Добавлен: 10.11.2023
Просмотров: 364
Скачиваний: 10
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
Содержание 1. Введение………………………………………………………………………...22. Сетевые адаптеры………………………………………………………………32.1. Установка параметров адаптеров…………………………………………...42.2. Конфигурирование сетевых адаптеров……………………………………..43. Повторители и концентраторы………………………………...……………...64. Мосты и коммутаторы…………………………………………………………85. Маршрутизаторы………………………………………………….…………...106. Кабельная система…………………………………………………………….117. Заключение………………………………………………………….………….138. Список литературы………………………………………………….…………149. Приложение………………………………………………………………….....15 1.ВВЕДЕНИЕ На сегодняшний день в мире существует более 130 миллионов ПК, и более 80% из них объединены в различные информационно-вычислительные сети, от малых локальных сетей в офисах, до глобальных сетей типа Интернет. Благодаря вычислительным сетям мы получили возможность одновременного использования программ и баз данных (БД) несколькими пользователями. Но чтобы соединить несколько ПК в одну сеть требуется специальное сетевое оборудование. 2. СЕТЕВЫЕ АДАПТЕРЫ Сетевой адаптер (Network Interface Card, NIC) – это периферийное устройство ПК, непосредственно взаимодействующее со средой передачи данных, которая прямо или через другое коммуникационное оборудование связывает его с другими ПК. Это устройство решает задачи надежного обмена двоичными данными, представленными соответствующими электромагнитными сигналами, по внешним линиям связи. Как и любой контроллер ПК, сетевой адаптер работает под управлением драйвера ОС и распределение функций между сетевым адаптером и драйвером может изменяться от реализации к реализации. Сетевой адаптер обычно выполняет следующие функции: Оформление передаваемой информации в виде кадра определенного формата. Кадр включает в себя несколько служебных полей, среди которых имеется адрес ПК назначения и контрольная сумма кадра, по которой сетевой адаптер станции назначения делает вывод о корректности доставленной по сети информации. Получение доступа к среде передачи данных. В локальных сетях в основном применяются, разделяемые между группой ПК, каналы связи (общая шина, кольцо), доступ к которым предоставляется по специальному алгоритму (наиболее часто применяется метод случайного доступа или метод с передачей маркера доступа по кольцу).
Кодирование последовательности бит кадра последовательностью электрических сигналов при передаче данных и декодирование при их приеме. Преобразование информации из параллельной формы в последовательную и обратно. Синхронизация битов, байтов и кадров. Для устойчивого приема передаваемой информации необходимо поддержание постоянного синхронизма приемника и передатчика информации. Сетевой адаптер использует для решения этой задачи специальные методы кодирования, не использующие дополнительной шины с тактовыми синхросигналами. Сетевые адаптеры различаются по типу и разрядности используемой в компьютере внутренней шины данных – ISA, EISA, PCI, MCA. Сетевые адаптеры различаются также по типу принятой в сети сетевой технологии – Ethernet, Token Ring, FDDI и т.п. Как правило, конкретная модель сетевого адаптера работает по определенной сетевой технологии. В связи с тем, что для каждой технологии сейчас имеется возможность использования различных сред передачи данных, сетевой адаптер может поддерживать как одну, так и одновременно несколько сред. В случае, когда сетевой адаптер поддерживает только одну среду передачи данных, а необходимо использовать другую, применяются трансиверы и конверторы. Трансивер (приемопередатчик, transmitter+receiver) – это часть сетевого адаптера, его оконечное устройство, выходящее на кабель. Вместо подбора подходящего трансивера можно использовать конвертор, который может согласовать выход приемопередатчика, предназначенного для одной среды, с другой средой передачи данных. 2.1. Установка параметров адаптеров До этого этапа организации сети вы должны:
Большинство программ инсталляции адаптера позволяют выполнить диагностику платы и установить параметры адаптера, обеспечивающие его работу без конфликтов с другими устройствами. Подробную информацию Вы сможете найти в описании используемых адаптеров.Обычно в процессе инсталляции требуется принять решение о номере используемого адаптером аппаратного прерывания (IRQ) и базовом адресе портов ввода-вывода. В таблице приведены значения этих параметров, обычно используемые различными устройствами.
Рис.1. Сетевой адаптер 3. ПОВТОРИТЕЛИ И КОНЦЕНТРАТОРЫ Для построения простейшей односегментной сети достаточно иметь сетевые адаптеры и кабель подходящего типа. Но даже в этом случае часто используются дополнительные устройства – повторители сигналов, позволяющие преодолеть ограничения на максимальную длину кабельного сегмента. Основная функция повторителя (repeater), как это следует из его названия – повторение сигналов, поступающих на один из его портов, на всех остальных портах (Ethernet) или на следующем в логическом кольце порте (Token Ring, FDDI) синхронно с сигналами-оригиналами. Повторитель улучшает электрические характеристики сигналов и их синхронность, и за счет этого появляется возможность увеличивать общую длину кабеля между самыми удаленными в сети станциями.
Каждый концентратор выполняет некоторую основную функцию, определенную в соответствующем протоколе той технологии, которую он поддерживает. Хотя, эта функция достаточно детально определена в стандарте технологии, при ее реализации концентраторы разных производителей могут отличаться такими деталями, как количество портов, поддержка нескольких типов кабелей и т. п. Кроме основной функции концентратор может выполнять некоторое количество дополнительных функций, которые либо в стандарте вообще не определены, либо являются факультативными. Многопортовый повторитель часто называют концентратором (hub, concentrator), что отражает тот факт, что данное устройство реализует не только функцию повторения сигналов, но и концентрирует в одном центральном устройстве функции объединения ПК в сеть. Практически во всех современных сетевых стандартах концентратор является необходимым элементом сети, соединяющим отдельные ПК в сеть. Отрезки кабеля, соединяющие два ПК или какие либо два других сетевых устройства называются физическими сегментам. Таким образом,концентраторы и повторители, которые используются для добавления новых физических сегментов, являются средством физической структуризации сети. Концентраторы образуют из отдельных физических отрезков кабеля общую среду передачи данных – логический сегмент. Логический сегмент также называют доменом коллизий, поскольку при попытке одновременной передачи данных любых двух ПК этого сегмента, хотя бы и принадлежащих разным физическим сегментам, возникает блокировка передающей среды. Следует особо подчеркнуть, что какую бы сложную структуру не образовывали концентраторы, например, путем иерархического соединения, все ПК, подключенные к ним, образуют единый логический сегмент, в котором любая пара взаимодействующих ПК полностью блокирует возможность обмена данными для других ПК. Появление устройств, централизующих соединения между отдельными сетевыми устройствами, потенциально позволяет улучшить управляемость сети и ее эксплуатационные характеристики (модифицируемость, ремонтопригодность и т.п.). При большом количестве концентраторов и других коммуникационных устройств в сети, постоянное наблюдение за состоянием многочисленных портов и изменением их параметров становится очень обременительным занятием, если оно должно выполняться с помощью локального подключения терминала. Поэтому большинство концентраторов, поддерживающих интеллектуальные дополнительные функции, могут управляться централизованно по сети с помощью популярного протокола управления SNMP (Simple Network Management Protocol) из стека TCP/IP.
Рис.2 Концентратор 4.МОСТЫ И КОММУТАТОРЫ Мост (bridge), а также его быстродействующий функциональный аналог – коммутатор (switching hub), делит общую среду передачи данных на логические сегменты. Логический сегмент образуется путем объединения нескольких физических сегментов (отрезков кабеля) с помощью одного или нескольких концентраторов. Каждый логический сегмент подключается к отдельному порту моста / коммутатора. При поступлении кадра на какой-либо из портов мост / коммутатор повторяет этот кадр, но не на всех портах, как это делает концентратор, а только на том порту, к которому подключен сегмент, содержащий компьютер-адресат. Мост и коммутатор - это функциональные близнецы. Оба эти устройства продвигают кадры на основании одних и тех же алгоритмов. Мосты и коммутаторы используют два типа алгоритмов: алгоритм прозрачного моста (transparent bridge), описанного в стандарте IEEE 802. ID, либо алгоритм моста с маршрутизацией от источника (source routing bridge)компании IBM для сетей Token Ring. Эти стандарты были разработаны задолго до появления первого коммутатора, поэтому в них используется термин «мост». Когда же на свет появилась первая промышленная модель коммутатора для технологии Ethernet, то она выполняла тот же алгоритм продвижения кадров IEEE 802.1D, который был с десяток лет отработан мостами локальных и глобальных сетей. Точно так же поступают и все современные коммутаторы. Коммутаторы, которые продвигают кадры протокола Token Ring, работают по алгоритму SourceRouting, характерному для мостов IBM. Основное отличие коммутатора от моста заключается в том, что мост обрабатывает кадры последовательно, а коммутатор - параллельно. Это обстоятельство связано с тем, что мосты появились в те времена, когда сеть делили на небольшое количество сегментов, а межсегментный трафик был небольшим. Сеть чаще всего делили на два сегмента, поэтому и термин был выбран соответствующий - мост. Для обработки потока данных со средней интенсивностью 1 Мбит/с мосту вполне хватало производительности одного процессорного блока. При изменении ситуации в конце 80-х - начале 90-х годов - появлении быстрых протоколов, производительных персональных компьютеров, мультимедийной информации, разделении сети на большое количество сегментов - классические мосты перестали справляться с работой. Обслуживание потоков кадров между теперь уже несколькими портами с помощью одного процессорного блока требовало значительного повышения быстродействия процессора, а это довольно дорогостоящее решение.
Кодирование последовательности бит кадра последовательностью электрических сигналов при передаче данных и декодирование при их приеме. Преобразование информации из параллельной формы в последовательную и обратно. Синхронизация битов, байтов и кадров. Для устойчивого приема передаваемой информации необходимо поддержание постоянного синхронизма приемника и передатчика информации. Сетевой адаптер использует для решения этой задачи специальные методы кодирования, не использующие дополнительной шины с тактовыми синхросигналами. Сетевые адаптеры различаются по типу и разрядности используемой в компьютере внутренней шины данных – ISA, EISA, PCI, MCA. Сетевые адаптеры различаются также по типу принятой в сети сетевой технологии – Ethernet, Token Ring, FDDI и т.п. Как правило, конкретная модель сетевого адаптера работает по определенной сетевой технологии. В связи с тем, что для каждой технологии сейчас имеется возможность использования различных сред передачи данных, сетевой адаптер может поддерживать как одну, так и одновременно несколько сред. В случае, когда сетевой адаптер поддерживает только одну среду передачи данных, а необходимо использовать другую, применяются трансиверы и конверторы. Трансивер (приемопередатчик, transmitter+receiver) – это часть сетевого адаптера, его оконечное устройство, выходящее на кабель. Вместо подбора подходящего трансивера можно использовать конвертор, который может согласовать выход приемопередатчика, предназначенного для одной среды, с другой средой передачи данных. 2.1. Установка параметров адаптеров До этого этапа организации сети вы должны:
-
установить хаб; -
установить сетевые адаптеры во все ПК; -
соединить сетевые адаптеры ваших компьютеров с хабом ENxxx; -
включить компьютеры и дождаться загрузки операционной системы.
-
программы для установки параметры адаптера; -
программы для диагностики адаптера; -
драйверы для различных сетевых ОС.
Большинство программ инсталляции адаптера позволяют выполнить диагностику платы и установить параметры адаптера, обеспечивающие его работу без конфликтов с другими устройствами. Подробную информацию Вы сможете найти в описании используемых адаптеров.Обычно в процессе инсталляции требуется принять решение о номере используемого адаптером аппаратного прерывания (IRQ) и базовом адресе портов ввода-вывода. В таблице приведены значения этих параметров, обычно используемые различными устройствами.
| Используемые адреса ввода-вывода и IRQ | ||
| Устройство | IRQ | Порт |
| Последовательные порты COM1, COM3 | 4 | 3F8/3E8 |
| Последовательные порты COM2, COM4 | 3 | 2F8/2E8 |
| Контроллер дисководов | 6 | 3F0 |
| Контроллер винчестера | 14 | 1F0 |
| Параллельный порт LPT1 | 7 | 378 |
| Параллельный порт LPT2 | 5 | 278 |
| Шинная мышь (Bus Mouse) | 3, 4 или 12 | 230 |
Каждый концентратор выполняет некоторую основную функцию, определенную в соответствующем протоколе той технологии, которую он поддерживает. Хотя, эта функция достаточно детально определена в стандарте технологии, при ее реализации концентраторы разных производителей могут отличаться такими деталями, как количество портов, поддержка нескольких типов кабелей и т. п. Кроме основной функции концентратор может выполнять некоторое количество дополнительных функций, которые либо в стандарте вообще не определены, либо являются факультативными. Многопортовый повторитель часто называют концентратором (hub, concentrator), что отражает тот факт, что данное устройство реализует не только функцию повторения сигналов, но и концентрирует в одном центральном устройстве функции объединения ПК в сеть. Практически во всех современных сетевых стандартах концентратор является необходимым элементом сети, соединяющим отдельные ПК в сеть. Отрезки кабеля, соединяющие два ПК или какие либо два других сетевых устройства называются физическими сегментам. Таким образом,концентраторы и повторители, которые используются для добавления новых физических сегментов, являются средством физической структуризации сети. Концентраторы образуют из отдельных физических отрезков кабеля общую среду передачи данных – логический сегмент. Логический сегмент также называют доменом коллизий, поскольку при попытке одновременной передачи данных любых двух ПК этого сегмента, хотя бы и принадлежащих разным физическим сегментам, возникает блокировка передающей среды. Следует особо подчеркнуть, что какую бы сложную структуру не образовывали концентраторы, например, путем иерархического соединения, все ПК, подключенные к ним, образуют единый логический сегмент, в котором любая пара взаимодействующих ПК полностью блокирует возможность обмена данными для других ПК. Появление устройств, централизующих соединения между отдельными сетевыми устройствами, потенциально позволяет улучшить управляемость сети и ее эксплуатационные характеристики (модифицируемость, ремонтопригодность и т.п.). При большом количестве концентраторов и других коммуникационных устройств в сети, постоянное наблюдение за состоянием многочисленных портов и изменением их параметров становится очень обременительным занятием, если оно должно выполняться с помощью локального подключения терминала. Поэтому большинство концентраторов, поддерживающих интеллектуальные дополнительные функции, могут управляться централизованно по сети с помощью популярного протокола управления SNMP (Simple Network Management Protocol) из стека TCP/IP.
Рис.2 Концентратор 4.МОСТЫ И КОММУТАТОРЫ Мост (bridge), а также его быстродействующий функциональный аналог – коммутатор (switching hub), делит общую среду передачи данных на логические сегменты. Логический сегмент образуется путем объединения нескольких физических сегментов (отрезков кабеля) с помощью одного или нескольких концентраторов. Каждый логический сегмент подключается к отдельному порту моста / коммутатора. При поступлении кадра на какой-либо из портов мост / коммутатор повторяет этот кадр, но не на всех портах, как это делает концентратор, а только на том порту, к которому подключен сегмент, содержащий компьютер-адресат. Мост и коммутатор - это функциональные близнецы. Оба эти устройства продвигают кадры на основании одних и тех же алгоритмов. Мосты и коммутаторы используют два типа алгоритмов: алгоритм прозрачного моста (transparent bridge), описанного в стандарте IEEE 802. ID, либо алгоритм моста с маршрутизацией от источника (source routing bridge)компании IBM для сетей Token Ring. Эти стандарты были разработаны задолго до появления первого коммутатора, поэтому в них используется термин «мост». Когда же на свет появилась первая промышленная модель коммутатора для технологии Ethernet, то она выполняла тот же алгоритм продвижения кадров IEEE 802.1D, который был с десяток лет отработан мостами локальных и глобальных сетей. Точно так же поступают и все современные коммутаторы. Коммутаторы, которые продвигают кадры протокола Token Ring, работают по алгоритму SourceRouting, характерному для мостов IBM. Основное отличие коммутатора от моста заключается в том, что мост обрабатывает кадры последовательно, а коммутатор - параллельно. Это обстоятельство связано с тем, что мосты появились в те времена, когда сеть делили на небольшое количество сегментов, а межсегментный трафик был небольшим. Сеть чаще всего делили на два сегмента, поэтому и термин был выбран соответствующий - мост. Для обработки потока данных со средней интенсивностью 1 Мбит/с мосту вполне хватало производительности одного процессорного блока. При изменении ситуации в конце 80-х - начале 90-х годов - появлении быстрых протоколов, производительных персональных компьютеров, мультимедийной информации, разделении сети на большое количество сегментов - классические мосты перестали справляться с работой. Обслуживание потоков кадров между теперь уже несколькими портами с помощью одного процессорного блока требовало значительного повышения быстродействия процессора, а это довольно дорогостоящее решение.