Klasifikace územních sítí. Regionální sítě. Formát datového paketu
Uvažujme teritoriální sítě, které se skládají z páteřních sítí a přístupových sítí
Je vhodné rozdělit územní sítě do dvou velkých kategorií:
· páteřní sítě;
· přístupové sítě.
Páteřní širokoplošné sítě se používají k vytvoření peer-to-peer spojení mezi velkými místními sítěmi, které patří k velkým oddělením podniku. Páteřní teritoriální sítě musí poskytovat vysokou propustnost, protože páteřní síť kombinuje toky velkého počtu podsítí. Kromě toho musí být páteřní sítě neustále dostupné, to znamená poskytovat velmi vysoký faktor dostupnosti, protože přenášejí provoz mnoha kriticky důležitých aplikací. Vzhledem ke zvláštní důležitosti dálnic jim lze odpustit jejich vysokou cenu. Vzhledem k tomu, že společnost obvykle nemá mnoho velké sítě, pak není potřeba, aby páteřní sítě udržovaly rozsáhlou přístupovou infrastrukturu.
Typicky se jako páteřní sítě používají digitální vyhrazené kanály s rychlostmi od 2 do 622 Mbit/s, přes které je přenášen provoz sítí s přepínáním rámců, ATM, X.25 nebo TCP/IP paketů. V přítomnosti vyhrazených kanálů se používá topologie smíšené redundantní linky pro zajištění vysoké dostupnosti páteře, jak je znázorněno na Obr. 4.
Rýže. 4. Struktura globální podnikové sítě
Pod přístupové sítě Jedná se o teritoriální sítě nutné pro propojení malých lokálních sítí a jednotlivých vzdálených počítačů s centrální lokální sítí podniku. Pokud organizace kmenové spoje Při vytváření firemní sítě byla vždy věnována velká pozornost, poté organizaci vzdálený přístup zaměstnanci podniku přešli do kategorie strategicky důležitých záležitostí až v Nedávno. Rychlý přístup přístup k firemním informacím z libovolné geografické polohy určuje kvalitu rozhodování jejích zaměstnanců pro mnoho typů podnikových aktivit. Význam tohoto faktoru roste s nárůstem počtu zaměstnanců pracujících doma (telecommuter), kteří jsou často na služebních cestách, a s nárůstem počtu malých poboček podniků sídlících v různých městech a popř. rozdílné země.
bankomaty popř pokladny , vyžadující přístup do centrální databáze pro získání informací o legálních klientech banky, jejichž plastové karty je nutné autorizovat na místě. bankomaty nebo pokladny obvykle navržený k interakci s centrální počítač přes síť X.25, která byla svého času speciálně vyvinuta jako síť pro vzdálený přístup neinteligentních koncových zařízení k centrálnímu počítači.
Přístupové sítě mají požadavky, které se výrazně liší od požadavků na páteřní sítě. Protože podnik může mít mnoho vzdálených přístupových bodů. Jedním z hlavních požadavků je přítomnost rozsáhlé přístupové infrastruktury, kterou mohou využívat zaměstnanci podniku jak při práci z domova, tak na služebních cestách. Navíc náklady na vzdálený přístup musí být mírné, aby ekonomicky ospravedlnily náklady na připojení desítek nebo stovek vzdálených účastníků. Požadavky na šířku pásma pro jednotlivý počítač nebo lokální síť sestávající ze dvou nebo tří klientů se přitom obvykle pohybují v rozmezí několika desítek kilobitů za sekundu (pokud tato rychlost plně nevyhovuje vzdáleného klienta, pak je obvykle obětováno pohodlí jeho provozu v zájmu úspory peněz pro podnik).
Jako přístupové sítě se obvykle používají analogové telefonní sítě, sítě ISDN a méně často. síťový rámec relé. Při připojování lokálních pobočkových sítí se využívají i vyhrazené kanály s rychlostmi od 19,2 do 64 Kbps. Ke kvalitativnímu skoku v rozšiřování možností vzdáleného přístupu došlo díky rychlý růst popularita a rozšíření internetu. Internetové přepravní služby jsou levnější než dálkové a mezinárodní telefonní sítě a jejich kvalita se rychle zlepšuje.
Nazýváme software a hardware, který zajišťuje připojení počítačů nebo lokálních sítí vzdálených uživatelů do podnikové sítě prostředky vzdáleného přístupu. Na straně klienta jsou tato zařízení obvykle reprezentována modemem a souvisejícím softwarem.
Organizace hromadného vzdáleného přístupu z centrální lokální sítě je zajištěna o server pro vzdálený přístup (RAS). Server pro vzdálený přístup je softwarový a hardwarový komplex, který kombinuje funkce směrovače, mostu a brány. Server provádí jednu nebo druhou funkci v závislosti na typu protokolu, na kterém pracuje. vzdálený uživatel nebo vzdálená síť. Servery pro vzdálený přístup mají obvykle poměrně hodně nízkorychlostních portů pro připojení uživatelů přes analog telefonní sítě nebo ISDN.
Peer-to-peer sítě. Výhody, nevýhody, rozsah, struktura, organizace, vybavení.
Síť peer-to-peer, decentralizovaná nebo peer-to-peer (anglicky peer-to-peer, P2P - rovno se rovná) je překryvná síť. počítačová síť, na základě rovnosti účastníků. V takové síti často nejsou dedikované servery a každý uzel (peer) je zároveň klientem a vykonává funkce serveru. Na rozdíl od architektury klient-server tato organizace umožňuje, aby síť zůstala funkční s libovolným počtem a libovolnou kombinací dostupných uzlů. Účastníci sítě jsou vrstevníci.
Peer-to-peer sítě se používají v malých kancelářích, restauracích a kavárnách, čekárnách, tedy v těch místech, která umožňují provoz sítě s malým počtem přípojek. Přestože je to v rozporu se všemi principy, peer-to-peer sítě se používají i v tzv. domácích sítích, jejichž počet připojení může být velmi velký, například 1000 a více počítačů. Hlavním vysvětlením této skutečnosti je chaotický způsob vytváření sítě, který navíc zpravidla nevyžaduje velké finanční investice.
V síti typu peer-to-peer může ke sdílenému prostředku přistupovat současně pouze 10 účastníků sítě. Pokud je pro vás tento bod důležitý, měli byste nainstalovat serverový operační systém.
Interakční model otevřené systémy: modelové úrovně.
Fyzická vrstva popisuje fyzikální vlastnosti (například elektromechanické charakteristiky) média a signálů, které přenášejí informace. Tento fyzikální vlastnosti kabely a konektory, úrovně napětí a elektrického odporu atd., včetně např. specifikace kabelu „nestíněný kroucený pár" (nestíněný kroucený pár, UTP)
Data Link Layer
Linková vrstva zajišťuje přenos dat přes fyzické médium. Je rozdělen na dvě podvrstvy: řízení logického spojení (LLC) a řízení přístupu k médiím (MAC). Toto rozdělení umožňuje jedné vrstvě LLC používat různé implementace vrstvy MAC. Vrstva MAC pracuje s fyzickými adresami používanými v Ethernetu a Token-Ringu, které jsou „pevně připojeny“. síťové adaptéry jejich výrobci. Je třeba rozlišovat fyzické a logické (např. IP) adresy. O to druhé se stará síťová vrstva.
Síťová vrstva
Na rozdíl od spojové vrstvy, která se zabývá fyzickými adresami, síťová vrstva se zabývá logickými adresami. Poskytuje konektivitu a směrování mezi dvěma uzly sítě. Síťová vrstva poskytuje transportní vrstvě služby orientované na připojení, jako je X.25, nebo služby bez připojení, jako je IP (internetprotocol). Jednou z hlavních funkcí síťové vrstvy je směrování.
Mezi protokoly síťové vrstvy patří IP a ICMP (Internet Control Massage Protocol).
Transportní vrstva
Transportní vrstva poskytuje služby podobné službám síťové vrstvy. Spolehlivost je zaručena pouze některými (ne všemi) implementacemi síťové vrstvy, proto je klasifikována jako funkce vykonávané transportní vrstvou. Transportní vrstva musí existovat, už proto, že někdy jsou všechny tři nižší vrstvy (fyzická, datové spojení a síť) poskytovány telekomunikačním operátorem. V tomto případě pomocí příslušného protokolu transportní vrstva Zákazník služby může poskytnout požadovanou spolehlivost služby. TCP (Transmission Control Protocol) je široce používaný protokol transportní vrstvy.
Vrstva relace
Vrstva relace zajišťuje vytvoření, ukončení a správu relací. Relace je logické spojení mezi dvěma koncovými body. Nejlepší příklad tento model - telefonát. Když vytočíte číslo, vytvoříte logické spojení a v důsledku toho zazvoní telefon na druhém konci linky. Když jeden z účastníků rozhovoru řekne „Ahoj“, začne přenos dat. Poté, co jeden z volajících zavěsí, telefonní společnost provede některé akce k ukončení připojení. Vrstva relace také sleduje pořadí přenosu dat. Tato funkce se nazývá „správa dialogu“. Zde jsou příklady protokolů relace, reprezentativní a aplikační vrstvy – SMTP (Simple Mail Transfer Protocol), FTP ( Přenos souboru protokol) a Telnet.
Reprezentativní úroveň
Reprezentativní vrstva umožňuje dvěma zásobníkům protokolů „souhlasit“ na syntaxi (reprezentaci) předán příteli datový přítel. Protože neexistují žádné záruky identické prezentace informací, tato úroveň v případě potřeby přenáší data z jednoho typu do druhého.
Aplikační vrstva je v modelu ISO/OSI nejvyšší. Na této úrovni se provádí konkrétní aplikace kteří služby využívají reprezentativní úroveň(a nepřímo - všichni ostatní). Může to být výměna e-mailů, přenos souborů nebo jakákoli jiná síťová aplikace.
Formát datového paketu.
V normálním přenosovém režimu mají datové pakety následující blokové konfigurace (rámce):
Data Frame (rámec zpráv) pro přenos zpráv na datové sběrnici CAN (například: teplota chladicí kapaliny).
Vzdálený rámec (request frame) pro vyžádání zpráv na datové sběrnici CAN z jiné řídicí jednotky.
Error Frame Všechny připojené řídicí jednotky jsou upozorněny, že došlo k chybě a poslední zpráva přes datovou sběrnici CAN je neplatná.
Protokol datové sběrnice CAN podporuje dva různé formáty rámce zpráv na datové sběrnici CAN, které se liší pouze délkou identifikátoru:
rozšířený formát.
V současné době se používá standardní formát.
Datový paket pro přenos zpráv přes datovou sběrnici CAN se skládá ze sedmi po sobě jdoucích polí:
Začátek snímku: Označí začátek zprávy a synchronizuje všechny snímky.
Arbitration Field (identifikátor a požadavek): Toto pole se skládá z identifikátoru (adresy) o 11 bitech a 1 řídicím bitu (Remote Transmission Request-Bit). Tento řídicí bit označí paket jako datový rámec (rámec zprávy) nebo vzdálený rámec (rámec požadavku) bez datových bajtů.
Řídicí pole: Řídicí pole (6 bitů) obsahuje bit IDE (Identifier Extension Bit) pro rozpoznání standardního a rozšířeného formátu, rezervní bit pro následná rozšíření a - v posledních 4 bitech - počet datových bytů uložených v Data Pole ( datové pole).
Datové pole: Datové pole může obsahovat 0 až 8 bajtů dat. K synchronizaci distribuovaných procesů slouží zpráva na datové sběrnici CAN o délce 0 bajtů.
Pole CRC: Pole CRC (Cyclic-Redundancy-Check Field) obsahuje 16 bitů a používá se ke kontrole chyb přenosu.
Pole ACK (Acknowledgement Field): Pole ACK (Acknowledgement Field) obsahuje potvrzovací signál pro všechny přijímací jednotky, které bez chyb přijaly zprávu přes CAN sběrnici.
Konec rámce: Označuje konec datového paketu.
Přestávka: Interval mezi dvěma datovými pakety. Interval musí být alespoň 3 bity. Poté může kterákoli řídicí jednotka vyslat další datový paket.
IDLE (režim nečinnosti): Pokud žádná řídicí jednotka neodesílá zprávy, pak sběrnice CAN zůstane v klidovém režimu, dokud nebude přenesen další datový paket.
SKS: struktura.
Topologie SCS
Základem každého systému strukturované kabeláže je stromová topologie, které se někdy také říká hierarchická hvězdicová struktura. Všechny kabely obsažené v křížených kabelech musí být připojeny ke spínacímu zařízení, na kterém se spínání provádí za aktuálního provozu kabelového systému. To poskytuje flexibilitu SCS, možnost snadného rekonfigurace a adaptabilita pro konkrétní aplikaci.
Technické budovy
K vybudování SCS a ICS pro podnik jako celek jsou zapotřebí dva typy technických prostor: železářství a distribuční místnosti.
Říká se tomu hardware Technická místnost, ve kterém se nachází síťový hardware sdílené použití (PBX, servery, koncentrátory). V případě, že je v této místnosti instalován hlavní objem technické prostředky sestává z LAN zařízení, někdy se mu říká serverovna, a pokud se jedná o privátní pobočkovou ústřednu a externí telekomunikační systémy, pak o komunikační centrum. Vybavení místností je vybaveno zdvojenými podlahami, hasicími systémy, klimatizací a kontrolou vstupu.
Křížová místnost je místnost, ve které se nachází spínací zařízení SCS, síť a další pomocná zařízení. Je vhodné umístit jej do blízkosti svislé stoupačky, vybavit telefonem a systémem kontroly vstupu.
Kování je možné kombinovat s příčným propojením budovy (KZ). V tomto případě lze jeho síťové zařízení připojit přímo k spínacímu zařízení SCS. Pokud je místnost hardware umístěna samostatně, je její síťové zařízení připojeno k místně umístěným spínacím zařízením nebo k běžným informačním zásuvkám pracovních stanic. Kabely externího vedení, které s ním spojují zkrat, se sbíhají do křížového propojení externích vedení (KVM). Vnitřní hlavní kabely jsou instalovány ve zkratu a jsou k nim připojeny křížové spoje (MC). Informační zásuvky pracovišť jsou napojeny na EC zase horizontálními kabely. Tak jako další připojení Pro zvýšení flexibility a přežití systému je povoleno položit vnější hlavní kabely mezi zkrat a vnitřní hlavní kabely mezi elektrické prvky.
SCS subsystémy
Ve velmi obecný případ SCS zahrnuje tři subsystémy ( rýže. 2):
Externí trunkový subsystém, nebo v terminologii některých evropských výrobců SCS primární subsystém, se skládá z externích trunkových kabelů mezi KVM a zkratem, spínacího zařízení v KVM a zkratu, ke kterému jsou připojeny externí trunkové kabely. a propojovací kabely a/nebo propojky v KVM. Subsystém externích dálnic je základem pro vybudování komunikační sítě mezi budovami (kampusem) kompaktně umístěnými na stejném území. Pokud je SCS instalován autonomně pouze v jedné budově, pak neexistuje žádný subsystém externích dálnic.
Subsystém vnitřních vedení, nazývaný v některých SCS vertikálním nebo sekundárním subsystémem, obsahuje vnitřní kabely vedení uložené mezi zkratem a elektrickým prvkem, spínací zařízení k nim připojená ve zkratu a elektrický prvek, jakož i propojovací kabely a/nebo propojky ve zkratu. Kabely uvažovaného subsystému ve skutečnosti propojují jednotlivá podlaží budovy a/nebo prostorově oddělené místnosti v rámci téže budovy. Pokud SCS obsluhuje jedno podlaží, pak může subsystém vnitřních dálnic chybět.
Horizontální neboli terciární subsystém je tvořen vnitřními horizontálními kabely mezi EK a informačními zásuvkami pracovišť, samotnými informačními zásuvkami, spínacími zařízeními v EK, na které jsou horizontální kabely připojeny, a propojovacími kabely a/nebo propojkami v ES. V rámci horizontálního vedení je dovoleno použít jeden přechodový bod, ve kterém dojde ke změně typu pokládky kabelu (např. přechod na plochý kabel pro pokládku pod koberec s ekvivalentními přenosovými charakteristikami).
Přepínání v SCS
Základní vlastností každého SCS je, že přepínání, na rozdíl od elektronických pobočkových ústředen a síťového počítačového vybavení, se vždy provádí ručně pomocí propojovacích kabelů a/nebo propojek, to znamená, že fungování SCS je zásadně nezávislé na stavu napájecí sítě. Zavedení elektronických nebo elektromechanických spínacích prvků do SCS okamžitě znamená povinné použití ve výbavě standardního napájecího zdroje. Takové rozhodnutí je při současném stadiu technologického rozvoje z ekonomického a technické body vidění. Je to dáno tím, že průměrný počet přepínačů jednoho portu v současném systému je několikrát ročně a napájecí zdroj má výrazně nižší provozní spolehlivost ve srovnání s ostatními pasivní součástky. Nevýhodou odmítnutí použití standardního zdroje energie je:
nutnost použití propojovacích kabelů, které výrazně zhoršují hmotnostní a rozměrové parametry spínacích zařízení a vyžadují použití speciálních opatření pro řešení administrativních problémů;
nemožnost zavést do SCS standardní ovladače, senzory a další podobná zařízení, což snižuje snadnost použití, prodlužuje dobu odstraňování závad, komplikuje průběžnou diagnostiku atd.
Je známo pouze několik vývojů zaměřených na zavedení účinné látky do některých subsystémů SCS, které byly převedeny do sériové výroby. Nicméně se nosí pomocný znak(dotazování stavu portu, indikace, přepínání signálů pro nízkorychlostní aplikace), neovlivňují proces přenosu informační signály a nejsou standardizovány současnými a budoucími standardy.
Směrování sítě.
Směrování ( Angličtina Směrování) je proces určování cesty pro informace v komunikačních sítích.
Trasy lze nastavit administrativně ( statické trasy), nebo vypočítané pomocí směrovací algoritmy, na základě informací o topologii a stavu sítě získaných pomocí směrovací protokoly(dynamické trasy).
Statické trasy může být:
trasy, které se v čase nemění;
trasy měnící se podle jízdního řádu;
Směrování v počítačových sítích provádí speciální software a hardware - směrovače; v jednoduchých konfiguracích mohou být také prováděny pomocí příslušně nakonfigurovaných počítačů pro všeobecné použití.
První routery byly specializovaný software, který zpracovával příchozí IP pakety specifickým způsobem. Tento software běžel na počítačích, které jich měly více síťová rozhraní, obsažen v různé sítě(mezi kterým se provádí směrování). Později se objevil směrovače ve formě specializovaných zařízení. Počítače se směrovacím softwarem se nazývají softwarové směrovače, zařízení - hardwarové směrovače.
Moderní hardwarové směrovače používají specializovaný software („firmware“) k vytváření směrovacích tabulek a ke zpracování IP paketů. spínací matice(nebo jiná technologie přepínání hardwaru) rozšířená o filtry adres v hlavičce IP paketu.
Úkoly.
1. Sestavte plně propojenou topologii 7 počítačů.
2. Na základě tabulky postavte graf frekvenční odezvy. Pomocí výsledného grafu určete šířku pásma komunikační linky na úrovni 0,5 frekvenční charakteristiky. Jaké parametry komunikační linky určuje šířka pásma?
| f, Hz | |||||||
| Uout, V | 0,2 | 0,9 | 0,9 | 0,9 | 0,3 |
3. Co je to kapacita linky? Čemu se to rovná při rychlosti přenosu dat 5 GHz?
4. Rádiová síť pracuje na frekvenci 902 MHz. Jaké vlnové délky odpovídají tomuto rozsahu? Proč musí být při vysílání na těchto frekvencích splněny podmínky přímé viditelnosti?
5. Určete typ konektorů (AUI, RJ-45, BNC).
a B C) 
6. Pomocí tagu 101 rozložte cestu paketu do matice 8*8.
7. Jak můžete v takové matici nastavit značku pro broadcast paket?
Proč si to myslíš? Vysvětlete odpověď.
9. Navrhuje se následující schéma snášky síťový kabel v pokoji. Doporučeno k použití kroucený pár.
Je porušena kroucená dvoulinka (dle délky kabelu)? Na jakých segmentech (seznamu)? Jaký typ kabelu by měl být v tomto případě použit? Proč?
10. Místnost vybavení byla umístěna v podkroví koleje. Splňuje toto uspořádání normy? Jaké hardwarové požadavky byly porušeny? Nabídněte možnost ubytování v souladu s GOST.
11. 
12. 
15. 
Učitel : Burmistrová A.S.
Projednáno na jednání cyklokomise
"VTiIT" "___"___________2014
Předseda ústředního výboru: Biryukova O. V.___________
Typy sítí: lokální, teritoriální, globální, firemní.
1. Lokální síť (síť, ve které jsou počítače umístěny na vzdálenost až kilometr a jsou obvykle propojeny pomocí vysokorychlostních komunikačních linek.) - 0,1 - 1,0 km; Uzly LAN jsou umístěny ve stejné místnosti, patře nebo budově.
2. Firemní síť (v rámci jedné organizace, podniku, závodu). Počet uzlů ve FAC může dosáhnout několika stovek. Podniková síť přitom obvykle zahrnuje nejen osobní počítače, ale také výkonné počítače, ale i různá technologická zařízení (roboty, montážní linky atd.).
Podniková síť umožňuje usnadnit řízení podniku a řízení technologických procesů a zavést jasnou kontrolu nad informačními a výrobními zdroji.
3. Globální síť (síť, jejíž prvky jsou umístěny ve značné vzdálenosti od sebe) - až 1000 km.
Jako komunikační vedení v globálních sítích se používají jak speciálně položené (například transatlantický kabel z optických vláken), tak stávající komunikační linky (například telefonní sítě). Počet uzlů ve WAN může dosáhnout desítek milionů. Globální síť zahrnuje samostatné lokální a podnikové sítě.
4. Územní sítě zahrnují všechna pracoviště umístěná v rámci jednoho konkrétního města nebo regionu. Všimněte si, že dálkové linky se používají jako komunikační linka v teritoriálních sítích. kabely z optických vláken. A jak již víme, mohou přenášet data velmi vysokou rychlostí. Ekonomicky tuto síť je pro spotřebitele velmi přínosný, protože žádný privátní síť Nebude to levnější než lokální síť.
Územní síť má vlastníka v osobě určité veřejné nebo soukromé společnosti, která zajišťuje přístup klientům. Klienti však nenesou odpovědnost za použití přijatého síťové zdroje těmto společnostem.
Internetové zdroje
Samotestovací otázky
1. Popište pojmy: informace, zdroj informace, spotřebitel informace, zpráva, datový formát, objekt informační sítě, uživatel, předplatitel.
2. Popište otevřené informační systémy.
3. Uveďte klasifikaci informačních sítí podle různých kritérií.
Cílová: studovat modely a základní struktury informačních sítí a jejich informační zdroje.
úkoly:
ü studovat účel a hlavní charakteristiky informačních sítí;
ü studovat základní topologie informačních sítí;
ü zvážit a studovat informační zdroje sítí.
Po prostudování tématu byste měli vědět:
ü účel a hlavní charakteristiky informačních sítí.
ü základní topologie informačních sítí;
ü informační zdroje sítí.
Místní síť (LAN)- distribuovaný systém zpracování dat pokrývající malou oblast (do 10 km v průměru) uvnitř institucí, výzkumných ústavů, univerzit, bank, úřadů atd. Kanály takové sítě mají vysoká kvalita spojení a patří do stejné organizace.
Používají se dvě síťové architektury:
Architektura klient-server (umožňuje efektivní využití síťových zdrojů). V takové síti je přidělen jeden nebo více řídicích a servisních uzlů, zbývající uzly jsou koncové.
Funkčností vynikají: souborový server, tiskový server, komunikační server, aplikační server, databázový server.
Jednořadá architektura zahrnuje interakci systémů peer předplatitelů, kde každý uzel může vykonávat funkce klienta i serveru. Problémem sítí peer-to-peer je jejich bezpečnost, protože neexistují žádná bezpečnostní opatření na úrovni sítě. Zároveň jednotlivé zdroje jednotlivé počítače mohou být chráněny systémem hesel a ke zdrojům mají přístup pouze uživatelé, kteří znají heslo. Tento typ sítě může fungovat v malých sítích, ale také vyžaduje, aby uživatelé znali a pamatovali si různá hesla pro každý sdílený prostředek v síti. S rostoucím počtem uživatelů a zdrojů se jednořadá síť stává nefunkční. Není tomu tak proto, že by síť nemohla správně fungovat, ale proto, že uživatelé nejsou schopni vyrovnat se se složitostí sítě.
V závislosti na použitých fyzických prostředcích připojení se rozlišují drátové a bezdrátové místní sítě.
Územní síť je síť, jejíž systémy jsou umístěny v různých geografických lokalitách. Pokrývá to velký prostor(z regionu do skupiny zemí). Charakteristický rys je použití dlouhých širokopásmových kanálů, velkého počtu přepínacích uzlů nebo komunikačních satelitů.
Musí splňovat následující základní požadavky:
Zahrnout velký počet předplatitelských systémů (až několik tisíc);
Pokrýt velkou geografickou oblast;
Poskytovat vysílání a doručování zpráv skupinám a jednotlivým příjemcům;
Mají vysokou propustnost (až desítky Gbit/s);
Mají velkou provozní spolehlivost;
Zaručit bezpečnost dat;
Přenášejte různé typy dat: texty, zvuk, obrázky.
Obrázek 3 ukazuje klasifikaci územní sítě.
Rýže. 3. Klasifikace územních sítí
Globální síť je síť, jejíž účastnické systémy jsou umístěny v různých zemích. Vznikly jako sdružení územních sítí.
Globální síť sestávající ze skupiny vzájemně se ovlivňujících teritoriálních sítí se také nazývá metasíť, například: internetová síť. Stvoření globální sítě vedl ke vzniku architektury počítačové sítě, ve které se jednoduché a vysoce efektivní síťové počítače staly součástmi těchto sítí a byly navrženy tak, aby je využívaly. skvělé příležitosti. Předplatitelské systémy postavené na těchto počítačích umožňovaly jejich vlastníkům integrovat se do globální informační infrastruktury.
Virtuální síť je síť, jejíž vlastnosti jsou určeny především jejím softwarem.
Virtuální síť musí poskytovat:
Práce provozních pracovních skupin izolovaných od ostatních uživatelů. Pracovní skupina je kolekce uživatelů, kteří mají sdílené zdroje a práva k používání těchto zdrojů jsou vytvořena v síti k provádění specifické sady úkolů;
Postupy pro přesun, mazání síťových objektů, možnost měnit role tak, aby klient v případě potřeby mohl fungovat jako server;
Schopnost zajistit bezpečnost dat lokalizací provozu v rámci izolované skupiny.
Za tímto účelem v komunikační síť je instalováno inteligentní zařízení (přepínací uzly, rozbočovače, mosty atd.), které se v souladu s pokyny administrativního systému vzájemně propojují logické kanály, tvořící uzavřenou pro ostatní předplatitele lokální síť.
Topologie komunikační sítě definuje rozmístění komunikačních linek a přepínačů (může to být např. prstenec nebo mříž). Topologie sítí je obvykle znázorněna ve formě grafů, ve kterých oblouky odpovídají komunikačním linkám a uzly odpovídají přepínačům. Každý uzel v síti (nebo v odpovídajícím grafu) je spojen se specifickou sadou komunikačních linek.
Klasifikace sítí podle topologie (konfigurace prvků v síti):
Přenos;
Konzistentní.
V konfiguracích vysílání Každý účastnický systém vysílá signály, které mohou být vnímány jinými systémy. Mezi takové konfigurace patří:
1) společná sběrnice (obr. 4,a) umožňuje výrazně zjednodušit logickou a softwarovou strukturu sítě a snížit spotřebu kabelů;
2) strom (obr. 4, b) je rozvinutější verze konfigurace běžného typu sběrnice. Strom je tvořen spojením několika sběrnic s aktivními opakovači nebo síťovými koncentrátory („huby“). Má potřebnou flexibilitu pro pokrytí několika budov v určité oblasti síťovými prostředky. Pokud jsou aktivní opakovače, porucha jednoho segmentu nevede k poruše zbytku. Pokud selže opakovač, strom se rozdělí na dva podstromy nebo dvě sběrnice;
3) hvězda (obr. 4, c), kterou lze považovat za strom, který má kořen s větvemi ke každému připojenému zařízení. Ve středu hvězdy může být pasivní konektor nebo rozbočovač - poměrně jednoduchá a spolehlivá zařízení. Hvězdicové sítě jsou méně spolehlivé než sběrnice nebo stromové sítě, ale mohou být chráněny před rušením kabelů pomocí centrálního relé, které odpojí vadné kabelové paprsky. Taková hvězda vyžaduje velké množství kabelu.
V sériové konfiguraci informace jsou směrovány, data jsou přenášena postupně z jedné stanice na sousední a mohou být použita v různých částech sítě různé druhy fyzické přenosové médium.
Nejběžnější sériové konfigurace jsou:
1) libovolné (obr. 4, d) - všechna zařízení jsou připojena přímo. Každá linka může používat různé způsoby přenosu. Tento způsob připojení zařízení je zcela vyhovující pro sítě s omezeným počtem připojení. Výhoda tohoto typu- jednoduchost. Má však vysoké náklady, velký počet komunikačních kanálů a potřebu směrování informací;
2) hierarchické (obr. 4, d) mezilehlé uzly Fungují na principu: „akumulovat a přenášet“. Výhodou této metody je optimální propojení síťových prvků, nevýhodou složitost logické a programové struktury, různé rychlosti přenosu informací na různých úrovních;
3) prsten (obr. 4, f);
4) řetěz (obr. 4g);
5) hvězda s „intelektuálním“ středem (obr. 4h);
6) sněhová vločka (obr. 4i).
V těchto konfiguracích síť vyžaduje Práce na plný úvazek všechny bloky. Pro snížení této závislosti je v každém bloku zahrnuto relé, které blokuje blok v případě poruchy. Nevýhody - pomalý přenos dat (v závislosti na počtu pracovních stanic), menší spolehlivost. Výhody: jednoduchost způsobů ovládání, vysoká propustnost při nižší spotřebě energie, snadné rozšiřování sítě.
Při výběru optimální topologie jsou tři hlavní cíle:
poskytování alternativního směrování, maximální spolehlivost přenosu dat;
Výběr optimální trasy pro přenos datových bloků (minimalizace počtu kanálů tvořících sekvencí);
Poskytování přijatelné doby odezvy a požadované šířky pásma.
| A) | b) | PROTI) |
| G) | E) | E) |
| a) | h) | A) |
Rýže. 4. Základní topologie sítí
Územní (regionální síť)
Územní (regionální) označuje sítě, které obvykle existují v rámci města, okresu, regionu nebo země. Spojují účastníky umístěné ve značné vzdálenosti od sebe. Vzdálenost mezi účastníky regionální počítačové sítě je obvykle desítky až stovky kilometrů. Jsou spojením několika lokálních sítí a součástí jedné globální. Ve vztahu ke globálnímu nejsou nijak zvlášť specifické. Regionální počítačové sítě mají mnoho společného s lokálními, ale v mnoha ohledech jsou složitější. Například kromě výměny dat a hlasové výměny mohou regionální počítačové sítě přenášet obrazové a zvukové informace. Tyto sítě jsou navrženy tak, aby podporovaly delší vzdálenosti než místní sítě. Lze je použít k propojení více místních počítačové sítě do vysokorychlostního integrovaného síťových systémů. Regionální počítačové sítě se spojují nejlepší vlastnosti lokální (nízká chybovost, vysoká přenosová rychlost) s větším geografickým rozsahem. V poslední době začali rozlišovat třídu firemní sítě. Obvykle pokrývají velké korporace. Jejich rozsah a struktura jsou určeny potřebami vlastníků podniku.
Hlavním úkolem federální sítě je vytvoření páteřní sítě pro přenos dat s přepojováním paketů a poskytování služeb přenosu dat v reálném čase do širokého kruhu uživatelů, mezi které patří územní sítě.
Globální sítě
Globální sítě poskytují schopnost komunikovat prostřednictvím korespondence a telekonference. Globální počítačová síť sdružuje předplatitele umístěné v různé země, na různých kontinentech. Interakce mezi účastníky takové sítě může být prováděna na základě telefonní linky, rádiové komunikace a satelitních komunikačních systémů. Globální počítačové sítě řeší problém sjednocení informační zdroje po celém světě a organizování přístupu k těmto zdrojům. Chcete-li se připojit k vzdálené počítače a počítačové sítě využívají telefonní sítě. Proces přenosu dat po telefonních linkách musí probíhat formou elektrických oscilací - analogových zvukový signál, zatímco v počítači jsou informace uloženy ve formě kódů. Aby bylo možné přenášet informace z počítače po telefonní lince, musí být kódy převedeny na elektrické vibrace. Tento proces se nazývá modulace. Aby si příjemce mohl na svém počítači přečíst, co se mu posílá, musí se elektrické vibrace přeměnit zpět na strojové kódy- demodulace. Zařízení, které převádí data z digitální podoby, ve které jsou uložena v počítači, na analogové (elektrické vibrace), ve kterých je lze přenášet po telefonní lince, a naopak, se nazývá modem (zkratka pro DEMOdulační modulátor). . Počítač v tomto případě musí mít speciální telekomunikační program, který řídí modem a také vysílá a přijímá signálové sekvence přenášené informace. Globální počítačové sítě vznikají spojením lokálních a regionálních počítačových sítí. Jsou konglomerátem různé technologie. Ve srovnání s lokální sítí má většina globálních sítí nižší přenosovou rychlost a vyšší chybovost. Nové technologie v oblasti globálních počítačových sítí jsou zaměřeny na řešení těchto problémů. Globální sítě, kromě pokrytí velmi rozsáhlých území, mají ve srovnání s lokální sítí řadu dalších funkcí. Globální sítě se používají především jako komunikační kanály telefonní linky- Jedná se o pomalé kanály s vysokou chybovostí. V současnosti se však stále více zavádějí vysokorychlostní optické a radio-satelitní komunikační kanály. Počítače (PC) jsou připojeny ke komunikačním kanálům pomocí speciálních zařízení zvaných modemy. Konfigurace takových sítí může být různá a na rozdíl od lokálních sítí nepravidelná. Různé pokryté oblasti: pro místní přibližně< 10 км, а для глобальных - от сотни и более. В глобальной сети между ее узлами существует множество путей доставки информации, а для локальных - всегда один. Скорость передачи информации в локальных сетях выше, чем в глобальных. Примером глобальной сети является сеть Internet. Она сеть отличается от локальной более протяженными коммуникациями и может включать в себя несколько локальных. Глобальная сеть обычно состоит из разнородных вычислительных систем и технических средств. Поэтому частота ошибок в них более высока и протоколы обмена более сложны по сравнению с локальными сетями. В глобальных сетях ЭВМ располагаются друг от друга на расстояниях от нескольких сот до нескольких десятков тысяч километров. В сегодняшнем понимании компьютерная сеть это сложная структура, основанная на трех основных принципах. Первый из них - наличие jediné centrum, koordinující činnost a rozvoj sítě. Druhým je použití směrovacího systému, který umožňuje, aby se zpráva pohybovala po řetězci síťových uzlů bez dalšího lidského zásahu. Třetím je použití jednotného standardního adresování, díky kterému je síť „transparentní“. externí sítě a ty jsou přístupné kterémukoli účastnickému bodu v systému. Výrazný nárůst Počet uživatelů globálních sítí v posledních letech vedl k tomu, že telefonní sítě používané pro přenos dat již nezvládají celý objem přenášených informací. Nahrazují je satelitní komunikace. V satelitní komunikaci je uživatel, skupina uživatelů nebo místní síť vybavena malou satelitní parabolou a komunikují spolu přes satelit. Mezi výhody tohoto způsobu komunikace patří především vysoká komunikační rychlost (až 8 Mbit/s). Každý satelit je schopen podporovat až 5 000 pozemských stanic. Tato technologie komunikace se úspěšně rozvíjí. Již v roce 1990 na světě bylo asi 20 000 malých pozemních stanic. V novém století bude většina globálních sítí bezdrátových. Z pohledu uživatele je zásadní rozdělit všechny globální sítě do dvou kategorií – komerční a nekomerční. V obchodních sítích jsou všechny služby placené. Poplatek je obvykle určen dobou, po kterou uživatel pracuje v síti, a množstvím informací, které po síti čerpá. Tarify jsou určeny typem služby. V neziskových sítích jsou všechny služby zdarma. V Rusku, zejména na severním Kavkaze, existuje nezisková síť UniCom/Russia, kterou vytvořilo sdružení ruských univerzit a Ruská akademie věd. Je součástí mezinárodní sítě Freenet, která je zase součástí internetu. Obchodní sítě fungují také v Rusku. Nejznámější z nich je Relcom, který je také součástí internetu.
Globální síť
Globální síť je síť, jejíž účastnické systémy jsou umístěny v různých zemích. Vznikly jako sdružení územních sítí. Zavázán poskytovat síťové služby a zdroje velkému počtu uživatelů vedly ke sjednocení teritoriálních sítí a vytvoření globálních sítí. Díky vašemu velké velikosti každý z nich poskytuje svým uživatelům tisíce mezikontinentálních databází (DB). e-mailem, možnost studovat téměř jakýkoli obor. Globální síť je navíc spojovacím článkem pro velké množství malé sítě. Globální síť sestávající ze skupiny vzájemně se ovlivňujících teritoriálních sítí se také nazývá metasíť. Příklad: Internetová síť.
Vytváření globálních sítí vedlo ke vzniku architektury počítačové sítě, ve které se jednoduché a vysoce efektivní síťové počítače staly součástmi těchto sítí a byly navrženy tak, aby využívaly jejich větší schopnosti. Předplatitelské systémy postavené na těchto počítačích umožňovaly jejich vlastníkům integrovat se do globální informační infrastruktury.
Virtuální síť
Virtuální síť je síť, jejíž vlastnosti jsou určeny především jejím softwarem.
Důvody pro tvorbu virtuální sítě:
· potřeba vytvářet operativní pracovní skupiny izolované od ostatních uživatelů. Pracovní skupina je sbírka uživatelů, kteří mají společné prostředky a práva k používání těchto prostředků, vytvořených v síti k provádění specifické sady úkolů;
· přání usnadnit postupy pro přesun a mazání síťových objektů;
· přání poskytnout provozní schopnost měnit role tak, aby klient v případě potřeby mohl fungovat jako server;
· schopnost zajistit bezpečnost dat lokalizací provozu v rámci izolované skupiny.
K tomu je v komunikační síti instalováno inteligentní zařízení (přepínací uzly, rozbočovače, mosty atd.), které v souladu s pokyny administrativního systému vzájemně propojuje logické kanály a tvoří tak uzavřenou lokální síť. ostatní předplatitelé. V jednom velkém sdružení fyzických sítí lze vytvořit značné množství virtuálních sítí, které fungují nezávisle na sobě.
Virtuální technologie má velkou flexibilitu a umožňuje vám dynamicky měnit počet a složení virtuálních sítí, kolikrát chcete.
TOPOLOGIE INFORMAČNÍCH SÍTÍ
Topologie sítě
Topologie (konfigurace) charakterizuje vlastnosti sítí, systémů a programů, které nejsou závislé na jejich velikosti. Studuje strukturu tvořenou fyzickými objekty a množinu kanálů nebo částí kanálů, které je spojují.
Konfigurace spojení prvků do značné míry určuje mnohé nejdůležitější vlastnosti sítě - spolehlivost (přežití), výkon atd.
Podle jednoho přístupu ke klasifikaci konfigurace jsou sítě rozděleny do dvou hlavních tříd:
· vysílání;
· konzistentní.
V konfiguracích vysílání každý předplatitelský systém vysílá signály, které mohou být přijímány jinými systémy. Mezi takové konfigurace patří:
1) společná sběrnice (obr. 1) umožňuje výrazně zjednodušit logickou a softwarovou strukturu sítě a snížit spotřebu kabelů;
2) strom (obr. 2) je rozvinutější verze konfigurace běžného typu sběrnice. Strom je tvořen spojením několika sběrnic s aktivními opakovači nebo síťovými koncentrátory („huby“). Má potřebnou flexibilitu pro pokrytí několika budov v určité oblasti síťovými prostředky. Pokud jsou aktivní opakovače, porucha jednoho segmentu nevede k poruše zbytku. Pokud selže opakovač, strom se rozdělí na dva podstromy nebo dvě sběrnice;
3) hvězda (obr. 3), kterou lze považovat za strom, který má kořen s větvemi ke každému připojenému zařízení. Ve středu hvězdy může být pasivní konektor nebo rozbočovač - poměrně jednoduchá a spolehlivá zařízení. Hvězdicové sítě jsou méně spolehlivé než sběrnice nebo stromové sítě, ale mohou být chráněny před rušením kabelů pomocí centrálního relé, které odpojí vadné kabelové paprsky. Taková hvězda vyžaduje velké množství kabelu.
Konfigurace vysílání musí používat relativně výkonnější přijímač a vysílač, který zvládne širokou škálu úrovní signálu. Tento problém je částečně vyřešen zavedením omezení délky kabelového segmentu a počtu připojení nebo použitím digitálních opakovačů.
V sekvenčních konfiguracích každá fyzická podvrstva přenáší informace pouze do jednoho z účastnických systémů. Požadavky na vysílače nebo přijímače systémů jsou zde nižší než u vysílacích systémů a různé části sítě mohou používat různé typy fyzických médií.
Nejběžnější sériové konfigurace jsou:
1) libovolný (obr. 4) ? všechna zařízení jsou připojena přímo. Každá linka může používat různé způsoby přenosu. Tento způsob připojení zařízení je zcela vyhovující pro sítě s omezeným počtem připojení. Výhodou tohoto typu je jednoduchost. Má však vysoké náklady, velký počet komunikačních kanálů a potřebu směrování informací;
2) hierarchické (obr. 5)? mezilehlé uzly fungují na principu: „akumulovat a přenášet“. Výhodou této metody je optimální propojení síťových prvků, nevýhodou složitost logické a programové struktury, různé rychlosti přenosu informací na různých úrovních;
3) kroužek (obr. 6);
4) řetěz (obr. 7);
5) hvězda s „intelektuálním“ středem (obr. 8);
6) sněhová vločka (obr. 9).
 |  |  |
| Obr. 1 | Rýže. 2 | Rýže. 3 |
 |  |  |
| Rýže. 4 | Rýže. 5 | Rýže. 6 |
 |  |  |
| Rýže. 7 | Rýže. 8 | Rýže. 9 |
V těchto konfiguracích vyžaduje správné fungování sítě neustálý provoz všech jednotek. Pro snížení této závislosti je v každém bloku zahrnuto relé, které blokuje blok v případě poruchy. Nevýhody - pomalý přenos dat (v závislosti na počtu pracovních stanic), menší spolehlivost. Výhody: jednoduchost způsobů ovládání, vysoká propustnost při nižší spotřebě energie, snadné rozšiřování sítě.
