Э. Таненбаум, Д. Уэзеролл - Компьютерные сети (1114668), страница 94
Текст из файла (страница 94)
С тех пор как признание получили архитектурына базе концентраторов и коммутаторов, чисто технические поломки стали чрезвычайно редки. Человек так устроен, что он с трудом может отказаться от чего-либо, чтохорошо работает, в пользу чего-то другого. Нужно принять во внимание и тот факт,что огромное количество кое-как собранной компьютерной аппаратуры работает неслишком надежно. Именно по этой причине так называемые «апгрейды» часто даютрезультат, ровно противоположный ожидаемому. Бывает так, что системы после нихработают не лучше, а даже хуже.Вторая причина популярности Ethernet — это низкая цена.
Витая пара сравнительно недорога, так же как аппаратные компоненты. Затрат может потребовать, например.переход на новые платы Gigabit�������������������������������������������������������������������������������������������������������������Ethernet или коммутаторы, но это всего лишь дополнения к существующей сети (а не замена всего имеющегося оборудования), к тому жеоптовые цены значительно выгоднее розничных.Сети Ethernet не доставляют большой головной боли системным администраторам — они обслуживаются без особых проблем.
Не нужно устанавливать никакоепрограммное обеспечение (кроме драйверов), и очень мало конфигурационных таблиц(в которых так просто ошибиться). Новые узлы добавляются очень просто.Еще одно достоинство Ethernet заключается в хорошем взаимодействии с TCP/IP — доминирующим протоколом сети Интернет. IP — это протокол без установлениясоединения, поэтому он без проблем внедряется в локальных сетях Ethernet, которыетакже используют протоколы без установления соединения. IP имеет довольно плохую совместимость с сетями ATM, ориентированными на установку соединения. Этотфакт крайне негативно сказывается на популярности ATM.И что важнее всего, разработчикам Ethernet удалось добиться хороших показателейпо самым главным направлениям.
Скорости выросли на несколько порядков, в системубыли внедрены коммутаторы и концентраторы, но эти изменения никак не коснулись4.4. Беспроводные локальные сети 325программного обеспечения. Помимо этого, они допускают использование существующей кабельной разводки в течение довольно длительного времени. Если продавецскажет: «Вот отличная новая сетевая система! Она работает просто фантастическибыстро и надежно! Вам необходимо только выкинуть весь ваш старый железный хлами стереть все старые программы», — у него возникнут проблемы с объемами продаж.Многие альтернативные технологии, о которых вы, вероятно, даже не слышали,в моменты своего появления были даже быстрее тогдашнего Ethernet.
Помимо ATM,этот список включает FDDI и волоконно-оптический канал (FC — Fibre Channel) —две оптические локальные сети на базе кольца. Обе были несовместимы с Ethernet. Ниодна не выжила. Они были слишком сложны, что приводило к усложнению микросхеми повышению цен. Урок очень прост: БПД — будь проще, дурачок (KISS — Keep ItSimple, Stupid). Потом оказалось, что Ethernet догнал и перегнал их по скорости работы, по пути заимствуя составляющие технологий конкурентов (например, кодирование4B/5B у FDDI и 8B/10B у FC).
У соперников не осталось никаких преимуществ, и онилибо тихо скончались, либо сбежали в узкоспециализированные сферы применения.Создается впечатление, что области применения Ethernet продолжат расширяться.10-����������������������������������������������������������������������������Gigabit���������������������������������������������������������������������Ethernet освободился от ограничений максимального расстояния, накладываемых CSMA/CD.
Много внимания уделяется Ethernet операторского класса(������������������������������������������������������������������������������carrier�����������������������������������������������������������������������-����������������������������������������������������������������������grade�����������������������������������������������������������������Ethernet������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������), который позволит сетевым провайдерам предлагать основанные на Ethernet услуги своим клиентам в городских и глобальных сетях (Fouli,Maler, 2009).
Это приложение способно передавать кадры Ethernet на большие расстояния по оптоволоконному кабелю и требует усовершенствования возможностейуправления, для того чтобы операторы смогли предлагать пользователям надежныевысококачественные услуги. Скоростные сети также находят применение в системныхплатах, соединяющих компоненты в больших маршрутизаторах или серверах. Оба этихварианта использования представляют собой лишь дополнения к задаче пересылкикадров между компьютерами в офисах.4.4. Беспроводные локальные сетиБеспроводные локальные вычислительные сети становятся все более популярными,все больше и больше домов, офисных зданий, кафе, библиотек, аэровокзалов, зоопарков и других общественных мест оборудуются соответствующей аппаратурой дляподключения компьютеров, КПК и смартфонов к Интернету.
В беспроводной сетидва или несколько соседних компьютеров могут обмениваться данными и без подключения к Интернету.Основной стандарт беспроводных локальных сетей — это 802.11. Некоторую общуюинформацию мы уже приводили в разделе 1.5.3. Теперь более пристальный взгляд обратим на технологическую сторону стандарта 802.11. В последующих разделах речьпойдет о стеке протоколов, методах радиопередачи (на физическом уровне), протоколе подуровня MAC, структуре кадра и сервисах. Дополнительную информацию остандарте 802.11 можно найти в издании (Gast, 2005).
Чтобы получить информациюиз первых рук, обратитесь к официальному техническому описанию стандарта IEEE802.11-2007.326 Глава 4. Подуровень управления доступом к среде4.4.1. Стандарт 802.11: архитектураи стек протоколовСети 802.11 можно использовать в двух режимах. Самый популярный режим — этоподключение клиентов, таких как ноутбуки и смартфоны, к другой сети, напримервнутренний сети компании или Интернету. Такая схема показана на рис. 4.20, а.
В инфраструктурном режиме (infrastructure mode) каждый режим связывается с точкойдоступа (Access Point, AP), которая, в свою очередь, подключена к сети. Клиентотправляет и получает пакеты через точку доступа. Несколько точек доступа можносоединить вместе, обычно в кабельную сеть под названием распределительная система (distribution system). Так формируется расширенная сеть 802.11. В данном случаеклиенты могут отправлять кадры другим клиентам через их точки доступа.Второй режим, показанный на рис. 4.20, б, называется произвольной сетью (ad hocnetwork). Это набор компьютеров, которые связаны таким образом, чтобы они моглинапрямую отправлять кадры друг другу.
Точка доступа не используется. Посколькудоступ в Интернет — революционная технология в беспроводных соединениях, произвольные сети не очень популярны.Рис. 4.20. Архитектура сети стандарта 802.11: а — инфраструктурный режим;б — произвольный режимТеперь взглянем на протоколы. Все протоколы, используемые семейством стандартов 802.х, включая 802.11 и Ethernet, схожи по структуре. Часть стека протоколовизображена на рис. 4.21. Стек одинаков для клиентов и для точек доступа. Физическийуровень практически соответствует физическому уровню в модели OSI, а вот канальный уровень во всех протоколах 802.х разбит на два или более подуровня.
Что касается802.11, то подуровень MAC (подуровень управления доступом к среде) отвечает зараспределение канала, то есть за то, какая станция будет передавать следующей. НадMAC в иерархии находится подуровень LLC (управления логическим соединением),задача которого состоит в том, чтобы сделать различия стандартов 802.х невидимымидля сетевого уровня. Это могло бы стать очень ответственной задачей, но в настоящеевремя ключевым слоем считается LLC; именно он отвечает за идентификацию протокола (например, IP), информация о котором передается в кадре 802.11.После первого появления в 1997 году физический уровень обзавелся несколькиминовыми методами передачи. Два первоначальных метода, инфракрасная передача (как4.4.
Беспроводные локальные сети 327в пульте дистанционного управления телевизором) и режим скачкообразного изменения частоты в диапазоне 2,4 ГГц, сегодня не используются. Третий из первоначальныхметодов, широкополосный сигнал с прямой последовательностью на скорости 1 или2 Мбит/с в диапазоне 2,4 ГГц, был расширен и завоевал популярность со скоростямидо 11 Мбит/с. Этот стандарт известен под названием 802.11b.Рис. 4.21. Часть стека протоколов 802.11Для того чтобы дать фанатам беспроводных сетей такое желанное увеличение скорости, в 1999 и 2003 годах были представлены новые методы передачи на основе схемыOFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing), описанной ранее в разделе 2.5.3.Первый метод называется 802.11a и работает в другом диапазоне частот, 5 ГГц.
Второйостался в диапазоне 2,4 ГГц для обеспечения совместимости. Он называется 802.11g.Оба работают на скоростях до 54 Мбит/с.Совсем недавно, в октябре 2009 года, в рамках стандарта 802.11n была завершенаработа над методами передачи данных, которые одновременно используют несколькоантенн на приемнике и передатчике, что дает очередной выигрыш в скорости. Благодаря четырем антеннам и более широким каналам стандарт 802.11 теперь определяетскорости до поразительных 600 Мбит/с.Сейчас мы изучим вкратце все эти методы передачи.
Мы рассмотрим только используемые методы, отбросив устаревшие стандарты 802.11. Технически, они относятся к физическому уровню, которому была посвящена, вообще говоря, вся глава 2.Но из-за того, что они так тесно связаны с ЛВС вообще и с ЛВС стандарта 802.11в частности, мы обращаемся к ним здесь.4.4.2.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
