На останньому занятті, а це була лекція № 3, ми вивчили питання, присвячені вирішенню завдання комутації в мережах ЕОМ. При цьому були розглянуті окремі завдання, необхідні для вирішення узагальненої задачі комутації в мережі, порівняльна характеристика і область використання методів комутації каналів і пакетів і сутність застосовуваних в мережах з комутацією пакетів механізмів просування інформації через мережу - дейтаграммний передачі і віртуальних каналів.
Для перевірки якості засвоєння навчального матеріалу лекції проведемо контрольний опитування.
Які приватні завдання необхідно вирішити для забезпечення комутації в мережі?
Які критерії оптимальності знайшли застосування при визначенні маршруту?
Поясніть сутність операцій мультиплексування і демультиплексування.
Основні переваги і недоліки мереж з комутацією каналів (пакетів).
Сутність дейтаграммного способу передачі даних.
Суть методу передачі даних з використанням віртуальних каналів.
Суть методу передачі даних з використанням віртуальних каналів.
Сьогодні на занятті ми продовжимо вивчення теми №1: «Архітектура мереж ЕОМ» і розглянемо тему: «Структуризація і характеристики мереж ЕОМ».
Основна частина
1. Фізична і логічна структури мережі
1.1. Причини структуризації мереж
У мережах з невеликим (10-30) кількістю комп'ютерів найчастіше використовується одна з типових топологій - загальна шина, кільце, зірка або полносвязная мережу. Всі перераховані топології володіють властивістю однорідності. Така однорідність структури робить простий процедуру нарощування числа комп'ютерів, полегшує обслуговування і експлуатацію мережі. У великих мережах використання типових структур породжує різні обмеження, найважливішими з яких є:
обмеження на довжину зв'язку між вузлами;
обмеження на кількість вузлів в мережі;
обмеження на інтенсивність трафіку, що породжується вузлами мережі.
Для зняття цих обмежень використовуються спеціальні методи структуризації мережі і спеціальне структуроутворююче обладнання - повторювачі, концентратори, мости, комутатори, маршрутизатори. Устаткування такого роду також називають комунікаційним, маючи на увазі, що з його допомогою окремі сегменти мережі взаємодіють між собою.
Розрізняють топологію фізичних зв'язків (фізичну структуру) і топологію логічних зв'язків (логічну структуру). Конфігурація фізичних зв'язків визначається електричними з'єднаннями комп'ютерів, тут ребра графа відповідають відрізкам кабелю, що зв'язує пари вузлів. Логічні зв'язки являють собою маршрути передачі даних між вузлами мережі і утворюються шляхом відповідної настройки комунікаційного обладнання.
1.2. Фізична структуризація мережі
Найпростіше з комунікаційних пристроїв - повторювач - використовується для фізичного з'єднання різних сегментів кабелю локальної мережі з метою збільшення загальної довжини мережі. Повторювач передає сигнали, що приходять з одного сегмента мережі, в інші її сегменти. Повторювач дозволяє подолати обмеження на довжину ліній зв'язку за рахунок поліпшення якості сигналу - відновлення його потужності і амплітуди, поліпшення фронтів і т. П. Повторювач, який має кілька портів і з'єднує кілька фізичних сегментів, часто називаютконцентратором. іліхабом.
В роботі концентраторів будь-яких технологій багато загального - вони повторюють сигнали, що прийшли з одного зі своїх портів, на інших своїх портах (див. Рис. 1). Концентратори характерні практично для всіх базових технологій локальних мереж -Ethernet, ArcNet, TokenRing, FDDI, FastEthernet, GigabitEthernet. Додавання в мережу концентратора завжди змінює її фізичну топологію, але при цьому залишає без зміни логічну топологію. У багатьох випадках фізична і логічна топології мережі збігаються.
Фізична структуризація мережі за допомогою концентраторів корисна не тільки для збільшення відстані між вузлами мережі, але і для підвищення її надійності. Наприклад, якщо який-небудь комп'ютер мережі Ethernet з фізичною загальною шиною через збій починає безперервно передавати дані по загальному кабелю, то вся мережа виходить з ладу і для вирішення проблеми залишається тільки один вихід - вручну від'єднати мережевий адаптер цього комп'ютера від кабелю. У мережі Ethernet ця проблема може бути вирішена автоматично - концентратор відключає свій порт, якщо виявляє, що приєднаний до нього вузол занадто довго монопольно займає мережу
Мал. 1. Концентратори технологій EthernetіTokenRing.