Э. Таненбаум, Д. Уэзеролл - Компьютерные сети (1114668), страница 13
Текст из файла (страница 13)
Дистанционный мониторингдома — вероятный лидер в этом направлении, так многие выросшие дети были быготовы потратить некоторые деньги, чтобы помочь своим стареющим родителям житьбезопасно в их собственных домах.Хотя мы могли бы думать о домашней сети просто как о еще одной ЛВС, она, вероятно, будет отличаться от других сетей. Во-первых, сетевые устройства должно бытьочень легко установить. Беспроводные маршрутизаторы — наиболее возвращаемыепокупателями электронные устройства. Люди покупают их, потому что они хотятиметь дома беспроводную сеть, обнаруживают, что он не работает «из коробки», и затем возвращает его, вместо того чтобы слушать музыку в ожидания ответа на линиитехнической помощи.Во-вторых, сеть и устройства должны быть надежными в работе.
Кондиционерыобычно имеют один переключатель — кнопку с четырьмя вариантами: выкл, низкий,средний и высокий. К ним прилагаются руководства из 30 страниц. Когда они объ-38 Глава 1. Введениеединены в сеть, только одна глава по безопасности составит 30 страниц. Это — проблема, потому что только пользователи компьютеров приучены к установке продуктов,которые не работают; покупатели автомобилей и телевизоров намного менее терпеливы. Они ожидают, что продукты будут работать 100 % без потребности привлекатькомпьютерного специалиста.В-третьих, для успеха важна низкая цена.
Люди не будут платить дополнительные $50 за интернет-термостат, потому что мало кто считает важным возможностьконтролировать температуру дома, находясь на работе. А за дополнительные $5 онимогли бы это купить.В-четвертых, нужна возможность начать с одного или двух устройств и постепенно расширять сеть. Это означает — отсутствие войн форматов. Если предлагать потребителям купить периферийные устройства с интерфейсом IEEE 1394 (FireWire),а несколько лет спустя отрекаться от этого и предлагать USB 2.0 как «интерфейсмесяца», а затем переключиться на 802.11g, или нет, 802.11n, а лучше 802.16 (все эторазличные беспроводные сети), пользователи станут весьма сдержанны.
Сетевой интерфейс должен оставаться постоянным в течение многих десятилетий, как стандартытелевещания.В-пятых, будут очень важны безопасность и надежность. Потеря несколькихфайлов из-за вируса в электронной почте — это одно; преступник, который разоружает вашу систему обеспечения безопасности со своего мобильного компьютераи затем грабит ваш дом — совсем другое.
Интересный вопрос состоит в том, будутли домашние сети проводными или беспроводными. Удобство и стоимость говорятв пользу беспроводной сети, потому что не надо заботиться о соответствии или, ещехуже, модификации проводов. Проводные сети безопаснее, потому что радиоволны,которые используют беспроводные сети, довольно хорошо проходят сквозь стены. Выне будете рады соседям, которые пользуются вашим интернет-соединением и читаютвашу электронную почту. В главе 8 мы изучим, как может использоваться шифрование,чтобы обеспечить безопасность, но для неопытных пользователей это легче сказать,чем сделать.Третий вариант сети — использовать то, что уже есть у вас дома. Очевидный кандидат — электрические провода.
Сети линии электропередачи позволяют устройствам,которые в них включены, посылать информацию всюду по дому. Вы должны в любомслучае включить телевизор и тем самым можете сразу получить связь с Интернетом.Трудность состоит в том, как одновременно перенести и электроэнергию, и сигналыданных. Часть ответа — они используют различные диапазоны частот.Короче говоря, домашние ЛВС предлагают много возможностей и проблем.
Большинство проблем относится к необходимости в простоте, надежности и безопасности, особенно в руках не разбирающихся в технике пользователей, а так же в низкойцене.1.2.3. Муниципальные сетиМуниципальные сети (metropolitan area network, MAN) объединяют компьютерыв пределах города. Самым распространенным примером муниципальной сети является система кабельного телевидения. Она стала правопреемником обычных антенных1.2. Сетевое оборудование 39телесетей в тех местах, где по тем или иным причинам качество эфира было слишкомнизким.
Общая антенна в этих системах устанавливалась на вершине какого-нибудьхолма, и сигнал передавался в дома абонентов.Вначале стали появляться специализированные, разработанные прямо на объектахсетевые структуры. Затем компании-разработчики занялись продвижением своихсистем на рынке, начали заключать договоры с местным правительством и в итогеохватили целые города. Следующим шагом стало создание телевизионных программи даже целых каналов, предназначенных только для кабельного телевидения. Зачастую они представляли какую-то область интересов.
Можно было подписатьсяна новостной канал, спортивный, посвященный кулинарии, саду-огороду и т. д. Доконца девяностых годов эти системы были предназначены исключительно для телевизионного приема.С тех пор как Интернет привлек к себе массовую аудиторию, операторы кабельноготелевидения поняли, что, внеся небольшие изменения в систему, можно сделать так,чтобы по тем же каналам, в неиспользуемой части спектра, передавались (причем в обестороны) цифровые данные.
С этого момента кабельное телевидение стало постепеннопревращаться в муниципальную компьютерную сеть. В первом приближении системуMAN можно представить себе такой, как она изображена на рис. 1.7. На этом рисункевидно, что по одним и тем же линиям передается и телевизионный, и цифровой сигнал.Во входном устройстве они смешиваются и передаются абонентам. Мы еще вернемсяк этому вопросу позднее в главе 2.Рис. 1.7.
Муниципальная сеть на базе кабельного ТВВпрочем, муниципальные сети — это не только кабельное телевидение. Недавниеразработки, связанные с высокоскоростным беспроводным доступом в Интернет, привели к созданию других MAN, которые описаны в стандарте IEEE 802.16, известномкак WiMax. Мы рассмотрим их в главе 4.40 Глава 1.
Введение1.2.4. Глобальные сетиГлобальная сеть (wide area network, WAN) охватывает значительную географическую область, часто целую страну или даже континент. Мы начнем разговор о нихс проводных глобальных сетей, используя в качестве примера компанию, имеющуюподразделения в разных городах.Сеть, показанная на рис. 1.8, соединяет офисы, находящиеся в Перте, Мельбурнеи Брисбене. Каждый из них содержит компьютеры, предназначенные для выполненияпрограмм пользователя (то есть приложений). Мы будем следовать традиционнойтерминологии и называть эти машины хостами.
Хосты соединяются коммуникационными подсетями, называемыми для краткости просто подсетями. Задачей подсетиявляется передача сообщений от хоста хосту, подобно тому, как телефонная системапереносит слова (то есть просто звуки) от говорящего слушающему.Рис. 1.8. WAN, соединяющая три офиса на территории АвстралииВ большинстве глобальных сетей подсеть состоит из двух раздельных компонентов: линий связи и переключающих элементов. Линии связи переносят данные отмашины к машине. Они могут представлять собой медные провода, оптоволокно илидаже радиосвязь. Большинство компаний не имеют собственных линий связи, поэтому они арендуют их у телекоммуникационной компании.
Переключающие элементыявляются специализированными компьютерами, используемыми для соединения двухили более линий связи. Когда данные появляются на входной линии, переключающийэлемент должен выбрать выходную линию для дальнейшего маршрута этих данных.В прошлом для названия этих компьютеров не было стандартной терминологии.
Сейчас их называют маршрутизаторами (router), однако читателю следует знать, что поповоду терминологии в данном случае единого мнения не существует. К сожалению,1.2. Сетевое оборудование 41многие остряки-самоучки любят рифмовать «router» с «doubter», что в переводеозначает «скептик», а некоторые вместо «router» пишут «rooter» («корчеватель»).Определение правильного произношения оставим как упражнение читателю. (Этоможет зависеть от того, где вы живете.)Следует также сделать замечание по поводу термина «подсеть» (������������������subnet������������).
Изначально его единственным значением являлся набор маршрутизаторов и линий связи, используемый для передачи пакета от одного хоста к другому. Однако читателям следуетобратить внимание, что этот термин приобрел второй смысл, связанный с адресациейв сети (что будет обсуждаться в главе 5). Однако до тех пор мы будем использоватьисходное значение (набор линий и маршрутизаторов).Глобальные сети, как мы их описали, выглядят похоже на большую проводнуюЛВС, но есть некоторые важные различия, которые не только в длинных проводах.Обычно в глобальной сети узлы и подсеть принадлежат и управляются различнымилюдьми.
В нашем примере сотрудники могли бы быть ответственными за свои собственные компьютеры, в то время как IT-отдел компании отвечает за остальную частьсети. Мы увидим более ясные границы в ближайших примерах, в которых подсетьюуправляют сетевой провайдер или телефонная компания.
Разделение чистых коммуникационных аспектов сети (подсеть) от аспектов приложения (узлы) очень упрощаетполное проектирование сети.Второе различие — то, что маршрутизаторы будут обычно соединять различныевиды сетевых технологий. Сети в офисах могут быть, например, коммутируемымиEthernet, в то время как дальние линии передачи могут быть линиями SONET (которые мы обсудим в главе 2). Какое-то устройство должно присоединиться к ним.Проницательный читатель заметит, что это идет вне нашего определения сети. Этоозначает, что многие глобальные сети фактически будут объединенными сетями, илисложными сетями, которые составлены больше чем из одной сети. В следующем разделе мы скажем больше об объединенных сетях.Заключительное различие состоит в том, что связано с подсетью.