Подякувати Студентському архіву довільною сумою
Admin
26.02.2023 12:38
Дякуємо, що користуєтесь нашим архівом!
Проектування комп’ютерної корпоративної мережі
Інформація про навчальний заклад
ВУЗ:
Національний університет Львівська політехніка
Інститут:
Інститут комп’ютерних технологій, автоматики та метрології
Факультет:
УІ
Кафедра:
Кафедра захисту інформації
Інформація про роботу
Рік:
2016
Тип роботи:
Курсова робота
Предмет:
Комп’ютерні мережі та комунікації
Група:
УІ 31
Варіант:
5
Частина тексту файла (без зображень, графіків і формул):
МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ ТА НАУКИ УКРАЇНИ
НАЦІОНАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ ”ЛЬВІВСЬКА ПОЛІТЕХНІКА”
кафедра ЗІ
Курсова робота
з курсу:
“ Комп`ютерні мережі”
на тему:
«Проектування комп’ютерної корпоративної мережі»
Зміст
Мета та завдання курсового проектування 3
Технічне завдання 3
Вступ 4
1. Огляд основних технологій локальних та глобальних комп’ютерних мереж. 4
Локальні комп’ютерні мережі 5
Технологія Ethernet 6
Технологія ISDN 9
Технологія FDDI 10
Технологія Token Ring 12
Глобальні комп’ютерні мережі 13
Технології цифрових абонованих ліній 14
Технологія Frame relay 16
2. Розроблення загальної структури корпоративної комп’ютерної мережі. 17
3. Розроблення локальної мережі кампусу головного підрозділу організації. 19
4. Структуризація IP-мережі головного підрозділу. 20
5. Розроблення структурованої кабельної системи центрального будинку кампусу. 22
Висновок 24
Додаток 1 25
Додаток 2 26
Список використаної літератури 27
Мета та завдання курсового проектування
Мета курсового проектування:
закріплення та узагальнення знань, набутих у процесі прослуховування лекцій, виконання лабораторних робіт, самостійного вивчення теоретичного матеріалу навчальної дисципліни;
оволодіння практичними навиками у галузі розробки корпоративних комп’ютерних мереж (ККМ).
Завдання курсового проектування:
- навчитися розробляти структуру ККМ згідно з поставленим ТЗ;
вибирати технологію для побудови корпоративної мережі;
вибирати для корпоративної мережі необхідне термінальне обладнання, канали зв’язку з апаратурою передавання даних, мережеву операційну систему та стек комунікаційних протоколів;
виконувати структуризацію ІР-мережі, визначати маску та унікальні ідентифікатори підмереж, ідентифікатори хостів в підмережі;
визначати основні характеристики мережі передавання даних.
Технічне завдання
Спроектувати ККМ організації (навчального закладу, проектного інституту, банку, заводу та інш.), яка повинна забезпечити своїм користувачам наступні послуги:
доступ до розподілених інформаційних, програмних та технічних ресурсів;
передавання мультимедійного трафіку;
проведення аудіо- та відеоконференцій;
вихід у мережу Internet;
використання корпоративних та публічних Web-, FTP- і E-mail-серверів;
захист від несанкціонованого доступу.
При виконанні курсового проекту необхідно:
розробити структуру корпоративної мережі, до складу якої входить локальна мережа головного підрозділу та локальні мережі географічно віддалених філій;
вибрати та обгрунтувати технології для побудови мережі кампусу головного підрозділу (Ethernet, Fast Ethernet, Gigabit Ethernet, Token Ring, FDDI та ін.);
вибрати та обгрунтувати мережу доступу до віддалених філій (КТЗНК, ISDN, X.25, Internet та ін.);
обгрунтувати вибір для мережі головного підрозділу необхідного комунікаційного обладнання, мережевої операційної системи та стеку комунікаційних протоколів ТСР/ІР;
розробити структурну схему мережі головного підрозділу;
виконати структуризацію ІР-мережі головного підрозділу, визначити маску та унікальні ідентифікатори підмереж, ідентифікатори хостів в підмережах;
Вихідні дані для проектування:
а) число будинків у кампусі ККМ - 3;
б) для мережі головного підрозділу регіональним Internet-провайдером виділена ІР-адреса 162.0.ХХ(71).0 із заданою Вами маскою змінної величини, де ХХ - дві останні цифри залікової книжки виконавця проекту;
в) при проектуванні ККМ використати ІР-адресу Вашого варіанту ЛР №6 з діапазону intranet-адрес 10.32.0.0 ( 10.159.255.255;
г) у головному будинку корпорації розмістити обладнання 4 відділів та задіяти мережі та підмережі, розроблені згідно попереднього індивідуального завдання (ЛР №6);
д) число хостів мережі головного будинку взяти зі завдання ЛР №7.
Вступ
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, 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.
В залежності від поставленого завдання і цілі, методи створення локальної мережі підприємства (корпоративної мережі) можуть бути різними. Найчастіше саме комбінація різних технологічних рішень дозволяє досягти оптимального рішення. У кожного із методів є свої переваги і недоліки.
При проектуванні мережі потрібно забезпечити доступ користувачів до усіх розподілених ресурсів в межах їх прав. Для забезпечення інформаційної безпеки організації потрібно розмежувати доступ користувачів на рівні відділів, в залежності від виконуваної роботи, дозволити або заборонити доступ до мережі Internet, посилити безпеку та контроль за несанкціонованим доступом.
Від правильно спроектованої та реалізованої корпоративної мережі, вибору надійного обладнання напряму залежить працездатність інформаційної системи вцілому, можливість її ефективної та довготривалої експлуатації, модернізації і адаптації до зміни завдань.
Сучасні корпоративні мережі припускають не тільки новий рівень пропускної здатності й готовності, але й підтримку якості сервісу для забезпечення передачі відео- і аудіо-трафіку, підтримку віртуальних приватних мереж і високу надійність. Вони забезпечують підтримку бездротового доступу, забезпечують високий ступінь готовності й необхідні рівні сервісу залежно від використовуваних додатків.
Огляд основних технологій локальних та глобальних комп’ютерних мереж.
Мережі передавання даних класифікуються за такими ознаками:
принципом побудови: глобальні, локалані, мережі кампусу;
місцем використанням: міські, регіональні, корпоративні;
видом ліній зв’язку: дротові, кабельні, безпровідні наземного і супутникового зв’язку;
способом передавання інформації: аналогові; цифрові;
числом каналів: одноканальні, багатоканальні;
режимом передавання даних: симплексні, напівдуплексні, дуплексні;
методом комутації абонентів: з комутацією каналів, з комутацією пакетів, з комутацією повідомлень.
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.
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. (рис.5.1.1). 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.
Регіональні мережі обслуговують абонентів в межах певного густонаселеного регіону, на території якого можуть знаходитися декілька населених пунктів. До їх складу можуть входити декілька побудованих за різними технологіями MAN та WAN.
Міські мережі (MAN) об’єднують різні LAN , персональні комп’ютери та інші термінальні пристрої у масштабах міста і забезпечують їм вихід у глобальні мережі. Такі мережі можуть забезпечувати проведення відеоконференцій та здійснювати інтегровану передачу голосу і тексту.
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.
Об’єднана мережа– це сукупність декількох мереж, об’єднаних спеціальними комунікаційними пристроями, які підтримують протоколи мережевого рівня. До складу об’єднаної мережі входять як локальні, так і глобальні мережі, побудовані за різними технологіями. Об’єднану мережу ще називають великою, складеною або internet-мережею. Прикладом об’єднаної мережі є загально відома Internet-мережа, яка використовує стек комунікаційних протоколів ТСР/ІР і охоплює практично всю земну кулю.
Мережі відділів – це мережі, які використовуються порівняно невеликою групою користувачів, що працюють в одному відділі підприємства (рис.5.1.3). Головною метою мережі відділу є розділення локальних ресурсів, таких як прикладні програми, дані, принтери, модеми. Зазвичай мережі відділів можуть мати один чи два файлових сервера і не більше тридцяти користовачів. Мережі відділів зазвичай створюються на основі якої-небудь однієї мережної технології – Ethernet, Token Ring, і т.д .
Локальні комп’ютерні мережі
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).
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".
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 компонентів локальних мереж відносяться:
комп’ютери;
програмне забезпечення мережі (мережеві операційні системи і мережеві додатки);
комунікаційне обладнання;
структуровані кабельні системи.
Найбільш поширеними базовими технологіями локальних мереж є Ethernet, Fast Ethernet, Token Ring, FDDI, 100VG та ін.
Формальними ознаками технологій побудови локальних комп’ютерних мереж є:
Метод доступу до фізичного середовища - процедура отримання права на передачу даних у фізичне середовище.
Формат повідомлень та алгоритми обміну ними.
Швидкість передавання даних.
Тип фізичного середовища, по якому передаються дані.
Топологія - спосіб з’єднання комп’ютерів між собою.
Максимальний діаметр мережі - віддаль між найбільш віддаленими комп’ютерами.
Максимальне число комп’ютерів.
Технологія Ethernet
Найбільше поширення серед стандартних мереж одержала мережа Ethernet. Уперше вона з'явилася в 1972 році (розроблювачем виступила відома фірма Xerox). Мережа виявилася досить вдалою, і внаслідок цього її в 1980 році підтримали такі найбільші компанії, як DEC й Intel (об'єднання цих компаній назвали DIX по перших буквах їхніх назв). Їхніми стараннями в 1985 році мережа Ethernet стала міжнародним стандартом, її прийняли найбільші міжнародні організації по стандартах: комітет 802 IEEE (Institute of Electrical and Electronic Engineers) і ECMA (European Computer Manufacturers Association).
Стандарт одержав назву IEEE 802.3 (по-англійському читається як "eight oh two dot three").
Технологія Ethernet останнім часом перестала бути лише технологією, що застосовується стосовується при побудові локальних (внутрішньооб’єктових) мереж.
Сучасний рівень технології охоплює мережі LAN, WAN та MAN.
Сучасне застосування технології Ethernet передбачає роботу на високих швидкостях 1 Гбіт/с, 10 Гбіт/с, використання оптичного волокна, безпосередній вихід на первинну мережу зв’язку, взаємодію технології Ethernet з іншими технологіями мережі доступу (наприклад DSL) та первинної мережі (наприклад SDH, WDM).
Спільним для всіх версій мережі Ethernet є немодульоване передавання даних та метод доступу CSMA/CD (Carrier Sense Mupltiple Access/Collision Detection) (множинний доступ з опитуванням несучої та вирішенням колізій).
Це означає, що в каналі зв’язку передаються не модульовані імпульсні сигнали. Середовище розповсюдження сигналу формує єдиний канал зв’язку, ресурси котрого використовуються одночасно всіма підключеними пристроями прикінцевого обладнання даних. Всі підключені пристрої отримують інформацію, що передається, одночасно. Право на передавання інформації має лише один комп’ютер (той, що почав передавання першим). Якщо кілька пристроїв починають передавання інформації одночасно, в каналі зв’язку виникає колізія. Сигнали від комп’ютерів, що почали передавання одночасно, гасять один одного.
Відстань, в межах якої протокол CSMA/CD працює коректно (дозволяє виявляти колізії), називають доменом (областю) виявлення колізій.
Технологія Ethernet використовує в якості середовища для передавання інформації на рівні локальної мережі:
Коаксіальна пара
Вита пара (симетрична пара)
Оптичне волокно
Проводи електричних (силових) ліній
Атмосфера (відкрите середовище) (радіо Ethernet; безпроводова оптика)
При використанні технології Ethernet на мережах зв’язку (мережа доступу, магістральна транспортна мережа, відомчі мережі), трафік Ethernet може передаватись за допомогою інших транспортних технологій (наприклад DSL; SDH).
У класичній мережі Ethernet застосовувався 50-омный коаксіальний кабель двох видів (товстий і тонкий). Однак останнім часом (з початку 90-х років) найбільше поширення одержала версія Ethernet, що використовує як середовище передачі кручені пари. Визначений також стандарт для застосування в мережі оптоволоконного кабелю. Для обліку цих змін у стандарт IEEE 802.3 були зроблені відповідні додавання. В 1995 році з'явився додатковий стандарт на більш швидку версію Ethernet, що працює на швидкості 100 Мбіт/с (так званий Fast Ethernet, стандарт IEEE 802.3u), що використовує як середовище передачі кручену пару або оптоволоконний кабель. В 1997 році з'явилася й версія на швидкості 1000 Мбіт/с (Gigabit Ethernet, стандарт IEEE 802.3z).
Крім стандартної топології шина усе ширше застосовуються топології типу пасивна зірка й пасивне дерево. При цьому передбачається використання репітерів і репітерних концентраторів, що з'єднують між собою різні частини (сегменти) мережі. У результаті може сформуватися деревоподібна структура на сегментах різних типів.
Як сегмент (частина мережі) може виступати класична шина або одиничний абонент. Для шинних сегментів використовується коаксіальний кабель, а для променів пасивної зірки (для приєднання до концентратора одиночних комп'ютерів) - кручена пара й оптоволоконний кабель. Головна вимога до отриманої в результаті топології - щоб у ній не було замкнутих шляхів (петель). Фактично виходить, що всі абоненти з'єднані у фізичну шину, тому що сигнал від кожного з них поширюється відразу в усі сторони й не повертається назад (як у кільці).
Максимальна довжина кабелю мережі в цілому (максимальний шлях сигналу) теоретично може досягати 6,5 кілометрів, але практично не перевищує 3,5 кілометрів.
У мережі Fast Ethernet не передбачена фізична топологія шина, використовується тільки пасивна зірка або пасивне дерево. До того ж в Fast Ethernet більш жорсткі вимоги до граничної довжини мережі. Адже при збільшенні в 10 разів швидкості передачі й збереженні формату пакета його мінімальна довжина стає в десять разів коротше. У такий спосіб в 10 разів зменшується припустима величина подвійного часу проходження сигналу по мережі (5,12 мкс проти 51,2 мкс в Ethernet).
Для передачі інформації в мережі Ethernet застосовується стандартний манчестерський код.
Доступ до мережі Ethernet здійснюється по випадковому методу CSMA/CD, що забезпечує рівноправність абонентів.
Довжина кадру Ethernet (тобто пакета без преамбули) повинна бути не менш 512 бітових інтервалів або 51,2 мкс (саме така гранична величина подвійного часу проходження в мережі). Передбачено індивідуальну, групову й широкомовну адресацію.
У пакет Ethernet входять наступні поля:
Преамбула складається з 8 байт, перші сім являють собою код 10101010, а останній байт - код 10101011. У стандарті IEEE 802.3 восьмий байт називається ознакою початку кадру (SFD - Start of Frame Delimiter) і утворює окреме поле пакета.
Адреси одержувача (приймача) і відправника (передавача) включають по 6 байт. Ці адресні поля обробляються апаратурами абонентів.
Поле керування (L/T - Length/Type) містить інформацію про довжину поля даних. Воно може також визначати тип використовуваного протоколу. Прийнято вважати, що якщо значення цього поля не більше 1500, то воно вказує на довжину поля даних. Якщо ж його значення більше 1500, то воно визначає тип кадру. Поле керування обробляється програмно.
Поле даних повинне містити в собі від 46 до 1500 байт даних. Якщо пакет повинен містити менш 46 байт даних, то поле даних доповнюється байтами заповнення. Відповідно до стандарту IEEE 802.3, у структурі пакета виділяється спеціальне поле заповнення (pad data - незначні дані), що може мати нульову довжину, коли даних досить (більше 46 байт).
Поле контрольної суми (FCS - Frame Check Sequence) містить 32-розрядну циклічну контрольну суму пакета (CRC) і служить для перевірки правильності передачі пакета.
Таким чином, мінімальна довжина кадру (пакета без преамбули) становить 64 байти (512 біт). Саме ця величина визначає максимально припустиму подвійну затримку поширення сигналу по мережі в 512 бітових інтервалів (51,2 мкс для Ethernet або 5,12 мкс для Fast Ethernet). Стандарт припускає, що преамбула може зменшуватися при проходженні пакета через різні мережні пристрої, тому вона не враховується. Максимальна довжина кадру дорівнює 1518 байтам (12144 біта, тобто 1214,4 мкс для Ethernet, 121,44 мкс для Fast Ethernet). Це важливо для вибору розміру буферної пам'яті мережного встаткування й для оцінки загальної завантаженості мережі.
Для мережі Ethernet, що працює на швидкості 10 Мбіт/с, стандарт визначає чотири основних типи сегментів мережі, орієнтованих на різні середовища передачі інформації:
10BASE5 (товстий коаксіальний кабель);
10BASE2 (тонкий коаксіальний кабель);
10BASE-T (кручена пара);
10BASE-FL (оптоволоконний кабель).
Найменування сегмента містить у собі три елементи: цифра "10" означає швидкість передачі 10 Мбіт/с, слово BASE - передачу в основній смузі частот (тобто без модуляції високочастотного сигналу), а останній елемент - припустиму довжину сегмента: "5" - 500 метрів, "2" - 200 метрів (точніше, 185 метрів) або тип лінії зв'язку: "Т" - кручена пари (від англійського "twisted-pair"), "F" - оптоволоконний кабель (від англійського "fiber optic").
Точно так само для мережі Ethernet, що працює на швидкості 100 Мбіт/с (Fast Ethernet) стандарт визначає три типи сегментів, що відрізняються типами середовища передачі:
100BASE-T4 (зчетверена кручена пари);
100BASE-TX (здвоєна кручена пари);
100BASE-FX (оптоволоконний кабель).
Тут цифра "100" означає швидкість передачі 100 Мбіт/с, буква "Т" - кручену пару, буква "F" - оптоволоконний кабель. Типи 100BASE-TX й 100BASE-FX іноді поєднують під ім'ям 100BASE-X, а 100BASE-T4 й 100BASE-TX - під ім'ям 100BASE-T.
При виборі типу середовища розповсюдження сигналу потрібно враховувати наступні чинники:
Вартість середовища розповсюдження
Вартість монтажу та обслуговування мережі для даного типу середовища
Швидкість передавання інформації
Захист інформації від несанкціонованого доступу.
Технологія ISDN
Назва мережі Integrated Services Digital Network (ISDN) (Цифрова мережа з інтегрованими послугами) відноситься до набору цифрових послуг. ISDN припускає оцифровування телефонної мережі для того, щоб голос, інформація, текст, графічні зображення, музика, відеосигнали і інші матеріальні джерела могли бути передані кінцевому користувачу по наявних телефонних дротах і одержані ними з одного терміналу кінцевого користувача.
Прихильники ISDN малюють картину мережі світового масштабу, багато в чому схожу на сьогоднішню телефонну мережу, за тим винятком, що в ній використовується передача цифрового сигналу і з'являються нові різноманітні послуги. ISDN є спробою стандартизувати абонентські послуги, інтерфейси користувач/мережа, мережеві і міжмережеві можливості. Стандартизація абонентських послуг є спробою гарантувати рівень сумісності в міжнародному масштабі. Стандартизація інтерфейсу користувач/мережа сприяє розробці і збуту на ринку цих інтерфейсів виробниками, що є третьою стороною, яка приймає участь. Стандартизація мережевих і міжмережевих можливостей допомагає в досягненні мети можливого об'єднання у світовому масштабі шляхом забезпечення легкості зв'язку мереж ISDN один з одним.
Застосування ISDN включають швидкодіючі системи обробки зображень, додаткові телефонні лінії в будинках, високошвидкісну передачу файлів і проведення відео конференцій. Передача голосу поза сумнівом стане популярною прикладною програмою для ISDN. Інтерфейси обміну забезпечують з'єднання між користувачами ISDN і самої ISDN і складаються з логічно групованих каналів, що надаються мережею або постачальником послуг: ISDN спроектована таким чином, що допускає передачу в одному фізичному з'єднанні декількох інформаційних потоків, і інтерфейси обміну ISDN дозволяють абонентам перемикатися між доступними службами (за запитом).
Стандарти ISDN визначають два інтерфейси обміну: BRI і PRI. Базовий інтерфейс обміну (Basic Rate Interface, BRI) складається з трьох окремих каналів - двох опорних каналів (bearer channel, або B-channel) і одного каналу даних. Кожен канал B має швидкість 64 кбит/с, а канал D - 16 кбит/с. Канал D використовується для сигналізації, наприклад передачі виклику і розриву зв'язку. Канали B призначаються для передачі даних, таких як оцифрований голос або двійкові дані. Первинний інтерфейс обміну (Primary Rate Interface, PRI) складається з 30 каналів B на 64 Кбіт/с і одному каналі D, також на 64 кбит/с. Як і у попередньому випадку, канали B призначені для передачі даних, а канал D - для службової інформації. Для PRI повинні орендувати лінію E-1 у 2,048 Мбіт/с від вашого офісу до центральної АТС. Час встановлення зв'язку складає всього від 1 до 3 секунд, дякуючи тому, що цифрова сигналізація по каналу D виключає повільний процес генерації і декодування тональних сигналів, а також необхідність узгодження параметрів зв'язку модемами. Крім того, канал D може використовуватися не тільки для передачі сигнальної інформації, але і для передачі даних телеметрії, електронної пошти і т.п. Багатошвидкісний ISDN припускає можливість об'єднання декількох каналів В, причому ці канали комутуються як одні.
В порівнянні з традиційними аналоговими мережами, ISDN має ряд переваг: економія часу завдяки швидкому з'єднанню між абонентами (менше 1 секунди усередині міста і не більше 10 секунд при міжміському виклику); два повноцінні міські номери по одній парі дротів, замість одного, як при аналоговому підключенні; можливість підключити до 8 різних пристроїв (комп'ютер, факс, телефон, відеотелефон і ін.), два, з яких можуть працювати одночасно; прекрасна якість зв'язку, відсутність переривань і сторонніх шумів на лінії; висока швидкість з'єднання з мережею Інтернет - гарантовані 128 Кбіт/с до провайдера, замість негарантованих при аналоговому підключенні 51200 Кбіт/с (в кращому разі); широкий спектр різних додаткових послуг (визначення номера зухвалого абонента (CLIP), мультиплексування абонентських номерів (MSN), МІНІ-АТС, переадресація по різних критеріях, 3-х стороння конференція і т.д.).
ISDN може працювати зі всіма типами інформації, включаючи голос, текст, зображення, аудіо- і відеоінформацію; ISDN дозволяє об'єднати комп'ютерні мережі компанії, що має розосереджені офіси як межах міста (дзвінок безкоштовний), так і за його межами (щохвилинна оплата за міжміський, з'єднання на вимогу - DDR) з гарантованою (на відміну від мережі "Інтернет") швидкістю 64 або 128 Кбіт/c; вартість ISDN-устаткування значно менша, ніж вартість модемів для виділених ліній.
Технологія FDDI
Мережа FDDI (від англійського Fiber Distributed Data Interface, оптоволоконий розподілений інтерфейс даних) - це одна з новітніх розробок стандартів локальних мереж. Стандарт FDDI був запропонований Американським національним інститутом стандартів ANSI (специфікація ANSI X3T9.5). Потім був прийнятий стандарт ISO 9314, що відповідає специфікаціям ANSI. Рівень стандартизації мережі досить високий. На відміну від інших стандартних локальних мереж, стандарт FDDI споконвічно орієнтувався на високу швидкість передачі (100 Мбіт/с) і на застосування найбільш перспективного оптоволоконого кабелю. Тому в цьому випадку розроблювачі не були стиснуті рамками старих стандартів, що орієнтувалися на низькі швидкості й електричний кабель. Вибір оптоволокна як середовища передачі визначив такі переваги нової мережі, як висока перешкодозахищеність, максимальна таємність передачі інформації й прекрасна гальванічна розв'язка абонентів. Висока швидкість передачі, що у випадку оптоволоконого кабелю досягається набагато простіше, дозволяє вирішувати багато завдань, недоступних менш швидкісним мережам, наприклад, передачу зображень у реальному масштабі часу. Крім того, оптоволоконий кабель легко вирішує проблему передачі даних на відстань декількох кілометрів без ретрансляції, що дозволяє будувати більші по розмірах мережі, що охоплюють навіть цілі міста й мають при цьому всі переваги локальних мереж (зокрема, низький рівень помилок). Все це визначило популярність мережі FDDI, хоча вона поширена ще не так широко, як Ethernet й Token-Ring.
За основу стандарту FDDI був узятий метод маркерного доступу, передбачений міжнародним стандартом IEEE 802.5 (Token-Ring). Несуттєві відмінності від цього стандарту визначаються необхідністю забезпечити високу швидкість передачі інформації на великі відстані. Топологія мережі FDDI - це кільце, найбільш підходяща топологія для оптоволоконого кабелю. У мережі застосовується два різнонаправлених оптоволоконих кабелі, один із яких звичайно перебуває в резерві, однак таке рішення дозволяє використати й повнодуплексну передачу інформації (одночасно у двох напрямках) з подвоєною ефективною швидкістю в 200 Мбіт/с (при цьому кожний із двох каналів працює на швидкості 100 Мбіт/с). Застосовується й зірково-кільцева топологія з концентраторами, включеними в кільце (як в Token-Ring).
Характерними особливостями технології FDDІ є:
Швидкість передавання даних - 100 Мбіт/сек;
Метод доступу до фізичного середовища - метод маркерного кільця;
Топологія - подвійне кільце;
Основне фізичне середовище – волокнисто-оптичний кабель;
Максимальна довжина мережі - 200 км (2 х 100 км);
Максимальне число вузлів - 500;
Відновлення роботи мережі шляхом її внутрішньої реконструкції за допомогою стандартних процедур.
Мережа FDDI будується на основі двох кілець на основі волоконно-оптичного кабелю, до яких під’єднуються робочі станції. Одне з кілець є основним, а друге - резервним. В нормальному режимі роботи для передавання даних використовується основне (первинне) кільце. Резервне (вторинне) кільце мережа використовує при обриві основного кабеля, або при виході з ладу однієї з робочих станцій. Використання двох кілець дозволило підвищити надійність роботи мережі FDDI і забезпечити автоматичне відновлення її роботи шляхом використання стандартних процедур.
Є також реалізація FDDI на електричному кабелі (CDDI - Copper Distributed Data Interface або TPDDI - Twisted Pair Distributed Data Interface). При цьому використовується кабель категорії 5 з розніманнями RJ-45. Максимальна відстань між абонентами в цьому випадку повинна бути не більше 100 метрів. Вартість устаткування мережі на електричному кабелі в кілька разів менше. Але ця версія мережі вже не має настільки очевидних переваг перед конкурентами, як споконвічна оптоволокона FDDI. Електричні версії FDDI стандартизовані набагато гірше оптоволоконих, тому сумісність устаткування різних виробників не гарантується.
Стандарт FDDI для досягнення високої гнучкості мережі передбачає включення в кільце абонентів двох типів:
Абоненти (станції) класу А (абоненти подвійного підключення, DAS - Dual-Attachment Stations) підключаються до обох (внутрішнього і зовнішнього) кілець мережі. При цьому реалізується можливість обміну зі швидкістю до 200 Мбіт/с або резервування кабелю мережі (при ушкодженні основного кабелю використовується резервний). Апаратура цього класу застосовується в самих критичних з погляду швидкодії частинах мережі.
Абоненти (станції) класу В (абоненти одинарного підключення, SAS - Single-Attachment Stations) підключаються тільки до одного (зовнішнього) кільця мережі. Вони більш прості й дешеві, у порівнянні з адаптерами класу А, але не мають їхніх можливостей. У мережу вони можуть включатися тільки через концентратор або обхідний комутатор, що відключає їх у випадку аварії.
FDDI визначає чотири типи портів абонентів:
Порт A призначений тільки для пристроїв подвійного підключення, його вхід підключається до первинного (зовнішнього) кільця, а вихід - до вторинного (внутрішнього) кільця.
Порт B призначений тільки для пристроїв подвійного підключення, його вхід підключається до вторинного (внутрішнього) кільця, а вихід - до первинного (зовнішнього) кільця. Порт A звичайно з'єднується з портом B, а порт В - з портом A.
Порт M (Master) призначений для концентраторів і з'єднує два концентратори між собою або концентратор з абонентом при одному кільці. Порт M як правило з'єднується з портом S.
Порт S (Slave) призначений тільки для пристроїв одинарного підключення (концентраторів й абонентів). Порт S звичайно з'єднується з портом M.
Стандарт FDDI передбачає також можливість реконфігурації мережі з метою збереження її працездатності у випадку ушкодження кабелю.
Крім абонентів (станцій) і концентраторів у мережі FDDI застосовуються обхідні комутатори (bypass switch). Обхідні комутатори включаються між абонентом і кільцем і дозволяють відключити абонента від кільця у випадку його несправності. Управляється обхідний комутатор електричним сигналом від абонента. Залежно від керуючого сигналу він або включає абонента в кільце або ж виключає його з кільця, замикаючи його на самого себе.
При використанні обхідних комутаторів необхідно враховувати додаткові загасання, внесені ними (близько 2,5 дб на один комутатор).
На відміну від методу доступу, пропонованого стандартом IEEE 802.5, в FDDI застосовується так називана множинна передача маркера. Якщо у випадку мережі Token-Ring новий (вільний) маркер передається абонентом тільки після повернення до нього його пакета, то в FDDI новий маркер передається абонентом відразу ж після закінчення передачі їм пакета (подібно тому, як це робиться при методі ETR у мережі Token-Ring). Послідовність дій тут наступна:
Абонент, що бажає передавати, чекає маркера, що йде за кожним пакетом.
Коли маркер прийшов, абонент видаляє його з мережі й передає свій пакет. Таким чином, у мережі може бути одночасно кілька пакетів, але тільки один маркер.
Відразу після передачі свого пакета абонент посилає новий маркер.
Абонент-одержувач, якому адресований пакет, копіює його з мережі й, зробивши позначку в полі статусу пакета, відправляє його далі по кільцю.
Одержавши назад по кільцю свій пакет, абонент знищує його. У поле статусу пакета він має інформацію про те, чи були помилки, і чи одержав пакет приймач.
У мережі FDDI не використається система пріоритетів і резервування, як в Token-Ring. Але передбачений механізм адаптивного планування навантаження.
Кожен абонент веде свій відлік часу, порівнюючи реальний час обігу маркера по кільцю (TRT - Token-Rotation Time) із заздалегідь установленим контрольним (операційним) часом його прибуття (T_OPR).
Якщо маркер повертається раніше, чим установлене T_OPR, то робиться вивід про те, що мережа завантажена мало, і, отже, абонент може передавати всю інформацію в асинхронному режимі, тобто незалежно від інших. Для цього абонент може використати весь часовий інтервал, що залишився (T_OPR -TRT).
Якщо ж маркер повертається пізніше, чим установлене T_OPR, то мережа завантажена сильно, і абонент може передавати тільки найважливішу інформацію протягом того інтервалу часу, що приділяється йому в синхронному режимі.
Величина T_OPR вибирається на етапі ініціалізації мережі всіма абонентами в процесі змагання.
Такий механізм дозволяє абонентам гнучко реагувати на завантаження мережі й автоматично підтримувати її на оптимальному рівні.
Для правильної роботи мережі затримка проходження сигналу по кільцю повинна бути обмежена. Так, у випадку максимальної довжини кільця 200 км і максимальній кількості абонентів 1000 повний час затримки не повинне перевищувати 1,617 мс.
Технологія Token Ring
Мережева технологія Token Ring характеризується детермінованим алгоритмом доступу до розподіленого середовища передавання даних, який базується на передачі станціям права на використання середовища в певному порядку. Це право передається за допомогою кадру спеціального формату, який називається маркером або токеном. Логічна топологія даної технології представляє собою кільце, в якому будь-яка станція завжди безпосередньо одержує дані від тієї станції, яка є попередньою в кільці.
Одержавши маркер, станція аналізує його і при відсутності в неї даних на передавання забезпечує його передачу до наступної станції. Станція, яка має дані на передавання, при одержані маркера знімає його з кільця, що дає їй право доступу до фізичного середовища і передавання своїх даних. Після того станція видає в кільце кадр даних установленого формату послідовно по бітам. Дані проходять по кільцю до станції призначення завжди в одному напрямку. Кадр містить у собі окрім поля даних поле адреси одержувача і поле адреси відправника. Усі станції кільця ретранслюють кадр побітно, як повторювачі. Якщо кадр проходить через станцію призначення, то, розпізнавши свою адресу, ця станція копіює кадр у свій внутрішній буфер і встановлює в кадр ознаку підтвердження приймання. Станція, що видала кадр даних в кільце, при його повторному одержанні з підтвердженням приймання знімає цей кадр із кільця і передає в мережу новий маркер для забезпечення можливості іншим станціям мережі передавати дані.
Час володіння станцією розподіленим середовищем у мережі Token Ring обмежується часом утримання маркера (token holding time), із плином якого станція зобов’язана припинити передавання власних даних (поточний кадр дозволяється завершити) і передати маркер дальше по кільцю. Час утримання маркера по замовчуванню становить 10 мс, протягом яких станція може встигнути передати один чи декілька кадрів у залежності від їх розміру.
Для контролю мережі одна зі станцій виконує роль активного монітора. Активний монітор вибирається під час ініціалізації кільця як станція з максимальним значенням МАС-адресу (номер мережевого адаптера станції). При виході активного монітора з ладу, процедура ініціалізації кільця повторюється і вибирається новий активний монітор. Активний монітор відповідає за наявність у мережі єдиної копії маркера. Якщо активний монітор не одержує маркер протягом певного проміжку часу (наприклад, 2.6с), то він породжує новий маркер.
Кожній робочій станції у кільці присвоєно певний пріоритет у керуванні маркером. Перші три біти маркера є бітами пріоритету. Станція, одержавши маркер, порівнює його пріоритет із своїм і у випадку збігу має право на передавання. Якщо ж станція має менший пріоритет, ніж маркер, тоді вона просто ретранслює його. Останні три біти маркера станція використовує для заявки про
30.12.2016 00:12-
Ділись своїми роботами та отримуй миттєві бонуси!
0%
Оголошення від адміністратора