Олифер В.Г., Олифер Н.А. - Компьютерные сети. Принципы, технологии, протоколы (4-ое изд.) - 2010 - обработка (953099), страница 18
Текст из файла (страница 18)
Как уже отмечалось, к этим частным задачам относятся: 0 определение потоков и соответствующих маршрутов; 0 фиксация маршрутов в конфигурационных параметрах и таблицах сетевых устройств; '«1 распознавание потоков и передача данных между интерфейсами одного устройства; С1 мультиплексирование/демультиплексирование потоков; 'ьз разделение среды передачи. Сведи множества возможных подходов к решению задв1н коммутации абонентов в сетях выделяют два основополагающих, к которым относят коммзтг)ии» кенаяов н коммутвци» накатов. Кзждый из этих двух подходов имеет свои достоинства и недостатки.
Существуют традиционные области применения каждой из техни«коммутации, например, телефонные сети строились и продолжают строиться с использованием техники коммутации каналов, з компьютерные сети в подавляющем большинстве основаны на технике коммутации пакетов. Техника ноымутации пакетов гораздо моложе своей конкурентки и пытается вытеснить ее из некоторых областей, например из телефонии (в форме интернет- или 1Р-телефонии), но этот спор пока не решен, и, скорее всего, две техники коммутации будут сосуществовать еще долгое время, дополняя друг друга. Тем не менее по долгосрочным прогнозам многих специалистов будущее принадлежит технике коммутации пакетов, как более гибкой и универсальной.
74 Глава 2. Общие принципы постровния свтей ПРИМЕР-АНАЛОГИЯ Поясним достаточно абстрактиое описание обобв<ениой модели коммутации на примере работы традиционной почтовой службы. Почта также ра<ютает с информационными потоками, которме в данном случае составляют почтовые отправления. Основным признаком почтового потока является карее получателя. Для упрощения будем рассматривать в качестве адреса только страну, например Индия, Норвегия, Россия, Бразилия и т.
д. Дополнительиым признаком потока может служить особое требование к надежиости или скорости доставки. Например, пометка «Ах<а» на почтовых отправлениях в Бразилию выделит из общего потока почты в Бразилию подпоток, который будет доставляться самолетом. Для каждого потока почтовая служба должна опре, <елить маршрут, который будет проходить через последовательность почтовых отделений, яэляюпшхся аиалогами коммутаторов.
В результате многолетней работы почтовой службы уже определены маршруты лля большинства адресов назначения. Иногда возникают новые маршруты, связанные с появлеиием новых возможностей — политических, транспортных, экономических. После выбора нов >го маршрута нужно оповестить о нем сеть почтовых отделений. Как видно, эти действия очеиь и поминают работу телекоммуникационной сети. Информация о выбранных маршрутах следования почты представлена в каждом почтовом отделении в виде таблицы, в которой задано соответствие меэду страной назначения и следующим почтовым отделением.
Например, в почтовом отделении горо та Саратова все письма, адресованные в Индию, направляются в почтовое отделение Ашхабада, а пи< ьма, адресованные в Норвегию, — в почтовое отделение Санкт-Петербурга. Такая таблица направлений доставки почты является прямой аналогией таблицы коммутации коммуникационной сети. Каждое почтовое отделение работает подобно коммутатору. Все поступающие от абонентов и других почтовых отделений почтовые отправления сортиру ются, то есть происходит распознавание потоков.
После этого почтовые отправления, прииадлежащи . одному «потоку», упаковываются в мешок, для которого в соответствии с таблицей направлений < пределяется следующее по маршруту почтовое отделение. Выводы Для того чтобы пользователь сети получил возможность доступа к ресурсам «чужих» компьютеров, таких как диски, принтеры, плоттеры, необходимо дополнить всв компьютеры сети специальными средотвами.
В каждом компьютврв функции пврвдечи данных в линию связи выполняют совместно аппаратный модуль, называемый сетевым адаптвром или сетевой интерфейсной картой, и управляющая программа — драйвер, Задачи более высокого уровня — формирование запросов к ресурсам и их выполнвиив — рвшвют ооотввтстввино кпиеитскив и сврвврныв модули ОС. Дзжв в простейшей сети, состоящей иэ двух компьютеров, возникают проблемы физической пврвдачи сигналов по линиям связи: кодирование и модуляция, синхронизация передающего и принимающего устройств, контроль коррвктности переда нных данных.
Важными харвкгериотиками, саязаиными с передачей графика через физические каналы, являются: предложенная нагрузка, скорость передачи данных, пропуокнвя способность, емкость канала связи, полоса пропускания. При овязывании в сеть более двух компьютеров возникают проблвмы выбора топологии (полносвяэной, звезды, кольца, общей шины, иврархичвского дерева, произвольной); способа адрвсации (плоского или иерархического, числового или символьного); способа разделения линий овяэи и механизма коммутации. В нвполносвязиых свтях соединение пользователей осуществляется путем коммутации через сеть транзитных узлов. При этом должны быть решены следующие задачи; определение потоков данных и маршрутов для них, продвижение данных в каждом транзитном узле, мультиплексирование и двмультиплексирование потоков.
Среди множества возможных подходов к решению щцачи коммутации выделяют два основополагающих — коммутацию каналов и пакетов. Вопросы и задания Вопросы и задания 1. С какими ресурсами компьютера могут совместно работать несколько пользователей сети? Приведите примеры, когда у пользователеи возникает необходимость разделять процессор? 2. Какие из перечисленных понятий могут быть определены как янабор информационных сообщений определенного формата, которыми о5мениваются два устройства или две программы, а также алгоритм обмена этими сообщениямигч а) порт; б) протокол; в) логический интерфейс; г) физический интерфейс. 3. Опишите роль буферизации данных в процедург доступа приложения, выполняемого на одном компьютере сети, к периферийному уст)юйству другого компьютера.
Сколько раз данные буферизуются при этом7 Какой размер должен иметь буфер в каждом из таких случаев? 4. Что из перечисленного можно считать одним из возможных определений понятия «веб-серверел а) распределенная программа; 6) часть веб-службы; в) клиентская часть распределенного сетевого приложения; г) браузер; д) локальное приложение; е) клиентская часть централизованного сетевоп приложения; ж) серверная часть распределенного сетевого пг иложения; з) компьютер. 5. Приведите примеры сетевых служб. Какие из нцх ориентированы на администратора сети? Какие из них обычно входят в состав сетепой ОС7 6, Какие из перечисленных терминов в некотором контексте могут использоваться как синонимы: а) емкость канала связи; б) скорость передачи данных; в) полоса пропускания канала связи; г) пропускная способность канала связи.
7. Какие соображения следует учитывать при выборе топологии сети? Приведите лостоинства и недостатки каждой из типовых топ >логнй. 8. К какому типу относится каждый из восьми вариантов топологии на рис. 2.9. Для определенности рассматривайте приведенные варианты топологии построчно сверху вниз, слева направо. 9. Каким типом адреса снабжают посылаемые даьные, когда хотят, чтобы они были доставлены всем узлам сети: а) пш111саэц б) апусэзц в) Ьгоас1сээц г) ип!саэп 10.
В соответствии с классификацией адресов, используемых в компьютерных сетях, существуют символьные, числовые адреса, пло< кие, иерархические, индивидуальные, групповые и широковещательные адреса, а также адреса групповой рассылки. Как Глава 2. Общие принципы построения сетей бы вы классифицировали в приведенных терминах обычный почтовый адрес? Какой тип сетевого протокола соответствует процедуре определения адреса по почтовому индексу? 11.
В чем состоит и как решается задача маршрутизации? 12. Работа почтового отделения во многом аналогична работе коммутатора компьютерной сети. Какие процедуры обработки почтовых отправлений соответствуют мультиплексированию? Демультиплексированию? Как создается и какую информацию содержит втаблица маршрутизацииь почтового отделения? Какой атрибут информационного потока может служить аналогом пометки «АВИА» на почтовом конверте? 13. Опишите два основных подхода к организации совместного использования передающей среды несколькими передатчиками. 14. Приведите аргументы за и против использования разделяемой среды в ЕАХ и ЪгАХ. ГЛАВА 3 Коммутация каналов и пакетов В этой глазе продолжается исследование общих принциооз коммутации з телекоммуникационных сетях. Мы детально изучим и сравним деа основных типа коммутации — коммутацию каналов и коммутацию пакетов.
Исторически коммутация каналов появилась намного раньше коммутации пакетов и ведет свое происхождение от первых телефонных сетей. Невозможность динамического перераспределения пропускной способности физического канала является принципиальным ограничением сети с коммутацией каналов. Принцип коммутации пакетов был изобретен разработчиками компьютерных сетей. При коммутации пакетов учитываются оообенности компьютерного графика, поэтому данный способ коммутации язляется более эффективным для компьютерных сетей по сравнению с традиционным методом коммутации каналов, применяющимся з телефонных сетях.