Лицензирование программного обеспечения Создание корпоративной Webсети Серверные Web приложения Репликация данных Помехи и затухание

Главная отличительная способность локальных сетей – единый высокоскоростной канал передачи данных и малая вероятность возникновения ошибок в коммуникационном оборудовании. В качестве канала передачи данных используется витая пара, коаксиальный или оптоволоконный кабель и др. Расстояния между ЭВМ в локальной сети небольшие – до 10 км, при использовании радиоканалов связи – до 20 км. Каналы в локальных сетях являются собственностью организаций и это упрощает их эксплуатацию.

Устранение конфликтов

Подобно другим широкополосным сетям, в сети Ethernet есть только один "путь", по которому данные могут путешествовать в текущий момент времени. Как было указано ранее, в сетях Ethernet конфликты возникают тогда, когда две или более сетевых плат в персональных компьютерах одновременно начинают передачу данных в сеть. Поэтому перед тем, как компьютеры начинают передачу данных, они "прослушивают" сеть, чтобы удостовериться, что она свободна. Однако ПК могут только "слушать", поэтому если узел, находящийся слишком далеко от другого узла, чтобы его можно было там услышать (но в том же самом сегменте сети), также начнет передачу, то произойдет конфликт. По общепринятому соглашению, конфликты — "врожденное" свойство сети Ethernet, и их появление не является неожиданностью для корректно работающей сети, но они могут замедлить ее работу, поскольку требуют повторных попыток передачи. Итак, число конфликтов должно быть сведено к минимуму. Повторители могут помочь устранить лишние конфликты усилением сигнала, после чего сетевые ПК "услышат" друг друга.

Изолирование сегментов

Сегменты Ethernet, особенно построенные по физической шинной топологии (при которой все ПК совместно используют единственную магистраль), более всего подвержены простоям, вызванным разрывами кабельных соединений. Если какиелибо части сети больше других под вержены простоям, применение повторителя позволит "изолировать" эти сегменты, позволяя им "немного поостыть" и не мешать работать остальной сети. Например, в фирме, обучающей работе на ПК, хотят предоставить ее ученикам возможность попрактиковаться на компьютерах. Для этого вы устанавливаете некоторую часть сети отдельно и даете учащимся возможность поработать с рабочими станциями в сети и макетами серверов, заранее предвидя весь тот беспорядок, который при этом возникнет. В конце концов, самым худшим из того, что вам менее всего хотелось бы увидеть, будет некая персона, играющая с почтовым сервером в игру "Что случится, если я сделаю это?". Однако поскольку "учебный" сегмент изолирован от остальной части сети, то оборванные кабели, не завершенные сеансы и другие сетевые проблемы окажут малое воздействие на функционирование остальной части сети. Это тот случай, когда повторители могут вам очень помочь; даже если длина кабельных сегментов не превышает максимально допустимого значения 185 м и нет нужды в повторителях для расширения сети, имеет смысл использовать их для предотвращения воздействия "мертвых" частей сети на "живые". Распределенные системы обработки данных Архитектура распределенных систем и основные понятия распределенной обработки данных

Как работают повторители

Итак, теперь вы знаете, что функция повторителей заключается в регенерации сигнала с тем, чтобы он мог пройти большее расстояние. Строго говоря, это не совсем так Вместо того чтобы просто усиливать сигнал, повторители "распаковывают" и повторно выполняют его широ ковещательную передачу. По сути дела, происходит следующее: когда пакеты данных поступают на повторитель, устройство принимает их и преобразует в ту форму, которую они имели перед отправлением Повторитель фактически не воздействует ни на данные, ни на адресную информацию. Однако он заново создает сигнал с "нулевой отметки", а не просто пере сылает исходный сигнал. Ранее уже говорилось, что в процедуру обработки сигнала не встроены средства контроля ошибок. Если пакет был поврежден при поступлении на вход повторителя, он таким и останется на его выходе.

Примечание

В сетях Ethernet любое устройство является повторителем

Повторители и удлинители: сходство и различия

Вы, должно быть, уже уяснили, что повторители не просто повторяют сигнал, но фактически заново его упаковывают. Однако есть и устройства, которые на самом деле просто "повторяют" сигнал. Они называются удли нителями локальных сетей и выполняют как раз те функции, которые должны были бы выполнять повторители. Удлинители функционируют так же как и повторители в том смысле, что они позволяют "удлинить" сеть не увеличивая вероятность возникновения конфликта, и не увеличивая "число повторений" (repeater count). Что такое "число повторений"? Если в одной сети имеется четыре повторителя, то их количество и называется числом повторений.

Нет какихлибо оснований не использовать повторители вместо удли нителей, за исключением того, что нельзя использовать в одной сети слишком много повторителей, а вот на количество удлинителей никакие ограничения не накладываются.

В приведенной выше вставке при сопоставлении повторителей и удли нителей вводится параметр — число повторений. Не следует устанавливать более четырех повторителей в одну отдельную сеть, иначе могут случиться большие неприятности (например, сбои сети или задержки в ее работе). Это происходит по двум причинам.

Первая: большое количество повторителей может увеличить число конфликтов в сети. Каждый раз, когда в повторителях происходит "разборка" и "сборка" пакета данных, работа сети немного замедляется. Эта задержка не так велика, чтобы иметь решающее значение, если пакет "разбирается" один раз, но чем больше повторителей в сети, тем больше становится таких задержек. В итоге задержки будут аккумулироваться, пока не возникнет ситуация, при которой посылающий узел будет слишком долго ждать возврата сигнала подтверждения успешной передачи и в какойто момент начнет повторную передачу данных. Проблема здесь заключается в том, что когда посылающий узел начнет это делать, исходный пакет все еще будет проходить по сети. Если посылающий узел повторно пошлет данные в то время, когда исходный пакет будет все еще медленно двигаться к конечному месту назначения, оба пакета вступят в конфликт. Опятьтаки напомним, что в сетях Ethernet предусмотрено возникновение конфликтов, но не следует стремиться к увеличению их количества.

Вторая потенциальная проблема, возникающая изза слишком большого количества повторителей, состоит в повреждении данных. Каждый раз, когда повторитель "разбирает" и "собирает" пакет, имеется некоторая вероятность того, что он некорректно повторно соберет данные, заменив, скажем, 0 на 1 в некотором узле на линии связи. (И это не мелочь, как это могло бы показаться на первый взгляд: двоичное число 11001100 в деся тичном виде соответствует 204, но 11101100 будет соответствовать 236. Значит, какаято величина в данных внезапно возрастет.) Это напоминает старую игру в испорченный телефон (Gossip), в которую вы, вероятно, играли в школе. Участник игры А шепчет чтото на ухо участнику В, В шепчет то, что он услышал, на ухо С, и все это проходит по кругу. В завершении участник О должен сказать, что он услышал, и это, как правило, будет чрезвычайно искаженной версией того, что А сказал вначале. Это, конечно, забавно (по крайней мере, третьеклассники получают от этого большое удовольствие), но в действительности не очень хорошо, когда то, что получено в искаженном виде, — не просто непроизносимая фраза, а ваши сетевые данные.

Правило, ограничивающее число повторителей в сети четырьмя, не является высеченной в камне заповедью: "Сеть будет плохо работать с четырьмя повторителями и погибнет в пламени, если вы добавите пятый. Тем не менее, сеть становится более ненадежной при увеличении количества повторителей, и четыре ретранслятора сигнала — верхний предел, реко мендуемый для применения в одной сети.

Концентраторы и подключение устройств.

Термин "концентратор" является общим названием устройств, связы вающих сетевые компоненты друг с другом. Этими устройствами может быть любое оборудование: от простых коммутационных панелей до сложных устройств, соединяющих сети различных типов или же подключающих локальные сети к глобальной.

Термин "концентратор" используется применительно к устройствам, установленным в сети Ethernet. В сетях Token Ring используются устройства MAU (Multistation Access Unit — устройство многостанционного доступа), которые, как и сами сети, функционируют не так как концентраторы в сетях Ethernet. Однако и концентраторы, и устройства MAU выполняют одну и ту же основную функцию, —подсоединяют персональные компью теры к сети.

Типы концентраторов. Большинство концентраторов относятся к одной из трех разновидностей.

• Автономные (standalone).

• Наращиваемые (stacked).

• Модульные (modular).

Протоколы сетевого управления. Суть идеи такова: протоколы управления, как и SNMP (Simple Network Management — простой протокол сетевого управления), состоят из двух частей. На управляющем сервере запускается программамонитор, а на тех устройствах, которые допускают управление, — программыпосредники. Монитор и посредники могут связываться друг с другом. В протоколе SNMP (типичном протоколе управления) монитор запрашивает посредников и собирает поступающую от них информацию, в которой содержится следующее.

Коммутирующие концентраторы Как вы могли заметить, некоторые интеллектуальные концентраторы не просто слепо переносят данные во все подключенные к ним сегменты сети. Вместо этого они фиксируют МАСадреса сетевых плат, связанных с каждым портом, и могут определенным образом отличать порты, используя эти адреса. Коммутаторы еще больше расширяют возможности концен траторов, обеспечивая идентификацию МАСадресов мест назначения и направление пакетов только в тот сегмент, в котором расположен узел с этим адресом.

Дополнительное сетевое оборудование: мосты, маршрутизаторы, шлюзы. Мосты для расширения сети В предыдущем разделе было сказано о том, что, подобно коммутаторам, мосты также выполняют маршрутизацию с промежуточным хранением кадров. Реальность такова, что граница между мостами и коммутаторами временами может быть весьма зыбкой. Можно различать эти устройства, исходя из выполняемых ими функций. Если идея коммутации заключается в разделении единой сети на отдельные (но все еще связанные) сегменты, то идея организации моста (bridging) — в комбинировании отдельных сетей в единую сеть. Точнее, организация мостов позволяет передавать данные между двумя (или более) различными сетями, обеспечивая в то же время для них раздельный графи

Стандартные методы организации работы мостов. Если ваша сеть все больше и больше разрастается, то в какойто момент времени вам нужно будет снова добавлять в нее мосты, и простой метод "прозрачных мостов" более не будет эффективен. Использование множества мостов может привести к зацикливанию мостов, т.е. такому состоянию, при котором на мост поступит две копии одного и того же пакета, что приведет к беспорядку в его работе. Проблема в том, что в этом случае мост не знает, какой сегмент инициировал пришедший к нему пакет, и поэтому не сможет корректно обновить свою таблицу МАСадресов. Проблема еще более усугубляется в случае, если между сегментами существует более одного пути. Например, пусть компьютер Aries расположен в сегменте Andromeda, имеющем два моста: Gamma и Beta. Мост Gamma подключен к сегменту Cassiopeia, a Beta к Bonham

Организация работы мостов с маршрутизацией по источнику Алгоритм связывающего дерева является статическим: он предусматривает обновление пути только тогда, когда найденные маршруты становятся недоступными. Имеется и другой метод, называемый маршрутизацией по источнику (SR — Source Routing), первоначально разработанный фирмой IBM для использования в сетях Token Ring с мостами. Этот метод более напоминает средства, применяемые при использовании маршрутизаторов, а не мостов, поскольку предусматривает выполнение динамического поиска пути на основе широковещательной передачи пакетов по сети. Используя информацию, собранную во время анализа маршрутов, узлы идентифицируют наилучший путь к указанному месту назначения и сохраняют запись об этом пути для своего собственного (внутреннего) пользования.

Организация прозрачного моста В локальных сетях Ethernet используется метод STA, в Token Ring — метод SR. При использовании STA с помощью мостов определяется, какой порт посылает пакет с данным адресом места назначения. Мосты с маршрутизацией по источнику знать не знают никаких инструкций по маршрутизации — они просто направляют пакет, используя информацию об установленном соответствии, которую посылающий узел включает в пакет. Так могут ли локальные сети Ethernet и Token Ring взаимодействовать друг с другом или же они обречены на взаимное непонимание?

Основное назначение компьютерных сетей – совместное использование ресурсов и постоянная связь в реальном режиме времени С этой точки зрения локальную вычислительную сеть можно рассматривать как совокупность серверов и рабочих станций. Сервер – компьютер, подключенный к сети и обеспечивающий ее пользователей определенными услугами. Серверы могут осуществлять хранение данных, управление базами данных, удаленную обработку заданий, печать заданий и ряд других функций, потребность в которых может возникнуть у пользователей сети. Сервер – источник ресурсов сети.


Способы взаимодействие сетей ЭВМ