Эволюция компьютеров (стр. 3 )

Часто администраторы сетей испытывают неудобства, из-за того, что количество централизовано выделенных им номеров сетей недостаточно для того, чтобы структурировать сеть надлежащим образом, например, разместить все слабо взаимодействующие компьютеры по разным сетям.

В такой ситуации возможны два пути. Первый из них связан с получением от NIC дополнительных номеров сетей. Второй способ, употребляющийся более часто, связан с использованием так называемых масок, которые позволяют разделять одну сеть на несколько сетей.

Маска - это число, двоичная запись которого содержит единицы в тех разрядах, которые должны интерпретироваться как номер сети.

Например, для стандартных классов сетей маски имеют следующие значения:

255.0.0.0 - маска для сети класса А,

255.255.0.0 - маска для сети класса В,

255.255.255.0 - маска для сети класса С.

Остальные сети являются резервными.

В масках, которые использует администратор для увеличения числа сетей, количество единиц в последовательности, определяющей границу номера сети, не обязательно должно быть кратным 8, чтобы повторять деление адреса на байты.

Пусть, например, маска имеет значение 255.255.). И пусть сеть имеет номер 129.44.), из которого видно, что она относится к классу В. После наложения маски на этот адрес число разрядов, интерпретируемых как номер сети, увеличилось с 16 до 18, то есть администратор получил возможность использовать вместо одного, централизованно заданного ему номера сети, четыре:

129.44.)

129.44.)

129.44.)

129.44.)

Например, IP-адрес 129.44.), который по стандартам IP задает номер сети 129.44.0.0 и номер узла 0.0.141.15, теперь, при использовании маски, будет интерпретироваться как пара: 129.44.128.0 - номер сети, 0номер узла.

Таким образом, установив новое значение маски, можно заставить маршрутизатор по-другому интерпретировать IP-адрес. При этом два дополнительных последних бита номера сети часто интерпретируются как номера подсетей.

17.Середовища передачі інформації. Характеристики, достоїнства, недоліки і області вживання коаксіальних кабелів.

Cреда передачи — физическая субстанция, по которой происходит передача электрических, электромеханических, оптических, радиосигналов, использующихся для переноса той или иной информации.

Среда передачи данных может быть естественной и искусственной. Естественная среда - это существующая в природе среда; чаще всего естественной средой для передачи сигналов является атмосфера Земли, но возможно также использование других сред - безвоздушного пространства, воды, грунта, корабельного корпуса и т. д. Соответственно под искусственными понимают среды, которые были специально изготовлены для использования в качестве среды передачи данных. Представителями искусственной среды являются, например, электрические и оптоволоконные (оптические) кабели.

К искусственной среде Физическая среда передачи данных (medium) может представлять собой кабель, то есть набор проводов, изоляционных и защитных оболочек и соединительных разъемов, а также земную атмосферу или космическое пространство, через которые распространяются электромагнитные волны.

В зависимости от среды передачи данных линии связи разделяются на следующие: проводные (воздушные);кабельные (медные и волоконно-оптические);радиоканалы наземной и спутниковой связи.

Коаксиальный кабель представляет собой два металлических проводника цилиндрической формы, расположенных один внутри другого так, что их оси совпадают. Пространство между ними заполнено изолирующим диэлектриком. Внешний проводник окружен непроводящей оболочкой, обеспечивающей защиту от воздействия окружающей среды.

Основными достоинствами коаксиальной линии являются следующие:

- отсутствие потерь на вихревые токи и джоулево тепло в окружающих металлических частях;

- минимальное мешающее влияние коаксиальной линии на соседние цепи и - - малая подверженность помехам извне;

- возможность передачи широкого спектра частот сигналов.

К недостаткам можно отнести малую защищенность от помех в области нижних частот (до 60 кГц).

Электромагнитное поле в коаксиальной линии заключено в пространстве между центральным и внешним проводниками. При передаче по коаксиальному кабелю высокочастотной энергии по проводникам текут переменные токи, которые благодаря скин-эффекту сосредоточены в тонком слое металла (единицы микрометров), причем толщина этого слоя уменьшается с ростом частоты сигнала. Ток, возбуждаемый источником сигнала, протекает по внутренней поверхности оплетки. Токи, создаваемые внешними источниками (помехи), протекают по наружной поверхности оплетки.

Основное назначение коаксиального кабеля — передача сигнала в различных областях техники: системы связи; вещательные сети; компьютерные сети; антенно-фидерные системы; АСУ и другие производственные и научно-исследовательские технические системы; системы дистанционного управления, измерения и контроля; системы сигнализации и автоматики; системы объективного контроля и видеонаблюдения; каналы связи различных радиоэлектронных устройств мобильных объектов (судов, летательных аппаратов и др.); внутриблочные и межблочные связи в составе радиоэлектронной аппаратуры; каналы связи в бытовой и любительской технике; военная техника и другие области специального применения.

18.Середовища передачі інформації. Характеристики, достоїнства, недоліки і області вживання кабелів на основі витих пар.

Cреда передачи — физическая субстанция, по которой происходит передача электрических, электромеханических, оптических, радиосигналов, использующихся для переноса той или иной информации.

Среда передачи данных может быть естественной и искусственной. Естественная среда - это существующая в природе среда; чаще всего естественной средой для передачи сигналов является атмосфера Земли, но возможно также использование других сред - безвоздушного пространства, воды, грунта, корабельного корпуса и т. д. Соответственно под искусственными понимают среды, которые были специально изготовлены для использования в качестве среды передачи данных. Представителями искусственной среды являются, например, электрические и оптоволоконные (оптические) кабели.

К искусственной среде Физическая среда передачи данных (medium) может представлять собой кабель, то есть набор проводов, изоляционных и защитных оболочек и соединительных разъемов, а также земную атмосферу или космическое пространство, через которые распространяются электромагнитные волны.

В зависимости от среды передачи данных линии связи разделяются на следующие: проводные (воздушные);кабельные (медные и волоконно-оптические);радиоканалы наземной и спутниковой связи.

Вита́я па́ра (англ. twisted pair) — вид кабеля связи, представляет собой одну или несколько пар изолированных проводников, скрученных между собой (с небольшим числом витков на единицу длины), покрытых пластиковой оболочкой. Свивание проводников производится с целью повышения связи проводников одной пары (электромагнитная помеха одинаково влияет на оба провода пары) и последующего уменьшения электромагнитных помех от внешних источников, а также взаимных наводок при передаче дифференциальных сигналов. Для снижения связи отдельных пар кабеля (периодического сближения проводников различных пар) в кабелях UTP категории 5 и выше провода пары свиваются с различным шагом. Витая пара — один из компонентов современных структурированных кабельных систем. Используется в телекоммуникациях и в компьютерных сетях в качестве сетевого носителя во многих технологиях, таких как Ethernet, Arcnet и Token ring. В настоящее время, благодаря своей дешевизне и лёгкости в монтаже, является самым распространённым решением для построения локальных сетей. Существует 2 схемы обжимки кабеля: прямой кабель и перекрёстный (кроссовер) кабель. Первая схема используется для соединения компьютера со свитчем/хабом, вторая для соединения 2 компьютеров напрямую и для соединения некоторых старых моделей хабов/свитчей (uplink порт).

Достоинства витой пары

Малая цена - Витая пара зачастую дешевле коаксиального кабеля, не говоря уж об оптиковолокне.

Гибкость - Благодаря высокой пластичности материала, витая пара гораздо удобнее для прокладки, особенно в городских условиях.

Простота эксплуатации - Несложная конструкция разъемов на конце неэкранируемых кабелей облегчает процесс их монтажа, эксплуатации и ремонта.

Использование разных технологий (Ethernet, Token Ring, стандартная телефония) - Универсальность структурированной кабельной системы (скс) на базе витой пары позволяет использовать как разнообразное оборудование, так и разные типы сетевых протоколов.

Удобство администрирования - Администрирование и обслуживание на основе витой пары требует меньше трудовых затрат, чем устаревших моделей, что экономит ваши средства.

Однако в мире не существует идеала. Не исключение здесь и витая пара. При всех достоинствах она имеет и ряд слабых мест, о которых важно помнить.

Недостатки витой пары

Уменьшение расстояний - Более сильное затухание сигнала, чем у коаксиального кабеля и низкая помехозащищенность сокращают длину линий связи на основе витых пар до 100 м.

Необходимость хаба - Похожая на звезду сеть на основе витой пары имеет в центре хаб. Им может служить концентратор, коммутатор или маршрутизатор. От него тянутся провода ко всем рабочим станциям. Приобретение головного центра требует определенных единовременных трат, которые, однако, быстро окупаются, благодаря сокращению текущих расходов.

19.Формат кадру MAC рівня на прикладі технології Ethernet.

Стандарт на технологию Ethernet, описанный в документе 802.3, дает описание единственного формата кадра МАС-уровня. Так как в кадр МАС-уровня должен вкладываться кадр уровня LLC, описанный в документе 802.2, то по стандартам IEEE в сети Ethernet может использоваться только единственный вариант кадра канального уровня, образованный комбинацией заголовков МАС и LLC подуровней. Тем не менее, на практике в сетях Ethernet на канальном уровне используются заголовки 4-х типов. Это связано с длительной историей развития технологии Ethernet до принятия стандартов IEEE 802, когда подуровень LLC не выделялся из общего протокола и, соответственно, заголовок LLC не применялся. Затем, после принятия стандартов IEEE и появления двух несовместимых форматов кадров канального уровня, была сделана попытка приведения этих форматов к некоторому общему знаменателю, что привело еще к одному варианту кадра.

Различия в форматах кадров могут иногда приводить к несовместимости аппаратуры, рассчитанной на работу только с одним стандартом, хотя большинство сетевых адаптеров, мостов и маршрутизаторов умеет работать со всеми используемыми на практике форматами кадров технологии Ethernet.

Первый бит MAC-адреса получателя называется битом I/G (Individual/Group, индивидуальный/групповой). Если он установлен в 0, то кадр послан определенной рабочей станции, если же он установлен в 1, кадр является широковещательным (поэтому этот бит называют также широковещательный бит). Если и все остальные биты адреса установлены в 1, то широковещательный кадр предназначен всем станциям, в противном случае мы имеем дело с групповой (mulicast) рассылкой кадра на выделенное подмножество станций. В адресе источника первый бит называется индикатором маршрута от источника (Source Route Indicator).

Три старших байта адреса называют защитным адресом (Burned in Adress, BIA) или уникальным идентификатором организации (Qrganizationally Unique Identifier, OUI). Этот идентификатор выдается каждому производителю оборудования.

Второй бит адреса определяет способ назначения адреса. Если он выставлен в 0, то адрес является централизовано или глобально администрируемым (Universally/ Globally Administrated). В этом случае сохраняется адрес, заданный производителем. Если же этот бит установлен в 1, то адрес является локально администрируемым (Locally Administrated Adress, LAA), т. е. текущий адрес заменяет адрес, установленный производителем.

20.Структура стека TCP/IP. Відповідність рівнів стека TCP/IP моделі взаємодії відкритих систем ISO/OSI.

Стек протоколов TCP/IP — набор сетевых протоколов, на которых базируется интернет. Обычно в стеке TCP/IP верхние 3 уровня (прикладной, представительный и сеансовый) модели OSI объединяют в один — прикладной. Поскольку в таком стеке не предусматривается унифицированный протокол передачи данных, функции по определению типа данных передаются приложению

В стеке TCP/IP определены четыре уровня. Каждый из них несет на себе некоторую долю нагрузки по решению основной задачи - организации надежной и производительной работы составной сети, части которой построены на основе разных сетевых технологий.

Уровень I Прикладной уровень

Уровень II Основной (транспортный) уровень

Уровень III Уровень межсетевого взаимодействия

Уровень IV Уровень сетевых интерфейсов

На рисунке это выглядит так:

Прикладной уровень объединяет все службы, представляемые системой пользовательским приложениям.

Основной уровень стека TCP/IP, называемый также транспортным - На этом уровне функционируют протокол управления передачей TCP и протокол дейтаграмм пользователя UDP.

Уровень межсетевого взаимодействия, или сетевой уровень - реализует концепцию передачи пакетов в режиме без установления соединений, то есть дейтаграммным способом.

Уровень сетевых интерфейсов - Протоколы этого уровня должны обеспечивать интеграцию в составную сеть других сетей, причем задача ставится так: сеть TCP/IP должна иметь средства включения в себя любой другой сети, какую бы внутреннюю технологию передачи данных эта сеть не использовала.

21.Достоїнства, недоліки, області вживання різних кодів в лінії зв'язку.

Кодирование передаваемой по сети информации имеет самое непосредственное отношение к соотношению максимально допустимой скорости передачи и пропускной способности используемой среды передачи. Например, при разных кодах предельная скорость передачи по одному и тому же кабелю может отличаться в два раза. От выбранного кода прямо зависят также сложность сетевой аппаратуры и надежность передачи информации.

Код NRZ (Non Return to Zero - без возврата к нулю) - это простейший код, представляющий собой практически обычный цифровой сигнал (правда, возможно преобразование на обратную полярность или изменение уровней, соответствующих нулю и единице). К несомненным достоинствам кода NRZ относятся его очень простая реализация (исходный сигнал не надо ни кодировать на передающем конце, ни декодировать на приемном конце), а также минимальная среди других кодов пропускная способность линии связи, требуемая при данной скорости передачи. Самый большой недостаток кода NRZ - это возможность потери синхронизации приемником при приеме слишком длинных блоков (пакетов) информации. Поэтому код NRZ используется только для передачи короткими пакетами (обычно до 1 Кбита).

Код RZ (Return to Zero - с возвратом к нулю) - этот трехуровневый код получил такое название потому, что после значащего уровня сигнала в первой половине передаваемого бита информации следует возврат к некоему «нулевому» уровню (например, к нулевому потенциалу). Переход к нему происходит в середине каждого бита. Логическому нулю, таким образом, соответствует положительный импульс, логической единице -отрицательный (или наоборот) в первой половине битового интервала. Особенностью кода RZ является то, что в центре бита всегда есть переход (положительный или отрицательный), следовательно, из этого кода приемник может выделить синхроимпульс (строб). В данном случае возможна временная привязка не только к началу пакета, как в случае кода NRZ, но и к каждому отдельному биту, поэтому потери синхронизации не произойдет при любой длине пакета. Такие коды, несущие в себе строб, получили название самосинхронизирующихся. Недостаток кода RZ состоит в том, что для него требуется вдвое большая полоса пропускания канала при той же скорости передачи по сравнению с NRZ. Код RZ применяется не только в сетях на основе электрического кабеля, но и в оптоволоконных сетях. Поскольку в них не существует положительных и отрицательных уровней сигнала, используется три уровня: отсутствие света, «средний» свет, «сильный» свет.

Код Манчестер-П, или манчестерский код, получил наибольшее распространение в локальных сетях. Он также относится к самосинхронизирующимся кодам, но в отличие от кода RZ имеет не три, а всего только два уровня, что способствует его лучшей помехозащищенности. Логическому нулю соответствует положительный переход в центре бита (то есть первая половина битового интервала - низкий уровень, вторая половина — высокий), а логической единице соответствует отрицательный переход в центре бита (или наоборот).Обязательное наличие перехода в центре бита позволяет приемнику кода Манчестер-П легко выделить из пришедшего сигнала синхросигнал, что дает возможность передавать информацию сколь угодно большими пакетами без потерь из-за рассинхронизации. Допустимое расхождение часов приемника и передатчика может достигать величины 25%. Как и в случае кода RZ, пропускная способность линии требуется в два раза выше, чем при использовании простейшего кода NRZ. Большое достоинство манчестерского кода — отсутствие постоянной составляющей в сигнале (половину времени сигнал положительный, другую половину - отрицательный). Это дает возможность применять для гальванической развязки импульсные трансформаторы. При этом не требуется дополнительного источника питания для линии связи (как в случае использования оптронной развязки), резко уменьшается влияние низкочастотных помех, которые не проходят через трансформатор, легко решается проблема согласования. Если же один из уровней сигнала в манчестерском коде нулевой (как, например, в сети Ethernet), то величина постоянной составляющей в течение передачи будет равна примерно половине амплитуды сигнала. Это позволяет легко фиксировать столкновения пакетов в сети (конфликт, коллизию) по отклонению величины постоянной составляющей за установленные пределы.

22.Поняття «відкрита система». Протокол. Інтерфейс. Стек протоколів.

Модель OSI, як це виходить з її назви (Open System Interconnection), описує взаємозв'язки відкритих систем. Що ж таке відкрита система?

У широкому значенні відкритою системою може бути названа будь-яка система (комп'ютер, обчислювальна мережа, ОС, програмний пакет, інші апаратні і програмні продукти), яка побудована відповідно до відкритих специфікацій.

Під терміном “специфікація” (в обчислювальній техніці) розуміють формалізований опис апаратних або програмних компонентів, способів їх функціонування, взаємодії з іншими компонентами, умов експлуатації, обмежень і особливих характеристик. Зрозуміло, що не всяка специфікація є стандартом. У свою чергу, під відкритими специфікаціями розуміються опубліковані, загальнодоступні специфікації, відповідні стандартам і прийняті в результаті досягнення згоди після всебічного обговорення всіма зацікавленими сторонами.

Використання при розробці систем відкритих специфікацій дозволяє третім сторонам розробляти для цих систем різні апаратні або програмні засоби розширення і модифікації, а також створювати програмно-апаратні комплекси з продуктів різних виробників.

Для реальних систем повна відвертість є недосяжним ідеалом. Як правило, навіть в системах, званих відкритими, цьому визначенню відповідають лише деякі частини, підтримуючі зовнішні інтерфейси. Наприклад, відвертість сімейства операційних систем Unix укладається, крім всього іншого, в наявності стандартизованого програмного інтерфейсу між ядром і додатками, що дозволяє легко перенести додатки з середи однієї версії Unix в середу іншої версії. Ще одним прикладом часткової відвертості є застосування в досить закритій операційній системі Novell NetWare відкритого інтерфейсу Open Driver Interface (ODI) для включення в систему драйверів мережевих адаптерів незалежних виробників. Чим більше відкритих специфікацій використано при розробці системи, тим більше відкритою вона є.

Модель OSI торкається тільки одного аспекту відкритості, а саме відкритість засобів взаємодії пристроїв, пов'язаних в обчислювальну мережу. Тут під відкритою системою розуміється мережевий пристрій, готовий взаємодіяти з іншими мережевими пристроями з використанням стандартних правил, що визначають формат, зміст і значення і повідомлень, що відправляються, що приймаються.

Якщо дві мережі побудовані з дотриманням принципів відкритості, то це дає наступні переваги:

-можливість побудови мережі з апаратних і програмних засобів різних виробників, що дотримуються одного і того ж стандарту;

-можливість безболісної заміни окремих компонентів мережі іншими, більш довершеними, що дозволяє мережі розвиватися з мінімальними витратами;

-можливість легкого сполучення однієї мережі з іншою;

простота освоєння і обслуговування мережі.

Яскравим прикладом відкритої системи є міжнародна мережа Internet. Ця мережа розвивалася відповідно повному до вимог, що пред'являються до відкритих систем. У розробці її стандартів брали участь тисячі фахівців-користувачів цієї мережі з різних університетів, наукових організацій і фірм-виробників обчислювальної апаратури і програмного забезпечення, працюючих в різних країнах. Сама назва стандартів, що визначають роботу мережі Internet Revest For Comments (RFC), що можна перевести як “запит на коментарі”, показує голосний і відкритий характер стандартів, що приймаються. У результаті мережа Internet зуміла об'єднати в собі саме різноманітне обладнання і програмне забезпечення величезного числа мереж, розкиданих по всьому світу.

Формалізовані правила, що визначають послідовність і формат повідомлень, якими обмінюються мережеві компоненти, лежачі на одному рівні, але в різних вузлах, називаються протоколом.

Модулі, що реалізовують протоколи сусідніх рівнів і що знаходяться в одному вузлі, також взаємодіють один з одним відповідно до чітко певних правил і за допомогою стандартизованих форматів повідомлень. Ці правила прийнято називати інтерфейсом. Інтерфейс визначає набір сервісів, що надається даним рівнем сусідньому рівню. У суті, протокол і інтерфейс виражають одне і те ж поняття, але традиційно в мережах за ними закріпили різні області дії: протоколи визначають правила взаємодії модулів одного рівня в різних вузлах, а інтерфейси модулів сусідніх рівнів в одному вузлі.

Кошти кожного рівня повинні відпрацьовувати, по-перше, свій власний протокол, а по-друге, інтерфейси з сусідніми рівнями.

Ієрархічно організований набір протоколів, достатній для організації взаємодії вузлів в мережі, називається стеком комунікаційних протоколів.

Комунікаційні протоколи можуть бути реалізовані як програмно, так і апаратно. Протоколи нижніх рівнів часто реалізовуються комбінацією програмних і апаратних засобів, а протоколи верхніх рівнів як правило, чисто програмними засобами.

23.Апаратура комп’ютерних мереж. Призначення і функції термінаторів, репітерів, мостів, маршрутизаторів, що погоджують.

Аппаратура локальных сетей обеспечивает реальную связь между абонентами. Выбор аппаратуры имеет важнейшее значение на этапе проектирования сети, так как стоимость аппаратуры составляет наиболее существенную часть от стоимости сети в целом, а замена аппаратуры связана не только с дополнительными расходами, но зачастую и с трудоемкими работами. К аппаратуре локальных сетей относятся:

- кабели для передачи информации;

- разъемы для присоединения кабелей;

- согласующие терминаторы;

- сетевые адаптеры;

- репитеры;

- трансиверы;

- концентраторы;

- мосты;

- маршрутизаторы;

- шлюзы.

Терминатор (заглушка)-устройство которое препятствует поглощению распространяющеюся по кабелю сигналы и препятствующие возникновению отражения сигналов. При отсутствии трансивера в кабеле возникают стоячие волны, так что один узел получает мощные сигналы, а другие –настолько слабые, что их прием становится невозможным.

Повторитель (репитер - repeater) - устройство для восстановления и повторения сигналов. Действует на физическом уровне. К каждому порту повторителя подключен отдельный сегмент (Ethernet) сети. Для всех узлов всех сегментов создается впечатление, что они находятся в едином сегменте (домене коллизий).

Мост (бридж - bridge) - соединяет отдельные подсети (сегменты) в единую сеть. Действует на MAC-подуровне 2-го - канального уровня. Фильтрует (не передает) в магистраль кадры, предназначенные для станции из того же сегмента, и испорченные кадры.

Маршрутизатор (роутер - router) служит для объединения сетей. Действует на 3-м - сетевом уровне. Используется, как правило, для объединения разнородных, независимо администрируемых сетей. Учитывает специфику протоколов, используя маршрутную информацию сетевого уровня. Выбирает наилучший маршрут передачи пакета. Маршрутизаторы обмениваются информацией о топологии и состоянии сети.

24.Апаратура комп’ютерних мереж. Призначення і функції мережних адаптерів, трансиверів, концентраторів.

Аппаратура локальных сетей обеспечивает реальную связь между абонентами. Выбор аппаратуры имеет важнейшее значение на этапе проектирования сети, так как стоимость аппаратуры составляет наиболее существенную часть от стоимости сети в целом, а замена аппаратуры связана не только с дополнительными расходами, но зачастую и с трудоемкими работами. К аппаратуре локальных сетей относятся: кабели для передачи информации; разъемы для присоединения кабелей; согласующие терминаторы; сетевые адаптеры; репитеры; трансиверы; концентраторы; мосты; маршрутизаторы; шлюзы.

Сетевые адаптеры (они же контроллеры, карты, платы, интерфейсы, NIC - Network Interface Card) - это основная часть аппаратуры локальной сети, без которой сеть невозможна. Назначение сетевого адаптера - сопряжение компьютера (или другого абонента) с сетью, то есть обеспечение обмена информацией между компьютером и каналом связи в соответствии с принятыми правилами обмена. Именно они выполняют функции нижних уровней модели OSI. Как правило, сетевые адаптеры выполняются в виде платы, вставляемой в слоты расширения системной магистрали (шины) компьютера (чаще всего ISA или PCI). Плата сетевого адаптера обычно имеет также один или несколько внешних разъемов для подключения к ней кабеля сети.

Все функции сетевого адаптера делятся на магистральные и сетевые. К магистральным относятся те функции, которые осуществляют обмен адаптера с магистралью (системной шиной) компьютера (то есть опознание своего магистрального адреса, пересылка данных в компьютер и из компьютера, выработка сигнала прерывания компьютера и т. д.). Сетевые функции обеспечивают общение адаптера с сетью.

Для нормальной работы платы адаптера в составе компьютера необходимо правильно установить ее основные параметры:

базовый адрес порта ввода/вывода (то есть начальный адрес зоны адресов, по которым компьютер будет общаться с адаптером);

номер используемого прерывания (то есть номер линии запроса, по которой адаптер будет сообщать компьютеру о необходимости обмена с ним);

базовые адреса буферной и загрузочной памяти (то есть начальные адреса зон адресов памяти, входящей в состав адаптера, по которым компьютер будет общаться с данной памятью).

К основным сетевым функциям адаптеров относятся следующие:

гальваническая развязка компьютера и кабеля локальной сети (для этого обычно используется передача сигналов через импульсные трансформаторы);

преобразование логических сигналов в сетевые и обратно;

кодирование и декодирование сетевых сигналов;

опознание принимаемых пакетов (выбор из всех приходящих пакетов тех, которые адресованы данному абоненту);

преобразование параллельного кода в последовательный при передаче и обратное преобразование при приеме;

буферирование передаваемой и принимаемой информации в буферной памяти адаптера;

организация доступа к сети в соответствии с принятым методом управления обменом;

подсчет контрольной суммы пакетов при передаче и приеме.

Как правило, все сетевые функции выполняются специальными микросхемами высокой степени интеграции, что позволяет снизить стоимость адаптера и уменьшить площадь его платы.

Некоторые адаптеры позволяют реализовать функцию удаленной загрузки, то есть поддерживать работу в сети бездисковых компьютеров, загружающих свою операционную систему прямо из сети. Для этого в состав таких адаптеров включается постоянная память с соответствующей программой загрузки. Правда, не все сетевые программные средства поддерживают данный режим работы.

Если сетевой адаптер может работать с несколькими типами кабеля, то еще одним настраиваемым параметром может быть выбор типа кабеля. Например, на плате адаптера может находиться группа переключателей, перекоммутирующих нужные цепи для того или иного типа кабеля. Все остальные аппаратные средства локальных сетей (кроме адаптеров) имеют вспомогательный характер, и без них часто можно обойтись.

Трансивер — устройство для передачи и приёма сигнала между двумя физически разными средами системы связи. Это приёмник-передатчик, физическое устройство, которое соединяет интерфейс хоста с локальной сетью, такой как Ethernet. Трансиверы Ethernet содержат электронные устройства, передающие сигнал в кабель и детектирующие коллизии.

Трансивер позволяет станции передавать и получать из общей сетевой среды передачи. Дополнительно, трансиверы Ethernet определяют коллизии в среде и обеспечивают электрическую изоляцию между станциями.

Концентраторы (hub), как следует из их названия, служат для объединения в единую сеть нескольких сегментов сети. Концентраторы можно разделить на пассивные и активные.

Пассивные, или репитерные, концентраторы представляют собой собранные в едином конструктиве несколько репитеров. Они выполняют те же функции, что и репитеры Преимущество подобных концентраторов по сравнению с отдельными репитерами только в том, что все точки подключения собраны в одном месте, что упрощает реконфигурацию сети, контроль за ней и поиск неисправностей. К тому же все репитеры в данном случае питаются от единого качественного источника питания.

Пассивные концентраторы иногда вмешиваются в обмен, помогая устранять некоторые явные ошибки обмена.

Активные концентраторы выполняют более сложные функции, чем пассивные, например, они могут преобразовывать информацию и протоколы обмена. Примером активных концентраторов могут служить коммутирующие или переключающие концентраторы (switching hub), коммутаторы. Они передают из одного сегмента сети в другой сегмент не все пакеты, а только те, которые действительно адресованы компьютерам из другого сегмента. При этом сам пакет коммутатором не принимается. Это приводит к снижению интенсивности обмена в сети вследствие разделения нагрузки, так как каждый сегмент работает только со своими пакетами.

25.Логічна топологія комп’ютерних мереж, методи доступу до середовища передачі.

Для того чтоб понять суть логической топологии, необходимо сказать, что помимо логической, выделяют и физическую топологию сети.

Под логическая топология сети - понимается способ и последовательность передачи данных между сетевыми устройствами. А под физическая топология сети - способ, которым сетевые устройства получают доступ к среде передачи информации. В некоторых случаях физическая топология не отражает способ функционирования сети.

В свою очередь логическая топология описывает возможные способы соединения между парами взаимодействующих конечных точек. С помощью логической топологии удобно определять наборы конечных точек, которые в состоянии взаимодействовать друг с другом, а также пары конечных точек, взаимодействующие с помощью непосредственного физического соединения.

Ниже приведены основные физические топологии: шина (bus), звезда (star), кольцо (ring), дерево (tree), сеть.

Так, например, для того чтоб понять какая же логическая топология физической звезды, необходимо знать как передаются кадры в сети.

Данные от передающей станции сети передаются через хаб (например) по всем линиям связи всем ПК. Информация поступает на все рабочие станции, но принимается только теми станциями, которым она предназначается. Так как передача сигналов в топологии физическая звезда является широковещательной, т. е. сигналы от ПК распространяются одновременно во все направления, то логическая топология данной локальной сети является логической шиной. Данная топология применяется в локальных сетях с архитектурой 10Base-T Ethernet.

Преимущества сетей топологии звезда:

-легко подключить новый ПК;

-имеется возможность централизованного управления;

-сеть устойчива к неисправностям отдельных ПК и к разрывам соединения отдельных ПК.

Недостатки сетей топологии звезда:

-отказ хаба влияет на работу всей сети;

-большой расход кабеля.

Во многих случаях логическая и физическая топологии совпадают. Таким примером является случай приведенный ниже.

Сеть, представленная на рис.5, а, имеет физическую топологию кольцо.

Компьютеры этой сети получают доступ к кабелям кольца за счет передачи друг другу специального кадра - маркера, причем этот маркер также передается последовательно от компьютера к компьютеру в том же порядке, в котором компьютеры образуют физическое кольцо, то есть компьютер А передает маркер компьютеру В, компьютер В - компьютеру С и т. д.

Рис. 5. Логическая и физическая топологии сети

Сеть, показанная на рис. 5,б, демонстрирует пример несовпадения физической и логической топологии. Физически компьютеры соединены по топологии общая шина. Доступ же к шине происходит не по алгоритму случайного доступа, применяемому в технологии Ethernet, а путем передачи маркера в кольцевом порядке: от компьютера А - компьютеру В, от компьютера В - компьютеру С и т. д. Здесь порядок передачи маркера уже не повторяет физические связи, а определяется логическим конфигурированием драйверов сетевых адаптеров. Ничто не мешает настроить сетевые адаптеры и их драйверы так, чтобы компьютеры образовали кольцо в другом порядке, например: В, А, С... При этом физическая структура сети никак не изменяется.

В логической шине информация (кадр), передаваемая одним узлом, одновременно доступна для всех узлов, подключенных к одному сегменту. Передачу считанных данных на вышестоящий уровень (LLC-подуровепь) производит только тот узел (узлы), которому адресуется данный кадр. Логическая шина реализуется на физической топологии шины, звезды, дерева. Метод доступа к среде передачи, разделяемой между всеми узлами сегмента, — вероятностный, основанный на прослушивании сигнала в шине (Ethernet), или детерминированный, основанный на определенной дистанции передачи права доступа (ARCnet).

В логическом кольце информация передается последовательно от узла к узлу. Каждый узел принимает кадры только от предыдущего и посылает только последующему узлу по кольцу. Узел транслирует дальше по сети все кадры, а обрабатывает только адресуемые ему. Реализуется на физической топологии кольца или звезды с внутренним кольцом в концентраторе. Метод доступа — детерминированный. На логическом кольце строятся сети Token Ring и FDDI.