tanenbaum_seti_all.pages (525408), страница 10
Текст из файла (страница 10)
1.7. Связь хостов и подсети а ЛВС Сетевое оборудование 43 Следует также сделать замечание по поводу термина «подсеть» (зпЬпег). Изначально его единственным значением являлся набор маршрутизаторов 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 «подсеть». К сожаленшо, 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. Большинство глобальных сетей содержат большое количество кабелей или телефонных линий, соеднняюзцих пару маршрутизаторов. Если какие-либо два маршрутизатора не связаны линией связи напрямую, то опи должны общаться при помощи других маршрутизаторов. Когда пакет посылается от одного маршрутизатора другому через несколько промежуточных маршрутизаторов, оп получается каждым промежуточным маршрутизатором целиком, хранится на нем, пока требуемая линия связи нс освободится, а затем псресыластся дальше.
Подсеть, работающая по такому пришп1пу, называется подсетью с промежуточным хранением (згоге-апт1-Еогтуагт!) или подсетью с коммутацией пакетов !Рас1сетвцч!с!тек!). Почти у всех глобальных сетей (кроме использукзших спутники связи) есть подсети с промежуточным хранением. Небольшис пакеты фиксированного размера часто называют ячейками (се!1). О принципе организапии сетей с коммутацией пакетов стоит сказать ешс несколько слов, поскольку опи используются очень широко. В общем случае, когда у процесса какого-нибудь хоста появляется сообщение, которос он собирается отправить процессу другого хоста, первым делом отпранляюший хост разбивает последовательность на пакеты, каждый нз которых имеет свой порядковый номер.
Пакеты один за лруги»1 направляются в линию связи и по отдельности передаготся по сети. Принимаюший хост собирает пакеты в исходное сообщение и передает процессу. Продвиженис потока пакетов наглядно показано на рис. 1.8. Маршрутизатор Подсеть процесс Маршрутизатор С припал ппоцесс решение переслать пакеты в точку Е, а не в точку 0 Рио. З.в.
Поток пакетов от отправллащего процесса к принимающему На рисунке внлпо, что все пакеты следуют по пути АСЕ, а не АВ!)Е 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 них мы изучим в главе 5. Не все глобальпыс сети используют коммутацию пакетов. Второй возможностью соединить маршрутизаторы глобальной сети является радиосвязь с использованием спутников. Кажлый маршрутизатор снабжается антенной, при помощи которой он может принимать и посылать сигнал. Все маршрутизаторы могут принимать сигналы со спутника, а в некоторых случаях онн 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 (Сцй!!е! шо Магсош) продемонстрировал тслсграфную связь между кораблем и берегам при помощи азбуки Морзе, состоящей из точек и тире, что весьма похоже на двоичный код. Сегодняшние цифровыс радиосистемы обладают более высокой производительностью, однако в их основе лежит та же идея. В первом приближении беспроводные сети можно разбить на следующие три категории: + взаимодействующие системы; + бсспроводные ЛВС (!.АХ); + беспроводные глобальные сети (%АХ). Под взаимолействующими системами понимается прежде всего связывание между собой компонентов компьютера с использованием радиоволн малого ралиуса 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 па маркировку разъемов и подробныс руководства по эксплуатации? Недаром же болыцннство фирм, торгующих компьютерами, прсдлагают услуги технической службы, заключающиеся только лишь в соединении компонентов системы.
Несколько компаний одна за другой пришли к идее создания беспроводной системы В!пегоогп, предназначенной лля того, чтобы избавить компоненты компьютера от кабелей и разъемов. Кроме стандартных устройств, с помощью В!цегоогп можно нолключать к компьютеру цифровыс камеры, гарнитуры, сканеры и др. То есть теперь практически любые цифровые устройства, располагающиеся недалеко от системного блока, можно соединить с ним беспроволной сетью. Никаких проводов, никаких разъемов, никаких драйверов. Нужно просто принести устройство, вклю- Сетевое оборудование 46 чить его, и оно будет работать. Для многих начинающих пользователей такая простота — большой плюс. В простейшем случае взаимодсйствис внутри системы подчиняется принципу «главный — 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, опрелсляст моменты, в которые они могут «ве>цать», ограничивает время передачи, задаст диапазоны рабочих частот и т. д, Мы обсудим технологию В!цегооП> более подробно в главе 4. Следующим шагом в развитии этого направления стали беспроводные ЛВС (локальнь>е 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 нес, но если рабочие станции сети расположены достаточно близко, то обычно используют одноранговую конфигурация>. Бес»роводные сети все шире используются в бизнесе и для домашних целей, где прокладывать ЕтЬегпег нет никакого смысла, а также в старых зданиях, арендуемых под офисы, в кафетериях, в офисных центрах, конференц-залах н 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 беспр<>воднь>х сетей использустся в глобальных сетях. Примером может служить система сотовой связи, являющаяся на сахюм деле низкопроизводительной цифровой беспроводной сетью. Выделяют уже цслых три поколения сотовой связи. Первые сотовые сети бььш аналоговыми и предназначались только для псредачи речи. Второе поколение было уже цифровым, но ничего, кроме речи, передавать по-прежнему было нельзя. Наконец, нынешнее, третье поколение — цифровое, причем появилась возможность персдачи как голоса, так и других данных.
В некотором смысле, сотовые сети — это тс 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 или телефона исчисляется километрами, а не метрами. В главе 2 мы будем подробно обсуждать эти сети. Сейчас развиваются не только низко-, но и высокопроизводигельные глобальные беспроводные сети. Изначальная установка такова; необходимо организовать доступ в Интернет с нормальной скоростью, чтобы при этом не был залействован телефон. Такую услугу иногда называют локальной лшогоузловой системой Распределения. Мы изучим ее несколько позже. Она уже даже имеет свой стапПарт, 1ЕЕЕ 802.16, речь о котором пойдет в главе 4.
Почти все беспроводные сети в каком-то месте имеют шлюз, обеспечивак>- >ций связь с обычными компьютерными сетями, иначе просто невозможно было бы организовать, допустим, доступ в Интернет. Такие комбинации могут использоваться в самых разных видах и ситуациях. Скажем, ца рис. 1.9, а изобра- 46 Глава 1. Введение жен самолет, в котором несколько человек используют модемы и телефоны, установленные на спинках сидений, для связи с офисом, Каждый звонок производится независимо. Однако значительно эффективнее использовать летающую локальную сеть (рис.