Процедура POST. Коди помилок BIOS

POST (англ. Power-On self-test) — програма самотестування комп'ютера, яку виконує центральний процесор після подачі живлення. На сучасних персональних платформах окрім діагностичних задач на POST покладається також налаштування апаратних ресурсів комп'ютера та взаємодія з користувачем, що може вказати деякі параметри та обрати ті чи інші можливості для подальшої роботи.

POST складається з послідовних кроків, спрямованих на перевірку всіх вузлів та компонентів комп'ютера, кожний з яких відмічається контрольними точками або POST-кодами. Для візуалізації POST-кодів використовується один або декілька послідовних чи паралельних портів вводу-виводу, або ж Manufacturing Test Port – діагностичний порт 80h. В цьому випадку для відображення контрольних точок потрібен додатковий пристрій: POST-контролер, або як його ще називають діагностична POST-карта, за допомогою якої здійснюється моніторинг всіх етапів виконання POST. Це стає можливим за рахунок того, що POST-контролер перехоплює діагностичні повідомлення (коди) та наочно відображає їх цифровому індикаторі.

Окрім візуальних засобів, процедури POST використовують також звукові сигнали, про те що виникли проблеми в процесі виконання. Одні сигнали носять інформаційних характер, а інші служать сигналами аварійного завершення POST.

Відповідно до кожної версії BIOS застосовуються відповідні коди, слід звертатись до інструкції.

7. Покрокова діагностика ПК

· Якщо комп'ютер ніяким чином не реагує на натискання кнопки включення, в першу чергу слід перевірити живлення або саму кнопку.

· ЗОВНІШНІЙ ОГЛЯД. Перш за все, перевірте, чи добре приєднаний кабель живлення і чи включений мережевий фільтр. Не виключена ситуація, коли кнопка блоку живлення на тильній стороні комп'ютера коштує в положенні «Викл.».

· Коннектор. Відкрийте корпус ПК і перевірте надійність з'єднання коннекторів і відсутність пошкоджень кабелю на ділянці між вимикачами і світлодіодами корпусу і материнською платою - можливо, якийсь коннектор відійшов від штекера. Якщо один або кілька кабелів від'єднані, відкрийте іструкцію до материнської плати і перевірте, чи правильно підключено кабелі до штекерів.

· КНОПКА УВІМКНЕННЯ. Якщо коннектори корпусу підключені коректно або їх повторне підключення не принесло результату, від'єднайте від материнської плати усі коннектори. Потім замкніть два контакти з написом «Power Switch» за допомогою скріпки. Якщо комп'ютер включився, можливо два варіанти. Перший - несправна кнопка включення на корпусі. У цьому випадку потрібно під'єднати обидва коннектора з написом «Reset Switch» до контактів з написом «Power Switch» на материнській платі. З цього моменту включення ПК буде здійснюватися за допомогою кнопки перезавантаження, а кнопка включення перестане виконувати свою функцію. Іншою причиною такої несправності може бути коротке замикання в кнопці перезавантаження: звичайна кнопка в цьому випадку працювати не буде, і запуск ПК стане можливий тільки шляхом замикання двох контактів на материнській платі. Підтвердженням даного припущення буде можливість запуску ПК з відключеною кнопкою перезавантаження. У такому випадку залиште кнопку включення підключеної, а кнопку перезавантаження від'єднайте. Після всіх цих дій ваш ПК, швидше за все, знову буде включатися без будь-яких проблем. Якщо і при використанні офісної скріпки комп'ютер відмовляється включатись, то слід перевірити систему живлення.

· Живлення. Перевірте надійність з'єднання 24-контактного коннектора (ліворуч) і чотири- або восьмиконтактного коннектора P4 (праворуч) з системною платою Харчування. Перевірте надійність з'єднання 24-контактного коннектора (ліворуч) і чотири- або восьмиконтактного коннектора P4 (праворуч) з системною платою 1.5. БЛОК ЖИВЛЕННЯ. Далі необхідно виключити можливість виходу з ладу блоку живлення. Для цього підключіть до ПК справний БП - наприклад, від другого комп'ютера. Підключіть 24-контактний коннектор ATX і чотири- або восьмиконтактний коннектор P4 працюючого комп'ютера до материнської плати несправного ПК і спробуйте його запустити. Якщо після цього він включиться, виходить, вся справа в блоці живлення, який необхідно буде замінити.

· МАТЕРИНСЬКА ПЛАТА. Якщо все вище описані заходи не допомогли, то, швидше за все, з ладу вийшла материнська плата, яку найкраще замінити, оскільки ремонт не по гарантії, як правило, не виправдовує себе. Так чи інакше, заміна материнської плати означає повне розбирання і збірку вашого ПК. Але до даної процедури рекомендується приступати тільки в тому випадку, коли виключені інші можливі несправності.

8. Діагностика та ремонт материнської плати

Діагностика материнської плати:

· Зовнішній огляд на предмет роздутих конденсаторів, відламаних кріплень, зігнутих ніг у сокетів і будь-яких фізичних ушкоджень.

· Аналіз звукових сигналів материнської плати. До материнської плати повинен бути підключений спікер. Для кожного типу біоса є свої типові звукові сигнали. Дивимося на материнській платі тип біоса. шукаємо в гуглі розшифровку звукових сигналів.

· Визначення перегріву, краще електронним термометром. Але можна і рукою, попередньо знявши з себе статику про будь-який предмет. Чіпати потрібно обережно, так як можна обпектися. Південний міст іноді перегрівається до температур, близьких до кипіння води. Вимірювати температуру потрібно на ключових деталях:

1.Мосфети (полевики) чорні штучки позначені на материнських платах буквою Q.

2.Мости південний і північний — це дві найбільших мікросхеми на материнській платі.

3.Та інші великі елементи, що знаходяться на материнській платі.

9. Діагностика несправностей процесора

Перевіряти процесор на стабільність роботи рекомендується навіть у випадку купівлі нового процесора, навіть, якщо він на перший погляд, працює нормально. Також перевірка зразу дозволить виявити несправність і вчасно віддати його назад за гарантією.

Діагностика процесора здійснюється за допомогою програм-утиліт. Для початку запускаємо будь-яку програму, що дозволить контролювати або показувати температуру процесора. Дальше найкращим рішенням буде знайти інструкцію до програми утиліти, яку ви використовуєте і йти покроково за пунктами цієї інструкції. Перевірка процесора в основному займає 20-30 хвилин. Для процесора максимально допустима температура – 65-70 градусів. Перевіряти процесор потрібно не лише на температуру та стабільність роботи, але і на помилки та взаємодію зі всіма пристроями комп’ютера (наприклад: ОЗУ, відеокарта та інше).Програми для діагностики комп’ютера

10. Основні поняття комп’ютерних мереж. Модель взаємодії відкритих систем OSI

З‘єднання двох і більше комп’ютерів між собою називається комп’ютерною мережею.

Класифікація комп’ютерних мереж. Залежно від розміру мережі поділяються на:

· локальна мережа для офісу, поверху, будинку (LAN (Locfl-Area Network));

· кампусна мережа, яка об’єднує віддалені вузли або локальні мережі, але ще не потребує комунікацій через телефонні лінії і модеми (CAN (Campus-Area Network));

· міська мережа з радіусом у десятки кілометрів з великою швидкістю передачі (100 Мбіт/с) (MAN (Matropolitan-Area Network));

· широкомасштабна мережа, яка використовує віддалені мости і маршрутні запори з можливо невисокими швидкостями передачі (WAN (Wide-Area Network));

· глобальна (міжнародна, міжконентальна) мережа (GAN (Global-Area Network)).

Мережі також поділяються за ознакою кількості вирішуваних задач на універсальні, призначені для вирішення всіх задач користувача, і корпоративні - для вирішення обмеженої за типом кількості задач.

За фізичною формою носія інформації мережі поділяються на безкабельні і кабельні.

Кабельні мережі як носій інформації використовують кабель трьох типів: вита пара, коаксіальний і оптоволокнистий.

За топологією мережі поділяються на шинні, зіркоподібні і кільцеві.

 

Модель OSI — абстрактна мережева модель для комунікацій і розробки мережевих протоколів. Представляє рівневий підхід до мережі. Кожен рівень обслуговує свою частину процесу взаємодії. Завдяки такій структурі спільна робота мережевого обладнання й програмного забезпечення стає набагато простішою, прозорішою й зрозумілішою.

 

Прикладний рівень

Верхній (7-й) рівень моделі, забезпечує взаємодію мережі й користувача. Рівень дозволяє додаткам користувача доступ до мережних служб, таким як обробник запитів до баз даних, доступ дофайлів, пересиланню електронної пошти. Також відповідає за передачу службової інформації, надає додаткам інформацію про помилки й формує запити до рівня подання.

 

Рівень відображення

Цей рівень відповідає за перетворення протоколів і кодування/декодування даних. Запити додатків, отримані з прикладного рівня, він перетворить у формат для передачі по мережі, а отримані з мережі дані перетворить у формат, зрозумілий додаткам. На цьому рівні може здійснюватися стиснення/розпакування або кодування/декодування даних, а також перенапрямок запитів іншому мережевому ресурсу, якщо вони не можуть бути оброблені локально.

 

Сеансовий рівень

Відповідає за підтримку сеансу зв'язку, дозволяючи додаткам взаємодіяти між собою тривалий час. Рівень керує створенням/завершенням сеансу, обміном інформацією, синхронізацією завдань, визначенням права на передачу даних і підтримкою сеансу в періоди неактивності додатків. Синхронізація передачі забезпечується розміщенням у потік даних контрольних точок, починаючи з яких відновлюється процес при порушенні взаємодії.

 

Транспортний рівень

Транспортний рівень (Transport layer) — 4-й рівень моделі OSI, призначений для доставлення даних без помилок, втрат і дублювання в тій послідовності, у якій вони були передані. При цьому немає значення, які дані передаються, звідки й куди, тобто він визначає сам механізм передачі. Блоки даних він розділяє на фрагменти, розмір яких залежить від протоколу, короткі об'єднує в один, довгі розбиває. Протоколи цього рівня призначені для взаємодії типу точка-точка.

 

Мережевий рівень

3-й рівень мережної моделі OSI, призначений для визначення шляху передачі даних. Відповідає за трансляцію логічних адрес й імен у фізичні, визначення найкоротших маршрутів, комутацію й маршрутизацію пакетів, відстеження неполадок і заторів у мережі. На цьому рівні працює такий мережний пристрій, як маршрутизатор.

 

Канальний рівень

Цей рівень призначений для забезпечення взаємодії мереж на фізичному рівні й контролю за помилками, які можуть виникнути. Отримані з фізичного рівня дані він упаковує в кадри даних, перевіряє на цілісність, якщо потрібно виправляє помилки й відправляє на мережний рівень. Канальний рівень може взаємодіяти з одним або декількома фізичними рівнями, контролюючи й управляючи цією взаємодією. Специфікація IEEE 802 розділяє цей рівень на 2 підрівня — MAC (Media Access Control) регулює доступ до поділюваного фізичного середовища, LLC (Logical Link Control) забезпечує обслуговування мережного рівня. На цьому рівні працюють комутатори, мости й мережні адаптери.

 

Фізичний рівень

Найнижчий рівень моделі, призначений безпосередньо для передачі потоку даних. Здійснює передачу електричних або оптичних сигналів у кабель і відповідно їхній прийом і перетворення в біти даних відповідно до методів кодування цифрових сигналів. Інакше кажучи, здійснює інтерфейс між мережним носієм і мережним пристроєм. На цьому рівні працюють концентратори й повторювачі (ретранслятори) сигналу. Фізичний рівень визначає електричні, процедурні і функціональні специфікації для середовища передачі даних, в тому числі роз'єми, розпаювання і призначення контактів, рівні напруги, синхронізацію зміни напруги, кодування сигналу.

 

11. Базові мережні топології

Під топологією комп’ютерної мережі звичайно розуміється фізичне розташування комп’ютерів мережі друг щодо друга й спосіб з’єднання їхніми лініями зв’язку.

Існує три основних топології мережі:

шина (bus), при якій всі комп’ютери паралельно підключаються до однієї лінії зв’язку й інформація від кожного комп’ютера одночасно передається всім іншим комп’ютерам (рис. 1);

зірка (star), при якій до одного центрального комп’ютера приєднуються інші периферійні комп’ютери, причому кожний з них використовує свою окрему лінію зв’язку (рис. 2);

кільце (ring), при якій кожний комп’ютер передає інформацію завжди тільки одному комп’ютеру, наступному в ланцюжку, а одержує інформацію тільки від попереднього комп’ютера в ланцюжку, і цей ланцюжок замкнутий в «кільце» (рис. 3).

 

Рис. 1. Мережна топологія «шина»

Рис. 2. Мережна топологія «зірка»

Рис. 3. Мережна топологія «кільце»

 

На практиці нерідко використовують і комбінації базових топологій, але більшість мереж орієнтовані саме на ці три. Розглянемо тепер коротко особливості перерахованих мережних топологій.

 

Топологія «шина» (або, як її ще називають, «загальна шина») самою своєю структурою припускає ідентичність мережного устаткування комп’ютерів, а також рівноправність всіх абонентів. При такому з’єднанні комп’ютери можуть передавати тільки по черзі, тому що лінія зв’язку єдина. У противному випадку передана інформація буде спотворюватися в результаті накладення (конфлікту, колізії). Таким чином, у шині реалізується режим напівдуплексного (half duplex) обміну (в обох напрямках, але по черзі, а не одночасно).

Шині не страшні відмови окремих комп’ютерів, тому що всі інші комп’ютери мережі можуть нормально продовжувати обмін. При проходженні по лінії зв’язку мережі з топологією «шина» інформаційні сигнали послабляються й ніяк не відновлюються, що накладає тверді обмеження на сумарну довжину ліній зв’язку, крім того, кожний абонент може одержувати з мережі сигнали різного рівня залежно від відстані до передавального абонента. Це висуває додаткові вимоги до прийомних вузлів мережного устаткування. Для збільшення довжини мережі з топологією «шина» часто використовують кілька сегментів (кожний з яких являє собою шину), з’єднаних між собою за допомогою спеціальних відновлювачів сигналів - репітерів.

 

Топологія «Зірка» - це топологія з явно виділеним центром, до якого підключаються всі інші абоненти. Весь обмін інформацією йде винятково через центральний комп’ютер, на який у такий спосіб лягає дуже більше навантаження, тому нічим іншим, крім мережі, воно займатися не може.

Якщо говорити про стійкість зірки до відмов комп’ютерів, то вихід з ладу периферійного комп’ютера ніяк не відбивається на функціонуванні частини мережі, що залишилася, зате будь-яка відмова центрального комп’ютера робить мережу повністю непрацездатною. Тому повинні прийматися спеціальні заходи щодо підвищення надійності центрального комп’ютера і його мережної апаратури. Обрив будь-якого кабелю або коротке замикання в ньому при топології «зірка» порушує обмін тільки з одним комп’ютером, а всі інші комп’ютери можуть нормально продовжувати роботу.
На відміну від шини, у зірці на кожній лінії зв’язку перебувають тільки два абоненти: центральний і один з периферійних.

Велика перевага зірки (як активної, так і пасивної) полягає в тому, що всі точки підключення зібрані в одному місці. Це дозволяє легко контролювати роботу мережі, локалізувати несправності мережі шляхом простого відключення від центра тих або інших абонентів (що неможливо, наприклад, у випадку шини), а також обмежувати доступ сторонніх осіб до життєво важливого для мережі точкам підключення.

 

Топологія «Кільце» – це топологія, у якій кожний комп’ютер з’єднаний лініями зв’язку тільки із двома іншими: від одного він тільки одержує інформацію, а іншому тільки передає. На кожній лінії зв’язку, як і у випадку зірки, працює тільки один передавач і один приймач. Це дозволяє відмовитися від застосування зовнішніх термінаторів. Важлива особливість кільця полягає в тому, що кожний комп’ютер ретранслює (відновлює) сигнал, тобто виступає в ролі репітера, тому загасання сигналу у всьому кільці не має ніякого значення, важливо тільки загасання між сусідніми комп’ютерами кільця. Чітко виділеного центра в цьому випадку немає, всі комп’ютери можуть бути однаковими. Однак досить часто в кільці виділяється спеціальний абонент, що управляє обміном або контролює обмін. Зрозуміло, що наявність такого керуючого абонента знижує надійність мережі, тому що вихід його з ладу відразу ж паралізує весь обмін.

Недоліком кільця (у порівнянні із зіркою) можна вважати те, що до кожного комп’ютера мережі необхідно підвести два кабелі.

Іноді топологія «кільце» виконується на основі двох кільцевих ліній зв’язку, що передають інформацію в протилежних напрямках. Мета подібного рішення – збільшення (в ідеалі удвічі) швидкості передачі інформації. До того ж при ушкодженні одного з кабелів мережа може працювати з іншим кабелем (правда, гранична швидкість зменшиться).

 

12. Протоколи TCP/IP та SPX/IPX

TCP/IP — набір протоколів мережі Інтернет. Назва є абревіатурою від Transmission Control Protocol / Internet Protocol (Протокол керування передачею / міжмережевий протокол), походить від назви стрижневих протоколів Інтернету — IP і TCP.

Робота на різних рівнях моделях ОСІ:

· Протоколи прикладного рівня TCP/IP визначають процедури організації взаємодії прикладних процесів (програм) різних мережевих комп'ютерів і форми подання інформації за такої взаємодії. За ознаками взаємодії прикладних процесів виділяють два типи прикладного програмного забезпечення: програма-клієнт та програма-сервер. Протоколи прикладного рівня зорієнтовано на конкретні прикладні завдання.

· Протоколи транспортного рівня TCP/IP надають транспортні послуги прикладним процесам. Основними протоколами транспортного рівня TCP/IP є протокол керування передачею TCP(Transmission Control Protocol) і протокол користувальницьких дейтаграм UDP (User Datagram Protocol). Транспортні послуги цих протоколів суттєво відрізняються. Протокол UDP доставляє дейтаграми без установлення з'єднання. При цьому він не гарантує їхнього доставляння. Протокол TCP забезпечує надійне доставляння байтових потоків (сегментів) із попереднім встановленням транспортного дуплексного з'єднання (віртуального каналу) між модулями TCP мережевих комп'ютерів.

· Протоколи мережевого рівня TCP/IP забезпечують взаємодію мереж різної архітектури тощо. Основним протоколом мережного рівня технології TCP/IP є міжмережевий протокол IP та його допоміжні протоколи: адресний протокол ARP; реверсний адресний протокол RARP (Reverse ARP); протокол діагностичних повідомлень ICMP (Internet Control Message Protocol), який надсилає повідомлення вузлам мережі про помилки на маршруті, які виникають при передачі пакетів тощо.

Головне завдання міжмережевого протоколу IP — це маршрутизація пакетів даних між різнотипними комп'ютерними мережами. Для розв'язання цього завдання протокол IP підтримує IP-адресацію мереж та вузлів, використовує таблицю маршрутизації пакетів, виконує, за необхідності, фрагментацію та дефрагментацію цих пакетів

 

IPX/SPX — стек протоколів. Протокол IPX забезпечує мережевий рівень (доставку пакетів, аналог IP), SPX — транспортний і сеансовий рівень (аналог TCP).

 

 

Особливості стека IPX / SPX зумовлені особливостями ОС NetWare, а саме орієнтацією її ранніх версій (до 4.0) на роботу в локальних мережах невеликих розмірів, що складаються з персональних комп'ютерів зі скромними ресурсами. Тому Novell потрібні були протоколи, на реалізацію яких була мінімальна кількість оперативної пам'яті (обмеженою в IBM-сумісних комп'ютерах під управлінням MS-DOS 640 Кбайтами) і які б швидко працювали на процесорах невеликої обчислювальної потужності. В результаті, протоколи стека IPX / SPX донедавна добре працювали в локальних мережах і не дуже - у великих корпоративних мережах, так як занадто перевантажували повільні глобальні зв'язки широкомовними пакетами, які інтенсивно використовуються декількома протоколами цього стека (наприклад, для встановлення зв'язку між клієнтами і серверами).

 

14. Локальні мережі на колективному середовищі
Ethernet на коаксіальному кабелі.
В кожний момент часу повинен працювати лише 1 передавач, інакше електричні сигнали, що посилаються кількома передавачами будуть накладатись один на одного і спотворюватися. Така ситуація називається колізією.
Мережеві адаптери коаксіального кабелю Ethernet передають дані на швидкості до 10 Мбіт/с. Для ситуації передачі двійкові дані кодуються «манчестерським» кодом, коли двійкові одиниці представляються перепадом одиничного сигналу від 0 до 1 і навпаки.
«Манчестерський» код володіє важливою для локальних мереж властивістю, він забезпечує надійну синхронізацію приймача та передавача. Синхронізація передавача та приймача потрібна, щоб приймач знав у який момент часу необхідно зчитувати нову порцію інформації з лінії зв’язку.

14. Адресація вузлів в мережі

Апаратні адреси

Зазвичай, це адреса, що прописана в мережних адаптерах комп’ютерів та мережного обладнання. Це так звана МАС-адреса, що має формат в 6 байтів і позначається двійковим або шіснадцятковим кодом, наприклад 11 А0 17 3В FD 01.

МАС-адреси не потрібно призначати, бо вони або вже є вбудованими у пристрій на стадії виробництва або автоматично генеруються при кожному запуску обладнання. В МАС-

13. Комутація. Визначення інформаційних потоків

Комутація — процес з'єднання абонентів комунікаційної мережі через транзитні вузли.

Комунікаційні мережі повинні забезпечувати зв'язок своїх абонентів між собою. Абонентами можуть бути ЕОМ, сегменти локальних мереж, факс-апарати або телефоннні співбесідники. Як правило, в мережах загального доступу неможливо надати кожній парі абонентів власну фізичну лінію зв'язку, якою вони могли б монопольно «володіти» і використовувати в будь-який час. Тому в мережі завжди використовується певний спосіб комутації абонентів, який забезпечує розподіл наявних фізичних каналів між деклькома сеансами зв'язку і між абонентами мережі.

Кожен абонент з'єднаний з комутаторами індивідуальною лінією зв'язку, закріпленою за цим абонентом. Лінії зв'язку налагоджені між комутаторами розділяються декількома абонентами, тобто використовуються спільно.

 

Існує три принципипово різні схеми комутації абонентів в мережах:

- Комутація каналів(КК, англ. circuit switching) — організація складного каналу через декілька транзитних вузлів з декількох послідовно «з'єднаних» каналів на час передачі повідомлення в межах одного сеансу (тимчасова комутація) або на триваліший термін (постійна/довготривала комутація) у випадку постійного використання протягом часу заданого адміністратором.

- Комутація повідомлень(КС, англ. message switching) — розбиття інформації на повідомлення,які передаються послідовно до найближчого транзитного вузла, який при отриманні повідомлення аналізує його заголовок і передає далі таким же способом. Приклад: комутація TCP-пакетів.

- Комутація пакетів(КП, англ. packet switching) — розбиття повідомлення на пакети, які передаються індивідуально. При цьому, якщо маршрут руху пакетів між вузлами попередньо визначений, то мова йде про віртуальний канал (з встановленим з'єднанням). Приклад: комутація IP-пакетів. Якщо ж для кожного пакета задача знаходження шляху вирішується заново, мова йде про способі пакетної комутації без встановлення з'єднання.

- Комутація комірок(КЯ, англ. cell switching) — схожа з комутацією пакетів, але при комутації комірок пакети завжди мають фіксований розмір.

 

14. Поняття маршрутизації. Просування даних

Маршрутизація (англ. Routing) — процес визначення маршруту прямування інформації між мережами. Маршрутизатор (або роутер від англ. router) приймає рішення, що базується на IP-адресі отримувача пакету. Для того, щоб переслати пакет далі, всі пристрої на шляху слідування використовують IP-адресу отримувача. Для прийняття правильного рішення маршрутизатор має знати напрямки і маршрути до віддалених мереж.

Є два типи маршрутизації:

Статична маршрутизація — маршрути задаються вручну адміністратором.

Динамічна маршрутизація — маршрути обчислюються автоматично за допомогою протоколів динамічної маршрутизації — RIP,OSPF, EIGRP, IS-IS, BGP, HSRP та ін, які отримують інформацію про топологію і стан каналів зв'язку від інших маршрутизаторів у мережі.

 

Оскільки статичні маршрути конфігуруються вручну, будь-які зміни мережної топології вимагають участі адміністратора для додавання і видалення статичних маршрутів відповідно до змін. У великих мережах підтримка таблиць маршрутизації вручну може вимагати величезних витрат часу адміністратора. У невеликих мережах це робити легше. Статична маршрутизація не має можливості масштабування, яку має динамічна маршрутизація через додаткові вимоги до налаштування і втручання адміністратора. Але і у великих мережах часто конфігуруються статичні маршрути для спеціальних цілей у комбінації з протоколами динамічної маршрутизації, оскільки статична маршрутизація є стабільнішою і вимагає мінімум апаратних ресурсів маршрутизатора для обслуговування таблиці.

Динамічні маршрути виставляються іншим чином. Після того, як адміністратор активізував і налаштував динамічну маршрутизацію за одним з протоколів, інформація про маршрути оновлюється автоматично в процесі маршрутизації після кожного отримання з мережі нової інформації про маршрути. Маршрутизатори обмінюються повідомленнями про зміни у топології мережі в процесі динамічної маршрутизації.

Маршрутизатори для ухвалення рішення про просування пакета звертаються до адресних таблиць, можна побачити їх деяку подібність із мостами й комутаторами. Однак природа використовуваних ними адресних таблиць сильно різниться. Замість Мас-адрес у таблицях маршрутизації вказуються номери мереж, які з'єднуються в інтермережу. Іншою відмінністю таблиць маршрутизації від адресних таблиць мостів є спосіб їхнього створення. У той час як міст будує таблицю, пасивно спостерігаючи за минаючими через нього інформаційними кадрами, що посилаються кінцевими вузлами мережі один одному, маршрутизатори зі своєї ініціативи обмінюються спеціальними службовими пакетами, повідомляючи сусідам про відомі їм мережі в інтермережі, маршрутизаторах і про зв'язки цих мереж з маршрутизаторами. Звичайно враховується не тільки топологія зв'язків, але і їх пропускна здатність і стан. Це дозволяє маршрутизаторам швидше адаптуватися до змін конфігурації мережі, а також правильно передавати пакети в мережах з довільною топологією, що допускає наявність замкнутих контурів.

За допомогою протоколів маршрутизації маршрутизатори складають карту зв'язків мережі того або іншого ступеня деталізації. На підставі цієї інформації для кожного номера мережі приймається рішення про те, якому наступному маршрутизатору слід передавати пакети, що направляються у цю мережу, щоб маршрут виявився раціональним. Результати цих рішень заносяться в таблицю маршрутизації.

 

15. Комутація пакетів. Дейтаграмна передача

Комутація пакетів - принцип комутації, при якому інформація розділяється на окремі пакети, які передаються в мережі незалежно один від одного.В таких мережах, по одній фізичній лінії зв'язку, можуть обмінюватися даними багато вузлів.

Переваги - ефективність використання пропускної здатності та менші затрати.

Недоліки - зайнятість лінії зв'язку та зменшення її пропускної здатності

При комутації пакетів всі передані користувачем дані розбиваються передавальним вузлом на невеликі (до декількох кілобайт) частини – пакети (packet). Кожний пакет оснащується заголовком, у якому вказується, як мінімум, адреса вузла-одержувача й номер пакета. Передача пакетів по мережі відбувається незалежно один від одного. Комутатори такої мережі мають внутрішню буферну пам'ять для тимчасового зберігання пакетів, що дозволяє згладжувати пульсації трафіка на лініях зв'язку між комутаторами. Пакети іноді називають дейтаграмами (англ. datagram), а режим індивідуальної комутації пакетів – дейтаграмним режимом.

Мережа з комутацією пакетів сповільнює процес взаємодії кожної конкретної пари вузлів, оскільки їхні пакети можуть очікувати в комутаторах, поки передадуться інші пакети. Однак загальна ефективність (обсяг переданих даних в одиницю часу) при комутації пакетів буде вище, ніж при комутації каналів. Це пов'язане з тим, що трафік кожного окремого абонента носить пульсуючий характер, а пульсації різних абонентів, відповідно до закону великих чисел, розподіляються в часі, збільшуючи рівномірність навантаження на мережу. Даний метод комутації є найпоширенішим на сьогодні

Прикладами мереж, що реалізують дейтаграмним механізм передачі, є мережі Ethernet, IP і IPX.

Дейтаграмний спосіб передачі даних заснований на тому, що всі передані пакети обробляються незалежно один від одного, пакет за пакетом. Приналежність пакету до певного потоку між двома кінцевими вузлами і двома додатками, що працюють на цих вузлах, ніяк не враховується.

Вибір наступного вузла - наприклад, комутатора Ethernet або маршрутизатора IP / IPX - відбувається тільки на основі адреси вузла призначення, що міститься в заголовку пакета. Рішення про те, якому вузлу передати пакет, що прийшов, приймається на основі таблиці, яка містить набір адрес призначення та адресну інформацію, однозначно визначає наступний (транзитний чи кінцевий) вузол. Такі таблиці мають різні назви - наприклад, для мереж Ethernet вони зазвичай називаються таблиці просування (forwarding table), а для мережевих протоколів, таких як IP і IPX, - таблицями маршрутизації (routing table)

 

16. Передача даних із встановленням логічного з’єднання та віртуального каналу

Передача з встановленим з'єднання більш надійна, але вимагає більше часу для передачі даних і обчислювальних витрат від кінцевих вузлів.

У цьому випадку вузлу-одержувачу відправляється службовий кадр спеціального формату з пропозицією встановити з'єднання. Якщо вузол-одержувач погоджується з цим, то він посилає у відповідь інший службовий кадр, що підтверджує встановлення з'єднання і пропонує для даного логічного з'єднання деякі параметри, наприклад ідентифікатор з'єднання, максимальне значення поля даних кадрів, що будуть використовуватися в рамках даного з'єднання, і т.п.

Вузол-ініціатор з'єднання може завершити процес встановлення з'єднання відправленням третього службового кадру, у якому повідомить, що запропоновані параметри йому підходять. На цьому логічне з'єднання вважається встановленим, і в його рамках можна передавати інформаційні кадри з користувальницькими даними. Після передачі деякого закінченого набору даних, наприклад визначеного файлу, вузол ініціює розрив даного логічного з'єднання, посилаючи відповідний службовий кадр.

 

Механізм віртуальних каналів (virtual circuit чи virtual channel) створює в мережі стійкі шляхи проходження трафіку через мережу з комутацією пакетів. Цей механізм враховує існування в мережі потоків даних.

Якщо метою є прокладка для всіх пакетів потоку єдиного шляху через мережу, то необхідним (але не завжди єдиним) ознакою такого потоку повинна бути наявність для всіх його пакетів спільних точок входу і виходу з мережі. Саме для передачі таких потоків в мережі створюються віртуальні канали.

Мережа тільки забезпечує можливість передачі трафіку уздовж віртуального каналу, а які саме потоки будуть передаватися по цих каналах, вирішують самі кінцеві вузли. Вузол може використовувати один і той же віртуальний канал для передачі всіх потоків, які мають спільні з даними віртуальним каналом кінцеві точки, або ж тільки частини з них. Наприклад, для потоку реального часу можна використовувати один віртуальний канал, а для трафіку електронної пошти - інший. В останньому випадку різні віртуальні канали будуть висувати різні вимоги до якості обслуговування, і задовольнити їх буде простіше, ніж у тому випадку, коли по одному віртуальному каналу передається трафік з різними вимогами до параметрів QoS

 

17. Комутовані мережі Ethernet. Принцип роботи комутаторів

18. Високошвидкісна технологія Gigabit Ethernet

Впровадження послуг передачі голосу, даних і відеоінформації за єдиною мультисервісної мережі (Triple Play) привело до необхідності підвищення пропускної здатності ліній зв'язку. Тому була розроблена технологія Gigabit Ethernet, що передбачає передачу даних зі швидкістю 1 Гбіт / с. У даній технології, так само як у Fast Ethernet, була збережена спадкоємність з технологією Ethernet: практично не змінилися формати кадрів, зберігся метод доступу CSMA / CD в напівдуплексному режимі. На логічному рівні використовується кодування 8B / 10B.

 

Оскільки швидкість передачі збільшилася в 10 разів у порівнянні з Fast Ethernet, то було необхідно або зменшити діаметр мережі до 20 - 25 м, або збільшити мінімальну довжину кадру. У технології Gigabit Ethernet пішли по другому шляху, збільшивши мінімальну довжину кадру до 512 байт, замість 64 байт в технології Ethernet і Fast Ethernet. Діаметр мережі залишився рівним 200 м, так само як у Fast Ethernet. Оскільки на практиці часто передаються короткі кадри, для зниження непродуктивної завантаження мережі дозволяється передавати кілька коротких кадрів підряд із загальною довжиною до 8192 байт.

 

Сучасні мережі Gigabit Ethernet, як правило, будуються на основі комутаторів і працюють в повнодуплексному режимі. У цьому випадку говорять не про діаметрі мережі, а про довжину сегмента, яка визначається фізичним середовищем передачі даних. Gigabit Ethernet передбачає використання:

• одномодового оптоволоконного кабелю (802.3z);

• многомодового оптоволоконного кабелю (802.3z);

• симетричного кабелю UTP категорії 5 (802.3ab);

• коаксіального кабелю.

 

Таким чином, технологія Gigabit Ethernet забезпечує високошвидкісний обмін даними і застосовується головним чином для передачі даних між підмережами, а також для обміну мультимедійною інформацією.