Medium transmisyjne

PODSTAWY SIECI
KOMPUTEROWYCH
SIECI KOMPUTEROWE – WIADOMOŚCI PODSTAWOWE
Sieć jest systemem komunikacji komputerów między sobą poprzez medium
transmisyjne z użyciem określonych protokołów komunikacyjnych.
Protokołem komunikacyjnym określa się zespół zasad i reguł
przekazywania komunikatów między komputerami – stacjami sieciowymi.
Medium transmisyjne jest to nośnik umożliwiający rozchodzenie się
informacji w postaci prądu elektrycznego, fali elektromagnetycznej, świetlnej,
akustycznej, itp.
KOMUNIKAT
Medium transmisyjne
ŹRÓDŁO
N
O
PRZEZNACZENIE
TOPOLOGIE SIECI KOMPUTEROWYCH




szynowa (bus)
pierścieniowa (ring)
gwiazdowa (star)
drzewiasta (tree)
Topologia szynowa (bus)
szyna
Topologia pierścieniowa (ring)
pierścień
Topologia gwiazdowa (star)
Hub
Topologia drzewiasta (tree)
METODY DOSTĘPU DO MEDIUM TRANSMISYJNEGO
1. Deterministyczne – określony czas oczekiwania na dostęp do
medium
2. Rywalizacyjne – niezdeterminowany czas oczekiwania na dostęp do
medium
 Przepytywanie – polling
1. Komputer główny zezwala na wysyłanie komunikatu ze stacji do
komputera głównego
2. Stacja bez zezwolenia nie wysyła żadnego komunikatu
3. Komputer główny kolejno odpytuje stacje
 Metoda wykrywania nośnej z detekcją kolizji -CSMA/CD
(Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection)
1. Każda stacja nasłuchuje medium
2. Stacja, która chce nadawać, sprawdza czy inne stacje nie nadają (brak
nośnej) i jeśli medium jest wolne rozpoczyna nadawanie (CSMA)
3. Jeśli dwie lub więcej stacji stwierdzi, że sieć jest wolna i zaczną
jednocześnie nadawać – spowodują kolizję. Stacje potrafią
rozpoznawać kolizję (CD) i wtedy przerywają nadawanie na określony,
najczęściej losowy czas. Po tym czasie każda ze stacji sprawdza czy
medium jest wolne i ponownie próbują nadać komunikat
Jest to metoda stosowana w najczęściej obecnie używanej sieci –
„Ethernet”. Opracowana w firmie Xerox przez Roberta Metcalfe’a a
latach 1973-1976. Obecnie większość sieci pracuje w oparciu o zasady
Ethernetu
Metoda wykrywania nośnej z detekcją kolizji - CSMA/CD
Algorytm
START
Czy
medium
jest
wolne
N
T
Wylosuj
opóźnienie
Wysyłaj
komunikat
Czy jest
kolizja
N
KONIEC
T
Przerwij
nadawanie
Metoda „Żetonu” (Token)
Algorytm
START
1. W sieci krąży żeton – specjalny, krótki
komunikat
2. Stacja, która odebrała żeton ma prawo
uzyskać dostęp do medium i wysyłać
komunikat z danymi
3. Po wysłaniu danych stacja przesyła
żeton do następnej stacji
Czy
odebrano
żeton
T
Wysyłaj
komunikat
adr=adr+1
Wysyłaj
żeton
KONIEC
N
MEDIA TRANSMISYJNE
Media transmisyjne możemy podzielić na dwie grupy:
1. Media kablowe
a)
kabel prosty
b)
skrętka nieekranowana / ekranowana
c)
kabel koncentryczny
d)
Światłowód
2. Media bezprzewodowe
a)
fale radiowe
b)
fale elektromagnetyczne w zakresie podczerwieni (IR – InfraRed)
c)
łącze satelitarne
Połączenia punkt-punkt na większe odległości
Zakłócenia
Nadajnik
Unad
Uodb
Odbiornik
Kabel jako linia długa
L
R
Uwe
R
L
C
L
R
C
C
Uwe
Uwy
f
f
graniczna
Pasmo przenoszenia
W= fg – fd
Uwy
Tłumienie
Sygnał oryginalny
Sygnał odchylony
+v
-v
Szumy - chaotyczny ruch elektronów wewnątrz żyły.
Prawo Shannona określa maksymalną przepływowość w bitach na sekundę.
S
P  W * log 2 (1  )
N
gdzie:
W – szerokość pasma kanału przesyłania,
S - poziom sygnału,
N - poziom szumu
Parametry przewodów transmisyjnych
Tłumienie - zmniejszenie się poziomu sygnału na drodze – określa się w
dB/100m. Powoduje zmniejszenie stosunku sygnału do szumu a co za tym idzie
przepływność.
Pojemność jednostkowa – pojemność określonego odcinka kabla żyły do
ekranu lub między żyłami.
Impedancja falowa - charakterystyczna wartość impedancji dla zjawisk
falowych w kablu. Zależy od konstrukcji kabla a nie od długości. Kable
współosiowe mają impedancję 50,75,93  a kable skrętkowe 100,150,300 .
Przesłuch NEXTokreślany w [dB].
przenikanie sygnału z żył sąsiednich do żyły badanej
Szum tła napięcie powstające w samym kablu, nie wprowadzone przez
nadajnik. Powodowane jest ruchem termicznym elektronów w miedzi oraz
wnikaniem zakłóceń zewnętrznych.
Kable współosiowe
Kable współosiowe stosowane w sieciach komputerowych:
 10 Base 5 – gruby kabel 10 mm. stosowany w sieci Ethernet;
Impedancja 50. Z obu stron zakończony terminatorami. Maksymalna
długość 500m. Obecnie nie jest używany.
 10 Base 2 – cienki 5 mm. kabel stosowany również w sieci Ethernet.
W dystrybucji występuje pod oznaczeniem RG 58. Maksymalna
długość 185 m.
 Kabel RG 62 – kabel stosowany w sieciach ARCNET w początkach lat
90.
Kabel skrętkowy
Wykonywany jest w postaci:
 skrętki nieekranowanej UTP
 skrętki ekranowanej folią FTP
 skrętki ekranowanej oplotem miedzianym STP
 skrętki ekranowanej folią i siatką SFTP
Spotykane skrętki komputerowe:
1. U/UTP – skrętka nieekranowana
2. F/UTP – skrętka foliowana
3. U/FTP – skrętka z każdą parą w osobnym ekranie z folii.
4. F/FTP – skrętka z każdą parą w osobnym ekranie z folii dodatkowo w
ekranie z folii
5. SF/UTP – skrętka ekranowana folią i siatką
6. S/FTP – skrętka z każdą parą foliowaną dodatkowo w ekranie z siatki
7. SF/FTP – skrętka z każdą parą foliowaną dodatkowo w ekranie z folii
i siatki
Kategorie i klasy skrętki komputerowej
Standard
ISO 11801
TIA/EIA 568A EN50173
Rodzaj
złącza
Zastosowanie
kat. 1
Klasa A
Realizacja usług telefonicznych
kat. 2
Klasa B
Okablowanie dla aplikacji głosowych i usług
terminalowych
Pasmo
do 100 kHz
do 1 MHz
kat. 3
Klasa C
RJ11
RJ12
RJ45
kat. 4
brak
RJ45
Protokoły ze średnią szybkością bitową, Ethernet do
16 Mbit/s
do 20 MHz
kat. 5/5e
Klasa D
RJ45
Protokoły z dużą szybkością bitową np. FastEthernet
100Base-TX, GigabitEthernet 1000Base-T
do 100 MHz
kat.6
Klasa E
RJ45
Protokoły z bardzo dużą szybkością bitową,
np. ATM622, GigabitEthernet 1000Base-T
do 250 MHz
kat. 6A
Klasa EA
RJ45
Protokoły z bardzo dużą szybkością bitową,
GigabitEthernet, 10-GigabitEthernet 10GBase-T
do 500 MHz
kat. 7
F
GG45,
TERA
kat. 7A
FA
GG45,
TERA
Protokoły ze średnią
szybkością bitową, Ethernet 10Base-T
do 16 MHz
Protokoły przyszłościowe, 10GBase-T, transmisja
wideo wysokiej jakości, współdzielenie aplikacyjne
kabla (3-play)
Protokoły przyszłościowe, 10GBase-T, pełne pasmo
CATV (862 MHz), współdzielenie aplikacyjne kabla
(3-play), ready for 40G, ready for 100G
do 600 MHz
do 1GHz
Światłowody
Mod światłowodu – określa rozkład pola i fizyczny kształt wiązki świetlnej.
W światłowodzie wielomodowym występują warunki do transmisji wielu
wiązek świetlnych, każda o odmiennej szybkości propagacji.
W światłowodzie jedomodowym o średnicy kilku mikronów – porównywalną z
długością fali jest prowadzona tylko jedna monochromatyczna wiązka co
minimalizuje dyspersje.
Dyspersja –określa przydatność światłowodu do transmisji na duże odległości.
Powoduje ona zniekształcenie na wyjściu światłowodu w skutek różnego czasu
dotarcia poszczególnych promieni do odbiornika.
Typy światłowodów:
- jednomodowe
- wielomodowe
Generacja światłowodów
1.
850 nm wielomodowy (1972) o skokowym gradiencie 4dB/km 50
Mb/s/km
2.
1300 nm jednomodowy (1987) 0,4 dB/km
3.
1550 nm 0,16 dB/km do 200 km
4.
SOLITONY 360 Tb/s/km = 10 Gb/s – 36000km
Łączenie światłowodów
- połączenia trwałe – zwane spawami polegają na miejscowym
roztopieniu włókna w łuku elektrycznym dają niższe tłumienie 0,1 dB na
spaw.
- połączenia rozłączne – do krosowania w sieciach w postaci krótkich
odcinków zakończone są złączkami patchcordami.
Stosowane są połączenia samocentrujące lub soczewkowe.
Protokoły komunikacyjne – zespół metod (reguł, konwencji)
postępowania, które określają jak stacje komunikują się między sobą.
Problem standardu (normy), który powinien być przyjęty przez
wszystkie firmy dla umożliwienia wymiany informacji przez systemy
różnych producentów między sobą.
Opracowaniem takiego standardu zajęła się ISO (International
Standard Organization).
Model OSI/ISO (Open System Interconnection) system otwarty opracowano zespół protokołów, aby można było ustandaryzować
zarówno sprzęt jak i oprogramowanie.
NAZWA
7
6
5
4
3
2
1
ZADANIA
Aplikacji
Tworzy interface obsługujący użytkownika
dostarcza standardowe usługi aplikacji np.
pocztę E-mail
Prezentacji
Określa niezależny od architektury format
przesyłania danych, dokonuje konwersji
danych
Sesji
Nadzoruje połączenie dialogowe między
systemami (użytkownikami) powiadamia o
błędach niższych warstw
Transportowa
Zarządza połączeniami warstwy sieciowej,
zapewnia niezawodność przepływu
strumienia danych, kontroluje sekwencje
pakietów, rozpoznaje dublety timeout’y itp.
Sieciowa
Tworzy pakiety, wybiera trasę dla pakietów,
adresuje sieci, dokonuje fragmentacji i
defragmentacji informacji
Łącza danych
Fizyczna
Definiuje reguły przesyłania i otrzymywania
informacji, tworzy ramki, nadzoruje przepływ
w warstwie fizycznej
Łączy narzędzia i urządzenia sieciowe,
definiuje komponenty elektryczne i
mechaniczne oraz sygnały elektryczne w
medium
Technologia Token – Ring
Fizycznie sieć jest gwiazdą zbiegającą się w MAU (Multistation Access
Unit). Jako medium wykorzystano skrętkę (UTP 4-parową kat. 3 dla
prędkości 4Mb/s i kat. 4 dla 16Mb/s).
Funkcjonowanie sieci Token – Ring:
 krąży token;
 token zamieniony na ramkę z danymi;
 po odebraniu ramka jest odsyłana do nadawcy w celu sprawdzenia
poprawności (jest to dodatkowe zabezpieczenie sieci na wypadek
przekłamań);
 nadawca zmienia ją na token.
Budowa ramki z danymi i ramki tokena
1
1
1
6
6
Start
Sterowanie
Sterowanie
Adres stacji
Adres stacji
Delemiter
dostępem
ramką
odbiorczej
nadawczej
Dane
4
1
1
FCS
End
Stan
Delemiter
ramki
Token
Start
Delemiter
Sterowanie
dostępem
End
Delemiter
Start Delimiter – alarmuje każdą stację o nadejściu tokena
Sterowanie dostępem zawiera: 3 bity priorytet ramki, 1 bit token,1 bit
monitor, 3 bity rezerwowe
Sterowanie ramką – czy ramka zawiera dane, czy rozkazy
FCS – suma kontrolna
End Determiter – zakańcza ramkę i sygnalizuje ewentualne błędy
W sieci Token Rong jedna ze stacji pełni rolę monitora aktywnego,
który:
-
synchronizuje czas w sieci;
-
usuwa błędne krążące ramki;
-
generuje nowy token.
Technologia Ethernet
1.
Ethernet i IEEE 802.3 sieć LAN pracująca z prędkością 10 Mb/s
2.
Ethernet 100 Mb/s tzw. Fast Ethernet
3.
Ethernet 1000 Mb/s tzw. Gigabit Ethernet (opracowany w latach 19961998)
Podstawowa ramka IEEE 802.3
7
1
Preambuła
SOF
6
6
Adres stacji
Adres stacji
odbiorczej
nadawczej
2
Długość
46-1500
Dane
4
FCS
Preambuła – służy do zsynchronizowania nadajnika i odbiornika, zawiera
7 bajtów AA (10101010)
SOF – Start ramki (10101011) Start Of Frame
Adres stacji – jest 6 bajtowy. Jest nadzorowany przez IEEE. Każdy
producent dostał 3 bajtowy kod np.: SIN 08:00:20 i przy
w produkcji każda karta otrzymuje 3 bajtowy
niepowtarzalny numer fabryczny. Nie ma dwóch kart o
identycznym numerze. Nie można go również zmienić.
Adres FF:FF:FF:FF:FF:FF jest adresem rozgłoszeniowym.
FCS – suma kontrolna ramki informująca adresata, że nie nastąpiło
przekłamanie transmisji.
Stacja, która chce nadawać wysyła swoje żądanie do huba, jeśli jest cisza, to
hub natychmiast to żądanie akceptuje, a stacja rozpoczyna transmisję, jeśli
są zgłoszenia z wielu stacji, to hub zezwala na nadawanie stacji, której
transmisja ma największy priorytet (np. videotransmisja).
Gigabit Ethernet
Jest rozszerzeniem standardu Ethernet i Fast Ethernet. Zakłada przepływność
1000 Mb/s (1 Gb/s) i kompatybilność z urządzeniami poprzednich generacji.
Korzysta z tej samej metody dostępu, tych samych formatów ramek. Jako
medium stosuje światłowód lub skrętkę miedzianą (4 pary żył). Konkuruje z
innymi bardzo szybkimi sieciami np.: ATM będąc rozwiązaniem tańszym.
Ramka sieci Ethernet 1Gb/s z rozszerzeniem
Carrier Extension
Preambuła
SFD
DA
SA
Typ/Długość
Dane
FCS Rozszerzenie
min 64 bajty
min 512 bajtów
Czas trwania z Carrier Extension
Zasięg sieci Ethernet zależy:
- od tłumienia medium,
- zdolności wykrycia kolizji.
Minimalny rozmiar ramki:
64 bajty=512 bitów
Minimalny czas transmisji:
- 51,2 μs przy 10 Mb/s
- 5,12 μs przy 100 Mb/s
- 0,512 μs przy 1 Gb/s
Minimalny czas dla wykrycia kolizji:
- 25,6 μs przy 10 Mb/s
- 2,56 μs przy 100 Mb/s
- 0,256 μs przy 1 Gb/s
Czas propagacji sygnału w medium:
- kabel – 0,6 μs/100m
- repeater
I klasa 0,7 μs (analog – cyfra – analog)
II klasa 0,46 μs (analog – analog)
Zasada 5-4-3 w sieci współdzielonej (opartej na koncentratorze)
- 5 segmentów
- 4 repeatery
- 3 segmenty ze stacjami (max 1024 stacje)
Zasięgi dla 10 Mb/s
- 5x500m dla 10Base 5
- 5x185m dla 10Base2
- 5x100m dla 10BaseT
Zasięgi dla 100 Mb/s
- 205m (2*100m+5) 2 repeatery 100BaseT
Wydłużenie minimalnej długości ramki dla 1 Gb/s do 4096 bitów + 4,094μs.
Czas do wykrycia kolizji 2 μs.
Zasięg dla 1 Gb/s
200m (1 repeater)
Ramka sieci Ethernet 10Gb/s
Preambuła
SFD
DA
SA
Typ/Długość
min 64 bajty
Ethernet 10 Gb/s
 likwidacja CSMA/CD
 powrót do tradycyjnej ramki
 tylko medium światłowodowe
SFD – Start of Frame Delimiter
FCS – Frame Check Sequence
SA – adres nadawcy
DA – adres odbiorcy
Dane
FCS
Urządzenia aktywne w sieciach lokalnych
Urządzenia przetwarzające i sprzęgające:
Urządzenia można podzielić na aktywne (wymagające zasilania obrabiają sygnał) i pasywne (bez zasilania).
Urządzenia przetwarzające – biorą udział bądź w wytwarzaniu, bądź
pobieraniu danych (np. serwery i stacje robocze użytkowników).
Urządzenia sprzęgające – przekazywanie informacji z jednych do
drugich rodzajów sieci (np. mosty translacyjne).
Serwery
Podstawowe zadania realizowane przez serwer to:
 zarządzanie siecią za pomocą sieciowego systemu operacyjnego
uruchamianego na serwerze,
 przechowywanie zasobów użytkowników: danych i programów,
 kontrola dostępu użytkowników (zapewnienie bezpieczeństwa w
sieci),
 monitorowanie zdarzeń w sieci,
 ochrona danych w przypadku awarii (administrator powinien zadbać
o kopie zapasowe danych np. serwer może ulec zepsuciu).
Rodzaje serwerów
Serwer komunikacyjny – zarządza połączeniami między węzłami sieci lub między węzłem
sieci a superkomputerem. Obsługuje on użytkowników sieci np. pragnących skorzystać z
usług superkomputera: kontroluje dostęp.
Serwer aplikacji – udostępnia swoją moc obliczeniową. Wykonywane aplikacje są
realizowane całkowicie na serwerze, np. obliczenia naukowe lub na serwerze wykonywana
jest jedynie część aplikacji. Pozostała część wykonywana jest na stacji użytkownika w
systemie klient-serwer. (Obsługa specjalnego oprogramowania, służącego obsłudze
określonych zadań, np. serwer obsługi stron WWW).
Serwer drukowania – odbiera przesyłane przez użytkowników zadania do drukowania,
gromadzi je w tzw. buforze (tworzy kolejki wydruku), kontroluje prace drukarek rozsyłając
do nich dane do druku. Może to być aplikacja na serwerze plików lub samodzielny serwer.
Serwerem drukowania określa się także urządzenia umożliwiające przyłączenie drukarki lub
drukarek bezpośrednio do sieci ale urządzenia te nie zarządzają kolejkami muszą korzystać
z prawdziwych serwerów druku.
Serwer poczty elektronicznej – zarządza obiegiem przesyłek i skrzynek pocztowych
użytkowników. Współpracuje z oprogramowaniem użytkownika (klient poczty elektronicznej)
w celu wysyłania i odbioru listów elektronicznych (pracuje ciągle 24-godz./dobę).
Urządzenia sprzęgające
Przegląd urządzeń aktywnych tylko dla sieci lokalnych:
- regenerator (repeater)
- most (bridge)
Regenerator - urządzenie do wzmacniania sygnałów sieci. Działa w
warstwie fizycznej ISO/OSI. Nie analizuje ramek w medium, wzmacnia
jedynie sygnał elektryczny.
Sygnał w sieci A jest tylko wzmocniony i przesłany do sieci B i odwrotnie.
Jeśli w sieci A powstaje kolizja to jest ona przenoszona przez repeater
również do sieci B.
Obydwie sieci (A i B) połączone repeaterem tworzą domenę kolizyjną.
Repeatery pierwszego rodzaju odbierają sygnał z sieci A, zamieniają go
na postać cyfrową (binarną), wzmacniają go i w takiej postaci przesyłają
do sieci B.
Repeatery drugiego rodzaju wzmacniają sygnał analogowy (nie dokonują
konwersji do postaci cyfrowej) i przesyłają do sieci B (zaletą jest
mniejszy czas między przesyłaniem komunikatów).
Repeater pierwszego rodzaju - 0,7 ns straty
Repeater drugiego rodzaju - 0,4 ns straty
Most (Bridge) jest urządzeniem wykorzystywanym w połączeniach
między sieciami lokalnymi (LAN). Działa w warstwie łącza danych
modelu ISO/OSI.
Sygnał z sieci A jest zamieniany na ramkę i wprowadzany do sieci B i na
odwrót. Cechą mostu jest połączenie sieci w sposób selektywny. Jeśli
PC1 w sieci A wysyła ramkę do np. PC2 w sieci B, to ramka dociera do
bridga, tam jest otwierana i sprawdzana czy ma być wysłana do sieci B
czy też do innej stacji w sieci A. Jeśli nie przeniknie do B nie spowoduje
kolizji.
Bridge rozdziela sieci i ogranicza w ten sposób możliwość wystąpienia
kolizji. Mogą być wysyłane 2 ramki w tym samym czasie. Ramki lokalne
pierwszej sieci nie zakłócają przesyłania ramek drugiej sieci.
Koncentrator (to wieloportowy repeater – popularnie zwany hub). Połączenia
do koncentratora realizowane są kablem skrętkowym (stacje robocze
dołączane są do wejść RJ45).
W standardzie Ethernet / Fast Ethertnet jedna para przesyła dane od karty
sieciowej do koncentratora, a druga w kierunku przeciwnym. Na kablach
połączeniowych nie występują kolizje. Domena kolizyjna jest wewnątrz
koncentratora. Pod względem logicznym jest to sieć o charakterze szynowym
(topologia szynowa BUS – fizycznie jednak jest to gwiazda).
Powiększanie obszarów sieci z zastosowaniem repeatera
Obecnie klasyczne repeatery praktycznie nie są już stosowane, ich rolę przejęły
koncentratory (zwane wieloportowymi wzmacniaczami).
W sieci, maksymalnie może być 5 segmentów połączonych przez 4 koncentratory.
Hierarchiczne połączenia koncentratorów
Do dwóch koncentratorów można podłączyć koncentratory niższego rzędu i do
nich dopiero komputery. Cała sieć stanowi jedną domenę kolizyjną. Dla
zapewnienia bezkolizyjnego działania sieci rozsyłanie informacji musi przebiegać
bardzo szybko.
Pojedynczy koncentrator umożliwia budowę sieci o promieniu 100 m. Wszystkie
ramki rozsyłane są po całej sieci. Po przekroczeniu określonej liczby komputerów
taka sieć staje się niewygodna.
Przełącznik - koncentrator przełączający (switch) jest w istocie wieloportowym
mostem. Przełącznik separuje każde wejście pod kątem przesyłanej informacji.
Każdy port pamięta adresy karty, która jest do niego podłączona i gdy z innego
portu dostanie ramkę, kieruje ją bezpośrednio do określonego portu.
Każdy port jest przesyłany do 1 lub wielu stacji roboczych. Przełącznik odbiera
ramki i przekazuje je do portu, do którego podłączona jest karta sieciowa o
adresie odbiorcy.
Zwiększanie przepustowości sieci za pomocą przełącznika
Przełącznik komutując ramki nie dopuszcza do kolizji między nimi.
Zastosowanie przełącznika zmniejsza rozmiar domeny kolizyjnej, czyli
prawdopodobieństwo wystąpienia kolizji. Zmniejszona liczba kolizji zapewnia
większą przepustowość.
Przełącznik po otrzymaniu analizuje ramkę, zagląda do pola adresu odbiorcy i
kieruje ramkę do określonego portu. Przełącznik zna adresy fizyczne (MAC)
wszystkich komputerów podłączonych do niego (tzw. tablica przyporządkowań).
Jak dokonać przyporządkowania?
- ręcznie,
- automatycznie.
W każdej ramce jest adres stacji nadawczej i adres stacji odbiorczej,
przełącznik analizując przesyłane przez niego ramki, odczytuje te adresy i
automatycznie przyporządkowuje adres do określonego portu. Wysyła
ramki do wszystkich portów i łączy je ze sobą.
Gdy zastosujemy przełączanie ramek (przełącznik) zamiast ich
współdzielenia (koncentrator) zlikwidowane zostaną kolizje. Prędkość sieci
wzrośnie. Zniknie problem wykrywania kolizji. Nie ma też ograniczeń na
czas przebiegu ramki w sieci. Jedyny problem to tłumienie medium
transmisyjnego.
Sieci wirtualne VLAN
VLAN zawiera tylko przełączniki. Każda ramka wędruje poprzez kolejne
przełączniki zanim dotrze do adresata. W sieci takiej nie ma kolizji. Z
poszczególnych przełączników grupuje się porty tworzące niezależną sieć.
W każdej stworzonej w ten sposób sieci poszczególne stacje widzą się
bez przeszkód. Między sieciami nie ma możliwości realizacji połączeń,
nawet jeśli porty znajdują się w tym samym przełączniku. Poszczególne
VLANY są całkowicie odseparowane. Aby móc logicznie połączyć tak
powstałe VLANY należy użyć urządzeń sieciowych zwanych routerami.
Klasyczna ramka nie ma pola z numerem sieci wirtualnej. Połączenia
między switchami muszą być wykonywane w technologii przynajmniej
Fast Ethernet. Adresowanie musi być realizowane ręcznie przez
administratora.
Zadania LAN:
 Współdzielenie zasobów fizycznych – pamięci masowych,
drukarek, urządzeń łączności itp. (mogą z nich korzystać
wszyscy użytkownicy sieci).
 Współdzielenie zasobów logicznych (plików) między wielu
użytkowników (programy uruchamiane są z serwera, istnieje
jedna baza danych, a nie wiele lokalnych).
 Komunikacja między użytkownikami sieci oraz ich programami
(np. poczta elektroniczna).
SIECIOWE SYSTEMY OPERACYJNE
Architektury sieci:
 HOST - TERMINAL
 PEER TO PEER
 KLIENT - SERWER
HOST-TERMINAL
Jeden komputer typu host udostępniany wielu użytkownikom
Idea: użytkownicy posiadają nieinteligentne terminale, wszelkie
działania wykonywane są na komputerze hosta.
a) podział pamięci RAM między użytkowników
b) podział zasobów dyskowych między użytkowników
c) jeden procesor dla wszystkich użytkowników
np. system UNIX
PEER TO PEER
W sieciach tego typu nie ma sieci nadrzędnej. Każdy użytkownik ma
prawo do udostępniania w sieci swoich zasobów (zasoby dyskowe:
katalogi, pliki czy urządzenia zewnętrzne, którymi dysponuje np.
drukarka).
Zaleta: łatwa konfiguracja systemu
Wady: rozproszenie zasobów dyskowych (możliwość utraty danych)
KLIENT-SERWER
Model pośredni między wyżej opisanymi. Serwer, do którego mają
dostęp inteligentne stacje robocze. Serwer służy do przechowywania
danych dyskowych, a aplikacje są uruchamiane na poszczególnych
stacjach roboczych klientów. Szybkość zależy od wydajności stacji
roboczej. Na stacji roboczej nie są przechowywane zasoby tylko na
serwerze. Tak więc to serwer udostępnia np. drukarkę.
Zaleta: zasoby zgromadzone są w jednym miejscu
Wady: dodatkowy system komputerowy (serwer), zatrudnienie
administratora sieci
SIECI LOKALNE A SIECI ROZLEGŁE
Podział sieci ze względu na obszar, w którym funkcjonuje sieć:
–
–
–
sieci lokalne LAN (local Area Network)
sieci miejskie MAN (Metropolitan Area Network)
sieci rozległe WAN (Wide Area Network)
INTERSIEĆ
Intersieć stanowi połączenie wielu sieci lokalnych w jedną globalną sieć.
Urządzeniem umożliwiającym przyłączanie innych sieci jest Router.
Zadania routera:
1. skierowanie pakietów wychodzących z danej sieci
2. odebranie pakietów
3. przekierowanie pakietów do innej sieci
Router wyznacza trasę wędrówki pakietu. Router podejmuje decyzję o
skierowaniu pakietu na określoną trasę na podstawie różnorodnych
kryteriów np.:
1. długość trasy
2. obciążenie trasy
3. Priorytety itp.