Презентация к уроку."КОМПЬЮТЕРНЫЕ СЕТИ"

ЛОКАЛЬНЫЕ КОМПЬЮТЕРНЫЕ СЕТИ

ЛКС – разновидность сетей, в которой все ее компоненты, включая ЭВМ различных классов, расположены на ограниченной территории одного предприятия или учреждения и соединены через единую физическую среду.

Используемая среда - электрические кабели типа “витая пара”, коаксиальные и волоконно-оптические кабели.

Изучаемые темы раздела:

• Топология локальных компьютерных сетей;
• Методы доступа к среде;
• Классическая ЛКС Ethernet и Token Ring ;
• Высокоскоростные ЛКС (FDDI, Fast Ethernet; Гигабитовые Ethernet);
• Оборудование локальных сетей;
• Сегментация ЛКС;
• Архитектура беспроводных сетей .

ЛОКАЛЬНЫЕ КОМПЬЮТЕРНЫЕ СЕТИ

Топология локальных компьютерных сетей

Линейная (а), Звездообразная (б), Кольцевая (в), Шинная (г) и Древовидная (д)

ЛОКАЛЬНЫЕ КОМПЬЮТЕРНЫЕ СЕТИ

СРЕДА РАСПРОСТРАНЕНИЯ СИГНАЛОВ

Симметричная медная линия связи - Витая пара .

Основные параметры: Коэффициент затухания α = 20 lg ( U 10 / U 11, [ дБ ] ;

Коэффициент фазы β;

NEXT = 20lg (U 10 /U 20 ), [ дБ ] - ( Near End Crosstalk )

FEXT = 20lg (U 10 /U 21 ), [ дБ ] - ( Near End Crosstalk )

ELFEXT = FEXT – α 2, - ( Equal Level Far End Crosstalk )

ЛОКАЛЬНЫЕ КОМПЬЮТЕРНЫЕ СЕТИ

СРЕДА РАСПРОСТРАНЕНИЯ СИГНАЛОВ

Витые пары. Коаксиальный кабель . Волоконно-оптические линии.

ЛОКАЛЬНЫЕ КОМПЬЮТЕРНЫЕ СЕТИ

СТРУКТУРИРОВАННАЯ КАБЕЛЬНАЯ СИСТЕМА

2-Горизонтальная кабельная проводка; 3–Узел коммутации; 4–Вертикальная кабельная проводка. 5–вспомогательные блоки.

ЛОКАЛЬНЫЕ КОМПЬЮТЕРНЫЕ СЕТИ

МЕТОДЫ ДОСТУПА К СРЕДЕ

Доступ – право передавать данные в среду ( моноканал ), т.е. когда захочу – передаю, либо когда мне разрешат.

Различают случайные и детерминированные методы доступа

Методы доступа:

• шина со случайным доступом - метод множественного доступа с распознаванием несущей и обнаружением конфликтов CSMA/CD ( Carrier Sence Multi Access/Collision Detecting );
• детерминированные - методы доступа с передачей маркеров.

ЛОКАЛЬНЫЕ КОМПЬЮТЕРНЫЕ СЕТИ

МЕТОД МНОЖЕСТВЕННОГО ДОСТУПА с распознаванием несущей и обнаружением конфликтов CSMA/CD

( Carrier Sence Multi Access/Collision Detecting ).

ЛОКАЛЬНЫЕ КОМПЬЮТЕРНЫЕ СЕТИ

МЕТОД МНОЖЕСТВЕННОГО ДОСТУПА с распознаванием несущей и обнаружением конфликтов CSMA/CD

Схема возникновения коллизии в самом неблагоприятном случае

Время обнаружения коллизии t ок = 2 t p = 2 d / v –

время двойного оборота PDV (Path Delay Value).

Минимальная длина кадра выбирается таким образом, чтобы при возникновении коллизии на максимальном удалении от передатчика, т.е. в месте подключения самой дальней станции, и достижении сигнала коллизии передающей станции, передача кадра не была бы завершена. Т.о.

N ПК мин = B  t ок = 2Bd / v.

ЛОКАЛЬНЫЕ КОМПЬЮТЕРНЫЕ СЕТИ

ЛКС с маркерным доступом

• ЛКС с шиной и маркерным доступом (логическое кольцо)
• ЛКС с кольцевой структурой и маркерным доступом

Маркер ( Token ) - специальный кадр разрешения передачи в среду

Схема передачи кадров по физическому кольцу

ЛОКАЛЬНЫЕ КОМПЬЮТЕРНЫЕ СЕТИ

Общая характеристика сетей Ethernet и Token Ring

Структура стандартов IEEE 802.x

LLC ( Logical Link Control ) - управления логической передачей данных

MAC ( Media Access Control ) - управления доступом к физической среде

ЛОКАЛЬНЫЕ КОМПЬЮТЕРНЫЕ СЕТИ

Управление логической передачей данных LLC

Обеспечивает интерфейс протокола Ethernet с протоколами вышележащих уровней (IP, IPX и др.)

Формат кадра управления логическим каналом LLC

DSAP ( Destination Service Access Point ) – адрес точки входа службы назначения;

SSAP ( Source Service Access Point ) – адрес точки входа службы источника;

Control – управляющее поле;

OUI ( Organizationally Unique Identifier ) – идентификатор организации, которая контролирует коды протоколов в поле Type;

Type – состоит из двух байт и повторяет по назначению аналогичное поле кадра Ethernet.

ЛОКАЛЬНЫЕ КОМПЬЮТЕРНЫЕ СЕТИ

Классическая локальная сеть Ethernet

Стандарт IEEE 802.3. 10BASE-5 ; 10BASE-2; 10BASE-T

Временная диаграмма передачи кадров в сети Ethernet

Формат кадра сети Ethernet

ЛОКАЛЬНЫЕ КОМПЬЮТЕРНЫЕ СЕТИ

Классическая локальная сеть Ethernet

10Base-2; BNC- коннектор, Т- коннектор, Терминатор, Правило 5-4-3

ЛОКАЛЬНЫЕ КОМПЬЮТЕРНЫЕ СЕТИ

Классическая локальная сеть Ethernet

10Base- 5 ; «Зуб вампира», Терминатор, Трансивер ; Правило 5-4-3

ЛОКАЛЬНЫЕ КОМПЬЮТЕРНЫЕ СЕТИ

Классическая локальная сеть Ethernet

10Base- Т ; RJ-45; Hub

ЛОКАЛЬНЫЕ КОМПЬЮТЕРНЫЕ СЕТИ

Классическая локальная сеть Ethernet

Внешний вид и конструкция платы концентратора (хаба)

D-Link

3 Com

ЛОКАЛЬНЫЕ КОМПЬЮТЕРНЫЕ СЕТИ

Классическая локальная сеть Ethernet

Иерархическая структура сети 10Base-T на основе концентраторов

Правило 4-х хабов: между любыми двумя станциями сети должно находиться не более четырех повторителей.

ЛОКАЛЬНЫЕ КОМПЬЮТЕРНЫЕ СЕТИ

Классическая локальная сеть Ethernet

Сетевые адаптеры: Одноплатный адаптер; схема трансивера и выходного каскада. Применяется манчестерское кодирование.

ЛОКАЛЬНЫЕ КОМПЬЮТЕРНЫЕ СЕТИ

Локальная сеть Token Ring

MAU ( Multistation Access Unit )

Особенности: Фиксированная задержка. 3 типа кадров: кадр маркера, кадр данных и кадр аварийного завершения. Манчестерское кодирование. Пассивный и активный монитор.

Параметр : Время удержания маркера (10 мс). Размер поля данных кадра: 4500 байт или 16 кбайт

ЛОКАЛЬНЫЕ КОМПЬЮТЕРНЫЕ СЕТИ

Кадры сети Token Ring

Маркер, данные и кадр аварийного завершения

Маркерный кадр

Т=1 – маркер; М=1 – активный монитор; Р – приоритет; R – резервные .

I =1/0 (промежуточный кадр/последний); E =1 – ошибка при приеме.

Кадр данных

УК - управление кадром , задает тип кадра (сообщение МАС-уровня или пользовательские данные LLC-уровня). СК- состояние кадра (индикатор распознавания адреса и бит копирования кадра)

ЛОКАЛЬНЫЕ КОМПЬЮТЕРНЫЕ СЕТИ

ВЫСОКОСКОРОСТНЫЕ ЛОКАЛЬНЫЕ СЕТИ

Сеть FDDI – Fiber Distributed Data Interface . Основана на технологии Token Ring; 100 Мбит/с; ВОЛС, кольцо до 100 км – первичное и вторичное.

Линейное кодирование 4В/5В , скорость модуляции 125 МГц .

В паузах передачи данных между портами непрерывно передается 5-битовая синхронизирующая комбинация 11111 – Idle .

Процедуры сворачивания кольца

ЛОКАЛЬНЫЕ КОМПЬЮТЕРНЫЕ СЕТИ

Сети Fast Ethernet

Особенности: форматы кадров не совпадают с форматом классической Ethernet; межкадровый интервал равен 0,96 мкс (в классической сети Ethernet – 9,6 мкс), а длительность единичного элемента составляет 10 нс. метод линейного кодирования отличается от кодирования в сети Ethernet, в частности, применяется логическое кодирование типа 4В/5В или 8В/6Т и линейное кодирование MLT-3 или NRZI для индикации не занятого состояния среды передается специальный символ " Idle " (пустой, незанятый).

100BASE-T4, 100BASE-TX и 100BASE-FX .

100BASE-TX - передача данных по двум витым парам кабеля 5-й категории; одна пара используется для передачи данных, а вторая – для приема (

100BASE-FX. С егмент - два световода оптоволоконного кабеля (один для передачи другой для приема), в частности мультимодовое волокно диаметром 62,5/125 мкм, инфракрасный диапазон 1350 нм. Максимальная длина сегмента составляет 412 м при п/дуплексе и до 2-х км при полном дуплексе. Преобразование кода 4В/5В и способ линейного кодирования NRZI .

100BASE-T4. Передача данных по 4-м витым парам кабеля UTP категории 3 длиной до 100 метров. алгоритм преобразования кодов данных 8В/6Т и способ линейного кодирования NRZI.