Учебно-методическии комплекс дисциплины «Компьютерные сети» для специальности 6М011100 — «Информатика» (стр. 61 )

8. Протокол канального уровня обычно реализован в

a) материнской плате

b) чипсете

c) адаптере

d) модеме

e) кодеке

9. Адаптер помещает дейтаграмму в

a) сегмент

b) кадр

c) сообщение

d) папку

e) файл

10.Основными компонентами адаптера являются

a) интерфейс шины

b) интерфейс линии'

c) цепи передачи и приема

d) интерфейс шины и интерфейс линии

e) файл

11.Функции интерфейса шины-это

a) общение с родительским узлом, перенос данных

b) перенос данных и управляющей информации между адаптером и родительским узлом, общение с родительским узлом

c) перенос данных и управляющей информации между адаптером и родительским узлом

d) перенос управляющей информации между адаптером и родительским узлом

e) перенос файлов

12.Функции интерфейса линии - это

a) реализация протокола канального уровня,

b) формирование кадров и извлечение из кадров дейтаграмм

c) сообщение

d) услуги по обнаружению ошибок, произвольному доступу

e) это пункты a-d

13.Протоколы коллективного доступа - это

a) протоколы разделения канала

b) протоколы произвольного доступа

c) протоколы последовательного доступа

d) 3TO все перечисленные протоколы

е) это просто протоколы

14.Протоколы разделения канала применяют следующие методы разделения пропускной способности широковещательного канала между узлами

a) мультиплексирования с временным разделением (Time-Division Multiplexing, TDM)

b) мультиплексирования с частотным разделением (Frequent-Division Multiplexing, FDM)

c) протокол CDMA, метод TDM, метод FDM

d) протокол CSMA протокол ALOHA

e) протокол ALOHA, протокол CDMA

15.При мультиплексировании с временным разделением (TDM) канала время делится на интервалы, называемые

a) кадрами

b) слотами

c) чипами

d) кодами

e) фреймами

16.Метод мультиплексирования с частотным разделением (FDM) делит канал с пропускной способностью R бит/с на

a) частотные диапазоны с полосой пропускания R/N бит/с,

b) временные интервалы

c) Частотно-временные интервалы

d) Частотно-фазовые интервалы

e) фазовые интервалы

17. Протокол CDMA назначает каждому узлу

a) частотные диапазоны с полосой пропускания R/N бит/с,

b) временные интервалы

c) собственный код

d) частотно-фазовые интервалы

e) фазовые интервалы

18.Протокол CDMA позволяет передавать данные одновременно

a) Одному узлу

b) Только двум узлам

c) Только трем узлам

d) нескольким узлам

e) фреймами

19.В семействе протоколов CSMA/CD реализованы правила

a) контроль несущей

b) обнаружение коллизий

c) контроль чипов

d) обнаружение кодов

e) контроль несущей и обнаружение коллизий

20.При использовании протокола последовательного доступа - протокола опроса

а) один из узлов должен быть назначен главным (управляющим) узлом

b) Главный узел поочередно опрашивает все узлы

c) устраняет коллизии и пустые слоты

d) эффективность значительно выше

e) это пункты a-d

Лекция 13. Технологии функционирования локальных сетей

Список ключевых слов: максимальная единица передачи (Maximal Transfer Unit, MTU), множественный доступ с контролем несущей и обнаружением коллизий CSMA/CD (Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection), сигнал коллизии, Ethernet, стандарт 10Base2, 100BaseT, Gigabit Ethernet, беспроводная локальная сеть, управление доступом к носителю (MAC), базовый служебный набор (Basic Service Set, BSS), точка доступа (Access Point, АР), сота, распределительная система (Distribution System, DS), вектор сетевого доступа (Network Allocation Vector, NAV), технология Bluetooth, протокол передачи от точки к точке РРР (Point-to-Point Protocol), высокоуровневый протокол управления каналом HDLC (High-level Data Link Control), циклический избыточный код.

План лекции:

Основы технологии Ethernet Протокол CSMA/CD Технологии Ethernet Беспроводные локальные сети стандарта IEEE 802.1 lb Bluetooth Протокол РРР Протоколы управления каналом и сетью Резюме Вопросы для самоконтроля Тесты для самоконтроля знаний

1. Основы технологии Ethernet

Сегодня Ethernet-сеть существует во множестве видов и форм. Топологией локальной Ethernet-сети может быть шина или звезда. В качестве физического носителя в локальных сетях Ethernet применяются коаксиальный кабель, медная витая пара, оптоволокно. Кроме того, стандартами локальной Ethernet-сети поддерживается передача данных на скоростях 10 Мбит/с, 100 Мбит/с, 1 Гбит/с и даже 10 Гбит/с. Однако несмотря на это многообразие все технологии Ethernet обладают некоторыми общими важными характеристиками. Прежде чем перейти к изучению других технологий, рассмотрим сначала эти общие характеристики.

Структура Ethernet-кадра

Во всех технологиях Ethernet независимо от используемого носителя и скорости передачи данных одна и та же структура кадра (рис. 13.1).

Преамбула

Адрес получателя

Адрес отправителя

Тип

Данные

Поле CRC

Рис. 13.1 Структура Ethernet-кадра

Пусть физический адрес передающего адаптера А равен АА-АА-АА-АА-АА-АА, а физический адрес принимающего адаптера, адаптера В — ВВ-ВВ-ВВ-ВВ-ВВ-ВВ. Передающий адаптер помещает IP-дейтаграмму в Ethernet-кадр и передает кадр физическому уровню. Принимающий адаптер получает кадр от физического уровня, извлекает IP-дейтаграмму и передает ее сетевому уровню. Рассмотрим в этом контексте шесть полей Ethernet-кадра.

Поле данных (от 01.01.01 байт). Это поле содержит IP-дейтаграмму. Максимальная единица передачи (Maximal Transfer Unit, MTU) в Ethernet-сети составляет 1500 байт. Это означает, что если размер IP-дейтаграммы превышает 1500 байт, тогда хост должен разбить ее на отдельные фрагменты (см. подраздел «Фрагментация IP-дейтаграмм» в разделе «Интернет-протокол» главы 4). Минимальный размер поля данных равен 46 байт. Это означает, что если размер IP-дейтаграммы меньше 46 байт, то данные, помещаемые в это поле, дополняются байтами-заполнителями. При этом сетевой уровень получает дейтаграмму от канального уровня с этими дополнительными байтами и отсекает все лишнее сам, ориентируясь на поле длины в заголовке IP-дейтаграммы. Адрес получабайт). Это поле содержит LAN-адрес принимающего адаптера, а именно ВВ-ВВ-ВВ-ВВ-ВВ-ВВ. Получив Ethernet-кадр с адресом получателя, отличным от собственного физического адреса или широковещательного адреса локальной сети, адаптер В отбрасывает кадр. В противном случае он передает содержимое поля данных сетевому уровню. Адрес отправибайт). Это поле содержит LAN-адрес адаптера, передающего кадр в локальную сеть, а именно АА-АА-АА-АА-АА-АА. Поле типа (2 байта). Поле типа позволяет локальной Ethernet-сети «мультиплексировать» протоколы сетевого уровня. Чтобы понять, что это означает, вспомним, что хосты могут помимо протокола IP использовать и другие протоколы. В самом деле, любой хост может поддерживать несколько протоколов сетевого уровня — разные протоколы для разных приложений. По этой причине, получив Ethernet-кадр, адаптер В должен знать, какому протоколу сетевого уровня он должен передать (то есть демультиплексировать) содержимое поля данных. Каждому сетевому протоколу (например, IP, Novell IPX или AppleTalk) присвоен зафиксированный в стандарте номер. Обратите внимание, что поле типа аналогично полю протокола в дейтаграмме сетевого уровня и полю номера порта сегмента транспортного уровня. Все эти поля служат для связи протокола одного уровня с протоколом уровнем выше. CRC (4 байта). Как было показано в подразделе «Циклический избыточный код» раздела «Обнаружение и исправление ошибок», назначение поля CRC заключается в том, чтобы получающий адаптер (адаптер В) мог определить, не исказился ли кадр при передаче, то есть обнаружить ошибки в кадре. Искажение битов в кадре может быть вызвано ослаблением сигнала в канале, скачками напряжения, наводками в кабелях и интерфейсных платах. Обнаружение ошибок осуществляется следующим образом. Формируя Ethernet-кадр, хост А вычисляет значение поля CRC, получая его из значений остальных разрядов кадра (кроме преамбулы). Получив кадр, хост В вычисляет CRC по тому же методу и сравнивает, совпадает ли полученный результат с содержимым поля CRC в кадре. Эта операция, выполняемая принимающим хостом, называется контролем с помощью циклического избыточного кода, или просто проверкой контрольной суммы. Если контрольная сумма не совпадает со значением поля CRC кадра, тогда хост В понимает, что кадр поврежден. Преамбула (8 байт). Ethernet-кадр начинается с 8-байтового поля преамбулы. В каждый из первых 7 байт преамбулы записывается значение 10101010, а в последний байт — значение 10101011. Первые 7 байт должны «разбудить» принимающие адаптеры и помочь им синхронизировать свои таймеры с часами отправителя. Как уже отмечалось, адаптер А должен передать кадр со скоростью 1Ю Мбит/с, 100 Мбит/с или 1 Гбит/с в зависимости от типа локальной Ethernet-сети. Однако поскольку ничего не бывает абсолютно точным в реальном мире, скорость передачи всегда будет несколько отличаться от номинала. Величина этого отклонения скорости другим адаптерам локальной сети заранее не известна. Таким образом, первые 62 бита преамбулы, представляющие собой чередующиеся нули и единицы, позволяют приемнику с достаточной точностью настроиться на скорость передатчика, а последние два разряда (две единицы подряд) сообщают адаптеру В, что преамбула закончилась и следом идет уже первый информационный байт поля кадра. Адаптер В понимает, что следующие 6 байт содержат адрес получателя. Конец кадра адаптер может распознать просто по отсутствию сигнала в линии.

Ненадежная служба без установления соединения

Все технологии Ethernet предоставляют сетевому уровню службу, не требующую установки соединения. Таким образом, когда адаптер А хочет послать дейтаграмму адаптеру В, он помещает ее в Ethernet-кадр и передает этот кадр в локальную сеть, даже не обменявшись «рукопожатием» с адаптером В. Подобная не требующая соединения служба на канальном уровне (уровень 2) аналогична дейтаграммной службе протокола IP (уровень 3) и службе протокола UDP (уровень 4). Даже если передаваемому кадру удается избежать коллизий, полученный кадр может содержать ошибки в отдельных битах, вызванные шумом в канале связи. Все разновидности технологий Ethernet предоставляют сетевому уровню ненадежную службу. В частности, когда адаптер В получает кадр от адаптера А, он выполняет CRC-контроль кадра, но не передает в ответ подтверждения, что кадр успешно прошел проверку (также не передается и отрицательная квитанция, если контрольная сумма не совпала со значением поля CRC). То есть у адаптера А нет ни малейшего представления о том, прошел переданный им кадр CRC-контроль или нет. Когда кадр не проходит такой проверки, принимающий адаптер просто отбрасывает кадр. Благодаря отсутствию на канальном уровне службы надежной доставки технология Ethernet остается простой и дешевой. Но это также означает, что в потоке дейтаграмм, переданных сетевому уровню, могут быть пропуски.