Қазақстан Республикасының Білім және ғылым министрлігі
«Рымбек Байсеитов атындағы Семей қаржы-экономикалық колледжі» РМҚК
«Компьютерлік желілер және телекоммуникациялар» пәнінен семинар сабақ материалы
Тақырыбы: «Ethernet. TokengRing и FDDI желілік технологиялары.»
Топ: 3 қысқартылған ВТ
2015-2016 оқу жылы
№ 3 Сабақтың технологиялық картасы (жоспары)
| Топ | Күні |
| 3 қысқартылған ВТ | 19.01 |
Пән: Компьютерлік желілер және телекоммуникациялар
Бөлім: І бөлім. Компьютерлік желілер
Курс тақырыбы : 1.2 Желілік технологиялар
Сабақтың тақырыбы: Ethernet. TokengRing и FDDI желілік технологиялары.
Сабақтың типі: аралас
Сабақтың түрі: дәріс, семинар сабақ
| Оқушылардың дайындық деңгейіне қойылатын талаптар |
| Базалық құзыреттілік | БҚ 1. Қауіпсіздік техникасы мен өрт қауіпсіздігі ережелерін сақтау; БҚ 4. Ақпараттың әр түрлі көздерімен жұмысты ұйымдастыру – іздеу, өңдеу, сақтау және жаңғырту; БҚ 7. Ақпаратты қорғау және ақпараттық қауіпсіздікті қамтамасыз ету |
| Кәсіптік құзыреттілік | КҚ 1. Бағдарламаны трасляциялау және дұрыстауды жүргізу, тапсырманы шешу барысында берілгендерді басқару; КҚ 2. Ғылымның,техниканың, экономиканың және өндірістің әр түрлі аймағында математика әдістерін қолдану мен есептеу техникасының барлық сатыларында, яғни қойылымнан нәтижені ЭЕТ алғанға дейін тапсырманы шешуді жүзеге асыру; КҚ 3. Тест құру және бағдарламаны тесттілеу. |
|
|
| Сабақ мақсаттары
| оқытушылық | Ethernet. TokengRing и FDDI желілік технологиялары. |
| тәрбиелік | Тәлімгерлердің ақпараттық мәдениетін, ұқыптылығын, оқытылатын пәнге қызығушылығын арттыру, байқығыштығын, тәртіптілігін, шыдамдылығын, оқуға деген зерделі көзқарасын тәрбиелеу. |
| дамытушылық | Интеллектуалды ойлау қабілетін, Развитие интеллектуального мышления, танымдық мүдделер, компьютерде жұмыс істеуге бейімдеу, өзін-өзі басқару, конспектілей білу, сараптау, логическалық тұрғыдағы өз ойын жеткізуді дамыту. |
Пәнаралық байланыс
| Қамтамасыз ететін | Пән: Объекті-ориентирленген бағдарламалау негіздері Курс тақырыбы 1.1 Компьютерлік желілер топологиясы |
| Қамтамасыз етілетін | Пән: Компьютерлік желілер және телекоммуникациялар Курс тақырыбы 1.2 тақырып. Желілік технологиялар |
Сабақтың жабдықталуы
| Көрнекілік құралдар | Тірек конспект |
| Таратпа материалдар | ДК, блокнот |
| Оқытудың техникалық құралдары | ПК, Delphi |
| Әдебиет: негізгі | Гук М. «Аппаратные средства локальных сетей». |
| Қосымша | Нидерест Дженифер. «Web-мастеринг» |
Сабақ мазмұны
| № эле-мента | Сабақ элементі, қарастырылатың сұрақтар, оқытудың әдістері мен тәсілдері | Қосымшалар, өзгерістер |
| 1. | Ұйымдастыру (2 мин) Кабинеттің сабаққа дайындығын тексеру Компьютерлердің сабаққа дайындығын тексеру Оқушылармен амандасу Оқушыларды түгендеу Сабақтың мақсатымен таныстыру |
|
| 2. | Үй тапсырмасын сұрау (30 мин) Индивидуальды сұрау: 1.Кабельдік жүйелер 2.Кабель түрлері. 3.Оптоталшықты кабель 4.Коаксиалды кабель 5.орама жұп кабелі |
|
| 3. | Жаңа сабақ (30 мин) Сабақтың тақырыбы: Ethernet. TokengRing и FDDI желілік технологиялары. Семинар тақырыптары: Желілік технология Ethernet. TokengRing желілік технологиясы. FDDI желілік технологиясы. |
|
| 4. | Жаңа сабақты бекіту (10 мин) 1.Желілік технология 2.Ethernet. 3.TokengRing желілік технологиясы. 4.FDDI желілік технологиясы. |
|
| 5 | Сабақты қорытындылау, оқушыларды бағалау (6 мин) |
|
| 6 | Үйге тапсырма беру (2 мин) Гук М. «Аппаратные средства локальных сетей», 19-22 бет «Желінің негізгі компоненттері. Көпір. Бөлінетін орта. Логикалық сегменттер. Қайталағыштар. Коммутатор. Коммутатор мен көпірдің айырмашылық ерекшеліктері. Маршрутизатор. Тұйық контур. Желінің бірыңғай желісі. Шлюз. Әр түрлі программалық және жабдықтамалық платформаларда құрылған желілер» тақырыптарына конспект жазу «Основные компоненты сети. Мост. Разделяемая среда. Логические сегменты. Повторители. Коммутатор. Отличительные особенности моста и коммутатора. Маршрутизатор. Замкнутый контур. Единая сеть сети. Шлюз. Сети, построенные на разных программных и аппаратных платформах» написать конспект |
|
Оқытушы __________ Р.С. Раева
Пән: Компьютерлік желілер және телекоммуникациялар
Бөлім: І бөлім. Компьютерлік желілер
Курс тақырыбы : 1.1 тақырып. Компьютерлік желілер топологиясы
Сабақтың тақырыбы: Кабель түрлері. Оптоталшықты, коаксиалды, орама жұп.
Ethernet– жергілікті желі құрастыру мақсатында өте кең тараған технология түрі.Ол ІЕЕЕ 802.3 стандартына негізделіп,мәліметтерді 10Мбит/с жылдамдықпен тасымалдап отырады. Ethernet желісіндегі құрылғылар желі арнасында сигналдың бар екендігін бақылап отырады.Егер арнаны ешбір құрылғы пайдаланбайтын болса,онда Ethernet құрылғысы мәліметтерді жөнелте бастайды.Бұл сегментегі әрбір жұмыс станциясы жергілікті желідегі мәліметтерді талдап,олардың өзіне бағытталғанын айқындап теріп алады.Бұл схема тұтынушылар саны аз болып сегменттегі тасымалданатын мәлімет мөлшері де төмен болғанда,тиімді болып саналады.Тұтынушылар саны ұлғайған кезде бұл желініңжұмысы тиімсіз бола бастайды.Мұндай жағдайды тұтынушыларды шағын топтарға бөліп,сегменттер санын арттыру ең тиімді (оптимальды) тәсіл болып табылады.Соңғы кездерде әрбір үстелдегі компьютерлік жүйеге 10 Мбит/с жылдамдықты арнайы бөлінген арна беру ісі қалыптасып келеді.Мұндай тенденция онша қымбат емес Ethernet комутаторларының бар болуына байланысты қалыптасқан. Ethernet желісінде тасымалданатын пакеттер әртүрлі көлемде бола береді. Fast Ethernet желісінде ағымдағы арнаны бақылай отырып,көпарналы қатынасты жүзеге асыратын және қайшылықтарды (CSMA/CD Carrier Sense Multiple Acces with Collision Detection) айқындай алатын Ethernet технологиясы қолданылады.Бұл екі технологияларда ІЕЕЕ 802.3 стандартына тнегізделген осыған орай осы екі типтегі желілерді жасау кезінде (көбінесе) бірдей кабель типтерін,ұқсас желі құрылғыларын және біріңғай қолданбалы программаларды пайдалануға болады. Fast Ethernet желісінде мәліметтер 100Мбит/с жылдамдықпен тасымалданады,яғни Ethernet желісіне қарағанда он есе жылдам жүргізіледі.Қолданбалы программалар күрделенгенде және желідегі тұтынушылар саны артқан кезде мұндай жоғарғы өткеру мүмкіндігі қысылшаң кездерді болдырмайтын тәсілдің бірі болып табылады.
Соңғы кездерде 10Мбит/с Ethernet және 100Мбит/с Fast Ethernet шешімдерін қатарластыра үйлестіреді қамтамасыз ететін жаңа шешім табылады.«Қос жылдамдықты» 10/100 Мбит/с Ethernet/Fast Ethernet технологиясы — желілік тақша,концентратор,коммутатор сияқты құрлғларға жоғарыдағы жылдамдықтардың (қай құрылғыларға байланысқанына байланысты) кез-келгенімен жұмыс істеуге мүмкіндік береді.10/100 Мбит/с
Ethernet/Fast Ethernet желілік тақшасы бар дербес компьютерді 10 Мбит/с жылдамдықты концентратор портымен байланыстырғанда ол 10Мбит/с жылдамдықпен жұмыс істейді.Егер де оны 10/100 Мбит/с жылдамдықты концентратор (3 Com SuperStack II Dual Speed Hub 500 сияқты) портымен байланыстырсақ,ол автоматты түрде 100 Мбит/с жылдамдықпен жұмыс істей бастайды.Бұл тәсіл біртіндеп жоғары жұмыс өнімділігіне көшу ісін жүзеге асыра алады.Оған қоса,мұндай тәсіл серверлер мен клиенттердің желілік жабдықтарын қарапайым күйде сақтап,желілік құрылғыларын мен тасымалдау арналарының өткеру алабын өте кең пайдаланатын жаңа программаларды пайдалануға мүмкіндік береді.
Gigabit Ethernet желілері Ethernet және Fast Ethernet желілерінің ифрақұрылымымен үйлеседі,оның үстіне олар Fast Ethernet желілеріне қарағанда 10 есе артық,яғни 1000Мбит/с жылдамдықпен жұмыс істей алады. Gigabit Ethernet желілері негізгі желілердің «қысылшаң» орындарын болдырмайтын мықты шешім болып саналады. «Қысылшаң» орындар тасымалдау арналарының өткеру алабына сезімтал қолданбалы программаларға байланысты және интражелілер мен мультимедиалық программалардың трафиктері ағынының шамадан тыс ұлғаюына қарай туындайды. Gigabit Ethernet желісі Ethernet және Fast Ethernet жұмыс топтарын біртіндеп жаңа технологияға көшіру тәсілі болып табылады.Мұндай тәсіл – олардың жұмыстарына өте аз әсер етіп,жоғары жұмыс өнімділігіне тез қол жеткізу мүмкіндігі.
АТМ (Asynchronous Transfer Mode) немесе асинхронды тасымалдау режимі – бұл мәлімет алмасу үшін тұрақты ұзындықты ұялар қолданылатын коммутация технологиясы .Үлкен жылдамдықпен жұмыс істей алатын АТМ желілері біріктірілген мәлімет жиындарын – сөзді,қозғалыстағы бейнелер мен жай мәліметтерді бір арнамен тасымалдау ісін жүзеге асыра отырып,жергілікті және аймақтық тармақталған желі рөлдерін атқара алады.Бұлардың жұмысы Интернет қызметі түрлерінен айрықша құрылып, арнайы инфрақұрылымның болуын талап ететіндіктен,олар желі сегменттерін бір-бірімен біріктіріп байланыстыратын магистральдық желі ретінде қолданылады.
Сақиналық архитектура технологиясы болып саналатын және технологиялары маркерлік қатынас құруға негізделген кумалы желі жасауды пайдаланылады.Олар сақина бойымен бір бағытта маркер деп аталатын арнайы биттер тізбегінен тұратын мәліметтердің айналып жүруі арқылы жасалған үздіксіз тұйық желі түрін құрайды.Маркер сақина бойымен желідегі әрбір жұмыс станциясын айналып өтіп үздіксіз қозғалыста болады.Желідегі мәлімет жөнелтетін жұмыс станциясы маркерге бір кадр қосып қояды, ал қалған станциялар тек маркерді ары қарай жылжытып отырады. Token Ring желілері мәліметтерді 4 немесе 16 Мбитс жылдамдықтармен тасымалдап, көбінесе IBM компьютерлер3 ортасында қызмет етеді.
FDDI техрологиясы да сақиналы негізде жасалып, оптоталшықты кабельдермен жұмыс істеу үшін магистральды желілерде пайдаланылады. Бұл да Token Ring желілері тәрізді маркерді бір станциядан екінші станцияға жіберіп отырады. Token Ring технологиясынан айырмасы мұнда маркерлері қарама-қарсы бағытта қозғалыста болатын екі сақина болады.Бұл тәсіл бір сақинада үзіліс болып қалған жағдайда желінің ақаусыз қызметін ұйымдастыру мақсатынд(көбінесе оптоталшықты кабельде) жасалады. FDDI желілері мәліметтерді 100Мбитс жылдамдықпен өте үлкен қашықтарға тасымалдау үшін қызмет етеді. Мұндағы желі сақинасы ең көп дегенде ұзындығы 100 км-ге дейінгі тұйық қашықтықты қамтиды да , жұмыс станцияларының арасы 2 км шамасында болады.
Осы көрсетілген сақина түріндегі екі технология жаңа желілерді ұйымдастыруда АТМ және Ethernetтехнологияларының баламасы ретінде қолданылып келеді.
Раздел 1 Компьютерные сети
Тема 1.1 Топология компьютерных сетей. Основные компоненты сети Типы кабелей и проводов: коаксиальный, оптоволоконный кабель и витая пара
Тема урока: Типы кабелей. Оптоволоконный, коаксиальный, витая пара.
Технология Ethernet Фирменный сетевой стандарт Ethernet был разработан фирмой Xerox в 1975 году. В 1980 году фирмы DEC, Intel, Xerox разработали стандарт Ethernet DIX на основе коаксиального кабеля. Эта последняя версия фирменного стандарта послужила основой стандарта IEEE 802.3. Локальные сети, построенные по этому стандарту, обеспечивают пропускную способность до 10 Мбит/с. Используемая топология - общая шина, "звезда" и смешанные структуры. Этот метод используется в сетях, где все компьютеры имеют непосредственный доступ к общей шине и могут немедленно получить данные, которые посылаются любым компьютером. Простота этого метода позволила ему получить широкое распространение. Передача кадра возможна, когда никакой другой узел сети не передает свой кадр. Стандарт Ethernet не позволяет одновременную передачу/прием более одного кадра. На практике в сетях Ethernet возможны ситуации, когда два узла пытаются передать свои кадры. В таких случаях происходит искажение передаваемых данных, потому что методы стандарта Ethernet не позволяет выделять сигналы одного узла из общего сигнала и возникает так называемая коллизия. Передающий узел, обнаруживший коллизию, прекращает передачу кадра, делает паузу случайной длины и повторяет попытку захвата передающей среды и передачи кадра. После 16 попыток передачи кадра кадр отбрасывается. При увеличении количества коллизий, когда передающая среда заполняется повторными кадрами, реальная пропускная способность сети резко уменьшается. В этом случае необходимо уменьшить трафик сети любыми доступными методами (уменьшение количества узлов сети, использование приложений с меньшими затратами сетевых ресурсов, реструктуризация сети). Технология Token Ring Технология Token Ring разработана в 1984 году фирмой IBM, на основе которой в 1985 году был принят стандарт IEEE 802.5. Сеть Token Ring так же, как и Ethernet, предполагает использование разделяемой среды передачи данных, которая образуется объединением всех узлов в кольцо. Каждый узел сети имеет связь с предшествующим и последующим узлом. Кадр данных передается от узла к узлу по кольцу в одном направлении. Такой режим называется симплексным. Для доступа к среде передачи данных применяется маркерный метод. При использовании этого метода право доступа передается с помощью специального кадра, называемого маркером. Все узлы ретранслируют кадры как повторители. Маркер передается от узла к узлу. Каждый узел, получив маркер, определяет наличие у него данных для передачи. Если данных нет, то узел передает маркер следующему узлу. Если данные есть, то маркер изымается из сети. Узел посылает свой кадр данных по кольцу. Каждый кадр снабжается как адресом получателя, так и адресом отправителя. Узел, получивший кадр с адресом получателя, совпадающим его собственным адресом, копирует данные, вставляет в кадр признак подтверждения приема и оправляет кадр дальше. Получив обратно посланный кадр с подтверждением получения, узел-отправитель отправляет в сеть новую копию маркера для передачи доступа к сети. Время доступа к сети ограничивается временем удержания маркера, в течение которого узел может послать несколько кадров данных и после чего узел обязан передать маркер в сеть. Этот алгоритм маркерного доступа используется в сетях Token Ring, которые работают на скорости 4 Мбит/с. В сетях Token Ring, которые работают на скорости 16 Мбит/с, используется алгоритм раннего освобождения маркера, суть которого заключается в отправке маркера сразу после передачи кадра данных. В этом случае по сети одновременно могут продвигаться кадры нескольких станций. Сеть Token Ring поддерживает 8 приоритетов кадров. Назначение приоритета кадра осуществляет передающий узел на верхнем, например, прикладном уровне. Маркер также имеет приоритет текущего значения. Узел получает доступ к сети только в том случае, если приоритет кадра данных для передачи в сеть не меньше приоритета маркера. В противном случае маркер передается следующему узлу. При этом передающий узел записывает приоритет своего кадра данных в резерв маркера, если записываемый приоритет не больше, чем приоритет в резерве. В случае реализации доступа к сети приоритет из резерва становится текущим значением приоритета новой копии маркера. Контроль за работой сети, за наличием маркера в сети осуществляет активный монитор. Функции активного монитора выполняет один из узлов сети. В частности, в случае отсутствия маркера в сети в течение достаточно длительного времени активный монитор генерирует новую копию маркера. Одновременно в сети не может быть больше одной копии маркера. Стандарт Token Ring поддерживает экранированную и неэкранированную витую пару, оптоволоконный кабель. Максимальная длина кольца 4000 м. Максимальное количество узлов 260. Компания IBM предложила новую технологию High-Speed Token Ring, которая поддерживает скорости 100 и 155 Мбит/с и сохраняет основные особенности технологии Token Ring. Технология FDDI Технология FDDI (Fiber Distributed Data Interface) разрабатывается институтом ANSI, начиная с 80-х годов. В этой технологии в качестве физической среды передачи данных впервые предлагается оптоволоконный кабель. Имеется возможность использования неэкранированной витой пары. Сеть FDDI состоит из двух колец для повышения отказоустойчивости. Данные передаются по первичному кольцу сети в одном направлении, по вторичному кольцу - в противоположном. В обычном режиме используется только первичное кольцо. В случае отказа, когда часть первичного кольца не может передавать данные (например, обрыв кабеля или отказ узла), происходит процесс сворачивания колец, при котором первичное кольцо объединяется с вторичным, образуя новое кольцо. При множественных отказах сеть распадается на несколько колец. В стандарте FDDI предусмотрено одновременное подключение узлов к первичному и вторичному кольцам и подключение только к первичному кольцу. Первое называется двойным подключением, а второе - одиночным. При обрыве узла с двойным подключением происходит автоматическое сворачивание колец. Сеть продолжает нормально функционировать. При обрыве узла с одиночным подключением сеть продолжает работать, но узел будет отрезан от сети. Кольца сети FDDI являются разделяемой средой передачи данных, для доступа к которой применяется маркерный метод, аналогичный используемому в сетях Token Ring. Различия в некоторых деталях. Время удержания маркера является переменной величиной и зависит от степени загрузки сети. При небольшой загрузке сети время удержания маркера больше, при большой загрузке - уменьшается. Сеть FDDI поддерживает скорость 100 Мбит/с. Диаметр сети - 100 км. Максимальное количество узлов - 500. Однако стоимость реализации данной технологии значительна, поэтому область применения стандарта FDDI - магистрали сетей и крупные сети.
416
96 954 
