12. Типи комунікацій на мережевому рівні.

У IPv4-мережі вузли можуть взаємодіяти одним з трьох таких способів:

• Одноадресна розсилка - процес відправки пакета з одного вузла на індивідуальний.

• Широкомовне розсилка - процес відправки пакета з одного вузла на всі вузли в мережі.

• Багатоадресна розсилка - процес відправки пакета з одного вузла обраній групі вузлів, можливо, в різних мережах.

У всіх трьох типах IPv4-адрес вихідного вузла розміщений в заголовку пакета в якості адреси джерела.

Одноадресний трафік

Одноадресна передача використовується для звичайного обміну даними між вузлами як в мережі типу "клієнт/сервер", так і в тимчасовій мережі. Для одноадресної розсилки пакетів в якості адреси призначення використовуються адреси цільового пристрою.

Широкомовна передача

Трафік широкомовної розсилки використовується для відправки пакетів по всіх вузлах в мережі за допомогою групової адреси мережі. У пакеті широкомовної розсилки міститься IP-адресу призначення, в вузловій частині якого присутні тільки одиниці (1).

Пряме широкомовлення - відправляється усіх вузлів в конкретній мережі.

Обмежене широкомовлення - використовується для обміну повідомленнями між вузлами в локальній мережі. Ці пакети завжди використовують IPv4-адрес призначення: 255.255.255.255. Маршрутизатори не пересилають обмежене широкомовлення. Тому IPv4-мережа інакше називається доменом широкомовної розсилки. Маршрутизатори формують кордону для домену широкомовної розсилки.

Багатоадресна передача

Багатоадресна передача призначена для збереження пропускної здатності IPv4-мережі. Така передача скорочує трафік, дозволяючи вузлу відправляти один пакет обраній групі вузлів, які є частиною підписаних груп броадкасту Протокол IPv4 має блок адрес, зарезервованих для груп мультимовлення. Це діапазон адрес становить від 224.0.0.0 до 239.255.255.255.

13. Управління доступом до середовища передавання даних.

Розміщення кадрів даних в середовищі контролюється підрівневим управління доступом до середовища передачі даних (МАС). Існують різні способи контролю розміщення кадрів в середовищі передачі даних. Протоколи канального рівня визначають правила для доступу в різні середовища передачі даннях.

Вибір способу контролю доступу до середовища передачі залежить від наступних факторів:

• Топологія: визначає зв'язок між вузлами відображається для канального рівня.

• Загальний доступ до середовища: визначає спосіб організації загального доступу вузлів до середовища. Спільне використання середовища може здійснюватися з'єднанням "точка-точка", як в глобальній мережі, або може бути відкритий загальний доступ, як в локальних мережах.

Топологія мережі - розташування або підключення мережевих пристроїв, а також взаємодія між ними.

Топології локальних і глобальних мереж можна розглядати в двох видах:

• Фізична топологія: термін, що використовується для позначення фізичних підключень, визначає, яким чином підключені кінцеві пристрої та пристрої мережної інфраструктури, такі як маршрутизатори, комутатори і точки бездпроводого доступу. Фізична топологія може бути двохточковою ("точка-точка") або зіркоподібною.

• Логічна топологія: термін, що використовується для позначення способу передачі кадрів від одного вузла до наступного. Таке розташування складається з віртуальних з'єднань між вузлами мережі. Ці логічні шляхи проходження сигналу визначені протоколами канального рівня. Логічна топологія двохточкових каналів порівняно проста. При цьому загальне середовище пропонує детерміновані та недетерміновані методи контролю доступу.

Глобальні мережі часто підключені за допомогою наступних фізичних топологій:

• Двохточкова топологія ("точка-точка"): це найпростіша топологія, яка представляє собою постійне з'єднання між двома кінцевими пристроями. Саме з цієї причини дана топологія найбільш поширена в глобальній мережі.

• Топологія hub-and-spoke (зірка): версія топології типу "зірка" для глобальної мережі, в якій центральний вузол підключає філії за допомогою двохточкових з'єднань.

• Повнозв'язна (mesh) топологія: дана топологія надає високу доступність, але вимагає, щоб кожна кінцева система була пов'язана з кожною іншою системою. Тому адміністративні та фізичні витрати можуть бути досить значними. Кожен канал є двохточковим каналом для іншого вузла. Варіанти цієї топології включають в себе частково зв’язну (partial mesh) топологію, до якої підключені деякі, але не всі кінцеві пристрої.

Фізичні двохточкові топології напряму (безпосередньо) пов'язують два вузла. В такому підключені двом вузлам не потрібно спільно використовувати одне середовище передачі з іншими вузлами. Крім того, вузлу не потрібно визначати, чи адресований кадр отримується саме для нього чи він адресований іншому вузлу. Тому логічні протоколи канального рівня можуть бути дуже простими.

Кінцеві пристрої, підключені в двохточковій мережі, можуть бути фізично підключені за допомогою декількох проміжних пристроїв. Проте, використання фізичних пристроїв в мережі не впливає на логічну топологію. В деяких випадках логічне з'єднання між вузлами формує так званий віртуальний канал.

Віртуальний канал - це логічне з'єднання, створене в мережі між двома мережевими пристроями. Два вузла з обох кінців віртуального каналу обмінюються кадрами між собою.

В двохточкових мережах дані передаються одним з двох наступних способів:

• Напівдуплексна передача: обидва пристрої можуть передавати й одержувати дані в середовищі, але не одночасно. Для вирішення конфліктів, що виникають у випадку, коли відразу кілька станцій намагаються передати дані одночасно, в мережі Ethernet встановлені особливі правила.

• Повнодуплексна передача: обидва пристрої можуть одночасно передавати і приймати дані в середовищі. На канальному рівні може відбуватися одночасна передача даних на обох вузла. Тому на канальному рівні немає необхідності в особливих правилах.