Выявление ошибок с помощью CRC. Принцип работы коммутатора
Стандарты Ethernet основаны на том положении, что в одной области коллизий Ethernet маршрут между любыми двумя узлами сети может состоять не более чем из пяти сегментов кабеля, объединенных четырьмя повторителями, и только три из этих сегментов могут быть смешанными. Это утверждение иначе известно как "правило Ethernet 5-4-3". Данное правило трактуется разными способами в зависимости от типа кабеля, задействуемого для передающей сетевой среды.
Итак, в коаксиальных сетях, будь то тонкий или толстый Ethernet, допустимо иметь пять сегментов кабеля, соединенных четырьмя повторителями. В таких сетях повторитель имеет только два порта и не делает ничего более, кроме усиления сигнала, передаваемого по кабелю. Сегментом является отрезок кабеля между двумя повторителями, даже в случае тонкого Ethernet, когда сегмент может состоять из множества отдельных кусков кабеля. Отсюда вытекает, что общая длина шины толстого Ethernet (называемая максимальным диаметром области коллизий) может достигать 2500 м (500x5), а шина тонкого Ethernet может быть длиной до 925 м (185x5).
Однако, в любой из этих сетей только к трем сегментам кабеля могут быть присоединены узлы (рис. 8.6). Таким образом, можно использовать два сегмента связи для соединения смешанных сегментов, расположенных на некотором расстоянии друг от друга, но нельзя заполнять их компьютерами или другими устройствами.
В сети UTP ситуация иная. Поскольку в сетях такого типа повторителями являются многопортовые концентраторы, каждый сегмент кабеля, соединяющий узел с концентратором, является сегментом связи. Таким образом, для данного случая в области коллизий может быть четыре концентратора, соединенных один с другим, и к каждому из них может быть подключено столько узлов, сколько может поддерживать концентратор (рис. 8.7). Легко прийти к выводу, что поскольку данные, распространяясь от одного узла к любому другому узлу, проходят только через четыре концентратора, и все сегменты являются сегментами связи, сеть соответствует стандартам Ethernet.
Один фактор, который потенциально может усложнить ситуацию, появляется, когда для соединения концентраторов lOBaseT применяется коаксиальный кабель типа тонкий Ethernet. Многие из этих концентраторов имеют BNC-разъем, который позволяет создать шину, соединив цепочкой несколько концентраторов. Когда более двух концентраторов соединены одним сегментом коаксиального кабеля, то они формируют смешанный сегмент, а допустимое для сети количество смешанных сегментов может достигать всего трех.
Для сети, которая использует коаксиальный кабель только для соединения концентраторов lOBaseT, последнее не будет представлять проблему. Тем не менее, если коаксиальный кабель в какой-либо части сети служит для соединения узлов в свой собственный смешанный сегмент, то шину, соединяющую lOBaseT-концентраторы, необходимо учитывать как один из трех смешанных сегментов, позволенных стандартом.
Спецификации lOBaseF определяют и некоторые модификации правила 5-4-3. Когда пять сегментов кабеля в сети lOBaseF соединены четырьмя повторителями, сегменты FOIRL, lOBaseFL и lOBaseFB не могут быть длиннее, чем 500 м. Сегменты lOBaseFP ограничены длиной 300 м.
Если же четыре сегмента кабеля соединены тремя повторителями, то сегменты FOIRL, lOBaseFL и lOBaseFB могут быть не длиннее, чем 1000 м, а сегменты lOBaseFP - не больше 700 м. Сегменты кабеля, соединяющие узел с повторителем, не должны превышать 400 м для lOBaseFL и 300 м для lOBaseFP. Также отсутствуют ограничения на количество смешанных сегментов* поскольку в сети в этой ситуации всего только четыре сегмента кабеля.
Вопросы и ответы (глава 4)
Что означает 10Base2, 10Base5, 10BaseT и т. п.?
Эти сочетания обозначают разновидности Ethernet: первый элемент обозначает скорость, Мбит/с. Второй элемент: Base — прямая (немодулированная) передача, Broad — использование широкополосного кабеля с частотным уплотнением каналов (редкость). Третий элемент: длина кабеля в сотнях метров (хотя в 1Base5 длина до 250 м) или среда передачи (F — оптоволокно, T — 2 витые пары, T4 — 4 витые пары).
Как сделать выбор между коаксиалом и витой парой?
Для этого необходимо решить, что вам важнее — дешевизна и простота коаксиала или надежность, удобства эксплуатации и перспективы повышения производительности сети на витой паре.
Базовая цена сетевой аппаратуры (в простейшем варианте) различается не очень сильно: витая пара стоит несколько дешевле коаксиала, хотя часто её требуется больше; пара разъемов RJ-45 стоит около 40 центов — на порядок дешевле BNC-комплекта, а стоимость одного порта хаба может опускаться до $10 при цене сетевого адаптера $25-$150 в зависимости от производительности и производителя.
Когда необходим оптоволоконный Ethernet?
Он практически незаменим, когда необходимо преодолеть большие расстояния (более 300-500 метров) и нет возможности через каждые 300 метров устанавливать повторители, требующие источников питания, и действует ограничение "5-4-3" . Толстый Ethernet при необходимости преодоления 500-метрового ограничения на длину сегмента по цене с оптикой конкурировать не сможет.
Кроме того, оптоволокно необходимо для связи узлов, находящихся под существенно разными потенциалами, например, на электростанциях, где импульсные помехи по "земле" могут достигать нескольких киловольт.
Таблица 4.3. Сравнительные характеристики сетей Ethernet на коаксиале и витой паре
| Свойство | Сеть на коаксиале | Сеть на витой паре |
| Принадлежности каждого узла | Сетевой адаптер с BNC; BNC-коннекторы — 2шт.; T-коннектор. | Сетевой адаптер с RJ-45; Кабель с двумя коннекторами RJ-45; Порт хаба |
| Общие элементы | Кабель с терминаторами | Хаб с источником питания |
| Правила заземления | Заземлять компьютеры (через шнуры питания) и сеть (один и только один из терминаторов); корпус компьютера не должен соприкасаться с корпусом BNC-разъема | Заземлять компьютеры и хабы (через шнуры питания) |
| Последствия неисправностей | Любой обрыв иликороткое замыкание (КЗ) в шине, а иногда и отказ выходных цепей адаптера, приводит к отказу всего сегмента сети. | Одиночный обрыв или КЗ в кабеле, отказ адаптера или порта хаба приводит к потере связи только с одним узлом; Отказ или обесточивание хаба приводят к отказу сегмента сети, обслуживаемого этим хабом. |
| Возможности локализации неисправности | Последовательное отключение T-коннекторов от адаптеров и проверка сопротивления омметром | Светодиодные индикаторы портов хабов показывают состояние каждой линии (порта с кабелем и адаптером); Средства управления (SNMP) интеллектуального хаба обеспечивают централизованное наблюдение и управление хабами с любой станции сети. |
| Возможности повышения производительности сети | Практически нет. | Замена простых хабов на: — интеллектуальные маршрутизаторы, сегментирующие сеть; — коммутирующие хабы (Switching Ethernet Hub); — полнодуплексные хабы (Full duplex, Parallel tasking); — переход на скорость 100Мбит/с (Fast Ethernet). Только две последние модернизации могут потребовать замены адаптеров на узлах. |
Как смонтировать толстый Ethernet?
Толстый кабель обычно используют для прокладки базовой сети. Кабель закрепляют обычно на стене так, чтобы на него в требуемых местах могли быть установлены трансиверы. Кабель желтого цвета всегда имеет разметку в виде черных рисок через каждые 2.5 м, обозначающих возможные точки подключения (прокалывания) или отреза. Отрезки кабеля могут соединяться разъемами N-типа (для монтажа требуют специального обжимного инструмента). На концах сегмента устанавливаются разъемы и 50-Омные терминаторы, один из которых заземляется. Т-образные ответвления кабеля не допускаются.
Рис. 4.1. Толстый Ethernet
Узлы подключаются через трансиверы (MAU). Трансивер устанавливается либо между концевыми разъемами отрезков кабеля (как вставка или через Т-коннектор), либо с прокалыванием кабеля ("вампир"). Проколка является классическим и более гибким способом подключения, поскольку может выполняться в любое время (и при работающей сети) в любом разрешенном месте кабеля (по риске), а при ненадобности трансивер может быть просто снят.
При прокалывании на кабеле закрепляется зажимное устройство, затем, с использованием специального сверла, проходят слои экранов. После этого слой внутренней изоляции протыкается заостренным контактом "вампира", правильность подключения определяется измерением сопротивления между контактами "вампира" с помощью батарейного омметра, оно должно быть 25 Ом (при установленных терминаторах).
К сетевому адаптеру трансивер подключается специальным кабелем — спуском (Tranceiver Cable, Drop Cable, AUI Cable) длиной до 50 м (более распространены спуски длиной 5-15 м).Кабель присоединяется 15-штырьковыми разъемами D-типа с защелками (Slide): "мама" — к трансиверу, "папа" — к AUI-разъему адаптера.
Обязательно закрепляйте адаптер винтом. Жесткий кабель может выдернуть адаптер из слота, что при включенном компьютере приводит к печальным последствиям — может выгореть и системная плата.
Как смонтировать тонкий Ethernet?
Монтаж тонкого кабеля существенно проще, чем толстого. Кабели укладываются по стенам или в коробах, не рекомендуются длинные прогоны рядом с силовым кабелем, а также проводка по полу — зацепится при уборке или мыши погрызут.
Рис. 4.2. Тонкий Ethernet
Применяемые соединители: BNC-коннектор- на концах отрезков, BNC T-коннектор- для подключения узлов, BNC I-коннектор- для соединения отрезков кабеля. Большинство BNC-разъемов для монтажа требуют применения обжимного инструмента (Crimping Tools), причем нет 100% совместимости разъемов и инструментов. Существуют и завинчивающиеся разъемы многократного монтажа. Для предотвращения обрыва (облома) кабеля около разъемов (пожалуй, самая частая причина отказа сети) на них желательно надевать специальные резиновые насадки.
На концах сегмента устанавливаются 50-Омные терминаторы, один из которых заземляется. Сеть с не 50-Омными терминаторами неработоспособна.
Узлы подключаются с помощью T-коннекторов, минимальное расстояние между коннекторами 0.5 м, ответвления от кабеля недопустимы. Соприкосновение BNC-разъемов с металлическими корпусами других разъемов может приводить к помехам.
Существуют специальные розетки с кабелем подключения, имеющим один BNC-разъем для оперативного подключения компьютеров к стационарной разводке. Этот кабель состоит из двух коаксиалов, включаемых в разрез базовой разводки. Конструкция розетки обеспечивает безразрывность сегмента при подключении и отключении кабеля. Цена такого устройства сопоставима с ценой адаптера.
Не рекомендуется применение кабеля, отличного от RG-58: возможны проблемы с установкой разъемов, но более серьезые — с работоспособностью сети. Сеть с отрезками кабеля, имеющего волновое сопротивление не 50 Ом (что трудно проверить), может иметь точки, в которых реальная скорость работы адаптеров будет сопоставима с COM-портами, причем при подключении новых узлов эти точки могут блуждать.
Как смонтировать сеть на витой паре (Twisted-Pair Ethernet)?
По трудоемкости монтаж неэкранированной витой пары не многим отличается от тонкого коаксиала, правила прокладки кабеля практически те же. Монтаж может вестись как с использованием стационарной разводки, так и без нее. Для стационарной разводки применяют жесткий одножильный ("SOLID") кабель категорий 3-4, но лучше 5 (чтобы в перспективе переход на 100 Мбит/с не потребовал кабельной революции). Стационарная разводка делается от настенных розеток до кабельного центра. Применение сдвоенных розеток позволяет сэкономить кабель, поскольку их четырех пар 10BaseT использует только две.Для монтажа стационарной проводки не требуется специального инструмента, провода вставляются в ножевые контакты розеток и прижимаются колпачками из комплекта розеток.
Рис. 4.3. Ethernet на витой паре
Кабели подключения компьютеров и хабов выполняются гибким многожильным ("FLEX") кабелем, на концах устанавливаются вилки RJ-45. Применение в этом месте жесткого одножильного кабеля нежелательно. Разъемы RJ-45 для одножильного и многожильного кабеля различаются формой контактов. Игольчатые контакты используются для многожильного кабеля, иголки втыкаются между жилами проводов, обеспечивая надежное соединение. Для одножильного кабеля испольуются контакты, "обнимающие" жилу с двух сторон. Применение типов разъемов, не соответствующих кабелю, чревато недолговечностью соединения.
Внешне одинаковые разъемы разных производителей (и даже одного производителя с разными маркировками) могут отличаться по размерам, из-за чего они не будут надежно (со щелчком) фиксироваться в розетках. Проверить разъем на фиксацию можно только после его обжима. Контакты розеток стационарной разводки и вилок кабелей подключения соединяются "один-в-один" (прямые кабели). Кабели, соединяющие два хаба через обычные порты (два компьютера при двухточечном соединении) выполняются перекрестными. Кабель, соединяющий специальный порт "Up-Link" хаба с нормальным портом другого хаба — прямой.
Для монтажа лучше использовать и розетки категории 5 (на них должно быть соответствующее обозначение). От розеток 3 категории они отличаются способом присоединения проводов (под нож а не под винт) и наличием согласующих реактивных элементов с нормированными параметрами, выполненных на печатной плате розетки. Без этих элементов на скорости 100 Мбит/с возможны проблемы со связью.
По тем же причинам при разделке концов кабеля не расплетайте витую пару больше чем на сантиметр, необходимый для раскладки проводов.
Что такое "правило 5-4-3" в Ethernet?
Это правило задает ограничения на подключение к сети Ethernet: допускается соединение в линию до 5 сегментов не более чем через 4 повторителя, из этих сегментов только 3 могут использоваться для подключения узлов (Trunk segments), остальные (Link segments) используются как удлинители. Правило справедливо для всех 10-Мбит/с версий Ethernet.
Как можно соединить сегменты толстого и тонкого Ethernet?
1. Если позволяет длина и количество подключенных узлов, возможно непосредственное соединение толстого (Thick) и тонкого (Thin) кабеля, для чего предусмотрены специальные переходные разъемы. Максимальная длина (в метрах) тонкого кабеля определяется по формуле MaxThinLen = (500-ThickLen)/3.28. Допустимое количество узлов в сегменте — от 30 до 100, в зависимости от соотношения длины тонкого и толстого отрезков. Общие правила подключения аналогичны "чистым" вариантам.
2. Возможно их объединить, используя соответствующие порты повторителей или хабов.
Как можно подключить порт RJ-45 к коаксиалу?
Это возможно только через активные устройства — повторители или вырожденные (двухпортовые) хабы, требующие источника питания. Попытки приспособить для этого трансиверы — занятие бесплодное, как и попытка подключить витую пару прямо к AUI-выходу (там есть, кроме совпадающих по названиям пар сигналов передатчика и приемника, сигнал от детектора коллизий трансивера, который в RJ-45 взять неоткуда).
На компьютере имеется только порт AUI, к какой среде передачи его можно подключить?
К любой, используемой на скорости 10 Мбит/с:
1. Классический вариант — через кабель-спуск и внешний трансивер с "вампиром"или с N-разъемами — к толстому кабелю.
2. Тем же способом, но через трансивер с BNC-разъемами (есть и такие насадки) — к тонкому кабелю.
3. Через миниатюрный внешний трансивер (без кабеля-спуска) с BNC-коннектором — к тонкому кабелю.
4. Через миниатюрный внешний трансивер с RJ-45 — по витой паре хабу с RJ-45.
5. Через оптический трансивер (FOIRL) — по оптоволокну к оптическому порту хаба или такому же FOIRL.
Может ли использоваться карта с набором разъемов BNC, AUI и RJ-45 как повторитель между сегментами с различными средами передачи?
Нет, наличие нескольких разных разъемов отнюдь не означает возможность их одновременного использования — адаптер всегда работает только с одним, заданным при аппаратном или программном конфигурировании. При одновременном подключении кабелей к нескольким разъемам поведение карты с автоматическим выбором среды труднопредсказуемо.
Существуют карты, содержащие 2 или 4 отдельных адаптера с собственными разъемами (обычно, RJ-45). Эти карты при должной программной поддержке могут использоваться внутренним маршрутизатором сервера NetWare.
Карты на 10/100 Мбит/с обычно тоже имеют два разъемами RJ-45, каждый для своей скорости.
Как можно использовать "Up-Link" — порт хаба?
Порт, помеченый как "Up-Link", предназначен для каскадирования хабов. От обычного порта он отличается тем, что на его разъеме выходы передатчика поменялись местами со входами приемника, что предназначено для его подключения к обычному порту другого хаба "прямым" кабелем. У этого порта возможно наличие переключателя для обеспечения его использования в качестве обычного порта. При отсутствии переключателя к этому порту можно подключать и адаптер, но при этом использовать "перекрестный" кабель.
На многих моделях хабов порт Up-Link является только дополнительным разъемом обычного порта и не может использоваться одновременно с ним.
Чем отличаются интеллектуальные хабы от обычных?
Интеллектуальные хабы в несколько раз дороже обычных, что объясняется рядом причин.
Простейший хаб является многопортовым повторителем: сигнал с линий приема каждого порта после усиления посылается на все передатчики, таким образом реализуется множественный доступ узлов к среде передачи.
Интеллектуальный (управляемый) хаб имеет более сложную архитектуру со встроенным микроконтроллером, позволяющим управлять сетью (обычно на основе средств SNMP). В хабе находится аппаратно-программный SNMP-агент, ведущий базу данных о состоянии управляемых ресурсов. Менеджер, управляющий хабом, взаимодействует с агентами по сети. Управляемость хаба обеспечивает возможность централизованного управления и диагностики состояния узлов сети, а также защиту от несанкционированного доступа несколькими способами:
- транслирование чистого сигнала только в порт адресата назначения, в остальные порты передается зашумленный сигнал для обнаружения несущей;
- разрешение работы с портом только узла с заданным MAC-адресом;
- сегментирование (группировка) портов хаба и управление правами межсегментного доступа.
Специальные архитектурные решения обеспечивают повышение общей производительности сети: - сегментирование портов и фильтрация пакетов межсегментными локальными мостами разделяет трафик, не являясь препятствием для межсегментных обращений;
- использование коммутирующих хабов (Switching Hub) и поддержки полного дуплекса обеспечивает одновременную передачу пакетов между несколькими парами портов.
Что такое наращиваемый хаб (Stackable Hub)?
Наращиваемый хаб имеет специальные средства соединения нескольких хабов в стек, выступающий в роли единого целого. При этом обычно интеллектуальность одного хаба делает интеллектуальным весь стек. Связь между хабами в стеке может быть короткой (локальный стек) и длинной, до сотен метров (распределенный стек, более гибкий элемент для оптимизации кабельной системы).
Какими способами можно повысить производительность сети Ethernet?
Суммарную производительность сети можно оценивать как максимальное количество информации, которое потенциально могут передать все абоненты сети за единицу времени. Она зависит от скорости канала, топологии и числа узлов.
Если в сети возможно выделить группы станций, внутри которых идет интенсивный обмен, а связи между группами менее интенсивны, повысить производительность поможет сегментирование. При этом выделенные группы подключаются к отдельным сегментам сети, а межсегментные связи организуются через мосты, фильтрующие межсегментные пакеты.
Удвоить (потенциально) пропускную способность канала позволяет полный дуплекс (Full duplex) — одновременная передача и прием пакетов, возможная при использовани витой пары и оптоволокна соответствующими адаптерами и реализующаяся только многозадачными ОС, например, в серверах, при подключении к полнодуплексным хабам.
Более радикальное повышение производительности дает применение коммутирующих хабов (Switched Ethernet), допускающих параллельный одновременный обмен между несколькими парами портов (к портам можно подключать как отдельные узлы, так и сегменты сетей). Например, восьмипортовый хаб Accton EH2002 использует восьмипортовую матрицу для установления параллельных путей передачи. Коммутация "на лету" (до полного приема пакета) практически сводит к нулю задержку прохождения между портами, присущую обычной для мостов схеме "прием пакета — анализ — передача адресату". Преимущества коммутирующих хабов реализуются на любых сетевых адаптерах с подходящей средой передачи. Продуманным сочетанием коммутирующих, полнодуплексных и обычных хабов и адаптеров можно добиться хороших соотношений цены и производительности для конкретной сети.
Наконец, существует возможность перехода на скорость 100 Мбит/с.
С точки зрения модернизируемости предпочтительнее использовать сеть на витой паре, и прокладывать ее сразу кабелем 5 категории. Тогда мероприятия по повышению производительности не будут требовать одновременных революционных преобразований по разным направлениям. Для шинной топологии остаются только возможности сегментирования, на которые накладываются топологические ограничения.
На какие свойства адаптеров следует обращать внимание при их выборе?
1. Разъемы подключения к среде передачи должны отвечать вашим текущим задачам и перспективам. Самые дешевые адаптеры имеют один разъем — BNC или RJ-45 (UTP), возможна их комбинация, наиболее универсальные "Combo" — имеют полный 10-мегабитный набор BNC/AUI/UTP.
2. Скорость передачи — 10 или 100 Мбит/с, многие 100-мегабитные адаптеры имеют режим и 10 Мбит/с.
3. Системная шина и способ обмена данными: для сервера (и других многозадачных применений) желательно использование прямого управления шиной (Bus-Master), разгружающего процессор. Адаптеры Bus-Master должны иметь 32-разрядную шину (EISA, MCA, PCI), в противном случае у вас будут проблемы с использованием ОЗУ свыше 16 Мбайт. 8-битные ISA-адаптеры (доброй памяти NE1000) лучше оставить на самый крайний случай.
4. Возможность полного дуплекса для сред с раздельными линиями приемника и передатчика (витая пара или оптоволокно) в многозадачных системах позволяет теоретически удвоить пропускную способность (при поддержке этого режима на другой стороне).
5. Размер установленной буферной памяти — чем больше, тем лучше. (Например, 3C509 и 3C509B, имеющие буферы 2 кбайт и 8 кбайт соответственно, при серьезной работе друг от друга отличаются очень сильно).
6. Убедитесь в наличии драйвера для используемой ОС в комплекте поставки адаптера или ОС. Здесь бывают проблемы, когда разработчик адаптера не очень хорошо знает "особенности" ОС, или разработчик ОС плохо знает, как из этого адаптера "выжать" максимум производительности при минимуме потерь. Ответ дает только практика.
7. Планируя использование удаленной загрузки, убедитесь в наличии гнезда для микросхемы BootROM и доступности микросхемы с соответствующей программой.
8. Для программно-конфигурируемых адаптеров убедитесь в наличии утилиты конфигурирования именно для этого адаптера.
Как осуществляется конфигурирование сетевых адаптеров?
Конфигурирование адаптера подразумевает настройку на использование системных ресурсов PC и выбор среды передачи. Конфигурирование осуществляется с помощью установки переключателей (джамперов) или программно (Jumperless, Software configuration), с сохранением параметров в энергонезависимой памяти адаптера. Программное конфигурирование выполняется с помощью специальной обычно DOS-утилиты, поставляемой для конкретной модели или семейства адаптеров. Установленные параметры конфигурации следует записать на бумаге для последующего указания при конфигурировании драйвера платы.
Базовый адрес используемой области портов и номер прерывания выбирается так, чтобы не возникало конфликтов с системными устройствами PC и другими адаптерами ввода-вывода. Для EISA- и PCI-адаптеров дополнительной развязывающей координатой может являться номер слота и номер канала PCI (для PCI-2).
Разделяемая память (Adapter RAM) адаптера является буфером для передаваемых и принимаемых пакетов; обычно она приписывается к области верхней памяти (UMA), лежащей в диапазоне A0000-FFFFFh. Дополнительный ROM BIOS адаптера обычно устанавливается только для удаленной загрузки и также приписывается к UMA.
Для программно-конфигурируемых адаптеров адреса RAM и ROM следует задавать особенно внимательно, поскольку при ошибочном перекрытии ими областей видеоадаптера компьютер или перестанет загружаться из-за ошибки тестирования видеоадаптера, или загрузится со "слепым" экраном.
Как избежать конфликтов сетевого адаптера с другими устройствами?
Общая методика такова: составить список установленных устройств и используемых ими ресурсов. В списке отметить возможности изменения адресов и номеров, причем учитывать как возможности конфигурирования "железа", так и возможности настройки его использующих программ, что иногда не полностью совпадает. Проанализировав список с учетом степени "болезненности" внесения изменений в работающие системы, выбирать компромиссный вариант. Сетевые адаптеры НЕ ДОЛЖНЫ пересекаться с другими устройствами ни по какому системному ресурсу. Надеяться на реальную помощь системы Plug and Play можно уверенно только в том случае, если все дополнительные адаптеры и системный BIOS компьютера соответствует спецификации P&P (для ее второй буквы P бытуют разные определения, из которых "плачь" или "плюй" — не самые резкие). Вмешательство системы P&P в процесс конфигурирования сетевых адаптеров с шиной ISA в сложных случаях (при наличии нескольких плат расширения) бывает вредным настолько, что P&P лучше отключать. Практически даже в компьютере с полным комплектом портов, звуковой картой и видеобластером можно найти место и для сетевого адаптера.
Как правильно выбрать базовый адрес портов адаптера?
Адаптер обычно занимает 16 (10h) или 32 (20h) смежных адреса в пространстве ввода-вывода, которые не должны пересекаться с адресами портов, используемыми другими устройствами. Для плат, совместимых с NE1000/NE2000, обычно возможно применение стандартного адреса по умолчанию — 300h. Ошибка в задании адреса обычно легко выявляется при загрузке драйвера адаптера — в этом случае выдается сообщение об ошибке инициализации или ненахождении адаптера по указанному адресу. Утилиты программного конфигурирования адаптера часто имеют и средства тестирования портов, что ускоряет процесс локализации ошибки (при этом все остальные адаптеры должны быть установлены и сконфигурированы).
Количество занимаемых адресов легко определить из разности соседних значений предлагаемых базовых адресов, например, 320h-300h= 20h.
Одной звездочкой отмечены конфигурации по умолчанию, допускающие изменение. Двумя звездочками — нетрадиционные (редко встречающиеся) назначения.
Как правильно выбрать номер прерывания адаптера?
Аппаратное прерывание вырабатывается адаптером по получении каждого адресованного ему пакета. Неправильно выбранное прерывание можно выявить средствами тестирования утилит конфигурирования. При загрузке драйвера эта ошибка обычно не выявляется; на рабочей станции неправильный выбор прерывания приводит к невозможности нахождения сервера и установления связи с другими узлами, на сервере — к его недоступности из сети.
При конфигурировании выбирается неиспользуемый другими адаптерами номер линии IRQ, разделяемые прерывания допускаются далеко не всегда. Для плат, совместимых с NE1000/NE2000, обычно используют IRQ3, хотя он совпадает с прерываниями от COM2/COM4, и при использовании этих портов для подключения модема или мыши будет конфликт. Можно рекомендовать IRQ5, совпадающий с редко используемым прерыванием от LPT2, хотя он может конфликтовать с прерыванием от звуковой карты.
В машинах с шиной ISA/PCI следует обращать внимание на назначения аппаратных прерываний в BIOS SETUP: отдельные линии могут переключаться с использования шиной ISA на линии запросов A,B,C,D шины PCI. Выбранное прерывание должно быть назначено на шину, соответствующую сетевому адаптеру.
Аппаратные прерывания являются, пожалуй, самым дефицитным ресурсом PC.
Таблица 4.4. Карта стандартного использование аппаратных прерываний
Звездочкой отмечены конфигурации по умолчанию, допускающие изменения.
Как правильно выбрать адрес памяти адаптера?
Специальная память адаптера (Adapter RAM), используемая в качестве буферов пакетов, отображается в адресное пространство основной памяти компьютера не на всех моделях адаптеров. Потенциально она может конфликтовать с видеопамятью, дополнительным ROM BIOS адаптеров и RAM других адаптеров. Области памяти, занимаемые установленными в компьютер адаптерами, не должны пересекаться. Вместе с тем, для более эффективного использования UMA рабочими станциями на 386+ машинах нужно стремиться к размещению RAM в смежных областях, минимизируя узкие "щели". На область Adapter RAM нельзя включать теневую память (Shadow RAM или ROM), поскольку ее содержимое может меняться без участия процессора (драйвер карты не сможет забрать принятые пакеты из адаптера).
Таблица 4.5. Распределение области верхней памяти (UMA)
Как выбрать канал DMA для сетевого адаптера?
Выбор канала DMA, отдельного для каждого адаптера, обычно не вызывает осложнений. Он задается программно или перемычками на плате адаптера (при раздельном задании линий DRQ и DACK их номера, естественно, должны совпадать). Использование каналов прямого доступа к памяти (DMA)
Таблица 4.6. Использование каналов прямого доступа к памяти (DMA)
Звездочкой отмечены конфигурации по умолчанию, допускающие изменение.
Как подключить компьютер одновременно к нескольким сетям?
Обычно эта необходимость возникает для компьютера-сервера. Для каждой сети должен быть установлен свой адаптер (максимум — четыре), каждому из которых необходимо выделить системные ресурсы, не пересекающиеся с другими адаптерами, что может вызвать затруднения, главным образом, из-за нехватки свободных прерываний. При установке нескольких программно-конфигурируемых адаптеров конфигурирование удобнее выполнять отдельно для каждого адаптера, устанавливая их по очереди, после чего выполнить их совместное тестирование.
Для чего нужна микросхема Boot ROM?
Микросхема Boot ROM предназначена для удаленной загрузки ОС станции с сервера по сети (вместо обычной загрузки с жесткого диска или дискеты). Она не является обязательным элементом поставки и может устанавливаться в "кроватку" адаптера.
Некоторые версии, разработанные для конкретных программно-конфигурируемых моделей, имеют встроенные утилиты для конфигурирования и тестирования адаптера.
Некоторые версии имеют встроенные средства антивирусной защиты, позволяющие эффективно блокировать попытки записи в загрузочные сектоы (Boot и Master Boot Records) дисков.
Адаптер с удаленной загрузкой — удобное средство для закачки информации на несетевой компьютер, на котором по каким-либо причинам нежелательно устанавливать клиентское обеспечение NetWare (например, на компьютере с Windows 95, где удаленная загрузка DOS не оставит следов в пресловутой Registry).
Включенный Boot ROM является расширением ROM BIOS и при инициализации в процессе POST переопределяет на себя векторы прерываний дискового сервиса (INT 13h) и начальной загрузки (INT 19h), позволяя выбирать устройство загрузки (локальные диски или сервер).
После программного конфигурирования адаптера при перезапуске компьютера раздается писк, характерный для ошибки видеоадаптера, экран черный. Кто виноват и что делать?
Виноват конфликт назначенной области RAM адаптера с видеопамятью, который допускают некоторые излишне гибкие адаптеры. Менее вероятен конфликт с Boot ROM. У аппаратно-конфигурируемых адаптеров такой конфликт легко разрешился бы перестановкой джамперов. С программно-конфигурируемым адаптером возможны следующие действия:
1. Вынуть микросхему Boot ROM (если она есть) — если конфликт с ней и на адаптере нет буфера данных, то, возможно, удастся загрузить компьютер и, запустив утилиту конфигурирования, исправить установки.
2. Если компьютер все-таки загружается, хоть и со "слепым" экраном, попробовать найти способ запуска утилиты конфигурирования (обычно у них меню-интерфейс) в режиме командной строки, потренировавшись (осторожно!) на другом компьютере с таким же сетевым адаптером.
3. В самом тяжелом случае, когда не помогают п.п. 1 и 2, установить этот адаптер на компьютер с видеоадаптером MDA, у которого видеопамять расположена по другим адресам, а дополнительный ROM BIOS отсутствует, и выполнить процедуру реконфигурирования.
Каких сюрпризов можно ожидать при установке сетевых адаптеров?
При всей, казалось бы, стандартизованности ISA-Bus, при установке сетевых адаптеров иногда возникают труднообъяснимые эффекты несовместимости с системой. Они могут проявляться в виде зависания, блокирования видеоадаптера (попискивание при включении) и даже разрушения информации CMOS. По этой причине рекомендуется перед установкой адаптера списать параметры конфигурации из CMOS. Виновника несовместимости бывает трудно уличить. Иногда эти эффекты можно устранить настройкой параметров циклов шины (если есть такая возможность в BIOS Setup). Некоторые адаптеры допускают конфигурирование под системную шину и имеют переключатели 8/16 бит ISA; M0/M1 — режимы совместимости с различными реализациями шины; 0WS — разрешение работы без тактов ожидания.
Некоторые программы (например, Windows for Workgroups) проявляют излишнюю заботу о недопущении конфликтов, отказываясь принимать (или требуя многократных подтверждений) безобидные для конкретной системы сочетания параметров. По этой причине автор предпочитает пока не использовать возможности системы Plug-and-Play, а отключать эту опцию и руководствоваться данными по конкретной системе.
Когда можно в тонком Ethernet использовать сегменты длиннее 185 м?
Предел для многих современных адаптеров — 300 м, он возможен только при использовании качественного штатного кабеля RG-58 с невысоким затуханием, и при этом возможность работы с длиной до 300 м должна быть разрешена на всех адаптерах данного сегмента.
При прикосновениии к BNC-разъему адаптера и корпусу компьютера меня ощутимо ударило током. Почему? За что?
Потому, что между корпусом компьютера и экраном коаксиала появилась разность потенциалов, обычно это 110 вольт (220 пополам) переменного тока.
За несоблюдение правил подключения: или ваш компьютер не заземлен, (хотя этого требуют его правила подключения), в то время как сеть заземлена по правилам, или, наоборот, ваш компьютер подключен правильно, а сеть не заземлена, а соединена, допустим, с корпусом незаземленного компьютера.
Если не заземлен ни компьютер, ни сеть, током вас пока не ударит, но такая неприятность рано или поздно может произойти, равно как и могут выгореть сетевые адаптеры.
Правила подключения смотри в главе 12.
Можно ли для сети использовать уже проложенный телефонный кабель?
Можно, если он соответствует категории 3 и выше (для 100 Мбит/с — не ниже 5). В кабеле провода должны быть попарно скручены, количество оборотов скрутки на единицу длины нормируется в соответствии с категорией. Для каждой станци требуется две пары, их длина не должна превышать 100 м.
Что такое фреймы Ethernet и чем они различаются?
Фрейм (Frame — кадр, битовая цепочка) — пакет канального уровня, минимальная "упаковка" информации, передаваемой по сети.
Фрейм Ethernet согласно спецификации IEEE802.3 состоит из следующих элементов:
- Преамбула (8 байт): последовательность для синхронизации приемника, заканчивающаяся маркером начала пакета.
- Заголовок (14 байт): содержит MAC-адреса источника и приемника (по 6 байт) и двухбайтное поле длины или типа сетевого протокола (в зависимости от типа фрейма).
- Данные (46-1500 байт): содержимое этого поля зависит от типа фрейма.
- Концевик (4 байта): CRC-код для контроля достоверности передачи. Фреймы, не удовлетворяющие данной спецификации, считаются ошибочными. По типу ошибки (сочетание реальной длины, контрольной суммы и преамбулы) возможна локализация источника неисправности с точностью до функционального узла канала.
Фрейм Ethernet_II в третьем элементе заголовка содержит тип сетевого протокола, пославшего этот пакет. В поле данных содержится информация, поступившая от вышестоящего (сетевого) уровня. Этот тип преимущественно используется протоколом TCP/IP.
Фреймы, базирующиеся на 802.3, в третьем элементе заголовка содержат длину пакета. К ним относятся: Ethernet_802.3, иногда называемый 802.3 raw (сырой), поскольку в поле данных информация LLC-подуровня не включается. Этот тип применяется по умолчанию в Novell NetWare версии 3.11 и ниже.
Ethernet_802.2 отличается от 802.3 тем, что в поле данных присутствует заголовок LLC-подуровня, содержащий байты DSAP и SSAP (Destination и Source Service Access Point), идентифицирующий протоколы сетевого уровня источника и получателя, и 1-2 байта управляющего поля, определяющие требуемый уровень LLC-сервиса. Последующие байты содержат информацию, поступившую от вышестоящего (сетевого) уровня. Этот тип применяется по умолчанию в Novell NetWare начиная с версии 3.12.
Ethernet_SNAP (Sub-Network Access Protocol) отличается от 802.2 тем, что к LLC-заголовку в поле данных добавлен трехбайтный код организации и двухбайтный код типа сетевого протокола, совпадающий с полем типа заголовка фрейма Ethernet_II, например, 0800h — IP (Internet Protocol), 8137h — Novell NetWare IPX/SPX. Этот тип тоже применим для протоколов TCP/IP.
Тип фрейма указывается при загрузке сетевого драйвера. Приемник может непосредственно получить пакет от источника, если они используют одинаковые типы фреймов. В отличии от других сетевых ОС (Windows/NT, Unix, LAN Server), в которых фиксирован только один тип, Novell позволяет одновременно использовать несколько типов фреймов.
Что такое удаленная связь Dialing-in и Dialing-out?
Dialing-out — подключение к сети удаленной хост-машины или сервера по инициативе, исходящей со стороны клиента локальной сети (например, связь с BBS).
Dialing-in — подключение удаленных рабочих станций к сети по инициативе удаленного узла (например, регистрация и работа удаленного пользователя).
В переводной литературе встречается толкование Dialing-in как прием данных и Dialing-out — как передача данных, что неверно, поскольку оба сервиса могут передавать данные в любую сторону.
При подключении модема к компьютеру с установленной сетевой картой Etherlink III Plus (ISA) вся сеть зависает, что делать?
Карты 3С509 имеют две специфические опции настройки — поддержку Plug and Play, которую многие скептики не без оснований часто отключают, и опцию поддержки модема, функции которой при конфигурировании адаптера локальной сети обычно игнорируют. Однако если поддержка модема запрещена, то в некоторых случаях возникает такая ситуация.
Выход простой — утилитой конфигурирования установить поддержку модема.
При работе на высоких скоростях с внешним модемом связь неустойчива, хотя другой компьютер с тем же модемом и телефонной линией работает нормально. В чем дело?
Очевидно в первом компьютере установлена старая микросхема UART — 8250, 16450 или 16550 (без буквы A). Эти микросхемы по ряду причин не могут стабильно работать на высоких скоростях по прерываниям. При интенсивных обменах на скоростях 9600 бит/с и выше без потери данных работает микросхема 16550A, которая имеет работающие 16-байтные FIFO-буферы приема и передачи и возможность DMA. Эта микросхема (или ее функциональный аналог) устанавливается практически на всех современных системных платах и отдельных адаптерах.
В данном случае нужно заменить плату адаптера COM-порта (мультикарту) на более новую.
При подключении модема телефон стал работать неустойчиво — приходящие звонки "срываются" — в чем причина?
Все импортные модемы рассчитаны на номинальное напряжение линии 48 В и вызывные импульсы 100 В. Некоторые линии сблокированных телефонов выдают вызывные импульсы до 160-180 В, что приводит к срабатыванию ограничителя или отказу модема.
Автору попался модем, точнее — просто кабель с двумя телефонными "джеками" на концах, который при подключении к линии (даже без модема!) давал именно такой эффект. Проведенные им исследования выявили, что этот ПРОСТО КАБЕЛЬ является еще и ОГРАНИЧИТЕЛЕМ НАПРЯЖЕНИЯ на уровне около 120 вольт (типа симметричного стабилитрона), оберегающий модем от выгорания. Срабатывание ограничителя на вершинах вызывных импульсов и приводили к срывам вызовов (протекающий через ограничитель ток воспринимается как сигнал о снятии трубки). Поскольку под рукой не было другого кабеля или разъемов, а были транзисторы, родилась схема компенсационного стабилизатора напряжения вызывных импульсов. Ее применение с успехом решило проблему.
Что такое нуль-модем?
Нуль-модем (Zero modem, null-modem) представляет собой просто кабель с двумя разъемами на концах, соединяющий два порта RS-232 устройств DTE. У этого кабеля соединяются земли, RD и TD — перекрестно, остальные сигналы соединяются по одной из нижеприведенных схем. Наборы передаваемых сигналов могут сокращаться в зависимости от протокола квитирования (Flow Control), в большинстве случаев успешно работает простейший трехпроводной вариант.
В отличии от пары модемов, нуль-модем НЕ ОБЕСПЕЧИВАЮТ ГАЛЬВАНИЧЕСКОЙ РАЗВЯЗКИ интерфейсов. Разность потенциалов между схемными землями (SG) соединяемых устройств менее 2 В должна обеспечиваться ЗАЩИТНЫМ ЗАЗЕМЛЕНИЕМ. В противном случае возможны ошибки передачи данных и даже выгорание схем портов (и даже всего устройства). Длина кабеля может достигать десятков и сотен метров, в зависимости от используемого кабедя, скорости и электрических помех.
Что такое Call Back?
Call Back (обратный вызов) — один из методов защиты от несанкционированного подключения к ресурсам через модем по коммутируемым телефонным линиям. Он позволяет ограничить список номеров телефонов, с которых возможен доступ к данному ресурсу. При попытке подключения (прямой вызов) абонент сообщает свой номер (код или имя) в списке номеров обратного вызова. Сервер сразу "вешает трубку" и звонит по соответствующему номеру обратного вызова. Если звонили не оттуда, вызывающему не повезло — ресурс предоставлен не будет.
Как приложения могут использовать разделяемые модемы?
Для обеспечения независимости работы приложений от телекоммуникационных средств существует спецификация NASI (NetWare Asynchronous Service Interface). Она включает в себя интерфейс прикладного программирования (API) для разработки приложений, основанных как на передаче файлов, так и на интерактивном взаимодействии.
Для приложений, не использующих NASI, возможно использование редиректора BIOS INT 14h (функций работы с COM-портами), перенаправляющего потоки данных через коммуникационный сервер в разделяемый модем и обратно.
Если приложение работает непосредственно с регистрами COM-портов, оно обречено на использование только локально подключенного модема.
Что такое pcANYWHERE?
Это средство удаленного управления компьютером. Идея такова: на компьютере, имеющем какие-либо преимущества (мощность процессора, установленный непереносимый пакет программ, доступ к файл-серверу и т. п.) запускается резидентное средство, обеспечивающее передачу экранного вывода (в том числе и графического) и прием клавиатурного и "мышиного" ввода через коммуникационные средства на другой компьютер, являющийся фактически удаленным терминалом. С этого терминала осуществляется управление основным компьютером — запуск на нем любых приложений.
Поскольку вся обработка выполняется на компьютере-сервере, требования к терминалу невысоки.
Если компьютер-сервер данной связки работает в сети NetWare, то его терминалом может выступать и любой другой клиент этой сети, а если в сети работает коммуникационный сервер NACS, то к серверу можно подключаться и через него.
Комбинирование толстого и тонкого Ethernet
Резюме
Обычно в крупных сетях совместно используют толстый и тонкий Ethernet. Толстый Ethernet хорошо подходит в качестве магистрали, а для ответвляющихся сегментов применяют тонкий Ethernet. Вероятно, Вы помните, что толстый Ethernet имеет медную жилу большего сечения и может передавать сигналы на большие расстояния, чем тонкий Ethernet. Трансивер соединяется с кабелем «толстый Ethernet», AUI-коннектор кабеля трансивера включается в репитер. Ответвляющиеся сегменты тонкого Ethernet соединяются с репитером, а к ним уже подключаются компьютеры.
10BaseFL (10 – скорость передачи 10 Мбит/с, Base – узкополосная передача, FL – оптоволоконный кабель) представляет собой сеть Ethernet, в которой компьютеры и репитеры соединены оптоволоконным кабелем.
Основная причина популярности 10BaseFL – возможность прокладывать кабель между репитерами на большие расстояния (например, между зданиями). Максимальная длина сегмента 10BaseFL – 2000 м.
В соответствии со спецификацией IEEE эта топология называется 10Base5 . Известно и другое ее название – стандартный Ethernet.
Сети на толстом коаксиальном кабеле (толстый Ethernet) обычно используют топологию «шина». Толстый Ethernet может поддерживать до 100 узлов (рабочих станций, репитеров и т.д.) на магистральный сегмент. Магистраль, или магистральный сегмент, - главный кабель, к которому присоединяются трансиверы с подключенными к ним рабочими станциями и репитерами. Сегмент толстого Ethernet может иметь длину 500 м при общей длине сети 2500 м (8200 футов).
Расстояния и допуски для толстого Ethernet больше, чем для тонкого Ethernet.
Рис. 4.6. Кабель «толстый Ethernet»
Компоненты кабельной системы:
§ Трансиверы.
Трансиверы, обеспечивая связь между компьютером и главным кабелем ЛВС, совмещены с «зубом вампира», соединенным с кабелем.
§ Кабели трансиверов.
Кабель трансивера (ответвляющейся кабель) соединяет трансивер с платой сетевого адаптера.
§ DIX-коннектор, или AUI-коннектор.
Этот коннектор расположен на кабеле трансивера.
§ Коннекторы N-серии (в том числе баррел-коннекторы) и терминаторы N-серии.
Компоненты толстого Ethernet работают также, как компоненты тонкого Ethernet. На рис. 4.7 показан кабель «толстый Ethernet» с подключенным трансивером и кабелем трансивера, на котором Вы видите DIX-, или AUI-коннектор.
Рис. 4.7. Толстый Ethernet с подключенным трансивером
Сеть на толстом Ethernet может состоять максимум из пяти магистральных сегментов соединенных репитерами (по спецификации IEEE 802.3), но только к трем сегментам при этом могут быть подключены компьютеры. При вычислении общей длины кабеля «толстый Ethernet» длина кабеля трансивера не учитывается, т.е. в расчет принимают только длину сегмента кабеля «толстый Ethernet».
Рис. 4.8. Правило 5-4-3: 5 сегментов, 4 репитера, 3 сегмента для подключения компьютеров
Минимальное расстояние между соседними подключениями – 2.5 м (около футов). В это расстояние не входит длина кабеля трансивера. Толстый Ethernet был разработан для построения ЛВС в рамках большого отдела или всего здания.
В следующей таблице приведена расшифровка их названий.
Путешествие - это всегда получение нового опыта. Вы исследуете неизвестные места, неважно, что это - улицы Нью-Йорка или древняя архитектура в Мачу-Пикчу. Но согласитесь, исследовать куда приятнее, если не нужно тащить на плечах тяжёлый багаж.
Мы уже писали вещей для тех, кто мучается вопросом, что взять с собой, а что оставить дома. И , какие вещи вам понадобятся с собой в разных поездках. Но существует ещё много полезных правил, которые помогут вам научиться путешествовать налегке. О некоторых из них расскажем вам сегодня.
1. Два низа на каждые пять дней
Джинсы занимают много места, но вам точно не понадобится свежая пара на каждый день недели. Поэтому следуйте этому правилу: две пары низа на пять дней.
Можно взять один короткий низ (шорты или юбку) и один длинный (джинсы или брюки). Это значит, на 10-дневную поездку нужно взять всего четыре вещи (в зависимости от климатических условий): две пары джинс, шорты или юбки.
Если вы уверены, что в месте назначения будет стиральная машинка, можно сократить это количество.
2. Правило 5-4-3-2-1
Если вы хотите сократить количество вещей, которые нужно взять с собой, начните с этого простого, но очень популярного правила. Согласно правилу 5-4-3-2-1, вот вся одежда, которая нужна вам в поездке:
- 5 верхних частей (футболки, блузки, кофты).
- 4 нижних части (джинсы, брюки, шорты).
- 3 аксессуара (ювелирные украшения, часы, бижутерия, галстук).
- 2 пары обуви (одна практичная и одна на выход).
- 1 купальник.
Разумеется, правило нужно использовать гибко. Если вы едете в Ирландию в декабре, купальник вам точно не понадобится, поэтому замените его тёплой курткой. Собираетесь на кубинский остров Аруба? В качестве одного из аксессуаров захватите пляжную накидку.
3. Правило 20/80 для путешествий
Согласно известному принципу Парето, 20% усилий дают 80% результата. Например, в бизнесе 80% успеха происходит от 20% затраченных сил, или 80% прибыли вы получаете благодаря 20% своих клиентов. Зная это, вы сможете сосредоточиться на важных 20% и работать эффективнее.
Принцип Парето может помочь путешественникам при упаковке вещей: 20% вещей, которые вы берёте с собой, могут удовлетворить 80% ваших потребностей.
Подумайте об этом: вам действительно нужно брать отдельную пару обуви под платье, которое вы наденете один раз на ужин? Или как часто вы собираетесь пользоваться запасной батареей?
4. Берите нейтральные вещи
Универсальность - ключ к небольшому количеству вещей в чемодане. Чтобы все ваши майки, футболки, кофты хорошо сочетались с джинсами, шортами и брюками, берите с собой вещи в нейтральной цветовой палитре.
Например, можно выбрать цвета строгой гаммы: серый, чёрный, синий. Их легко комбинировать между собой, к тому же вы не будете всем своим видом кричать «Я турист!» Для тёплого климата можно выбрать светлые нейтральные цвета: кремовый или голубой. Они прекрасно сочетаются друг с другом.
Конечно, не нужно отказываться от ярких цветов совсем. Добавьте яркости с помощью аксессуаров - шарфа, украшений, шляпы.
5. Никогда не берите с собой вещей больше, чем на две недели
Даже если вы собираетесь отсутствовать дома месяц, не забывайте главное правило: вам понадобятся вещи только на две недели.
Не нужно брать с собой столько вещей, чтобы их хватило до конца жизни. Ведь то, что вы берёте с собой, отправляясь в путешествие, - это не главное (если, конечно, эти вещи не помогут вам выжить при катастрофе).
Скорее всего, вы не едете в кемпинг в отдалённое место, где на ближайшие десять километров нет ни одного магазина и ни одной аптеки, поэтому вы не сможете пополнить свои запасы зубной пасты или купить новую пару солнцезащитных очков. А одежду всегда можно постирать.
А если вы всё-таки едете в туристическую , никто и не заметит, что ваша одежда немного испачкалась.
Правила использования повторителей (Ethernet Repeater) заключаются в следующем: между любыми двумя взаимодействующими узлами сети может находиться до 5 сегментов, соединенных не более, чем 4 повторителями (или хабами). При этом компьютеры (узлы сети) могут находиться не более, чем в 3 сегментах из 5. Оставшиеся два сегмента не должны содержать компьютеров и служат лишь для удлинения сети (соединения повторителей или концентраторов). В каждом конце пустого сегмента находится повторитель или хаб. Правило Ethernet 5-4-3:
5 - не более пяти сегментов, соединенных
4 - не более, чем четырьмя повторителями (или хабами).
3 - в сети не должно быть более трех сегментов, содержащих компьютеры
2 - оставшиеся два сегмента используются для соединения повторителей или хабов.
Все компоненты Ethernet, включая кабель и репитеры, вносят некоторую задержку в распространение сигнала. Эта задержка оказывает влияние на способность узлов сети детектировать коллизии [Попытка двух узлов одновременно использовать кабель для передачи данных.] и поэтому, задержка является основным фактором, ограничивающим длину сегмента Ethernet.
Концентратор
В структурированной кабельной конфигурации все входящие в сеть ПК взаимодействуют с концентратором (или коммутатором).
Hab (хаб; концентратор) - устройство множественного доступа, выполняющее роль центральной точки соединения в топологии "физическая звезда". Наряду с традиционным названием "концентратор" в литературе встречается также термин "хаб".
Соединенные с концентратором ПК образуют один сегмент локальной сети. Такая схема упрощает подключение к сети большого числа пользователей, даже если они часто перемещаются. В основном функция концентратора состоит в объединении пользователей в один сетевой сегмент. Концентраторы бывают разных видов и размеров и обеспечивают соединение разного числа пользователей - от нескольких сотрудников в небольшой фирме до сотен ПК в сети, охватывающей комплекс зданий. Функции данных устройств также различны: от простых концентраторов проводных линий до крупных устройств, выполняющих функции центрального узла сети, поддерживающих функции управления и целый ряд стандартов (Ethernet, Fast Ethernet, Gigabit Ethernet, FDDI и т. д.). Существуют также концентраторы, играющие важную роль в системе защиты сети.
Концентратор начального уровня (базовый концентратор) - это простое, автономное устройство, которое может стать для многих организаций хорошей "отправной точкой".
Наращиваемые (стековые) концентраторы позволяют постепенно увеличивать размер сети. Такие концентраторы соединяются друг с другом гибкими кабелями расширения, ставятся один на другой и функционируют как один концентратор. Благодаря низкой стоимости в расчете на порт наращиваемые концентраторы стали особенно популярны.
Принцип работы концентратора
При применении концентратора все пользователи делят между собой полосу пропускания сети. Пакет, принимаемый по одному из портов концентратора, рассылается во все другие порты, которые анализируют этот пакет (предназначен он для них или нет). При небольшом числе пользователей такая система превосходно работает.
Между тем в случае увеличения числа пользователей начинает сказываться конкуренция за полосу пропускания, что замедляет трафик в локальной сети.
Традиционные концентраторы поддерживают только один сетевой сегмент, предоставляя всем подключаемым к ним пользователям одну и ту же полосу пропускания. Концентраторы с коммутацией портов или сегментируемые концентраторы (такие как концентраторы семейства SuperStack II PS Hub) позволяют свести данную проблему к минимуму, выделив пользователям любой из четырех внутренних сегментов концентратора (каждый из этих сегментов имеет полосу пропускания 10 Мбит/с).
Подобная схема дает возможность гибко распределять полосу пропускания между пользователями и балансировать нагрузку сети.
Двухскоростные концентраторы (dual-speed) можно с выгодой использовать для создания современных сетей с совместно используемыми сетевыми сегментами. Они поддерживают существующие каналы Ethernet 10 Мбит/с и новые сети Fast Ethernet 10 Мбит/с, автоматически опознавая скорость соединения, что позволяет не настраивать конфигурацию вручную. Это упрощает модернизацию соединений - переход от сети Ethernet к Fast Ethernet, когда необходима поддержка новых приложений, интенсивно использующих полосу пропускания сети, или сегментов с большим числом пользователей.
Кроме того, концентраторы служат центральной точкой для подключения кабелей, изменения конфигурации, поиска неисправностей и централизованного управления, упрощая выполнение всех этих операций.
Switch (коммутатор)
1. Многопортовое устройство, обеспечивающее высокоскоростную коммутацию пакетов между портами.
2. В сети с коммутацией пакетов - устройство, направляющее пакеты, обычно на один из узлов магистральной сети. Такое устройство называется также коммутатором данных (data PABX).
Коммутатор предоставляет каждому устройству (серверу, ПК или концентратору), подключенному к одному из его портов, всю полосу пропускания сети. Это повышает производительность и уменьшает время отклика сети за счет сокращения числа пользователей на сегмент. Как и двухскоростные концентраторы, новейшие коммутаторы часто конструируются для поддержки 10 или 100 Мбит/с, в зависимости от максимальной скорости подключаемого устройства. Если они оснащаются средствами автоматического опознавания скорости передачи, то могут сами настраиваться на оптимальную скорость - изменять конфигурацию вручную не требуется.
Принцип работы коммутатора
В отличие от концентраторов, осуществляющих широковещательную рассылку всех пакетов, принимаемых по любому из портов, коммутаторы передают пакеты только целевому устройству (адресату), так как знают MAC-адрес (Media Access Control) каждого подключенного устройства (аналогично тому, как почтальон по почтовому адресу определяет, куда нужно доставить письмо). В результате уменьшается трафик и повышается общая пропускная способность, а эти два фактора являются критическими с учетом растущих требований к полосе пропускания сети современных сложных бизнес приложений.
Коммутация завоевывает популярность, как простой, недорогой метод повышения доступной полосы пропускания сети. Современные коммутаторы нередко поддерживают такие средства, как назначение приоритетов трафика (что особенно важно при передаче в сети речи или видео), функции управления сетью и управление многоадресной рассылкой.
Маршрутизатор
Маршрутизаторы могут выполнять следующие простые функции:
ü Подключение локальных сетей (LAN) к территориально-распределенным сетям (WAN).
ü Соединение нескольких локальных сетей.
Маршрутизаторы зависят от используемого протокола (например, TCP/IP, IPX, AppleTalk) и, в отличие от мостов и коммутаторов, функционирующих на втором уровне, работают на третьем или седьмом уровне модели OSI. Производительность маршрутизатора в плане объема передаваемых данных в секунду обычно пропорциональна его стоимости. Поскольку маршрутизатор работает на основе протокола, он может принимать решение о наилучшем маршруте доставки данных, руководствуясь такими факторами, как стоимость, скорость доставки и т. д. Кроме того, маршрутизаторы позволяют эффективно управлять трафиком широковещательной рассылки, обеспечивая передачу данных только в нужные порты.
Коммутаторы уровня 3
Эти коммутаторы называются так потому, что они работают на третьем уровне семиуровневой модели. Как и маршрутизаторы, они зависят от применяемого протокола, однако функционируют значительно быстрее и стоят дешевле. Обычно коммутаторы уровня 3 проектируются для взаимодействия нескольких локальных сетей и не поддерживают соединений территориально-распределенных сетей.
Протокол(Protocol)
1.Строго определенная процедура и формат сообщений, допустимые для коммуникаций между двумя или более системами через общую среду передачи данных.
2.Формализованный набор правил, используемый ПК для коммуникаций. Из-за сложности коммуникаций между системами и необходимости соблюдения различных коммуникационных требований протоколы разделяются на модульные уровни. Каждый уровень выполняет конкретную функцию для расположенного выше уровня.
В настоящее время используется достаточно большое количество сетевых протоколов, причем в рамках одной и той же сети определяется сразу несколько из них. Стремление к максимальному упорядочению и упрощению процессов разработки, модернизации и расширения сетей определило необходимость введения стандартов, регламентирующих принципы и процедуры организации взаимодействия абонентов компьютерных сетей. С этой целью была разработана так называемая Эталонная модель взаимодействия открытых систем, состоящая из семи уровней. (OSI, Open Systems Interconnection), разработанна международной организацией стандартизации (ISO, International Standards Organization). Модель OSI напоминает разные "уровни" обычного почтового адреса - от страны и штата (округа) до улицы, дома (места назначения) и фамилии получателя. Для доставки информации соответствующему получателю устройства на маршруте передачи используют разные уровни детализации. Каждый из уровней представляет определенную группу функций, необходимых для работы компьютерной сети.
Прикладной уровень
Основным, с точки зрения пользователя, является прикладной уровень. Этот уровень обеспечивает выполнение прикладных процессов пользователей. Наряду с прикладными протоколами, он определяет протоколы передачи файлов, виртуального терминала, электронной почты.
К дополнительным услугам уровня относятся услуги по организации электронной почты, передачи массивов сообщений и т. п.
Представительный (уровень представления данных) уровень
Представительный (уровень представления данных). Он определяет единый для всех систем синтаксис передаваемой информации. Необходимость данного уровня обусловлена различной формой представления информации в сети передачи данных и компьютерах. Этот уровень играет важную роль в обеспечении «открытости» систем, позволяя им общаться между собой независимо от их внутреннего языка.
Представительный уровень обеспечивает выбор вида представления данных, интерпретацию и преобразование передаваемой информации к виду, удобному для прикладных процессов, преобразование синтаксиса данных, формирование блоков данных.
Прикладной уровень обеспечивает широкий набор услуг, в том числе:
управление терминалами, управление файлами, управление диалогом, управление задачами, управление сетью в целом.
Сеансовый уровень
Его как основное его назначением является организация сеансов связи между прикладными процессами различных рабочих станций. На этом уровне создаются порты для приема и передачи сообщений и организуются соединения - логические каналы между процессами. Необходимость протоколов этого уровня определяется относительной сложностью сети передачи данных и стремлением обеспечить достаточно высокую надежность передачи информации.
На сеансовом уровне предоставляются услуги, связанные с обслуживанием сеансов и обеспечением передачи данных в диалоговом режиме , установлением сеансового соединения, обменом данными; управлением обменом; синхронизацией сеансового соединения, сообщениями об исключительных ситуациях, отображением сеансового соединения на транспортный уровень, завершением сеансового соединения.
Транспортный уровень
Четвертый, транспортный уровень (уровень сквозной передачи) служит для передачи данных между двумя взаимодействующими открытыми системами и организации процедуры сопряжения абонентов сети с системой передачи данных. На этом уровне определяется взаимодействие рабочих станций - источника и адресата данных, организуется и поддерживается логический канал (транспортное соединение) между абонентами.
Транспортный уровень обеспечивает установление и разъединение транспортных соединений, формирование блоков данных, обеспечение взаимодействия сеансовых соединении с транспортными соединениями, управление последовательностью передачи блоков данных, обеспечение целостности блоков данных во время передачи, обнаружение и устранение ошибок, сообщение о неисправленных ошибках, предоставление приоритетов в передаче блоков, передачу подтверждений о принятых блоках, ликвидацию тупиковых ситуаций.
Сетевой уровень
Третий, сетевой уровень, предназначен для маршрутизации информации и управления сетью передачи данных. В отличие от предыдущих, этот уровень в большей степени ориентирован на сеть передачи данных. Здесь решаются вопросы управления сетью передачи данных, в том числе маршрутизация и управление информационными потоками.
Сетевой уровень в числе основных услуг осуществляет идентификацию конечных точек сетевых соединений, организацию сетевых соединений, управление потоками блоков данных, обеспечение последовательностей доставки блоков данных, обнаружение ошибок и формирование сообщений о них, разъединение сетевых соединений.
Канальный уровень
Канальный уровень обеспечивает функциональные и процедурные средства для установления, поддержания и расторжения соединений на уровне каналов передачи данных. Процедуры канального уровня обеспечивают обнаружение и, возможно, исправление ошибок, возникающих на физическом уровне.
Канальный уровень обеспечивает организацию нужной последовательности блоков данных и их передачу, управление потоками между смежными узлами, идентификацию конечных пунктов канальных соединений, обнаружение и исправления ошибок, оповещение об ошибках, которые не исправлены на канальном уровне.
Физический уровень
Физический уровень обеспечивает механические, электрические, функциональные и процедурные средства организации физических соединений при передаче бит данных между физическими объектами.
Четыре нижних уровня образуют транспортную службу компьютерной сети, которая обеспечивает передачу («транспортировку») информации между рабочими станциями, освобождая более высокие уровни от решения этих задач.
В свою очередь, три верхних уровня, обеспечивающие логическое взаимодействие прикладных процессов, функционально объединяются в абонентскую службу.
Физический уровень должен обеспечивать такие виды услуг, как установление и идентификация физических соединений, организация последовательностей передачи бит информации, оповещение об окончании связи.
