Устройства для подключения компьютеров к сети

Сетевая карта (сетевой адаптер) – для физического подключения ПК к локальной сети. Сетевые интерфейсные платы (NIC-Network Interface Card) служат для взаимодействия с другими устройствами в локальной сети.

Модем (внешний или внутренний)- устройство, преобразующее аналоговый сигнал в цифровой и обратно.

Коммуникационные узлы:

Повторители (репитеры)

Коммутаторы (мосты)

Концентраторы

Маршрутизаторы

Шлюзы

Второй признак классификации сетей – это ее топология,

т.е. схема объединения в сеть компьютеров и совместное использование оборудования. В целом под топологией понимается конфигурация физических соединений компонентов сети.

Топология компьютерной сети отражает структуру связей между ее основными функциональными элементами.

В зависимости от рассматриваемых компонентов, принято различать физическую и логическую структуры компьютерной сети.

Физическая структура определяет топологию физических соединений между компьютерами.

Логическая структура определяет логическую организацию взаимодействия компьютеров между собой.

Тип топологии определяет производительность и надежность эксплуатации сети.

Различают следующие базовые типы топологии (они характерны в основном в локальных сетях):

звездообразная (star);

шинная, или магистральная (bus);

кольцевая (ring, loop).

Компьютерная сеть «Звезда» имеет центральный элемент: компьютер-сервер, к которому подключены остальные ЭВМ.

Обычно «Звезда» состоит из одного узла – концентратора и нескольких, соединенных с ним узлов – терминалов. Терминалы не связаны между собой.

В сети шинной структуры все узлы подключены к общей шине и связаны между собой в двух направлениях

В сети с шинной топологией, как рабочие станции, так и сервер подключены к единой линии передачи информации. На концах подобных линий связи размещаются специальные заглушки, предназначенные для предотвращения отражения волновых сигналов.

 

 

В кольцевой сети все узлы соединены в кольцо каналами связи и включения выполняются в одном направлении по кольцу.

 

Таким образом, кольцевая сеть объединяет несколько рабочих мест, между которыми происходит обмен сообщениями с указанием адреса приема и другой управляющей информации. Каждый компьютер анализирует весь поток данных, выделяя информацию, адресованную лично ему.

Смешанная топология

Небольшие сети, как правило, используют типовую топологию – звезда, кольцо или общая шина. Для крупных сетей характерно наличие произвольных связей между компьютерами. В таких сетях можно выделить отдельные произвольно связанные фрагменты (подсети), имеющие типовую топологию, поэтому их называют сетями со смешанной топологией.

Типичные методы доступа к передающей среде в современных ЛС:

метод доступа Ethernet;

маркерное кольцо (метод доступа Token Ring);

маркерная шина (метод доступа Arcnet).

Метод доступа Ethernet (метод случайного доступа) используется в ЛС с шинной топологией, обеспечивает высокую скорость и надежность передачи данных.

Каждая PC перед началом передачи определяет, свободен канал или занят. Если канал свободен, PC начинает передачу данных, осуществляемую пакетами, упакованными в кадры.

Системные задержки могут вызывать коллизии. Тогда станция задерживает передачу на определенное время.

Для каждой PC устанавливается свое время ожидания перед повторной передачей кадра.

Метод доступа Token Ring рассчитан на кольцевую топологию сети.

В качестве маркера используется уникальная последовательность битов. Маркер не имеет адреса и может находиться в одном из двух состояний - свободном или занятом.

Свободный маркер циркулирует по кольцу.

Станция, имеющая кадр для передачи, ждет подхода свободного маркера, захватывает его, изменяет состояние маркера на «занятый» и добавляет к нему кадр

Занятый маркер с кадром перемещается по кольцу и возвращается к станции-отправителю, причем при прохождении через узел назначения снимается копия кадра.

Станция-отправитель удаляет свой кадр из кольца, изменяет состояние маркера на “свободный” и передает его дальше по кольцу. С этого момента любая станция может изменить состояние маркера на “занятый” и начать передачу данных.

Метод доступа Arcnet разработан фирмой Datapoint Corp и используется в ЛС с топологией «звезда» и «общая шина». Это селективный метод доступа в моноканал, называемый “маркерная шина”.

Маркер создается одной из станций сети и имеет адресное поле, где указывается номер (адрес) станции, владеющей маркером.

Передачу производит только та станция, которая в данный момент владеет маркером (эстафетной палочкой). Остальные станции работают на прием.

Последовательность передачи маркера от одной станции к другой задается управляющей станцией сети.

Станции, последовательно получающие маркер для передачи кадров, образуют “логическое кольцо”.

Станция, получившая маркер (полномочия на передачу информации), передает свой подготовленный кадр в шину.

Если кадра для передачи нет, она сразу посылает маркер другой станции согласно установленному порядку передачи полномочий.

Методы коммутации в сетях.

Предоставление физических каналов во время сеансов связи между узлами в сети называется коммутацией.

Существуют два основных типа коммутации: коммутация каналов и коммутация пакетов.

 

Коммутация каналов - образование составного физического канала из последовательно соединенных отдельных канальных участков для прямой передачи данных между узлами сети

Коммутация пакетов -  все передаваемые сообщения разбиваются передающим компьютером на части (от 46 до 1500 байт) - пакеты.

Каждый пакет снабжается заголовком с адресной информацией для доставки пакета к принимающему компьютеру, номер пакета, используемый для «сборки» сообщения на принимающем компьютере.

Лекция закончена.

Спасибо за внимание!