Основные топологии глобальной сети

Топологии

Вы узнали из предыдущей темы, что канальный уровень подготавливает сетевые данные для физической сети. Он должен знать логическую топологию сети, чтобы иметь возможность определить, что необходимо для передачи кадров с одного устройства на другое. В этом разделе объясняется, как канальный уровень связи данных работает с различными логическими топологиями сети.

Топология сети описывает расположение или взаимосвязь сетевых устройств, а также соединения между ними.

Существует два типа топологий, используемых при описании сетей LAN и WAN:

  • Физическая топология – Этот термин относится к физическим соединениям и определяет, каким образом соединяются друг с другом оконечные устройства и устройства сетевой инфраструктуры, такие как маршрутизаторы, коммутаторы и точки беспроводного доступа. Топология может также включать определенное местоположение устройства, например номер комнаты и местоположение на стойке оборудования. Физическая топология чаще всего организована по схеме «точка-точка» или «звезда».
  • Логическая топология – Термин, используемый для описания путей передачи кадров между узлами. Эта топология определяет виртуальные подключения с использованием интерфейсов устройств и схем IP-адресации уровня 3.

При управлении доступом данных к среде канальный уровень «видит» логическую топологию сети. Именно логическая топология влияет на выбор типа кадрирования в сети и управления доступом к среде.

На рисунке отображается образец физической топологии для небольшой выборки сети.

Топология физической сети показывает шесть комнат, каждая из которых выделена светло-желтым прямоугольником, с различными сетевыми устройствами и кабелями. С левой стороны находится серверная комната с надписью комната 2158. Он содержит маршрутизатор с маркировкой R1, установленный на полке 1 стойки 1 с шестью кабельными соединениями. Кабель в верхней части подключается к облаку с надписью Интернет. Кабель слева подключается к коммутатору с надписью S1, установленному на полке 2 стойки 1. S1 подключен к трем серверам: веб-серверу, установленному на полке 1 стойки 2, почтовому серверу, установленному на полке 2 стойки, и файловому серверу, установленному на полке 3 стойки 2. Кабель, подключенный к нижней части R1, подключается к коммутатору с пометкой S2 установлен на стойке 1 полка 3. S2 имеет два соединения, ведущие к принтеру и ПК в ИТ-офисе с пометкой комната 2159. R1 имеет три кабеля справа, подключенных к трем коммутаторам, расположенным в комнате 2124. Верхний коммутатор имеет маркировку S3 и установлен на полке 1 стойки 1. Средний переключатель имеет маркировку S4 и установлен на стойке 1 полка 2. Нижний выключатель имеет маркировку S5 и установлен на стойке 1 полка 3. S3 имеет кабель слева подключен к ноутбуку в комнате класса 1 комната 2125. S4 имеет кабель слева подключен к ноутбуку в комнате класса 2 комната 2126. S5 имеет кабель слева подключен к ноутбуку в комнате класса 3 комната 2127.

Читайте также:  Вычислительная сеть еаис фтс россии является глобальной

На следующем рисунке показан пример logical топологии для той же сети.

В логической топологии сети отображаются устройства, метки портов и схема сетевой адресации. В середине изображения находится маршрутизатор с надписью R1. Порт с надписью G0/0/0 подключается к облаку в верхней части помеченного Интернета. Порт с надписью G0/2/0 подключается слева к коммутатору с надписью S1 на порту G0/1. S1 подключен к трем серверам. S1 и серверы подсвечены светло-желтым кругом с сетью 192.168.10.0/24, написанной вверху. Порт F0/1 на S1 подключается к веб-серверу. Порт F0/2 на S1 подключается к почтовому серверу. Порт F0/3 на S1 подключается к файловому серверу. Порт G0/0/1 на R1 соединяется внизу к коммутатору с надписью S2. S2 подключается к принтеру и ПК, все из которых выделены в светло-желтый круг с сетью 192.168.11.0/24, написанной внизу. Справа от R1 расположены три дополнительных соединения, каждое из которых подключается к коммутатору на порту G0/1, который затем подключается к ноутбуку на порту F0/1. Каждый коммутатор и ноутбук выделены желтым цветом, а сетевой адрес отображается. Порт G0/0/1 R1 подключается вверху к коммутатору с меткой S3 в сети 192.168.100.0. Порт G0/1/0 R1 соединяется посередине с коммутатором S4 в сети 192.169.101.0. Порт G0/1/1 на R1 подключается внизу к коммутатору с надписью S5 в сети 192.168.102.0. R1 подключается к Интернету по интерфейсу G0/0/0.

Источник

27. Топология глобальной вычислительной сети

Расширение локальных сетей как базовых, так и комбинированных топологий из-за удлинения линий связи приводят к необходимости их разделения и создания распределенных сетей, в которых компонентами служат не отдельные компьютеры, а отдельные локальные сети (иногда называемые сегментами). Узлами коммутации таких сетей являются активные концентраторы (К) и мосты (Мст) – устройства, передающие линии связи и одновременно усиливающие проходящие через них сигналы. Мосты еще и управляют потоками данных между сегментами сети.

При соединении компьютеров или сетей, удаленных на большие расстояния, используются каналы связи и устройства коммутации, которые называются маршрутизаторами (М) и шлюзами (Ш). Маршрутизаторы взаимодействуют друг с другом и соединяются между собой каналами связи, образуя распределенный магистральный канал связи. Для согласования параметров данных (форматов, уровней сигнала, протоколов и т.д.), передаваемых по магистральному каналу связи, между маршрутизаторами и терминальными абонентами включаются устройства сопряжения (УС). Терминальными абонентами называют отдельные компьютеры, локальные или распределительные сети, подключенные через маршрутизаторы к магистральному каналу.

При подключении к магистральному каналу ВС, которые невозможно согласовать с помощью стандартных устройств сопряжения, используют шлюзы. Таким образом возникает глобальная сеть.

Глобальные сети могут объединяться между собой через маршрутизаторы магистральных каналов, что приводит к созданию мировой информационно-вычислительной сети. Разработка сетей осуществляется на основе базовой эталонной модели – стандарт 7498. Международной организацией стандартов в 1979 г. было достигнуто соглашение базовой модели – это модель взаимодействия открытых систем ВОС, которая состоит их 7 уровней:

Читайте также:  Компьютерная сеть виды топологий сетей архитектуры сетей

1. Физический – установка, поддержка и разъединение физического канала. 2. Канальный – управление передачей кадров, контроль данных, обеспечение прозрачности и проверка состояния информационной системы. 3. Сетевой – управление коммуникационными ресурсами, маршрутизация пакетов. 4. Транспортный – управление информационными потоками, организация логических каналов между процессами. 5. Сеансовый – организация поддержки и окончания сеансов связи. 6. Представительный – генерация и интерпретация команд взаимодействия процессов. 7. Прикладной – вычислительные, информационно-поисковые и справочные процессы.

Основными понятиями модели являются: система, прикладной процесс, протоколы и уровни.

28. Глобальная сеть internet: структура, характеристика и способы работы

Интернет – это глобальная информационная система, которая:

  • 1) логически взаимосвязана пространством глобальных уникальных адресов, основанных на интернет-протоколе (IP) или на последующих расширениях или преемниках IP;
  • 2) способна поддерживать коммуникации с использованием семейства Протокола управления передачей/интернет-протокола (TCP/IP) или его последующих расширений других IP-совместимых протоколов;
  • 3) обеспечивает, использует или делает доступной, на общественной или частной основе, высокоуровневые сервисы, надстроенные над коммуникационной и иной связанной инфраструктурой.

Структура и способы подключения к INTERNET:

  • Пользователе подключаются к сети через компьютеры специальных организаций, которые называются ПРОВАЙДЕРАМИ.
  • В настоящее время существует два способа подключения к глобальной сети: 1) подключение при помощи телефонного канала или модемная связь; 2) подключение через выделенную линию.

Подключение с помощью мобильного телефона:

  • 1. WAP – протокол беспроводных приложений;
  • 2. GPRS – это технология беспроводной пакетной передачи данных, обеспечивающая постоянный доступ к ИНТЕРНЕТУ. Существует три класса: Класс А, Класс В, Класс С.

Подключение по выделенной линии:

Это канал связи, который напрямую связывает компьютер с провайдером.

Выделенная линия может быть организованна различными способами:

  • А) обычная телефонная пара;
  • Б) витая пара;
  • В) коаксильный кабель;
  • Г) оптоволокно.

Источник

14. Топологии глобальной сети

Глобальные сети (WAN) — сетевая инфраструктура, которая охватывает обширную географическую область. Управление глобальными сетями обычно осуществляется операторами связи (SP) или Интернет-провайдерами (ISP).

  • WAN связывают локальные сети в обширных географических областях, таких как города, регионы, страны или континенты.
  • Управление глобальными сетями обычно осуществляется различными операторами связи.
  • Глобальные сети обычно обеспечивают более низкоскоростные соединения между локальными сетями.

Глобальные сети часто подключены с помощью следующих физических топологий.

  • Двухточечная топология («точка-точка»): это простейшая топология, которая представляет собой постоянное соединение между двумя конечными устройствами. Именно по этой причине данная топология наиболее распространена в глобальной сети.
  • Топология hub-and-spoke (звезда): версия топологии типа «звезда» для глобальной сети, в которой центральный узел подключает филиалы с помощью двухточечных соединений.
  • Полносвязная (mesh) топология: эта топология предоставляет высокую доступность, но требует, чтобы каждая конечная система была связана с каждой другой системой. Поэтому административные и физические расходы могут быть весьма значительными. Каждый канал является двухточечным каналом для другого узла. Варианты этой топологии включают в себя сильносвязную (partial mesh) топологию, к которой подключены некоторые, но не все оконечные устройства.
Читайте также:  Топологии локальных сетей сеть на основе сервера

На рисунке показаны три наиболее распространённые физические топологии глобальной сети.

29. Протоколы транспортного уровня

Протокол передачи данных — набор соглашений интерфейса логического уровня, которые определяют обмен данными между различными программами. Эти соглашения задают единообразный способ передачи сообщений и обработки ошибок при взаимодействии программного обеспечения разнесённой в пространстве аппаратуры, соединённой тем или иным интерфейсом. Транспортный уровень отвечает за установление временного сеанса связи и передачу данных между двумя приложениями.

  • Транспортный протокол — протокол управления передачей (TCP): управляет отдельными сеансами связи между серверами и клиентами в Интернете. TCP делит сообщения HTTP на более мелкие части, называемые сегментами. Эти сегменты передаются между веб-сервером и клиентскими процессами, запущенными на узле назначения. TCP также отвечает за управление размером и скоростью, с которой происходит обмен сообщениями между сервером и клиентом.

Как уже упоминалось ранее, TCP считается надёжным транспортным протоколом, а это значит, что он использует процессы, которые обеспечивают надёжную передачу данных между приложениями с помощью подтверждения доставки. Передача с использованием TCP аналогична отправке пакетов, которые отслеживаются от источника к получателю. Если заказ службы Federal Express разбивается на несколько отправок, заказчик может зайти на веб-сайт компании и просмотреть порядок доставки. TCP использует следующие три основные операции для обеспечения надёжности:

  • отслеживание переданных сегментов данных
  • подтверждение полученных данных
  • повторная отправка всех неподтвержденных данных

TCP разбивает сообщение на фрагменты меньшего размера, которые называются сегментами. Этим сегментам присваиваются порядковые номера, после чего они передаются IP-протоколу, который собирает их в пакеты. TCP отслеживает количество сегментов, отправленных на тот или иной узел тем или иным приложением. Если отправитель не получает подтверждения в течение определённого периода времени, то TCP рассматривает эти сегменты как утраченные и повторяет их отправку. Повторно отправляется только утраченная часть сообщения, а не все сообщение целиком. Протокол TCP на принимающем узле отвечает за повторную сборку сегментов сообщений и их передачу соответствующему приложению. Протокол передачи файлов (FTP) и протокол передачи гипертекста (HTTP) — это примеры приложений, которые используют TCP для доставки данных. Такие процессы обеспечения надёжности повышают нагрузку на сетевые ресурсы, что связано с необходимостью подтверждения, отслеживания и повторной отправки данных. Для поддержки перечисленных выше процессов между отправляющими и получающими узлами пересылаются дополнительные управляющие данные. Эта контрольная информация содержится в заголовке TCP.

Источник

Оцените статью
Adblock
detector