Э. Таненбаум - Компьютерные сети. (4-е издание) (DJVU) (1130092), страница 10
Текст из файла (страница 10)
Задачей подсети является передача сообщений от хоста хосту, подобно тому как телефонная система переносит слова от говорящего слушаюгцему. Таким образом, коммуникативный аспект сети (подсеть) отделен от прикладного аспекта (хостов), что значительно упрощает структуру сети. В большинстве глобальных сетей подсеть состоит из двух раздельных компонентов: линий связи и переключающих элементов. Ливии связи, также называемые каналами или магистралями, переносят данные от машины к машине. Переключагошие элементы являются специализированными компьютерами, используемыми для соединения трех или более линий связи. Когда данные появляются на входной линии, переключающий элемент должен выбрать выходную линию— дальнейший маршрут этих данных. В прошлом для названия этих компьютеров не было стандартной терминологии. Сейчас их называют маршрутизаторами (говгег), однако читателю следует знать, что по поводу терминологии в данном случае единого мнения не существует.
К сожалению, многие остряки-самоучки любят рифмовать «госсет» с «г1опЪГег», что в переводе означает «скептик», а некоторые вместо «гопгег» пишут «гоосег» («корчеватель»), В модели, показанной на рис. 1.7, каждый хост соединен с локальной сетью, в которой присутствует маршрутизатор, хотя в некоторых случаях хост может быть связан с маршрутизатором напрямую. Набор линий связи и маршрутизаторов (но не хостов) образует подсеть. Маршрутизатор Подсеть Лохвпьнвя сеть Рис. 1.7. Связь хостов и подсети в ЛВС Сетевое оборудование 43 Следует также сделать замечание по поводу термина «подсетьь (зпЬпеС), Изначально его единственным значением являлся набор лтарцгрутизаторов и линий связи, используемый для передачи пакета от одного хоста к другому.
Однако спустя несколько лет этот термин приобрел второй смысл, связанный с адресацией в сети (что будет обсуждаться в главе 5). Таким образом, имеется некая двусмысленность, связанная с термином «подсетьм К сожалению, этому термину в его изначальном смысле нет никакой альтернативы, поэтому нам придется использовать его в обоих смыслах. По контексту всегда будет ясно, что имеется в виду. Болыпинство глобальных сетей содержат большое количество кабелей или телефонных линий, соединяющих пару маршрутизаторов. Если какие-либо два маршрутизатора не связаны линией связи напрямую, то они должны общаться при помощи других маршрутизаторов.
Когда пакет посылается от одного маршрутизатора другому через несколько промежуточных маршрутизаторов, он получается каждым промежуточным маршрутизатором целиком, хранится на нем, пока требуемая линия связи не освободится, а затем пересылается дальше, Подсеть, работающая по такому принципу, называется подсетью с промежуточным хранением (вгоге-апд-Согтуагд) или подсетью с коммутацией пакетов (рас!сеС- вту!Ссйед). Почти у всех глобальных сетей (кроме использугощих спутники связи) есть подсети с промежуточным хранением.
Небольшие пакеты фиксированного размера часто называют ячейками (се!!). О принципе организации сетей с коммутацией пакетов стоит сказать еще несколько слов, поскольку они используются очень широко. В общем случае, когда у процесса какого-нибудь хоста появляется сообщение, которое он собирается отправить процессу другого хоста, первым делом отправляющий хост разбивает последовательность на пакеты, каждый из которых имеет свой порядковый номер. Пакеты один за другим направляются в линию связи и по отдельности передаются по сети.
Принимающий хост собирает пакеты в исходное сообщение и передает процессу. Продвижение потока пакетов наглядно показано на рис. !.8. Маршрутизатор Подсеть процесс процесс Маршрутизатор С принял решение переслать пакеты в точку Е, в не в точку 0 Рис. 1.8. Поток пакетов от отправляющего процесса к принимающему На рисунке видно, что все пакеты следуют по пути АСЕ, а не АВВЕ или АС() Е. В некоторых сетях путь всех пакетов данного сообщения вообще является строго определенным.
В других сетях путь пакетов может прокладываться независимо. 44 Глава 1. Введение Решения о выборе маршрута принимается на локальном уровне. Когда пакет приходит на маршрутизатор А, именно последний решает, куда его перенаправить — на В или на С. Метод принятия решения называется алгоритмом маршрутизации. Их существует огромное множество, и некоторые из нпх мы изучим в главе 5. Не все глобальные сети используют коммутацию пакетов. Второй возможностью соединить маршрутизаторы глобальной сети является радиосвязь с использованием спутников.
Каждый маршрутизатор снабжается антенной, при помощи которой он может принимать и посылать сигнал. Все маршрутизаторы могут принимать сигналы со спутника, а в некоторых случаях они могут также слышать передачи соседних маршрутизаторов, передающих данные на спутник. Иногда все маршрутизаторы соединяются обычной двухточечной подсетью, и только некоторые из них снабжаются спутниковой антенной.
Спутниковые сети являются широковещательными и наиболее полезны там, где требуется широковещание. Беспроводные сети Идея цифровой беспроводной связи не нова, Уже в 1901 году итальянский физик Гульельмо Маркони (Спя11е1шо Магсоп)) продемонстрировал телеграфную связь между кораблем и берегом при помощи азбуки Морзе, состоящей из точек и тире, что весьма похоже на двоичный код. Сегодняшние цифровые радиосистемы обладают более высокой производительностью, однако в их основе лежит та же идея.
В первом приближении беспроводные сети можно разбить на следуюшие три категории: + взаимодействуюшие системы; + беспроводные ЛВС (1.АХ); + беспроводные глобальные сети (ЪЧАХ). Под взаимодействующими системами понимается прежде всего связывание между собой компонентов компьютера с использованием радиоволн малого радиуса действия, Почти любой компьютер состоит из нескольких частей: монитора, клавиатуры, мыши, принтера... Каждое из этих внешних устройств, как известно, подсоединяется к системному блоку с помощью кабелей. А знаете, сколько проблем с подключением этой техники возникает у новичков, несмотря на маркировку разъемов и подробные руководства по эксплуатации? Недаром же большинство фирм, торгующих компьютерами, предлагают услуги технической службы, заключаюшиеся только лишь в соединении компонентов системы.
Несколько компаний одна за другой пришли к идее создания беспроводной системы В1пе1оо1Ь, предназначенной для того, чтобы избавить компоненты компьютера от кабелей и разьемов. Кроме стандартных устройств, с помощью В1иегоогй можно подключать к компьютеру цифровые камеры, гарнитуры, сканеры и др. То есть теперь практически любые цифровые устройства, располагаюшиеся недалеко от системного блока, можно соединить с ним беспроводной сетью. Никаких проводов, никаких разъемов, никаких драйверов.
Нужно просто принести устройство, вклю- Сетевое оборудование 45 чить его, и оно будет работать. Для многих начинающих пользователей такая простота — большой плюс. В простейшем случае взаимодействие внутри системы подчиняется принципу чглавный — подчиненный», Системный блок чаще всего выступает в роли главного устройства, а все прочие — в роли подчиненных. В чем заключается это главенство? Именно системный блок назначает адреса устройств, определяет моменты, в которые они могут «вещать», ограничивает время передачи, задает диапазоны рабочих частот и т.
д, Мы обсулим технологию В1цегоогп более подробно в главе 4. Следующим шагом в развитии этого направления стали беспроводные ЛВС (локальные вычислительные сети). В них каждый компьютер оборудован радиомодемом и антенной, с их помощью он может обмениваться данными с другими компьютерами. Иногда есть общая антенна, расположенная на потолке, и передача данных происходит через нее, но если рабочие станции сети расположены достаточно близко, то обычно используют одноранговую конфигурацию.
Беспроводные сети все шире используются в бизнесе и для домашних целей, где прокладывать Ег1тегпег нет никакого смысла, а также в старых зданиях, арендуемых под офисы, в кафетериях, в офисных центрах, конференц-залах и других местах. Стандарт беспроводных сетей имеет маркировку 1ЕЕЕ 802.11, и именно он чаще всего реализуется и становится все более популярным.
Его мы тоже обсудим в главе 4. Третий тип беспроводных сетей используется в глобальных сетях. Примером может служить система сотовой связи, являюшаяся на самом деле низкопроизводительной цифровой беспроводной сетью. Выделяют уже целых три поколения сотовой связи. Первые сотовые сети были аналоговыми и предназначались только для передачи речи.
Второе поколение было уже цифровым, но ничего, кроме речи, передавать по-прежнему было нельзя. Наконец, нынешнее, третье поколение — цифровое, причем появилась возможность передачи как голоса, так и других данных. В некотором смысле, сотовые сети — это те же беспроводные ЛВС, разница лишь в зоне охвата и более низкой скорости передачи. Если обычные беспроводные сети могут работать со скоростью до 50 Мбит/с на расстоянии десятков метров, то сотовые системы передают данные на скорости 1 Мбит/с, но расстояние от базовой станции до компьютера илн телефона исчисляется километрами, а не метрами.
В главе 2 мы будем подробно обсуждать зти сети. Сейчас развиваются не только низко-, но и высокопроизводительные глобальные беспроводные сети. Изначальная установка такова; необходимо организовать доступ в Интернет с нормальной скоростью, чтобы прп этом не был задействован телефон. Такую услугу иногда называют локальной многоузловой системой распределения. Мы изучим ее несколько позже.