Norenkov.Osnovy.Avtomatizirovannogo.Proektirovania.2002 (525024), страница 21
Текст из файла (страница 21)
Связь одной AS сдругими осуществляется через маршрутизатор или шлюз. Такой маршрутизаторназывают пограничным. В качестве AS можно рассматривать и более сложнуюсовокупность связанных AS, если эта совокупность имеет выход во внешниесети опять же через пограничный маршрутизатор (шлюз). Из сказанногоследует, что структура глобальных сетей является иерархической.Коммутаторы в отличие от концентраторов предназначены для объединения в сеть многих узлов или подсетей с разделением трафика между подсетями.
Как и в мостах, пакеты передаются только в ту подсеть, для которойони предназначены, что уменьшает общую загрузку сети. Но в отличие от многопортового моста в коммутаторе возможно одновременно иметь много соединений, т. е. обеспечивается параллельная передача сообщений. Коммутаторыиспользуют также для связи нескольких ЛВС с территориальной сетью. Одинкоммутатор может объединять несколько как однотипных, так и разнотипныхЛВС.Рис.
2.12. Варианты мостовых соединений:а — каскадное соединение; б—многопортовый мост; в — соединение через опорную магистраль;г — FDDI в качестве опорной сети; д — использование выделенной линии812. Техническое обеспечение САПРМаршрутизатор (router) — блок взаимодействия, служащий для выборамаршрута передачи данных в корпоративных и территориальных сетях. С помощью маршрутизаторов могут согласовываться не только канальные протоколы, как это имеет место при применении мостов, но и сетевые протоколы.Маршрутизаторы содержат таблицы и протоколы маршрутизации в отличие отдругих узлов, которые могут содержать лишь локальные таблицы соответствияIP-адресов физическим адресам сетевых контроллеров в локальной сети. Маршрутизаторы могут фильтровать пакеты в соответствии с признаками, отраженными в заголовке пакета, т.
е. выполнять роль брандмауэра — устройства,защищающего сеть от нежелательных вторжений извне.Использование коммутаторов вместо маршрутизаторов (там, где это возможно) позволяет существенно повысить пропускную способность сети. Коммутатор работает с локальными МАС-адресами, в нем имеется таблица соответствия МАС-адресов и портов. Кроме того, между разными портамикоммутатора образуется несколько соединений, по которым пакеты могут передаваться одновременно. В то же время маршрутизатор оперирует IP-адресами и таблицами маршрутизации и выполняет сложные алгоритмы маршрутизации.Возможны коммутация «на лету» (сквозная коммутация — out-through), когда передача пакета начинается сразу после расшифровки заголовка, и послеполного получения пакета (промежуточная буферизация — store-and-forward).Первый способ чаще применяют в небольших сетях, второй — в магистральных коммутаторах.
Сквозная коммутация позволяет уменьшать задержки впередаче пакетов и использовать малый объем буфера, но не дает возможности контролировать безошибочность передачи данных.Обычно коммутатор имеет системную плату, ряд портов, группируемых всегменты, систему коммутации портов и функциональные модули. Каждыйсегмент ориентирован на ЛВС одного типа. Так, коммутатор ODS Infinity фирмы Optical Data Systems имеет в своем составе сегменты для сетей типов Ethernet, Token Ring, FDDI, Local Talk, причем в этих сегментах имеются гнезда дляподключения 48, 48, 2 и 6 сетей соответственно.
Порты соединяются посредством высокоскоростной общей шины (что более характерно длямногопортовых мостов), но чаще через коммутирующую матрицу. Функциональные модули предназначены для связи сегментов и выхода в территориальнуюсеть.Различают коммутаторы второго и третьего уровней. Сети с коммутаторамивторого уровня подвержены так называемому широковещательному шторму,поскольку при широковещательной передаче пакеты направляются во всеподсети, соединенные через коммутаторы, и сеть будет «забита» пакетами.Чтобы уменьшить отрицательное влияние такого шторма, сеть разбивают наподсети, в пределах которых и осуществляется широковещательность.Коммутатор третьего уровня разделяет подсети, направляя через себя пакет,только если МАС-адрес получателя относится к другой подсети.82Упражнения и вопросы для самоконтроляОбычно распределение узлов по подсетям выполняют по территориальномупризнаку. Однако при этом возможно объединение в одной подсети узлов, слабосвязанных между собой в функциональном отношении.
Возникают проблемы сзащитой информации и управлением трафиком. Поэтому предпочтительнеераспределять узлы по функциональному признаку, причем администратор сетидолжен иметь возможность перекоммутации узлов при изменениях в ихфункциях или расположении. Такие возможности имеются в виртуальных ЛВС.Виртуальная ЛВС (ВЛВС) — это локальная сеть, в которой узлы сгруппированы не по территориальному, а по функциональному признаку. Для этогокаждая подсеть в ВЛВС получает свой идентификатор, каждому идентификатору соответствуют определенные порты коммутаторов сети. Идентификатор указывается в заголовке кадра (структура кадра в ВЛВС задается стандартом IEEE 802/10), и поэтому коммутатор направляет кадр в нужную подсеть.Администратор сети может управлять структурой сети (перекоммутациейпортов) с помощью специального ПО.Лидером в производстве коммутаторов для ВЛВС является фирма Cisco.
Ее коммутаторы семейства Catalyst допускают объединение в ВЛВС до 1024 подсетей FDDI, E, TR,ATM. Встроенные программы управления позволяют закреплять любой порт за любойподсетью.Шлюз (gateway — межсетевой преобразователь) — блок взаимодействия,служащий для соединения информационных сетей различной архитектуры и снеодинаковыми протоколами. В шлюзах предусмотрено согласование протоколов всех семи уровней ЭМВОС.
Примерами шлюзов могут быть устройства,соединяющие ЛВС типа Ethernet с сетью SNA, используемой для связи больших машин фирмы ШМ. Часто под шлюзом понимают сервер, имеющий единственный внешний канал передачи данных.Упражнения и вопросы для самоконтроля1. Поясните состав и назначение устройств графической рабочей станции.2. Что такое «растеризация» и «векторизация»?3.
Что такое «промышленный компьютер»? Каковы его особенности?4. Дайте сравнительную характеристику методов коммутации каналов и коммутации пакетов.5. В чем заключается сущность методов временного (TDM) и частотного (FDM)разделения каналов?6. Почему в МДКН/ОК повторные попытки захвата линии разрешаются через случайные интервалы времени?7. Рассчитайте размер окна столкновений в сети 10Base-5, если линия передачиданных представлена одним сегментом кабеля длиной 500 м.8. Что такое «стаффинг»?9. В чем сущность метода предотвращения конфликтов в RadioEthernet?10. Почему способ кодирования 4b/5b или 8b/10b позволяет увеличить информационную скорость передачи данных?11.
Каким образом реализуется приоритетная передача данных в сети Token Ring?12. Почему в сетях Ethernet введено ограничение на размер кадра снизу? Рассчитайтенижнюю границу длины кадра для Gigabit Ethernet.832 Техническое обеспечение САПР13. Какой может быть максимальная информационная скорость в канале передачиданных с полосой пропускания 4 кГц и отношением сигнал —помеха 130?14. В чем заключаются преимущества перевода системы сотовой связи в более высокочастотный диапазон?15. Рассчитайте задержку при передаче сигнала в спутниковых системах с использованием геостационарных орбит (высота спутника 36 тыс. км).16.
Сколько телефонных разговоров одновременно можно передавать по каналу Т1 ?17. Поясните, как действует схема эхо-компенсации.18. Каким образом выполняется контроль правильности передачи данных по протоколу TCP?19. Почему в IP-пакете имеется контрольный код заголовка, а не всего пакета?20. Что такое «менеджеры» и «агенты» в сетевом программном обеспечении?21. Назовите факторы, обусловливающие высокие скорости передачи данных в сетяхATM.22. Что такое «маршрутизация от источника»?23. Что понимают под виртуальной ЛВС?3. МАТЕМАТИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕАНАЛИЗА ПРОЕКТНЫХ РЕШЕНИЙ3.1. Компоненты математического обеспеченияМатематический аппарат в моделях разныхиерархических уровнейК МО анализа относятся математические модели, численные методы, алгоритмы выполнения проектных процедур.Компоненты МО определяются базовым математическим аппаратом,специфичным для каждого из иерархических уровней проектирования.На микроуровне типичные математические модели представлены дифференциальными уравнениями в частных производных вместе с краевыми условиями.
К этим моделям, называемым распределенными, относятся многиеуравнения математической физики. Объектами исследования здесь являютсяполя физических величин, что требуется при анализе прочности строительныхсооружений или машиностроительных деталей, исследовании процессов в жидких средах, моделировании концентраций и потоков частиц в электронных приборах и т. п.Число совместно исследуемых различных сред (число деталей, слоев материала, фаз агрегатного состояния) в практически используемых моделях микроуровня не может быть большим ввиду сложностей вычислительного характера.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
