Локальные компьютерные сети технология ethernet

1.6 Кратко о технологии Ethernet

Ethernet – это наиболее распространённая технология организации локальных сетей. Стандарты Ethernet описывают реализацию двух первых уровней модели OSI – проводные соединения и электрические сигналы (физический уровень), а так же форматы блоков данных и протоколы управления доступом к сети (канальный уровень). Начнём с идеи, лежащей в основе Ethernet. Название Ethernet произошло от двух английских слов – ether (эфир) и net (сеть). Ethernet использует концепцию общего эфира. Каждый ПК посылает данные в этот эфир и указывает, кому они адресованы. Данные могут дойти до всех ПК сети, но обрабатывает их только тот ПК, которому они предназначены. Остальные ПК чужие данные игнорируют. Такая работа аналогична эфиру радиостанций. Все радиостанции транслируют свои передачи в общее электромагнитное поле – радиоэфир. Ваш радиоприёмник получает электромагнитные сигналы всех станций. Но слушаете вы не всё сразу, а ту станцию, которая вам нужна.

– наилучшее соотношение цена/скорость/возможности в сравнении со всеми другими технологиями

– возможность использовать внутренние ресурсы сетейна огромной скорости без ограничений и дополнительной оплаты

– никаких первоначальных вложений на оборудование в квартире

– независимость ни от наличия городского телефона/телевизионного кабеля, ни от их техсостояния

– существует множество дополнительных устройств для простого подключения на одну линию нескольких компьютеров и/или других устройств (игровые приставки,IP-камерывидеонаблюдения и пр.), т.к это основная и самая распространённая сетевая технология сегодня и в обозримом будущем.

– возможность получить высокоскоростные тарифы, достаточные для самых продвинутых пользователей

– возможность быстро, без проблем и дополнительных расходов на оборудование сменить провайдера

– необходимость ввода в квартиру дополнительного кабеля

Ethernet — это не один, а целое семейство стандартов, имеющих разные пользовательские характеристики.

Если за основу сравнения этих стандартов взять скорость передачи данных и максимально возможное расстояние между двумя узлами (диаметр сети), то получим такую сравнительную таблицу:

Таблица 1.6.1 Типы технологии Ethernet

Максимальный диаметр сети

Источник

Локальные вычислительные сети на базе технологии Ethernet: история развития, место в модели osi, структура кадра Ethernet. Физический уровень Ethernet, FastEthernet. Технология GigabitEthernet.

Сетевые службы: определение и общая характеристика сетевых служб.

1. Локальные вычислительные сети на базе технологи Ethernet.

Технология Ethernet является самой распространенной сегодня технологией построения LAN.

1970 – первая пакетная радиосеть

1973 – компания Xerox изобретает Ethernet

1982 – Компания DIX выпускает 10 мбит Ethernet

1985 – рождение Ethernet 2 – IEEE издал стандарт по локальным сетям, начинаются с 802

Середина-конец 90-х годов создаются стандарты, описывающие Fast Ethernet со скоростью 100 мбит/с.

LLC обеспечивает независимость канального уровня от существующей технологии.

MAC – отвечает за управление доступом к физической среде и инкапсуляцию.

Спецификация IEEE 802.3 MAC определяет MAC адреса как уникально идентифицирующие устройства на канальном уровне.

MAC подуровень поддерживает таблицу MAC адресов.

Процесс инкапсуляции включает:

— сборку кадра (frame) перед передачей;

— анализ кадра (frame) при приеме.

При формировании кадра MAC уровень добавляет к PDU сетевого уровня заголовок и трейлер.

Структура кадра (frame) Ethernet

Преамбула – используется для синхронизации

SOF – (разделитель начала кадра) – содержит бит, который указывает, что началась передача фактического кадра.

Адрес назначения – физический адрес узла назначения (MAC)

Адрес источника – физический адрес узла отправителя (MAC)

Тип/Длина – Ethernet 2 – код протокола сетевого уровня; 802.3 – длина поля данных.

Данные – данные пакета

FCS – контрольная последовательность кадра (контрольная сумма).

MAC адрес – это уникальный идентификатор устройства (интерфейса)

Технология Gigabit Ethernet

1996 – IEEE 802.3 одобряет проект стандарта 802.3z, создается альянс из 11 компаний;

Т.о. стандартизировано использование Gigabit Ethernet на основе медного кабеля, одномодового и многомодового оптоволокна.

1000Base—T

На основе UPT Cat5 до 100 метров

— скорость передачи 250 мбит/с на пару

— full duplex – одновременно передача идет в обоих направлениях

— большие скорости передачи

Следовательно, требование специальных методов кодирования и синхронизации.

4D-PAM-5 – пяти уровневое импульсно-амплитудное кодирование

Происходит деление байта на 4 символа-кода, каждый символ соответствует 2-м битам.

1000Base—SX и 1000Base—LX

— большая максимальная длина сегмента

Имеем дуплексный режим передачи.

Используется 8B/10B – схема избыточного кодирования

Gigabit Ethernet

Используется одномодовое и многомодовое оптоволокно.

Физический уровень Ethernet, Fast Ethernet и Gigabit Ethernet

2. Консорциум UDDI (проект универсальных средств описания, обнаружения и интеграции) дает следующее определение сетевой службе.

Сетевая служба – самодостаточное модульное бизнес-приложение, имеющее открытый стандартизированный интерфейс, ориентированный на интернет.

Сетевая служба – приложение, инициируемое с помощью URI (единообразный идентификатор ресурса); интерфейс и способ связывания которого могут быть определены, описаны и выявлены как артефакты XML.

Такое определение делает упор на доступность сетевой службы, а ориентированность на интернет вытекает из необходимости обеспечить эту доступность и способа универсального доступа к службе.

W3C не отвергает трактовку сетевой служба, которая используется в традиционных системах.

Сетевые службы необходимо рассматривать как компоненты, которые могут интегрироваться в более сложные приложения (распределенные).

По сути XML может рассматриваться как сетевая технология, т.к. это некий универсальный формат данных для взаимодействия, в т.ч. и через интернет.

Применение традиционных подходов требует от участников взаимодействия достижения соглашения по использованию и совместному управлению конкретной системной платформой, а также по реализации «глобального рабочего потока». Этот подход не всегда пригоден, поскольку трудно достичь необходимого уровня доверия между участниками. Другой причиной непригодности традиционного подхода является неверность предположений, делавшихся при интеграции предприятий (длительность взаимодействия в сети Интернет препятствует применению традиционных протоколов типа 2РС, они блокируют ресурсы на слишком большой срок, делая невозможным параллельное выполнение других операций). Развитие глобальной сети привело к появлению новых стандартов, протоколов (HTTP), форматов (XML). В основе работы сетевой службы лежит предположение, что функциональность, открываемая некоторым предприятием для взаимодействия с его партнерами, будет проявляться как «услуга», «служба». С точки зрения использования сетевые службы не отличаются от служб обычных программных систем, но к ним можно обращаться через Интернет. Службы оказываются слабо связанными системами, поскольку они определяются, разрабатываются и управляются разными компаниями. Не все, что доступно через Интернет, представляет собой сетевую службу. Сетевая служба это не набор страниц в Интернете, а приложение с общеизвестным и стабильным программным интерфейсом.

Протоколы, с которыми работают сетевые службы, должны быть пригодны для работы без выделенных серверов. Традиционные протоколы (2РС) работают с центральным транзакционным координатором, который обладает возможностями блокировать ресурсы. Протокол 2РС и другие протоколы взаимодействия и координации должны быть модифицированы, чтобы работать в децентрализованном режиме в отсутствии доверительных зон и гибко проводить блокировки.

Общий подход к интеграции приложений (B2B) в Интернете с помощью сетевых служб таков: каждая сторона представляет свои внутренние операции как некоторую (сетевую) службу, являющуюся точкой входа в локальную информационную систему. Работа независимых приложений осуществляется в режиме равноправного взаимодействия, но некоторые компоненты могут централизовываться. Обмены информацией проводятся на основе единых протоколов, разработанных так, чтобы в децентрализованно обеспечивать свойства традиционных протоколов. Сетевые службы сами исполняют эти протоколы и скрывают от программистов все сложные проблемы интеграции приложений.

Сетевые службы это аналог сложных оболочек, которые инкапсулируют одно или несколько приложений, создавая для них единый интерфейс и обеспечивая доступ через Интернет. С точки зрения клиента интеграции подлежат именно оболочки, только они видны интегрируемому приложению. Гомогенность компонентов существенно снижает трудность интеграции. Сетевые службы создают фундамент, на котором строится программное обеспечение, поддерживающее интеграцию приложений в Интернете. К сетевым службам не обязательно обращаться только через Интернет. Они также могут быть доступными клиентам локальных сетей.

Источник