Разделение сетей: в подсети и маски подсетей.

Если мы хотим разделить эту подсеть на две части, мы должны использовать подсети.
Для разделения на две подсети, мы должны использовать маску - 255.255.255.128

192.168.1.1 - 192.168.1.127

192.168.1.128 - 192.168.1.255

Маска подсети показывает какая используется подсеть, т.е. сколько компьютеров может быть использовать в этой подсети. Подсеть 255.255.255.0 имеет бинарный вид 11111111.11111111.11111111.00000000.

 

Всего 4 блока, разделённых "." точкой, каждый блок также называется - "октет". Потому что каждый блок имеет 8 бит.

Для того что понять разделение на подсети, сначала нужно понять бинарную(двочную) суть разделения.

Разберём первый блок.
первая "1" даёт значение 128
вторая "1" 64
третья "1" 32
четвёртая "1" 16
пятая "1" 8
шестая "1" 4
седьмая "1" 2
и восьмая 1

из это можно сделать вывод, что:

11111111=255

11110000=240

11100000=224

Если мы видим обозначение "/24", это значит что используется 24 бита, выставленных в "1", с слева направо.

пример:

/16 = 255.255.0.0 = 11111111.11111111.00000000.00000000

/20 = 255.255.240.0 = 11111111.11111111.11110000

Если мы ходим увидеть маску подсети для 255.255.255.255, то мы должны посчитать

128+64+32+16+8+4+2+1.128+64+32+16+8+4+2+1.128+64+32+16+8+4+2+1.
128+64+32+16+8+4+2+1

и в бинарном виде, она будет иметь вид

11111111.11111111.11111111.11111111

по количеству необходимых компьютеров, мы можем определить подсеть, и вычислить её значение.

Классы сетей.

Адрес подсети – это адрес, который используется для организации маршрутизации между несколькими посетями.

При получении IP адреса хоста маршрутизатор накладывает на него маску.

Шировковещательный адрес - это адрес, который не присвоен ни одному хосту в подсети. Данный адрес используется для отправки широковещательных пакетов, которые предназначены каждому хосту подсети. Под сетями можно разделить адресное пространство на части и выделить новые более малые сети.

Сети делятся на классы:

1) А – огромные сети. Адреса этих сетей лежат в промежутке от 1 до 126. Маска подсети 255.0.0.0. содержит 16777216 адресов, т.е. 256*256*256.

2) В – средние сети, Адреса этих сетей лежат в промежутке от 128.0 до 191.255. Маска подсети 255.255.0.0. содержит 65536 адресов, т.е. 256*256. Адреса хостов в этих сетях вида: 136.12.*.*

3) Класс C. "Маленькие" сети. Адреса сетей лежат в интервале: 192.0.0 - 255.254.255. Маска сети: 255.255.255.0. Содержит 254 адреса. Адреса хостов в этих сетях вида: 195.136.12.*
Соответственно маска подсети это подмножество какого либо из приведённых выше классов.

Большая подсеть может быть представлена малыми частями, которая называется подсеть. Например, 192.168.1.0 255.255.255.0

Это одна сеть класа C, с префиксом /24, в которой испольуется 253 адреса для пользователей используемый IP диапозон этой сети 192.168.1.0 - 192.168.1.254 последний IP адрес в каждой подсети называется широковещательным (броадкастом).в этом сети броадкаст - 192.168.1.255

Электронная почта.

Почтовое сообщение состоит из трех частей:

1. Конверт
2. Заголовка
3. Тело сообщения

Пользователю доступны только тело сообщения и заголовок. А конверт используется программами доставки. Заголовок всегда находится перед телом сообщения и состоит из полей:

1. Date – дата отправки сообщения
2. From – отправитель
3. cc и to – получатели

 

MIME – этот стандарт предназначен для описания почтового сообщения Интернет. Он ориентирован на описании заголовка письма структуры тело почтового сообщения и возможности составления письма различных типов. Для этих целей используется специальные поля заголовки:

1. Поле версии MINE которое указывает в заголовки почтового сообщения и позволяет определить в программе рассылки почтового сообщения что сообщение подготовлено в стандарте MINE
2. Поле описании типа информации в теле сообщения определяется 7 типов:

1) Text– текст

2) Multipack – смешанный тип

3) Massage – почтовое сообщение

4) Image – графический образ

5) Audio – аудиоинформация

6) Video – видео или фильм

7) Application – приложение.

1. Поле типа кодирования сообщения. Многие данные передаются по сети в их исходном виде, однако при работе в разных почтовых средах необходимо определить механизм изпредставление в стандартном виде для этого существует процедура кодирования. Поля типа кодирования существует для того чтобы при получении данные были правильно распакованы. Так же у каждого типа были свои подтипы.

Подтипы типы данных.

Тип текст указывает на то что в теле сообщения содержится текст. Основным под типом является Plain или неразмеченный текст, т.е. планарный текст. Дляобозначение размеченного текста используют подтип Richtext, для обозначения гипертекста HTML. Rechtext определяет текст со встроенными в него специальными управляющими последовательными тегами.

Тип Multipack – этот тип определяет смешанный документ. Он может состоять из различных фрагмента данных разного типа:

1. Mixed – задает сообщение, состоящее из нескольких фрагментов которое разделены между собой границей.
2. Alternative – позволяет организовать вариабельный просмотр почтового сообщения, в зависимости от типа программы просмотра.
3. Parallel – предназначен для составления такого почтового сообщения части которого должны отображаться одновременно. Что предполагает запуск сразу нескольких программ просмотра.

Тип Message – данный тип предназначен для работы с обычными почтовыми сообщениями. Которые однако не могут переданы по почте разного рода причин.

Подтипы message:

1. Partial – предназначен для передачи одного большого сообщения по частям для автоматической сборки у получателя.
2. External-body– позволяет ссылаться на внешние сообщения, информационные источники.

 

Типы опиомании нетекстовой информации. Использует файловые форматы gif и jpg. Видео наиболее популярным форматом является mpeg.

Application – обычно используется при передачи двоичных данных для последующего промежуточного преобразования.

Стандарты10Bas-2,5,T

Стандарт 10Base-5

Стандарт 10Base-5 в основном соответствует экспериментальной сети Ethernet фирмы Xerox и может считаться классическим Ethernet. Он использует в качестве среды передачи данных коаксиальный кабель с волновым сопротивлением 50 Ом, диаметром центрального медного провода 2,17 мм и внешним диаметром около 10 мм («толстый» Ethernet). Различные компоненты сети, выполненной на толстом коаксиале, показаны на рисунке 47.

Рисунок 47 - Компоненты физического уровня сети стандарта 10 Base-5, состоящей из трех сегментов

Кабель используется как моноканал для всех станций. Сегмент кабеля имеет максимальную длину 500 м (без повторителей) и должен иметь на концах согласующие терминаторы сопротивлением 50 Ом, поглощающие распространяющиеся по кабелю сигналы и препятствующие возникновению отраженных сигналов. При отсутствии терминаторов («заглушек») в кабеле возникают стоячие волны, так что одни узлы получают мощные сигналы, а другие - настолько слабые, что их прием становится невозможным.

Станция должна подключаться к кабелю при помощи приемопередатчика - трансивера (transmitter+Teceiver = transceiver). Трансивер устанавливается непосредственно на кабеле и питается от сетевого адаптера компьютера. Трансивер может подсоединяться к кабелю как методом прокалывания, обеспечивающим непосредственный физический контакт, так и бесконтактным методом.

Трансивер соединяется с сетевым адаптером интерфейсным кабелем АUI (AttachmentUnitInterface) длиной до 50 м, состоящим из 4 витых пар (адаптер должен иметь разъем AUI). Наличие стандартного интерфейса между трансивером и остальной частью сетевого адаптера очень полезно при переходе с одного типа кабеля на другой. Для этого достаточно только заменить трансивер, а остальная часть сетевого адаптера остается неизменной, так как она отрабатывает протокол уровня MAC. При этом необходимо только, чтобы новый трансивер (например, трансивер для витой пары) поддерживал стандартный интерфейс AUI.

Допускается подключение к одному сегменту не более 100 трансиверов, причем расстояние между подключениями трансиверов не должно быть меньше 2,5 м. На кабеле имеется разметка через каждые 2,5 м, которая обозначает точки подключения трансиверов. При подсоединении компьютеров, в соответствии с разметкой влияние стоячих волн в кабеле на сетевые адаптеры сводится к минимуму.

Трансивер - это часть сетевого адаптера, которая выполняет следующие функции:

− прием и передача данных с кабеля на кабель;

− определение коллизий на кабеле;

− электрическая развязка между кабелем и остальной частью адаптера;

− защита кабеля от некорректной работы адаптера.

Последнюю функцию иногда называют «контролем болтливости», что является буквальным переводом соответствующего английского термина (jabbercontrol).

Стандарт 10Base-5 определяет возможность использования в сети повторителя. Повторитель принимает сигналы из одного сегмента кабеля и побитно синхронно повторяет их в другом сегменте, улучшая форму и мощность импульсов, а также синхронизируя импульсы. Повторитель состоит из двух (или нескольких) трансиверов, которые присоединяются к сегментам кабеля, а также блока повторения со своим тактовым генератором. Для лучшей синхроннизации передаваемых бит повторитель задерживает передачу нескольких первых бит преамбулы кадра, за счет чего увеличивается задержка передачи кадра с сегмента на сегмент.

Стандарт разрешает использование в сети не более 4 повторителей и, соответственно, не более 5 сегментов кабеля. При максимальной длине сегмента кабеля в 500 м это дает максимальную длину сети l0Base-5 в 2500 м. Только 3 сегмента из 5 могут быть нагруженными, то есть такими, к которым подключаются конечные узлы. Между нагруженными сегментами должны быть ненагруженные сегменты, так что максимальная конфигурация сети представляет собой два нагруженных крайних сегмента, которые соединяются ненагруженными сегментами еще с одним центральным нагруженным сегментом. На рисунке 47 был приведен пример сети Ethernet, состоящей из трех сегментов, объединенных двумя повторителями. Крайние сегменты являются нагруженными, а промежуточный - ненагруженным.

Правило применения повторителей в сети Ethernet 10Base-5 носит название «правило 5-4-Зу. 5 сегментов, 4 повторителя, 3 нагруженных сегмента. Ограниченное число повторителей объясняется дополнительными задержками распространения сигнала, которые они вносят.

К достоинствам стандарта 10Base-5 относятся:

− хорошая защищенность кабеля от внешних воздействий;

− сравнительно большое расстояние между узлами;

− возможность простого перемещения рабочей станции в пределах длины кабеля AUI.

Недостатками 10Base-5 являются:

− высокая стоимость кабеля;

− сложность его прокладки из-за большой жесткости;

− потребность в специальном инструменте для заделки кабеля;

− остановка работы всей сети при повреждении кабеля или плохом соединении;

− необходимость заранее предусмотреть подводку кабеля ко всем возможным местам установки компьютеров.

Стандарт 10Base-2

Стандарт 10Base-2 использует в качестве передающей среды коаксиальный кабель с диаметром центрального медного провода 0,89 мм и внешним диаметром около 5 мм («тонкий» Ethernet). Кабель имеет волновое сопротивление 50 Ом.

Максимальная длина сегмента без повторителей составляет 185 м, сегмент должен иметь на концах согласующие терминаторы 50 Ом.

Станции подключаются к кабелю с помощью высокочастотного BNC Т-коннектора, который представляет собой тройник, один отвод которого соединяется с сетевым адаптером, а два других - с двумя концами разрыва кабеля. Максимальное количество станций, подключаемых к одному сегменту, - 30. Минимальное расстояние между станциями -1м. Кабель «тонкого» коаксиала имеет разметку для подключения узлов с шагом в 1 м.

Стандарт 10Base-2 также предусматривает использование повторителей, применение которых также должно соответствовать «правилу 5-4-3». В этом случае сеть будет иметь максимальную длину в 5х185 = 925 м. Очевидно, что это ограничение является более сильным, чем общее ограничение в 2500 метров.

Стандарт 10Base-2 очень близок к стандарту 10Base-5. Но трансиверы в нем объединены с сетевыми адаптерами за счет того, что более гибкий тонкий коаксиальный кабель может быть подведен непосредственно к выходному разъему платы сетевого адаптера, установленной в шасси компьютера. Кабель в данном случае «висит» на сетевом адаптере, что затрудняет физическое перемещение компьютеров.

Типичный состав сети стандарта 10Base-2, состоящей из одного сегмента кабеля, показан на (рисунок 48). Сеть стандарта 10Base-2.

Рисунок 48 - Сеть стандарта 10Base-2

Реализация этого стандарта на практике приводит к наиболее простому решению для кабельной сети, так как для соединения компьютеров требуются только сетевые адаптеры, Т-коннекторы и терминаторы 50 Ом. Однако этот вид кабельных соединений наиболее сильно подвержен авариям и сбоям: кабель более восприимчив к помехам, чем «толстый» коаксиал. В моноканале имеется большое количество механических соединений. Пользователи имеют доступ к разъемам и могут нарушать целостность моноканала.

Общим недостатком стандартов 10Base-5 и 10Base-2 является отсутствие оперативной информации о состоянии моноканала. Повреждение кабеля обнаруживается сразу же (сеть перестает работать), но для поиска отказавшего отрезка кабеля необходим специальный прибор - кабельный тестер.

Стандарт 10Base-T.

Сети 10Base-T используют в качестве среды две неэкранированные витые пары (UnshieldedTwistedPair, UTP). Многопарный кабель на основе неэкранированной витой пары телефонные компании уже достаточно давно использовали для подключения телефонных аппаратов внутри зданий /15/.Voicegradeпредназначен для передачи голоса.

Идея приспособить этот популярный вид кабеля для построения локальных сетей оказалась очень плодотворной, так как многие здания уже были оснащены нужной кабельной системой. Оставалось разработать способ подключения сетевых адаптеров и прочего коммуникационного оборудования к витой паре таким образом, чтобы изменения в сетевых адаптерах и программном обеспечении сетевых операционных систем были бы минимальными по сравнению с сетями Ethernet на коаксиале. Это удалось, поэтому переход на витую пару требует только замены трансивера сетевого адаптера или порта маршрутизатора, а метод доступа и все протоколы канального уровня остались теми же, что и в сетях Ethernet на коаксиале.

Конечные узлы соединяются по топологии «точка-точка» со специальным устройством – концентратором с помощью двух витых пар. Одна витая пара требуется для передачи данных от станции к повторителю (выход Т_х сетевого адаптера), а другая - для передачи данных от повторителя к станции (вход R_х сетевого адаптера). На рисунке 49 показан пример трехпортового повторителя. Повторитель принимает сигналы от одного из конечных узлов и синхронно передает их на все свои остальные порты, кроме того, с которого поступили сигналы.

Рисунок 49 - Сеть стандарта 10Bаse-T: Т_х - передатчик; R_х – приемник.

Концентраторы 10Base-T можно соединять друг с другом с помощью тех же портов, которые предназначены для подключения конечных узлов. При этом нужно позаботиться о том, чтобы передатчик и приемник одного порта были соединены соответственно с приемником и передатчиком другого порта.

Для обеспечения синхронизации станций при реализации процедур доступа CSMA/CD и надежного распознавания станциями коллизий в стандарте определено максимально число концентраторов между любыми двумя станциями сети, а именно 4. Это правило носит название «правила 4-х хабов» и оно заменяет «правило 5-4-3», применяемое к коаксиальным сетям. При создании сети 10Base-T с большим числом станций концентраторы можно соединять друг с другом иерархическим способом, образуя древовидную структуру (рисунок 50).

Рисунок 50 - Иерархическое соединение концентраторов Ethernet

Общее количество станций в сети 10Base-T не должно превышать общего предела в 1024, и для данного типа физического уровня это количество действительно можно достичь. Для этого достаточно создать двухуровневую иерархию концентраторов, расположив на нижнем уровне достаточное количество концентраторов с общим количеством портов 1024 (рисунок 51).

Рисунок 51 - Схема с максимальным количеством станций

 

Конечные узлы нужно подключить к портам концентраторов нижнего уровня. Правило 4-х хабов при этом выполняется - между любыми конечными узлами будет ровно 3 концентратора.

Максимальная длина сети в 2500 м здесь понимается как максимальное расстояние между любыми двумя конечными узлами сети (часто применяется также термин «максимальный диаметр сети»). Очевидно, что если между любыми двумя узлами сети не должно быть больше 4-х повторителей, то максимальный диаметр сети 10Base-T составляет 5*100 = 500 м.

Сети, построенные на основе стандарта 10Base-T, обладают по сравнению с коаксиальными вариантами Ethernet многими преимуществами. Эти преимущества связаны с разделением общего физического кабеля на отдельные кабельные отрезки, подключенные к центральному коммуникационному устройству.ти преимущества связаны с разделением общего физического кабеля на отдельные кабельные отрезки, подключенные к центральному коммуникационному устройству.

И хотя логически эти отрезки по-прежнему образуют общий домен коллизий, их физическое разделение позволяет контролировать их состояние и отключать в случае обрыва, короткого замыкания или неисправности сетевого адаптера на индивидуальной основе. Это обстоятельство существенно облегчает эксплуатацию больших сетей Ethernet, так как концентратор обычно автоматически выполняет такие функции, уведомляя при этом администратора сети о возникшей проблеме.