Вопрос 1: Основы компьютерной техники

Вопрос 1: Основы компьютерной техники

В настоящее время в сетях широко и успешно применяются компьютеры различных классов — от персональных компьютеров до мэйнфреймов и суперЭВМ.

Набор компьютеров в сети должен соответствовать набору разнообразных задач, решаемых сетью.

Центральный процессор - мозг компьютера, где выполняется большая часть вычислений.

Материнская плата - основная печатная плата персонального компьютера. «Скелет» компьютера, именно она содержит основные компоненты персонального компьютера (центральный процессор, контроллер ОЗУ и собственно ОЗУ, загрузочное ПЗУ, контроллеры базовых интерфейсов ввода-вывода). Как правило, материнская плата содержит разъёмы (слоты) для подключения доп. контроллеров, для подключ. которых обычно используются шины USB, PCI и др.

Шина - группа проводников, по которым данные передаются из одной части компьютера в другую. Она соединяет все внутренние компоненты компьютера с центральным процессором.

Оперативное запоминающее устройство (ОЗУ) - тип памяти компьютера, в которой можно обращаться к любому байту памяти, не затрагивая предыдущие байты.

ПЗУ - память компьютера, в которую данные заносятся заранее; после того как данные записаны на чипе ПЗУ, они не могут быть удалены и могут только считываться.

Платы сетевого интерфейса - Также называемая сетевым адаптером, она вставляется в материнскую плату и имеет порт для соединения с сетью.

Сетевая карта взаимодействует с сетью по последовательному соединению (одновременно передается один бит информации) и с компьютером — по параллельному соединению (одновременно передается больше одного бита).

Физический интерфейс - способ взаимодействия физических устройств (сетевой интерфейс, шлюз, шина). Чаще всего речь идёт о компьютерных портах.

Порт — обычно соединение (физическое или логическое), через которое принимаются и отправляются данные в компьютерах. Наиболее часто портом называют:

§ Параллельный порт — интерфейс, способный передавать одновременно больше одного бита. Используется для подключения таких внешних устройств, как, например, принтеры.

§ Последовательный порт — интерфейс, который может использоваться для последовательного обмена данными (при котором одновременно передается только один бит).

§ Порт мыши — предназначен для подключения к ПК мыши.

§ USB порт — универсальный порт, предназначен для подключения к ПК различных устройств.

Вопрос 3: Распределённые системы

Мультипроцессорные компьютеры:

· Несколько процессоров, каждый из которых может относи-тельно независимо от остальных выполнять свою программу.

· Существует общая для всех процессоров ОС, к-рая оперативно распределяет вычислительную нагрузку между процессорами.

· Взаимодействие отдельных процессоров организуется наиболее простым способом — через общую оперативную память.

Многомашинные системы: это вычислительный комплекс, включ. в себя несколько ПК (каждый из кот. работает под упр. собственной ОС), а также программные и аппаратные средства связи ПК, которые обеспечивают работу всех компов комплекса как единого целого.

Вычислительные сети:

· Связь между компьютерами осуществляется с помощью специальных периферийных устройств — сетевых адаптеров, соединенных относительно протяженными каналами связи.

· Каждый компьютер работает под управлением собственной ОС, а какая-либо «общая» операционная система, распределяющая работу между компьютерами сети, отсутствует.

· Взаимодействие между компьютерами сети происходит за счет передачи сообщений через сетевые адаптеры и каналы связи.

Распределённая программа: это программа, которая состоит из нескольких взаимодействующих частей, причем каждая часть, как правило, выполняется на отдельном компьютере сети.

Распределённая система:

 

 

Недостатки распределённых систем:

· Во-первых, это сложности, связанные с программным обеспечением — ОС и приложениями.

· Во-вторых, много проблем связано с транспортировкой сообщений по каналам связи между компьютерами.

· В-третьих, это вопросы, связанные с обеспечением безопасности, которые гораздо сложнее решаются в вычислительной сети, чем в централизованной системе.

Вопрос 4: Основные понятия компьютерных сетей

Компьютерная сеть - это совокупность компьютеров, устройств печати, сетевых устройств и компьютерных программ, связанных между собой кабелями или радиоволнами.

Основные виды сетей:

· Локальные сети (Local Area Networks, LAN), позволяющие предприятиям, повы­сить эффективность коллективного исп-ния одних и тех же ресурсов, например файлов и принтеров.

· Глобальные сети (Wide Area Networks, WAN), делающие возможным обмен данными между предприятиями, которые удалены на значительные расстояния друг от друга.

Вопрос 5: Основные понятия модели ISO/OSI

На заре зарождения сетевых технологий многие сети были сформированы с использованием различных аппаратных и программных средств. Вследствие этого некоторые сети оказались несовместимыми и стало сложным организовывать обмен информацией между компьютерами, использующими различные сетевые спецификации.Модель взаимодействия открытых систем (Open System Interconnection, OSI) разработана Международной Организацией по Стандартам (International Standards Organization, ISO)

Нижние уровни (с 1 по 3) модели OSI управляют физической доставкой сообщений по сети, их часто называют уровнями среды передачи данных (media layers). Верхние уровни (с 4 по 7) модели OSI обеспечивают точную доставку данных между компьютерами в сети, поэтому их часто называют уровнями хост-машины (host layers) Деление сети на семь уровней обеспечивает след.преимущества: Делит сеть на менее сложные элементы. Определяет стандартные интерфейсы для автоматического интегрирования в систему новых устройств (plug-and-play)и обеспечения совместимости сетевых продуктов разных поставщиков. Дает возможность инженерам закладывать в различные модульные функции межсетевого взаимодействия симметрию, что позволяет легко наладить их взаимодействие. Изменения в одной области не требуют изменений в других областях, что позволяет отдельным областям развиваться быстрее. Делит сложную межсетевую структуру на дискретные, более простые для изучения подмножества операций. Уровень 1: физический 1Реализует физическую среду передачи сигнала 2Преобразует данные в сигнал и пересылает его3Распознает физическую структуру сети4Обнаруживает ошибки передачи5Определяет уровни напряжения, используемые для передачи цифровых сигналов и синхронизации передаваемых пакетов6Определяет тип сигнала - цифровой или аналоговый Уровень 2: канальный1 Обеспечивает надежный транзит данных через физ. Канал2. Образует фреймы данных соотв-го формата с учетом типа сети3Генерирует контрольные суммы4Обнаруживает ошибки, проверяя контрольные суммы5Повторно посылает данные при наличии ошибок6Иниц-ет канал связи и обеспеч. его бесперебойную работу, что гарантирует физическую надежность коммуникаций между узлами7Анализирует адреса устройств

8Подтверждает прием фреймов Уровень 3: сетевой1 Комплексный уровень, который обеспечивает соединение и выбор маршрута между двумя конечными системами, которые могут находиться в географически разных сетях.2 Определяет сетевой маршрут для передачи пакетов3Позволяет уменьшить вероятность перегруженности сети4Реализует виртуальные каналы (маршруты)5Маршрутизирует пакеты в другие сети6Выполняет преобразования между протоколами Уровень 4: транспортный1 Сегментирует и повторно собирает данные в один поток. 2Обеспечивает правильный порядок приема пакетов

3Подтверждает прием пакета4Отслеживает ошибки передачи пакетов и повторно посылает плохие пакеты5Обеспечивает услуги по транспортировке данных, которые изолируют верхние уровни от деталей ее реализации Уровень 5: сеансовый1 Устанавливает, управляет и завершает сеансы вз-вия приложений. 2Сеансы состоят из диалога между двумя или более объектами представления. 3Синхронизирует диалог между объектами уровня представлений и управляет обменом информации между ними. 4В каждый момент времени определяет очередность работы узлов5Разрывает канал по окончании сеанса связи6Преобразует адреса узлов 7Инициирует канал связи8Проверяет состояние установленного канала связи Уровень 6: представлений Отвечает за то, чтобы инф-ция, посылаемая из уровня приложений одной системы, была читаемой для уровня прилож. др. системы. При необх. уровень представл. преобраз. форматы данных путем использования общего формата представления информации. Преобразует данные в формат, понятный для принимающего узлаВыполняет шифрование данныхВыполняет сжатие данных Уровень 7: приложений Самый близкий к пользователю уровень модели OSI. Он отличается от других уровней тем, что не предоставляет услуги ни одному другому уровню модели OSI и только обслуживает прикладные процессы, находящиеся вне пределов модели OSIОпределяет степень достаточности ресурсов для осуществления предполагаемой связи. Обеспечивает совместный доступ к удаленным дискамОбеспечивает совместный доступ к удаленным принтерам Обрабатывает сообщения электронной почты

Обеспечивает работу служб передачи файлов Обеспечивает работу служб управления файламиОбеспечивает работу служб эмуляции терминалов

Топология сети

В локальной вычислительной сети (ЛВС) все рабочие станции должны быть соединены между собой. Если в ЛВС входит файл-сервер, он также должен быть подключен к рабочим станциям.

Физическая схема, которая описывает структуру локальной сети, называется топологией. Кольцевая топология

Преимущества кольцевой топологии. Кольцевой топологией легче управлять, поскольку оборудование, используемое для построения кольца, упрощает локализацию дефектного узла или неисправного кабеля. Данная топология хорошо подходит для передачи сигналов в локальных сетях, поскольку она справляется с большим сетевым трафиком лучше, чем шинная топология. В целом можно сказать, что кольцевая топология обеспечивает более надежную передачу данных. Недостатки кольцевой топологии. 1. Однако кольцевая топология намного дороже других. 2. Обычно для ее развертывания требуется больше кабеля и сетевого оборудования. 3. Кроме того, кольцо не так широко распространено, из-за чего ограничен выбор оборудования и меньше возможностей для осуществления высокоскоростных коммуникаций. Общая шина

Электрические сигналы в шинном кабеле поглощаются терминатором. Данные, передаваемые по сети с шинной топологией, движутся в обоих направлениях. Преимущества шинной топологии. Типичная шинная топология имеет простую структуру кабельной системы с короткими отрезками кабелей. Поэтому по сравнению с другими топологиями стоимость ее реализации невелика. Так как среда передачи данных не проходит через узлы, подключенные к сети, потеря работоспособности одного из устройств никак не сказывается на других устройствах.

Недостатки шинной топологии: 1. Низкая стоимость реализации компенсируется высокой стоимостью управления. 2. Диагностика ошибок и изолирование сетевых проблем могут быть довольно сложными, поскольку здесь имеются несколько точек концентрации.

3. Хотя использование всего лишь одного кабеля может рассматриваться как достоинство шинной топологии, однако оно компенсируется тем фактом, что кабель, используемый в этом типе топологии, может стать критической точкой отказа. Другими словами, если шина обрывается, то ни одно из подключенных к ней устройств не сможет передавать сигналы. Топология звезда

Трафик в топологии «звезда»

1. Весь сетевой трафик в звездообразной топологии проходит через концентратор.

2. В сетях с топологией "звезда" концентратор может быть активным или пассивным.

3. Активный концентратор не только соединяет участки среды передачи, но и регенерирует сигнал, т.е. работает как многопортовый повторитель. Преимущества топологии "звезда" Большинство проектировщиков сетей считают топологию "звезда" самой простой с точки зрения проектирования и установки. Простота обслуживания: единственной областью концентрации является центр сети. Позволяет легко диагностировать проблемы и изменять схему прокладки. Легко добавлять рабочие станции. Если один из участков сетевой среды передачи данных обрывается или закорачивается, то теряет связь только устройство, подключенное к этой точке. Короче говоря, топология "звезда" считается наиболее надежной. Недостатки топологии "звезда". В некотором смысле достоинства топологии "звезда" могут считаться и ее недостатками. Например, наличие отдельного отрезка кабеля для каждого устройства позволяет легко диагностировать отказы, однако, это же приводит и к увеличению количества отрезков. В результате повышается стоимость установки сети с топологией "звезда". Другой пример: концентратор может упростить обслуживание, поскольку все данные проходят через эту центральную точку; однако, если концентратор выходит из строя, то перестает работать вся сеть. Локальная сеть, использующая этот тип топологии, может покрывать область 200x200 метров.

 

Уровни вычислительных сетей

Локальные сети (Local Area Networks, LAN), позволяющие предприятиям, применяющим в своей производственной деятельности компьютерные технологии, повы­сить эффективность коллективного использования одних и тех же ресурсов, например файлов и принтеров.

Глобальные сети (Wide Area Networks, WAN), делающие возможным обмен данными между предприятиями, которые удалены на значительные расстояния друг от друга.

К локальным сетям — Local Area Networks (LAN) — относят сети компьютеров, сосредоточенные на небольшой территории (обычно в радиусе не более 1-2 км).

Городские сети (или сети мегаполисов) — Metropolitan Area Networks (MAN) предназначены для обслуживания территории крупного города — мегаполиса.

Глобальные сети — Wide Area Networks (WAN) — объединяют территориально рассредоточенные компьютеры, которые могут находиться в различных городах и странах.

Отличия LAN от WAN Протяженность, качество и способ прокладки линий связи. Сложность методов передачи и оборудования. Скорость обмена данными. Разнообразие услуг. Оперативность выполнения запросов. Разделение каналов. Использование метода коммутации пакетов. Масштабируемость.

Различные методы коммутации

Компрессия данных Применяется для сокращения времени передачи данных.Многие программные и аппаратные средства сети способны выполнять динамическую компрессию данных в отличие от статической, когда данные предварительно компрессируются (например, с помощью популярных архиваторов типа WinZip), а уже затем отсылаются в сеть.

Коммутация каналов Подразумевает образование непрерывного составного физического канала из последовательно соединенных отдельных канальных участков для прямой передачи данных между узлами. Отдельные каналы соединяются между собой специальной аппаратурой — коммутаторами, которые могут устанавливать связи между любыми конечными узлами сети. В сети с коммутацией каналов перед передачей данных всегда необходимо выполнить процедуру установления соединения, в процессе которой и создается составной канал.

Коммутация пакетов Все передаваемые пользователем сети сообщения разбиваются в исходном узле на сравнительно небольшие части, называемые пакетами. Пакеты могут иметь переменную длину, но в узких пределах, например от 46 до 1500 байт. Каждый пакет снабжается заголовком, в котором указывается адресная информация, необходимая для доставки пакета узлу назначения, а также номер пакета, который будет использоваться узлом назначения для сборки сообщения. Пакеты транспортируются в сети как независимые информационные блоки.

Коммутация сообщений передача единого блока данных между транзитными компьютерами сети с временной буферизацией этого блока на диске каждого компьютера. Режим передачи с промежуточным хранением на диске называется режимом «хранение-и-передача». Режим коммутации сообщений разгружает сеть для передачи трафика, требующего быстрого ответа, например трафика службы WWW или файловой службы.

Метод доступа CSMA/CD

Метод доступа CSMA/CD метод коллективного доступа с опознаванием несущей и обнаружением коллизий
(carrier-sense-multiply-access with collision detection, CSMA/CD)

CSMA/CD Использование протокола CSMA/CD позволяет устройствам договариваться о правах на передачу. CSMA/CD позволяет только одной станции осуществлять передачу в среде коллективного использования.

CSMA/CD Перед отправкой данных узел "прослушивает" сеть, чтобы определить, можно ли осуществлять передачу, или сеть сейчас занята. Если в данный момент сеть никем не используется, узел осуществляет передачу. Если сеть занята, узел переходит в режим ожидания. Возникновение коллизий возможно в том случае, если два узла, "прослушивая" сеть, обнаруживают, что она свободна, и одновременно начинают передачу. Алгоритмы задержки определяют, когда конфликтующие узлы могут осуществлять повторную передачу. В соответствии с требованиями CSMA/CD, каждый узел, начав передачу, продолжает "прослушивать" сеть на предмет обнаружения коллизий, узнавая таким образом о необходимости повторной передачи.

Метод CSMA/CD работает следующим образом: если узел хочет осуществить передачу, он проверяет сеть на предмет того, не передает ли в данный момент другое устройство. Если сеть свободна, узел начинает процесс передачи. Пока идет передача, узел контролирует сеть, удостоверяясь, что в этот же момент времени не передает никакая другая станция. Два узла могут начать передачу почти одновременно, если обнаружат, что сеть свободна. В этом случае возникает коллизия. Когда передающий узел узнает о коллизии, он передает сигнал "Наличие коллизии", делающий конфликт достаточно долгим для того, чтобы его могли распознать все другие узлы сети. После этого все передающие узлы прекращают отправку кадров на выбираемый случайным образом отрезок времени, называемый временем задержки повторной передачи. По истечении этого периода осуществляется повторная передача. Возникновение коллизии После этого обнаружившая коллизию передающая станция обязана прекратить передачу и сделать паузу в течение короткого случайного интервала времени. Случайная пауза выбирается по следующему алгоритму: Пауза = L * (интервал отсрочки), где интервал отсрочки равен 512 битовым интервалам (битовый интервал обозначается как bt и соответствует времени между появлением двух последовательных бит данных на кабеле; для скорости 10 Мбит/с величина битового интервала равна 0,1 мкс или 100 нс); L - целое число, выбранное с равной вероятностью из диапазона [ 0, 2^N ], где N — номер повторной попытки передачи данного кадра: 1,2,..., 10. Для надежного распознавания коллизий должно выполняться следующее соотношение:

где T _min — время передачи кадра минимальной длины, PDV — время, за которое сигнал коллизии успевает распространиться до самого дальнего узла сети. Так как в худшем случае сигнал должен пройти дважды между наиболее удаленными друг от друга станциями сети (в одну сторону проходит неискаженный сигнал, а на обратном пути распространяется уже искаженный коллизией сигнал), то это время называется временем двойного оборота (Path Delay Value, PDV).

21. Стандарт технологии TokenRing разделяемая среда передачи данных, которая состоит из отрезков кабеля, соединяющих все станции сети в кольцо для доступа к кольцу требуется детерминированный алгоритм, основанный на передаче станциям права на использование кольца в определенном порядке это право передается с помощью кадра специального формата, называемого маркером или токеном (token) используется для построения локальных сетей на основе компьютеров различных классов — мэйнфреймов, мини-компьютеров и персональных компьютеров. Свойства технологии TokenRing Token Ring работают с двумя битовыми скоростями — 4 и 16 Мбит/с. Смешение станций, работающих на различных скоростях, в одном кольце не допускается. Она обладает свойствами отказоустойчивости. В сети Token Ring определены процедуры контроля работы сети, которые используют обратную связь кольцеобразной структуры —посланный кадр всегда возвращается в станцию-отправитель. Маркерный метод. В сетях с маркерным методом доступа право на доступ к среде передается циклически от станции к станции по логическому кольцу. Маркер — кадр специального формата и назначения, который циркулирует по кольцу для обеспечения доступа станций к физической среде. Начальный ограничитель (Start Delimiter, SD) появляется в начале маркера, а также в начале любого кадра, проходящего по сети. Поле представляет собой следующую уникальную последовательность символов. Управление доступом (Access Control) состоит из четырех подполей: РРР — биты приоритета, Т — бит маркера, М — бит монитора, RRR — резервные биты приоритета. Конечный ограничитель (End Delimeter, ED) — последнее поле маркера.

Время владения разделяемой средой в сети Token Ring ограничивается временем удержания маркера (token holding time), после истечения которого станция обязана прекратить передачу собственных данных (текущий кадр разрешается завершить) и передать маркер далее по кольцу.

Форматы кадров Token Ring маркер;кадр данных; прерывающая последовательность.

Кадр данных начальный ограничитель (Start Delimiter, SD); управление кадром (Frame Control, FC);адрес назначения (Destination Address, DA); адрес источника (Source Address, SA); данные (INFO);

контрольная сумма (Frame Check Sequence, FCS); конечный ограничитель (End Delimeter, ED);статус кадра (Frame Status, FS).

Приоритетный доступ к кольцу Каждый кадр данных или маркер имеет приоритет, устанавливаемый битами приоритета (значение от 0 до 7, причем 7 — наивысший приоритет). Станция, сумевшая захватить маркер, передает свои кадры с приоритетом маркера, а затем передает маркер следующему соседу. При инициализации кольца основной и резервный приоритет маркера устанавливаются в 0.Хотя механизм приоритетов в технологии Token Ring имеется, но он начинает работать только в том случае, когда приложение или прикладной протокол решают его использовать. Иначе все станции будут иметь равные права доступа к кольцу.

Стандарт технологии FDDI

FDDI (Fiber Distributed Data Interface) — оптоволоконный интерфейс распределенных данных строится на основе двух оптоволоконных колец, которые образуют основной и резервный пути передачи данных между узлами сети

Цели стандарта технологии FDDI повысить битовую скорость передачи данных до 100 Мбит/с;повысить отказоустойчивость сети за счет стандартных процедур восстановления ее после отказов различного рода;максимально эффективно использовать потенциальную пропускную способность сети.

Отказоустойчивость Наличие в сети конечных узлов — станций (Station), а также концентраторов (Concentrator). Для станций и концентраторов допустим любой вид подключения к сети — как одиночный, так и двойной. Соответственно такие устройства имеют соответствующие названия: SAS (Single Attachment Station), DAS (Dual Attachment Station), SAC (Single Attachment Concentrator) и

DAC (Dual Attachment Concentrator).

 

 

Стандарт Fast Ethernet

Форматы кадров технологии Fast Ethernet отличаются от форматов кадров технологий 10-мегабитного Ethernet.

Межкадровый интервал (IPG) равен 0,96 мкс, а битовый интервал равен 10 нс. Все временные параметры алгоритма доступа измеренные в битовых интервалах, остались прежними, поэтому изменения в разделы стандарта, касающиеся уровня MAC, не вносились.Признаком свободного состояния среды является передача по ней символа Idle соответствующего избыточного кода (а не отсутствие сигналов, как в стандартах Ethernet 10 Мбит/с).

Физический уровень включает три элемента:уровень согласования (reconciliation sublayer); независимый от среды интерфейс (Media Independent Interface, MII);устройство физического уровня (Physical layer device, PLD).

В каких случаях рекомендуется использовать Fast Ethernet

У технологии Fast Ethernet есть несколько ключевых свойств, которые определяют области и ситуации ее эффективного применения. К этим свойствам относятся: Большая степень преемственности по отношению к классическому 10-Мегабитному Ethernet'у; Высокая скорость передачи данных - 100 Mб/c; Возможность работать на всех основных типах современной кабельной проводки, многомодовом оптоволокне. Наличие многих общих черт у технологий Fast Ethernet и Ethernet дает простую общую рекомендацию - Fast Ethernet следует применять в тех организациях и в тех частях сетей, где до этого широко применялся 10-Мегабитный Ethernet, но сегодняшние условия или же ближайшие перспективы требуют в этих частях сетей более высокой пропускной способности. При этом сохраняется весь опыт обслуживающего персонала, привыкшего к особенностям и типичным неисправностям сетей Ethernet. Недостатки Fast Ethernet Fast Ethernet кроме положительных свойств, унаследовал и недостатки технологии Ethernet большие задержки доступа к среде при коэффициенте использования среды выше 30-40%, являющиеся следствием применения алгоритма доступа CSMA/CD, небольшие расстояния между узлами даже при использования оптоволокна - следствие метода обнаружения коллизий, отсутствие определения резервных связей в стандарте и отсутствие поддержки приоритетного трафика приложений реального времени. Особенности технологии 100VG-AnyLAN Используется метод доступа Demand Priority - обеспечивает более справедливое распределение пропускной способности сети по сравнению с методом CSMA/CD. основан на передаче концентратору функций арбитра, решающего проблему доступа к разделяемой среде. повышает коэффициент использования пропускной способности сети за счет введения простого, детерминированного метода разделения общей среды, использующего два уровня приоритетов: низкий - для обычных приложений и высокий - для мультимедийных. Кроме того, этот метод поддерживает приоритетный доступ для синхронных приложений. Кадры передаются не всем станциям сети, а только станции назначения. В сети есть выделенный арбитр доступа — корневой концентратор.

Поддерживаются кадры двух технологий — Ethernet и Token Ring (именно это обстоятельство дало добавку AnyLAN в названии технологии).В отличие от Fast Ethernet в сетях 100VG-AnyLAN нет коллизий.

Радиосети Технология беспроводных сетей развивается довольно быстро. Эти сети удобны для подвижных средств в первую очередь.

Здесь вместо соединительного кабеля используются радиоволны.

При относительно малых расстояниях проблем обычно не возникает.

Но в случае, когда расстояние между передатчиком и приемником сравнимо с радиусом надежной связи, отличие от традиционных сетей становится значительным. Если передачу осуществляет узел А, узел С находится вне его радиуса действия и может решить, что можно начать передачу. Излучение передатчика С может вызвать помехи на входе узла В. Таким образом, в радиосетях, прежде чем начать передачу данных надо знать, имеется ли радио активность в зоне приемника-адресата.

Преимущества

Универсальность - при продуманной организации может стать единой средой для передачи компьютерных данных в ЛВС, телефонной сети, передачи сигналов от датчиков пожарной безопасности охранных систем.

Увеличение срока службы - срок морального старения хорошо структурировали системы может составлять 10-15 лет.

Уменьшение стоимости добавления новых пользователей. Стоимость кабельной системы значительна и определяется не стоимостью кабеля, а стоимостью работ по его прокладке.

Возможность легкого расширения сети. Структурированная кабельная система является модульной, поэтому ее легко расширять.

Обеспечение более эффективного обслуживания - облегчает обслуживание и поиск неисправностей по сравнению с шинной кабельной системой.

Надежность - производитель такой системы гарантирует не только качество ее отдельных компонентов, но и их совместимость.

Структура кабельной системы этажа и здания

25. Сетевые адаптеры: Network Interface Card, NIC) вместе со своим драйвером реализует второй, канальный уровень модели открытых систем в конечном узле сети — компьютере. В сетевой операционной системе пара адаптер и драйвер выполняет только функции физического и МАС-уровней, в то время как LLC-уровень обычно реализуется модулем операционной системы, единым для всех драйверов и сетевых адаптеров. Сетевой адаптер совместно с драйвером выполняют две операции: передачу и прием кадра.

Передача кадра: 1)Оформление кадра данных МАС-уровня. 2) Заполнение адресов назначения и источника, вычисление контрольной суммы. 3) Формирование символов кодов при использовании избыточных кодов. 4) Скрэмблирование кодов для получения более равномерного спектра сигналов (этот этап используется не во всех протоколах — например, технология Ethernet 10 Мбит/с обходится без него). 5) Выдача сигналов в кабель в соответствии с принятым линейным кодом.

Приём кадра: 1)Выделение сигналов на фоне шума. В результате в приемнике адаптера образуется некоторая битовая последовательность, с большой степенью вероятности совпадающая с той, которая была послана передатчиком. Если данные перед отправкой в кабель подвергались скрэмблированию, то они пропускаются через дескрэмблер, после чего в адаптере восстанавливаются символы кода, посланные передатчиком. 2)Проверка контрольной суммы кадра. Если она неверна, то кадр отбрасывается, а через межуровневый интерфейс наверх, протоколу LLC передается соответствующий код ошибки. Если контрольная сумма верна, то из МАС-кадра извлекается кадр LLC и передается через межуровневый интерфейс наверх, протоколу LLC. 3)Кадр LLC помещается в буфер оперативной памяти.

Многие адаптеры Ethernet сегодня поддерживают две скорости работы и имеют в своем названии приставку 10/100. Это свойство некоторые производители называют авточувствительностью.

Классификация:

Адаптеры первого поколения были выполнены на дискретных логических микросхемах. Они имели буферную память только на один кадр. Задание конфигурации происходило вручную, с помощью перемычек. Для каждого типа адаптеров использовался свой драйвер.

В сетевых адаптерах второго поколения стали применять метод многокадровой буферизации. При этом следующий кадр загружается из памяти компьютера в буфер адаптера одновременно с передачей предыдущего кадра в сеть. Используются микросхемы с высокой степенью интеграции. Драйверы этих адаптеров основаны на стандартных спецификациях.

В сетевых адаптерах третьего поколения осуществляется конвейерная схема обработки кадров – процессы приёма кадра из оперативной памяти компьютера и передачи его в сеть совмещаются во времени. Базируются на специализированных интегральных схемах (ASIC).

Выпускаемые сегодня сетевые адаптеры можно отнести к четвертому поколению. В эти адаптеры обязательно входит ASIC, выполняющая функции МАС-уровня, а также большое количество высокоуровневых функций. В набор таких функций может входить поддержка агента удаленного мониторинга RMON, схема приоритезации кадров, функции дистанционного управления компьютером и т. п.

26. Концентратор -устройство, которое имеет несколько равноправных названий — концентратор (concentrator), хаб (hub), повторитель (repeator)

Основная функция — это повторение кадра либо на всех портах, либо только на некоторых портах, в соответствии с алгоритмом, определенным соответствующим стандартом.

Концентраторы обычно имеют несколько портов, к которым с помощью отдельных физических сегментов кабеля подключаются конечные узлы сети — компьютеры, объединяет отдельные физические сегменты сети в единую разделяемую среду, доступ к которой осуществляется в соответствии с одним из рассмотренных протоколов локальных сетей — Ethernet, Token Ring и т. п. Для каждого типа технологии выпускаются свои концентраторы — Ethernet; Token Ring; FDDI и 100VG-AnyLAN. Для конкретного протокола используется свое, узкоспециализированное название этого устройства, более точно отражающее его функции или же использующееся в силу традиций.

Концентратор Ethernet

Отключение портов -способность концентратора отключать некорректно работающие порты, изолируя тем самым остальную часть сети от возникших в узле проблем называют автосегментацией (autopartitioning).

Концентраторы Ethernet и Fast Ethernet выполняют отключение порта в следующих случаях. 1) Ошибки на уровне кадра.2)Множественные коллизии.3) Затянувшаяся передача (jabber).

Поддержка резервных связей: помимо основных связей, концентраторы также поддерживают резервные связи.

2 вида защиты от несанкционированного доступа: 1)проверка по МАС-адрессу; 2)шифрование данных.

Возможность многосегментного концентратора программно изменять связи портов с внутренними шинами называется конфигурационной коммутацией (configiration switching).

Конструктивное исполнение концентраторов: 1) Концентратор с фиксированным количеством портов — это наиболее простое конструктивное исполнение, когда устройство представляет собой отдельный корпус со всеми необходимыми элементами (портами, органами индикации и управления, блоком питания), и эти элементы заменять нельзя.2) Модульный концентратор выполняется в виде отдельных модулей с фиксированным количеством портов, устанавливаемых на общее шасси. Шасси имеет внутреннюю шину для объединения отдельных модулей в единый повторитель. 3) Стековый концентратор - выполнен в виде отдельного корпуса без возможности замены отдельных его модулей. Однако стековыми эти концентраторы называются не потому, что они устанавливаются один на другой.

27. Мост (bridge) и Коммутатор (switch, switching hub) -это функциональные близнецы.Оба эти устройства продвигают кадры на основании одних и тех же алгоритмов. Два типа алгоритмов: алгоритм прозрачного моста (transparent bridge), алгоритм моста с маршрутизацией от источника (source routing bridge). Мост обрабатывает кадры последовательно, а коммутатор — параллельно.

Мост(принципы работы): Мост соединяет два логических сегмента. Сегмент 1 составляют компьютеры, подключенные с помощью одного отрезка коаксиального кабеля к порту 1 моста, а сегмент 2 — компьютеры, подключенные с помощью другого отрезка коаксиального кабеля к порту 2 моста. Каждый порт моста работает как конечный узел своего сегмента за одним исключением — порт моста не имеет собственного МАС-адреса. Порт моста работает в так называемом неразборчивом (promisquous) режиме захвата пакетов, когда все поступающие на порт пакеты запоминаются в буферной памяти. С помощью такого режима мост следит за всем трафиком, передаваемым в присоединенных к нему сегментах, и использует проходящие через него пакеты для изучения состава сети.Так как в буфер записываются все пакеты, то адрес порта мосту не нужен. Ограничения: Слабая защита от широковещательного шторма. Невозможность поддержки петлеобразных конфигурации сети.

Коммутатор: Каждый из портов обслуживается одним процессором пакетов Ethernet — EPP (Ethernet Packet Processor). Имеет системный модуль, который координирует работу всех процессоров ЕРР.