Бройдо В.Л. Вычислительные системы, сети и телекоммуникации (2002) (1186248), страница 100
Текст из файла (страница 100)
Маршрутизаторы (гоигег) — описываются и выполняют свои функции на транспортном уровне протоколов 031 и обеспечивают соединение логически не связанных сетей (имеющих одинаковые протоколы на сеансовом и выше уровнях ОБ1); они анализируют сообщение, определяют его дальнейший наилучший путь, выполняют его некоторое протокольное преобразование для согласования и передачи в другую сеть, создают нужный логический канал и передают сообщение по назначению. Маршрутизаторы обеспечивают достаточно сложный уровень сервиса: они могут, например, соединять сети с разными методами доступа; могут перераспределять нагрузки в линиях связи, направляя сообщения в обход наиболее загруженных линий и т. д.
Шлюзы (йагеюау) — устройства, позволяющие объединить вычислительные сети, использующие различные протоколы Оо1 на всех ее уровнях; они выполняют протокольное преобразование для всех семи уровней управления модели ОБ1. Кроме функций маршрутизаторов они выполняют еще и преобразование формата информационных пакетов и их перекодирование, что особенно важно при объединении неоднородных сетей. Мосты, маршрутизаторы и шлюзы в локальной вычислительной сети — зто, как правило, выделенные компьютеры со специальным программным обеспечением и дополнительной связной аппаратурой.
Использование устройств межсетевого интерфейса по уровням управления показано на рис. 12.2. 424 Глава 12. Локальные вычислительные сети Способы повышения производительности ЛВС Используются трн основных способа повышения производительности сети: з выбор высокоскоростных технологий передачи данных; ГЗ сегментация структуры сети; ГЗ использование технологии коммутации кадров. Первые классические варианты сетей использовали базовую технологию передачи данных Е111егцег 10Вазе со скоростью передачи 10 Мбит/с. В настоящее время появилось много новых высокоскоростных технологий, в частности ГазГ Ейегцес 100 ВФе и С(йаЫ Ейегцш 1000 Вазе, позволяющих увеличить скорость передачи соответственно в 10 и 100 раз (цри условии наличия хороших каналов связи), Интенсивность обмена данными между пользователями сети не является однородной. г1асто в сети можно выделить группы пользователей, информационно более интенсивно связанных друг с друюм — рабочие группы, выполняющие решение однородных задач.
В этом случае можно увеличить производительность сети, разместив разные рабочие группы в отдельных сегментах сети. Сегментация сети может быть выполнена установкой в сети мостов, коммутаторов, маршрутизаторов. В этом случае интенсивный информационный обмен, в том числе и широковещательный трафик, чаще выполняется внутри одного сегмента, интенсивность межсегментного графика уменьшается и количество коллизий в сети существенно снижается. Применение в сегментированной сети коммутаторов и маршрутизаторов совместно с технологией коммутации кадров (цакетов) может уменьшить интенсивность внутрисегментного трафика. Интеллектуальные коммутаторы и маршрутизаторы определяют норт назначения кадра на основаюш адреса, содержащегося в кадре, и посылают последний нс дублируя его по всем направлениям, а лишь в нужный сегмент.
Снижение интснсшшости графика за счет удаления из него ненужных составляющих создаст более благоприятные условия для передачи действительно нужной информации, и производительность сети увеличивается. Базовые технологии локальных сетей Для уцрошения и удешевления ацнаратных и программных средств в локальных сетях чаше всего применяются моноканаты, используемые совмсстно всеми компьютерами сети в режиме разделения времени (второе название моноканалов— разделяемые каналы), Классический пример моноканала — канал сети я~инной топологии.
Сети кольцевой топологии и радиальной топологии с пассивным центром также используют моноканалы, ибо, несмотря на смежность каждого узла сети со своим сегментом сети, доступ к этим сегментам смежных узлов в произвольный момент времени не донустиь). Эти сегменты используются только в еди- 1 ном целом совместно со всем разделявмым каналом всеми комцьютерагии сети по оцрсдслеьшому алгоритму. Причем втгаждый момент времени моноканал исполь- Базовые технологии локальных сетей зуется только одним компьютером. Такой подход позволяет упростить логику ра- $ боты сети, ибо отпадает необходимость контроля переполнения узлов пакетами от многих станций, решивших одновремеиноф~ередать информацию.
В глобальных сетях для этого контроля используются весьма сложные алгоритмы. Но наличие только одного, разделяемого всеми абонентами канала передачи данных ограничивает пропускную способность системы. Поатому в современных сетях стали все чаще использоваться коммуникационные устройства (мосты, маршрутизаторы), разделяющие общую сеть на подсети (сегменты), которые могут работать автономно, обмениваясь по мере надобности данными между собой. При этом протоколы управления в ЛВС работают те же самые, которые используются и в неразделяемых сетях. Наиболыцее развитие в локальных сетях получили протоколы двух нижних уровней управления 081. Причем в сетях, использующих моноканал, протоколы канального уровня делятся на два подуровня: подуровень логической передачи данных — ЕЕС (Еоя1са! 11пк Сопсго1); сз подуровень управления доступом к сети — МАС (Мег)|а Ассеьэ Сопгго!).
Подуровень логической передачи данных у большинства протоколов, в том числе и у семейства 1Е ЕЕ 802.х, включающего основные протоколы ЛВ С, один и тот же. (К основным протоколам ЛВ С относятся: 1ЕЕЕ 802.2 — это протокол логической передачи данных 1Л С; МАС-протоколы доступа к сети: 1ЕЕЕ 802,3 — Егпегпег— эти протоколы почти одинаковы; 1ЕЕЕ 802.4 — Токеп Виз, 1ЕЕЕ 802.5 — Токеп Юпй и т, д.) Повторим, что БЕС построен на основе протокола НРЕС н предоставляет верхним уровням 081 три вида процедур: й ЕЕС1 — процедура без установления соединения и без подтверждения; 1ЕС2 — процедура с установлением соединения и с подтверждением; 0 1ЕСЗ вЂ” процедура без установления соединения и с подтверждением.
Болыний интерес представляют протоколы управления доступом МАС. Рассмотрим несколько используемых на практике методов доступа, а для наиболее распространенных укажем наименование нх реализующего протокола. Методы доступа к каналам связи Для локальных вычислительных сетей, использующих для передачи информации моноканал (шопоспаппе1 — канал связи, одновременно используемый несколькими абонентами, например, в сетях с пгинной и петлевой топологиях и в радиальной топологии с пассивным центром), весьма актуальным является вопрос доступа клиентов к этому каналу.
Чтобы сделать доступ эффективным, необходимы специальные механизмы — методы доступа. Методы доступа обеспечиваются протоколами на нижних уровнях модели ОВЕ Для организации эффективного доступа к моноканалу используются принципы частотной или временной модуляции. Наибольшее применение в простых сетях получили принципы временной модуляции, то есть временного разделения сообщений, передаваемых по моноканалу. .ькгз Глава 12.
Локальные вычислительные сети Существует несколько групп методов доступа, основанных на временном разделе- нии: чг централизованные и деггентрализоваггггые; Сг детерминированные и случайные. Централизованный доступ управляется из центра управления сетью, например, от сервера. Децентрализованные методы доступа функционируют на основе протоколов, принятых к исполнению всеми рабочими станциями сети, без каких-либо управляющих воздействий со стороны центра. Детерминированный доступ обеспечивает наиболее полное использование моно- канала и описывается протоколами, даюшими гарантию каждой рабочей станции на определенное время доступа к моноканалу.
При случайном доступе обращения станций к моноканалу могут выполняться в любое время, но нет гарантий, что каждое такое обрашение позволит реализовать эффективную передачу данных. При централизованном доступе каждый клиент может получать доступ к моноканалу: гЗ по заранее составленному расписанию — статическое разделение времени канала; О по жесткой временной коммутации через определенные промежутки времени (например, через каждые 0,5 с), задаваемые электронным коммутатором — динамическое детерминированное разделение времени канала; по гибкой временной коммутации, реализуемой в процессе выполняемого из центра сети опроса рабочих станций на предмет выяснения необходимости доступа — динамическое псевдослучайное разделение канального времени; 0 при получении полномочий в виде специального пакета — маркера. Первые два метода не обеспечивают эффективную загрузку капала, ибо при предоставлении доступа некоторые клиенты могут быть не готовы к передаче данных, и канал в течение выделенного им отрезка времени будет простаивать.
Метод опроса используется в сетях с явно выраженным центром управления и иногда даже в сетях с раздельными абонентскими каналами связи (например, в сетях с радиальной топологией для обеспечения доступа к ресурсам центрального сервера). Метод передачи полномочий использует пакет, называемый маркером. Маркер— служебный пакет определенного формата, в который клиенты сети могут помешать свои информационные пакеты, Последовательность передачи маркера посети от одной рабочей станции к другой задается сервером (управляющей станцией).
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
