Интеллектуальные концентраторы

CSMA/CD известен как состязательный метод, поскольку сетевые компьютеры «состязаются» (конкурируют) между собой за право передавать данные. Обнаружив коллизию, система немедленно останавливает передачу данных и начинает передачу сигнала затора, сообщая всем системам сети о том, что произошла коллизия, и поэтому необходимо игнорировать все пакеты, находящиеся в сети в данный момент, и не начинать передачу дан­ных, пока сеть не очистится. После передачи сигнала затора система выдерживает паузу до новой попытки передать данные. Продолжительность паузы называется периодом задержки

5. Состязание приоритетов запроса

Два компьютера могут конкурировать за право передать данные, но только этот метод реализует схему, по которой определенные типы данных (если возникло состязание) имеют соответствующий приоритет. Получив одновременно два запроса, концентратор вначале отдаст предпочтение запросу с более высоким приоритетом. Если запросы имеют одинаковый приоритет, они будут выполнены в произвольном порядке.

6. Домен коллизий – это часть сети, все узлы которой распознают коллизию независимо от того, в какой части этой сети коллизия возникла. Сеть Ethernet, построенная на повторителях, всегда образует один домен коллизий. Домен коллизий соответствует одной разделяемой среде. Мосты, маршрутизаторы и коммутаторы делят сеть Ethernet на несколько доменов коллизий.

7.В сети несколько компьютеров должны иметь совместный доступ к кабелю. Но если два компью­тера попытаются одновременно передавать данные, их пакеты «столкнутся» друг с другом и будут испорчены. Это так называемая коллизия.

8. Суть доступа с передачей маркера заключается в следующем: пакет особого типа, маркер (token), циркулирует по кольцу от компьютера к компьютеру. Чтобы послать данные в сеть, любой из ком­пьютеров сначала должен дождаться прихода свободного маркера и захватить его. Когда какой-либо компьютер «наполнит» маркер своей информацией и пошлет его по сетевому кабелю, другие компьютеры уже не могут передавать данные. Так как в каждый момент времени только один компьютер будет использовать маркер, то в сети не возникнет ни состязания, ни кол­лизий, ни временных пауз.

9. Шина:CSMA/CD, кольцо: с передачей маркера, звезда: доступ по приоритету.

10. Концентратор, или хаб, – устройство, используемое для соединения компьютеров в сетях с топо­логиями «звезда» или «кольцо». Внешне концентратор (рис. 2.14) – это коробка с несколькими разъемами. Модуль MAU пересылает поступающие данные только на следующий порт, а не на все порты одновременно, как в концентраторе Ethernet. Эта топология позволяет пакетам перемещаться по кругу от одной рабочей станции к другой, пока они не вернутся в систему, которая их сгенерировала. В отличие от концентратора, который распространяет трафик от одного подключенного устройства ко всем остальным, коммутатор передаёт данные только непосредственно получателю

11. Виды концентраторов. Концентратор Ethernet называют еще многопортовым повторителем. Повторитель (repeater) – это устройство, которое усиливает прохо­дящий через него сигнал, противодействуя его затуханию. На­пример, если в сети типа «тонкий» Ethernet расстояние между компьютерами превышает макси­мально допустимое значение (185 м), для усиления сигнала можно установить между ними повтори­тель с двумя разъема­ми типа BNC (British Naval Connector).

Прежде всего, отметим, что для получения сложных конфигураций Ethernet из отдельных сегмен­тов применяются концентраторы двух основных типов:

Репитерные концентраторы, которые представляют собой набор репитеров и никак не разде­ляют сегменты, подключенные к ним;

Коммутирующие (switching) концентраторы или коммутаторы, которые представляют со­бой информацию между сегментами, но не передают конфликты с сегмента на сегмент.

Интеллектуальные концентраторы

Концентраторы, применяемые в большинстве сетей Ethernet, пред­ставляют собой устройства исклю­чительно физического уровня. Они имеют дело с сигналами, присущими данной сетевой среде, напри­мер, с электрическими зарядами, но «не понимают» смысла этих сиг­налов, не считывают из па­кетов информацию, вообще не распознают наличие данных в пакете. Такие концентраторы стоят от­носительно недорого. Однако имеются и «толковые» концентраторы Ethernet, которые относятся к обработке данных «более вдумчиво».

12. Коммутирующие концентраторы (Switched Hubs), они же коммутаторы или переключатели, мо­гут рассматриваться как простейший и очень быстрый мост. Коммутаторы не принимают пакеты, а только переправляют их из одной части сети в другую. Никакой обработки пакетов при этом не производится, поэтому ком­мутаторы не замедляют обмена по сети, но они не могут преобразовывать формат пакета и его про­токола. Коллизии коммутатором не ретранслируются, что также выгодно отличает его от репитер­ного концентратора. Kонцентратор передает каждый входящий пакет че­рез все порты, а коммутатор направляет его только на порт, обеспе­чивающий доступ к целевой системе.

13. Модули множественного доступа (MAU), используемые в сети Token Ring, похожи на концентра­торы Ethernet, но, в отличие от них, вы­полняют некоторые функции канального уровня, необхо­димые для работы сети, и являются пассивными (passive) устройствами, т. е. не усиливают сигнал. Главная особенность работы модуля множествен­ного доступа состоит в том, что, принимая входящий трафик, он не ретранслирует его на другие порты, а просто передает пакет, по­ступив­ший, например, в порт 5, на порт 6, затем ждет возвращения пакета через порт 6 и передает его в порт 7, снова ждет возвращения пакета и т. д. Передав пакет по одному разу каждому из компьюте­ров сети и получив его обратно, модуль множественного доступа возвра­щает пакет создавшей его системе, а она удаляет пакет из сети. Этот процесс позволяет компьютерам, физически связанным по топологии «звезда», взаимодействовать друг с другом так, словно они соеди­нены кабелями в кольцо (рис. 2.15).

14. Перечислить известные сетевые архитектуры;

Ethernet — самая популярная в настоящее время сетевая архитектура. Она используй узкополосную передачу со скоростью 10 Мбит/с, топологию «шина», а для регулирования трафика в основном сегменте кабеля — CSMA/CD.

Среда (кабель) Ethernet является пассивной, т. е. получает питание от компьтера. Следовательно, она прекратит работу из-за физического повреждения или неправильного подключения терминатора,

Среда ArcNet.

Это простая, гибкая, недорогая сетевая архитектура для сетей масштаба рабочей группы. Использует метод доступа с передачей маркера, топологию “звезда –шина”, скорость 2,5 Мбит/сек. Более поздняя версия имеет скорость 20 Мбит/сек. Маркер переходит от одного компьютера к другому согласно назначенным им порядковым номерам, независимо от их физического расположения. Стандартный пакет ArcNet содержит: адреса источника и приемника, размер данных 508 байт в раней версии и 4096 в новой.Каждый ПК соединен с концентратором кабелем.

Apple Talk - это сетевая архитектура Apple, которая входит в операционную систему Macintosh. Т.е. сетевые возможности встроены в каждую машину Macintosh. Архитектура представляет собой набор протоколов, соответствующих модели OSI

15. Сетевая архитектура (network architecture) — это комбинация стандартов, топологий и про­токолов, необходимых для создания работоспособной сети.

16. lOBaseT (10 — скорость передачи 10 Мбит/с, Base — узкополосная, Т — витая пара) — сеть Ethernet, которая для соединения компьютеров обычно ис­пользует неэкранированную витую пару (UTP). Тем не менее и экранированная витая вара (STP) также может применяться в топологии lOBaseT без изменения каких-либо параметров.

Большинство сетей этого типа строятся в виде звезды, но по системе передачи сигналов представ­ляют собой шину, как и другие конфигурации Ethernet. Обычно коцентратор сети lOBaseT высту­пает как многопортовый (multiport) репитер и часто располагается в распределительной стойке зда­ния. Каждый компьютер подключается к другому концу кабеля, соединенного с концентратором, и использует две пары прово­за: одну — для приема, другую — для передачи.

Максимальная длина сегмента lOBaseT — 100 м (328 футов). Минимальная длина кабеля — 2,5 м (около 8 футов). ЛВС lOBaseT может обслуживать до 1024 компьютеров.

10Base2 [10 -скорость передачи 10 Мбит/с, Base — узкополосная передача, 2 — передача на расстояние при­мерно в два раза превышающее 100 м (фактическое расстояние 185м)]. Сеть такого типа ориентирована на тонкий коаксиальный кабель, или тонкий Ethernet, с максималь­ной длиной сегмента 185 м. Минимальная длина кабеля 0,5 м. Кроме того, существует ограничение на максимальное количество компьютеров, которое может быть размещено на 185-метровом сег­менте кабеля, — 30 штук.

10Base5 [10 — скорость передачи 10 Мбит/с, Base — узкополосная передача, 5 — сегменты по 500 м (5 раз по 100 м). Известно и другое ее название - стандартный Ethernet Сети на толстом коаксиальном кабеле (толстый Ethernet) обычно используют топологию «шина» Толстый Ethernet может поддерживать до 100 узлов (рабочих станций репитеров и т д.) на магистральный сегмент Магистраль, или магистральный сегмент. — главный кабель, к которому присоединяются трансиверы с подключенны­мик ним рабочими станциями и репитерами Сегмент толстого Ethernet может иметь длину 500 м при общей длине сети 2500 м (8200 футов)

17. - Ethernet;- Fast Ethernet - набор стандартов передачи данных в компьютерных сетях, со скоростью до 100 Мбит/с, в отличие от обычного Ethernet (10 Мбит/с).- Gigabit Ethernet;- 10 Gigabit Ethernet;

18. Gigabit Ethernet. Основная цель Gigabit Ethernet состоит в значительном повышении скорости передачи данных с сохранением совместимости с уже установленными сетями на базе Ethernet. Необходимо обеспечить возможность пересылки данных между сегментами, работающими на разных скоростях, что позволило бы упростить архитектуру мостов и коммутаторов. Разработка технологии Gigabit Ethernet началась в ноябре 1995г.,рассматривающая возможность развития Fast Ethernet до гигабитных скоростей. Эта технология представляет собой "истинный" Ethernet, т. к. в ней применяется метод доступа CSMA/CD и она разработана как непосредственное обновление для практи­чески любых Ethernet-сетей lOOBaseX, которые соответствуют всем установ­ленным стандартам Gigabit Ethernet. Также проектировщики технологии Gi­gabit Ethernet стремились сделать ее притягательной для пользователей сетей с маркерным кольцом в звездообразных физических топологиях, которые могут быть преобразованы в комбинацию сетей Fast Ethernet и Gigabit Eth­ernet, обеспечивающую дополнительную полосу пропускания для разви­вающихся клиент-серверных, мультимедиа- и VPN-приложений.

10 Gigabit. Технология 10 Gigabit Ethernetпред­ставляет собой высокоскоростной сетевой протокол, конкурирующий с другими скоростными технологиями региональных и глобальных сетей, в частности, с сетями SONET. Кроме то­го, она предназначена для реализации быстрых магистралей в локальных сетях. Эта технология соответствует "истинному" стандарту Ethernet, однако функционирует только в полнодуплексном режиме (одновременная двуна­правленная передача данных в одной коммуникационной среде), из-за чего отпадает необходимость в использовании метода CSMA/CD в силу принци­пиального отсутствия конфликтов пакетов. а момент стандарт был определен только для оптоволоконного кабеля.