Вычислительные ссистемы,сети и телекомуникации
.pdf
Характеристика компьютерных сетей
при этом на первое место выходит задача обеспечения комплексности предоставления ус- луг связи); развитие сети Интернет; непрекращающийся рост сетей подвижной связи (эти сети растут значительно быстрее фиксированных сетей, причем наблюдается перераспре- деление трафика – с фиксированных сетей на сети подвижной связи). Разное состояние этих факторов, выступающих в роли движущих сил развития ISDN-сетей, приводит к раз- личию стратегических и тактических подходов в деле их внедрения в разных странах.
Резкое возрастание роли ISDN-сетей объясняется тем, что они обеспечивают ин- тегрированный доступ к речевым и неречевым услугам, имеют сложившуюся инфра- структуру, являются цифровыми сетями, основанными на использовании цифровых ка- налов 64 Кбит/с, обладают достаточной гибкостью. Популяризация ISDN-сети возраста- ет, поскольку по определению она является мультисервисной (обеспечивает услуги по предоставлению связи, доставке информации, а также дополнительные услуги), ориен- тированной на приложения. Термин «приложение» означает определенную сферу при- менения ISDN (например, дистанционное обучение), а термин «решение» используется для объяснения, каким образом данное приложение реализуется средствами ISDN (дис- танционное обучение осуществляется с помощью услуги видеоконференцсвязи).
Технология ISDN стабильно развивается, а сеть на ее основе имеет необходимые интерфейсы с не ISDN-сетями. Кроме того, имеется большой набор терминального обо- рудования для ISDN-сетей.
Терминальное оборудование ISDN разбивается на такие группы: цифровые теле- фонные аппараты, терминальные адаптеры для ПК, оборудование видеосвязи.
Основные средства доступа к сети ISDN: маршрутизаторы или мосты локальных сетей, оконечные сетевые устройства базового и первичного доступа для ВОЛС и медных линий связи, мультиплексоры (для сбора и передачи информации от удаленных абонен- тов), системы для проведения видеоконференций, мини-УАТС (управленческие автома- тические телефонные станции).
Цифровые УАТС с функциями ISDN позволяют: более полно использовать каналы связи для передачи данных и речи, выйти абоненту в сеть ISDN с различных устройств (телефона, факса, компьютера), одновременно передавать речь и данные (если в составе УАТС имеются двухпроводные цифровые телефонные аппараты с расширенными функциями и портом для подключения ПК), подключать мосты или маршрутизаторы для взаимодействия удаленных ЛКС.
Сети и технологии ISDN предоставляют пользователям следующие основные услуги: передача данных со скоростью 64 Кбит/с, передача речи в цифровом виде, те- летекст, факс, видеосвязь. При использовании каждой из них абонент может восполь- зоваться такими дополнительными услугами: организация замкнутых групп пользо- вателей, организация конференцсвязи, предоставление сети своего номера или отказ на предоставление и др.
Таким образом, сети ISDN, основной целью разработки которых было объедине- ние в одной сети трафиков цифровых телефонных сетей и компьютерных данных, в на- стоящее время широко используются для решения задач по передаче информации в сле- дующих областях: телефония, передача данных, объединение ЛКС, доступ к глобальным компьютерным сетям, интеграция различных видов трафика, передача трафика, чувст- вительного к задержкам (звук, видео).
Сети и технологии SDH. В сетях стандарта SDH (Synchronous Digital Hierarchy –
синхронная цифровая иерархия) реализуется технология синхронных волоконно- оптических сетей. Это высокоскоростные сети цифровой связи, которые строятся на базе оптоволоконных кабельных линий или цифровых радиорелейных линий. Основу инфра- структуры современных высокоскоростных телекоммуникационных сетей (магистральных, региональных или городских) составляют цифровые линии и узлы сети стандарта SDH.
191
Вычислительные машины, сети и телекоммуникационные системы
При построении сетей SDH используются следующие модули [39]:
•мультиплексоры SDH – это основные функциональные модули сетей SDH, пред- назначенные для сборки высокоскоростного потока информации из низкоскоро- стных потоков и разборки высокоскоростного потока на низкоскоростные;
•коммутаторы – обеспечивают связь каналов, закрепленных за пользователями, пу- тем полупостоянного перекрестного соединения между ними;
•концентраторы – служат для объединения однотипных потоков нескольких уда- ленных узлов сети в одном распределенном узле;
•регенераторы – это устройства мультиплексирования с одним оптическим кана- лом доступа и одним-двумя выходами, используемыми для увеличения расстоя- ния между узлами сети SDH.
Сети и технологии SDH отличаются высоким уровнем стандартизации (что позво- ляет в одной сети использовать оборудование разных фирм-производителей), высокой надежностью (централизованное управление сетью обеспечивает полный мониторинг состояния узлов), наличием полного программного контроля (отслеживание и регистра- ция аварийных ситуаций, управление конфигурацией сети осуществляется программ- ными средствами с единой консоли управления), возможностью оперативного предос- тавления услуг по требованию, сравнительно простой схемой развития сети. Благодаря этим преимуществам технология SDH стала основной при построении цифровых транс- портных сетей самого различного масштаба.
Топология всей SDH-сети формируется из отдельных базовых топологий типа «кольцо», «линейная цепь», «звезда», «точка-точка», которые используются в качестве сегментов сети. Чаще применяется радиально-кольцевая архитектура SDH-сети, постро- енная на базе кольцевой и линейной топологий.
В России наибольшую активность в использовании SDH-технологии проявляет АО «Ростелеком». Это АО ежегодно строит 5-6 тыс. км магистральных цифровых линий на основе волоконно-оптических кабелей (ВОЛС) и цифровых радиорелейных линий [30]. Компанией RASCOM построена в 1994 г. и эксплуатируется высокоскоростная цифровая оптоволоконная магистральная линия стандарта SDH между Москвой и Санкт- Петербургом протяженностью 690 км.
4.14. Сети и технологии АТМ
Технология АТМ (Asynchronous Transfer Mode – режим асинхронной пере-
дачи) является одной из самых перспективных технологий построения высо- коскоростных сетей. Она обеспечивает максимально эффективное использо- вание полосы пропускания каналов связи при передаче различного рода ин-
Определение формации: голоса, видеоинформации, данных от самых разных типов устройств – асинхронных терминалов, узлов сетей передачи данных, локаль-
ных сетей и т. д. (к таким сетям относятся практически все ведомственные се- ти). Сети, в которых используется АТМ-технология, называются АТМ-сетями. Эффективность АТМ-технологии заключается в возможности применения различных интерфейсов для подключения пользователей к сетям АТМ.
Основные особенности АТМ-технологии [66].
1. АТМ – асинхронная технология, т. к. пакеты небольшого размера, называемые ячейками (cells), передаются по сети, не занимая конкретных временных интервалов, как это имеет место в В-каналах сетей ISDN.
192
Характеристика компьютерных сетей
2.Технология АТМ ориентирована на предварительное (перед передачей ин- формации) установление соединения между двумя взаимодействующими пунктами. По- сле установления соединения АТМ-ячейки маршрутизируют сами себя, поскольку каж- дая ячейка имеет поля, идентифицирующие соединение, к которому она относится.
3.По технологии АТМ допускается совместная передача различных видов сигна- лов, включая речь, данные, видеосигналы. Достигаемая при этом скорость передачи (от 155 Мбит/с до 2,2 Гбит/с) может быть обеспечена одному пользователю, рабочей группе или всей сети. В АТМ-ячейке не предусматриваются позиции для определенных видов передаваемой информации, поэтому пропускная способность канала регулируется пу- тем выделения полосы пропускания потребителю.
4.Поскольку передаваемая информация разбивается на ячейки фиксированного размера (53 байта), алгоритмы их коммутации реализованы аппаратно, что позволяет уст- ранить задержки, неизбежные при программной реализации коммутации ячеек.
5.АТМ-технология обладает способностью к наращиваемости, т. е. к увеличению размера сети путем каскадного соединения нескольких АТМ-коммутаторов.
6.Построение АТМ-сетей и реализация соответствующих технологий возможны на основе оптоволоконных линий связи, коаксиальных кабелей, неэкранированной витой пары. Однако в качестве стандарта на физические каналы для АТМ выбран стандарт на оптоволоконные каналы связи синхронной цифровой иерархии SDH. Технология муль- типлексирования и коммутации, разработанная для SDH, стала АТМ-технологией.
7.АТМ-технологии могут быть реализованы в АТМ-сетях практически любой то- пологии, но оконечное оборудование пользователей подключается к коммутаторам АТМ индивидуальными линиями по схеме «звезда».
Главное отличие АТМ-технологии от других телекоммуникационных технологий заключается в высокой скорости передачи информации (в перспективе – до 10 Гбит/с), причем привязка к какой-либо одной скорости отсутствует. Важным является и то об- стоятельство, что АТМ-сети совмещают функции глобальных и локальных сетей, обеспе- чивая идеальные условия для «прозрачной» транспортировки различных видов трафика
идоступа к услугам и службам взаимодействующих с сетью АТМ-сетей.
АТМ-технология допускает использование как постоянных (PVC), так и коммути- руемых виртуальных каналов (SVC).
PVC представляет собой соединение (после предварительной настройки) между взаимодействующими пользователями сети, которое существует по- стоянно. Устройства, связываемые постоянным виртуальным каналом, долж- ны вести довольно громоздкие таблицы маршрутизации, отслеживающие все
Определение соединения в сети. Следовательно, рабочие станции, соединенные PVC, должны иметь таблицы маршрутизации всех остальных станций сети, что нерационально и может вызывать задержки в передаче.
Коммутируемые виртуальные каналы (SVC) позволяют устранить необходимость ведения сложных таблиц маршрутизации и таким образом повысить эффективность функционирования сети. Здесь соединение устанавливается динамически, при этом ис- пользуются АТМ-маршрутизаторы. В отличие от традиционных маршрутизаторов, кото- рые требуют физического подключения сетевого сегмента к каждому из своих портов, в АТМ-маршрутизаторах используется не физическая архитектура с ориентацией на соеди- нения, а виртуальная сетевая архитектура, ориентированная на протоколы. Такие мар- шрутизаторы необходимы и удобны для создания виртуальной сети, для которой харак- терной является возможность переключения пользователей, находящихся в любой точке
193
Вычислительные машины, сети и телекоммуникационные системы
сети, с одного сегмента на другой с сохранением виртуального адреса рабочей группы, что упрощает администратору сети задачу учета изменений списка пользователей.
АТМ-технология способна обрабатывать трафики различных классов.
В существующих спецификациях предусмотрены четыре класса трафика, кото- рые могут быть в режиме АТМ [66]:
Класс А – синхронный трафик с постоянной скоростью передачи и с предвари- тельным установлением соединения. Протокол, обслуживающий трафик этого класса, предназначен для обеспечения потребностей в сетевых услугах при передаче инфор- мации с постоянной скоростью (передача и прием АТМ-ячеек по АТМ-пути осуществ- ляются с одной и той же скоростью). Примеры такого трафика – несжатая речь, ви- деоинформация.
Класс В – синхронный трафик с переменной скоростью передачи и с предвари- тельным установлением соединения (например, сжатая речь, видеоинформация). Здесь, как и в случае трафика класса А, необходимы синхронизация аппаратуры отправителя и получателя и предварительное установление связи между ними, но допускается пере- менная скорость передачи. Информация передается через фиксированные промежутки времени, но ее объем в течение сеанса передачи может изменяться. Если объем переда- ваемой информации превышает фиксированный размер одной ячейки, эта информация разбивается на несколько ячеек, сборка которых осуществляется в пункте назначения.
Класс С – асинхронный трафик с переменной скоростью передачи с предвари- тельным установлением соединения. Здесь синхронизации аппаратуры отправителя и получателя не требуется. Такой способ передачи необходим в сетях с коммутацией паке- тов (сети Х.25, Internet, сети с ретрансляцией кадров). Трафик класса С, видимо, станет основным для передачи информации в глобальных сетях.
Класс D – асинхронный трафик с переменной скоростью передачи и без установ- ления соединения. Протокол, управляющий доставкой трафика класса D, разработан для обеспечения многобитовой коммутации данных без установления соединения. В этом протоколе предусматривается использование кадров переменной длины: с помощью пе- редатчика каждый кадр делится на сегменты фиксированного размера, которые поме- щаются в АТМ-ячейки; приемник собирает сегменты в исходный кадр, завершая таким образом процесс, который называется сегментацией и сборкой.
Режим асинхронной передачи основан на концепции двух оконечных пунктов се- ти (абонентских систем, терминалов), осуществляющих связь друг с другом через сово- купность промежуточных коммутаторов. При этом используются интерфейсы двух ти- пов: интерфейс пользователя с сетью (UNI – User-to-Network Interface) и интерфейс меж- ду сетями (NNI – Network-to-Network Interface). UNI соединяет устройство оконечного пользователя с общедоступным или частным АТМ-коммутатором, а NNI представляет собой канал связи между двумя АТМ-коммутаторами сети (рис. 34).
Соединение между двумя оконечными пунктами сети (напомним, что АТМ- технология ориентирована на предварительное установление соединения) возникает с того момента, когда один из них передает через UNI запрос в сеть. Этот запрос через це- почку АТМ-коммутаторов отправляется в пункт назначения для интерпретации. Если узел-адресат принимает запрос на соединение, то в АТМ-сети между двумя пунктами ор- ганизуется виртуальный канал. UNI-устройства этих пунктов и промежуточные узлы се- ти (т. е. АТМ-коммутаторы) обеспечивают правильную маршрутизацию ячеек за счет то- го, что каждая АТМ-ячейка содержит два поля – идентификатор виртуального пути (VPI
– Virtual Path Identifier) и идентификатор виртуального канала (VCI – Virtual Circuit Identifier). Информация, содержащаяся в полях VPI и VCI АТМ-ячейки, используется для однозначного решения задачи маршрутизации даже в случае, если у оконечной системы организовано несколько виртуальных связей.
194
Характеристика компьютерных сетей
Движущей силой развития технологии АТМ является ее эффективность в обслу- живании низкоскоростных приложений и возможность работы на сравнительно низких скоростях (от 2 Мбит/с). Говорить о «конкуренции» сетей FR и АТМ неправомочно, т. к. в настоящее время FR является основным интерфейсом доступа к сетям АТМ, позволяю- щим обеспечивать передачу по сети АТМ разнородного трафика, динамически распре- деляя полосу пропускания.
Рис. 34. Сеть на базе АТМ
АС
UNI
Сеть АТМ
|
АТМ |
|
|
|
|
|
|||
|
|
NNI |
|
|
|
||||
|
коммутатор |
|
|
UNI |
|
||||
|
АС |
||||||||
|
АТМ |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
NNI |
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
коммутатор |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
NNI |
|
|
|
I |
АТМ |
|
|
|
|
|
|||
коммутатор |
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
АС UNI
Совмещение разнородных телекоммуникационных сетей, построенных на базе раз- личных технологий (Х.25, FR, IP и др.), для предоставления пользователям всего спектра услуг в настоящее время возможно только при использовании технологии АТМ. Возможно- сти этой технологии по совмещению различных ТСС возрастают, несмотря на их сущест- венные различия, главные из которых состоят: в приспособленности к передаче разнород- ной информации (данных, голоса, видеоинформации), возможности полного использова- ния имеющейся полосы пропускания и адаптации к качеству каналов связи, в наличии и качестве интерфейсного оборудования связи с другими сетями, в степени рассредоточен- ности элементов сети, а также в степени распространенности в том или ином регионе.
4.15. Спутниковые сети связи
Появление спутниковых сетей связи вызвало такую же революцию в передаче ин- формации, как революция, вызванная изобретением телефона.
Первый спутник связи был запущен в 1958 г., а в 1965 г. запущен первый коммер- ческий спутник связи (оба – в США). Эти спутники были пассивными, позже на спутни- ках стали устанавливать усилители и приемопередающую аппаратуру.
В настоящее время спутники связи запускаются обычно на высоту 22300 миль и находятся на геосинхронной (геостационарной) орбите, плоскость которой параллель- на плоскости экватора. Линейная скорость вращения спутника вокруг Земли равна 6879 миль/час, что обеспечивает уравновешивание гравитационного притяжения Земли и
195
Вычислительные машины, сети и телекоммуникационные системы
стационарность вращения спутника по отношению к вращению Земли. Спутник как бы «зависает» над неподвижной точкой поверхности Земли. При таком положении спут- ника антенна наземной станции слежения может находиться в относительно непод- вижном состоянии. Геосинхронные спутники часто запускаются группами по три спут- ника. Разнесенные друг от друга на 120°, они обеспечивают охват почти всей поверхно- сти Земли.
В спутниковых системах связи используются антенны СВЧ – диапазона частот для приема радиосигналов от передающих наземных станций и для ретрансляции этих сиг- налов обратно на наземные станции. Большинство спутников используют гигагерцовый диапазон 6/4 ГГц, некоторые работают в диапазоне 14/12 ГГц (первая цифра – частота ра- боты по звену Земля – спутник, а вторая – частота работы по звену спутник – Земля). Спо- собность спутника принимать и передавать сигналы обеспечивается специальным уст- ройством – транспондером. Взаимодействие между абонентами осуществляется по цепи: абонентская станция (отправитель информации) – передающая наземная радиотелемет- рическая станция (РТС) – спутник – приемная наземная радиотелеметрическая станция – абонентская станция (получатель информации). Одна наземная РТС обслуживает группу близлежащих АС.
Для управления передачей данных между спутником и наземными РТС исполь- зуются следующие способы:
1.Обычное мультиплексирование – с частотным разделением и временным разде- лением. В первом случае весь частотный спектр радиоканала разделяется на подканалы, которые распределяются между пользователями для передачи любого трафика. Издержки такого способа: при нерегулярном ведении передач подканалы используются нерацио- нально; значительная часть исходной полосы пропускания канала используется в качестве разделительной полосы для предотвращения нежелательного влияния подканалов друг на друга. Во втором случае весь временной спектр делится между пользователями, которые по своему усмотрению распоряжаются предоставленными временными квантами (слотами). Здесь также возможно простаивание канала из-за нерегулярного его использования.
2.Обычная дисциплина «первичный/вторичные» с использованием методов и средств опроса/выбора. В качестве первичного органа, реализующего такую дисциплину управления спутниковой связью, чаще выступает одна из наземных РТС, а реже – спут- ник. Цикл опроса и выбора занимает значительное время, особенно при наличии в сети большого количества АС. Поэтому время реакции на запрос пользователя может оказать- ся для него неприемлемым.
3.Дисциплина управления типа «первичный/вторичные» без опроса с реализаци- ей метода множественного доступа с квантованием времени. Здесь слоты назначаются первичной РТС, называемой эталонной. Принимая запросы от других РТС, эталонная станция в зависимости от характера трафика и занятости канала удовлетворяет эти за- просы путем назначения станциям конкретных слотов для передачи кадров. Такой метод широко используется в коммерческих спутниковых сетях.
4.Равноранговые дисциплины управления. Для них характерным является то, что все пользователи имеют равное право доступа к каналу и между ними происходит сопер- ничество за канал. В начале 1970-х годов Н. Абрамсон из Гавайского университета пред- ложил метод эффективного соперничества за канал между некоординируемыми пользо- вателями, названный системой ALOHA. Существует несколько вариантов этой системы: система, реализующая метод случайного доступа (случайная ALOHA); равноранговая приоритетная слотовая система (слотовая ALOHA ) и др.
196
Характеристика компьютерных сетей
К основным преимуществам спутниковых сетей связи относятся следующие:
•большая пропускная способность, обусловленная работой спутников в широком диапазоне гигагерцовых частот. Спутник может поддерживать несколько тысяч речевых каналов связи;
•обеспечение связи между станциями, расположенными на очень больших расстоя- ниях, и возможность обслуживания абонентов в самых труднодоступных точках;
•независимость стоимости передачи информации от расстояния между взаимодей- ствующими абонентами (стоимость зависит от продолжительности передачи или объема передаваемого трафика);
•возможность построения сети без физически реализованных коммутационных устройств, обусловленная широковещательностью работы спутниковой связи. Эта возможность связана со значительным экономическим эффектом, который может быть получен по сравнению с использованием обычной неспутниковой сети, ос- нованной на многочисленных физических линиях связи и коммуникационных устройствах.
Недостатки спутниковых сетей связи:
•необходимость затрат средств и времени на обеспечение конфиденциальности передачи данных, на предотвращение возможности перехвата данных «чужими» станциями;
•наличие задержки приема радиосигнала наземной станцией из-за больших рас- стояний между спутником и РТС. Это может вызвать проблемы, связанные с реа- лизацией канальных протоколов, а также временем ответа;
•возможность взаимного искажения радиосигналов от наземных станций, рабо- тающих на соседних частотах;
•подверженность сигналов на участках Земля-спутник и спутник-Земля влиянию различных атмосферных явлений.
Для разрешения проблем с распределением частот в диапазонах 6/4 и 14/12 ГГц и
размещением спутников на орбите необходимо активное сотрудничество многих стран, использующих технику спутниковой связи.
Тест
1.Какие функции распределенной операционной системы сети следует считать самы- ми главными:
a)управление обменом пакетами между АС сети;
b)обеспечение доступа пользователей к ресурсам сети;
c)реализация функций служб информационной безопасности сети.
2.Что представляют собой уровневые протоколы семиуровневой эталонной модели ВОС:
a)это совокупность функций и процедур, выполняемых в рамках одного функционального уровня модели ВОС;
b)это протоколы взаимодействия АС сети;
c)это протоколы управления пакетами данных в сети.
197
Вычислительные машины, сети и телекоммуникационные системы
3.В чем состоят преимущества использования протоколов типа «маркерная шина»:
a)в возможности применения любой очередности удовлетворения запросов АС, подключенных к общей шине;
b)в возможности применения в загруженных сетях;
c)в возможности передачи кадров произвольной длины.
4.Как формируются базовые принципы информационной безопасности сети:
a)обеспечение конфиденциальности информации;
b)обеспечение целостности данных сети;
c)обеспечение доступности информации в любое время для всех авторизованных пользователей.
5.Что представляют собой:
a)амплитудно-частотная характеристика линии связи;
b)пропускная способность линии связи;
c)полоса пропускания линии связи;
d)помехоустойчивость линии связи.
6.Какие существуют способы преобразования цифровых данных в аналоговую форму:
a)амплитудная модуляция;
b)частотная модуляция;
c)фазовая модуляция.
7.Какие самосинхронизирующие коды получили наибольшее распространение:
a)манчестерский код;
b)биполярный импульсивный код (RZ-код);
c)потенциальный код без возвращения к нулю (NRZ-код).
8.Какие этапы имеют место при использовании импульсно-кодовой модуляции:
a)отображение;
b)квантование;
c)кодирование
9.Чем принципиально различаются между собой применяемые методы (алгоритмы) маршрутизации пакетов в КС:
a)задержкой пакетов в сети;
b)степенью учета изменения топологии сети и ее загрузки;
c)сложностью оборудования, реализующего эти методы.
10.При оценке способов коммутации пакетов в сетях, какие показатели являются главными:
a)время доставки пакета адресату;
b)пропускная способность сети;
c)гибкость сети;
d)отсутствие потерь запросов на доставку пакетов.
198
Характеристика компьютерных сетей
Тренировочные задания к разделу 4
1. Найдите максимально допустимое расстояние Smax между наиболее удаленными станциями локальной сети Ethernet, если известны величины:
–Eп,min = 512 бит – минимальная длина пакета (кадра);
–VK = 10 Мбит/с – скорость передачи данных по коаксиальному кабелю (передающей среде в сети);
–Vc – 50000 км/с – скорость распространения сигнала в передающей среде;
–Тп ≥ 2 Тс,mах, т. е. время передачи пакета (Тп) должно быть более чем вдвое больше, чем время распространения сигнала (Тс,mах) между наиболее удаленными станциями сети.
2.Определите максимальное время реакции на запрос пользователя (Тр,mах) в локальной сети с кольцевой топологией, где реализуется ППД типа «маркерное кольцо» без приоритетов, если заданы величины:
– Npc = 25 – число рабочих станций в сети;
– Vc = 50000 км/с – скорость распространения сигнала по коаксиальному кабелю (передающей среде);
– Т3 = 1500 мкс – время задержки маркера с кадром в одном узле (рабочей станции) сети;
– SK = 12,5 км — длина кольцевого моноканала;
– ЕК = 512 байтов – общая длина маркера и кадра;
– VK = 4 Мбит/с – скорость передачи данных по моноканалу;
– все абоненты сети активные, т. е. каждый из них готов к передаче своего кадра и выполняет эту операцию, когда подходит его очередь.
3.Определите максимальное время на передачу кадра от одной станции к другой в сети с звездообразной топологией и эстафетной передачей маркера по логическому кольцу (маркер переходит от одной PC к другой в порядке возрастания их сетевых номеров), если заданы величины:
– Spc = 0,5 км – расстояние между двумя PC сети (для всех PC оно принимается одинаковым);
– Vc = 50000 км/с – скорость распространения сигнала в передающей среде (в коаксиальном кабеле);
– Ек – 512 байтов — длина кадра вместе с маркером;
– VK = 4 Мбит/с – скорость передачи данных в сети;
– Тз = 1500 мкс – время задержки кадра в одном узле сети;
– Npc = 32 – число рабочих станций в сети.
199
Вычислительные машины, сети и телекоммуникационные системы
ТЕМА 5.
Компьютерные сети и сетевые технологии
5.1. Характеристика и особенности ЛКС
Локальная компьютерная сеть представляет собой систему обмена инфор- мацией и распределенной обработки данных, охватывающую небольшую территорию (этаж, здание, несколько соседних зданий) внутри предприятий и организаций, т. е. это система взаимосвязанных и распределенных на фик-
Определение сированной территории средств передачи, хранения и обработки информа- ции, ориентированных на коллективное использование общесетевых ресур- сов – аппаратных, программных, информационных. Такую сеть можно рас- сматривать как коммуникационную систему, которая поддерживает в пределах некоторой ограниченной территории один или несколько высоко- скоростных каналов передачи информации, предоставляемых подключен- ным абонентским системам для кратковременного использования.
В обобщенной структуре ЛКС выделяются совокупность АС, серверов и комму- никационная подсеть (КП). Основными компонентами ЛКС являются кабели с око- нечным приемо-передающим оборудованием, рабочие станции (РС), серверы, сетевые адаптеры, модемы, концентраторы, коммутаторы, маршрутизаторы, мосты (их назна- чение указано ниже).
Рабочие станции формируются на базе персональных компьютеров (ПК) и ис- пользуются для решения прикладных задач, выдачи запросов в сеть на обслуживание, приема результатов удовлетворения запросов, обмена информацией с другими РС.
Серверы сети – это аппаратно-программные системы, выполняющие функ- ции управления распределением сетевых ресурсов общего доступа, но могут работать и как обычные АС. Сервер создается на базе более мощного ПК, чем для РС. В ЛКС может быть несколько различных серверов для управления се-
Определение тевыми ресурсами, однако всегда имеется один (или несколько) файл-сервер (сервер баз данных) для управления внешними ЗУ общего доступа и органи- зации распределенных баз данных (РБД).
Рабочие станции и серверы соединяются с кабелем коммуникационной подсети с помощью интерфейсных плат-сетевых адаптеров (СА), основные функции которых: орга- низация приема-передачи данных из (в) РС, согласование скорости приема-передачи ин- формации (буферизация), формирование пакета данных, параллельно-последовательное преобразование кодов (конвертирование), кодирование/декодирование данных, проверка правильности передачи, установление соединения с требуемым абонентом сети, организа- ция собственно обмена данными. В ряде случаев перечень функций СА существенно уве- личивается, и тогда они строятся на основе микропроцессоров.
200