43. Понятие компьютерной сети и её топология. Задачи, решаемые при построении сети.
Вычислительная сеть – сов-ть компов, соединенных с помощью канала связи в единую с-му для совместного использования информац-х и вычислит-х ресурсов.
По территориальному признаку сети подразделяются на: — локальные(в пределах 1-го здания)
— корпоративные (в пределах нескольких удаленных филиалов организации)
— региональные (м/у разными организациями в пределах 1 региона)
Топология сети – схема соединения компов. Виды:
— общая шина (большинство локал.сетей имеют её)
Задачи, решаемые при построении сети: — выбор типа кодирования инфы
— выбор протоколов передачи данных
— выбор топологии сети и схемы маршрутизации данных
44. Виды топологий компьютерных сетей, их достоинства и недостатки.
Топология сети – схема соединения компов. Виды:
— общая шина (большинство локал.сетей имеют её)
«-»низкая надежность(при разрыве 1 из секций
теряется связь с несколькими компами),
интенсивный трафик (возможна перегрузка линий связи)
соответствие идеологии клиент-сервер,
высокая надежность и инф.без-ть.
— кольцо (особый вид с последоват.обслуживанием –
передача инфы осущ-ся через каждый комп)
-одноранговые(все компы равноправны) – общая шина, кольцо, полносвязная
-на основе сервера(компы не равноправны:есть головной комп-сервер и второстепенные-клиенты) — звезда
45. Основные понятия компьютерных сетей: кодирование, протокол, сетевой интерфейс, маршрутизация.
Кодирование – способ представления инфы с помощью эл.сигналов.
Протокол – последовательность и набор правил обмена данными м/у принимающим и передающим компом.
Сетевой интерфейс – устр-во, обеспечивающее передачу данных м/у компами и программными компонентами
Маршрутизация – процесс определения направления передачи данных м/у принимающей и передающей стороной, т.е. определения через какие компы передавать данные.
При построении многоуровневых сетей необходимо обеспечить единство сетевых интерфейсов и проколов передачи данных.
46. Модель взаимодействия открытых систем OSI. Пути прохождения потоков информации и взаимодействия между уровнями.
Открытые с-мы — с-мы, использ-е стандартные интерфейсы и протоколы общего доступа.
Модель OSI(open system inter connection) — модель взаимодействия компа в такой с-ме
Направление передачи инфы от ур-ня приложения вниз до физич. ур-ня; м/у физич.ур-нями 2-х компов; вверх от физич.ур-ня 2-го компа до его приложения.
Передача данных осущ-ся по пакетам. Каждый пакет содержит непосредственно данные для передачи + служебную инфу в заголовке пакета. При проходе инфы от ур-ня приложения до физич.ур-ня каждый ур-нь добавляет свою служебную инфу, к-я предназначена для аналогичного ур-ня на принимающем компе.
47. Назначение физического, канального и сетевого уровня взаимодействия в модели OSI.
— сетевой – решается задача объединения сетей разнородных топологий и маршрутизация данных м/у ними(протоколы IP, RTP, ARP).
— канальный – обеспечивается совместный доступ к каналу связи (здесь широко исп-ся протокол Ethernet; реализатор этого ур-ня – сетевые адапторы, коммуникаторы, концентраторы имосты)
— физический – здесь происходит преобр-е данных в эл.сигналы для передачи на большие расстояния
48. Назначение транспортного, сеансового, представительного и прикладного уровней в модели OSI.
— прикладной(приложения) — стандартизация передаваемых данных м/у различными программами 1 службы(служба передачи данных исп-ет протокол FTP – file transport protocol, служба всемирной паутины исп-ет HTTP – hyper text transfer protocol (протокол передачи гипертекста))
— представительный – осущ-ся преобразование инфы, н-р, с целью её защиты(протокол SSL – secure socket layer уровень безопасн.соединений)
— сеансовый – обеспечивается синхронизация вз-я приема и передачи, разбитая на несколько актов(сеансов) передачи инфы, т.е. обеспечивается возобновление передачи в случае разрыва связи.
— транспортный — решается задача надежной и безошибочной связи м/у различными программами через 1 сетевое соединение (ТУ обеспечивает «туннель, трубу» для обмена данными м/у удаленными приложениями(протоколы TCP, UDP))
Виды топологий
- общая шина (Bus);
- кольцо (Ring);
- звезда (Star);
- древовидная (Tree);
- ячеистая (Mesh).
Рис. 4.14 Типы топологий
Общая шина
Общая шина это тип сетевой топологии, в которой рабочие станции расположены вдоль одного участка кабеля, называемого сегментом. Рис. 4.15 ТопологияОбщая шина Топология Общая шина(рис. 4.2) предполагает использование одного кабеля, к которому подключаются все компьютеры сети. В случае топологииОбщая шинакабель используется всеми станциями по очереди. Принимаются специальные меры для того, чтобы при работе с общим кабелем компьютеры не мешали друг другу передавать и принимать данные. Все сообщения, посылаемые отдельными компьютерами, принимаются и прослушиваются всеми остальными компьютерами, подключенными к сети.Рабочая станцияотбирает адресованные ей сообщения, пользуясьадреснойинформацией. Надежность здесь выше, так как выход из строя отдельных компьютеров не нарушит работоспособность сети в целом. Поиск неисправности в сети затруднен. Кроме того, так как используется только один кабель, в случае обрыва нарушается работа всей сети. Шинная топология — это наиболее простая и наиболее распространенная топология сети. Примерами использования топологии общая шина является сеть 10Base–5 (соединение ПК толстым коаксиальным кабелем) и 10Base–2 (соединение ПК тонким коаксиальным кабелем). Кольцо Рис. 4.16 ТопологияКольцо Кольцо – это топология ЛВС, в которой каждая станция соединена с двумя другими станциями, образуя кольцо (рис.4.3). Данные передаются от одной рабочей станции к другой в одном направлении (по кольцу). Каждый ПК работает как повторитель, ретранслируя сообщения к следующему ПК, т.е. данные, передаются от одного компьютера к другому как бы по эстафете. Если компьютер получает данные, предназначенные для другого компьютера, он передает их дальше по кольцу, в ином случае они дальше не передаются. Очень просто делается запрос на все станции одновременно. Основная проблема при кольцевой топологии заключается в том, что каждая рабочая станция должна активно участвовать в пересылке информации, и в случае выхода из строя хотя бы одной из них, вся сеть парализуется. Подключение новой рабочей станции требует краткосрочного выключения сети, т.к. во время установки кольцо должно быть разомкнуто. Топология Кольцоимеет хорошо предсказуемое время отклика, определяемое числом рабочих станций. Чистая кольцевая топология используется редко. Вместо этого кольцевая топология играет транспортную роль в схеме метода доступа. Кольцо описывает логический маршрут, а пакет передается от одной станции к другой, совершая в итоге полный круг. В сетях TokenRingкабельная ветвь из центрального концентратора называется MAU (MultipleAccessUnit). MAU имеет внутреннее кольцо, соединяющее все подключенные к нему станции, и используется как альтернативный путь, когда оборван или отсоединен кабель одной рабочей станции. Когда кабель рабочей станции подсоединен к MAU, он просто образует расширение кольца: сигналы поступают к рабочей станции, а затем возвращаются обратно во внутреннее кольцо Звезда Звезда – это топология ЛВС (рис.4.4), в которой все рабочие станции присоединены к центральному узлу (например, к концентратору), который устанавливает, поддерживает и разрывает связи между рабочими станциями. Преимуществом такой топологии является возможность простого исключения неисправногоузла. Однако, если неисправен центральный узел, вся сеть выходит из строя. В этом случае каждый компьютер через специальный сетевой адаптер подключается отдельным кабелем к объединяющему устройству. При необходимости можно объединять вместе несколько сетей с топологией Звезда,при этом получаются разветвленные конфигурации сети. В каждой точке ветвления необходимо использовать специальные соединители (распределители, повторители или устройства доступа). Рис. 4.17 ТопологияЗвезда Примером звездообразной топологии является топология Ethernetс кабелем типаВитая пара10BASE-T, центромЗвездыобычно являетсяHub. Звездообразная топология обеспечивает защиту от разрыва кабеля. Если кабель рабочей станции будет поврежден, это не приведет к выходу из строя всего сегмента сети. Она позволяет также легко диагностировать проблемы подключения, так как каждая рабочая станция имеет свой собственный кабельный сегмент, подключенный к концентратору. Для диагностики достаточно найти разрыв кабеля, который ведет к неработающей станции. Остальная часть сети продолжает нормально работать. Однако звездообразная топология имеет и недостатки. Во-первых, она требует много кабеля. Во-вторых, концентраторы довольно дороги. В-третьих, кабельные концентраторы при большом количестве кабеля трудно обслуживать. Однако в большинстве случаев в такой топологии используется недорогой кабель типа витая пара. В некоторых случаях можно даже использовать существующие телефонные кабели. Кроме того, для диагностики и тестирования выгодно собирать все кабельные концы в одном месте. По сравнению с концентраторамиArcNetконцентраторыEthernetи MAUTokenRingдостаточно дороги. Новые подобные концентраторы включают в себя средства тестирования и диагностики, что делает их еще более дорогими.