Структуризация как средство построения больших сетей
В сетях с небольшим количеством хостов, как правило, используется одна типовая топология. Такая однородная структура сети делает простой процедуру наращивания хостов, а так же обслуживание.
При построении больших сетей, использование однородных структур связи, из преимущества превращается в недостатки, важнейшим из которых является ограничение связи на длину между узлами, а так же ограничение на количество узлов в сети, и ограничение на интенсивность трафика. Для снятия этих ограничений используются специальные методы структуризации сети и специальное структура-образующее оборудование: повторители, коммутаторы, мосты, маршрутизаторы.
Физическая структуризация: позволяет увеличивать расстояние между узлами сети и повысить надежность передачи данных.
Логическая структуризация: позволяет решить проблему перераспределения трафика.
Структура стандартов IEEED 802.x
Стандарты семейства IEEED 802.x охватывают только 2 стандарта нижнего уровня - физический и канальный.
Канальный уровень подразделяется на 2 подуровня:
1) Логическая передача данных LLC
2) Управление доступом к середе MAC
Уровень MAC обеспечивает корректное совместное использование общей среды, представляя её в соответствии с определённым алгоритмом в распоряжение той или иной станции сети.
Уровень LLC организует передачу логических единиц данных (кадровые информации с различным уровнем качества транспортных услуг). Иными словами уровень LLC отвечает за передачу кадров между узлами с различной степенью надежности. А так же реализует функции интерфейса с прилегающим к нему сетевым узлам. Именно через LLC уровень сетевым протоколом запрашивается транспортная операция нужного качества.
Протоколы уровней MAC и LLC взаимно независимы и могут применяться в любом сочетании.
802.1 - сетевой уровень. Общее определение LVC, связь с моделью ISO\OSI.
802.1d - назначение и реализация мостов.
802.2 - канальный уровень, LLC логические процедуры передачи кадров и связь с сетевым уровнем.
802.3 - MAC. Ethernet ( CSMA\CD)
802.5 - MAC. Tolkien Ring
На физическом уровне для описанных выше подуровней могут использоваться различные кабельные системы (толстый\тонкий коаксиал, экранированная\неэкранированная витая пара, оптоволокно одно и многомодовое). Стандарты 802.3 802.4 802.5 802.12 - описывают конкретные технологии локальных сетей.
Комитет 802 включает ряд подкомитетов:
802.1 - объединение сетей
802.2 - управление логической передачей данных
802.4 - локальные сети с методом Token Bus
802.6 - сети мегаполисов
802.11 - беспроводные сети
Технология Ethernet
Технология GigaBit Ethernet использует все виды кабельных систем, начиная с BNC и заканчивая многомодовым оптоволокном. Скорости : 10 Мбит\100 Мбит\1Гбит. Все виды технологий используют один и тот же метод передачи, который называется метод коллективного доступа с опознаванием несущей и обнаружением коллизий.
Этапы доступа к среде:
Все данные передаваемые по сети помещаются в кадры определённой структуры и снабжаются уникальным адресом станции назначения. Чтобы получить возможность передавать кадры, станция должна убедиться, что разделяемая среда свободна. Признаком незанятости среды является отсутствие на ней несущей частоты. Если среда свободна, то узел имеет право начать передачу кадров. Все станции? подключённые к кабелю могут распознать факт передачи кадров. И та станция, которая узнает собственный адрес в заголовках кадров? записывает его содержимое в свой внутренний буфер, обрабатывает полученные данные и посылает кадр ответ. После окончания передачи кадров все узлы сети обязаны выдержать технологическую паузу.
Типы кабельных систем:
BNC (расстояние 180м), UTP (100м), Оптоволокно (2 типа: с одним лучом и многолучевой), Двухжильный кабель (телефонный).
Технология Token Ring (стандарт 802.5). Данную технологию характеризует разделяемая среда передачи данных, которая соединяет все станции в сети по логической топологии «Кольцо». Для передачи данных используется детерминированный метод доступа, основанный на передачи станциям права на использование кольца в определенном порядке. Это право передается с помощью кадра специального формата, называемого маркером (тукеном).
Разработана кампанией IBM, скорость передачи 4-16 М\бит.
Для контроля сети одна из станций выполняет роль активного монитора. При инициализации сети происходит назначение активного монитора по максимальному MAC адресу. При выходе активного монитора из строя, сеть автоматически назначает новый активный монитор. Активный монитор генерирует каждые три секунды специальный кадр, подтверждая свою работоспособность. При отсутствии этого кадра более 7ми секунд, начинается процедура выбора активного монитора. Для соединения компьютера в сеть используется так называемый активный концентратор. Он выполняет функции регенерации сигнала.