31. Линии связи

    1. Кабельная система; b. Радиоканалы

Линия связи состоит в общем случае из физич.среды, по кот.передаются эл.информац.сигналы,аппаратуры передачи дан­ных и промежуточной аппаратуры.Синонимом термина линия связи (line) является термин канал связи (channel).

Кабельные линии - достаточно сложная конструкцию. Кабель состоит из проводников,заключенных в несколько слоев изоляции:электрической,электромагнитной,механической, а также, возможно, климатической. Кроме того, кабель может быть оснащен разъемами,позволяющими быстро выполнять присоединение к нему различного оборудования. В комп.сетях применяются 3осн.типа кабеля: кабели на основе скрученных пар медных проводов, коаксиальные кабели с медной жилой, а также волоконно-оптические кабели.

Радиоканалы наземной и спутниковой связи образуются с помощью передатчика и приемника радиоволн. Сущ-т большое кол-во различных типов радиоканалов, отличающихся как исп-мым частотным диапазоном,так и дальностью канала. Диапазоны коротких,средних и длинных волн (KB, CB и ДВ), называемые также диапазонами амплитудной модуляции (AM) по типу исп-мого в них метода модуляции сигнала, обеспеч-т дальнюю связь,но при невысокой скорости передачи данных. Более скоростными явл.каналы, работающие на диапазонах ультракоротких волн (УКВ),для кот.характерна частотная модуляция (FM), а также диапазонах сверхвысоких частот (СВЧ или microwaves).В диапазоне СВЧ (свыше 4 ГГц) сигналы уже не отражаются ионосферой Земли и для устойчивой связи требуется наличие прямой видимости м/у передатчиком и приемником. Поэтому такие частоты используют либо спутниковые каналы, либо радиорелейные каналы, где это условие выполняется.

32. Сетевые устройства

1. Сетевые адаптеры преобразуют пакеты данных в сигналы для передачи по сети. В ходе изготовления фирмой-производителем каждому сетевому адаптеру присваивается физический адрес, кот. заносится в спец.микросхему,устанавливаемую на плате адаптера.

2.Повторитель позволяет увеличить протяженность сети, гарантируя при этом,что сигнал будет распознан принимающ.устройствами. Повторители принимают ослабленный сигнал, очищают его от помех, усиливают и отправляют дальше в сеть, тем самым увеличивая расстояния, на которых сеть может функционировать.

3. Концентратор — наиболее распространенное сетевое устройство, кот.служит центром сети. Его можно предст. в виде устройства, кот.содержит множество независимых,но связанных м/у собой модулей сетевого оборудования.В лок.сетях концентраторы ведут себя как мультипортовые повторители.В таких случаях конц-ры исп-тся,чтобы разделить сетевые носители и обеспечить множественное подключение.Недостатком исп-ния конц-ра явл.то, что он не может фильтровать сетевой трафик.

4.Мосты работают на уровне 2 (канальном) эталонной модели OSI и не занимаются исследованием инф-ции от верхних уровней. Назначение: устранить ненужный трафик и уменьшить вероятность возникн-я конфликтов.Мосты фильтруют трафик только по МАС-адресу,поэтому они могут быстро пропускать трафик,представл.любой протокол сетевого уровня.Так как мосты проверяют только МАС-адрес, протоколы не имеют для них значения.Как следствие, мосты отвечают только за то,чтобы пропускать или не пропускать пакеты дальше,основываясь при этом на содержащихся в них МАС-адресах.

5. Маршрутизаторы же используются для объединения отдельных сетей и для доступа к Internet. Маршрутизаторы используют уровень 3 для определения оптимального маршрута доставки данных в сети и помогают сдерживать объем широковещательных пакетов .

33. Эталонная модель взаимодействия открытых систем (OSI)

1.Уровни модели.Эталонная модель OSI – это описательная схема сети; ее стандарты гарантируют высокую совместимость и способность к взаимодействию разл. типов сетевых технологий. Она иллюстрирует процесс перемещения инф-ции по сетям. Это модель описывает, каким образом инф-я проделывает путь ч/з сетевую среду от одной прикладной программы к другой, находящ.в другом, подключенном к сети компьютере.

Уровни модели: 1. Физический уровень (десятичная передача) – опред.эл/технические, механические, процедурные и функцион-е хар-ки активизации, поддержания и деактивации физ-го канала м/у конечными системами. 2. Канальный (доступ к среде передачи данных) – обеспеч-т надежный транзит данных ч/з физич.канал.3. Сетевой (адреса и маршрутизация)– обеспеч. соединение и выбор маршрута м/у двумя конечными с-ми,кот. могут находиться в географ.разных сетях.

4.Транспортный (Связь м/у конечными устройствами) – сегментирует и повторно собирает данные в один потто.

5. Сеансовый (связь между хостами) – устан-ет, управляет и завершает сеансы взаимодействия приложений.

6. Уровень представлений (представление данных) – отвечает за то, чтобы инф-ция,посылаемая из ур-ня приложений одной системы,была читаемой для уровня приложений др. системы.

7.Ур.приложений(сетевые процессы с прикладн.программами, опред-т.степень достаточности ресурсов для осущ-ния предполагаем.связи).

2. Верхние и нижние уровни модели

Нижние уровни (уровни среды передачи данных) (1-3) управляют физич-й доставкой сообщений по сети.

Верхние уровни (уровни хост-машины) (4-7) обеспечивают точную доставку данных м/у компьютерами в сети.

34. Инкапсулирование данных

Информация, посланная в сеть – данные, или пакет данных. Если один компьютер (источник) хочет послать данные другому компу (получателю), то данные сначала должны быть собраны в пакеты в процессе инкапсуляции; который перед отправкой в сеть погружает их в заголовок конкретного протокола.

Этапы инкапсуляции

1.Формирование данных.Когда пользователь посылает сообщение эл.почтой, алфавитно-цифровые символы сообщения преобразовываются в данные,кот.могут перемещаться в сетевом комплексе.

2. Упаковка данных для сквозной транспортировки. Благодаря исп-нию сегментов,транспортная ф-ция гарантирует надежное соединение участвующих в обмене сообщениями хост-машин на обоих концах почтовой системы.

3. Добавление сетевого адреса в заголовок. Данные помещаются в пакет или дейтаграмму,кот.содержит сетевой заголовок с логич-ми адресами отправителя и получателя. Эти адреса помогают сетевым устр-вам посылать пакеты ч/з сеть по выбранному пути.

4. Добавление локального адреса в канальный заголовок. Каждое сетевое устр-во должно поместить пакеты в кадр. Кадры позволяют взаимодействовать с ближайшим непосредственно подключенным сетевым устр-вом в канале. Каждое устройство, находящ.на пути движения данных по сети, требует формир-я кадров для соединения со следующим устройством.

5. Преобразование в последов-ность битов для передачи. Для передачи по физ.каналам (обычно по проводам) кадр должен быть преобразован в последов-ность единиц и нулей. Функция тактирования дает возможность устройствам различать эти биты в процессе их перемещения в среде передачи данных. Среда на разных участках пути следования может меняться. Например, сообщение электронной почты может выходит из локальной сети, затем пересекать магистральную сеть комплекса зданий дальше выходить в глобальную сеть, пока не достигнет получателя, находящегося в удаленной локальной сети.

35. Адресация компьютеров в сети

Основные требования к адресации:

1. Адрес должен уникально идентифицировать комп.в сети любогомасштаба

2. Схема назначения адресов должна сводить к минимуму ручной труд администр-ра и вероятность дублирования адресов.

3. Адрес должен иметь иерарх.стр-ру,удобную для построения больших сетей.

4. Адрес должен быть удобен для пользователей сети,должен иметь символьное представление напр,Server3/ www.cisco.com

5. Адрес должен иметь по возможности компактное представление,чтобы не перегружать память коммуникационной аппаратуры — сетевых адаптеров, маршрутизаторов и т. п.

1. Три схемы адресации узлов

1. Аппаратные адреса. Эти адреса предназн.для сети небольшого или среднего размера,поэтому они не имеют иерарх.структуры. Типичным представителем адреса такого типа является адрес сетевого адаптера локальной сети (MAC-адрес).

2. Символьные адреса или имена. Эти адреса предназначены для запоминания людьми и поэтому обычно несут смысловую нагрузку.Символьные адреса легко исп-ть как в небольших, так и крупных сетях. Для работы в больших сетях символьное имя может иметь сложную иерархическую структуру, например ftp-archl.ucl.ac.uk.

3. Числовые составные адреса. Символьные имена удобны для людей, но из-за переменного формата и потенциально большой длины их передача по сети не очень экономична. Поэтому во многих случаях для работы в больших сетях в качестве адресов узлов используют числовые составные адреса фиксированного и компактного форматов. Типичным представителями адресов этого типа являются IP- и IPX-адреса.

36. Топологии ЛВС

1. Топологии типа «звезда»

2. Шинная топологи

3. Кольцевая топология

Сетью называют группу компьютеров, соединенных между собой при помощи специальной аппаратуры, обеспечивающей обмен данными между любыми компьютерами данной группы. Топология сети – это путь, по которому данные передаются по сети. Существуют три основных вида топологий: шина, звезда и кольцо.

Звездообразная топология базируется на концепции центрального узла, к которому подключаются периферийные узлы. Каждый периферийный узел имеет свою отдельную линию связи с центральным узлом. Вся информация передается через центральный узел, который ретранслирует, переключает и маршрутизирует информационные потоки в сети. Звездообразная топология значительно упрощает взаимодействие узлов ЛВС друг с другом, позволяет использовать более простые сетевые адаптеры. В то же время работоспособность ЛВС со звездообразной топологией целиком зависит от центрального узла.

Шинная топология - одна из наиболее простых. Она связана с использованием в качестве передающей среды коаксиального кабеля. Данные от передающего узла сети распространяются по шине в обе стороны. Промежуточные узлы не транслируют поступающих сообщений. Информация поступает на все узлы, но принимает сообщение только тот, которому оно адресовано. Дисциплина обслуживания параллельная. Высокое быстродействие ЛВС с шинной топологией. Сеть шинной топологии устойчива к возможным неисправностям отдельных узлов. Сети шинной топологии наиболее распространены в настоящее время.

Кольцевая топология предусматривает соединение узлов сети замкнутой кривой - кабелем передающей среды. Выход одного узла сети соединяется со входом другого. Информация по кольцу передается от узла к узлу. Каждый промежуточный узел между передатчиком и приемником ретранслирует посланное сообщение. Принимающий узел распознает и получает только адресованные ему сообщения. В ней отсутствует центральный узел, что повышает надежность сети.