях с простой топологией, где почти отсутствует необходимость
выполнения таких функций, как маршрутизация пакетов,
формирование из поступающих пакетов сообщений, согласование
протоколов различных сетей и др.
2. Реализующие функции первых четырех уровней модели ВОС —
физического, канального, сетевого и транспортного. Эти адаптеры,
кроме функций СА первой группы, могут выполнять функции маршрутизации,
ретрансляции данных, формирования пакетов из передаваемого
сообщения (при передаче), сборки пакетов в сообщение (при приеме), согласования ПДД различных сетей, сокращая таким образом
затраты вычислительных ресурсов ЭВМ на организацию сетевого
обмена. Технически они могут быть выполнены на базе микропроцессоров.
Естественно, что такие адаптеры применяются в ЛВС, где
имеется необходимость в реализации перечисленных функций.
Адаптеры ориентированы на определенную архитектуру локальной
сети и ее технические характеристики, поэтому по топологии ЛВС
адаптеры разделяются на следующие группы: поддерживающие шинную
топологию, кольцевую, звездообразную, древовидную, комбинированную
Дифференциация адаптеров по выполняемым функциям и ориентация
их на определенную архитектуру ЛВС привели к большому
многообразию типов адаптеров и разбросу их характеристик.
Концентраторы (хабы). Эти устройства удобны для формирования
сети произвольной топологии. Выпускается ряд типов концентраторов
— пассивных и активных с автономным питанием, выполняющих
роль повторителя. Они отличаются по количеству, типу и длине
подключаемых кабелей и могут автоматически управлять подсоединенными
сегментами (включать и выключать их в случае обнаружения
Приемопередатчики (трансиверы) и повторители (репитеры). С
помощью этих устройств можно объединить несколько сегментов сети
с шинной топологией, увеличивая таким образом общую протяженность
Приемопередатчик — это устройство, предназначенное для приема
пакетов от контроллера рабочих станций сети и передачи их в
шину. Он также разрешает коллизии в шине. Конструктивно приемопередатчик
и контроллер могут объединяться на одной плате или находиться
Повторитель — устройство с автономным питанием, обеспечивающее
передачу данных между сегментами определенной длины.
Мосты и шлюзы. Мосты используются для соединения в основном
идентичных сетей, имеющих некоторые физические различия на фи- зическом
и канальном уровнях. Например, с помощью моста могут
соединяться на 3-м (сетевом) уровне две сети с различными более низкими
уровнями, но одинаковыми более высокими уровнями. Промышленностью
выпускается довольно широкая номенклатура мостов.
Среди них — «самообучающиеся» мосты, которые позволяют регулировать
доступ к каждой из объединяемых сетей и трафик обмена
между ними, а также используются для расширения сети, достигшей
своего топологического предела. Некоторые из «самообучающихся
мостов» применяются для объединения с помощью арендуемой линии
связи локальной сети и удаленной сети в единую сеть, элементы которой
могут быть рассредоточены на территории в сотни и тысячи
километров. Есть более сложные мосты, которые одновременно выполняют функции многоканального маршрутизатора. К ним относится
мост HP 272 A ROUTER ER (он же — многоканальный маршрутизатор),
который объединяет две локальные сети и две удаленные сети.
Шлюзы применяются для соединения различных сетей. Они выполняют
протокольное преобразование для всех семи уровней модели
ВОС, в частности маршрутизацию пакетов, преобразование сообщения
из одного формата в другой или из одной системы кодирования в
другую. Следует иметь в виду, что, по мере того как взаимная связь
устанавливается на все более высоких уровнях модели ВОС, задача
поддержания этой связи усложняется, и для ее реализации требуется
Маршрутизаторы (роутеры). Эти устройства устанавливают соединение
на 4-м (транспортном) уровне, при этом верхние уровни сети
(5-й, 6-й и 7-й) должны быть одинаковыми. Они обеспечивают достаточно
сложный уровень сервиса, так как могут выполнять «интеллектуальные»
функции: выбор наилучшего маршрута для передачи сообщения,
адресованного другой сети; управление балансированной нагрузкой
в сети путем равномерного распределения потоков данных;
защиту данных; буферизацию передаваемых данных; различные протокольные
преобразования. Такие возможности маршрутизаторов особенно
важны при построении базовых сетей крупных организаций.
Использование маршрутизаторов при объединении ряда небольших
локальных сетей в единую сеть дает следующие преимущества
(по сравнению с большой ЛВС, имеющей такое же количество абонентских
• обеспечивается большая безопасность информации, циркулирующей
в сети. В большой ЛВС, работающей в широковещательном
режиме, информация распространяется по всей кабельной системе,
поэтому лица, заинтересованные в расстройстве схемы адресации
и приеме не адресованных им передач, имеют для этого все
возможности. В сети, образованной из нескольких небольших ЛВС,
защищенность информации выше: с помощью маршрутизаторов
осуществляется межсетевая коммутация, а обычные сетевые потоки
данных остаются локальными, т.е. работа в широковещательном
режиме возможна только в пределах небольшой ЛВС;
• повышается надежность работы сети: выход из строя одной ЛВС
не отражается на работе других взаимосвязанных сетей, так как
маршрутизаторы, осуществляющие множественное взаимодействие,
изолируют отказавшие сети;
• увеличивается производительность в пределах каждой индивидуальной
сети, входящей в состав единой сети. В каждой небольшой
ЛВС имеются свои средства управления сетью, повышающие степень
ее самостоятельности. Кроме того, уменьшаются нагрузки,
связанные с потоком данных, генерируемых рабочими станциями
(в полном объеме по кабельной системе индивидуальной сети
пространяются только те данные, которые поступают от «своих»
• увеличивается диапазон действия сети: выполняя функции усилителей
сигнала, маршрутизаторы устраняют ограничение по допустимой
протяженности длины кабеля.
Коммутаторы. Появление коммутаторов в сетях диктовалось теми
же потребностями, что и в случае мостов и маршрутизаторов, но,
кроме того, необходимостью улучшения некоторых характеристик
сетевого оборудования. Например, коммутаторы обладают большей
пропускной способностью, что важно для интерактивного трафика
между взаимодействующими рабочими станциями. В сети Ethernet
коммутаторы обрабатывают полученный пакет в реальном масштабе
времени, обеспечивая низкую латентность и высокую скорость
В отличие от первых образцов современные коммутаторы обладают
гибкой архитектурой и широкими функциональными возможностями.
Они обеспечивают оперативную коммутацию пакетов с
проверкой корректности данных, упрощают создание логических сетей
с полным набором встроенных средств сетевого управления, в
составе концентраторов с высокоскоростными переключаемыми магистралями
позволяют достичь приемлемого варианта в организации
сетевых соединений (например, формирования на магистрали выделенного
сегмента, включающего двух конечных пользователей).
По своему назначению и функциональным возможностям современные
мосты, маршрутизаторы и коммутаторы довольно близки друг
к другу. Однако каждый из типов этих устройств разрабатывался не
с целью вытеснения других устройств, он имеет свои области применения.
Мосты обеспечивают сегментацию сети на физическом уровне,
поэтому их «интеллектуальные» возможности ограничены. Маршрутизаторы,
ание. Главное отличие между ними — способ модуляции. Различают
модемы с частотной, амплитудной и фазовой модуляцией.
При создании модемов придерживаются определенных стандартов
передачи сигналов. Существуют стандарты по ряду признаков.
По скорости передачи данных разработаны модемы стандартов:
V. 22 bis — для скорости 2400 бит/с, V.32 bis — для скорости 9600 бит/с
и V.32 bis — для 14400 бит/с. В более скоростных модемах обычно
реализованы и предшествующие стандарты передачи сигналов и, кроме
того, предусмотрены запасные режимы с меньшими скоростями. Например,
для стандарта V.32 bis это скорости 12 000, 9 600, 7 200 и 4 800
бит/с. В настоящее время используются модемы со скоростью передачи
Второй стандарт связан с используемыми протоколами коррекции
ошибок. Многие годы стандартом считались протоколы группы MNP
(Microcom Networking Protocol) — MNP1-MNP10. Это аппаратные
протоколы фирмы Microcom, обеспечивающие автоматическую коррекцию
ошибок и компрессию (сжатие) передаваемых данных. В настоящее
время используется стандарт МККТТ V.42. В целях совместимости
модем стандарта V.42 включает в себя и функции MNP.
Третий стандарт определяет реализуемый метод сжатия данных.
о в одном направлении и используют свои собственные стандарты.
Они лучше справляются с передачей информации, чем с приемом. В
настоящее время выпускаются и комбинированные модемы (модем
Анализаторы ЛВС. Это мощный диагностический инструмент,
предназначенный для контроля качества функционирования сети.
Контроль позволяет наблюдать за работой сети в режиме реального
времени и регистрировать события, которые могут означать возникновение
проблемы. Контроль сопровождается графическим или цифровым
отображением информации. Анализаторы могут накапливать
и хранить информацию о состоянии сети с целью последующего его
воспроизведения и анализа.
Сетевые тестеры. Это приборы, входящие в состав контрольноизмерительной
аппаратуры, которая облегчает установку и техническое
обслуживание локальных сетей. Тестеры линий передачи являются
хорошим средством проверки нового кабеля и отыскания неисправностей
в системе установленных кабелей. Они способны не только
обнаруживать неисправность, но и сообщать сведения о ее характере