Федеральное агентство по образованию
Государственное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
Нижегородский государственный университет им. Н.И. Лобачевского
Факультет вычислительной математики и кибернетики
Кафедра информатики и автоматизации научных исследований
Учебное пособие по курсу
ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫЕ СИСТЕМЫ, СЕТИ И ТЕЛЕКОММУНИКАЦИИ
Раздел
Информационно-вычислительные сети
Часть 2
Нижний Новгород
2008
Информационно-вычислительные сети. Учебное пособие. Часть 2 //
Н. Новгород, Нижегородский государственный университет, 2008.
В учебном пособии излагается материал по курсу «Вычислительные системы, сети и телекоммуникации» раздел «Информационно-вычислительные сети». Пособие содержит базовую информацию по основам сетевых технологий. Рассматриваются как общие вопросы, связанные с организацией вычислительных сетей, так и конкретные принципы построения и функционирования локальных сетей. Во второй части пособия рассматриваются сетевые технологии, средства сетевого и канального уровня для построения составных сетей, дается обзор некоторых стеков протоколов.
Составитель: ст. преподаватель каф. ИАНИ ф-та ВМК, к.т.н. Кумагина Е.А.
Содержание
1. Технологии передачи данных 5
1.1. Структура стандартов IEEE 802.x 5
1.2. Стандарт передачи данных Ethernet 6
1.2. Технология Token Ring 13
1.3. Технология FDDI 18
1.4. Технология ARCNet 21
1.5 Технология 100VG-AnyLAN 21
2. Сегментация и структуризация ЛВС 24
2.1. Физическая и логическая структура сети 24
2.2. Алгоритмы работы моста 25
2.3. Коммутаторы ЛВС 27
3. Сетевой уровень 30
3.1. Дистанционно-векторные алгоритмы 31
3.2. Алгоритм состояний связей OSPF 31
4. Стеки протоколов 33
4.1. OSI 33
4.2. TCP/IP 33
4.3. IPX/SPX 41
5. Литература 42
1. Технологии передачи данных 1.1. Структура стандартов IEEE 802.x
В 1980 году в институте IEEE (Institute of electrical and electronic engineers) международный институт инженеров по электротехнике и радиотехнике) был организован комитет 802 (80 это год создания, 2 это месяц) по стандартизации локальных сетей. Стандарты IEEE 802.x охватывают два нижних уровня семиуровневой модели OSI. Эти уровни в наибольшей степени отражают специфику локальных сетей. Верхние уровни имеют черты общие как локальных так и для глобальных сетей.
Сетевая технология – это согласованный набор стандартных протоколов и реализующих их программно-аппаратных средств, достаточный для построения сети. Это минимальный набор построения работоспособной сети. Возможно, эту сеть можно улучшить, например, с помощью подсети. Хотя это сразу потребует применения новых протоколов IP и маршрутизаторов.
Примеры сетевых технологий: Ethernet, TokenRing, FDDI, технологии территориальных сетей X.25 и frame relay.
Канальный уровень делится в ЛС на два подуровня. MAC – управление доступом к среде, LLC – логической передачи данных. Уровень МАС появился из-за существования разделяемой среды передачи данных в отличие от индивидуальных коммутируемых каналов. На этом уровне обеспечивается корректное использование среды. Существуют несколько протоколов этого уровня, реализующие различные алгоритмы доступа к среде. После того как доступ к среде получен, ею пользуется более высокий уровень LLC. Он отвечает за передачу кадров между узлами и реализует функции интерфейса с сетевым уровнем.
Плюсы: в разделяемой среде простая логика работы (передает только один).
Минусы: один путь передачи, поэтому пропускная способность делится на всех.
Преодоление: использование мостов и маршрутизаторов (разбитие сети на сегменты с базовой технологией и их объединение в общую сеть) или отказ от разделяемых сред и применение коммутации – Swithed Ethernet.
802.1 – обзор проекта (общие определения, связь с моделью OSI), межсетевое взаимодействие.
802.1D – мосты-коммутаторы
802.1H – мосты-трансляторы
802.1Q –виртуальные сети на коммутаторах
802.2 – управление логической связью, поддерживает стандарт LLC.
802.3 – основу стандарта 802.3 составляет технология Ethernet, разработанная компаниями Digital, Intel, Xerox.
802.4 – стандарт появился как обобщение технологии ArcNet компании DataPoint Corporation.
802.5 – стандарт соответствует технологии Token Ring компании IBM
802.6 – стандарты MAN
802.7 – технология аналоговой передачи
802.8 – стандарты передачи по оптоволокну
802.9 – стандарты передачи голоса и данных
802.10 –проблемы безопасности
802.11 – беспроводные сети
802.12 – 100VG-AnyLAN метод доступа по требованию.
Протоколы уровней МАС и LLC независимы.
Разделяемые среды поддерживаются классическими технологиями ЛВС и новыми Fast Ethernet, Gigabit Ethernet, 100VG-AnyLAN. Современной тенденцией является частичный или полный отказ от разделяемых сред: соединение узлов индивидуальными связями (технология АТМ), использование коммутируемых связей.
Уровень LLC обеспечивает для верхних уровней 3 типа сервиса:
LLC1 – без установления соединения и без подтверждения (для дейтаграммного способа коммутации пакетов) TCP/IP
LLC2 – с установлением соединения и с подтверждением (работает по методу скользящего окна) один из режимов стека Microsoft/ IBM
LLC3 – без установления соединения и с подтверждением (для систем работающих в реальном времени)
Формат кадра LLC -
Флаг. 1 байт – 01111110. Определение границ кадра уровня LLC
-
Адрес точки входа службы назначения. 1 байт. Показывает, какая служба верхнего уровня пересылает данные с помощью этого кадра. DSAP Все протоколы согласно 802.2 имеют свой адрес IP-0x6, NetBIOS- 0xF0)
-
Адрес точки входа службы источника. 1 байт, SSAP
-
Управляющее поле. 1-2 байта. Control
Определяет тип кадра – информационный, управляющий, ненумерованный.
биты
|
Тип
|
00
|
Информационные 2байта– для передачи информации.(№ кадра, № след кадра). В LLC2 это квитанции
|
10
|
Управляющие – для передачи команд и ответов (запросы на установление соединения, на повторную передачу искаженных блоков).
|
11
|
Ненумерованные 1байт – для передачи ненумерованных команд и ответов (информирование об ошибках). 5й бит =1 в команде, 0 в ответе
| -
Данные. Data. Это вложенная информация сетевых протоколов. У ненумерованных и управляющих кадров может отсутствовать.
-
Флаг. 01111110
Достарыңызбен бөлісу: |