• Opplæringen

Hei alle sammen. Nylig oppsto ideen om å skrive artikler om grunnleggende datanettverk, analysere arbeidet til de viktigste protokollene og hvordan nettverk bygges i et enkelt språk. Jeg inviterer de som er interessert under katten.

Litt offtopic: For omtrent en måned siden besto jeg CCNA-eksamenen (med 980/1000 poeng) og det er mye materiale igjen i løpet av året jeg forbereder og trener. Jeg studerte først ved Cisco Academy i omtrent 7 måneder, og den resterende tiden tok jeg notater om alle emnene jeg studerte. Han konsulterte også mange gutter innen nettverksteknologi og la merke til at mange tråkker på samme rake, i form av hull på noen sentrale emner. Her om dagen ba et par gutter meg forklare hva nettverk er og hvordan jeg kan jobbe med dem. I denne forbindelse bestemte jeg meg for å beskrive de viktigste og viktigste tingene på det mest detaljerte og enkle språket. Artiklene vil være nyttige for nybegynnere som nettopp har begynt på studieveien. Men kanskje til og med erfarne systemadministratorer vil understreke noe nyttig fra dette. Siden jeg skal gå gjennom CCNA-programmet, vil det være veldig nyttig for de som forbereder seg til testen. Du kan beholde artiklene i form av jukseark og gjennomgå dem med jevne mellomrom. Under studiene tok jeg notater om bøker og leste dem med jevne mellomrom for å friske opp kunnskapen min.

Generelt vil jeg gi råd til alle nybegynnere. Min første seriøse bok var boken til Olifers "Computer Networks". Og det var veldig vanskelig for meg å lese den. Jeg vil ikke si at alt var vanskelig. Men øyeblikkene, der de forsto i detalj hvordan MPLS eller operatørklasse Ethernet fungerer, var i stupor. Jeg leste ett kapittel i flere timer, og fortsatt forble mye et mysterium. Hvis du forstår at noen termer ikke vil inn i hodet ditt, hopp over dem og les videre, men forkast ikke boken helt. Dette er ikke en roman eller et epos, hvor det er viktig å lese kapitlene for å forstå handlingen. Tiden vil gå og det som tidligere var uforståelig vil etter hvert bli klart. Her pumpes «bokkunnskapen». Hver neste bok er lettere å lese enn den forrige. For eksempel, etter å ha lest Oliferov "Datanettverk", er det flere ganger enklere å lese Tanenbaum "Datanettverk" og omvendt. Fordi det er færre nye konsepter. Så mitt råd er: ikke vær redd for å lese bøker. Din innsats i fremtiden vil bære frukter. Jeg avslutter min ranting og begynner å skrive artikkelen.

Her er selve emnene

1) Grunnleggende nettverksvilkår, OSI-nettverksmodell og TCP/IP-protokollstabel.
2) Protokoller for det øvre nivået.
3) Protokoller for de nedre lagene (transport, nettverk og kanal).
4) Nettverksenheter og typer kabler som brukes.
5) Konseptet med IP-adressering, subnettmasker og deres beregning.
6) Konseptet med VLAN, Trunk og VTP og DTP-protokoller.
7) Spanning Tree Protocol: STP.
8) Link aggregeringsprotokoll: Etherchannel.
9) Ruting: statisk og dynamisk på eksemplet med RIP, OSPF og EIGRP.
10) Oversettelse av nettverksadresser: NAT og PAT.
11) Første hop redundansprotokoller: FHRP.
12) Datanettverkssikkerhet og virtuelle private nettverk: VPN.
13) Globale nettverk og protokoller som brukes: PPP, HDLC, Frame Relay.
14) Introduksjon til IPv6, konfigurasjon og ruting.
15) Nettverksadministrasjon og nettverksovervåking.

P.S. Kanskje vil listen bli supplert over tid.

Så la oss starte med grunnleggende nettverksbegreper.

Hva er et nettverk? Det er en samling enheter og systemer som er koblet til hverandre (logisk eller fysisk) og kommuniserer med hverandre. Dette inkluderer servere, datamaskiner, telefoner, rutere og så videre. Størrelsen på dette nettverket kan nå størrelsen på Internett, eller det kan bestå av bare to enheter koblet sammen med en kabel. For å unngå rot, la oss dele nettverkskomponentene inn i grupper:

1) Sluttnoder: Enheter som sender og/eller mottar data. Dette kan være datamaskiner, telefoner, servere, en slags terminaler eller tynne klienter, TV-er.

2) Mellomliggende enheter: Dette er enheter som kobler endenoder til hverandre. Dette inkluderer brytere, huber, modemer, rutere, Wi-Fi-tilgangspunkter.

3) Nettverksmiljøer: Dette er miljøene der direkte dataoverføring finner sted. Dette inkluderer kabler, nettverkskort, ulike typer kontakter, luftbårne overføringsmedier. Hvis det er en kobberkabel, overføres dataene ved hjelp av elektriske signaler. For fiberoptiske kabler, ved hjelp av lyspulser. Vel, for trådløse enheter, bruker radiobølger.

La oss se alt dette på bildet:

For nå trenger du bare å forstå forskjellen. Detaljerte forskjeller vil bli diskutert senere.

Nå, etter min mening, er hovedspørsmålet: Hva bruker vi nettverk til? Det er mange svar på dette spørsmålet, men jeg vil fremheve de mest populære som brukes i hverdagen:

1) Applikasjoner: Ved hjelp av applikasjoner sender vi ulike data mellom enheter, åpner tilgang til delte ressurser. Disse kan være både konsollapplikasjoner og GUI-applikasjoner.

2) Nettverksressurser: Dette er nettverksskrivere, som for eksempel brukes på kontoret eller nettverkskameraer som overvåkes av sikkerhetsvakter i avsidesliggende områder.

3) Lagring: Ved å bruke en server eller arbeidsstasjon koblet til nettverket, opprettes et depot tilgjengelig for andre. Mange legger filene, videoene, bildene sine der og deler dem med andre brukere. Et eksempel som kommer til tankene i farten er google drive, Yandex drive og lignende tjenester.

4) Sikkerhetskopiering: Ofte bruker store selskaper en sentral server hvor alle datamaskiner kopierer viktige filer for sikkerhetskopiering. Dette er nødvendig for påfølgende datagjenoppretting hvis originalen er slettet eller skadet. Det er et stort antall kopieringsmetoder: med foreløpig komprimering, koding og så videre.

5) VoIP: Telefoni over IP. Den brukes nå overalt, siden den er enklere, billigere enn tradisjonell telefoni og erstatter den hvert år.

Av hele listen er det oftest mange som har jobbet med applikasjoner. Derfor vil vi analysere dem mer detaljert. Jeg vil flittig velge bare de applikasjonene som på en eller annen måte er koblet til nettverket. Derfor tar jeg ikke hensyn til applikasjoner som en kalkulator eller en notatbok.

1) Lastere. Dette er filbehandlere som bruker FTP, TFTP. Et vanlig eksempel er å laste ned en film, musikk, bilder fra filhosting eller andre kilder. Denne kategorien inkluderer også sikkerhetskopier, som automatisk lages av serveren hver natt. Det vil si at dette er innebygde eller tredjeparts programmer og verktøy som kopierer og laster ned. Denne typen applikasjoner krever ikke direkte menneskelig inngripen. Det er nok å indikere stedet hvor du skal lagre, og nedlastingen starter og slutter av seg selv.

Nedlastingshastigheten varierer med båndbredden. Dette er ikke helt kritisk for denne typen applikasjoner. Hvis for eksempel filen ikke lastes ned i et minutt, men i 10 minutter, er det bare et spørsmål om tid, og dette vil ikke påvirke integriteten til filen på noen måte. Vanskeligheter kan bare oppstå når vi trenger å ta en sikkerhetskopi av systemet i løpet av et par timer, og på grunn av en dårlig kanal og følgelig lav båndbredde, tar det flere dager. Nedenfor er beskrivelser av de mest populære protokollene i denne gruppen:

FTP- det er en standard tilkoblingsorientert dataoverføringsprotokoll. Fungerer over TCP-protokollen (denne protokollen vil bli diskutert i detalj senere). Standard portnummer er 21. Brukes oftest til å laste opp en nettside til en webvert og laste den ut. Det mest populære programmet som bruker denne protokollen er Filezilla. Slik ser selve applikasjonen ut:

TFTP- det er en forenklet versjon av FTP som fungerer uten å opprette en forbindelse over UDP. Brukes til å starte opp et bilde til diskløse arbeidsstasjoner. Spesielt mye brukt av Cisco-enheter for samme bildeoppstart og sikkerhetskopiering.

Interaktive applikasjoner. Applikasjoner som gir mulighet for interaktiv utveksling. For eksempel menneske-til-menneske-modellen. Når to personer, ved hjelp av interaktive applikasjoner, kommuniserer med hverandre eller utfører felles arbeid. Dette inkluderer: ICQ, e-post, et forum hvor flere eksperter hjelper folk med spørsmål. Eller «mann-maskin»-modellen. Når en person kommuniserer direkte med en datamaskin. Dette kan være ekstern konfigurasjon av basen, konfigurasjon av en nettverksenhet. Her, i motsetning til nedlastere, er konstant menneskelig inngripen viktig. Det vil si at minst én person er initiativtaker. Båndbredde er allerede mer følsom for ventetid enn nedlastningsapper. For eksempel, når du fjernkonfigurerer en nettverksenhet, vil det være vanskelig å konfigurere den hvis responsen fra kommandoen er 30 sekunder.

Sanntidsapplikasjoner. Applikasjoner som lar deg overføre informasjon i sanntid. Denne gruppen inkluderer IP-telefoni, streaming kringkastingssystemer, videokonferanser. Mest ventetid og båndbreddesensitive applikasjoner. Tenk deg at du snakker i telefonen og det du sier vil samtalepartneren høre om 2 sekunder og omvendt, du er fra samtalepartneren med samme intervall. Slik kommunikasjon vil også føre til at stemmene forsvinner og samtalen blir vanskelig å skille, og videokonferansen blir til et rot. I gjennomsnitt bør forsinkelsen ikke overstige 300 ms. Denne kategorien inkluderer Skype, Lync, Viber (når vi ringer).

La oss nå snakke om en så viktig ting som topologi. Den er delt inn i 2 brede kategorier: fysisk og logisk... Det er veldig viktig å forstå forskjellen. Så, fysisk topologi er hvordan nettverket vårt ser ut. Hvor er nodene plassert, hvilke nettverksmellomenheter som brukes og hvor de står, hvilke nettverkskabler som brukes, hvordan de rutes og i hvilken port de er plugget. Logisk topologi er hvordan pakker vil gå i vår fysiske topologi. Det vil si at den fysiske er hvordan vi ordnet enhetene, og den logiske er gjennom hvilke enheter pakkene vil passere.

La oss nå se og analysere typene topologi:

1) Busstopologi

En av de første fysiske topologiene. Poenget var at alle enheter var koblet til en lang kabel og et lokalt nettverk ble organisert. Terminatorer var nødvendig i endene av kabelen. Vanligvis var dette en motstand på 50 ohm som ble brukt for å forhindre at signalet ble reflektert i kabelen. Den eneste fordelen var dens enkle installasjon. Fra et effektivitetssynspunkt var den ekstremt ustabil. Hvis det var et brudd et sted i kabelen, forble hele nettverket lammet inntil kabelen ble byttet ut.

2) Ringtopologi

I denne topologien er hver enhet koblet til 2 naboer. Dermed skaper du en ring. Logikken her er at datamaskinen bare mottar fra den ene enden, og bare sender fra den andre. Det vil si at en overføring oppnås langs ringen og den neste datamaskinen spiller rollen som en signalforsterker. På grunn av dette har behovet for terminatorer forsvunnet. Følgelig, hvis kabelen ble skadet et sted, ville ringen åpne seg og nettverket ville bli ute av drift. For å øke feiltoleransen brukes en dobbel ring, det vil si at det kommer to kabler til hver enhet, og ikke en. Følgelig, i tilfelle feil på en kabel, gjenstår reserven å fungere.

3) Stjernetopologi

Alle enheter er koblet til en sentral side, som allerede er en repeater. I dag brukes denne modellen i lokale nettverk, når flere enheter er koblet til en svitsj, og den er et mellomledd i overføring. Her er feiltoleransen mye høyere enn i de to foregående. Hvis en kabel ryker, faller bare én enhet ut av nettverket. Alle de andre fortsetter å jobbe stille. Men hvis den sentrale koblingen mislykkes, vil nettverket bli ubrukelig.

4) Full-Mesh Topologi

Alle enheter er direkte koblet til hverandre. Det vil si fra hver til hver. Denne modellen er kanskje den mest feiltolerante, siden den ikke er avhengig av andre. Men å bygge nettverk på en slik modell er vanskelig og dyrt. Siden i et nettverk med minst 1000 datamaskiner, må du koble 1000 kabler til hver datamaskin.

5) Delvis mesh-topologi

Som regel er det flere alternativer for det. Den ligner i strukturen på en fullt koblet topologi. Forbindelsen bygges imidlertid ikke fra hver til hver, men gjennom ytterligere noder. Det vil si at node A er direkte koblet kun til node B, og node B er koblet til både node A og node C. Så for at node A skal sende en melding til node C, må den først sende en melding til node B , og node B vil på sin side sende denne meldingen til node C. I prinsippet opererer rutere i henhold til denne topologien. Her er et eksempel fra et hjemmenettverk. Når du går på nett hjemmefra har du ikke direkte kabel til alle noder, og du sender data til leverandøren din, og han vet allerede hvor disse dataene skal sendes.

6) Blandet topologi (engelsk hybridtopologi)

Den mest populære topologien som kombinerer alle topologiene ovenfor til én. Det er en trestruktur som forener alle topologier. En av de mest feiltolerante topologiene, siden hvis det oppstår et brudd på to steder, vil bare kommunikasjonen mellom dem bli lammet, og alle de andre kombinerte nettstedene vil fungere feilfritt. I dag brukes denne topologien i alle mellomstore og store bedrifter.

Og det siste som gjenstår å demontere er nettverksmodellene. Ved begynnelsen av datamaskiner hadde ikke nettverk enhetlige standarder. Hver leverandør brukte sine egne proprietære løsninger som ikke fungerte med teknologiene til andre leverandører. Selvfølgelig var det umulig å forlate denne veien, og det var nødvendig å komme med en generell løsning. Denne oppgaven ble overtatt av International Organization for Standardization (ISO). De studerte mange av modellene som ble brukt på den tiden, og som et resultat kom de opp med OSI-modell, som ble utgitt i 1984. Det eneste problemet var at det hadde vært utviklet i omtrent 7 år. Mens eksperter kranglet om hvordan det best kunne gjøres, ble andre modeller modernisert og skjøt fart. OSI-modellen brukes ikke for øyeblikket. Den brukes kun som trening for nettverk. Min personlige mening er at enhver admin med respekt for seg selv bør kjenne OSI-modellen som en multiplikasjonstabell. Selv om det ikke brukes i den formen det er, er driftsprinsippene for alle modeller likt det.

Den består av 7 nivåer og hvert nivå utfører en spesifikk rolle og oppgaver. La oss ta en titt på hva hvert nivå gjør fra bunn til topp:

1) Fysisk lag: bestemmer metoden for dataoverføring, hvilket medium som brukes (overføring av elektriske signaler, lyspulser eller radioluft), spenningsnivå, metode for koding av binære signaler.

2) Datalinklag: han tar på seg oppgaven med å adressere i det lokale nettverket, oppdager feil, kontrollerer integriteten til dataene. Hvis du har hørt om MAC-adresser og "Ethernet"-protokollen, er de plassert på dette nivået.

3) Nettverkslag: dette laget tar seg av å koble sammen nettverksseksjoner og velge den optimale banen (dvs. ruting). Hver nettverksenhet må ha en unik nettverksadresse på nettverket. Jeg tror mange har hørt om IPv4- og IPv6-protokollene. Disse protokollene fungerer på dette nivået.

4) Transportlag: Dette nivået overtar transportfunksjonen. For eksempel, når du laster ned en fil fra Internett, sendes filen i segmenter til datamaskinen din. Den introduserer også begrepene porter, som er nødvendige for å indikere en destinasjon for en bestemt tjeneste. På dette nivået fungerer protokollene TCP (tilkoblingsorientert) og UDP (tilkoblingsløs).

5) Øktlag: Rollen til dette laget i å etablere, administrere og bryte en forbindelse mellom to verter. For eksempel, når du åpner en side på en webserver, er du ikke den eneste besøkende på den. Og så for å opprettholde økter med alle brukere, trenger du et øktlag.

6) Presentasjonslag: Den strukturerer informasjon til en lesbar form for applikasjonslaget. For eksempel bruker mange datamaskiner en ASCII-kodingstabell for å vise tekstinformasjon, eller jpeg-format for å vise et grafisk bilde.

7) Applikasjonslag: Dette er sannsynligvis det mest forståelige nivået for alle. Det er på dette nivået applikasjonene som er kjent for oss fungerer – e-post, nettlesere via HTTP, FTP og resten.

Det viktigste å huske er at du ikke kan hoppe fra lag til lag (for eksempel fra applikasjon til kanal, eller fra fysisk til transport). Hele stien skal gå strengt fra topp til bunn og fra bunn til topp. Slike prosesser kalles innkapsling(fra topp til bunn) og de-innkapsling(fra bunn til topp). Det er også verdt å nevne at informasjonen som overføres kalles forskjellig på hvert nivå.

På applikasjons-, presentasjons- og sesjonslagene blir den overførte informasjonen referert til som PDU (Protocol Data Units). På russisk kalles de også datablokker, selv om de i min krets ganske enkelt kalles data).

Transportlaginformasjon kalles segmenter. Selv om konseptet med segmenter bare gjelder for TCP-protokollen. For UDP-protokollen er konseptet et datagram. Men som regel lukker de øynene for denne forskjellen.
På nettverksnivå kalles IP-pakker eller bare pakker.

Og på datalinknivå - rammer. På den ene siden er alt dette terminologi, og det spiller ingen viktig rolle i hvordan du vil kalle de overførte dataene, men for eksamen er det bedre å kjenne til disse konseptene. Så jeg vil gi mitt favoritteksempel som hjalp meg, i min tid, til å forstå prosessen med innkapsling og de-innkapsling:

1) Se for deg en situasjon at du sitter hjemme ved en datamaskin, og i neste rom har du din egen lokale webserver. Og nå må du laste ned en fil fra den. Du skriver inn sideadressen til nettstedet ditt. Du bruker nå HTTP-protokollen, som kjører på applikasjonslaget. Dataene pakkes og senkes til et nivå under.

2) De mottatte dataene brukes til presentasjonslaget. Her er disse dataene strukturert og satt inn i et format som kan leses på serveren. Pakker sammen og går ned under.

3) På dette nivået opprettes en økt mellom datamaskinen og serveren.

4) Siden det er en webserver og krever pålitelig forbindelsesetablering og kontroll over mottatte data, brukes TCP-protokollen. Her angir vi porten vi skal banke på og kildeporten slik at serveren vet hvor den skal sende svaret. Dette er nødvendig for at serveren skal forstå at vi ønsker å komme til webserveren (som standard er dette port 80), og ikke til mailserveren. Vi pakker og løper videre.

5) Her må vi angi hvilken adresse vi skal sende pakken til. Følgelig angir vi destinasjonsadressen (la serveradressen være 192.168.1.2) og kildeadressen (datamaskinadresse 192.168.1.1). Vi pakker den inn og går lenger ned.

6) IP-pakken går ned og her kommer lenkelaget i drift. Den legger til fysiske kilde- og destinasjonsadresser, som vil bli beskrevet i en senere artikkel. Siden vi har en datamaskin og en server i et lokalt miljø, vil kildeadressen være MAC-adressen til datamaskinen, og destinasjonsadressen vil være MAC-adressen til serveren (hvis datamaskinen og serveren var i forskjellige nettverk, da adressering ville fungere annerledes). Hvis det på de øvre nivåene ble lagt til en overskrift hver gang, legges det også til en trailer her, som indikerer slutten av rammen og klarheten til alle innsamlede data for sending.

7) Og allerede konverterer det fysiske laget det mottatte til biter, og ved hjelp av elektriske signaler (hvis det er et tvunnet par), sender det til serveren.

De-innkapslingsprosessen er lik, men med omvendt sekvens:

1) Ved det fysiske laget mottas elektriske signaler og konverteres til en forståelig bitsekvens for lenkelaget.

2) På lenkelaget kontrolleres destinasjons-MAC-adressen (om den er adressert til ham). Hvis ja, blir rammen sjekket for integritet og fravær av feil, hvis alt er i orden og dataene er intakte, overfører den dem til et høyere nivå.

3) På nettverksnivå kontrolleres destinasjons-IP-adressen. Og hvis det er riktig, stiger dataene høyere. Det er ikke nødvendig nå å gå inn på detaljer om hvorfor vi har adressering på koblings- og nettverksnivå. Dette er et tema som krever spesiell oppmerksomhet, og jeg vil forklare forskjellen i detalj senere. Det viktigste nå er å forstå hvordan dataene pakkes og pakkes ut.

4) På transportnivå er destinasjonsporten (ikke adressen) sjekket. Og ved portnummeret viser det seg hvilken applikasjon eller tjeneste dataene er adressert til. Vi har en webserver og portnummeret er 80.

5) På dette nivået etableres en økt mellom datamaskinen og serveren.

6) Presentasjonslaget ser hvordan alt skal struktureres og bringer informasjon til en lesbar form.

7) Og på dette nivået forstår applikasjoner eller tjenester hva som må gjøres.

Det er skrevet mye om OSI-modellen. Selv om jeg prøvde å være så kort som mulig og fremheve det viktigste. Faktisk er det skrevet mye om denne modellen på Internett og i bøker, men for nybegynnere og de som forbereder seg på CCNA er dette nok. Det kan være 2 spørsmål fra spørsmålene på eksamen i henhold til denne modellen. Dette er for å ordne lagene riktig og på hvilket lag en bestemt protokoll fungerer.

Som det ble skrevet ovenfor, brukes ikke OSI-modellen i dag. Mens denne modellen ble utviklet, ble TCP / IP-protokollstabelen mer og mer populær. Det var mye enklere og ble raskt populært.
Slik ser stabelen ut:

Som du kan se, skiller den seg fra OSI og endret til og med navnet på noen lag. Faktisk er prinsippet det samme som OSI. Men bare de tre øverste lagene av OSI: applikasjon, presentasjon og økt er kombinert i TCP / IP til en, kalt applikasjon. Nettverkslaget har endret navn og kalles Internett. Transporten forble den samme og med samme navn. Og de to nedre OSI-lagene: kanal og fysisk er kombinert i TCP / IP til ett med navnet - nettverkstilgangslaget. TCP/IP-stakken i noen kilder blir også referert til som DoD-modellen (Department of Defense). Ifølge Wikipedia ble den utviklet av det amerikanske forsvarsdepartementet. Jeg møtte dette spørsmålet under eksamen og før det hadde jeg ikke hørt noe om henne. Følgelig kastet spørsmålet: "Hva er navnet på nettverkslaget i DoD-modellen?", meg i en stupor. Derfor er det nyttig å vite dette.

Det var noen få andre nettverksmodeller som holdt stand en stund. Det var IPX / SPX-protokollstabelen. Den ble brukt fra midten av 80-tallet og varte til slutten av 90-tallet, hvor den ble erstattet av TCP/IP. Den ble implementert av Novell og var en oppgradert versjon av Xerox Network Services-protokollstabelen fra Xerox. Brukt i lokale nettverk i lang tid. For første gang så jeg IPX / SPX i spillet "Cossacks". Når du valgte et flerspillerspill, var det flere stabler å velge mellom. Og selv om utgivelsen av dette spillet var et sted i 2001, indikerte det at IPX / SPX fortsatt ble funnet på lokale nettverk.

En annen stabel som er verdt å nevne er AppleTalk. Som navnet tilsier, ble den oppfunnet av Apple. Den ble opprettet samme år som OSI-modellen ble utgitt, det vil si i 1984. Det varte ikke lenge, og Apple bestemte seg for å bruke TCP/IP i stedet.

Jeg vil også understreke en viktig ting. Token Ring og FDDI er ikke nettverksmodeller! Token Ring er en datalink-protokoll, og FDDI er en dataoverføringsstandard som er basert på Token Ring-protokollen. Dette er ikke den viktigste informasjonen, siden disse konseptene ikke finnes nå. Men det viktigste å huske er at dette ikke er nettverksmodeller.

Så artikkelen om det første emnet har nådd slutten. Selv om det var overfladisk, ble mange konsepter vurdert. De mest sentrale vil bli diskutert mer detaljert i de følgende artiklene. Jeg håper nå nettverkene vil slutte å virke som noe umulig og skummelt, og det blir lettere å lese smarte bøker). Hvis jeg har glemt å nevne noe, har flere spørsmål, eller som har noe å legge til i denne artikkelen, legg igjen kommentarer eller spør personlig. Takk for at du leste. Jeg vil forberede neste emne.

Legg til merkelapper

Introduksjon

Det moderne menneskelige samfunn lever i en periode preget av en enestående økning i volumet av informasjonsstrømmer. Dette gjelder både økonomi og sosial sfære. Markedsrelasjoner stiller økte krav til aktualitet, pålitelighet og fullstendig informasjon.

Bruken av moderne elektroniske datamaskiner gjør det mulig å flytte arbeidskrevende operasjoner til automatiske eller automatiserte enheter som kan operere med en hastighet som overstiger hastigheten på menneskelig informasjonsbehandling med en faktor på millioner.

Bruken av datamaskiner fører til en radikal omstrukturering av produksjonsteknologi i nesten alle bransjer, kommersiell og finansiell og kredittvirksomhet og, som et resultat, til en økning i produktivitet og forbedring av arbeidsforholdene for mennesker. Derfor må en moderne spesialist ha teoretisk kunnskap innen informatikk og praktiske ferdigheter i bruk av datateknologi, kommunikasjonsteknologi og andre kontrollfasiliteter.

Formålet med dette emneprosjektet er å designe et strukturert kablingssystem for forskningsinstitutter som oppfyller kravene. Hovedkravet for nettverk er at nettverket utfører sin hovedfunksjon - å gi brukere potensial til å få tilgang til de delte ressursene til alle datamaskiner som er koblet til nettverket. Alle andre krav – ytelse, pålitelighet, kompatibilitet, administrerbarhet, sikkerhet, utvidbarhet og skalerbarhet – er relatert til kvaliteten på denne kjerneoppgaven.

Bruken av datanettverk har mange fordeler:

Reduser kostnadene ved å dele en rekke databaser og maskinvare

Applikasjonsstandardisering - alle brukere arbeider på samme programvare (programvare), "snakker samme språk"

Effektivitet for å få informasjon om jobben

Effektivt samspill og planlegging av arbeidstid (gjennomføring av diskusjoner, driftsmøter uten å avbryte arbeidsplasser).

Dette emnet selvfølgelig design er ganske relevant, siden det er utenkelig å forestille seg et forskningsinstitutt på det nåværende tidspunkt uten nettverksløsninger. I den moderne verden er 80 % av datamaskinene koblet til nettverk. Et forskningsinstitutt er en organisasjon som i sin natur skal studere, utvikle og oppdage noe nytt for samfunnet. Og hva slags siste utvikling kan vi snakke om hvis instituttet i seg selv ikke samsvarer med veksten av informasjonsteknologi, ikke følger med tiden ...

Vi har satt oss følgende oppgaver:

· Gjennomføre en gjennomgang og analyse av alternativer for å løse designproblemer ved å bruke eksisterende nettverksteknologier på markedet;

· Gjennomføre valg og begrunnelse av designløsninger basert på analysen;

· Gi det beste alternativet for å bygge en SCS i et forskningsinstitutt med en ordning for organisering av kommunikasjon;

· Sikre maksimal sikkerhet for utstyr og data.

Det første kapittelet gir en beskrivelse av dagens eksisterende nettverksteknologier, samt nettverkstopologier med iboende standarder, dvs. informasjonen vi skal bruke i dette prosjektet. Basert på dette vil vi analysere alt utstyr.

I det andre kapittelet vil det bli gitt en beskrivelse av utstyret som vi skal bruke direkte ved oppretting av et LAN.

Liste over aksepterte forkortelser

Forskningsinstitutt - Forskningsinstitutt

SCS - strukturert kablingssystem

Datamaskin - elektronisk datamaskin

Programvare - programvare

LAN - lokalnettverk

IT - informasjonsteknologi

PC - personlig datamaskin

Kapittel 1. "Analytisk del"

Datanettverk har gitt opphav til vesentlig nye in- nettverksteknologier. I det enkleste tilfellet tillater nettverksteknologi deling av ressurser - lagringsenheter med høy kapasitet, utskriftsenheter, Internett-tilgang, databaser og databanker. De mest moderne og lovende tilnærmingene til nettverk er knyttet til bruken av den kollektive arbeidsdelingen når du arbeider sammen med informasjon - utvikling av ulike dokumenter og prosjekter, ledelse av en institusjon eller virksomhet, etc. Dette arbeidet utføres av vårt kursdesignanlegg, Forskningsinstituttet. Med type organisasjonsstruktur viser forskningsinstituttet til en virksomhet med en matriseorganisasjon, som gir et klart skille mellom ledelses- og faglig ansvar for prosjektet, gjør det enkelt å involvere andre virksomhetstjenester i gjennomføringen av prosjektet. Oppmerksomheten til prosjektleder (vitenskapelig leder for forskningsarbeidet, sjefdesigner av FoU-prosjektet) bør i større grad fokusere på prosjektledelse enn på personlig løsning av vitenskapelige og tekniske problemer. Individuelle vitenskapelige og tekniske spesialister, som jobber som en del av ett komplekst "team", forfølger spesifikke og håndgripelige mål. Som spesialister i sine fagområder får slike arbeidere en høyere status i det "tverrfaglige teamet". Samtidig forblir de i kontakt med sin disiplin og mister ikke muligheten til å kontakte lederen for en spesialisert avdeling for faglige spørsmål. Vår oppgave er å lage et strukturert kabelsystem ved forskningsinstituttet som lar deg raskt overføre, behandle og motta nødvendig informasjon, inkludert lyd- og videodata, ta kontakt på telefon, holde deg oppdatert på den siste utviklingen via Internett, og, følgelig motta raskere ledelsesbeslutninger, for å utføre komplekse operasjoner, for å oppnå de ønskede resultatene.

På det russiske markedet for design og opprettelse av SCS kan flere store selskaper skilles ut som lar oss løse problemet som er stilt for oss. En av dem er en gruppe selskaper Service - Telecom IT, som har jobbet med suksess innen nettverksintegrasjon siden 1993. Selskapet tilbyr tjenester for design, installasjon og igangkjøring og etterfølgende vedlikehold av virksomheter innen ulike virksomhetsområder. Selskapet er en offisiell partner for ledende russiske og verdens IT-markedsprodusenter som Cisco System, 3Com, AESP, Molex PN, Siemon, RIT, EuroLan, IBM, Novell, Microsoft, APS, Eaton. Et særtrekk er tilstedeværelsen av OBJEKTPASSET, som inkluderer all arbeidsdokumentasjon knyttet ikke bare til teknologien for arbeidsproduksjon, men også til organiseringen av arbeidstiden gjennom hele prosessen med å jobbe med prosjektet. InfoTech tilbyr en lignende liste over tjenester, med spesiell oppmerksomhet til kundens krav og ønsker og er klar til å foreta eventuelle endringer, tillegg og rettelser knyttet til endringer i kundens vilkår. Du kan også fremheve selskaper som PIK, ALT Group, RitmIT og andre. Alle de ovennevnte selskapene er lisensiert av den russiske føderasjonens statskomité for konstruksjon og bolig og kommunale tjenester - for å utføre aktiviteter for design og konstruksjon av bygninger og strukturer I og II ansvarsnivåer i samsvar med statlig standard.

For tiden på markedet for nettverksutstyr og teknologier er det mange selskaper som tilbyr sine produkter, arbeid og tjenester for installasjon og videre vedlikehold av nettverksutstyr. I dette prosjektet vil vi fokusere på produktene til selskaper som: D-Link, Cisco, Alfa-City. D-Link er en ledende leverandør av brytere i Russland og nabolandene. Cisco er også en ledende leverandør av patchpaneler, nettverkskort og kommunikasjonsskap. Alfa-City er den største leverandøren av kabler i ulike kategorier, plugger og stikkontakter, samt utstyr for å beskytte kabler mot fysisk skade på territoriet til det sentrale Russland.

Organisasjonen, og i dette tilfellet forskningsinstituttet, må over på et nytt nivå for informasjonsoverføring. La oss anta at vi begynner å legge nettverket fra bunnen av, den eksisterende måten å overføre informasjon på var å bruke flyttbare medier. Forskningsinstituttet består av 28 rom tilrettelagt for 143 arbeidsplasser. Det er 24 rom med samme planløsning, de inkluderer 4 rom som parvis har felles inngang (tilstøtende). På 17 av kontorene er det 4 PC-er hver, og en ekstra arbeidsplass er gitt; 7 kontorer med samme planløsning har 5 arbeidsplasser. De resterende 4 rommene har totalt 19 PC-er.

I dag kan eksistensen av et moderne kontor ikke forestilles uten et strukturert kablingssystem (SCS) - grunnlaget for å lage automatiserte arbeidsstasjoner. Den profesjonelle organiseringen av bygningens kablingssystem er en av nøkkeloppgavene for å lage intelligente systemer og bestemmer påliteligheten til funksjonen til alle tjenester og avdelinger på et moderne kontor. Bruk av SCS tillater, med en relativt høy initial investering, å gi betydelige besparelser i totale kostnader på grunn av lang levetid og lave driftskostnader. Dette er den økonomiske muligheten for å lage en SCS for det aktuelle fagområdet.

1.2 Definere mål og mål for kursdesign

Formålet med dette kursprosjektet for utvikling av et strukturert kablingssystem for et forskningsinstitutt er først og fremst å forbedre verdiene til kvalitetsindikatorene for informasjonsbehandling, nemlig:

Opprettelse av et enkelt informasjonsrom som er i stand til å dekke alle brukere og gi dem informasjon opprettet til forskjellige tider og i forskjellig programvare for behandlingen, samt parallellisering og tett kontroll av denne prosessen.

Kabelsystemer er grunnlaget som alle hovedkomponentene i informasjons- og datakompleksene til bedrifter og organisasjoner er bygget på. Kompetent organisering av bygningens kablingssystem er en av nøkkeloppgavene for å lage intelligente systemer og bestemmer påliteligheten av funksjonen til alle tjenester og divisjoner i selskapet. Det er derfor, når du lager et bygningskabelsystem, er det nødvendig at det er like kapital som selve bygningen. Samtidig er det kabelsystemer som først og fremst påvirker endringer i nye dataoverføringsteknologier, nettverks- og kommunikasjonsstandarder, utstyrsmodeller og versjoner av applikasjonsprogrammer, på grunn av hvilke alle svakstrømsledninger må moderniseres eller til og med fullstendig erstattes.

Opprettelsen av en SCS i et forskningsinstitutt innebærer opprettelse av et horisontalt etasjesystem, der hver komponent ikke bare skal tilfredsstille vilkårene for dataoverføring, men også oppfylle ordinære byggestandarder, for eksempel være brannsikker. Nettverket legges under hensyntagen til utvidelsen av personalet, arbeidet skal ha et minimum antall feil, kollisjoner, dataoverføringshastigheten skal være minst 100 Mbit / s.

Et viktig krav til et kabelnett er dets høye båndbredde, som skal sikre uavbrutt utveksling av informasjonsflyt, både i og utenfor bygget.

De neste kravene til kabling inkluderer allsidigheten og fleksibiliteten til kablingssystemet. Kabelnettet skal ha mulighet for universelt å koble sammen hele spekteret av data- og telefonutstyr, samt være fleksibelt tilpasset mulige strukturelle endringer innad i virksomheten. Begrepene universalitet og fleksibilitet bør også inkludere at data- og telefonnett, på grunn av deres tetteste integrasjon, må designes og installeres samtidig.

Kablingen må være så skalerbar som mulig for å holde tritt med den eksploderende ytelsen til aktivt nettverksutstyr.

Strukturert kablingssystem(Structured Cabling System - SCS) er et sett med svitsjeelementer (kabler, kontakter, kontakter, krysspaneler og skap), samt en teknikk for deres felles bruk, som lar deg lage vanlige, lett utvidbare kommunikasjonsstrukturer i datanettverk.

Det strukturerte kablingssystemet er i stand til å støtte et bredt spekter av bruksområder. Den kan brukes til å implementere et lokalnettverk, brann- og sikkerhetssystemer, telefoni, TV, etc. Utstyr designet for å støtte en spesifikk applikasjon er ikke en del av et strukturert kablingssystem.

Mange slike organisasjoner står i begynnelsen av sin virksomhet overfor problemet med å skape informasjonskommunikasjon basert på bruk av kabelnettverk. Faktisk, i de fleste områder som brukes som næringseiendom, er plassering av et kabelsystem ikke gitt. Derfor er det ofte nødvendig å tilpasse en bygning eller lokaler til behovene til en virksomhet. Dette inkluderer: ombygging, fornyelse av kraftledninger, legging av ny kommunikasjon for telefoner og datamaskiner. Samtidig prøver de å ta hensyn til plassering av arbeidsplasser, tildele lokaler for arrangement av utstyret til datasenteret.

Fordeler med et strukturert kablingssystem.

- Allsidighet. Et strukturert kablingssystem med en gjennomtenkt organisasjon kan bli et enhetlig medium for overføring av datadata i et lokalt datanettverk.

- Økt levetid. Aldringsperioden for et godt strukturert kablingssystem kan være 8-10 år.

- Redusere kostnadene ved å legge til nye brukere og endre plasseringene deres. Kostnaden for et kabelsystem bestemmes hovedsakelig ikke av kostnaden for kabelen, men av kostnaden for å legge den.

- Mulighet for enkel nettverksutvidelse. Det strukturerte kablingssystemet er modulært, så det er enkelt å dyrke, slik at du enkelt og til lave kostnader kan oppgradere til mer avansert utstyr som oppfyller de økende kravene til kommunikasjonssystemer.

- Gir mer effektiv service. Det strukturerte kablingssystemet forenkler vedlikehold og feilsøking.

- Pålitelighet. Et strukturert kablingssystem har økt påliteligheten, siden produksjonen av alle komponentene og teknisk støtte vanligvis utføres av en produsent.

LAN er et datanettverk begrenset til en liten plass, for eksempel en enkelt bygning eller en gruppe bygninger i umiddelbar nærhet av hverandre. Et sett med maskinvare og algoritmer som kobler sammen datamaskiner, andre eksterne enheter (skrivere, diskkontrollere, etc.) og lar dem dele delt diskminne, eksterne enheter og utveksle data. LAN inkluderer et kabel-lokalnettverk (LAN) eller SCS, aktivt nettverksutstyr og datamaskiner for ulike formål.

Hovedformålet med et LAN er distribusjon av dataressurser: programmer, kompatibilitet av eksterne enheter, terminaler, minne. Følgelig må LAN ha et pålitelig og raskt dataoverføringssystem, hvor kostnadene må være lavere sammenlignet med kostnadene for de tilkoblede arbeidsstasjonene. Med andre ord bør kostnaden for en overført informasjonsenhet være betydelig lavere enn kostnaden for informasjonsbehandling i arbeidsstasjoner. Basert på dette bør et LAN, som et system av distribuerte ressurser, være basert på følgende prinsipper:

enhetlig overføring medium;

enhetlig styringsmetode;

enhetlige protokoller;

Fleksibel modulær organisasjon;

Informasjon og programvarekompatibilitet.

1.3.2 Ethernet LAN

Det er flere metoder for overføring av informasjon i nettverket: Ethernet, Token Ring, ArcNet (for hovedkarakteristikkene til nettverk for metoder for overføring av informasjon i nettverket, se tabell 1.1.).

Dette kursprosjektet vil bruke Ethernet-teknologi, så la oss starte med det.

Det eteriske nettverket, som du kan oversette Ethernet, fikk navnet sitt fra et ikke-eksisterende stoff (eter), som, som forskerne trodde i forrige århundre, ble fylt et vakuum og som visstnok fungerte som et medium for forplantning av lys. Imidlertid er denne teknologien også mer direkte relatert til luft, mer presist, radio, siden forgjengeren var et radiokommunikasjonssystem for stasjoner spredt over den hawaiiske skjærgården.

Xerox bygger på eksisterende prinsipper og har bygget sitt eget 2,94 Mbps kabelnettverk for å koble til 100 datamaskiner. Prosjektet var så vellykket at Xerox slo seg sammen med DEC og Intel for å utvikle en spesifikasjon for 10 Mbps Ethernet. Denne spesifikasjonen ble senere grunnlaget for 802.3-standarden. Denne standarden skiller seg fra den originale Ethernet-spesifikasjonen når det gjelder rammeformat og noen andre detaljer, spesielt beskriver den flere medier og overføringshastigheter som Ethernet ikke opprinnelig ble designet for. Navnet Ethernet festet seg imidlertid så godt at det ble værende både for den offisielle standarden og for alle påfølgende modifikasjoner.

802.3-standarden vurderer både det fysiske laget (kabeltyper, kontakter, signalkoding, etc.) og lenkelaget, mer presist, det nedre underlaget til lenkelaget, som bestemmer metoden for tilgang til overføringsmediet (Media Access Sublayer , MAC). Det er her vi begynner vår gjennomgang av Ethernet.

Standarden for de første versjonene (Ethernet v1.0 og Ethernet v2.0) spesifiserer at en koaksialkabel brukes som overføringsmedium, senere ble det mulig å bruke tvunnet par og optisk kabel.

Tilgangskontrollmetode - multippel tilgang med bærerfølelse og kollisjonsdeteksjon (CSMA / CD, Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection), datahastighet 10 Mbit/s, pakkestørrelse fra 72 til 1526 byte, datakodingsmetoder er beskrevet. Antall noder i ett delt nettverkssegment er begrenset av grenseverdien til 1024 arbeidsstasjoner (spesifikasjoner for fysiske lag kan sette strengere grenser, for eksempel kan ikke mer enn 30 arbeidsstasjoner kobles til et tynt koaksialt segment, og ikke mer enn 100 til et tykt koaksialt segment). Et nettverk bygget på et enkelt delt segment blir imidlertid ineffektivt lenge før det maksimale antallet noder er nådd.

ETHERNET varianter

Blant de tidlige modifikasjonene av denne nettverksteknologien kan man skille Xerox Ethernet, hastigheten som var 3 Mbit / s; 10BROAD36 - en av de første standardene som tillater langdistansedrift ved bruk av koaksialkabel som dataoverføringsmedium, og 1BASE5, som var den første modifikasjonen av Ethernet-teknologi for å bruke tvunnet-par-kabel, operert med 1 Mbps, men fant ikke kommersiell bruk.

Blant standardene med en hastighet på 10 Mbit/s skiller seg ut 10BASE5, som, etter en tidlig IEEE-standard, bruker en koaksialkabel med en karakteristisk impedans på 50 ohm. Her kommer den første utviklingen som bruker tvunnet parkabel for dataoverføring med en hastighet på 10 Mbit/s - StarLAN 10, som senere utviklet seg til standarden 10BASE-T, der 4 ledninger av en tvunnet parkabel (to tvunnet par) av kategori-3 eller kategori-5 brukes til dataoverføring. Maksimal segmentlengde er 100 meter. Det er også nødvendig å si om familien 10BASE-F, ved bruk av fiberoptisk kabel i en avstand på inntil 2 kilometer: 10BASE-FL, 10BASE-FB og 10BASE-FP, men siden dette ikke er aktuelt for oss (gulvlengden er 150 m og vi bruker ikke fiberoptisk kabel), vi vil ikke vurdere denne utviklingen i detalj.

Når vi snakker om Fast Ethernet (Fast Ethernet, 100 Mbit/s), er det nødvendig å si om 100BASE-T-familien - dette er en generell betegnelse for standarder som bruker tvunnet par som et dataoverføringsmedium, segmentlengde opptil 100 meter, inkluderer 100BASE-TX standarder , 100BASE-T4 og 100BASE-T2 Denne standarden skal vi bruke i vårt kursprosjekt, nemlig 100BASE-TX, som er en utvikling av 10BASE-T standarden for bruk i stjernenettverk. Her er det et tvunnet par av kategori 5 og 5e involvert, faktisk er det kun brukt to par ledere.

Gigabit Ethernet (Gigabit Ethernet, 1 Gbps) inkluderer standarden 1000BASE-T, IEEE 802.3ab, ved bruk av et tvunnet par av kategoriene 5e eller 6. Alle 4 parene er involvert i dataoverføring. Dataoverføringshastigheten er 250 Mbps over ett par. I analogi kan det forstås at denne standarden er en utviklet standard. 100BASE-T. Inn i familien 1000BASE-T også ved analogi inkluderer 1000BASE-TX. Standarden bruker separat overføring og mottak (2 par for overføring, 2 par for mottak, data for hvert par overføres med en hastighet på 500 Mbit / s), noe som i stor grad forenkler utformingen av transceiver-enheter. Men som en konsekvens, for stabil drift med denne teknologien, kreves et kabelsystem av høy kvalitet, så 1000BASE-TX kan kun bruke kategori 6-kabel. En annen betydelig forskjell på 1000BASE-TX er fraværet av en digital kompensasjonskrets for pickuper og returstøy, som et resultat av at kompleksiteten, strømforbruksnivået og prisen på prosessorer blir lavere enn for 1000BASE-T-prosessorer. Det finnes praktisk talt ingen produkter basert på denne standarden, selv om 1000BASE-TX bruker en enklere protokoll enn 1000BASE-T standarden, og derfor kan bruke enklere elektronikk.

Den nye 10 Gigabit Ethernet-standarden inkluderer syv fysiske mediestandarder for LAN, MAN og WAN... Det er foreløpig beskrevet av endringsforslaget IEEE 802.3ae og bør inkluderes i neste revisjon av IEEE 802.3-standarden. 10 Gigabit Ethernet-standarden er fortsatt for ung, så det vil ta tid å forstå hvilke av de ovennevnte standardene for overføringsmedier som faktisk vil være etterspurt på markedet.

1.3.3 Lokalt nettverk Token Ring

Token Ring-nettverk, som Ethernet-nettverk, er preget av et delt dataoverføringsmedium, som i dette tilfellet består av kabellengder som forbinder alle stasjoner på nettverket i en ring. Ringen betraktes som en delt ressurs, og tilgang til den krever ikke en tilfeldig algoritme, som i Ethernet-nettverk, men en deterministisk, basert på overføring av retten til å bruke ringen til stasjoner i en bestemt rekkefølge. Denne rettigheten overføres ved hjelp av en spesiell formatramme kalt markør eller token .

Token Ring-nettverk opererer med to bithastigheter - 4 og 16 Mbps. Blandestasjoner som opererer med forskjellige hastigheter i en ring er ikke tillatt. Token Ring-nettverk som opererer med 16 Mbps har noen forbedringer i tilgangsalgoritmen i forhold til 4 Mbps-standarden.

Token Ring-teknologi er mer kompleks enn Ethernet. Den har egenskapene til feiltoleranse. Token Ring-nettverket definerer nettverkskontrollprosedyrer som bruker en ringformet tilbakemeldingsstruktur - en sendt ramme returneres alltid til senderstasjonen. I noen tilfeller elimineres oppdagede feil i nettverksdriften automatisk, for eksempel kan et tapt token gjenopprettes. I andre tilfeller blir feil bare registrert, og deres eliminering utføres manuelt av servicepersonellet.

For å styre nettet fungerer en av stasjonene som en såkalt aktiv monitor... Den aktive monitoren velges under ringinitialisering som stasjonen med maksimal MAC-adresse Hvis den aktive monitoren mislykkes, gjentas ringinitialiseringsprosedyren og en ny aktiv monitor velges. For at nettverket skal oppdage feilen til den aktive skjermen, genererer sistnevnte, i en sunn tilstand, en spesiell ramme for sin tilstedeværelse hvert 3. sekund. Hvis denne rammen ikke vises på nettverket i mer enn 7 sekunder, begynner resten av nettverksstasjonene prosedyren for å velge en ny aktiv monitor.

1.3.4 Lokalt nettverk ArcNet

ArcNet (Attached Resource Computer Network) er en enkel, rimelig, pålitelig og fleksibel nok arkitektur for et lokalt nettverk. Utviklet av Datapoint Corporation i 1977. Deretter ble ArcNet-lisensen kjøpt opp av Standard Microsystems Corporation (SMC), som ble hovedutvikleren og produsenten av utstyr for ArcNet-nettverk. Twisted pair, koaksialkabel (RG-62) med en karakteristisk impedans på 93 Ohm og fiberoptisk kabel brukes som overføringsmedium. Dataoverføringshastigheten er 2,5 Mbit/s, det finnes også en utvidet versjon – ArcNetplus – som støtter dataoverføring med en hastighet på 20 Mbit/s. Ved tilkobling av enheter i ArcNet brukes buss- og stjernetopologier. Metoden for å kontrollere tilgangen til stasjoner til overføringsmediet er en token-buss. Denne metoden gir følgende regler:

· Alle enheter koblet til nettverket kan overføre data bare etter å ha mottatt tillatelse til å overføre (token);

· Til enhver tid har kun én stasjon i nettet denne rettigheten;

· Data som overføres av én stasjon er tilgjengelig for alle stasjoner i nettverket.

Overføringen av hver byte i ArcNet utføres av en spesiell melding ISU (Information Symbol Unit), bestående av tre servicestart-/stoppbiter og åtte databiter. I begynnelsen av hver pakke sendes den innledende Alert Burst-separatoren, som består av seks tjenestebiter. Den ledende skilletegnet fungerer som en innledning for pakken.

ArcNet definerer 5 typer pakker:

1. Plastpose ITT(English Information to Transmit) - en invitasjon til overføring. Denne meldingen overfører kontroll fra en nettverksnode til en annen. Stasjonen som mottok denne pakken får rett til å overføre data.

2. FBE-pakke(English Free Buffer Inquiries) - en forespørsel om beredskap til å motta data. Denne pakken sjekker nodenes beredskap til å motta data.

3. Datapakke. Denne meldingen brukes til å overføre data.

4. ASK-pakke (eng. ACKnowledgements) - kvittering for mottak. Bekreftelse på beredskap til å motta data eller bekreftelse på mottak av datapakke uten feil, d.v.s. som svar på FBE og datapakke.

5. NAK-pakke(Engelsk Negative AcKnowledgments) - uvillighet til å motta. Utilgjengelighet for noden for å motta data (svar på FBE) eller mottatt en pakke med en feil.

To topologier kan brukes i et ArcNet-nettverk: stjerne og buss.

Tabell 1.1.

De viktigste egenskapene til nettverk ved metoder for informasjonsoverføring

Spesifikasjoner	Metoder for informasjonsoverføring
	Ethernet	Token Ring
Topologi	Lokal type "buss"	Ringformet eller stjernering	Stjernesegmentsett
Kabeltype		Skjermet eller uskjermet tvunnet par	RG-62 eller RG-59
Impedans
Terminator motstand	50 ohm, ± 2 ohm	100 - 200 Ohm UTP, 150 Ohm TP	RG-59: 75 Ohm RG-62: 93 Ohm
Maksimal kabellengde i et segment		45 - 200 m ()	Avhengig av kabelen som brukes, men i gjennomsnitt:
Minimumsavstand mellom nabodatamaskiner			Avhengig av kabelen som brukes
Maksimalt antall tilkoblede segmenter		33 MAU-enheter	Støtter ikke segmenttilkoblinger
Maksimalt antall datamaskiner i et segment		Uskjermet tvunnet par: 72 arbeidsstasjoner per hub, med skjermet tvunnet par - 260 arbeidsstasjoner per hub	Avhengig av kabelen som brukes

1.3.5. Nettverkstopologier

Topologi er en beskrivelse av måten arbeidsstasjoner og servere er fysisk koblet til hverandre. Topologier er forskjellige i den nødvendige lengden på tilkoblingskabelen, enkel tilkobling, muligheten til å koble til flere abonnenter, feiltoleranse, utvekslingskontrollfunksjoner (se tabell 1.2.). Den topologiske strukturen påvirker båndbredden og kostnadene til et lokalt nettverk. Hver nettverkstopologi pålegger en rekke betingelser. For eksempel kan det diktere ikke bare typen kabel, men også måten den legges på. Et særtrekk ved et LAN er tilstedeværelsen av en monokanal, dvs. en enkelt rute som forbinder to stasjoner. I denne forbindelse, når du kobler enheter til nettverket, brukes tre topologier.

Stjernenettverk

En «stjerne» er en fundamentalt sentralisert topologi (fig. 1.1), der det alltid er en klart definert sentral abonnent som utfører all sentralkontroll i nettet, og som all informasjon i nettet går gjennom. Dette har sine fordeler og ulemper. Enhver stivt sentralisert kontroll er iboende konfliktfri, men et slikt nettverk vil ikke fungere i tilfelle feil i den sentrale abonnenten. Derfor må den sentrale datamaskinen skilles fra resten ved sin høye pålitelighet og følgelig en høyere kostnad. I tillegg vil det bli umulig å utføre andre oppgaver på den sentrale datamaskinen, da den vil bli lastet med nettverk.

Ulempene med topologien inkluderer også et begrenset antall abonnenter, som vanligvis ikke overstiger 16 brukere i lokale nettverk. Det er vanskelig å koble stjernene til hverandre. Fordelene med denne konfigurasjonen inkluderer dens lave følsomhet for feil på tilkoblingskabelen. Et brudd i kabelen hvor som helst forstyrrer alltid kommunikasjonen med kun én abonnent.

Ris. 1.1. Stjernenettverk

Ring nettverk.

"Ring" - en seriell tilkobling av abonnenter i en lukket ring (fig. 1.2), som bestemmer funksjonene. Først går all overført informasjon gjennom alle abonnenter. Derfor forstyrrer svikt i noen av dem driften av hele nettverket som helhet. For det andre krenker et kabelbrudd på et hvilket som helst tidspunkt ringens integritet og deaktiverer hele nettverket. Til dette brukes kabelduplisering. Ledelsen kan enten være sentralisert eller desentralisert, den er ikke like stivt avhengig av topologi som i tilfellet med en «stjerne». Alle adaptere må være like, men noen ganger fungerer en av dem som en nettverksadministrator, da er det mye mer komplekst.

Ris. 12. Ring nettverk

Denne topologien tillater et stort antall abonnenter, og det er mulig å endre antallet. I ringen forsterkes det overførte signalet automatisk av hver abonnent; derfor kan dets dimensjoner være veldig store, og de begrenses bare av tiden signalet beveger seg langs hele ringen.

Bussnett

"Buss" - fokusert på fullstendig likhet for alle abonnenter og identiteten til deres adaptere (fig. 1.3). Dette betyr ikke at børsforvaltningen ikke kan sentraliseres. Senteret vil imidlertid kun ta seg av forvaltningen av utvekslingen, ikke omfordeling av informasjon. En buss kan logisk fungere som en stjerne eller en ring. "Bussen", i motsetning til andre topologier, er svært avhengig av den elektriske tilpasningen av kommunikasjonslinjene som brukes, fordi enhver skade på kabelen resulterer i refleksjoner og overlapping av signaler. I dette tilfellet blir driften av hele nettverket forstyrret. Denne topologien er imidlertid ikke følsom for feil på datamaskiner, utvekslingen bare med den skadede datamaskinen blir forstyrret, og resten av nettverket forblir i funksjon. Maksimalt antall abonnenter i "bussen" er det samme som i "ringen". I "bussen" er det enkelt å endre antall tilkoblede abonnenter, noen ganger til og med under drift. På grunn av kompleksiteten til desentralisert utveksling, er maskinvarekompleksiteten i adaptere høyere enn i andre topologier. Imidlertid er desentralisert styring mye mer pålitelig enn sentralisert og tilpasser seg bedre endrede ytre forhold.

Ris. 1.3. Felles bussnett

Det er også blandede topologier som star-bus, star-ring, som har sine egne fordeler.

Tabell 1.2.

Sammenligning av nettverkstopologier

Alternativer	Stjerne	Ringe	Dekk
1. Feiltoleranse	Feil på én PC påvirker ikke ytelsen til nettverket	Feil på én PC kan ødelegge hele nettverket	Feil på kabelen stopper mange brukere fra å jobbe
2. Antall abonnenter		1024 og høyere	1024 og høyere
3. Endring av antall abonnenter	Kanskje	Krever stopp av hele nettverket	Enkel å endre
4. Påvirkning på den totale kostnaden for nettverket	Tilleggskostnader for en sentral datamaskin	Ekstra kostnad for en adapter som fungerer som nettverksadministrator	Billig overføringsmedium
5. Evne til å administrere utvekslingen	Sentralisert	Sentralisert og desentralisert	Desentralisert
6. Funksjoner	Kraften til hele nettverket avhenger av serveren	Antall brukere har ingen vesentlig innvirkning på ytelsen. Vanskeligheter med å lokalisere problemer	Fiberoptiske kabler brukes ikke. Med betydelige trafikkmengder reduseres båndbredden. Det er vanskelig å lokalisere problemer.
7. Lengde	Opp til flere titalls kilometer
8. Søknad	Avhengig av kravene

1.4. Valg og begrunnelse av designløsninger

På bakgrunn av gjennomgangen bør kravene til nettverksteknologi, nettverkstopologi og maskinvare formuleres og beskrives. Kravene til nettet som legges er beskrevet ovenfor, som vi tar beslutninger på bakgrunn av.

For å velge den optimale nettverkstopologien, må følgende krav tas i betraktning:

Tilbyr alternativ ruting, maksimal pålitelighet av dataoverføring;

Velge den optimale ruten for overføring av datablokker (minimere antall kanaler som danner en sekvens);

Gir akseptable responstider og båndbredde.

ArcNet-nettverket passer ikke oss, siden dataoverføringshastigheten i det er ganske lav (som i Token Ring-nettverket) og til enhver tid har kun én stasjon rett til å overføre data, noe som er svært upraktisk.

Blant de beskrevne kravene nevnes overføringshastigheten (minst 100 Mbit / s), noe som minimerer kollisjoner. Fast Ethernet-nettverksteknologien vi har valgt, nemlig utviklingen av 100BASE-T-familien (en generell betegnelse for standarder som bruker tvunnet par som dataoverføringsmedium, segmentlengde opptil 100 meter, inkluderer standarder) - 100BASE-TX, som er utviklingen av standarden 10BASE-T for bruk i nettverk av "stjerne" topologi (tilkobling av arbeidsstasjoner av denne typen eliminerer fullstendig muligheten for kollisjoner). Vi vil bruke denne standarden i vårt kursprosjekt, nemlig 100BASE-TX ,. Her er det et tvunnet par av kategori 5 og 5e involvert, faktisk er det kun brukt to par ledere. Vi er fornøyd med at vi bruker en tvunnet parkabel som overføringsmedium. Bokstaven T i navnet betyr at overføringsmediet er en UTP-kabel (Ushielded Twisted Pair). Når du velger en kabel, tas følgende egenskaper i betraktning: båndbredde, avstand, fysisk sikkerhet, elektromagnetisk interferensimmunitet, kostnad. I tillegg, når du velger en kabel, må du ta hensyn til hvilket kabelsystem som allerede er installert i bedriften (i dette tilfellet ingen), samt hvilke trender og utsikter som eksisterer på markedet for øyeblikket.

Uskjermet tvunnet par UTP er egnet for horisontale delsystemer når det gjelder båndbreddeegenskaper og støttede avstander. Men siden den kan overføre data og stemme, brukes den oftere. N skjermet tvunnet par er en populær type medium for dataoverføring over korte avstander (opptil 100 m) og er inkludert i nesten alle moderne standarder og teknologier for lokale nettverk og gir en båndbredde på opptil 100 Mb/s (på kategori 5-kabler). Siden lengden på NII-gulvet er 150 meter, passer denne løsningen for oss. Kategori 5e er definert av EIA / TIA 568A-standarden, frekvensbåndet er 100-125 MHz. Spesifikasjonen sørger for bruk av en bryter for å koble brukere i en fysisk stjernetopologi. Verter er koblet til nettverket ved hjelp av modulære RJ-45- og RJ-11-telefonveggkontakter og en fire-par UTP-telefonkabel, med RJ-45-kontakten koblet direkte til nettverkskortet.

Fast Ethernet-teknologier (100BaseTx, 100BaseFx, 100BaseFl) inkluderer CSMA / CD-tilgangsmetode. 802,3. 802.3-standarden (Ethernet Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection - CSMA / CD LANs Ethernet) beskriver det fysiske laget og MAC-underlaget for nettverk som bruker busstopologi og operatørsnoking og oppdagelsesdeling.

100Base-Tx er et to-par tvunnet par. Bruker MLT-3-metoden for å overføre 5-bits 4B / 5B-kodesignaler over tvunnet par, og har også en Auto-negotiation-funksjon for å velge portdriftsmodus.

Det aktive utstyret til nettverket vårt inkluderer en svitsj og en ruter. En svitsj, i motsetning til en hub, etablerer en individuell forbindelse mellom to nettverksenheter. Derfor reduserer bruk av en svitsj sannsynligheten for kollisjoner (datakollisjoner) under nettverksdrift, som er et av kravene til vårt nettverk. I tillegg øker båndbredden til nettverket som helhet og sikkerheten øker, på grunn av isolasjon av trafikk mellom to arbeidsstasjoner. Fordelene med å bruke brytere er klare.
De fleste switcher skal ha 8 porter, en minoritet har 16 porter.

1.5. Kapittel Konklusjoner

I den analytiske delen undersøkte vi den eksisterende tilstanden til fagområdet, der vi fant ut at nettverket legges fra bunnen av og det er bare PC-er med UPS på kontorene, hovedkarakteristikkene til designobjektet er organisasjonsstrukturen (matrise), antall brukere (ca. 200). Vi har også kort gjennomgått selskapene som tilbyr tjenester for å løse problemet og produsenter av aktivt utstyr. Vi har formulert hovedmålene og målene for prosjektutviklingen, kravene til det prosjekterte nettverket:

Opprettelse av et enkelt informasjonsrom som er i stand til å dekke alle brukere og gi dem informasjon opprettet til forskjellige tider og i forskjellig programvare for behandlingen, samt parallellisering og tett kontroll av denne prosessen.

Redusere tiden for å ta ledelsesbeslutninger;

Øke graden av pålitelighet av informasjonsbehandling, graden av sikkerhet;

Datanettverk er en form for samarbeid mellom mennesker og datamaskiner som akselererer levering og behandling av informasjon;

Forbedre påliteligheten til funksjonen til alle avdelinger ved forskningsinstituttet;

Deling av eksterne enheter, inkludert skrivere, plottere, diskstasjoner, CD-ROM-stasjoner, diskettstasjoner, båndstasjoner, skannere, faksmodem.

Hovedkravene er: minimum antall feil, kollisjoner, optimal dataoverføringshastighet, høy nettverksbåndbredde, allsidighet, fleksibilitet, skalerbarhet.

I denne delen av kursprosjektet ble det laget en kort oversikt over de mest kjente nettverksteknologiene - Ethernet, ArcNet, Token Ring, hvis analyse gjør det mulig å ta et entydig valg til fordel for en av teknologiene - Rask Ethernet. Basert på dette beskrives kravene til nettverksteknologi, nettverkstopologi og maskinvare.

Kapittel 2. "Designdel"

2.1. Nettverkstopologi

Etter å ha vurdert alle mulige alternativer for nettverkslayouttopologien, viste det seg at det mest optimale er å bruke "stjerne" -topologien. Valget av denne topologien er begrunnet med det faktum at "stjernen" er den raskeste av alle topologier til datanettverk, siden dataoverføring mellom arbeidsstasjoner går gjennom den sentrale noden (med sin gode ytelse) på separate linjer som bare brukes av disse arbeidsstasjonene. Hyppigheten av forespørsler om informasjonsoverføring fra en stasjon til en annen er lav sammenlignet med det som oppnås i andre topologier.

Ethvert fullskala strukturert system er basert på vår valgte "Star" topologi, som også kalles en tretopologi. Funksjonene til nodene til stjernestrukturen utføres ved å bytte utstyr av forskjellige typer, som kan ha to hovedvarianter: individuelle informasjonskontakter som drives av brukere av kabelsystemet, og paneler av forskjellige typer, som danner et gruppesvitsjefelt, med hvilket servicepersonellet jobber. Koblingsutstyr er sammenkoblet med elektriske og fiberoptiske kabler av ulike typer. Alle kabler som går inn i de tekniske rommene skal kobles til lappepanelene, hvor alle tilkoblinger og koblinger utføres ved hjelp av ledninger under den aktuelle driften av kabelanlegget. Alt dette, i kombinasjon med den brukte tretopologien i delen relatert til SCS, sikrer fleksibiliteten og påliteligheten til SCS, samt muligheten for enkel rekonfigurering og tilpasningsevne av systemet.

Denne nettverkstopologien er mest nyttig når du ser etter skade på nettverkselementer: kabler, nettverkskort eller kontakter. Når du legger til nye enheter, er stjernen også mer praktisk enn den vanlige busstopologien. Du kan også ta med i betraktningen at 100 og 1000 Mb-nettverk er bygget i henhold til "Star"-topologien.

Ytelsen til et datanettverk avhenger først og fremst av kapasiteten til den sentrale filserveren. Det kan være en flaskehals i et datanettverk. Ved svikt i sentralenheten blir driften av hele nettverket forstyrret.

For enkelhets skyld kan vårt horisontale system deles inn i to delsystemer - med topologi på kontorene og topologi på gulvet. På kontorer bestemmes "stjerne"-topologien ved direkte tilkobling av arbeidsstasjoner til aktivt nettverksutstyr (switch). I dette tilfellet vil ethvert brudd i nettverksforbindelsen fra arbeidsstasjonen til svitsjen ikke påvirke den generelle ytelsen til nettverket. Dette er en stor fordel med denne topologien. På gulvet er kabelen fordelt mellom rom, ved brudd i forbindelsen med ett forstyrres ikke driften av hele nettet som helhet. Nettverksbygging utføres ved hjelp av en ruter og krysspanel.

2.2 Implementeringsmaskinvare

De viktigste maskinvarekomponentene i dette nettverket er som følger:

1. Abonnentsystemer:

Datamaskiner (arbeidsstasjoner eller klienter og servere);

Skrivere;

Skannere osv.

2. Nettverksutstyr:

Nettverksadaptere;

brytere;

Ruter.

3. Kommunikasjonskanaler:

Koblinger;

Enheter for overføring og mottak av data i trådløs teknologi.

En av de mest effektive måtene å forbedre den tekniske og økonomiske effektiviteten til kabelsystemer i kontorbygg er å minimere typene kabler som brukes til å bygge dem. I SCS i henhold til den internasjonale standarden ISO / IES 11801 er det kun tillatt å bruke:

Symmetriske elektriske kabler basert på tvunnet par med en karakteristisk impedans på 100 120 150 Ohm i skjermede og uskjermede versjoner;

Singlemode og multimode optiske kabler.

I vårt kursprosjekt vil det benyttes en uskjermet tvunnet parkabel av kategori 5e, nemlig produsenten LanMaster kode LAN-5EUTP-xx-UTP kabel, 4x2, kat 5E, 200Mhz, PVC.

Twisted-pair elektriske kabler brukes først og fremst for å lage horisontale ledninger, som er det som kreves i vårt tilfelle. De bærer både telefonsignaler og lavhastighets diskret informasjon, så vel som høyhastighets applikasjonsdata. En tvunnet parkabel er en kabel der et isolert lederpar er tvunnet med noen få omdreininger per lengdeenhet. Vridning av ledningene reduserer ekstern elektrisk støy når signaler forplanter seg gjennom kabelen, og skjermede tvunnede par øker signalimmuniteten ytterligere. Den mest populære typen dataoverføringsmedium for korte avstander (opptil 100 m) er i ferd med å bli uskjermet tvunnet par, som er inkludert i nesten alle moderne standarder og teknologier for lokale nettverk og gir en båndbredde på opptil 100 Mb/s (på kategori 5-kabler). Fraværet av en skjerm gjør uskjermede kabler mer fleksible og mer motstandsdyktige mot knekk. I tillegg krever de ikke en dyr jordsløyfe for å fungere normalt som skjermede. Uskjermede kabler er ideelle for innendørs installasjon inne på kontorer, mens skjermede kabler er best brukt for installasjoner i områder med spesielle driftsforhold, for eksempel nær svært sterke kilder til elektromagnetisk stråling, som vanligvis ikke finnes på kontorer.

Kabler er klassifisert etter kategoriene vist i Tabell 2.1. Grunnlaget for å tilordne en kabel til en av kategoriene er den maksimale frekvensen til signalet som overføres gjennom den.

Tabell 2.1

Kabelklassifisering

Kategorien angir verdien av maksimal overføringshastighet. Jo høyere kategori, jo høyere overføringshastighet. For øyeblikket brukes kabler i kategori 5 og høyere, som er i stand til å overføre data med en hastighet på minst 100 Mbit / s. Kategori 5e og 6 kabler er i stand til å overføre data med hastigheter opptil 1 Gb/s, mens Kategori 6A og 7 kabler er i stand til å overføre data med hastigheter opp til 10 Gb/s. Bruken av Cat5e-kabel er tilstrekkelig til egenskapene til nettverksutstyr, men overgangen til nye standarder, for eksempel IEEE 802.3an, vil kreve rekonstruksjon av hele nettverket og erstatning av den utdaterte kabelen med en mer effektiv. De viktigste elektromagnetiske egenskapene til Kategori 5e-kabel har følgende betydninger:

· Total karakteristisk impedans i frekvensområdet opp til 100 MHz er lik 100 ohm (ISO 11801-standarden tillater også en kabel med en karakteristisk impedans på 120 ohm);

· Mengden cross talk NEXT, avhengig av signalfrekvensen, bør ha verdier på ikke mindre enn 74 dB ved en frekvens på 150 kHz og ikke mindre enn 32 dB ved en frekvens på 100 MHz;

Dempning har grenseverdier fra 0,8 dB (ved en frekvens på 64 kHz) til 22 dB (ved en frekvens på 100 MHz);

· Aktiv motstand bør ikke overstige 9,4 ohm per 100 m;

· Kapasiteten til kabelen bør ikke overstige 5,6 nF per 100 m.

SCS elektriske kommunikasjonslinjer må settes sammen av kabler og andre komponenter med egenskaper som ikke er dårligere enn kategorien de er designet for i forhold til kategori 5e inklusive, som vi har valgt: SCS informasjonsoverføringsveien, satt sammen av komponenter av en viss kategori, støtter driften av alle applikasjoner i sin og lavere klasse.

Egenskapene til kabelen i samsvar med Ethernet 100Base-TX-teknologien som brukes i dette kursprosjektet inkluderer:

Tråddiameter 0,4 - 0,6 mm (22 ~ 26 AWG), 4 tvunnet par (8 ledninger, hvorav kun 4 brukes til 10Base-T og 100Base-TX). Kabelen må ha en kategori 3 eller 5 og en dataklasse eller høyere;

Maksimal segmentlengde 100 m;

Åttepinners RJ-45-kontakter.

Standardiseringen av denne verdien av maksimal segmentlengde ble gjort basert på muligheten for et tvunnet par som et styresystem for elektromagnetiske oscillasjoner for å overføre signaler fra de mest massive (på tidspunktet for vedtakelse av standardene) høyhastighetsapplikasjoner som f.eks. Rask Ethernet. Det oppnådde tekniske nivået til elementbasen og de anvendte kretsløsningene til transceivere av moderne nettverksutstyr ble tatt i betraktning.

Det tvunnede paret termineres med en spesiell åttepinners RJ-45-kontakt (Figur 2.1.) Det er to standarder for ruting av ledninger i RJ-45-kontakter og -kontakter: T568A og T568B. T568A-standarden er beregnet for bruk i taleoverføringssystemer, og T568B-standarden for dataoverføring. Selv om hver enkelt er i stand til å håndtere både tale og data, er det best å holde seg til standarder.

Figur 2.1. RJ-45-kontakt

I dette horisontale delsystemet vil kabelkanalene legges bak undertaket ved hjelp av brett. I tillegg til produkter av kanaltype, brukes støtte- og punktfikseringselementer i prosessen med å legge en horisontal kabel for dannelse av kabelruter. Et fellestrekk ved disse komponentene er at de ikke holder kabelen i en bestemt posisjon langs hele lengden, men kun i et svært begrenset område. Det viktigste kjennetegnet ved disse elementene er at støtteelementet ikke hindrer bevegelsen av kabelen eller til og med dens bunt i horisontal posisjon, og fikseringselementet holder kabelen fra slike bevegelser på grunn av dens tette dekning med festeklemmen.

Å koble PC nettverket krever en grensesnittenhet kalt en nettverksadapter, grensesnitt, modul eller kort. Den passer inn i en kontakt på hovedkortet. Nettverkskort er installert på hver arbeidsstasjon og på filserveren. Arbeidsstasjonen sender en forespørsel via nettverksadapteren til filserveren og mottar et svar gjennom nettverksadapteren når filserveren er klar. Nettverksadapter (nettverkskort, NIC)(Figur 2.2) implementerer sammen med driveren det andre lenkelaget til modellen for åpne systemer i den siste noden av nettverket - datamaskinen. Mer presist, i et nettverksoperativsystem, utfører et par adaptere og drivere bare funksjonene til det fysiske og MAC-laget, mens LLC-laget vanligvis implementeres av en operativsystemmodul som er den samme for alle drivere og nettverkskort.

Nettverksadaptere, sammen med nettverksprogramvare, er i stand til å gjenkjenne og håndtere feil som kan oppstå på grunn av elektrisk støy, kollisjoner eller dårlig maskinvareytelse.

I adaptere for klientdatamaskiner flyttes mye av arbeidet til driveren, noe som gjør adapteren enklere og billigere. Ulempen med denne tilnærmingen er den høye graden av belastning av datamaskinens sentrale prosessor ved rutinearbeid med å overføre rammer fra datamaskinens RAM til nettverket. Den sentrale prosessoren er tvunget til å gjøre dette arbeidet i stedet for å utføre brukerapplikasjonsoppgaver.

Figur 2.2. Nettverksadapter

Derfor er adaptere designet for servere vanligvis utstyrt med sine egne prosessorer, som uavhengig utfører det meste av arbeidet med å overføre rammer fra RAM til nettverket og omvendt. Et eksempel på en slik adapter er SMS EtherPower-nettverksadapteren med integrert Intel i960-prosessor.

De nyeste typene nettverkskort støtter teknologien Støpsel og Spill (plug and play)... Hvis du installerer et nettverkskort i datamaskinen, vil systemet ved første oppstart bestemme typen adapter og be om drivere for det.

Ulike typer nettverkskort er forskjellige ikke bare i metodene for å få tilgang til kommunikasjonskanalen og protokollene, men også i følgende parametere:

· overføringshastighet;

· Størrelsen på bufferen for pakken;

· Dekktype;

· Bussens hastighet;

· Kompatibilitet med ulike mikroprosessorer;

· Bruke direkte minnetilgang (DMA);

· Adressering av I/O-porter og avbruddsforespørsler;

· Koblingsdesign.

Ved utforming av SCS ved Forskningsinstituttet vil en D-link kampanjenettverksadapter av merket DGE-530T med en 10/100/1000 Mbit/s Ethernet-port, et PCI-grensesnitt med WakeOnLAN-støtte brukes.

Nettverk bygget på grunnlag av huber kan ikke utvides innenfor de nødvendige grensene - med et visst antall datamaskiner i nettverket eller med fremveksten av nye applikasjoner, blir overføringsmediet alltid mettet, og forsinkelser i driften blir uakseptable. Dette problemet kan løses ved å logisk strukturere nettverket ved hjelp av brytere (Figur 2.3) og rutere.

Bytte om(byttehub) (i dette tilfellet støtter D-link DGS-1016D og D-link DGS-1008D, 16 og 8 porter Ethernet 10/100/1000 Mbps, MAC-adressetabellstørrelse 8192, RAM 512 og 102,40 KB for Auto MDI / MDIX-standarder, intern båndbredde 32 Gb/s) deler det totale dataoverføringsmediet inn i logiske segmenter. Hvert logiske segment er koblet til en separat port på svitsjen. Når en ramme kommer til noen av portene, gjentar svitsjen denne rammen, men ikke på alle porter, slik huben gjør, men bare på porten som segmentet som inneholder måldatamaskinen er koblet til. Switchen støtter samtidig datastrømmer mellom alle portene, det vil si at den overfører rammer parallelt.

Figur 2.3. Utsiden av bryterne

Begrensningene knyttet til bruken av broer og brytere - når det gjelder topologien til lenker, så vel som en rekke andre - førte til at en annen type utstyr dukket opp i utvalget av kommunikasjonsenheter - en ruter. Rutere isolerer mer pålitelig og mer effektivt enn broer trafikk fra deler av nettverket fra hverandre. Rutere danner logiske segmenter gjennom eksplisitt adressering fordi de bruker sammensatte numeriske adresser i stedet for flate maskinvareadresser. Disse adressene har et nettverksnummerfelt, slik at alle datamaskiner som har samme verdi for dette feltet tilhører samme segment, i dette tilfellet kalt subnett.

I tillegg til å lokalisere trafikk, utfører rutere mange andre nyttige funksjoner. Dermed kan rutere operere i et nettverk med lukkede sløyfer, samtidig som de velger den mest rasjonelle ruten av flere mulige.

2.3 Utvikling av enng

Ved utformingen av SCS på gulvet i forskningsinstituttbygningen prøvde vi å velge den optimale plasseringen av serverrommet. Den ligger omtrent midt i korridoren. Fra serverrommet legger vi to kabelbunter langs taket, den ene til begynnelsen av korridoren, den andre til enden. Da begynner kablene å dele seg inn i odde og jevne skap. Total lengde på kabelen lagt fra ledningsskap i serverrom til brytere i skapene er 1156,75 m.

Lengden på delen som passer for de ulike skapene er 448 m. Denne delen består av 10 segmenter:

Tabell 2.2

Lengden på den andre delen av den første bjelken, egnet for jevne skap, er 191,54 m. Og den består av 4 segmenter:

Tabell 2.3

Den andre bunten med kabler rettet mot enden av korridoren forgrener seg også ut i jevne og odde rom. Lengden på delen som passer for de ulike skapene er 284,86 m. Den består av 8 segmenter:

Den andre delen av bjelken, rettet mot de jevne skapene, har en total lengde på 232,35 m og består av 5 segmenter:

1. Office 201, som inneholder 5 datamaskiner. Den totale lengden på nettverkssegmentene er 55,19 m. Dette skapet inneholder 5 RJ-45-kontakter og en 8-ports switch.

2. Kontorene 203, 205, 207, 209, 211, 213, 215, 217, 219, 223, 225, 227, 229, 231, 233, 235, 237 har identiske oppsett, oppsett og kontoret til de respektive datamaskinene. vil være det samme. Total lengde på kabelen som legges i skapene vil være 887,23 m. Hvert av disse rommene vil ha 5 RJ-45 klasse stikkontakter og én 8-ports bryter. I utgangspunktet hadde disse kontorene 4 datamaskiner hver, men vi forutså en mulig utvidelse av staben i fremtiden, utstyrte en ekstra arbeidsplass. Nedenfor er lengdene på segmentene ved å bruke eksempelet på skap 203:

3. I kontor 239 er det teknisk kontor. Det er ikke nødvendig med nettverk i dette rommet.

4. 202. kontor består av to rom - 202a og 202b. I disse rommene er det henholdsvis 9 datamaskiner, 9 RG-45 klasse stikkontakter og en 16-ports switch, med mulighet for utvidelse av nettverket i fremtiden. Samlet lengde på nettverkssegmentene i disse rommene vil være 139,65 m.

5. Kontorene 204, 206, 212, 218 har henholdsvis identisk layout, og plasseringen av datamaskiner i disse rommene vil være den samme. Total lengde på kabelen som legges i skapene vil være 199,12 m. Hvert av disse rommene vil ha 5 RJ-45 klasse stikkontakter og én 8-ports bryter. Nedenfor er lengdene på segmentene ved å bruke eksempelet på kabinettet 204:

6. I rom 208 er det et lite konferanserom. Dette rommet er utstyrt med kontorutstyr, men nettverket er ikke nødvendig.

7. Rom 210 har et stort konferanserom. Den er også utstyrt med kontorutstyr, men det er ikke nødvendig å legge nettverk.

8. Rom 214 og 220 er identiske i planløsning og har begge separate rom for laboratoriearbeid. Det er ingen datamaskiner i disse rommene. I fremtiden vil det være mulig å organisere 3 arbeidsplasser inn i disse rommene på bekostning av en 8 ports switch plassert på selve kontoret. I tillegg til bryteren er det 5 stk RG-45 klasse stikkontakter på kontoret. Den totale lengden på nettsegmentene i disse rommene vil være 98,86 m. Nedenfor gir vi lengdene på segmentene ved å bruke eksempelet på 214 rom.

9. Office 216 har personalkantine. Det er ikke nødvendig å legge et nettverk inn i dette rommet.

10. 222 kontor består av to rom - 222a og 222b. I disse rommene er det henholdsvis 9 datamaskiner, 9 RG-45 klasse stikkontakter og en 16-ports switch, med mulighet for utvidelse av nettverket i fremtiden. Den totale lengden på nettverkssegmentene i disse rommene vil være 139,89 m.

11. 224 kabinett er utstyrt med 8-ports switch, som vil tillate utvidelse av nettverket i fremtiden, og 5 RG-45 klasse stikkontakter. Den totale lengden på segmentene i dette skapet er 50,43 m.

Total lengde på ledningen i kontorene fra sentralbord til uttak på hver arbeidsplass er 1570,37 m. Total lengde på kabelen lagt i forskningsinstituttet er 2778,12 m.

Det må huskes at det kreves en 1,5 meter kabel fra stikkontakten til den personlige datamaskinen. Fordi vi må koble til nettverket 128 (inkludert i serverrommet), vi trenger ytterligere 192 m.

Tabell 2.5

Lengde på forbindelseslinjer og segmenter

Avsnitt	Arbeidsstasjonsnummer	Segmentlengde, m
	202a_1, 204_1, 214a_1, 222a_1, 224_1
	202a_2, 204_2, 214a_2, 222a_2, 224_2
	202a_3, 204_3, 214a_3, 222a_3, 224_3
	204_4, 214a_4, 222a_4
	204_5, 214a_5, 222a_5
		Ofte er det ukvalifiserte eller feilaktige handlinger fra personell som forårsaker funksjonsfeil i kabelsystemet, noe som kan føre til nettverksfeil og tap av ytelsen. Som regel skjer dette i følgende tilfeller. · Feil dokumentasjon under SCS-operasjonen; · Feil handlinger fra personellet under bytteoperasjoner; · Feil organisering av kabling. Uautorisert tilgang Med tanke på tilgang til informasjon er serverrommet et av de mest ubeskyttede stedene i SCS. Ved bruk av et system med patchledninger for å bytte kommunikasjonslinjer på patchpaneler, kan en angriper umiddelbart endre rekkefølgen på tilkoblinger, eller koble en lese-/skriveenhet til gapet, det vil si at det er lett å bryte forbindelsen til enhver bruker med data- og taleoverføringsnettverket, eller fange opp og registrere hele informasjonsutvekslingen, mens de forblir ubemerket. Det skal bemerkes at for dette trenger ikke en angriper å ha noen sofistikerte enheter. SCS-markedet tilbyr mange løsninger designet på en eller annen måte for å løse de beskrevne problemene, men for det meste gir de ikke det viktigste - integreringen av kabelinfrastrukturen med kontrollsystemet i sanntid. Et slikt system gir umiddelbar mottak av informasjon om tilstanden til tilkoblinger i svitsjnoder, informerer nom alle tilfeldige eller bevisste endringer i strukturen til SCS, og hjelper også administratoren med å planlegge og utføre rekonfigurasjonen. Den enkleste måten å beskytte dataene dine mot et bredt spekter av problemer er i tilfelle av et nettverk med en dedikert filserver. Alle de viktigste filene er konsentrert på serveren, og det er mye enklere å lagre én maskin enn ti. Konsentrasjon av data gjør det også enklere å sikkerhetskopiere, da det ikke trenger å samles på tvers av hele nettverket. Da vi løste problemet med å kontrollere tilgang til utstyr, kom vi til den konklusjon at de mest pålitelige tiltakene ville være som: Opprettelse av minst 2 brukergrupper (administrator, vitenskapsmann); Passordbeskyttelse; Identifikasjon; Kontroll over brukerhandlinger. Når vi oppretter brukergrupper, kan vi tydelig skille deres rettigheter og ansvar, siden administratorens rettigheter er det integrerte stadiet for å beskytte informasjon på bakken. Passordprosessen vil sikre denne strukturen bestående av brukergrupper og forhindre uautorisert tilgang til nettverksressurser og utstyr. Autentisering er nødvendig slik at når nytt utstyr kobles til eller bærbare datamaskiner kobles til nettverket, har de kun tilgang til offentlige filer på serveren. Et av de første målene med å lage distribuerte systemer, som inkluderer datanettverk, var å oppnå større pålitelighet sammenlignet med individuelle datamaskiner. Det er viktig å skille mellom flere sider ved pålitelighet. For tekniske enheter brukes slike pålitelighetsindikatorer som gjennomsnittlig tid mellom feil, sannsynlighet for feil og feilprosent. Imidlertid er disse indikatorene egnet for å vurdere påliteligheten til enkle elementer og enheter som bare kan være i to tilstander - operative eller inoperative. Komplekse systemer som består av mange elementer, i tillegg til drifts- og inoperabilitetstilstander, kan ha andre mellomtilstander som ikke tar hensyn til disse egenskapene. I denne forbindelse brukes et annet sett med egenskaper for å vurdere påliteligheten til komplekse systemer. Tilgjengelighet, eller tilgjengelighet, refererer til brøkdelen av tiden et system kan brukes. Tilgjengelighet kan forbedres ved å innføre redundans i systemets struktur: nøkkelelementene i systemet må eksistere i flere eksemplarer, slik at hvis en av dem svikter, vil andre sikre at systemet fungerer. For at et system skal anses som svært pålitelig, må det i det minste ha høy tilgjengelighet, men dette er ikke nok. Det er nødvendig å sikre sikkerheten til dataene og beskytte dem mot forvrengning. I tillegg må konsistens (konsistens) av data opprettholdes, for eksempel hvis flere kopier av data er lagret på flere filservere for å forbedre påliteligheten, så er det nødvendig å hele tiden sikre identiteten deres. Siden nettverket opererer på grunnlag av en mekanisme for å sende pakker mellom endenoder, er en av de karakteristiske egenskapene til pålitelighet sannsynligheten for å levere en pakke til destinasjonsnoden uten forvrengning. Sammen med denne karakteristikken kan andre indikatorer også brukes: sannsynligheten for pakketap (uansett grunn - på grunn av en ruterbufferoverflyt, på grunn av en sjekksum-mismatch, på grunn av fraværet av en effektiv bane til destinasjonsnoden, etc. ), sannsynlighetsforvrengning av en enkelt bit med overførte data, forholdet mellom tapte og leverte pakker. En annen egenskap ved pålitelighet er feiltoleranse. I nettverk refererer feiltoleranse til evnen til et system til å skjule svikt i dets individuelle elementer for brukeren. For eksempel, hvis kopier av en databasetabell er lagret samtidig på flere filservere, kan det hende at brukere rett og slett ikke legger merke til feilen til en av dem. I et feiltolerant system fører svikt i et av elementene til en viss reduksjon i kvaliteten på arbeidet (degradering), og ikke til en fullstendig nedleggelse. Så hvis en av filserverne mislykkes i det forrige eksemplet, øker bare tilgangstiden til databasen på grunn av en reduksjon i graden av parallellisering av spørringer, men generelt vil systemet fortsette å utføre sine funksjoner. Påliteligheten og stabiliteten til funksjonen til aktivt utstyr avhenger hovedsakelig av valget av hele "settet" med utstyr. Dette skyldes at ved valg av kabler fra ulike produsenter vil det være et stort antall feil, støy eller brudd i nettverket. Siden selv kabler i samme kategori i dette tilfellet er 5e, har hver produsent sin egen diameter på de sentrale kjernene. Og når du velger aktivt utstyr, anbefales det også å følge en produsent Ved utførelse av en rekke administrative og tekniske tiltak kan således nettverksadministratorer og klienter gi en høy grad av beskyttelse mot uautorisert tilgang. Det skal imidlertid forstås at ingen beskyttelsesmidler vil kunne beskytte mot en intern bruker som har juridiske tilgangsrettigheter og som ganske enkelt kan gjengi informasjon på en diskett eller i papirform. 2.5 Kapittel Konklusjoner Dette kapittelet beskrev beslutningene som ble tatt i henhold til målet og de formulerte målene for kursprosjektet. Så på grunnlag av deres ble stjernetopologien valgt som det raskeste, mest praktiske og pålitelige alternativet for å bygge nettverket vårt. Maskinvareimplementeringen og begrunnelsen for valget av nettopp slikt utstyr ble også beskrevet. Det viste seg at nettverket vårt består av switcher og en ruter, en uskjermet kategori 5e-kabel med en RJ-45-kontakt brukes som kommutering. Beregningen av forbindelseslinjer og segmenter som ble brukt til å koble nettverksabonnenter ble gjort, kompresentert i vedlegget ble beskrevet i detalj. Den siste underdelen inneholder informasjon om sikring av nettverket og dataene dine. Vi kan si at designdelen i hovedsak er en løsning på problemene angitt i den analytiske delen ved bruk av nettverksteknologier. Kapittel 3. "Estimatdokumentasjon" Navn måleenhet Antall Enhetspris (RUB) Totalt (RUB) Passivt nettverksutstyr Horisontalt delsystem UTP-kabel 4 par, kat. 5E, solid, 24AWG RJ-45-kontakt Eske, 32x16mm Innvendig hjørne, 32x16mm Endestykke, 32x16mm Trådbrett, 50x30mm Bytte utstyr ProLine vegg-gulv skap, 19", 12U, 600x560x604mm Patch ledninger LanMaster Comm Cord, UTP, Cat 5e, PVC, 1m., Grå Monteringsutstyr Skru med skive og mutter Hjelpemateriell Nylon slips. uåpnet 200 mm, 100 stk. D-Link DMC-920, 100Base-TX<->100Base-FX D-Link DFE-520TX Sum for utstyr eksklusiv mva Sum for utstyr inkl. mva 3.2. Kostnadsoverslag for arbeid Navn Tekniske og økonomiske indikatorer Total estimert kostnad i rubler . Enhet rev. Antall Enhetskostnad rev. gni. Installasjonsarbeid Kabling Kabelføring i 1 m (avvikling, merking, lengdemål, strekking, skjæring) Kabellegging i bokser (1m) Montering av stikkontakter Montering av kryss Montering av rutere i et skap (stativ) Ruterkryss (krymping, kabelkutting, bunting) - 1 port Montering av kabeltraseer Feste tynne bokser (< 60 мм) на бетонные и кирпичные стены (1м) Sum for monteringsarbeid Sum for monteringsarbeid med mva 3.3. Konsolidert estimatberegning Navn på estimatberegninger og estimater Navn på verk og kostnader Estimert kostnad, tusen rubler. Utstyr Installasjonsarbeid TOTAL (ekskl. mva) Konklusjon Med et bredt spekter av nettverksteknologier som tilbys for nettverk, er det for alle akkurat den teknologien som ikke kan erstattes i dette tilfellet. Vi gjennomførte en grundig analyse av fagområdet og løsningene som tilbys på markedet, valgte det mest optimale alternativet, der kvaliteten på nettverksytelsen reflekterer følgende egenskaper: ytelse, pålitelighet, kompatibilitet, håndterbarhet, sikkerhet, utvidbarhet og skalerbarhet. Tatt i betraktning katalogene til de foreslåtte nettverksproduktene til selskapene av interesse for oss, identifiserte vi modellene av aktivt og passivt utstyr som ble brukt til å lage SCS. Basert på disse dataene ble det utarbeidet et detaljert estimat for utstyret og installasjonen og det ble utledet et samlet resultat for kostnadene for nettverket. Prosjektet analyserte den vitenskapelige litteraturen, som bidro til å gjøre et klart valg til fordel for Ethernet-teknologi og "stjerne"-topologi, som er de beste alternativene for dette nettverket. Under utviklingen av prosjektet ble det brukt et programvareverktøy: «Microsoft Visio 2003» – for å bygge en gulvtegning av forskningsinstituttet. Bibliografi 1. Zheretintseva NN Et kurs med forelesninger om datanettverk. - Vladivostok, år 2000. - 81p. 2. Kulgin M.V. Datanettverk. - SPb .: Peter, 2003 .: 462s.: Ill. 3. Kulgin M.V. Bytte og ruting av IP / IPX trafikk. - M .: Aichi, 1998 år. 4. Nance B. Datanettverk. - M .: BINOM, 1996. 5. Olifer V.G. Datanettverk: html-opplæring. 6. Semenov A.B. Design og beregning av SCS og deres komponenter. - M .: DMK-forlag, 2003. - 410p. 7.http://www.d-link.ru/products/ 8.http: //www.ecolan.ru/imp_info/introduction/ 9.http: //www.lanmaster.ru/catalog/ W – W - fra arbeidsstasjon til arbeidsstasjon, A – A - fra aktiv hub til aktiv hub, P – W - fra passiv hub til arbeidsstasjon, P – A - fra passiv hub til aktiv hub.

Send det gode arbeidet ditt i kunnskapsbasen er enkelt. Bruk skjemaet nedenfor

Studenter, hovedfagsstudenter, unge forskere som bruker kunnskapsbasen i studiene og arbeidet vil være veldig takknemlige for deg.

Chuvasheva V.S.

Lagt ut på http://www.allbest.ru/

MOSKVA HUMANITÆRE OG ØKONOMISKE INSTITUTT KIROV BRANCH

abstrakt

Nettverksteknologier

Fullført av: V.S. Chuvasheva

Sjekket av: L.A. Strabykina

KIROV - 2011

Introduksjon

1.1 Nettverksteknologier. generell informasjon

2. Ruting og domenenavnsystem på Internett

2.2 Rutingprosess

2.3 Internett-navnesystem

2.4 DNS-tjeneste

Konklusjon

Introduksjon

nettverks internett domene ruting

For øyeblikket er det kanskje ingen slik person som aldri har hatt en sjanse til å jobbe med en datamaskin. Moderne datateknologi brukes overalt: fra vanlige utsalgssteder til vitenskapelige sentre.

Som bekreftelse undersøker vi dataene publisert av departementet for telekom og massekommunikasjon i Russland og som ble presentert i FNs elektroniske database "Millenium Development, Goals Indicators" i 2009:

Diagram 1. Dynamikk for vekst i antall personlige datamaskiner i verden (per 1000 personer)

Derfor er forskning på temaer direkte knyttet til informasjonsteknologi ekstremt relevant. Ingen økonom kan være svært effektiv i arbeidet sitt hvis han ikke engang har den minste anelse om å jobbe med en datamaskin.

Jeg mener imidlertid at en moderne finansarbeider ikke bare skal kunne bruke en standard programvarepakke på et primitivt nivå, men også vite hvordan disse programmene fungerer, selve prosessen fra innsiden.

Derfor, i mitt essay, uten å late som om det er en uttømmende presentasjon av emnet, satte jeg meg som mål å fortelle meg selv om de generelle prinsippene for organisering og funksjon av nettverksteknologier. I denne klausulen vil jeg dekke slike underklausuler som generell informasjon om nettverksteknologier, fordelene med nettverkssammenkobling, dataoverføringssystem og mange datanettverk. Jeg vil også snakke om ruting og domenenavnsystemet på Internett. Innenfor rammen av dette emnet vil slike elementer bli berørt som den generelle strukturen til Internett, rutingprosessen, navnesystemet på Internett, samt DNS-tjenesten.

I løpet av arbeidet med abstraktet ble statistiske data fra Federal State Statistics Service, ulike pedagogiske og metodiske publikasjoner, samt artikler fra Internett brukt.

1. Generelle prinsipper for organisering og funksjon av nettverksteknologier

1.1 Nettverksteknologier. generell informasjon

På 1960-tallet. de første datanettverkene dukket opp og en ny vitenskapelig og teknologisk revolusjon begynte. For første gang var det en kombinasjon av datateknologier for innsamling, lagring, behandling av informasjon med dataoverføringsteknologier og kommunikasjonsteknologier. Dette gjorde det mulig å bruke distribuert databehandling, i stor grad bruke nettverksteknologier i automatisering av ulike aktivitetsfelt: kommersielle, industrielle, vitenskapelige, etc.

Nettverksteknologier skal forstås som et sett med programvare, maskinvare og organisasjonsverktøy som gir kommunikasjon og distribusjon av dataressurser til datamaskiner koblet til nettverket.

Datanettverk er vanligvis delt inn i:

Lokalt (LAN)

Global

I motsetning til wide area-nettverk kan lokale nettverk bare dekke små avstander. For eksempel: en gruppe tilstøtende bygninger, flere datalaber, etc. Hvis nettverket dekker ganske store avstander, for eksempel mellom byer eller til og med kontinenter, kalles slike nettverk globale.

Nettverksbaserte datamaskiner kan deles inn i 2 grupper etter funksjonelle attributter (se tabell 1):

Tabell 1. Klassifisering av datamaskiner koblet til et nettverk

For å forenkle prinsippet om klient-server-interaksjon, ser det slik ut:

Figur 1. Klient-server-interaksjon

1.2 Fordeler med nettverksbygging

Nettverk av datamaskiner er et enormt fenomen i dag. Og dette er forståelig, siden en slik kombinasjon gir mange fordeler, og utfører en rekke funksjoner. La oss nevne de viktigste:

bord 2. Funksjoner for nettverkssammenkobling

	Beskrivelse
1. Ressursdeling	· Tillater svært effektiv bruk av datamaskinfunksjoner. Minneressurser, prosessorkraft og eksterne enheter distribueres så effektivt som mulig mellom alle enheter som er koblet til nettverket
2. Dataseparasjon	Forutsetter muligheten til å få tilgang til en eller flere databaser for alle datamaskiner på nettverket Nivåer av tilgang til informasjonsressurser er begrenset i henhold til en spesifikk datahåndteringsmodell
3. Sikre pålitelighet	Gjør det mulig å øke påliteligheten til informasjonssystemet Sikrer driften, selv i tilfelle feil i et eget nettverkssegment
4. Kostnad	Reduserer kostnadene ved informasjonsbehandling
5. Innovativ	· Lar deg bruke grunnleggende nye muligheter og teknologier som ikke eksisterte før (elektroniske dokumenthåndteringssystemer, e-postteknologier, videokonferanser, etc.)

1.3 Dataoverføringssystem og mange datanettverk

Komplekset av tekniske midler til ethvert datanettverk inkluderer datamaskiner og dataoverføringssystemer. Dataoverføringssystemer består av sender/mottakerenheter (modemer, nettverkskort, huber osv.) og kommunikasjonskanaler.

Det er mange datanettverk. Derfor er det nødvendig å fremheve kriteriene som de kan klassifiseres etter. Kanskje viktigst er konfigurasjonen av de fysiske forbindelsene, nodene og komponentene i nettverket - eller den topologiske strukturen. I henhold til den topologiske typen kan du bestemme ytelsen og påliteligheten til nettverket, samt hvor mye det påvirker effektiviteten til nettverket som helhet.

Tenk på samspillet mellom datamaskiner i et nettverk. Hvis en datamaskin overfører informasjon til en annen, transformerer i dette øyeblikk overføringsenheten til den første dataene til et signal som kan identifiseres av denne kommunikasjonskanalen. På den annen side dekoder den andre senderen informasjonen tilbake til sin opprinnelige form.

Hvis vi vurderer nettverk fra et organisatorisk og ledelsesmessig synspunkt, kan to typer skilles: sentralisert og desentralisert.

Den første er preget av behandling og lagring av informasjon ved hjelp av en spesiell datamaskin "filserver" (arkitekturen til en slik konstruksjon av et distribuert databehandlingssystem kalles også "filserver"). Arbeidsstasjoner (brukernes datamaskiner) overfører data for behandling til en filserver, som gir dem allerede behandlet informasjon. Denne tilnærmingen brukes ofte når det er nødvendig å sentralisere og konsentrere informasjonsressurser i en enkelt nettverksnode.

Figur 2: Sentralisert forvaltningsorganisasjon. Fordeler og ulemper

Et system bygget på en klient-server-arkitektur kalles desentralisert. Her kan dataene behandles på forskjellige datamaskiner. Hovedfordelen med et slikt system er at alle ulempene ved et sentralisert system nøytraliseres. Slike nettverk inneholder ikke dedikerte servere: kontrollfunksjoner overføres fra en arbeidsstasjon til en annen. Imidlertid er det også ulemper. Det viktigste er kompleksiteten til kontroll over data som kan lokaliseres i helt andre nettverksnoder. Dessuten er det vanskelig å koordinere alle arbeidsstasjoner. De betydelige kostnadene ved implementering er også en iboende ulempe.

Det globale Internett-nettverket er basert på en distribuert databehandlingsteknologi basert på "klient-server"-arkitekturen og er i en generell forstand et sett med sammenkoblede lokale nettverk, mellom hvilke informasjon kan utveksles ved hjelp av TCP / IP-dataoverføringsprotokollen (Transmission Control Protocol / Internett-protokoll). En slik protokoll forstås som et sett med tekniske regler og prosedyrer som ble opprettet for å implementere utveksling av informasjon mellom heterogene nettverk.

I dag gir nesten alle land i verden muligheten til å koble til Internett for sine innbyggere. Siden dette nettverket er basert på en klient-server-arkitektur, har det derfor en desentralisert struktur. Dette betyr at det ikke er et eneste styrende organ som hadde makt, styrte over alle. Men hvis vi vurderer nettverket segment for segment, så eksisterer det på nasjonalt og internasjonalt nivå slike enhetlige styringsorganer.

I følge Federal State Statistics Service økte andelen husholdninger med tilgang til Internett i perioden fra 2005 til 2009 – fra 9 prosent til 36 prosent. I høyt utviklede land er denne indikatoren mer stabil. I USA er det imidlertid helt uendret.

Diagram 2. Andel husholdninger med internettilgang

Hvis vi vurderer situasjonen mer detaljert, er det i Russland virkelig høye vekstrater for antall Internett-brukere. På 9 år hoppet indikatorene fra 20 brukere per 1000 innbyggere til 421 brukere / 1000 innbyggere i den russiske føderasjonen: I følge Federal State Statistics Service for 2010

Diagram 3. Vekst i antall Internett-brukere i Russland

2. Ruting og Internett-domenenavnsystem

2.1 Generell struktur på Internett

Internett, som nevnt ovenfor, har ikke et enkelt administrasjonssenter, men de eksisterer på segmenter. Dermed kan vi si at nettverket har en hierarkisk struktur (se figur 3) Domener er regioner

Figur 3. Hierarkisk struktur på Internett

Ruting prosess

Men i virkeligheten har Internett en mye mer kompleks struktur. En sendt melding følger kanskje ikke denne strukturen i det hele tatt, men en mye mer kompleks rute. Dette er på grunn av det store antallet veier tilgjengelig. Derav navnet på Internett som "World Wide Web" kom fra.

I henhold til reglene for TPP / IP-protokollen kan en melding bare overføres hvis den er delt opp i pakker med en standardisert struktur. Det er en rekke betingelser for dette. En slik pakke må nødvendigvis inneholde avsenderens adresse, destinasjonsadresse, overskrift og den faktiske informasjonen som overføres. Ruten som meldingen sendes langs er ikke kjent på forhånd.

Under sendingen blir pakkene nummerert. Dette gjøres slik at de ved mottak kan settes sammen igjen i sin opprinnelige form. Videre er alle pakker tildelt en viss mengde, som tilsvarer innholdet i hver. Den beregnes på nytt ved mottak. Dette gjøres for å verifisere riktigheten til mottakeren. Viser det seg at beløpene ikke stemmer, så bes om overføring på nytt.

Prosessen med å etablere en vei fra avsender til mottaker kalles ruting. Det utføres for hver overført pakke basert på algoritmer beskrevet i spesielle rutingprotokoller.

For å utføre denne prosedyren ble det laget spesielle enheter som rutere (rutere). De ligner funksjonelt på poststasjoner. For å nå adressaten må brevet gå gjennom flere poststasjoner. På samme måte kan e-poster, brev gå gjennom N-te antall rutere. En annen parallell: Det er ganske mange lag med postkontorer. For eksempel: distrikt, regionalt. Så for rutere - de kan svare til by, distrikt og andre domener. Det finnes for tiden over 130 rutingprotokoller.

2.2 Internett-navnesystem

Siden det er mange rutingprotokoller, er det så mange forskjellige domener. For å identifisere en datamaskin som er koblet til nettverket, må du tildele den en unik kode. Denne koden er IP-adressen. Den består av et sett med tall, som igjen er definert av fire grupper med tall, atskilt med prikker.

Fram til 1984 brukte navnesystemet kun numeriske unike adresser for datamaskiner koblet til Internett. Senere, for å gi brukerne muligheten til å bruke symbolske navn som er enkle å huske, ble domenenavnsystemet introdusert. Prinsippet for å bygge domenenavn ligner på å bygge en hierarkisk struktur på Internett. Nemlig: mindre domener er en del av større. En domeneadresse er et sett med tegngrupper atskilt med punktum.

Tenk på adressen fa.ru. Her er ru et toppnivådomene, som betegner et land, viser et domene som er en del av et toppdomene (offisiell nettside til Financial University).

Hjemlandet til domenenavn er USA. Dette er grunnen til at toppdomenenavn samsvarer med typene organisasjoner:

Tabell 3. Domenenavn

Dermed er hele domenenavnsystemet representert av en trestruktur. Roten til treet er rotdomenet, et andrenivådomene er registrert innenfor toppnivådomenet, og et underdomene inne i det.

Figur 4. Strukturen til domenenavnsystemet

2.3 DNS-tjeneste

Nettverksprotokoller har mange av sine egne egenskaper. For eksempel kan informasjon bare leveres til en numerisk adresse. Dette førte til behovet for å konvertere domenenavn. Det var nødvendig å endre dem fra symbolske til digitale. I utgangspunktet ble til og med oppslagstabeller opprettet og lagret på hver datamaskin. Men med de høye vekstratene til Internett, måtte de forlates.

Siden oppslagstabellene ikke lenger kunne tilfredsstille nettets behov, var det ganske enkelt nødvendig å opprette en ny tjeneste. DNS (DomainName Sуstem) ble en slik tjeneste. Programmene kjørte på en DNS-server. Hvis det er behov for å sende en melding til en datamaskin med det angitte domenenavnet, skjer følgende prosess:

Figur 5. Funksjonsprinsippet til DNS-serveren

Dermed er det generelle prinsippet at en DNS-server foretar sekvensielle anrop til en kjede av de samme serverne, samlet i et hierarkisk system, for å konvertere en symbolsk adresse til en digital.

Konklusjon

Dermed er informasjonsteknologi i sine ulike manifestasjoner godt forankret i livet vårt.

I dette arbeidet ble følgende punkter fremhevet:

Generelle prinsipper for organisering og funksjon av nettverksteknologier:

o generell informasjon om nettverksteknologier

o fordeler med nettverkssammenkobling

o dataoverføringssystem og mange datanettverk.

Ruting og domenenavnsystem på Internett:

o generell struktur på Internett

o rutingprosess,

o Navnesystem på internett

o også DNS-tjeneste

Det er klart at ikke alle kontorarbeidere har all informasjonen som ble angitt ovenfor. Det er grunnen til at besittelse av denne typen kunnskap ikke bare gjør det mulig å forbedre ferdighetene deres i å jobbe med en personlig datamaskin, Internett, men også å presentere seg i det beste lyset foran ledelsen, for å øke deres konkurransefortrinn i arbeidslivet. marked, som, som alle vet, er bestemt av høy grad av hard konkurranse.

Dessuten vil teoretisk kunnskap innen den interne prosessen til nettverksteknologiene, spesielt Internett, tillate deg å være mer uavhengig når det gjelder hvordan du uavhengig konfigurerer ruteren, etablerer en lokal nettverkstilkobling eller finner ut din personlige IP-adresse .

Bibliografi

1. Bozhko V.P., Vlasov D.V., Gasparian M.S. Informasjonsteknologi i økonomi og ledelse. Opplærings- og metodikkkompleks. - M .: EAOI. 2008.

2. Stallings V. Moderne datanettverk. - SPb .: Peter. 2003

3. Helebi S. Prinsipper for ruting på Internett. - M .: Williams. 2001

4. Offisiell nettside til Federal Statistics Service. - http://www.gks.ru

5. Den offisielle nettsiden til International Telecommunication Union. - http://www.itu.int

Skrevet på Allbest.ru

Lignende dokumenter

Betraktning av konseptet nettverksteknologi som et sett med programvare, maskinvare og organisasjonsverktøy; prinsippene for deres organisering og funksjon. Internett-ruting og domenenavnsystem. Kjennetegn på populære Internett-tjenester.

presentasjon lagt til 15.07.2014


Datanettverk og deres klassifisering. Datanettverksmaskinvare og lokalnettverkstopologi. Teknologier og protokoller for datanettverk. Adressering av datamaskiner på nettverket og grunnleggende nettverksprotokoller. Fordeler med å bruke nettverksteknologier.

semesteroppgave, lagt til 22.04.2012


Fordelene med datanettverk. Grunnleggende om konstruksjon og funksjon av datanettverk. Valg av nettverksutstyr. OSI modelllag. Grunnleggende nettverksteknologier. Implementering av interaktiv kommunikasjon. Sesjonslagsprotokoller. Dataoverføringsmedium.

semesteroppgave lagt til 20.11.2012


Vis informasjon om datamaskinens nettverkstilkoblinger ved hjelp av Windows. Innstilling av nettverksprotokollparametere (ipconfig-kommando), bruksrapport. NetBios navneoppløsning. Sjekke IP-adresser, sporing av ruter, NET-kommandoer.

laboratoriearbeid, lagt til 09.11.2013


Analyse av nettverksteknologier og nettverksutstyr. Utvikling av et logisk og fysisk diagram av et lokalt nettverk av en kontorbygning, inkludert en generell Internett-tilkobling. Bygge et kabeldiagram. Ruting av datastrømmer i nettverket.

semesteroppgave lagt til 04.11.2014


Beskriver de generelle nettverkslagsfunksjonene til OSI-modellen: logging, ruting og logisk adressering. Lær hvordan TCP/IP-nettverksprotokollen og kommandolinjenettverksverktøyene fungerer. Lokal nettverksadresse og definisjon av klassen til Internett.

presentasjon lagt til 12.05.2013


Historien om etableringen av Internett og lokale nettverk (LAN). Funksjoner til Internett-protokollen for overføring av informasjon. Bruken av domenenavnsystemet og valg av metode for videresending av data. Lovbestemmelser ved søk og visning av informasjon på Internett.

presentasjon lagt til 25.04.2013


Strukturen til moderne bedriftsnettverk. Anvendelse av intranettteknologi i bedriftens dataoverføringsnettverk. Prinsippene for deres konstruksjon og de viktigste utviklingstrendene. Funksjoner av Fast Ethernet og Gigabit Ethernet-standarder. 100VG-AnyLAN-teknologi.

semesteroppgave, lagt til 07.02.2011


Vanlige nettverksprotokoller og standarder som brukes i moderne datanettverk. Klassifisering av nettverk etter bestemte kriterier. Modeller for nettverksinteraksjon, teknologier og dataoverføringsprotokoller. Spørsmål om den tekniske implementeringen av nettverket.

sammendrag, lagt til 02.07.2011


Klassifisering av nettverk etter avstanden mellom datamaskiner, etter type medium og hastigheten på informasjonsoverføringen. Koblingsskjema over datamaskiner i nettverket og kommunikasjonskanaler. Essensen av domenenavnsystemet. Ruting og transport av data over datanettverk.

6. Definisjon av nettverksteknologi. Ethernet-nettverksteknologi. CSMA / CD metode. Konseptet og strukturen til rammen. Manchester-koding. Nettverksteknologi er et konsistent sett med standardprotokoller og programvare og maskinvare som implementerer dem, tilstrekkelig for å bygge et lokalnettverk. Nettverksteknologi bestemmer topologien og metoden for tilgang til dataoverføringsmediet, kabelsystemet eller dataoverføringsmediet, formatet på nettverksrammer, typen signalkoding og overføringshastigheten i det lokale nettverket. I moderne lokalnettverk er teknologier som Ethernet, Token-Ring, ArcNet, FDDI mye brukt. IEEE802.3 / Ethernet LAN-nettverksteknologi Denne nettverksteknologien er for tiden den mest populære i verden. Popularitet sikres av enkle, pålitelige og rimelige teknologier. Et klassisk Ethernet LAN bruker en standard koaksialkabel av to typer (tykk og tynn). Imidlertid har versjonen av Ethernet som bruker tvunnet par som overføringsmedium blitt mer og mer utbredt, siden installasjon og vedlikehold er mye enklere. Ethernet LAN bruker buss- og passive stjernetopologier, og tilgangsmetoden er CSMA / CD. IEEE802.3-standarden, avhengig av typen dataoverføringsmedium, har modifikasjoner: * 10BASE5 (tykk koaksialkabel) - gir en dataoverføringshastighet på 10 Mbit/s og en segmentlengde på opptil 500m; * 10BASE2 (tynn koaksialkabel) - gir en dataoverføringshastighet på 10 Mbps og en segmentlengde på opptil 200m; * 10BASE-T (uskjermet tvunnet par) - lar deg lage et nettverk i en stjernetopologi. Avstanden fra navet til endenoden er opptil 100m. Det totale antallet noder må ikke overstige 1024; * 10BASE-F (fiberoptisk kabel) - lar deg lage et nettverk i en stjernetopologi. Avstanden fra navet til endenoden er opptil 2000m. I utviklingen av Ethernet-nettverksteknologi er det laget høyhastighetsalternativer: IEEE802.3u / Fast Ethernet og IEEE802.3z / Gigabit Ethernet. Den grunnleggende topologien som brukes i Fast Ethernet og Gigabit Ethernet LAN er passiv stjerne. Fast Ethernet-nettverksteknologien gir en overføringshastighet på 100 Mbit/s og har tre modifikasjoner: * 100BASE-T4 - uskjermet tvunnet par (quad twisted pair) brukes. Avstand fra navet til endenoden opp til 100m; * 100BASE-TX - Bruker to snoede par (uskjermet og skjermet). Avstand fra navet til endenoden opp til 100m; * 100BASE-FX - Fiberoptisk kabel brukes (to fibre per kabel). Avstanden fra navet til endenoden er opptil 2000m. Nettverksteknologi for lokale nettverk Gigabit Ethernet - gir overføringshastighet på 1000 Mbit / s. Følgende modifikasjoner av standarden eksisterer: * 1000BASE-SX - det brukes en fiberoptisk kabel med en lysbølgelengde på 850 nm. * 1000BASE-LX - Fiberoptisk kabel med en lysbølgelengde på 1300 nm brukes. * 1000BASE-CX - skjermet tvunnet par brukes. * 1000BASE-T - Bruker et quad uskjermet tvunnet par. Fast Ethernet og Gigabit Ethernet LAN er kompatible med LAN laget ved hjelp av Ethernet-teknologi (standard), derfor er det enkelt og enkelt å koble Ethernet-, Fast Ethernet- og Gigabit Ethernet-segmenter til ett enkelt datanettverk. CSMA / CD (Carrier Sense Multiple Access / Collision Detect) - Multippel tilgang med operatørlytting og kollisjonsdeteksjon. En node klar til å sende en ramme lytter på linjen. I fravær av en bærer, begynner den å overføre rammen, samtidig som den overvåker tilstanden til linjen. Hvis en kollisjon oppdages, avsluttes overføringen og forsøket på nytt utsettes i en tilfeldig tid. Kollisjoner er normalt, men ikke veldig vanlig i CSMA/CD. Deres frekvens er relatert til antallet og aktiviteten til de tilkoblede nodene. Metoden krever komplekse og kostbare tilgangskretser. Den brukes i mange nettverksarkitekturer: Ethernet, EtherTalk (Apples Ethernet-implementering), G-Net, IBM PC Network, AT&T Star LAN. Her er de grunnleggende reglene for CSMA / CD-algoritmen for sendestasjonen. Rammeoverføring: 1. Stasjonen, som skal sende, lytter til omgivelsene. Og sender hvis miljøet er fritt. Ellers (det vil si hvis miljøet er opptatt) går du videre til trinn 2. Når stasjonen sender flere bilder på rad, opprettholder stasjonen en viss pause mellom rammeoverføring - mellombildeintervallet, og etter hver slik pause før neste ramme sendes, stasjonen lytter igjen til miljøet (gå tilbake til starttrinn 1); 2. Hvis miljøet er opptatt, fortsetter stasjonen å lytte på miljøet til miljøet blir fritt, og begynner deretter umiddelbart å sende; 3. Hver stasjon som sender lytter til omgivelsene, og hvis en kollisjon oppdages, stopper den ikke umiddelbart å sende, men sender først et kort spesielt kollisjonssignal - et jam-signal, informerer andre stasjoner om kollisjonen, og slutter å sende; 4. Etter å ha sendt jam-signalet, slutter stasjonen å snakke og venter i noen vilkårlig tid i samsvar med regelen om binær eksponentiell forsinkelse og går deretter tilbake til trinn 1. Interframe intervall IFG (interframe gap) er 9,6 μs (12 byte). På den ene siden er det nødvendig slik at mottaksstasjonen kan fullføre mottaket av rammen på riktig måte. I tillegg, hvis en stasjon skulle sende rammer kontinuerlig, ville den fullstendig gripe kanalen og derved frata andre stasjoner muligheten til å sende. Jam-signal (jamming - bokstavelig talt jamming). Overføringen av et jam-signal sikrer at mer enn én ramme ikke går tapt, siden alle noder som sendte rammer før kollisjonen, etter å ha mottatt et jam-signal, vil avbryte overføringene og bli stille i påvente av et nytt forsøk på å overføre rammer. Jam-signalet må være av tilstrekkelig lengde til å nå de fjerneste stasjonene i kollisjonsdomenet, tatt i betraktning den ekstra sikkerhetsmargin-forsinkelsen (SF) på mulige repeatere. Innholdet i jam-signalet er ikke kritisk bortsett fra at det ikke skal samsvare med CRC-feltet til den delvis overførte rammen (802.3), og de første 62 bitene skal representere en interleaving av "1" og "0" med startbiten " 1". Ethernet ble utviklet i 1976 av Metcalfe og Boggs (Xerox). Ethernet sammen med sin høyhastighetsversjon av Fast Ethernet, GigaEthernet (1Gb/s) og 10GE (10Gigabit/s), inntar for tiden en absolutt ledende posisjon. For øyeblikket, på grunnlag av denne standarden, bygges ikke bare lokale, men også byomfattende nettverk, så vel som intercity-kanaler. Den eneste ulempen med dette nettverket er mangelen på en garanti for tidspunktet for tilgang til miljøet (og mekanismer for å tilby prioriterte tjenester), noe som gjør nettverket lite lovende for å løse sanntids teknologiske problemer. Noen problemer skapes noen ganger av begrensningen på det maksimale datafeltet, lik ~ 1500 byte. Rammeformat for Ethernet-nettverk (tallene øverst på figuren viser størrelsen på feltet i byte) Innledningsfeltet inneholder 7 byte 0xAA og brukes til å stabilisere og synkronisere miljøet (vekslende signaler CD1 og CD0 med den endelige CD0) , etterfulgt av SFD-feltet (startrammeavgrensning = 0xab ), som er designet for å oppdage begynnelsen av rammen. EFD-feltet (end frame delimiter) spesifiserer slutten av rammen. Feltet for syklisk redundanssjekk (CRC), samt ingressen, SFD og EFD, genereres og kontrolleres på maskinvarenivå. I noen protokollmodifikasjoner brukes ikke efd-feltet. Brukeren har tilgang til felt som starter med mottakerens adresse og slutter med informasjonsfeltet inklusive. Crc etterfølges av et interpacket gap (IPG) på 9,6 mikrosekunder eller mer. Maksimal rammestørrelse er 1518 byte (innledning, SFD- og EFD-felt er ikke inkludert her). Grensesnittet undersøker alle pakker som følger kabelsegmentet som det er koblet til, fordi det er mulig å fastslå om den mottatte pakken er korrekt og hvem den er adressert til, bare ved å akseptere den i sin helhet. Korrektheten av pakken ved CRC, etter lengde og multiplisitet av et heltall av byte utføres etter å ha kontrollert destinasjonsadressen. Sannsynligheten for overføringsfeil med crc-kontroll er ~ 2-32. Manchester-kode kombinerer data og timing i en signalbit. Hvert bitsymbol er delt inn i 2 deler, hvor den andre delen alltid er invers av den første. I første halvdel presenteres det kodede signalet i en logisk komplementær form, og i andre halvdel i den vanlige. Dermed er signalet med logisk 0 - CD0 karakterisert i første halvdel av HI-nivået, og i den andre av LO. Følgelig er CD1-signalet LO i den første halvdelen av bitsymbolet og HI i den andre. Eksempler på bølgeformer for Manchester-koding er vist i figuren: Minimum pakkelengde må være større enn to ganger maksimal forsinkelse i Ethernet-nettverket (64 byte valgt = 512 klokkesykluser). Hvis pakkestørrelsen er mindre enn 64 byte, legges utfyllingsbyte til for å sikre at rammen uansett har riktig størrelse. Ved mottak overvåkes pakkelengden, og hvis den overstiger 1518 byte, anses pakken som overflødig og vil ikke bli behandlet. En lignende skjebne venter bilder kortere enn 64 byte. Enhver pakke må være et multiplum av 8 bits (et heltall antall byte). Hvis destinasjonsfeltet inneholder alle, anses adressen som kringkastet, det vil si adressert til alle arbeidsstasjoner på det lokale nettverket. En Ethernet-pakke kan bære 46 til 1500 byte med data. Formatet til mottaker- eller avsenderadressen (MAC) er vist i figur 4.1.1.1.4. For dataoverføring på det fysiske laget brukes Manchester-koden. Ris. 4.1.1.1.4. Mac-adresseformat Øvre del av figuren viser lengden på adressefeltene, og den nederste viser nummereringen av sifrene. I/G-underfeltet er et individ- eller gruppeadresseflagg. I / G = 0 - indikerer at adressen er en individuell adresse til et nettverksobjekt. I / G = 1 karakteriserer adressen som multicast, i dette tilfellet er det meningsløst å dele adressen videre i underfelt. UL-underfeltet er et generisk eller lokalt kontrollflagg (definerer mekanismen for å tilordne en adresse til et nettverksgrensesnitt). U / L = 1 indikerer lokal adressering (adressen er ikke spesifisert av produsenten og ansvaret for unikhet ligger hos LAN-administratoren). U / L = I / G = 0 er karakteristisk for standard unike adresser som er tildelt grensesnittet av produsenten. Den organisatoriske unike identifikatoren (OUI)-underfeltet identifiserer leverandøren av nettverksgrensesnittet. Hver produsent er tildelt en eller flere OUIer. Størrelsen på underfeltet gjør det mulig å identifisere rundt 4 millioner forskjellige produsenter. Produsenten er ansvarlig for korrekt tildeling av en unik grensesnittadresse (OUA - organisasjonsmessig unik adresse). Det skal ikke eksistere to grensesnitt fra samme produsent med identiske numre. Størrelsen på feltet tillater omtrent 16 millioner grensesnitt. Kombinasjonen av oui og oua er UAA (universelt administrert adresse = IEEE-adresse). Hvis en kode mindre enn 1500 er registrert i protokoll-/typerammefeltet, karakteriserer dette feltet rammelengden. Ellers er det protokollkoden, hvis pakke er innkapslet i Ethernet-rammen.

Nettverksteknologier

Nettverksteknologi er et konsistent sett med standardprotokoller og programvare og maskinvare som implementerer dem, tilstrekkelig for å bygge datanettverk.

Protokoll- ϶ᴛᴏ et sett med regler og avtaler som bestemmer hvordan enheter utveksler data på nettverket.

I dag dominerer følgende nettverksteknologier: Ethernet, Token Ring, FDDI, ATM.

Ethernet-teknologi

Ethernet-teknologi ble skapt av XEROX i 1973. Grunnprinsippet bak Ethernet er en tilfeldig metode for å få tilgang til et delt dataoverføringsmedium (multiple access-metoden).

Den logiske topologien til et Ethernet-nettverk er alltid bussbasert, derfor overføres data til alle noder i nettverket. Hver node ser hver overføring og skiller dataene som er beregnet på den ved adressen til nettverksadapteren. Om gangen kan bare én node foreta en vellykket overføring, i denne forbindelse må det være en viss avtale mellom nodene om hvordan man bruker den samme kabelen sammen for ikke å forstyrre hverandre. Denne avtalen definerer Ethernet-standarden.

Etter hvert som nettverksbelastningen øker, blir det stadig viktigere å overføre data samtidig. Når dette skjer, kolliderer de to overføringene, og fyller bussen med informasjonssøppel. Denne oppførselen er kjent under begrepet "kollisjon", det vil si forekomsten av en konflikt.

Hvert overføringssystem, ved oppdagelse av en kollisjon, slutter umiddelbart å sende data, og tiltak iverksettes for å rette opp situasjonen.

Selv om de fleste kollisjoner som oppstår på et typisk Ethernet-nettverk løses i løpet av mikrosekunder og deres forekomst er naturlig og forventet, er hovedulempen faktisk at jo mer trafikk på nettverket, jo flere kollisjoner, jo kraftig synker nettverksytelsen og en kollaps kan oppstår, det vil si at nettverket er tett med trafikk.

Trafikk- flyten av meldinger i dataoverføringsnettverket.

Token Ring-teknologi

Token Ring-teknologien ble utviklet av IBM i 1984. Token Ring-teknologi bruker en helt annen tilgangsmetode. Det logiske Token Ring-nettverket har en ringtopologi. En spesiell melding kjent som et token er en spesiell tre-byte-pakke som hele tiden sirkulerer rundt den logiske ringen i én retning. Når tokenet passerer gjennom en node klar til å overføre data til nettverket, griper det tokenet, legger ved dataene som skal sendes til det, og sender deretter meldingen tilbake til ringen. Meldingen fortsetter sin "reise" rundt sløyfen til den når destinasjonen. Inntil meldingen er mottatt, vil ingen node kunne videresende data. Denne tilgangsmetoden er kjent som token-passering. Det eliminerer kollisjoner og vilkårlige ventetider som Ethernet.

FDDI-teknologi

Fiber Distributed Data Interface (FDDI) teknologi er den første lokale nettverksteknologien der dataoverføringsmediet er en fiberoptisk kabel. FDDI-teknologi er i stor grad basert på Token Ring-teknologi, og utvikler og forbedrer grunnleggende ideer. FDDI-nettverket er bygget på basis av to fiberoptiske ringer, som danner hoved- og backup-dataoverføringsveiene mellom nettverksnodene. Å ha to ringer er hovedmåten for å forbedre motstandskraften i et FDDI-nettverk, og noder som ønsker å utnytte dette økte pålitelighetspotensialet må kobles til begge ringene.

Ved normal nettverksdrift passerer data kun gjennom alle noder og alle kabelseksjoner i primærringen, sekundærringen brukes ikke i denne modusen. I tilfelle av en type feil, når en del av primærringen ikke kan overføre data (for eksempel kabelbrudd eller nodefeil), kombineres primærringen med sekundærringen, og danner igjen en enkelt ring.

Ringer i FDDI-nettverk betraktes som et generelt dataoverføringsmedium; derfor er det definert en spesiell tilgangsmetode for det, som er veldig nær tilgangsmetoden til Token Ring-nettverk. Forskjellen er i hovedsak at token-retensjonstiden i et FDDI-nettverk ikke er konstant, som i Token Ring. Det avhenger av belastningen på ringen - med liten belastning øker den, og ved store overbelastninger kan den avta til null for asynkron trafikk. Det er viktig å merke seg at for synkron trafikk forblir tokenholdetiden en fast verdi.

ATM-teknologi

ATM (Asynchronous Transfer Mode) er den mest avanserte nettverksteknologien. Den er designet for å overføre tale, data og video ved hjelp av en høyhastighets, tilkoblingsorientert, cellebyttet protokoll.

I motsetning til andre teknologier er ATM-trafikk delt inn i 53 - byte celler (celler). Ved å bruke en forhåndsdefinert størrelsesdatastruktur blir nettverkstrafikken lettere kvantifiserbar, forutsigbar og håndterbar. ATM er basert på overføring av informasjon over en fiberoptisk kabel ved hjelp av en stjernetopologi.

Nettverksteknologier - konsept og typer. Klassifisering og funksjoner i kategorien "Nettverksteknologier" 2017, 2018.

- Nettverksteknologier for informasjonsoverføring.

Moderne informasjonsoverføringssystemer er datanettverk. Helheten av alle abonnenter på et datanettverk kalles et abonnentnettverk. Kommunikasjons- og dataoverføringsanlegg danner et dataoverføringsnettverk (fig. 2.1). - terminalutstyr til disse abonnentene ...

-

For tiden er det et utbredt utseende på hjemmemarkedet av datamaskiner og programvare av nevropakker og nevrodatamaskiner designet for å løse økonomiske problemer. De bankene og store finansinstitusjonene som allerede bruker nevrale ...

- Nettverksteknologier "og fordelene ved bruken av dem til å tilby administrasjonsaktiviteter

Innen datateknologien har det de siste to tiårene trolig ikke vært en mer aktivt utviklende retning enn dannelsen og utviklingen av datanettverk, som dannet grunnlaget for de såkalte nettverksteknologiene. Observert storm i alle disse årene ....

- Nevrale nettverksteknologier

Kunnskapsbasen akkumuleres i prosessen med å lage og drifte et ekspertsystem. Et trekk ved informasjonsteknologien til ekspertsystemer er uadskilleligheten til disse to komponentene. Ordningen med akkumulering og bruk av kunnskap i opprettelsen og driften av systemet ....

- Informasjonsnettverksteknologier

For øyeblikket er den viktigste bruken av datamaskiner opprettelsen av nettverk som gir et enkelt informasjonsrom for mange brukere. Nettverksdatamaskiner lar deg dele høykapasitetsdisker, skrivere, hoved ...

- Nevrale nettverksteknologier i finansiell og økonomisk virksomhet

Analytiske informasjonsteknologier, som tilhører klassen av nevrale nettverk, inntar en viss plass i strukturen til teknologier på intelligent nivå. I hjertet av nevrale nettverk er algoritmer som har evnen til å lære seg selv på eksempler som de ....

- Nevrale nettverksteknologier

Nevrale nettverksteknologier er et kompleks av informasjonsteknologier basert på bruk av kunstige nevrale nettverk. Kunstige nevrale nettverk er programvare- eller maskinvareimplementerte systemer bygget på prinsippet om organisering og ....