Лекция №4. Стек протоколов TCP (1244998), страница 5

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 5)

Это значит, что при разговоре абонента сигналы от его телефона передаются короткимипачками импульсов — пакетами, которые включают помимо передаваемой информации и служебную. Соответственно, аналоговые сигналы передподачей их на модулятор должны быть оцифрованы, и все сигналы обработаны процессором, чтобы занять свое определенное для них в пакете место.GPRS поддерживает протоколы IP и PPP и позволяет пользователю мобильного телефона говорить, работать в Интернете и пересылатьсообщения электронной почты.GPRS по принципу работы аналогичен TCP/IP: данные разбиваются на пакеты и отправляются получателю (необязательно одним и тем жемаршрутом), где происходит их сборка. Поэтому интеграция GPRS c интернетом незаметна конечному пользователю. При использовании GPRSмобильный телефон выступает как клиент внешней сети, и ему присваивается динамический IP-адрес.

Скоростной предел передачи для абонента (2G)22 Кбит/с с возможностью совмещения передачи данных с одновременным голосовым вызовом. Применение:- Мобильный доступ в Интернет с приемлемой скоростью передачи данных, быстрым соединением и тарификацией по количествупереданных/полученных данных.- Мобильный доступ сотрудников к корпоративным сетям, удалѐнным базам данных, почтовым и информационным серверам- Телеметрия. Устройство может оставаться в подключѐнном состоянии, не занимая при этом отдельный канал. Такая услуга востребована службамиохраны (сигнализация), банками и платѐжными системами (установка банкоматов, терминалов оплаты услуг), в промышленности (датчики и счѐтчикиразличного рода, например по ходу нефте- и газопроводов).Базовое оборудование ЛВСЕсли в подсеть каждого из отделов будут попадать только те кадры, которые адресованы узлам этой сети, то ее производительность существенноповысится, так как компьютеры одного отдела не будут простаивать в то время, когда обмениваются данными компьютеры других отделов.Логическая структуризация сети - это процесс разбиения сети на сегменты с локализованным трафиком, предназначенным только для компьютеровэтого сегмента сети.

Для логической структуризации сети используются мосты, коммутаторы, маршрутизаторы и шлюзы, которые составляютбазовое оборудование ЛВС.Сетевой контроллер (блок доступа к каналу) определяет канальный протокол (10/100/1000) и реализует принятый метод доступа.

В случаеметода МДКН/ОК в блоке реализуются действия по выработке сигнала затора, задержки в передаче при наличии конфликта или при занятоммоноканале, формированию данных в кадры, кодированию (декодированию) электрических сигналов в манчестерский код, распознаванию адреса впередаваемых по сети сообщениях.Сетевые платы (упрощенный сетевой контроллер ПК) вместе с драйверами реализуют часть функций канального уровня. К ним относятсяформирование кадра, буферизация, преобразование параллельного кода в последовательный, кодирование и декодирование данных на основе кодов4B/5B, реализация принятого метода доступа (МДКН/ОК). Для всех существующих технологий локальных сетей МАС – адрес (номер сетевой платы)имеет формат 6 байт, например 11-AO-17-3D-BC-01 в шестнадцатиричном формате.Простейшее из коммуникационных устройств - повторитель (repeater) - используется для физического соединения различных сегментов кабелялокальной сети с целью увеличения общей длины сети.

Повторитель восстанавливает амплитуду, фронты и пр. и передает сигналы, приходящие изодного сегмента сети, в другие ее сегменты. Многопортовый повторитель называется концентратором.КонцентраторКонцентраторы (хабы), предназначены для объединения в сеть многих узлов и имеют ряд портов для подключения компьютеров и порт AUI(Attachment Unit Intreface) для внешнего управления. Дополнительными функциями концентраторов могут быть отключение некорректно работающихузлов, передача данных о состоянии соответствующего участка сети менеджеру протокола управления.Мост (bridge) — блок взаимодействия разных подсетей, который в отличие от повторителей и концентраторов разделяет трафик.

Разделениетрафика означает, что если отправитель и получатель некоторого сообщения находятся в одной и той же из соединяемых подсетей, то это сообщениене пропускается в другую подсеть. Мосты имеют по два или более портов. Каждый порт может оказаться входным или выходным. Управлениепередачей пакетов выполняется с помощью маршрутной таблицы моста, в которой строки содержат соответствующие друг другу значения MACадреса узла и номера порта моста.Отличие работы моста от повторителя в том, что он передает кадр не побитно, а с буферизацией.

Одновременно с передачей кадра на всепорты мост изучает адрес источника кадра и делает новую запись о его принадлежности в своей адресной таблице, которую также называют таблицеймаршрутизации. Если компьютеры с адресами источника и адресом назначения находятся в разных сегментах, то мост выполняетоперацию продвижения кадра. Если компьютеры принадлежат одному сегменту, то кадр просто удаляется буфера. Такая операцияназывается фильтрацией. Например, администратор может установить защиту от пакетов с определенными адресами или запретить доступ кнекоторым ресурсам. Прозрачный мост соединяет однотипные подсети (с одинаковыми канальными протоколами).

Транслирующие мостысоединяют сети с разными канальными протоколами, конвертируя пакеты (но необходимо, чтобы размеры пакетов были приемлемы для обеих сетей).Коммутатор (switch, switching hub) по принципу обработки кадров ничем не отличается от моста. Основное его отличие от моста состоит в том, чтоон является своего рода коммуникационным мультипроцессором, так как каждый его порт оснащен специализированным процессором, которыйобрабатывает кадры по алгоритму моста независимо от процессоров других портов. За счет этого общая производительность коммутатора обычнонамного выше производительности традиционного моста, имеющего один процессорный блок. Можно сказать, что коммутаторы - это мосты новогопоколения, которые обрабатывают кадры в параллельном режиме.Протокол случайного доступа МДКН/ОК делает сеть малоэффективной при большом количестве пользователей, поскольку он приводит к ростузадержек в сети (столкнувшиеся кадры уничтожаются, и их приходится пересылать повторно, время ожидания для каждой станции растет).

Часть этихпроблем решается применением коммутаторов, а именно: кадры передаются только в подсети с нужными МАС-адресами. Поэтому, а) не происходитколлизий, а соответственно нет необходимости в повторной трансляции утерянных по этой причине кадров, б) сетевые устройства не тратят времени наожидание освобождения среды передачи.Коммутаторы и мосты работают с MAC-адресами и локализуют значительную часть трафика внутри соединяемых подсетей. Один коммутатор можетобъединять несколько как однотипных, так и разнотипных ЛВС. Обычно коммутатор имеет ряд портов, группируемых в сегменты, ориентированные наЛВС одного типа, например, сегменты для подсетей типов Ethernet, Token Ring, FDDI.

Однако сети с мостами или с коммутаторами подвержены такназываемому широковещательному шторму , когда при широковещательной передаче пакеты направляются во все подсети.КоммутаторWifi routerПроцессоры внутри коммутатора соединяются посредством высокоскоростной общей шины, многовходовой памяти или коммутирующейматрицы, в которой одновременно может быть создано много соединений. Имеется центральный процессор, координирующий работу остальныхустройств.

Основными характеристиками коммутаторов являются скорость фильтрации и скорость продвижения пакетов через коммутатор,пропускная способность, измеряемая количеством информации, переданной через порты коммутатора в единицу времени, и задержка кадра вкоммутаторе. Возможны коммутация "на лету" когда передача пакета начинается сразу после расшифровки его заголовка, и с полнымполучением пакета (промежуточная буферизация ).

Первый способ применяют в небольших сетях, второй — в магистральных коммутаторах.Сквозная коммутация уменьшает задержки в передаче данных, позволяет обойтись малым объемом буфера, но не дает возможности изымать неверныекадры.Маршрутизаторы (router) более надежно и более эффективно, чем мосты, изолируют трафик отдельных частей сети друг от друга. Маршрутизаторыобразуют логические сегменты посредством явной адресации, используя составные числовые адреса, в которых имеется поле номера сети и всекомпьютеры, у которых значение этого поля одинаково, принадлежат к одному сегменту.

Маршрутизаторы связаны между собой и обрабатывает спомощью алгоритмов маршрутизации информацию о текущем состоянии сети, фиксируя в памяти ее состояние в виде таблицымаршрутизации. Маршрутизатор определяет на основании таблицы маршрутизации выходной порт, на который нужно направить дейтаграмму, начто тратится некоторое время и увеличиваются задержки в передаче данных. С помощью маршрутизаторов могут согласовываться не только канальныепротоколы, как в случае мостов и коммутаторов, но и сетевые протоколы, например, связываться подсети Ethernet и X.25.

Маршрутизатор также имеетнесколько портов, центральный процессор, контроллеры и буферные накопители портов.Цель маршрутизации — доставка пакетов по назначению с максимальной эффективностью. Маршрутизация сводится к определению направленийдвижения пакетов от порта в порт внутри устройства, она зависит от текущей топологии сети, длин очередей в узлах коммутации, интенсивностивходных потоков и т.п. В фиксированных алгоритмах маршрутизации информация о маршрутах составляется и заносится в память маршрутизатораадминистратором сети.

Характеристики

Список файлов лекций