Сетевое оборудование. Технологии сетей. Электронное пособие

1. Сетевое оборудование. Технологии сетей

Электронное пособие

2. Сетевая модель OSI

Эталонная модель OSI, иногда называемая стеком OSI
представляет собой 7-уровневую сетевую иерархию
разработанную Международной организацией по
стандартам (International Standardization Organization - ISO).
Эта модель содержит в себе по сути 2 различных модели:
горизонтальную модель на базе протоколов,
обеспечивающую механизм взаимодействия программ и
процессов на различных машинах
вертикальную модель на основе услуг, обеспечиваемых
соседними уровнями друг другу на одной машине
В горизонтальной модели двум программам требуется
общий протокол для обмена данными. В вертикальной соседние уровни обмениваются данными с
использованием интерфейсов API.

3. Сетевая модель OSI

4. Сетевая модель OSI

Уровень 1, физический
Физический уровень получает пакеты данных от вышележащего
канального уровня и преобразует их в оптические или электрические
сигналы, соответствующие 0 и 1 бинарного потока. Эти сигналы
посылаются через среду передачи на приемный узел. Механические и
электрические/оптические свойства среды передачи определяются на
физическом уровне и включаютя:
Тип кабелей и разъемов
Разводку контактов в разъемах
Схему кодирования сигналов для значений 0 и 1
К числу наиболее распространенных спецификаций физического
уровня относятся:
EIA-RS-232-C, CCITT V.24/V.28 - механические/электрические
характеристики несбалансированного последовательного интерфейса.
EIA-RS-422/449, CCITT V.10 - механические, электрические и оптические
характеристики сбалансированного последовательного интерфейса.
IEEE 802.3 -- Ethernet
IEEE 802.5 -- Token ring

5. Сетевая модель OSI

Уровень 2, канальный
Канальный уровень обеспечивает создание, передачу и прием кадров
данных. Этот уровень обслуживает запросы сетевого уровня и
использует сервис физического уровня для приема и передачи пакетов.
Спецификации IEEE 802.x делят канальный уровень на два подуровня:
управление логическим каналом (LLC) и управление доступом к среде
(MAC). LLC обеспечивает обслуживание сетевого уровня, а подуровень
MAC регулирует доступ к разделяемой физической среде.
Наиболее часто используемые на уровне 2 протоколы включают:
HDLC для последовательных соединений
IEEE 802.2 LLC (тип I и тип II) обеспечивают MAC для сред 802.x
Ethernet
Token ring
FDDI
X.25
Frame relay

6. Сетевая модель OSI

Уровень 3, сетевой
Сетевой уровень отвечает за деление пользователей на
группы. На этом уровне происходит маршрутизация
пакетов на основе преобразования MAC-адресов в
сетевые адреса. Сетевой уровень обеспечивает также
прозрачную передачу пакетов на транспортный уровень.
Наиболее часто на сетевом уровне используются
протоколы:
IP - протокол Internet
IPX - протокол межсетевого обмена
X.25 (частично этот протокол реализован на уровне 2)
CLNP - сетевой протокол без организации соединений

7. Сетевая модель OSI

Уровень 4, транспортный
Транспортный уровень делит потоки
информации на достаточно малые фрагменты
(пакеты) для передачи их на сетевой уровень.
Наиболее распространенные протоколы
транспортного уровня включают:
TCP - протокол управления передачей
NCP - Netware Core Protocol
SPX - упорядоченный обмен пакетами
TP4 - протокол передачи класса 4

8. Сетевая модель OSI

Уровень 5, сеансовый
Сеансовый уровень отвечает за организацию сеансов
обмена данными между оконечными машинами.
Протоколы сеансового уровня обычно являются
составной частью функций трех верхних уровней модели.
Уровень 6, уровень представления
Уровень представления отвечает за возможность
диалога между приложениями на разных машинах. Этот
уровень обеспечивает преобразование данных
(кодирование, компрессия и т.п.) прикладного уровня в
поток информации для транспортного уровня. Протоколы
уровня представления обычно являются составной
частью функций трех верхних уровней модели.

9. Сетевая модель OSI

Уровень 7, прикладной
Прикладной уровень отвечает за доступ приложений в
сеть. Задачами этого уровня является перенос файлов,
обмен почтовыми сообщениями и управление сетью.
К числу наиболее распространенных протоколов
верхних уровней относятся:
FTP - протокол переноса файлов
TFTP - упрощенный протокол переноса файлов
X.400 - электронная почта
Telnet
SMTP - простой протокол почтового обмена
CMIP - общий протокол управления информацией
SNMP - простой протокол управления сетью
NFS - сетевая файловая система
FTAM - метод доступа для переноса файлов

10. Локальная вычислительная сеть

Локальная
вычислительная сеть –
объединение множества
ЭВМ, расположенных на
незначительном
расстоянии.
Наиболее
распространенная
конфигурация локальной
вычислительной сети.
Основная решаемая
проблема – совместное
использование
информационных ресурсов
и устройств.

11. Объединение ЛВС различных стандартов

Использование
различных сред
передачи данных –
коаксиальный кабель
и кабель витая пара
относятся к различным
стандартам.
Для объединения
различных по
стандарту сред
используется
коммутационное
устройство HUB

12. Кабельная система Спецификация стандарта 10 Base

10Base-5 - коаксиальный кабель диаметром 0.5 дюйма, называемый
"толстым" коаксиалом. Имеет волновое сопротивление 50 Ом.
Максимальная длина сегмента - 500 метров (без повторителей).
10Base-2 - коаксиальный кабель диаметром 0.25 дюйма, называемый
"тонким" коаксиалом. Имеет волновое сопротивление 50 Ом.
Максимальная длина сегмента - 185 метров (без повторителей).
10Base-T - кабель на основе неэкранированной витой пары (Unshielded
Twisted Pair, UTP). Образует звездообразную топологию с концентратором.
Расстояние между концентратором и конечным узлом - не более 100 м.
10Base-F - оптоволоконный кабель. Топология аналогична стандарту на
витой паре. Имеется несколько вариантов этой спецификации - FOIRL,
10Base-FL, 10Base-FB.
Число 10 обозначает битовую скорость передачи данных этих стандартов 10 Мб/с, а слово Base - метод передачи на одной базовой частоте 10 МГц
(в отличие от стандартов, использующих несколько несущих частот,
которые называются broadband - широкополосными).

13. Сетевое оборудование 10 Base 2

Спецификация
10Base-2
Набор
оборудования
для данного
стандарта

14. Спецификация 10Base-5

Набор оборудования для данного стандарта

15. Спецификация 10Base-Т

Набор оборудования
для данного
стандарта

16. Сетевой адаптер - классификация

1. Сетевая карта Ethernet (Fast Ethernet).
Самая распространенная сетевая карта. Используется в небольших
офисных ЛВС и ЛВС среднего размера. Использование протокола
Ethernet позволяет карте работать на скорости 10 Мбит/с, а протокола
Fast Ethernet — 100 Мбит/с. Эти протоколы будут подробно
рассмотрены далее в лекциях.
2. Сетевая карта Token Ring (High Speed Token Ring)
Сетевая карта для больших ЛВС. Использование протокола Token
Ring позволяет карте работать на скоростях 4 и 16 Мбит/с, а
протокола High Speed Token Ring - на скоростях 100 и 155 Мбит/с.
3. Сетевая карта FDDI (Fiber Distributed Data Interface)
Используется в оптоволоконных сетях. Протокол FDDI работает на
скорости 100 Мбит/с и исторически, когда скорости других протоколов
ограничивались 10-16 Мбит/с, из-за дороговизны оптоволоконных
сетей использовался в основном на магистральных сетях передачи
данных.

17. Сетевой адаптер – общий вид

Колодка для
подключения
разъема RJ 45
Колодка для
установки BIOS.
Дает возможность
загрузки ОС с
сервера
Чипсет сетевого
адаптера –
определяет
производителя и
управляет
системой Plug &
Play

18. Сетевой адаптер – структурная схема

Набор основных
компонент
сетевого
адаптера

19. Коммутациционное устройство HUB

Корпус
коммутатора
Подключение
коннекторов
RJ 45
Система
охлаждения

20. Характеристики коммутаторов

Основными характеристиками коммутатора,
измеряющими его производительность, являются:
скорость фильтрации (filtering);
скорость маршрутизации (forwarding);
пропускная способность (throughput);
задержка передачи кадра.
Кроме того, существует несколько характеристик
коммутатора, которые в наибольшей степени влияют на
указанные характеристики производительности. К ним
относятся:
размер буфера (буферов) кадров;
производительность внутренней шины;
производительность процессора или процессоров;
размер внутренней адресной таблицы.

21. Соединение нескольких коммутаторов

Соединение
нескольких
HUB в режиме
Uplink

22. Локальная сеть стандарта Gigabit

Структура
локальной сети
стандарта
Gigabit

23. Стандарт Gigabit

Концепция
стандарта
Gigabit

24. Локальные сети в промышленности