Устаткування глобальних мереж 2 страница

- CSMA/CD – множинний доступ з прослуховуванням несучої і виявленням колізій. Колізії виникають тому, що є тимчасова затримка сигналу під час проходження по каналу: сигнал було передано, але він не дійшов до вузла, що прослуховує канал, тому вузол починає передачу даних, вважаючи канал вільним. Вузол попередньо прослуховує лінію. При відсутності несучої, він починає передачу кадру, одночасно контролюючи стан каналу. При виявленні колізії передача зупиняється, і повторна спроба відкладається на деякий час. Час визначається за допомогою спеціальних алгоритмів, направлених на зниження ймовірності повторної колізії. Колізії – нормальне, але не часте явище для CSMA/CD. Їх частота пов`язана з кількістю і активністю підключених вузлів. В випадку одночасної передачі декількома станціями відбувається зіткнення і спотворення інформації. Наявність колізій визначається шляхом порівняння інформації, що передається з інформацією в каналі. Цей метод ефективніший, ніж CSMA/CA, але потребує складних та дорогих схем ланок доступу; ефективна, якщо навантаження мале,з його збільшенням вплив колізії збільшується.

Загальним недоліком випадкових методів доступу – є невизначений час проходження кадру, що різко зростає при збільшенні навантаження на мережу, що обмежує їх використання в системах реального часу. Прикладом мережі CSMA/CA є мережа Ethernet.

При детермінованому методі вузли отримують доступ до середовища в певному порядку. Послідовність визначається контролером мережі, який може бути централізованим (його функції може виконувати, наприклад сервер) або/і розподіленим (функції виконуються обладнанням всіх вузлів).

Основні типи:

- доступ з передачею маркера (використовується в мережах TokenRing, ARCnet);

- метод опитування.

Основна перевага методу – обмежений час проходження кадру, що мало залежить від навантаження.

Широко використовується метод маркерного доступу (множинний доступ з передачею повноважень), який полягає в тому, що в мережу вводять спеціальний кадр – маркер, який переходить від станції до станції почергово. Як звичайно, це залежить від адреси станції (за зростанням або спаданням її номера). Остання станція передає маркер першій і так виникає логічне кільце. Станція, яка в конкретний момент часу містить маркер, отримує право на передавання.

Маркерний метод доступу означено для мереж шинної, кільцевої, зіркоподібних конфігурацій. Його використовують в мережах Arcnet, Domein, Token Ring. Стандартизовано маркерні методи доступу в ІЕЕЕ-802.4-5.

 

Маркерний доступ у шинній мережі

Станція, що є в логічному кільці, постійно прослуховує шину і приймає адресовані їй кадри. Якщо цей кадр маркерний, то станція у випадку наявності інформації спочатку передає інформаційний кадр, а потім – маркерний, якщо ж інформації на передавання немає, то лише маркерний.

 

Маркерний доступ у кільцевій мережі

У кільцевій мережі маркер немає адреси. Натомість він може бути у двох станах – вільному або зайнятому. Якщо станції мережі не мають інформаційного кадру, то по мережі проходить вільний маркер. Станція, яка має інформацію для передавання, чекає вільного маркера. Коли цей маркер приходить до неї, станція змінює його стан на зайнятий і додає ще інформаційний кадр. Зайнятий кадр переміщується кільцем. Змінити його стан на вільний може тільки станція, яка його зайняла. Інформаційний кадр має у заголовку адресу призначення, яку станції, приймаючи та передаючи кадр, аналізують. Станція, якій цей кадр адресовано, передає його на вищий рівень і повторює дальше по мережі. Таким чином, маркер з інформаційним кадром через деякий час знову потрапляє на станцію, яка його зайняла. У цьому випадку станція забирає кадр з мережі і звільнює маркер.

Метод маркерного доступу має ряд переваг:

- забезпечується достатньо ефективне використання каналу передачі даних;

- надає можливість реалізації режиму роботи в режимі реального часу;

- виключає зіткнення повідомлень;

- дозволяє достатньо просто реалізувати приоритетний доступ.

До недоліків методу слід віднести залежність роботи мережі від фізичних характеристик передавального середовища, зокрема втрата маркера або його роздвоєння призводить до неправильності роботи мережі. Тому необхідно за допомогою спеціальних процедур відслідковувати втрату маркера чи появу декількох маркерів.

Метод опитування (централізоване передавання) використовується в шинних мережах. Контролер керує передаванням. Найпростіший варіант централізованого керування реалізується на базі циклічного опитування. Контролер по черзі опитує (посилає кадри) приєднані пристрої. Вони відповідають, надсилаючи в мережу інформацію або кадр, якщо інформації немає. Контролер після отримання кадру опитує наступний пристрій і т.д.

Мережі з опитуванням невеликі. Іх використовують в лабораторному, аерокосмічному, побутовому, військовому обладнанні.

Недоліки:

- наявність великого потоку керування;

- надійність мережі визначається надійністю контролера;

- мережа обмежена щодо кількості абонентів.

Чим більше абонентів, тим більше часу треба на опитування, тим менша пропускна здатність. Прикладом мережі з опитуванням є мережа стандарту MIL 1553В (стандарт цієї мережі розроблено для ВПС США, як основу передавання даних у військових літальних апаратах).

 

1.5 Фізичні компоненти мереж

Фізичні компоненти мереж використовуються для з’єднання персональних комп’ютерів таким чином, щоб вони могли розподіляти свої ресурси.

 

1.5.1 Мережеві адаптери

Мережевий адаптер являє собою базовий компонент мережевого обладнання. При підключенні комп’ютерів до мережі вони необхідні майже завжди. Однак в деяких випадках комп’ютер в мережі може підключатися без мережевого адаптера; наприклад, при віддаленому доступі, коли комп’ютер підключений до мережі за допомогою модему та телефонної лінії. Ще один приклад – просте з’єднання двох комп’ютерів за допомогою кабелю послідовного зв’язку без модемів. В загальному випадку мережевий адаптер підготовлює та передає дані в середовище мережі. Існує багато типів мережевих адаптерів. Вибрати оптимальний досить складно. При виборі мережевого адаптера необхідно враховувати ряд аспектів: архітектура мережі (наприклад, адаптери Token Ring не працюють в мережах Ethernet); тип носія сигналу (використовують тонкий чи товстий коаксіальний кабель, скручена пару чи волоконно-оптичний кабель для яких потрібні відповідні роз’єми); шина комп’ютера (в залежності від типу шини комп’ютера розрізняють різні типи мережевих адаптерів – РСІ, ІSА, РС Сard); швидкість передачі (пропускна здатність мережевого адаптера повинна відповідати пропускній здатності інших компонентів мережі).

 

1.5.2 Мережеві носії

По мережевим носіям сигнали передаються від одного мережевого пристрою до іншого. Найчастіше носієм служить кабель, але в теперішній час використовуються і безпровідникові носії.

Найбільш розповсюдженими кабелями є: коаксіальні кабелі, скручені пари і оптово-волоконні кабелі.

Коаксіальний кабель

Коаксіальний кабель являє собою двопровідну лінію зв’язку, в якій один провідник (центральний) знаходиться всередині іншого. В якості центрального провідника може використовуватися як одножильний, так і багатожильний мідний провід. Зовнішній провідник виконаний в вигляді циліндра, сплетеного з мідного проводу. Центральний і зовнішній провідники розділені ізоляцією. Зовнішня оболонка проводу робиться з полівінілхлориду або флуорополімера. Коаксіальній кабель є широкополосним засобом зв’язку, що дає змогу передавати інформацію в широкому частотному діапазоні. Він може використовуватися як для одноканальної, та і багатоканальної передачі. В даний час в локальних мережах переважно використовується одноканальна передача даних. В ЛОМ використовуються коаксіальні кабелі з різним хвильовим опором – від 50 Ом до 120 Ом; перевага надається 50-омному кабелю (наприклад, в мережах Ehernet). Найчастіше використовуються два види коаксіального кабелю з хвильовим опором 50 Ом – RG-11 – так званий “товстий” або “жовтий” кабель і RG-58 – «тонкий» кабель. Кабель RG-11 характеризується вищою надійністю та захищеністю від перешкод, однак його вартість значно вища від вартості RG-58, до того ж його важче прокладати.

За техніко-експлуатаційними характеристиками розрізняють широко-та вузькосмугові коаксіальні кабелі.

Широкосмугові коаксіальні кабелі мають швидкість передавання сигналу 300-500 Мбіт/с, загасання сигналу на частоті 100 МГц- до 7 Дб на 100 м. Термін придатності – 10-12 років.

Вузькосмугові кабелі мають швидкість передавання до 50 Мбіт/с, загасання сигналів на частоті 10 МГц – 4 Дб на 100 м. Решта параметрів збігається з аналогічними в широкосмугових кабелях.

Довжина кабелю в КМ переважно визначається загасанням сигналу. Якщо сигнал загасає дуже сильно, то ставлять повторювач, який його поновлює.

 

Опто-волоконний кабель

Найбільш перспективним носієм, що забезпечує високу швидкість передачі на значні відстані, є опто-волоконний кабель. В якості середовища передавання в ньому використовується оптичне волокно (світловод), який являє собою тонку скляну нитку товщиною 8,3-100 мк. Швидкість передавання сигналів кабелем 0.2-1.0Гбіт/с. Теоретично можлива максимальна швидкість передавання – 200 Гбіт/с. Довжина сполучень – 110 км. Сигнал по оптичному волокну може поширюватися у вигляді одного або декількох пучків світла, тому й розрізняютьдва типи оптичних волокон: одно- та багатомодові. В одномодових волокнах серцевина має діаметр = 10 мкм. Для генерації світла використовують напівпровідникові лазері. Передавання інформації відбувається на довжинах хвиль 1.3, 1.55 мкм. Смуга перепускання – 2 ГГц, її ширина не залежить від довжини лінії. Загасання сигналу 0.7 Дб/км. У кожен момент часу може поширюватися сигнал тільки одного променя (моди). Макисмальна відстань передавання – до 110 км. Однак вартість лазерів та фотоприймачів висока.

У багатомодових волокнах діаметр серцевини = 50.0, 62.5, 100.0, 140.0 мкм. Для генерації світла використовують суперлюмінесцентні діоди. Передавання інформації відбувається нахвилях 1.3 та 0.85 мкм. Смуга перепускання – 800-900 Мгц, її ширина залежить від довжини лінії. Загасання сигналу 0.5-7.0 Дб/км. Максимальна відстань передавання – кілька кілометрів. Одночасно можуть передаватися сигнали кількох променів (мод), що входять у кабель під різними кутами.

У опто-волоконних кабелях значно менше (порівняно з коаксіальним) загасання сигналів, вища швидкість передавання, широка частотна смуга передавання, вони не чутливі до електромагнітних завад. Водночас такі кабелі мають малу механічну стійкість, їх не можна гнути, терти, пересувати, вони не витримують вібрації. Якщо виник розрив, його потрібно заварити, для чого потрібне складене та дороге обладнання. Крім того, в місці зварювання буде втрачатися частина сигналу. Це стримує їхнє розповсюдження. Сьогодні опто-волоконні кабелі вважаються найперспективнішими для нової АТМ технології передавання даних, побудови магістральних інформаційних мереж.

Спочатку опто-волоконні кабелі виготовляли зі скла. Сьогодні щораз частіше застосовують прозорі пластикові волокна. Це значно підвищує механічну стійкість, однак зменшує допустиму відстань передавання.

 

Скручена пара провідників

Скручена пара являє собою два скручених одножильних або багатожильних мідних провідника. Цей тип кабелю є найдешевшим і найпоширенішим. Максимальна відстань передавання у ньому 1.5-2.0 км, максимальна швидкість – 1.2 Гбіт/с. Має гірший, ніж у коаксіальному кабелі, захист від завад. Тривалість поширення сигналу 8-12 нс/м. Загасання сигналу 12-28 Дб на 100м на частоті 10МГц. Термін експлуатації – 2-6 років. Канал найдешевший в укладанні. Сьогодні скручена пара є головним середовищем передавання в локальних мережах.

Розрізняють декілька типів скручених пар. Найрозповсюдженішою є неекранована (UTP). Вона найдешевша. Крім того, використовують фольговану (FTP), та екрановану скручені пари (SPT), а також їхні комбінації. Екрановані включають зроблену з фольги екрануючу ізоляцію для захисту від електромагнітних перешкод.

 

Ефірні середовища

Передавання в ефірних середовищах відбувається без використання кабелів. Залежно від частоти передавання ефірні канали поділяють на радіо-, інфрачервоні, ультракороткохвильові, мікрохвильові.

Будь-який радіоканал формується на певній частоті-носію. Інформація по ньому передається за допомогою модульованого радіосигналу. Канал характеризується невисокою швидкістю передавання (20-150 Кбіт/с), середньою вартістю, доступністю для всіх видів радіозавад, працює тільки в межах радіодосяжності. Його використовують в пересувних станціях.

В інфрачервоному каналі сигнали інфрачервоних частот передають малогабаритні передавачі та приймають чутливі приймачі. Канал працює тільки в межах прямої оптичної видимості. Він не чутливий до електромагнітних завад. Відстань між станціями – до 3км, швидкість передавання – 2-4 Мбіт/с. Приймачі та передавачі інфрачервоного діапазону досить дешеві. Недоліки каналу: недовговічність апаратури, велике загасання сигналів, якщо погана прозорість повітря (наприклад, є запиленість).

Для налагодження ультракороткохвильового каналу потрібна ультракороткохвильова приймальна та передавальна апаратура. Передавання відбувається за допомогою частотно-модульованих сигналів у досить широкому діапазоні частот. Це дає змогу створити велику кількість каналів. Інформація передається на відстань 0.7-1.5 км зі швидкістю 20-40 Мбіт/с. Переваги каналу такі: мала потужність апаратури, наявність великої кількості каналів, можливість роботи в умовах поганої і непрямої видимості. Загалом ультракороткохвильовий канал має таку ж ефективність, як і радіоканал.

У мікрохвильовому каналі використано нову форму середовища передавання даних. Сигнали випромінюють спеціальні лазери, а приймають фотозчитувачі. Канал добре працює в зоні прямої видимості. Інформація передається на відстань 15-20 км зі швидкістю до 20 Гбіт/с. Апаратура каналоутворення сьогодні є досить дорогою і недостатньо досконалою.

Загалом ефірними середовищами передається до кількох відсотків загального обсягу інформації КМ. Сьогодні значення таких середовищ у КМ зростає, що пов’язане з розвитком мереж безпроводового передавання.

 

1.5.3 Сертифікація кабелів комп’ютерних мереж

Сертифікацією кабелів займаються IEEE, EIA/TIA (інститут інженерів електроніків та електротехніків та Асоціація елекронної промисловості), а в США – фірма UL (Лабораторія сертифікації). Кабелі сертифікують щодо електичної безпеки та за технічними характеристиками. Тільки після сертифікації фірма-виробник кабелю може поставити на ньому знак UL.

Залежно від ступеня електробезпеки в КМ бувають кабелі зв’язку та слабкострумові кабелі. За технічними параметрами кабелі поділяють на класи та категорії (7 категорій). Детальна специфікація технічних вимог до кабелів різних категорій є в стандартах ISO 11801, УТ 50173.

 

1.5.4 Мережеві з’єднуючі пристрої

Термін з’єднуючий пристрій означає любий пристрій, що з’єднує різні частини мережі. До з’єднуючих пристроїв підключені два кабеля (в деяких випадках більше).

Розглянемо три типи з’єднуючих пристроїв:

- прості з’єднуючі пристрої;

- складні з’єднуючі пристрої;

- з’єднуючі пристрої, призначені для сегментації і утворення підмереж.

Прості з’єднуючі пристрої

Прості з’єднуючі пристрої – це всього лише точка з’єднання. В ній сигнал не підсилюється і не змінюється яким небудь іншим чином. Є такі типи простих з’єднуючих пристроїв:

- роз’єми BNC (для підключення мережевого адаптера до тонкого коаксіального кабелю);

- роз’єми RJ (використовується в звичайних аналогових телефонних системах);

- роз’єми волоконно-оптичних кабелів;

- комутаційні панелі;

- пасивні концентратори.

На комутаційній панелі встановлюються постійні з’єднання кабелів, які прокладені до неї з різних мість. Вона подібна на стару телефонну панель, в якій з’єднання встановлюються шляхом вставки штепселів у відповідні розетки.

В мережах з зіркоподібною топологією кабелі від комп’ютерів, які розміщені в різних будівлях, проведені в спеціальну кімнату, у якій знаходиться комунікаційна панель. Кабелі від комп’ютерів підключені до монтажного блоку на задній стінці панелі. На передній стінці розміщені розетки RJ-45, від яких відрізки кабелів ведуть до концентратора. В комутаційній панелі нема електронних пристроїв, і їй непотрібно живлення. Вона не регенерує сигнали, а лише передає їх на всі свої порти.

Концентратори служать центральною точкою з’єднання. Більшість концентраторів фактично являються багатостаціонарними повторювачами. Зазвичай повторювач має лише два порта, а концентратор – від чотирьох до двадцяти і більше. Існують три базових типи концентраторів: пасивні, активні та інтелектуальні.

Пасивні концентратори служать лише точкою фізичного з’єднання. Вони не споживають електричну енергію, тому що не підсилюють і не фільтрують сигнал, а лише пропускають його через себе. На даний час використовуються рідко.

 

Складні з’єднуючі пристрої

Прості з’єднуючі пристрої служать тільки для встановлення електричного контакту з кабелем. В той же час функції складних з’єднуючих пристроїв значно ширші. Наприклад, вони можуть підсилити сигнал, перш ніж передавати його дальше, або навіть перетворити тип сигналу для другого типу носія.

До складних з’єднуючих пристроїв відносять:

- перетворювачі;

- повторювачі;

- активні/інтелектуальні концентратори.

 

Перетворювачі

Використовуються при з’єднанні сегментів носіїв різних типів, наприклад 10BaseT з 10Base2, Token Ring з волоконно-оптичним кабелем.

 

Повторювачі

Повторювач з’єднує два сегменти мережі чи дві ділянки кабелю. На відміну від роз’ємів, він не лише передає сигнал від одного кабелю до іншого, але й регенерує сигнали. Отже, повторювач – використовується для фізичного з’єднання різних сегментів мережі з метою збільшення загальної довжини мережі. Повторювачі працюють на фізичному рівні протоколу. Проте за допомогою повторювачів не можна з’єднати сегменти мереж різних типів, та мереж, які використовують різні методи доступу. Повторювачі не фільтрують дані, які через них проходять. Вони регенерують всі сигнали, включаючи шуми і завади.

 

Активні і інтелектуальні концентратори

Активні концентратори деколи називають багатопортовими повторювачами, тому що вони мають багато портів, як пасивні концентратори, і, подібно повторювачам, регенерують сигнали, які надходять на один з портів перед тим, як їх передати на інший порт. Активні концентратори споживають електроенергію.

Інтелектуальні концентратори – це спеціальний тип активних концентраторів. Вони не лише регенерують сигнали, а й за допомогою вбудованого мікропроцесора діагностують порти. Концентратори працюють на фізичному рівні моделі OSI.

 

З’єднуючі пристрої, призначені для сегментації і утворення підмереж

З’єднуючі пристрої, призначені для сегментації і утворення підмереж – найбільш складні із всіх мережевих з’єднуючих пристроїв. Сегментація мережі – це поділ мережі на сегменти, які являються частинами цієї мережі. Створення підмереж – поділ мереж на окремі мережі, які називаються підмережами, на основі адресної інформації.

 

Мости

Звичайний міст (простий прозорий міст) об’єднує два сегменти мережі і виконує фільтрацію даних, що передаються на основі МАС-адрес, записаних в пакетах. Це дозволяє зменшити завантаження сегментів мережі. На рис.1.4.1 показано, як мережа ділиться на два сегмента з мостом між ними. МАС-адреса являють собою шістнадцяткові числа.

Міст створює таблицю адрес в декілька етапів:

- Коли пакет передається в мережу, міст перевіряє МАС-адреси джерела і пункту призначення (адресату) даних. В таблиці адрес написано, в якому сегменті (тобто з якої сторони моста) розміщений кожна адреса.

- Якщо адреса призначення пакета відсутня, то міст передає пакет в обидва сегмента. Якщо в таблиці відсутня адреса джерела, то міст добавляє його в таблицю.

- Якщо адреса призначення в таблиці є, то міст передає пакет в відповідний сегмент (тільки в тому випадку, коли передаючий і приймаючий пакет знаходяться в різних сегментах).

- Якщо з таблиці адрес видно, що джерело і адресат знаходяться в одному і тому ж сегменті, то міст не передає пакет нікуди, оскільки в сегменті з адресатом цей пакет вже циркулює.

Таблицю адрес, яка створена мостом, називають також таблицею маршрутизації, оскільки вона використовується для визначення того, на яку сторону моста необхідно передати пакет. Не потрібно путати її з таблицею маршрутизації, яка використовується маршрутизатором! Таблиця маршрутизації моста містить адреси обладнання (МАС-адреси), а таблиця маршрутизації маршрутизатора – ІР-адреси.

Розглянемо приклад мережі, приведеного на рисунку 1.10. Якщо комп’ютер В посилає повідомлення на комп’ютер F, то міст передає пакет в сегмент 2. Він робить це не залежно від того, чи міститься в таблиці адреса комп’ютера F, тому що якщо в таблиці немає адреси призначення, то пакет передається всім сегментам.

Якщо комп’ютер В посилає повідомлення на комп’ютер А, то міст порівнює адреси в пакеті з адресами в таблиці. В тому випадку, якщо адрес комп’ютера А в таблиці відсутній, міст передає пакет в сегмент 2. Якщо ж адреса комп’ютера А в таблиці є (оскільки комп’ютер А раніше посилав повідомлення), то пакет не передається через міст. Завдяки цьому зменшується об’єм даних, які передаються по мережевих каналах.

Такий міст називається прозорим, тому що комп’ютери в мережі Ethernet його не бачать, вони навіть нічого не знають про існування моста.

Мости передають також широкомовні повідомлення, які мають широкомовну адрес у FF-FF-FF-FF-FF-FF.

Існують транслюючі та інкапсулюючі мости. Транслюючі або інкапсулюючі мости, на відміну від повторювачів, з’єднюють сегменти мережі, в яких використовуються різні методи доступу, однак в цих сегментах необхідно використовувати один і той самий протокол.

В мережі може бути більше одного моста. Це підвищує безвідказність мережі, однак може привести до зациклювання мостів, що завантажує мережу непотрібними потоками інформації. Зациклювання мостів відбувається тоді, коли між двома точками мережі існує декілька шляхів і пакет даних отримує можливість ходити по колу.

 

Маршрутизатори

Маршрутизатори – це з’єднуючі пристрої, які працюють на мережевому рівні моделі OSI. За допомогою маршрутизаторів з’єднуються окремі мережі (чи підмережі). Маршрутизатори можуть працювати як в ЛОМ (в цьому випадку вони з’єднують підмережі), так і в ГМ, з’єднуючи ЛОМ, з яких вони складаються.

Як і мости, маршрутизатори фільтрують дані, що передають. Однак, на відміну від мостів, маршрутизатори використовують логічні мережеві адреси (ІР-адреса), а не фізичні адреси пристроїв. Маршрутизатори складніші, ніж мости. Вони приймають важливіші рішення: вибирають оптимальний маршрут передачі пакетів серед немалої кількості інших можливих маршрутів.

Слід зазначити, що маршрутизатори є невеликими спеціалізованими комп’ютерами. В їх склад входять мікропроцесори, що виконують спеціальні програми маршрутизації під управлінням власної операційної системи. Персональний комп’ютер також може конфігурувати на виконання функцій маршрутизатора, однак його операційна система повинна підтримувати ІР-адресацію.

Маршрутизатори підтримують таблиці маршрутів, в яких зберігається адреса інших маршрутизаторів. Маршрутизатор повинен мати, як мінімум, два мережевих інтерфейси, тому що він виконує функції шлюзу між мережами. Адреса інтерфейсу, що обслуговує окрему підмережу, називається шлюзом підмережі по замовчуванню.

 

Задачі маршрутизаторів

Маршрутизатори можуть використовуватися для об’єднання багатьох мереж в одну чи для розділення великої мережі на декілька менших. Коли пакет даних передається від одного маршрутизатора до іншого, заголовки канального рівня (фрагменти адресної інформації) знищуються і створюються заново. Це дозволяє маршрутизаторам передавати пакети між різними мережами. Це процес дещо сповільнює передачу даних і знижує продуктивність мережі.

Якщо в мережі існує декілька маршрутів передачі пакетів, то маршрутизатор вибирає оптимальний і надалі використовує його для передачі даних відповідному адресату. Маршрутизатор розглядає всі можливі маршрути і приймає рішення про оптимальний для кожного пакета, що надійшов. Отже, якщо деякий маршрут в даний момент часу перевантажений, маршрутизатор вибирає інший, більш ефективний.

 

Маршрутизовані протоколи та проколи маршрутизації

Маршрутизатори працюють лише з маршрутизованими протоколами (ІР, ІРХ, OSI, XNS, DECnet, DDP). В немаршрутизованому протоколі (наприклад NetBEUI) немає адресної схеми, що дозволяє маршрутизаторам ідентифікувати мережу, отже такий протокол не можна маршрутизувати.

Необхідно розрізняти маршрутизовані протоколи та протоколи маршрутизації. Для роботи з маршрутизованими протоколами використовуються динамічна маршрутизація.

Розрізняють:

- Статичну (Адміністратор вводить адреси в таблицю маршрутизації вручну і постійно їх оновлює) та динамічну (Маршрутизатори автоматично обмінюються адресною інформацією за допомогою протоколів RIP (Routing Information Protocol), OSPF (Open Shortest Path First)) маршрутизацію;

- Внутрішні (Interior Gateway Protocol – IGP) та зовнішні (Exterior Gateway Protocol – EGP) протоколи маршрутизації. Протоколи маршрутизації IGP використовуються в автономних системах, тобто в мережах окремих компаній чи організацій.

Існують мости-маршрутизатори, які в залежності від використовуючого протоколу транспортного рівня, можуть працювати або як міст, або як маршрутизатор. Повідомлення, послані немаршрутизованим протоколом, міст-маршрутизатор опрацьовує як міст, а повідомлення з маршрутизованими протоколами – як маршрутизатор. Сучасні маршрутизатори здатні виконувати функції як мостів, так і маршрутизаторів.

 

Комутатори

За принципом обробки кадрів нічим не відрізняється від моста. Основна його відмінність від моста полягає в тому, що він свого роду комунікаційний мультипроцесор, так як кожен його порт оснащений спеціалізованим процесором, що обробляє кадри по алгоритму моста незалежно від процесорів інших портів. За рахунок цього загальна продуктивність комутатора звичайно набагато вища продуктивності традиційного моста, що має один процесорний блок. Можна сказати, що комутатори – це мости нового покоління, що обробляють кадри в паралельному режимі.

 

Шлюзи

Шлюз – це суперінтелектуальний маршрутизатор. Звичайно, основною причиною, по якій у мережі використовують шлюз, є необхідність об’єднати мережі з різними типами системного і прикладного програмного забезпечення. Вони працюють як універсальний транслятор, переводячи повідомлення з формату однієї мережі в формат іншої. Проте шлюз забезпечує і локалізацію трафіка (локалізація трафіку – поширення трафіку, призначеного для комп’ютерів деякого сегменту мережі, тільки в межах цього сегменту), як деякий побічний ефект. Шлюз працює з протоколами верхніх рівнів (сеансовий, відображення, прикладний).

 

1.6. Методи комутації

Комунікаційна мережа – це сукупність вузлів та каналів зв`язку, що їх сполучають. Вузли мережі забезпечують опрацювання та збереження даних, а також їхню комутацію. Канали зв`язку реалізують передавання даних. Два або більше комп`ютерів можуть бути сполучені каналами зв`язку по-різному.

Спосіб сполучення комп`ютерів каналами зв`язку для передавання даних між ними називається методом комутації.

Різні методи комутації можна систематизувати так, як це показано на рисунок 1.11.

Комутація з використанням призначених каналів зв`язку. У цьому випадку між комп`ютерами налаштовують постійно діючий канал зв`язку з фіксованою швидкістю передавання даних та смугою перепускання. Налаштування та підтримка такого каналу, особливо на далеку відстань, коштує дорого. Крім того, якщо навантаження невелике або нерівномірне, перепускна здатність каналу зв`язку використовується не ефективно. Призначені канали можна встановити за двох- або багатопунктовою схемою.