Е строганова и корнеев и корнеев и д\онова а жданов н биржаьов о ла м патова н рощина ю сергиенко ббк 32 988
| скачать Михаил Гук Аппаратные средства локальных сетей Санкт-Петербург Москва • Хорьков • Минск 2001 Михаил Гук Аппаратные средства локальных сетей. Энциклопедия Главный редактор Заведующий редакцией Руководитеть проекта Научный редактор Литературный редактор Художник Иллюстрации Корректоры Верстка Е Строганова И Корнеев И Корнеев И Д\онова А Жданов Н Биржаьов О ла М Патова Н Рощина Ю Сергиенко ББК 32 988 УДК 681 327 8 Гук М. Г93 Аппаратные средства локальных сетей Энциклопедия — СПб Питер, 2001 — 576 с : ил ISBN 5-8046-0113-Х В книге рассматриваются теоретические и практические вопросы построения сетей — от кабельных систем до коммуникационного оборудования Приводятся сведения по всем типам пассивного оборудования — медным и оптическим кабелям и коннекторам. Рассматриваются стандарты построения СКС — ISO 11801, EN50173, TIA-568A с новейшими дополнениями и изменениями Описаны все современные локальные сетевые технологии, вплоть до Gigabit Ethernet Глобальные сети (телефонные, ISDN. X 25 Frame Relay) и технология ATM рассмотрены с точки зрения использования для связи локальных сетей. Предназначена для специалистов в области проектирования и эксплуатации сетей, сетевых администраторов и широкого круга любознательных читателей, желающих поучить систематизированные знания в данной области. © М Гук, 2001 © Издательство «Питер», 2001 Все права защищены Никакая часть данной книги не может быть воспроизведена в какой бы то ни было форме без письменного разрешения владельцев авторских прав Информация содержащаяся в данной книге получена из источников рассматриваемых издательством как надежные Тем не менее имея в виду возможные человеческие или технические ошибки издательство не может гарантировать абсолютную пмюсть и полноту приводимых сведении и не несет ответственности за возможные ошибки связанные с использованием книги ISBN 5-8046-0113-Х ^ Налоговая льгота - общероссийский классификатор продукции ОК 005-93, том 2,953000 - книги и брошюры Подписано в печать 040901 Формат 70xlOO'/ls Уел п л 46,44 Доп тираж 3000 экз Заказ№1513 Отпечатано с фотоформ в ФГУП «Печатный двор» им А М Горького ^ 197110, Санкт-Петербург, Чкаловский пр , 15 Краткое содержание Часть I. Основы построения компьютерных сетей Глава 1. Основные понятия.................... 14 Глава 2. Сетевые протоколы ................... 40 Часть II. Пассивное оборудование локальных сетей Глава 3. Оборудование для электрической передачи .......... 63 Глава 4. Средства оптической передачи. .............. 129 Глава 5. Кабельные системы локальных сетей ............ 178 Часть III. Сетевые технологии локальных сетей Глава 6. Технология Ethernet. .................. 241 Глава 7. Технология Token Ring/IEEE 802.5 ............. 284 Глава 8. FDDI и CDDI. ..................... 314 Глава 9. Технологии lOOVG-AnyLAN, ARCnet и другие локальные технологии . 333 Часть IV. Глобальные сети Глава 10. Интерфейсы и протоколы глобальных сетей ......... 344 Глава 11. Глобальные сети и технологии .............. 372 Часть V. Локальные сети Глава 12. Построение локальных сетей ............... 428 Глава 13. Управление и мониторинг в локальных сетях ......... 457 Глава 14. Электропитание, заземление и электромагнитная совместимость . 478 Приложение А. Активное сетевое оборудование и сетевые анализаторы . . 500 Приложение Б. Перевод физических единиц из различных систем в международную (СИ) .................... 534 Список сокращений. ...................... 536 Алфавитный указатель ..................... 544 Содержание Предисловие ......................... ю Часть I. Основы построения компьютерных сетей Глава 1. Основные понятия ................. и 1.1. Базовая модель взаимодействия открытых систем OSI ........ 16 1.2. Стандарты IEEE 802.x .................... 21 1.3. Классификация топологических элементов сетей .......... 23 1.4. Топология, методы доступа к среде ............... 25 1.5. Кодирование данных. .................... 28 1.6. Режимы передачи и качество сервиса .............. 34 1.7. Контроль достоверности передачи ............... 36 1.8. Управление потоком данных .................. 38 Глава 2. Сетевые протоколы ................. 40 2.1. Протокольный стек TCP/IP. .................. 40 2.1.1. Адресация в IP ..................... 43 2.1.2. Маршрутизация. .................... 47 2.1.3. Многоадресное (групповое) вещание и протокол IGMP ...... 49 2.1.4. Иерархическая система имен DNS . ............. 51 2.1.5. Протоколы стека TCP/IP ................. 52 2.2. Фирменные протокольные стеки ................ 54 2.2.1. IPX/SPX. ....................... 54 2.2.2. AppleTalk ....................... 57 Часть II. Пассивное оборудование локальных сетей Глава 3. Оборудование для электрической передачи ..... ез 3.1. Передача данных по электрическим кабелям . ........... 63 3.2. Несимметричные кабели — коаксиальные ............. 72 3.2.1. Кабели ........................ 72 3.2.2. Аксессуары (коннекторы, терминаторы, «вампиры») и их применение ..................... 74 3.2.3. Инструменты, монтаж и тестирование ............ 82 3.3. Симметричные кабели — витая пара ............... 84 3.3.1. Кабели ........................ 84 3.3.2. Соединительная аппаратура ................ 90 Содержание 5 333 Экранированная проводка 118 334 Инструменты, монтаж и тестирование 119 335 Сетевые технологии с симметричной передачей 125 Глава 4. Средства оптической передачи 129 4 1 Структура световода и режимы прохождения луча 130 4 2 Мощность сигнала, потери и усиление 133 4 3 Пропускная способность, методы передачи и кодирования 136 4 4 Источники и приемники излучения 137 4 5 Энергетический баланс и расчет оптических линий 140 4 6 Топология соединений Разветвители, переключатели и мультиплексоры 141 4 7 Оптоволоконные кабели 144 4 8 Оптические соединители 149 481 Неразъемные соединения — сварка и сплайсы 149 482 Разъемные соединения 151 483 Коннекторы ST, SC, FC, FDDI, MT-RJ, OptiSPEED LC OPTI JACK, SCDC и SCQC, VF-45 153 484 Процедуры установки оптических коннекторов 156 485 Розетки, адаптеры, аттенюаторы 164 486 Шнуры, полувилки (пигтейлы) 165 4 9 Аксессуары 166 4 10 Инструменты расходные материалы и приборы 168 4 И Сетевые технологии с оптоволоконной передачей 171 Ethernet 10/100/1000 Мбит/с 171 Token Ring 175 FDDI 175 ^ ARCnet(TCNS) 176 4 12 Достоинства и недостатки оптоволоконной передачи 176 4 13 Техника безопасности при работе с оптоволокном 177 Глава 5. Кабельные системы локальных сетей 178 5 1 Структурированные кабельные системы 179 5 1 1 Стандарты ISO 11801 и EN 50173 182 5 1 2 Стандарт EIA/TIA-568-A 204 5 2 Аксессуары кабельных систем 213 5 3 Проектирование кабельных систем 218 531 Выбор кабелей и коннекторов 218 532 Рабочие места 221 533 Кабельные магистрали 223 534 Телекоммуникационные помещения и аппаратные комнаты 223 5 4 Документирование и администрирование СКС 228 5 5 Практика монтажа кабельных систем 230 551 Пожаробезопасность кабельной проводки 233 5 6 Тестирование, сертификация и гарантии 234 Часть III. Сетевые технологии локальных сетей Глава 6. Технология Ethernet ................ 241 7,1. Метод доступа CSMA/CD ................... 242 6.2. Адресация, форматы кадров и пропускная способность ....... 246 6.3. Стандарты Ethernet 10 Мбит/с: lOBaseS, 10Base2, lOBaseT, lOBaseF ... 249 6.4. Стандарты Fast Ethernet 100 Мбит/с. .............. 257 6.5. Стандарты Gigabit Ethernet 1000 Мбит/с ............. 260 6.6. Сетевые адаптеры ..................... 262 6.7. Концентраторы: повторители, мосты и коммутаторы ........ 267 6.7.1. Повторители ..................... 268 6.7.2. Мосты и коммутаторы .................. 270 6.7.3. Дополнительные возможности концентраторов ........ 274 6.8. Топология соединения коммутаторов .............. 276 6.8.1. Избыточные связи и алгоритм Spanning Tree ......... 276 6.8.2. Дублирующие линии (Resilient Link, LinkSafe) ......... 279 6.8.3. Объединение портов (Port Trunking). ............ 279 6.8.4. Активная полносвязная топология (АМТ) ........... 280 6.9. Расчет допустимых размеров сети ............... 281 Глава 7. Технология Token Ring/IEEE 802.5 ......... 284 7.1. Физический уровень .................... 285 7.2. Протокол доступа к кольцу .................. 290 7.2.1. Приоритет доступа ................... 293 7.3. Управление кольцом .................... 295 7.3.1. Активный и резервные мониторы. ............. 298 7.3.2. Включение в кольцо, очистка и самовосстановление ...... 299 7.3.3. Определение конфигурации. ............... 300 7.4. Сегменты, мосты и маршрутизация от источника .......... 301 7.5. Коммутация. ....................... 303 7.6. Виртуальные локальные сети Token Ring ............. 305 7.7. Высокоскоростные версии Token Ring .............. 306 7.8. Оборудование Token Ring .................. 307 7.8.1. Сетевые адаптеры ................... 307 7.8.2. Концентраторы .................... 308 7.9. Построение сетей Token Ring ................. 309 7.10. Гибридные сети Token Ring—Ethernet. ............. 311 Глава 8. FDDI и CDDI .................... 314 8.1. Физический уровень, интерфейсы ............... 316 8.2. Варианты физической топологии ................ 321 8.3. Форматы кадров ...................... 323 8.4. Управление. ....................... 325 8.4.1. Инициализация станции ................. 326 8.4.2. Инициализация кольца ................. 328 Содержание 8.4.3. Реконфигурирование кольца ............... 328 8.5. Синхронная и асинхронная передача данных ........... 329 8.6. Особенности FDDI-II (изохронные передачи) ........... 330 8.7. Оборудование FDDI (адаптеры, концентраторы, мосты) ....... 331 Глава 9. Технологии lOOVG-AnyLAN, ARCnet и другие локальные технологии. .................. ззз 9.1. lOOVG-AnyLAN. ...................... 335 9.2. ARCnet и TCNS. ...................... 339 Часть IV. Глобальные сети Глава 10. Интерфейсы и протоколы глобальных сетей. . . . 344 10.1. Последовательные интерфейсы . ............... 344 10.1.1. Режимы последовательной передачи ............ 346 10.1.2. Устройства DTE, DCE, их соединение и синхронизация ..... 347 10.1.3. Электрические интерфейсы RS-232 (V.28), RS-422 (V.11), RS-423 (V.10), RS-485, токовая петля ............. 350 10.1.4. Стандарты V.24/V.28, RS-232C, RS-449 (V.36), RS-530, V.35 ... 356 10.1.5. Высокоскоростной интерфейс HSSI ............ 364 10.1.6. Управление потоком данных ............... 366 10.2. Протоколы последовательной передачи............. 367 10.2.1. Протоколы HDLQSDLC и LAPB .............. 367 10.2.2. Протоколы РРР, MLPPP, BOD ............... 370 Глава 11. Глобальные сети и технологии .......... 372 11.1. Телефонные сети и их использование для передачи данных ..... 372 11.1.1. Аналоговые коммутируемые линии и телефонные аппараты . . . 374 11.1.2. Аналоговые выделенные линии .............. 379 11.1.3. Учрежденческие и малые АТС .............. 379 11.1.4. Иерархии цифровых каналов ............... 381 11.1.5. Модемы и факс-модемы для аналоговых линий ........ 385 11.1.6. IP-телефония и передача факсов по IP-сетям . ........ 392 11.1.7. Технологии xDSL и кабельные модемы ........... 396 11.1.8. Модемы для выделенных линий . ............. 398 11.2. Сети ISDN ........................ 398 11.2.1. Интерфейсы ISDN ................... 399 11.2.2. Пользовательское оборудование ISDN ........... 403 11.2.3. Передача данных по ISDN ................ 406 11.3. Сети Х.25 ........................ 408 11.4. Сети Frame Relay ..................... 411 11.5. Технология ATM ..................... 413 11.5.1. Интерфейсы UNI и NNI ................. 413 11.5.2. Архитектурная модель ATM ............... 416 11.5.3. Классы сервиса и уровни адаптации ............ 417 11.5.4. Адресация ...................... 418 8 Содержание 11.5.5. Соединения ATM ................... 420 11.5.6. Качество обслуживания в ATM .............. 421 11.5.7. Сигнализация и установление соединения .......... 421 11.5.8. Эмуляция технологий локальных сетей (LANE) ........ 422 11.5.9. Использование ATM сетевыми протоколами (Classical IP и МРОА).................... 424 11.5.10. Оборудование ATM .................. 425 Часть V. Локальные сети Глава 12. Построение локальных сетей ........... 428 12.1. Оборудование локальных сетей . ............... 428 12.1.1. Конечное сетевое оборудование ............. 429 12.1.2. Коммуникационное оборудование ............. 432 12.2. Структуризация локальных сетей ............... 435 12.2.1. Малые сети с разделяемой средой передачи ......... 435 12.2.2. Сегментированные сети с применением мостов и коммутаторов . . 437 12.2.3. Организация магистралей ................ 440 12.3. Маршрутизаторы как средство объединения логических сетей .... 443 12.4. Коммутация 3-го уровня. Fast IP. ............... 446 12.5. Виртуальные локальные сети и приоритизация трафика. ...... 448 12.6. Организация удаленного доступа ............... 453 12.7. Беспроводное подключение узлов ............... 455 Глава 13. Управление и мониторинг в локальных сетях ... 457 13.1. Принципы построения систем управления сетями ......... 457 13.2. Мониторинг состояния элементов сети ............. 460 13.3. Управление коммуникационными устройствами .......... 461 13.3.1. Консольное управление. ................ 462 13.3.2. Управление через Telnet ................ 463 13.3.3. Протокол управления SNMP ............... 464 13.3.4. Удаленный мониторинг — RMON и RMON2 .......... 466 13.3.5. Дистанционное конфигурирование и обновление встроенного программного обеспечения (BootP и TFTP) ........... 469 13.3.6. Web-интерфейс управления ............... 471 13.4. Управление рабочими станциями ............... 472 13.4.1. Удаленное управление (DMI и WakeUp On LAN) . ....... 473 13.4.2. Удаленная загрузка .................. 475 Глава 14. Электропитание, заземление и электромагнитная СОВМеСТИМОСТЬ. ...................... 478 14.1. Общие вопросы электропитания и заземления .......... 479 14.2. Средства улучшения качества электропитания .......... 483 14.3. Заземление оборудования в локальных сетях. .......... 489 14.4. Планирование питающей сети ................ 493 14.5. Совместная прокладка питающих и телекоммуникационных кабелей . . 496 Содержание 9 Приложение А. Активное сетевое оборудование и сетевые анализаторы .................. soo А. 1. Активное сетевое оборудование фирмы 3Com . .......... 500 А.1.1. Серия OfficeConnect. .................. 501 А.1.2. Серия SuperStackll. .................. 502 A.I.3. Устройства удаленного доступа .............. 513 А.1.4. Сетевые адаптеры ................... 513 А.2. Оборудование фирмы Nortel Networks .............. 516 А.З. Сетевые и кабельные тестеры фирмы Fluke ............ 529 Приложение Б. Перевод физических единиц из различных систем в международную (СИ). ....... 534 Список сокращений ..................... 536 Алфавитный указатель.................... 544 Предисловие Эта книга является третьим подходом автора к сетевой тематике. В 1996 году была выпущена карманная энциклопедия «Локальные сети Novell», а вслед за ней к «Сети NetWare 3.12-4.1. Книга ответов». Книги пользовались успехом и вызвали многочисленные отклики читателей. Однако, как и следует из названий, основные их темы были связаны с сетевой операционной системой, а вопросам сетевого «железа» там отводилось довольно скромное место. В энциклопедии «Аппаратные средства IBM PC» сетевая аппаратура тоже не могла быть представлена в полном объеме. Преодолеть это несправедливое ущемление призвана книга, лежащая перед вами. В лее вошли «нижние слои» сетевых тем — от проводов до коммутаторов и маршрутизаторов. Книга в основном посвящена локальным сетям, число которых в настоящее время стремительно растет. Конечно же, рассматривается и подключение к глобальным сетям (Интернет), но тоже с «локальной» точки зрения. Как и предыдущая «большая» энциклопедия, эта книга представляет упорядоченную систему знаний. В первой части (главы 1-2) кратко приводятся основы построения сетей, на которые приходится ссылаться при изложении основного материала. Здесь рассмотрены и сетевые протоколы — главным образом TCP/IP — основа современных сетей. Вторая часть книги (главы 3-5) посвящена пассивному сетевому хозяйству — медным и оптическим кабельным системам и построению универсальных структурированных кабельных систем, основанных на известных стандартах. Третья часть (главы 6-9) посвящена сетевым технологиям локальных сетей — Ethernet, Token Ring, FDDI, а также 100VG-AnyLAN, ARCnet и Fibre Channel. Здесь описываются принципы технологий и особенности использующей их аппаратуры. Четвертая часть книги (главы 10, 11) затрагивает глобальные сети с точки зрения их использования для связи сетей локальных. Здесь рассматриваются протоколы и интерфейсы телекоммуникации, модемы, включая xDSL и кабельные, а также распространенные технологии глобальных сетей. В заключительной части (главы 12-14) речь идет о том, как построить локальную сеть под конкретные требования, используя кабельную систему и технологии, описанные в предыдущих разделах. Рассматриваются вопросы построения управляемых сетей, а также централизованного администрирования рабочих мест клиентов с целью сокращения затрат на обслуживание сети. На «закуску», по уже сложившейся традиции, вопросы «правильного пита- Предисловие 11 нпя» и электромагнитной совместимости, которые в сетях имеют немаловажное значение, но зачастую игнорируются. В приложениях приводится краткое описание некоторых моделей сетевых устройств и тестового оборудования, а также короткая справка по переводу физических величин различных систем. Поиск нужной информации облегчит подробный предметный указатель, а расшифровать многочисленные аббревиатуры поможет список сокращений. В этой книге, как и в предыдущих, отразились личные опыты на сетевом поприще, которые начались еще в 1992 году при построении первых сетей в родном Полптехе (ныне СПбГТУ). «Базовый лагерь» автора в настоящее время — ЦНИИ робототехники и технической кибернетики (icicic.nc.neva.nt). Я благодарен руководству института за всяческую поддержку моей писательской деятельности. Институт имеет большой потенциал и опыт работ по сетевой тематике, спектр которых достаточно широк. Наши специалисты одни из первых в городе построили сеть с выходом в Интернет — ныне это RUSXet (к'лчс.пега.т). Пользуясь услугами этой сети, я имею практически неограниченные возможности доступа к морю технической информации (правда, «золотые рыбки» попадаются не так уж часто). В институте Интернет используется и для нетрадиционных целей: так, например, специалистам из NASA во время проведения конференции в Турине (Италия) была предоставлена возможность телеуправления космическим манипулятором, установленным в здании ЦНИИ РТК (Санкт-Петербург). В институте разработан и выпускается сетевой процессор — мощный брандмауэр, сертифицированный Гостехкомисснен; разработаны оригинальные устройства для IP-телефонии. Ведутся работы и по локальным сетям. Идея написания книги возникла при реализации проекта построения сети среднего размера (240 рабочих мест) в ГУП «Водоканал» СПб. Здесь мне пришлось заниматься широким спектром вопросов — от проектирования кабельной системы до установки и настройки системного ПО. В качестве физической разминки (после написания энциклопедии «Аппаратные средства IBM PC») занимался и монтажом кабельной сети, получив сертификат инсталлятора от фирмы AMP. Небольшое трехэтажное здание после капитального ремонта было оснащено сетевой инфраструктурой по самой современной моде, включая, например, алюминиевые короба для кабелей и централизованное бесперебойное питание (благо это было еще до «17 августа»). Кроме этого весьма дорогого полигона для изысканий, доводилось проектировать и монтировать сети и в более стесненных п «приземленных» условиях, так что спектр решений, предлагаемых в книге, довольно широк. В работе над книгой мне помогало общение с сотрудниками ряда фирм Санкт-Петербурга, занимающихся сетевой тематикой. Многие технические вопросы обсуждались со специалистами МБ «Инфо» (tcu'w.inbinfo.nj), «Комплит» (www.complete.ni), РАМЭК (wa.4c.ramec.ru), «Элко Техполоджн» (uwic-.elco.ru). С их помощью я получил доступ ко многим интересным документам, не публикуемым в Сети для неограниченного использования. В подготовке многочисленных иллюстраций ощутимо помогли сотрудники фирмы «Мэйдекс» (icww.ma-dex.ru), занимающейся поставками пассивного оборудования. Предоставленные ими гигабайты графической информации оказались весьма полезными. На демонстрационных стендах фирмы мне удалось повертеть в руках практически все типы соединительно]! аппаратуры, кабелей и инструментов. 12 Предисловие Электронную поддержку книги можно найти на сайте iwic.neia.nt/ingook, созданном руками моей жены. Как и для предыдущих книг, здесь публикуются списки исправлений и дополнений. Здесь же лежат и мои статьи по аппаратным средствам компьютеров и сетей, а также электронная версия «Сети NetWare 3.12-4.1. Книга ответов». Ваши вопросы и замечания по книге я с интересом приму по электронной почте: mgook@stu.neva.ru. От издательства Ваши замечания, предложения, вопросы отправляйте по адрес)' электронной почты comp@piter-press.nt (издательство «Питер», компьютерная редакция). Мы будем рады узнать ваше мнение' Подробную информацию о наших книгах вы найдете на Web-сайте издательства http://u iru'.piter-press.nj. Основы построения компьютерных сетей Основные понятия Компьютерной сетью называют совокупность узлов (компьютеров, терминалов, периферийных устройств), имеющих возможность информационного взаимодействия друг с другом с помощью специального коммуникационного оборудования и программного обеспечения. Размеры сетей варьируются в широких пределах — от пары соединенных между собой компьютеров, стоящих на соседних столах, до миллионов компьютеров, разбросанных по всему миру (часть из них может находиться и на космических объектах). По широте охвата принято деление сетей па несколько категорий. Локальные вычислительные сети, ЛВС или LA N (Local -Area Network), позволяют объединять компьютеры, расположенные в ограниченном пространстве. Для локальных сетей, как правило, прокладывается специализированная кабельная система, и положение возможных точек подключения абонентов ограничено этой кабельной системой. Иногда в локальных сетях используют и беспроводную связь (wireless), но и при этом возможности перемещения абонентов сильно ограничены. Локальные сети можно объединять в более крупномасштабные образования — CAN (Campus-Area Network — кампус-пая сеть, объединяющая локачьные сети близко расположенных зданий), MAN (Metropolitan-Area Network — сеть городского масштаба), WAN (Wide-Area Network — широкомасштабная сеть), CAN (Global- Area Network — глобальная сеть). Сетью сетей в наше время называют глобальную сеть — Интернет. Для более крупных сетей также устанавливаются специальные проводные или беспроводные линии связи или используется инфраструктура существующих публичных средств связи. В последнем случае абоненты компьютерной сети могут подключаться к сети в относительно произвольных точках, охваченных сетью телефонии, ISDN или кабельного телевидения. 15 Понятие unmpanein (intranet) обозначает внутреннюю сеть ор1анизации, где важны два момента: 1) изоляция пли защита внутренней сети от внешней (Интернет); 2) использование сетевого протокола IP и Web-технологий (прикладного протокола HTTP). В аппаратном аспекте применение технологии ннтранет означает, что все абоненты сети в основном обмениваются данными с одним или несколькими серверами, на которых сосредоточены основные информационные ресурсы предприятия. В сетях применяются различные сетевые технологии, из которых в локальных сетях наиболее распространены Ethernet, Token Ring, lOOVG-AnyLAN, ARCnet, FDDI, рассмотренные в главах 6-9. В глобальных сетях применяются иные технологии, кратко рассмотренные в главах 10 и 11 Каждой технологии соответствуют свои типы оборудования. Оборудование сетей подразделяется на активное — интерфейсные карты компьютеров, повторители, концентраторы и т. п. и пассивное — кабели, соединительные разъемы, коммутационные панели и т. п. Кроме того, имеется вспомогательное оборудование — устройства бесперебойного питания, кондиционирования воздуха и аксессуары — монтажные стойки, шкафы, кабелепроводы различного вида. С точки зрения физики, активное оборудование — это устройства, которым необходима подача энергии для генерации сигналов, пассивное оборудование подачи энергии не требует. Оборудование компьютерных сетей подразделяется на конечные системы (устройства), являющиеся источниками и/или потребителями информации, и промежуточные системы, обеспечивающие прохождение информации по сети. К конечным системам, ES (End Systems), относятся компьютеры, терминалы, сетевые принтеры, факс-машины, кассовые аппараты, считыватели штрих-кодов, средства голосовой и видеосвязи и любые другие периферийные устройства, снабженные тем или иным сетевым интерфейсом. К промежуточным системам, IS (Intermediate Systems), относятся концентраторы (повторители, мосты, коммутаторы), маршрутизаторы, модемы и прочие телекоммуникационные устройства, а также соединяющая их кабельная и/или беспроводная инфраструктура. Действием, «полезным» для пользователей, является обмен информацией между конечными устройствами. Поток информации, передаваемый по сети, называют сетевым трафиком. Трафик кроме полезной информации включает и служебную ее часть — неизбежные накладные расходы на организацию взаимодействия узлов сети. Пропускная способность линий связи, называемая также полосой пропускания (bandwidth), определяется как количество информации, проходящей через линию за единицу времени. Измеряется в бит/с (bps — bit per second), кбит/с (kbps), Мбит/с (Mbps), Гбит/с (Gbps). Тбит/с (Tbps)... Здесь, как правило, приставки кило-, мега-, гига-, тера- имеют десятичное значение (10!, 10Ь, 10'', 1012), а не двоичное (210, 2'°, 2™, 2"'). Для активного коммуникационного оборудования применимо понятие производительность, причем в двух различных аспектах. Кроме «валового» количества неструктурированной информации, пропускаемого оборудованием за единицу времени (бит/с), интересуются и скоростью обработки пакетов (pps — packets per second), кадров (fps — frames per second) или ячеек (cps — cells per second). Естественно, при этом оговаривается и размер структур (пакетов, кадров, ячеек), для которого измеряется скорость обработки. В идеале производительность коммуникационного оборудо- 16 Глава 1. Основные понятия ванпя должна быть столь высокой, чтобы обеспечивать обработку информации, приходящей на все интерфейсы (порты) на их полной скорости (wire speed). Для организации обмена информацией должен быть разработан комплекс программных и аппаратных средств, распределенных по разным устройствам сети. Поначалу разработчики и поставщики сетевых средств пытались идти каждый по своему пути, решая весь комплекс задач с помощью собственного набора протоколов, программ и аппаратуры. Однако решения различных поставщиков оказывались несовместимыми друг с другом, что вызывало массу неудобств для пользователей, которых по разным причинам не удовлетворял набор возможностей, предоставляемых только одним из поставщиков. По мере развития техники н расширения ассортимента предоставляемых сервисов назрела необходимость декомпозиции сетевой задачи — разбивки ее на несколько взаимосвязанных подзадач с определением правил взаимодействия между ними. Разбивка задачи и стандартизация протоколов позволяет принимать участие в ее решении большому количеству сторон — разработчиков программных и аппаратных средств, изготовителей коммуникационного и вспомогательного (например, тестового) оборудования н инсталляторов, доносящих все эти плоды прогресса до конечных потребителей. Применение открытых технологии н следование общепринятым стандартам позволяет избегать эффекта вавилонского столпотворения. Конечно, в какой-то момент стандарт становится тормозом развития, но кто-то делает прорыв, и его новая фирменная технология со временем выливается в новый стандарт. В этой главе будут определены основные понятия, необходимые для описания конкретных сетевых технологий и типов активного оборудования. ^ Для описания способов коммуникации между сетевыми устройствами организацией ISO была разработана модель взаимосвязи открытых систем ВОС — OSI (Open System Interconnection). Она основана на уровпеаых протоколах, что позволяет обеспечить: -» логическую декомпозицию сложной сети на обозримые части — уровни; - стандартные интерфейсы между сетевыми функциями; - симметрию в отношении функции, реализуемых в каждом узле сети (аналогичность функций одного уровня в каждом узле сети); общий язык для взаимопонимания разработчиков различных часчен сети. Функции любого узла сети разбиваются па уровни, для конечных систем их семь (рис. 1.1). Внутри каждого узла взаимодействие между уровнями идет по вертикали. Взаимодействие между двумя узлами логически происходит по горизонтали — между соответствующими уровнями. Реально же из-за отсутствия непосредственных горизонтальных связей производится спуск до нижнего уровня в источнике, связь через физическую среду и подъем до соответствующего уровня в приемнике информации. ОСТАЛЬНЫЕ СТРАНИЦЫ ВЫСЫЛАЮТСЯ НА КОМПАКТ-ДИСКЕ, ЛИБО ПО ЭЛЕКТРОННОЙ ПОЧТЕ. Заказ: http://psbatishev.narod.ru/zakaz.htm Примечание: заказывая отсканированные копии книг, Вы принимаете на себя всю ответственность за возможные нарушения авторских прав.
|
Ваша оценка этого документа будет первой.
Ваша оценка: 