Горнец Н.Н., Рощин А.Г. Организация ЭВМ и систем (2006) (1186251), страница 62
Текст из файла (страница 62)
Обработка кадров, поступающих от разных портов, выполняется параллельно. Если принятый кадр нужно передать на другой порт, то процессор обращается к коммугационной матрице и пытается образовать виртуальный канал, связывающий порт-источник с портом назначения. Коммутационная матрица может сделать это только в том случае, если порт назначения в этот момент свободен, т.е. не соединен с каким-либо другим портом. Если же порт занят, то кадр полностью буферизуется процессором входного порта. Процессор ожидает, пока выходной порт не освободится и коммутационной матрицей не будет образован необходимый канал.
После того как канал будет образован, по нему направляется буферизованный кадр, который принимается процессором выходного порта и после получения им доступа к среде передается в подключенный к порту кабельный сегмент. Каждый порт коммутатора при передаче кадра в кабельный сегмент работает как обычный узел (сетевой адаптер) ЛВС. Благодаря использованию в коммутаторах и мостах буферизации (в концентраторе буфер отсутствует), появляется возможность передачи кадра между сегментами, использующими различные архитектуры и скорости передачи данных (Егпегпег, тазг Ег)тегпег, ГРР1, беспроводная сеть и т.д.).
Для передачи кадра из низкоскоростного сегмента в высокоскоростной необходимо принятый кадр сжать во времени. Это можно выполнить, если принятый кадр сначала записывается в буфер на одной скорости, а при передаче в другой сегмент извлекается из буфера с большей скоростью. Отсюда возникает возможность построения коммутатора с портами, работающими на разных скоростях 10,10,!000 Мбит/с. Низкоскоростные порты в таких коммутаторах используются для подключения рабочих станций, а высокоскоростные — для соединения с магистралями или высокопроизводительными серверами.
Скорость работы портов определяется в ходе автопереговоров. При подключении к концентратору сетевых адаптеров, имеющих различную скорость передачи, концентратором автоматически будет выбрана наиболее низкая скорость. Таким образом, подключение к двухскоростному концентратору хотя бы одной рабочей станции с адаптером на 295 10 Мбит/с приведет к работе всего сегмента ЛВС на этой скорое ти. К коммутатору и мосту могут подключаться сегменты с разнои архитектурой.
Для этого сам коммутатор или мост должен поддер живать на своих портах различные технологии ЛВС. В коммутаторе при этом выполняются дополнительные операции преобразования кадров. Например, при соединении сегментов Е?Ьепзег и ЕРР1 (или беспроводного) кадр Егйегпе1 принимается из одного сегмента через соответствующий порт, в коммутаторе из кадра ЕГЬегпе~ МАС-подуровня извлекается кадр ?.?.С, а затем кадр ?.?.С инкапсулируется в кадр ГРР? (или беспроводной сети) МАС-подуровня и, наконец, передается в другой сегмент через соответствующий порт. При передаче сообщения между двумя рабочими станциями, находящимися в разных сегментах ЛВС, таких преобразований может быть несколько (сервер в сети ЕРР1, затем сегмент Гааг ЕгЬегпес, беспроводной сегмент и, наконец, беспроводная рабочая станция). При этом сервер и рабочая станция, несмотря на преобразования МАС-кадров, будут взаимодействовать на канальном уровне по протоколу «точка-точка» ?.?.С.
11 7. Беспроводные ЛВС В последнее время все большее распространение получают беспроводные локальные сети на основе стандарта 1ЕЕЕ 802.11 (табл. 11.3). Основное отличие ЛВС различных категорий заключается в способах организации физического уровня, т.е. рабочих частотах и видах модуляции. В результате обеспечивается совместимость только сетей стандартов 801.11Ь и 802.118. Вместе с тем большинство Таблица 11.3 Категорня ЛВС производителей выпускает оборудование (беспроводные точки доступа и сетевые адаптеры), в которых реализовано одновременно несколько стандартов. Беспроводные ЛВС могут быть построены двумя различными способами: «каждый с каждым» (АР Нос) и с точкой доступа (1пГгазтгцсгцге Моде).
Их основное отличие состоит в различных используемых протоколах доступа к среде, так называемых МАС- протоколах. В первом случае каждая беспроводная станция может связываться непосредственно с любой другой беспроводной станцией. Во втором случае связь происходит через специальное устройство — беспроводную точку доступа, которая выполняет функцию ретранслятора. Кроме того, точка доступа выполняет функцию моста связи с проводной сетью архитектуры Ейегпец 11.8. Функции компьютера в ЛВС Компьютер в сети может выполнять функции рабочей станции или сервера.
Сервер — это компьютер, предоставляющий в совместное пользование свои ресурсы другим компьютерам (прикладным и системным процессам, выполняемым на других ЭВМ). Рабочие станции получают доступ к ресурсам серверов. Роль компьютера в сети определяется видом и конфигурацией его ОС. Различают сети с выделенным сервером и одноранговые сети. В сетях с выделеиным сервером на одном или нескольких компьютерах установлены серверные ОС, предназначенные для высокоэффективного предоставления ресурсов этого сервера рабочим станциям. В зависимости от разделяемых ресурсов различают серверы печати, файлов, приложений, баз данных, почтовые и т.д.
Один и тот же компьютер, в зависимости от конфигурации серверной ОС, может одновременно выполнять роль нескольких серверов (например, файлового и печати). В одноранговой сети каждый из компьютеров одновременно служит и рабочей станцией, и сервером файлов.
Обычно такие сети организуются под управлением ОС фирмы М(сгозой, в которых одновременно реализованы клиентская и серверная функции. В этом случае на каждом из компьютеров открывается какой-либо ресурс для совместного пользования. Одноранговые сети просты в организации, но, как правило, объединяют не более 5 ... 1О машин. Основное отличие одноранговых сетей от сетей с выделенным сервером заключается в организации системы безопасности. В сетях с выделенным сервером система безопасности, разграничивающая права пользователей, хранится централизованно на одной машине и находится в совместном пользовании. В одноранговой сети каждый из компьютеров, предоставляющий свой ресурс другим компьютерам, сам отвеча- 297 ет за организацию собственной безопасности. В результате, управление безопасностью сети в целом в однораноговой сети стано вится практически невозможным.
В связи с этим при наличии в сети критической информации целесообразно использовать сеть с выделенным сервером. К компьютерам, выполняющим функции серверов в сети, обычно предъявляют повышенные требования в части производительности и надежности. Особенности построения таких машин рассматриваются в гл. 12. Контропьныевопросы 1. Какова причина возникновения вычислительных сетей? 2. Что понимается под вычислительной сетью? 3. Назовите основные виды топологии вычислительных сетей. Какие топологии используются в ЛВС, ГВС? 4.
Приведите классификацию вычислительных сетей. 5. Чем отличается связь типа «точка-точка» от связи вещательного типа? 6. Какие типы связи применяются в ЛВС, ГВС? 7. Что такое протокол связи и интерфейс? 8. Что такое архитектура вычислительной сети и стек протоколов? 9. Каково назначение уровней в эталонной модели взаимодействия открытых систем? 10. Каково назначение уровней в сетевой модели ТСР/1Р? 11. Поясните причину вьщеления в локальных сетях подуровня управления логической связью и подуровня доступа к среде.
12. Перечислите основные архитектуры ЛВС. 13. Опишите особенности построения сети Ег)зегпег (протокол МАС- подуровня, кабельная система, способ физического кодирования). 14. Назовите основные компоненты ЛВС Ег)зегпец укажите их назначение. 15. Дайте характеристику архитектурам ЛВС Ебзегпей Разг Ег)зегпец О18аЬ1г Ег)зегпеь 16.
В чем заключаются отличия в работе концентратора и коммутатора Егпегпег? 17. С помощью каких устройств соединяются сегменты ЛВС различной архитектуры? 18. Что такое сеть с вьщеленным сервером? 19. Что такое сервер ЛВС? 20. Что такое одноранговая сеть? 21. В чем заключается различие в организации сети с вьщеленным сервером и одноранговой сети? ГЛАВА 12 ОСОБЕННОСТИ МАШИН ДЛЯ ПОСТРОЕНИЯ СЕРВЕРОВ 12.1. Требования к серверам различного назначения Требования к локальным сетям существенно различаются в зависимости от назначения сети. В банковских сетях клиентская машина может быть весьма простой, а вся обработка и хранение необходимой информации осушествляется сервером централизованно.