Подякувати Студентському архіву довільною сумою
Admin
26.02.2023 12:38
Дякуємо, що користуєтесь нашим архівом!
Розробка корпоративної комп’ютерної мережі організації
Інформація про навчальний заклад
ВУЗ:
Національний університет Львівська політехніка
Інститут:
Не вказано
Факультет:
Не вказано
Кафедра:
Не вказано
Інформація про роботу
Рік:
2009
Тип роботи:
Курсовий проект
Предмет:
Комп'ютерні мережі
Група:
ІБ-33
Частина тексту файла (без зображень, графіків і формул):
Міністерство освіти і науки України
Національний Університет “Львівська політехніка”
Кафедра ЗІ
Курсовий проект
з дисципліни:
“КОМП’ЮТЕРНІ МЕРЕЖІ”
на тему:
“ Розробка корпоративної комп’ютерної мережі організації”
Зміст:
Технічне завдання……………………………….........................................3
Вступ………………………………………………………………………………5
Огляд основних технологій структури
корпоративної мережі передавання даних…………………………6
Розробка загальної структури корпоративної
мережі передавання даних……………………………………………22
Розробка локальної мережі кампусу головного
підрозділу рганізації…………………………....................................23
Структуризація IP-мережі головного підрозділу………………..26
Розробка структурованої кабельної системи
центрального будинку кампусу……………………………………..…29
Висновки……………………………………………………………………..30
Список використаної літератури……………………………………..31
Додатки…………………………………………………………………….32
Технічне завдання
Спроектувати корпоративну комп’ютерну мережу (ККМ) організації (навчального закладу, проектного інституту, банку, виробничого підприємства, заводу та ін.), яка повинна забезпечувати наступні послуги своїм корпоративним користувачам:
доступ до розподілених інформаційних, програмних, технічних ресурсів;
передавання мультимедійного трафіку;
аудіо-, відеозв’язок;
корпоративний телефонний зв’язок;
вихід в мережу Internet.
При виконанні курсового проекту необхідно:
розробити структуру корпоративної мережі, до складу якої входять локальна мережа головного підрозділу та локальні мережі географічно віддалених філій;
вибрати та обґрунтувати технології для побудови мережі кампусу головного підрозділу (Ethernet, Fast Ethernet, Gigabit Ethernet, Token Ring, 100VG-AnyLAN – в середині будинків, для об’єднання будинків між собою – технології FDDI, відповідні Ethernet, або ж безпровідні технології);
вибрати та обґрунтувати технології для побудови мережі доступу до віддалених філій ( виділених каналів (T1/E1), з комутацією каналів (КТМЗК, ISDN, xDSL), з комутацією пакетів (TCP/IP, X.25, Frame Relay), безпровідні технології та сателітарний зв’язок);
обґрунтувати вибір для локальної мережі головного підрозділу необхідного комунікаційного обладнання, мережевої операційної системи та стеку та стеку комунікаційних протоколів TCP/IP;
розробити структурну схему мережі головного підрозділу;
виконати структуризацію ІР-мережі головного підрозділу, визначити маску, унікальні ідентифікатори підмереж, ідентифікатори хостів у підмережах;
визначити основні характеристики мережі передавання даних.
Номер залікової книжки: 0 6 0 9 1 3 1
Вихідні дані для проектування, які визначаються на основі номера залікової книжки (НЗК) студента наступні:
а) число філій корпоративної мережі п=2, бо передостання цифра НЗК є непарною;
б) відстань між мережею головного підрозділу та найближчою філією d=131 км, оскільки вона визначається трьома останніми цифрами НЗК;
в) по розміру мережа кампусу об’єднує n будинків (де n – вибирається згідно останньої цифри НЗК) причому максимальна відстань між будинками становить m [км], (де m - вибирається тепер згідно передостанньої цифри НЗК.):
НЗК (для n - остання цифра, для m – передост.)
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
n, m
1
2
3
4
5
1
2
3
4
5
Отже, n=2, m=3;
г) число вузлів в мережі головного підрозділу к=30, бо воно визначається як добуток двох останніх цифр НЗК на 10;
д) кількість маршрутизаторів в мережі кампусу р=5, бо р=п+о, п=2
(п-кількість будинків у кампусі), о=3 (сума двох останніх цифр НЗК парна);
є) для мережі головного підрозділу регіональним Internet провайдерам виділена наступна ІР-адреса:
187.31.0.0 , де 31 - дві останні цифри НЗК виконавця проекту.
Вступ
В сучасних умовах обмін даними між комп’ютерами став невід’ємною частиною життя. Мережні засоби застосовуються у всіх сферах діяльності. В навчальних закладах всіх рівнів, починаючи від початкових і закінчуючи спеціальними, комп’ютерні мережі дозволяють студентам і викладачам отримати миттєвий доступ до інформації в бібліотеках всього світу. На даний час зростає потреба у використанні інформаційних технологій в управлінні навчальним процесом у всіх навчальних закладах.
З розширенням комп’ютерних систем і їх взаємодії з різними за структурою мережами спостерігається щораз більша залежність як організацій, так і окремих людей від інформації, що передається по мережі, і зберігається в таких системах. Це, у свою чергу, дозволяє зрозуміти необхідність захисту даних і ресурсів від можливого несанкціонованого доступу, важливість використання спеціальних засобів для забезпечення достовірності отриманих даних та повідомлень, а також захисту систем від мережних атак.
Із появою та поширенням комп’ютерів і засобів автоматизованої обробки інформації виникла потреба в автоматизованих засобах захисту файлів та іншої інформації, що зберігається на комп’ютерах. Особливо гостро потреба в засобах захисту відчувається в багатокористувацьких системах, таких як системи, до яких можна отримати доступ по звичайних телефонних лініях зв’язку або відкритих комп’ютерних мережах.
По територіальному розміщенні і організації взаємодії інформаційні системи (ІС) поділяють на зосереджені та розподілені. В зосереджених ІС всі компоненти розміщені в одному місці, і взаємодія між ними забезпечується стандартними для системи внутрішніми інтерфейсами. Розподілені ІС являють собою територіально розподілені системи, які складаються з взаємодіючих комп’ютерів і терміналів, котрі зв’язані між собою за допомогою каналів передачі даних. Розподілені ІС називають також комп’ютерними мережами (КМ), мережами ЕОМ або інформаційними мережами.
1. Огляд основних технологій локальних та глобальних комп’ютерних мереж передавання даних
Корпоративні мережі (мережі масштабу підприємства) об’єднують велику кількість комп’ютерів на всіх територіях окремого підприємства. Вони можуть мати складні зв’язки і покривати місто, регіон чи навіть континент. Віддаль між окремими територіальними мережами можуть бути такими, що стає необхідним використання глобальних зв’язків. Корпоративні мережі забезпечують передавання даних між підрозділами одного відомства (корпорації, міністерства, організації, фірми і т.п.), розміщеними на певній території (будинок, місто, держава, континент). До їх складу можуть входити різні LAN і WAN та MAN, які використовують різнотипні лінії зв’язку, в т.ч. телефонні канали, радіо і супутниковий зв’язок. Корпоративні мережі часто використовують складне комунікаційне обладнання і апаратуру передавання даних.
Глобальна мережа передавання даних (WAN) - це мережа з’єднаних між собою з допомогою спеціального телекомунікаційного обладнання ліній зв’язку та апаратури передачі даних абонентів, розташованих на великій території. Сучасні МПД можуть передавати такі види трафіка як: комп’ютерний, голос, телезображення і т.д. Абонентами глобальної мережі можуть бути як локальні комп’ютерні мережі так і окремі комп’ютери, різноманітні абонентські пункти з вбудованими процесорами та інше термінальне обладнання (наприклад, касові апарати, банкомати, вимірювальне обладнання і т.п.). WAN можуть охоплювати цілі держави та континенти.
Локальна мережа передавання даних (LAN) – це мережа з’єднаних між собою комп’ютерів або інших термінальних пристроїв, розміщених на невеликій території. Локальні мережі забезпечують користувачам доступ до розподілених ресурсів, розміщених на інших комп'ютерах.
Тапер дамо корортку характеристику локольним і глобальним мережам передавання даних.
Призначення та особливості побудови глобальних мереж.
Основне призначення WAN – це надання засобів комунікації великому числу різноманітних користувачів, тобто виконання транспортних функцій при передаванні мережевого трафіку.
Сучасні глобальні мережі передавання даних надають користувачам такі види послуг:
- передавання даних між локальними мережами та окремими комп’ютерами;
- передавання мультимедійного трафіку, в т.ч. широкомовних аудіозапису та телевізійних зображень;
- передавання гіпертекстової інформації;
- передавання телефонного трафіку, телеграфних та факсимільних повідомлень;
- забезпечення зв’язку центрального комп’ютера з неінтелектуальними терміналами, в т.ч. касовими апаратами та банкоматами;
- замовлення та придбання квитків на засоби пасажирського транспорту (залізниця, авіаційні перевезення, морський транспорт і т.п.);
- організація та проведення відеоконференцій;
- організація ітерактивних розмов (в т.ч. ІР-телефонія);
- пошук та надання інформації за індивідуальними замовленнями і т.п.
Глобальна мережа являє собою транспортний засіб для передавання даних між абонентами. WAN будуються за певними мережевими технологіми - набором стандартних протоколів (правил) і використовують програмні і апаратні засоби, які реалізіють ці протоколи. Важливим показником мережі є її топологія - конфігурація зв’язків між абонентами і комутаційними вузлами мережі.
Типова структура глобальної мережі приведена на рис.1. На схемі використані такі позначення:
КОД (DTE) - кінцеве обладнання даних; АПД (DCE) - апаратура передавання даних; КВ - комутаційні вузли; МК - магістральні канали; АК - абонентські канали; M (R) - маршрутизатор; МХ - мультиплексор; АТС - автоматична телефонна станція; Т - термінальне обладнання (касові апарати, банкомати і т.п.).
Комутаційні вузли забезпечують створення маршрутів для обміну інформацією між абонентами мережі. КВ являють собою комплекс взаємопов’язаних технічних засобів, які здійснюють приймання електричних сигналів із вхідних каналів, обробку отриманих повідомлень, розподілення та подальше передавання повідомлень у потрібний канал зв’язку.
В глобальних мережах КВ можуть використовувати три способи комутації абонентів: комутацію каналів; комутацію пакетів; комутацію повідомлень.
При одній і тій же структурі мережі різні способи комутації забезпечують для абонентів і мережі в цілому різні можливості та характеристики.
Комутація каналів забезпечує створення неперервного фізичного каналу між абонентами шляхом з’єднання між собою окремих як абонентських, так і магістральних каналів. Розрізняють динамічну і постійну комутацію каналів.
При комутації пакетів повідомлення розбивається на невеликі частини, які називаються пакетами. Кожний пакет містить службову інформацію та поле даних обмеженої довжини (наприклад, від 46 до 1500 байт). Комутатори приймають пакети від кінцевих вузлів і на основі аналізу адресної інформації передають їх один одному аж до вузла призначення.
При комутації повідомлень повідомлення не розбивається на окремі частини, а посилається в мережу суцільним блоком довільної довжини. Цей спосіб комутації перевантажує мережу і зменшує її пропускну здатність.
Магістральні канали з’єднують між собою комутаційні вузли і переносять дані від багатьох абонентів. Вони є важливою складовою мережі, від якої в значній мірі залежить швидкість і надійність передавання даних. В сучасних мережах МК будують, як правило, на основі цифрових каналів зв’язку, або використовують виділені канали.
Для під’єднання до комутаційних вузлів абонентського обладнання в глобальних мережах в переважній більшості також використовують виділені канали, але з меншою пропускною здатністю. Використовують також комутовані канали , в т.ч. телефонні лінії зв’язку, але якість транспортних послуг у цьому випадку зменшується.
Глобальна мережа може містити різноманітне обладнання даних (DTE): комп’ютери, локальні мережі, маршрутизатори, мультиплексори і т.п. Для одночасного передавання комп’ютерного і голосового трафіку від АТС використовують мультиплексор МХ "голос-дані". МХ упаковує голосову інформацію у кадри або пакети і передає їх у мережу. При цьому голосовий трафік має вищий приорітет, чим комп’ютерні дані. Адресат також повинен мати МХ, який розділяє голосовий і комп’ютерний трафіки та направляє голосову інформацію в АТС, а комп’ютерні дані – в локальну мережу. Кінцеве DTE під’єднується до мережі з допомогою АПД (DCE).
Глобальна мережа характеризується інтерфейсом "користувач-мережа" UNI. Цей інтерфейс строго стандартизований і забезпечує під’єднання користувачів до мережі з допомогою комунікаційного обладнання будь-якого виробника. Інтерфейс "мережа-мережа" NNI для під’єднання комутаційних вузлів може бути не стандартизованим і дозволяє власнику мережі свободу дій.
Великі відстані і ненадійні ЛЗ обумовили необхідність побудови ГМПД за мережевими технологіями, які вимагають використання спеціальної АПД та складних методів передачі даних, різноманітних методів модуляції електричних сигналів, їх синхронізації та багатократного відновлення якості. Методи передавання даних, які застосовують в ГМ, передбачають складний багатократний контроль достовірності передачі кадрів і повторну передачу спотворенних кадрів.
Особливості побудови локальних мереж
Локальна мережа передавання даних (LAN)- це мережа з’єднаних між собою з допомогою спеціального технічного і програмне забезпечення комп’ютерів, розташованих на невеликій території. Метою створення LAN є доступ до розміщених на інших комп’ютерах мережі розподілених ресурсів: інформаційних, програмних та технічних.
LAN будується за певними мережевими технологіями – наборами стандартних протоколів (правил) і використовують конкретні програмні і апаратні засоби, які реалізують ці протоколи.
Основними компонентами локальної мережі є комп’ютери, мережеві адаптери та фізичне середовище, яке з’єднує комп’ютери між собою. В локальних мережах використовуються комп’ютери двох типів:
1. Рядовий комп’ютер (клієнт) – це робоча станція, яка через мережу отримує доступ до розподілених ресурсів і призначена для розв’язування прикладних задач користувача.
2. Центральний комп’ютер (сервер) – це потужний комп’ютер, який містить розподілені ресурси, доступні до інших комп’ютерів (клієнтів).
Комп’ютери під’єднуються до мережі за допомогою спеціальних апаратних засобів, які називаються мережевими адаптерами (мережевими картами). Мережеві адаптери разом із спеціальними програмами – драйверами перетворюють повідомлення комп’ютерів у послідовність електричних сигналів, які поступають у фізичне середовище (кабелі), що з’єднують комп’ютери між собою.
Фізичне середовище призначене для передачі електричних сигналів між комп’ютерами, розміщеними на певній віддалі один від одного. Для зв’язку комп’ютерів між собою в локальних мережах найчастіше використовують кабелі на основі скручених пар, волоконно-оптичні та коаксиальні кабелі.
Важливою характеристикою LAN є її топологія. Розрізняють фізичну і логічну топологію (фізичні і логічні зв’язки) мережі. Фізична топологія – це конфігурація електричних зв’язків, утворених окремими сегментами фізичного середовища. Логічна топологія - це конфігурація інформаційних потоків в мережі.
Найбільш поширеними фізичними топологіями локальних мереж є "загальна шина", "зірка", "ієрархічна зірка" та "кільце".
При топології "загальна шина" пакет даних, який передається у фізичне середовище будь-яким комп’ютером, одночасно поступає на входи мережевих адаптерів всіх комп’ютерів, під’єднаних до цього середовища. Вводить цей пакет у свою пам’ять тільки той комп’ютер, який розпізнав у службовому полі пакету свою адресу. Цей тип топології характерний специфікацій технології Ethernet, які описують побудову мережі на основі коаксіальних кабелів.
При кільцевій топології дані передаються послідовно по кільцю від одного комп’ютера до іншого, а у свою пам’ять їх вводить той комп’ютер, якому вони призначені. По кільцевій топології будуються мережі Token Ring тa FDDI.
Топології типу "зірка " та "ієрархічна зірка "будуються за допомогою спеціальної комунікаційної апаратури, найчастіше - концентраторів і комутаторів. Цей тип топології є найбільш характерним для сімейства технологій Ethernet.
Комунікаційні пристрої локальних мереж відповідають стандартам конкретних базових технологій і підтримують передавання даних по конкретному фізичному середовищі. Вони призначені для здійснення комутації між вузлами мережі, відновлення якості електричних сигналів, збільшення діаметру мережі, фізичної та логічної структуризації локальних мереж.
Фізичну структуризацію здійснюють з метою збільшення її довжини та числа комп’ютерів за допомогою повторювачів і концентраторів. Фізична структуризація дозволяє не тільки збільшити число PC і довжину мережі, але й підвищує її надійність.
Логічну структуризацію виконують з метою підвищення продуктивності і безпеки даних шляхом розбиття єдиного для всієї мережі фізичного середовища на окремі сегменти за допомогою мостів, комутаторів і маршрутизаторів. Логічна структуризація дозволяє локалізувати трафіки окремих сегментів і забезпечує одночасний обмін даними між комп’ютерами в межах кожного сегменту. Логічна структуризація не тільки підвищує ефективність мережі, але і зменшує можливість несанкціонованого доступу до даних.
До основних апаратних комунікаційних засобів локальних мереж відносяться мережеві адаптери (карти), повторювачі, концентратори, мости, комутатори, шлюзи і маршрутизатори.
Мережеві адаптери призначені для під’єднання комп’ютерів до кабельної системи мережі і підтримують протоколи канального та фізичного рівня певної мережевої технології. Кожний мережевий адаптер має свою унікальну МАС-адресу, яка автоматично присвоюється комп’ютеру, який використовує цей адаптер.
Повторювач – це комунікаційний пристрій, який використовується для фізичного з’єднання двох сегментів фізичного середовища і відновлення якості (характеристик) електричних сигналів. Повторювач дозволяє збільшити діаметр мережі та виконати її фізичну структуризацію. Мережева технологія обмежує довжину сегментів, побудованих на конкретному фізичному середовищі. Використання повторювача дозволяє подвоїти довжину мережі, а також збільшити число під'єднаних до неї комп'ютерів
Концентратор (hub) –це багатопортовий повторювач призначений для фізичного з’єднання декількох сегментів мережі. З допомогою концентратора будують фізичну топологію типу "зірка". Інколи хабом називають тільки центральні концентратори, розміщені на верхньому ієрархічному рівні, а концентратори нижнього рівня називають багатопортовими повторювачами.
Фізична структуризація мережі з допомогою концентраторів дозволяє змінити структуру мережі, її топологію, збільшити діаметр та число під’єднаних до мережі комп’ютерів, покращити надійність передавання даних. Сучасні концентратори можуть відключати від мережі порти з некоректно працюючим комп’ютером.
Міст – це комунікаційний пристрій з вбудованим процесором, призначений для ізоляції трафіка однієї мережі (сегменту) від іншої на основі аналізу апаратної адреси отримувача пакетів інформації. Мережевий трафік – це інформаційний потік, тобто об’єм інформації, що передається по мережі одночасно і характеризує її завантаженість. Мережевий трафік складається з потоку пакетів, кожний з яких містить поле службової інформації та поле даних. Поле службової інформації обов’язково містить апаратні адреси отримувача і відправника пакету. Адресна таблиця моста містить інформацію про закріплені за сегментами мережі комп’ютери.
Міст пропускає в інший сегмент пакет, який поступив на його вхід тільки у тому випадку, якщо там знаходиться отримувач пакетів. Використання моста дозволило розбити мережу на два сегменти і локалізувати таким чином трафіки комп’ютерів, розміщених в різних сегментах. Це забезпечує підвищення продуктивності мережі та надійності передавання даних.
Комутатор (switch) – це високошвидкісний багатопортовий мультипроцесорний міст. Кожний порт комутатора керується окремим мікропроцесором, має свою буферну пам’ять та формує власну адресну таблицю. Пакет, який поступає в один з портів комутатора направляється тільки в той вихідний порт, в якому знаходиться адресат. Якщо вихідний порт зайнятий передавання іншої інформації, то пакет записується у буферну пам’ять та ставиться у чергу на вивід. Сучасні комутатори виконують цілий ряд додаткових функцій, направлених на підвищення продуктивності та надійності роботи мережі і захисту інформації. Комутатори 3-го рівня виконують протоколи мережевого рівня стеку комунікаційних протоколів і тому використовуються для ізоляції мережевого трафіку на основі аналізу ІР-адрес пакетів.
Шлюз (gateway)– це комунікаційний пристрій, який об’єднує мережі, побудовані за різними технологіями і з різними типами протоколів.
Маршрутизатор (router)- це багатофункціональний комунікаційний пристрій, який підтримує протоколи мережевого рівня і призначений для об’єднання як локальних, так і
глобальних мереж, побудованих за різними мережевими технологіями. В локальних мережах маршрутизатори використовують для їх структуризації шляхом поділу мереж, які використовують стек комунікаційних протоколів, на підмережі.
Приклад структури локальної мережі, побудованої за різними базовими технологіями з використанням концентраторів, комутаторів та маршрутизатора, приведений на рис. 2.
Особливості базових технологій локальних мереж
Ethernet
В даний час з вiдносно невеликих комп’ютерних мереж зi швидкiстю передачi до 10 Мбiт/с найбiльш поширеною є Ethernet. Ця мережа призначена для об’єднання робочих станцiй рiзних установ (банкiв, офiсiв i т.п.) в локальну мережу. Мережа характеризується низькою вартiстю, простотою наладки та експлуатацiї. Для даного типу мереж iснує достатньо великий набiр програмних та апаратних засобiв.
В якостi фiзичного середовища для даної мережi стандартом IЕЕЕ 802.3 визначенi два типи коаксiального кабеля, вита пара провiдникiв та оптоволоконний кабель. Вiдповiдно, розрiзняють чотири типи специфiкацiї середовища передачi: 10BASE5, 10BASE2, 10BASE-T i 10BASE-F. Однiєю з перших появилась специфiкацiя 10BASE5, яка визначає використання товстого коаксiального кабеля з дiаметром центрального мiдного провiдника 2,17 мм. Специфiкацiя 10BASE2 визначає використання тонкого коаксiального кабеля з дiаметром центрального провiдника 0,89 мм. Фiзичнi та електричнi характеристики кабеля впливають на такi параметри мережi, як далекiсть передачi по кабелю без повторювачiв, максимальне число станцiй, що пiдключенi до одного сегмента та iн. Щоб розрiзнити мережi на базi кабелiв цих типiв, в першому випадку говорять про мережу товста Ethernet, а в другому – тонка Ethernet.
В якостi магiстрального кабеля в системi 10BASE5 використовується кабель RG-11. Для системи 10BASE2 найчастiше використовують кабель RG-58A/U. Кабель RG-11 характеризується бiльшою надiйнiстю та завадостiйкiстю, однак його вартiсть суттєво вища вартостi кабеля RG-58A/U.
Максимальна довжина сегмента, тобто участка мережi без додаткових пiдсилювачiв (повторювачiв), для системи 10BASE5 складає 500 метрiв. До сегмента допускається пiдключення до 100 станцiй. На кiнцях сегмента розмiщуються термiнатори, що попереджають виникнення ефекту вiдбитої хвилi на кiнцi коаксiального кабеля. Термiнатор має такий же хвилевий опiр, як i коаксiальний кабель – 50 Ом. Для пiдключення станцiй до середовища передачi використовується спецiальний прийомопередавач (трансiвер) та адаптер. Довжина iнтерфейсного кабеля мiж адаптером i трансiвером може досягати 50 метрiв. Це дозволяє в достатньо великих межах мiняти мiсцеположення станцiй, не чiпаючи основний кабель, який прокладають вiд одного примiщення до iншого, як правило, в спецiальних монтажних коробах.
Для мереж системи 10BASE2 максимальна довжина сегмента складає 185 м, хоча деякi типи мережевих адаптерiв допускають збiльшення цього параметра до 200, а деякi, для адаптерiв 3СОМ – навiть до 300 метрiв. Максимальне число станцiй, що пiдключаються до сегмента, повинно бути не бiльше 30. Пiдключення станцiї здiйснюється за допомогою Т- i BNC-конекторiв з хвилевим опором 50 Ом. Т-конектор являє собою невеликий трiйник, який однiєю стороною пiдключається до мережевого адаптера, а двома iншими через BNC-конектори – до коаксiального кабеля. Термiнатор використовується для поглинання сигналiв на кiнцях коаксiального кабеля та попередження ефекту вiдбитої хвилi. Один з термiнаторiв (але не обидва) повинен бути заземленим. Iнакше мережа буде працювати нестабiльно.
В загальному, за рахунок використання вiдносно дешевого кабеля та вiдсутностi трансiверiв, вартiсть мережi Ethernet 10BASE2 є нижчою в порiвняннi з мережею Ethernet 10BASE5, у зв’язку з чим за нею закрiпилась назва CheapNet (дешева мережа).
Використовуючи спецiальнi повторювачi (репiтери), можна об’єднати мiж собою до п’яти сегментiв мережi. В цьому випадку максимальна довжина мережi Ethernet 10BASE5 складає 2,5 км, а максимальна довжина мережi Ethernet 10BASE2 – 1 км. Репiтери можуть розташовуватись на довiльному участку сегмента, утворюючи мережi рiзної кофiгурацiї – лiнiйної та розгалуженої.
Бiльше того, повторювачi дозволяють об’єднати мережi з товстим i тонким кабелем. В даний час появились багатопортовi повторювачi, якi дозволяють об’єднати декiлька сегментiв у виглядi зiркоподiбної структури. Таким чином, за допомогою повторювачiв може бути реалiзована топологiя локальної комп’ютерної мережi, близька до оптимальної.
Вдосконалення мережевих засобiв, i в першу чергу адаптерiв, дозволило широко використати витi пари провiдникiв в якостi середовища передачi локальних комп’ютерних мереж. Так, в рамках мережi Ethernet розроблена специфiкацiя 10BASE-Т, яка визначає використання в якостi середовища передачi витої пари провiдникiв категорiї 3 i довжиною кабеля до 100 метрiв. Основним структурним елементом мережi є концентратор (Hub), до якого радiальним чином пiдключаються робочi станцiї. Використовуючи декiлька концентраторiв, можна побудувати мережу достатньо складної кофiгурацiї.
Дальше пiдвищення ефективностi мереж Ethernet пов’язане з використанням комутуючих концентраторiв (switching hub), якi на вiдмiну вiд звичайних (ретранслюючих) концентраторiв дозволяють розглядати сегменти мережi в якостi окремих мереж, зв’язаних разом через iнтерфейс комутацiї пакетiв. Комутуючий концентратор обладнаний двома буферами на кожний комутований порт: для пакетiв, що приймаються, i пакетiв, що передаються. Завдяки цьому комутуючий концентратор працює аналогiчно вузлу комутацiї пакетiв – приймає i передає пакети одночасно мiж рiзними парами абонентiв. Це, поряд iз збiльшенням продуктивностi, дозволяє уникнути зiткнень пакетiв (колiзiй). Комп’ютернi мережi, що використовують подiбну технологiю, отримали назву Switch Ethernet.
Також новим технологiчним напрямком розвитку мереж Ethernet є оптоволоконна мережа Ethernet 10BASE-F зi швидкiстю передачi 10 Мбiт/с. В якостi середовища передачi використовується 50- та 100-мiкронний оптоволоконний кабель. Мережа характеризується зiркоподiбною топологiєю, яка пiдтримується за допомогою оптоволоконних концентраторiв. Максимальна довжина одного променя (сегмента) складає 2100 метрiв.
Fast Ethernet
Мережа Fast Ethernet є подальшим розвитком мережі Ethernet за рахунок збільшення у 10 разів частоти швидкості передачі. При цьому основні аспекти побудови мережі Ethernet залишилися незмінними. Насамперед це стосується механізму (методу) доступу і формату кадру. Основні відмінності спостерігаються на фізичному рівні і пов'язані з використовува ним передавальним середовищем.
Згідно із стандартом IEEE 802.3u, прийнятим 1995 року, для технології Fast Ethernet за лежності від застосовуваного кабелю визначено такі три найменування: 100Base-TX і 100Base-T4 — для витої пари провідників і 100Base-FX — для оптоволоконного кабелю.
У системі 100Base-TX використовуються дві пари проводів: одна для передачі, друга-для прийому даних. Специфікація стандарту на фізичне середовище передачі даних ANSI TP-PMD, на якому грунтується застосування витої пари в 100Base-TX, допускає викорис тання неекранованої (UTP) і екранованої (STP) витих пар категорії 5.
Найпоширенішим середовищем є неекранована вита пара. У цьому кабелі пари провід ників мають бути завиті уздовж усього кабелю, за винятком його країв, де кабель підключається до роз'ємів. Довжина невитої ділянки не повинна перевищувати 1-1,5 см. Довжина сегментів мережі 100Base-TX на кабелі UTP категорії 5 з хвильовим опором 100 Ом не по винна перевищувати 100 м. Це обмеження зумовлене допустимим часом затримки поши рення сигналу в передавальному середовищ і є досить жорстким. З метою зниження впливу перешкод використовується біполярна передача: по одному з проводів передається позити вний, по другому — негативний потенціал. На відміну від стандарту ANSI TP-PMD у 100Base-TX використовується така ж розпайка, як і в 10Base-T. Це дозволяє заміняти інтер-фейсні плати без перепаювання або заміни кабелю.
Стандартом 100Base-TX передбачене використання екранованої витої пари з хвильовим опором 150 Ом і стандартних дев'яти штиркових конвекторів D-типу.
Специфікацією 100Base-T4 також визначена довжина кабелю: до 100 м. При цьому до пускається використання кабелів UTP категорій 3, 4 і 5, проте рекомендується використання кабелю категорії 5. З чотирьох пар, що використовуються, дві призначені для односпрямо-ваної передачі, а дві інші — для двоспрямованої передачі. Пари позначаються таким чином:
• ТХ — для односпрямованої передачі даних; RX — для односпрямованого прийому;
• ВІ — інші дві пари для обміну даними в обох напрямках.
З метою зниження рівня перешкод при підключенні кабелю 100Base-T4 необхідно дотримуватися правила перехресного з'єднання пар провідників. Обидві специфікації обмежують діаметр мережі (максимальна відстань між будь-якими двома абонентами) величиною 200 м.
Специфікація на оптоволоконний інтерфейс 100Base-FX визначає довжину сегмента до 100 м, проте допустимий діаметр мережі дорівнює 412 м. За специфікацією 100Base-FX для кожного з'єднання необхідний двожильний багатомодовий оптоволоконний кабель, сигнал у якому передається одним волокном, а приймається другим. Ці волокна мають перехресне з'єднання і тому позначаються як RX і ТХ. Існує багато видів волоконно-оптичних кабелів, від простих двоволоконних до спеціальних багатоволоконних. Найчастіше в сегментах 100Base-FX використовується багатомодовий кабель MMF з оптоволокном товщиною 62,5 мікрона і зовнішньою ізоляцією завтовшки 125 мікрон і позначається як 62,5/125.
Мережi з маркерним методом доступу (IЕЕЕ 802.4)
Однiєю з перших локальних мереж з маркерним методом доступу була мережа ArcNet фiрми Datapoint. Швидкiсть передачi iнформацiї по сучасних поняттях вiдносно невисока – 2,5 Мбiт/с, однак остання розробка мережi – ArcNet Plus працює на швидкостi 20 Мбiт/сек. Вважається, що на основi ArcNet був розроблений стандарт IЕЕЕ 802.4, однак мiж ними iснує достатньо багато вiдмiнностей. Розглянемо мережi стандарту IЕЕЕ 802.4. Цi мережi, як i ArcNet, використовують маркерний метод доступу в рамках шинної топологiї. Доступ здiйснюється за допомогою неперервної передачi кадра маркера певного формату. Передача маркера вiдбувається вiд однiєї станцiї до iншої в порядку зменшення їх логiчних адрес. Станцiя з найменшою адресою циклiчно передає кадр маркера станцiї з найбiльшою адресою, тим самим замикаючи логiчне кiльце передачi маркера. Станцiя, яка одержує маркер вiд iншої станцiї, вiдносно неї називається наступником. Вiдповiдно, станцiя, вiд якої поступає маркер, називається попередником. Слiд зауважити, що послiдовнiсть розмiщення станцiй в логiчному кiльцi не обов’язково повинна вiдповiдати послiдовностi їх фiзичного розмiщення на шинi.
Залежно вiд використовуваних мережевих засобiв може бути реалiзована рiзна топологiя мережi: лiнiйна, зiркоподiбна або деревовидна. Основною областю використання мереж стандарту IЕЕЕ 802.4 є сфера виробничих мереж, де ставляться жорсткi вимоги до мережевого трафiка. В першу чергу сюди вiдносяться мережi крупних машинобудiвних заводiв.
Token Ring
З кiльцевих мереж з маркерним методом доступу найпоширенiшою є мережа Token Ring. Ця мережа розроблена фiрмою IВМ. Популярнiсть Token Ring, мабуть, така ж, якi Ethernet. Фiрма IВМ провела велику роботу по стандартизацiї мережi Token Ring, в результатi чого вона була прийнята спочатку в якостi стандарта IЕЕЕ 802.5, а пiзнiше й мiжнародного стандарта ISO/DIS 8802/5. Стандартом визначена швидкiсть передачi 4 Мбiт/с. В даний час використовуються мережi зi швидкiстю 16 Мбiт/с.
Мережа FDDI
Свою назву мережі FDDI одержали від Fiber distributed data interface (Оптоволоконный інтерфейс розподілених даних). З метою широкого впровадження високошвидкісних кана лів передачі даних у 1985 р. комітетом ХЗТ9.5 Американського інституту національних стандартів (ANSI) був розроблений стандарт на оптоволоконний інтерфейс розподілених даних. Хоча цей стандарт офіційно називається стандартом ANSI ХЗТ9.5, за ним закріпила ся назва FDDI. Згодом стандарт FDDI був прийнятий як міжнародний стандарт ISO 9314.3 метою підвищення ефективності передачі цифрових, звукових і відео даних реального часу в 1986 р. розробили стандарт FDDI II.
Слід підкреслити, що основна увага при розробленні стандарту приділялася питанням підвищення продуктивності і надійності мережі. Перше завдання вирішувалося за рахунок використання високошвидкісних (100 Мбіт/с) оптоволоконних каналів передачі даних і удосконалених протоколів доступу до передавального середовища. Так, на відміну від Ethernet, тут застосовується детермінований метод доступу, який виключає можливість конфліктів. У свою чергу, мережі FDDI застосовується більш ефективний, порівняно із ста ндартом IEEE 802.5, метод передачі даних, званий раннім звільненням маркера — ETR (Early token Release). У мережі Token Ring маркер передається після підтвердження одер жання даних, а в мережі FDDI станція, що передала дані, звільняє маркер, не чекаючи пове рнення свого кадру даних. Маркер надходить до наступної станції, дозволяючи їй передава ти інформацію. Тобто у мережі FDDI одночасно може циркулювати декілька пакетів даних, переданих різними станціями.
Висока надійність мережі забезпечується здатністю мережі до динамічної реконфігурації своєї структури за рахунок використання подвійного кільця передачі даних і спе ціальних процедур керування конфігурацією. Конфігурація змінюється шляхом обходжен ня або ізоляції несправної ділянки мережі. Для реалізації цих можливостей визначається два типи станцій (адаптерів):
• одинарна станція (Single station) — станція з одним портом вводу-виводу для підключення оптоволоконного кабелю, за допомогою якого може бути утворене тільки одне кільце;
• подвійна станція (Dual station) — станція з двома портами вводу-виводу оптоволоконно го каналу зв'язку, за допомогою яких утворюється два кільцевих тракти передачі сигналів.
Як правило, подвійні станції використовуються для утворення магістрального тракту передачі даних, а одинарні — для радіального підключення абонентських систем (комп'ю терів).
У FDDI широко використовуються концентратори, які, як і станції, можуть бути з одним або з двома портами вводу-виводу для підключення до магістрального каналу. Подвійні концентратори використовуються на магістральній ділянці мережі, а одинарні концентрато ри підтримують деревоподібну структуру мережі. Підключення абонентських систем до концентраторів може здійснюватись як за допомогою оптоволоконних каналів, так і за до помогою витих пар провідників. У першому випадку проміжною ланкою виступають оди нарні станції. В другому випадку — спеціальний адаптер, подібний до адаптера мережі ста ндарту IEEE 802.5. Широкий набір пристроїв різних типів дозволяє підтримувати мережеві структури з різною топологією, від простої кільцевої до складної деревовидно-кільцевої.
Як і більшість стандартів на локальні комп'ютерні мережі, FDDI визначає два нижніх рі вні еталонної моделі OSI. На підрівні LLC FDDI використовує стандарт ІЕЕЕ-802.2, що за безпечує сумісність мережі цього типу з іншими локальними мережами. На підрівні МАС FDDI можна розглядати як подальший розвиток стандарту ІЕЕЕ-802.5 на шляху підвищення ефективності використання передавального середовища і розширення функціональних мо жливостей передачі інформації. При цьому факультативні можливості стандарту ІЕЕЕ-802.5 з організації багаторівневої пріоритетної схеми керування доступом і режим раннього зві льнення маркера переведені до розряду обов'язкових.
Стандартом визначено два режими передачі даних: синхронний і асинхронний. У син хронному режимі станція при кожному надходженні маркера може передавати дані упродовж певного часу, незалежно від часу появи маркера. Цей режим звичайно використовується для додатків, чутливих до часових затримок, наприклад у системах опе ративного керування та ін.
В асинхронному режимі тривалість передачі інформації пов'язана з приходом маркера і не може продовжуватися довше визначеного часу. Якщо до зазначеного моменту часу мар кер не з'явився, передача асинхронних даних взагалі не провадиться. В асинхронному ре жимі додатково встановлюється декілька (до семи) рівнів пріоритету, для кожного з яких установлюється свій граничний час передачі інформації.
100VG-AnyLAN
Мережа 100VG-AnyLAN являє собою локальну комп’ютерну мережу деревовидної топологiї. В якостi промiжних вузлiв мережi використовуються концентратори, а кiнцевими вузлами є робочi станцiї та сервери.
Для пiдтримання багаторiвневої структури концентратори оснащуються портами двох видiв:
порти нисхiдних зв’язкiв – використовуються для пiдключення пристроїв, що лежать нижче рiвнiв, до яких можуть пiдключатись як кiнцевi вузли, так i концентратори;
порт висхiдного зв’язку – призначений для пiдключення до концентратора бiльш високого рiвня.
На фiзичному рiвнi технологiя мережi 100VG-AnyLAN пiдтримує стандарти, прийнятi в мережах Ethernet 10Base-T Token i Ring, що забезпечує можливiсть експлуатацiї iснуючих кабельних iнфраструктур даних мереж.
В тому числi, в якостi середовища передачi використовуються:
неекранований кабель категорiї 3, 4 i 5 (чотири витих пари);
екранований кабель (двi витi пари);
оптоволоконний кабель.
Канальний рiвень складається з пiдрiвнiв:
управлiння логiчним каналом;
управлiння доступом до середовища.
Основна вiдмiннiсть мережi 100VG-AnyLAN вiд iнших локальних комп’ютерних мереж полягає в методi доступу, в якостi якого використовується централiзований метод опитування, так званий протокол прiорiтетiв запитiв – DDP (Demand Priority Protocol). Перевага методiв опитування в порiвняннi з множинним методом доступу полягає у вiдсутностi колiзiй. В свою чергу, порiвняно з маркерним методом доступу, за рахунок виключення затримок на обертання маркера можна досягнути суттєвого скорочення часу доступу.
Типи мереж:
Не дивлячись на те, що всі мережі мають певну схожість вони розділяються на два типи:
однорангові;
на основі виділеного сервера.
Відмінності між одноранговими мережами і мережами на основі виділеного сервера принципові, оскільки зумовлюють різні можливості цих мереж. Вибір типу мережі залежить від багатьох чинників:
розміру підприємства;
необхідного ступеня безпеки;
виду бізнесу;
доступності адміністративної підтримки;
об'єму мережевого трафіку
потреби мережевих користувачів;
рівня фінансування.
Однорангові мережі. У одноранговій мережі всі комп'ютери равноправньї: немає ієрархії серед комп'ютерів і немає виділеного сервера. Звичайно кожен комп'ютер функціонує і як клієнт і як сервер, інакше кажучи, немає окремого комп'ютера, відповідального за всю мережу. Користувачі самі вирішують, які дані на своєму комп'ютері зробити доступними по мережі.
Однорангові мережі
16.01.2013 12:01-
Ділись своїми роботами та отримуй миттєві бонуси!
0%
Оголошення від адміністратора