Стандартные технологии компьютерных сетей

Создание стандартных технологий локальных сетей

В середине 80-х годов положение дел в локальных сетях стало кардинально меняться. Утвердились стандартные технологии объединения компьютеров в сеть — Ethernet, Arcnet, Token Ring. Мощным стимулом для их развития послужили персональные компьютеры. Эти массовые продукты явились идеальными элементами для построения сетей — с одной стороны, они были достаточно мощными для работы сетевого программного обеспечения, а с другой — явно нуждались в объединении своей вычислительной мощности для решения сложных задач, а также разделения дорогих периферийных устройств и дисковых массивов. Поэтому персональные компьютеры стали преобладать в локальных сетях, причем не только в качестве клиентских компьютеров, но и в качестве центров хранения и обработки данных, то есть сетевых серверов, потеснив с этих привычных ролей мини-компьютеры и мэйнфреймы.

Стандартные сетевые технологии превратили процесс построения локальной сети из искусства в рутинную работу. Для создания сети достаточно было приобрести сетевые адаптеры соответствующего стандарта, например Ethernet, стандартный кабель, присоединить адаптеры к кабелю стандартными разъемами и установить на компьютер одну из популярных сетевых операционных систем, например, NetWare. После этого сеть начинала работать и присоединение каждого нового компьютера не вызывало никаких проблем — естественно, если на нем был установлен сетевой адаптер той же технологии.

Локальные сети в сравнении с глобальными сетями внесли много нового в способы организации работы пользователей. Доступ к разделяемым ресурсам стал гораздо удобнее — пользователь мог просто просматривать списки имеющихся ресурсов, а не запоминать их идентификаторы или имена. После соединения с удаленным ресурсом можно было работать с ним с помощью уже знакомых пользователю по работе с локальными ресурсами команд. Последствием и одновременно движущей силой такого прогресса стало появление огромного числа непрофессиональных пользователей, которым совершенно не нужно было изучать специальные (и достаточно сложные) команды для сетевой работы. А возможность реализовать все эти удобства разработчики локальных сетей получили в результате появления качественных кабельных линий связи, на которых даже сетевые адаптеры первого

Схема создания локальных сетей (минимум 3 варианта).

Пример с использованием 3-х мэйнфреймов, 5-и терминалов и 5 пользователей на каждый терминал.

1-ый вариант – безмодемное подключение к сети.

Источник

. Стандартные сетевые технологии

В настоящее время насчитывается более 2000 сетей, имеющих тот или иной уровень стандартизации, но широкое распространение и всеобщее признание получили не более 10 базовых сетевых технологий. Это связано с тем, что именно эти сети поддерживаются наиболее мощными фирмами и поэтому доведены до уровня международных стандартов. Примерами базовых сетевых технологий могут служить Ethernet, Token Ring, FDDI, или технологии территориальных сетей X.25 frame relay и др.

Наибольшее распространение среди стандартных сетей получила сеть Ethernet, поэтому рассмотрим только ее в качестве примера стандартного решения сетевых проблем. Эта сеть появилась в 1972 году, а в 1980 году она стала международным стандартом. Сеть Ethernet сейчас наиболее популяра в мире. Число сетей, построенных на основе этой технологии, к настоящему моменту оценивается в 5 миллионов, а количество компьютеров, работающих в таких сетях, в 50 млн. или свыше 100 млн. абонентов в 1998 году или более 80% рынка. Похоже, что сеть Ethernet будет признана в качестве основного сетевого решения на уровне 3 архитектуры информационной системы (см.рис. 1.2).

Доступ к сети осуществляется по методу CSMA/CD. Передача осуществляется пакетами переменной длины.

Для сети Ethernet, работающей на скорости 10 Мбит/с., стандарт определяет четыре основных типа передачи.

• 10BASE5 (толстый коаксиальный кабель);
• 10BASE2 (тонкий коаксиальный кабель);
• 10BASE-Т (витая пара);
• 10BASE-F (оптоволоконный кабель).

Обозначения среды передачи включает в себя три элемента: цифра «10» означает скорость передачи 10 Мбит/с., слово BASE означает передачу в основном полосе частот 10 МГц., а последний элемент означает допустимую длину сегмента: «5» — 500 метров, «2» — 200 метров (точнее 185) или тип линии cвязи: «Т»- витая пара, «F» -оптоволокно.

Точно так же для сети Ethernet, работающей на скорости 100 Мбит/с (Fast Ethernet), cтандарт определяет три типа среды передачи:

• 100BASE-Т3 (счетверенная витая пара);
• 100BASE-ТХ (сдвоенная витая пара);
• 100BASE-FX (оптоволоконный кабель).

Здесь цифра «100» означает скорость передачи 100 Мбит/с., буква «Т» означает витую пару, буква «F»- оптоволоконный кабель. Типы 100BASE-ТХ и 100BASE-FX иногда объединяют под именем 100BASE-X.

Ethernet работает с большинством популярных сетевых операционных систем:

• Microsoft Windows 95/98/2000.
• Microsoft Windows NT Workstation.
• Microsoft Windows NT Server.
• Novell Net Ware и др.

Рассмотрим подробнее основные виды сети Ethernet.

• 10Base-5. (Thick»Толстый» Ethernet), рис.3.19. Для построения сети Thick Ethernet применяется шинная топология с максимальной длиной сетевого сегмента не более 500 м, общим количеством рабочих станций в сегменте менее 100 и минимальным расстоянием между рабочими станциями не более 2,5 м. Для подключения к основной линии сети рабочей станции можно использовать отводной кабель длиной не более 50 м.
• 10Base-2 (Thin «Тонкий» Ethernet), рис.3.20. Реализация Thin Ethernet также использует топологию шина. Максимальная длина сегмента составляет 185 м, общее количество рабочих станций в сегменте не более 30, а минимальное расстояние между рабочими станциями 0,5 м. В отличие от сети Thick Ethernet, сети Thin Ethernet не используют отводов – основная линия сети подводится непосредственно к рабочей станции и подключается при помощи разъема к специальному соединителю — коннектору, который, в свою очередь, подключается непосредственно к сетевому адаптеру.
• 10Base-T (10Base-T), рис.3.21. Этот вариант сетевой конфигурации используется в настоящее время наиболее часто. Для построения сети применяются кабели UTP/STP (витая пара или экранированная витая пара), соединяемые в соответствии с топологией звезды. Максимальная длина сегмента составляет 100 м. Число рабочих станций, подключаемых к отдельному сетевому сегменту, ограничивается только производительностью сети. Опыт показывает, что при повседневной рабочей нагрузке на сеть подключение к сети более 30 рабочих станций, приводит к ее перегрузке.
• 10BASE-F. Топология аналогична топологии стандарта 10Base-T. Имеется несколько вариантов этой спецификации — FOIRL (расстояние до 1000 м), 10Base-FL (расстояние до 2000 м) 10Base-FB (расстояние до 2000 м).
• Сеть Fast Ethernet представляет собой дальнейшее развитие сети Ethernet за счет увеличения в 10 раз тактовой частоты, т.е. это высокоскоростная сеть для работы на скорости 100 Мбит/с. При создании сети для работы с мультимедиа или проведения видеоконференций необходимо обеспечить ее высокое быстродействие. Для этой цели можно использовать волоконно-оптические линии связи или линии Fast Ethernet. При этом основные аспекты построения сети Ethernet остались неизменными. Основные отличия касаются физического уровня и связаны с использованием передающей среды. В зависимости от применяемого кабеля имеются три наименования этой сети: 100Base-TХ с двумя парами проводов и 100Base-T3 с четырьмя парами обыкновенных телефонных проводов – для витой пары и 100Base-FХ – для двухжильного оптоволоконного кабеля.

Отметим в заключении, что потребности рынка в высокоскоростной технологии передачи информации в локальных сетях, привели в последнее время (1998-1999 гг.) к созданию новой ступени сетей Ethernet — Gigabit Ethernet со скоростью передачи 1000 Мбит/с. Эта ступень позволяет строить крупные локальные сети, в которых мощные серверы и магистрали нижних уровней сети работают на скоростях 10 Мбит/с, 100 Мбит/с, а магистраль Gigabit Ethernet объединяет их, обеспечивая достаточно большой запас пропускной способности. Разработчики Gigabit Ethernet сохранили большую степень преемственности с технологиями Ethernet и Fast Ethernet.

Источник

Стандарты компьютерных сетей — типы и документы

Сейчас для нас естественно, то что мы можем подключиться к компьютерным сетям, например к интернету, практически с любого устройства, смартфона, ноутбука, планшета, и другой техники. Независимо от производителя этого оборудования, какая операционная система (ОС) используется, и какие программы мы применяем.

Но в самом начале развития сетей (1960-1970 годы) устройство одного производителя, например IBM, работало по сети только с устройствами IBM, а устройствами других производителей нет. Основные причины это:

• Несовместимость оборудования между собой;
• Несовместимость ПО;
• Использование разных сетевых протоколов.

Для того, чтобы решить эти задачи, нужны стандарты на оборудование, на ПО и на сетевые протоколы.

Типы стандартов

Юридические стандарты (De jure) принимают организации, которые имеют право на это.

Фактические стандарты (De facto) — это стандарты, которые установились сами по себе, их никто не принимал. К примеру, появилась новая технология, которая быстро развилась и стала популярной. Как это произошло со стеком протоколов TCP/IP, который сейчас основа сети интернет.

Стандарты для сетей

Принимается огромное множество разных стандартов, но есть самые значимые:

• Международная организация по стандартизации (IOS) приняла стандарт на эталонную модель OSI, описывающая, как должны строиться компьютерные сети.
• Институт инженеров по электронике и электротехнике (IEEE) принимающие стандарты на технологи по передачи данных.
• Совет по архитектуре интернета (IAB) принимает стандарты на протоколы интернет.
• Консорциум W3C принимает стандарты в область Web.

Стандарты IEEE

Институт ieee утверждает стандарты не только в компьютерных сетях, но также в других сферах электроники, электротехники. Институт поделен на комитеты. Разработкой стандартов для комп. сетей занимается комитет под № 802.

Каждый № это семейство стандартов. Например, 802.3 описывает разные варианты технологий Ethernet, такие как, Fast Ethernet, Gigabit Ethernet и 10 Gigabit Ethernet.

Совет по архитектуре интернета

Совет поделён две части. Группа исследования интернет (Internet Research Task Force, IRTF) проводит перспективные исследования в области интернет.

Часть №2 группа проектирования интернет (Internet Engineering Task Force, IETF) производит стандарты на сетевые протоколы. IETF подготавливает документы RFC (Request for Comments) или запросы на комментарии. Вот эти доки содержат подробное описание протоколов интернет. Если вы будите использовать другие протоколы, то ваше устройство и ПО не сможет работать в сети интернет.

Документы RFC

У каждого документа RFC есть индивидуальный номер и он описывает какой-либо протокол интернет.

Существуют много документов RFC , с которыми вы можете ознакомиться.

Консорциум W3C (World Wide Web)

W3C разрабатывает стандарты для Веб. Документы консорциума, также как и RFC формально, они не называются стандартами, а называются рекомендациями. Но если вы не последуете этим рекомендациям, то не сможете поработать с web.

Самые важные рекомендации консорциума w3c это:

• Язык разметки html;
• Таблицы стилей css, которые нужны для создания web-страниц;
• Рекомендации на архитектуру Веб-сервисов;
• И язык разметки xml.

Но существуют еще рекомендации, которые в свободном доступе на сайте консорциума .

Заключение

Как мы выяснили, рассмотренные стандарты имеют важную роль в работе компьютерных сетей. Все мы хотим выходить в интернет с любого устройства независимо от того, какая там ОС, кто создал это устройство и какое ПО на нем применяется. Для этого и нужны открытые стандарты.

Источник