Характеристики линий связи

Локальные сети (вычислительные)

 

TCP/IP

  1. LAN
  2. MAN
  3. WAN

Вычислительная сеть- совокупность компьютеров или терминалов, соединенных линиями связи, образованных средой передачи данных.

Линия связи- провод между 2 точками.

Среда – это почему идет сигнал (воздух).

 

Сеть включает в себя различные коммуникационные оборудования.

Управление локального обеспечения –операционная система.

 

Развитие сетей.

  1. Телеграф
  2. развитие локальных сетей 50-е года 20-го столетия.

Устройство: перфокарта.

В 60-е годы понятие распределенной системы:

 

в 70-х годах изобретен модем.

 

IBM: персональные компьютеры.

Начало развитие локальных сетей: AccNet.

ISO- internatiol standart organization

 

Стандарт: ethernet, tokenRing (80-e)

 

Основная задача: распределение ресурсов между пользователями.

 

Стандартная архитектура сети:

Клиент-сервер

 

 

 

Служба (service) обеспечивает совместный доступ или удаленный доступ и любые другие задачи систем.

Сетевая служба - всегда распределенная программа. Использует все доступные ресурсы сети.

 

Основные компоненты современной сети:

  1. компьютер или терминал;
  2. коммуникационное оборудование;
  3. линии связи;
  4. программное обеспечение.

1-3 – многослойная модель.

 

Задачи вычислительной сети:

  1. выполнение параллельных вычислений;
  2. высокая отказоустойчивость;
  3. возможность совместного использования данных ресурсов.
  4. представление оперативного доступа к информации.

 

Обмен данными по локальной сети.

Интерфейс (interface) – протокол, набор средств связи и набор правил передачи данных.

Двоичная форма: 0,1.


 

Кодирование – представление данных в виде оптических, электрических сигналов.

Потенциальное кодирование – U1 -0, U2-1.


 

Импульсное кодирование – смена полярности +, -.

 

Модуляция – синусоидальная волна (смена амплитуды или частот)


Пример: телефон, неудобно, но устойчиво к помехам.

Сведения о контрольной сумме: сведения о длине пакета.

Если длина не совпадает, то повторяется.

Стандарты топологий (как компьютер связан линиями связи).

  1. Топология шина (единственный общий провод)

 


не требует затрат.

Компьютер остается в ожидании.

Необходимо установить терминатор, т.е. сопротивление.

 

  1. Топология звезда.

  1. глобальные сети

 

ячеистая топология


 

полносвязная топология


топология кольцо (отказоустойчивая топология)

 

Характеристики линий связи

Оптоволокно

1. одномодовая

  1. многомодовая

 

распространение до 3-4 км.

Сгибать можно как угодно

 

Электрика

  1. Коаксиальный провод

  1. UTP (universal twister pare)

 


1 категория витой пары – до 20 кбит/с

4 и5 – 100 мбит/с

6 и7 -1 гбит/с

 

  1. STP (shell twister pare)

В защищенной оболочке (экранированная пара)

Стандарт Rj-45 (разъем) на 8 проводов

Rj-11 –телефонная розетка (на 4 провода)

Структуризация сетей

Однородность топологий для удобства расширения

  1. Шина, кольцо, звезда полносвязная
  2. все узлы сети имеют равные права доступа к другим узлам.

 

Ограничения

  1. на длину линия связи между узлами
  2. на количество узлов в сети
  3. на интенсивность трафика

 

Структуризация сетей

применяются для снятия ограничений

- логическая

1. логическая топология сети определяется тем, как проходит трафик между 2 узлами.

2. логическая структуризация (чтобы обойти ограничения) – это распределение трафика.


- физическая

1. физическая топология сети определяется тем, как проложены линии связи

2. физическая структуризация – это изменение физической топологии сети путем использования коммуникационного оборудования.

Шина


шина+звезда


цель:

а) восстановление физических характеристик сигнала

б) перераспределение трафика (могут решать определенный класс устройств –маршрутизаторы)

 


В большинстве случаев физическая и логическая топология будут совпадают. Обычно в начале сеть создают на бумаге.

 

Устранение ограничений:

- использование коммуникационного оборудования устраняет ограничения на длину и количество узлов в сети.

- изменение путей прохождение пакетов устраняет ограничения на интенсивность трафика

 

Пример: (неудачно спроектированная сеть)


- передача от а к б дает трафик на всю сеть при использовании НИВ

-физ. Структуризация не решает проблему, логическая топология по прежнему шина.

Решение:


-не получится у конкурентов украсть информацию

-передача от а к б при использовании switch – трафик не выходит за пределы портов switch к которым подключены соответствующие узлы.

-логическая структура не меняет топологию на звезду.

 

Логическая структуризация сети – это разбиение сети на сегменты с локализованным трафиком.

Локализация трафика – организация трафика таким образом, чтобы он проходил только между отправителем и адресатом.