Опубликован: 11.03.2009 | Доступ: свободный | Студентов: 2470 / 426 | Оценка: 4.22 / 4.22 | Длительность: 11:41:00
Лекция 3:

Физическая модель РБД. Локальные вычислительные сети стандарта Ethernet для рабочей группы. Топологии и расширение сетей. Мониторинг и управление сетью. Увеличение пропускной способности сети. Повышение безопасности сетей

< Лекция 2 || Лекция 3: 123 || Лекция 4 >
Аннотация: Лекция посвящена теме локальных вычислительных сетей стандарта рабочей группы. В теоретической части даются основные понятия сетевой терминологии, рассказывается об инженерном подходе при проектировании сетей рабочей группы, о средствах управления ЛВС, о способах и средствах увеличения их пропускной способности, защите информации и повышении безопасности работы в ЛВС. А также, рассматриваются практические задания по теме.
Ключевые слова: компьютерные сети, компьютер, локальная сеть, выход, сеть, X-протокол, LAN, Ethernet, контекст, БД, скорость передачи, сетевой адрес, маршрутизатор, hub, кабель, сегменты, шина, топология, концентраторы, повторитель, витая пара, оптоволоконный кабель, анализ, режим обучения, ЛВС, удаление узла, коллизия, ieee 802.x, PVC, FEP, BNC, Series, AUI, COM-порт, экранирование, STP, UTP, полоса пропускания, level, улучшение, класс, RJ-45, telco, шумы, факториал, пропускная способность, медиана, диаметр, оптоволокно, модем, дисперсия, компонент, звезда, ST, SC, SMA, смешанная топология, dual, six-speed, агент, SNMP, networking, multiplier, protocol, анализ трафика, поддержка, консоль, программное обеспечение, коаксиальный кабель, пассивный, активная, деление, коммутатор, web-сервера, X-клиент, online, сети передачи данных, физический доступ, линия связи, конфигурация, контрол, физическая защита, ограничение доступа, интерфейс, защита доступа, шифрование, пароль, привилегия доступа, баннер, управление доступом, Telnet, network management, безопасность, ресурс, блокировка, брандмауэр, программные средства, фильтрация трафика, NAT, translation, IP-адрес, прокси-сервер, OSI, сетевой уровень, IP, шифр, IPsec, authenticity, header, ESP, encapsulating security payload, транспортная, L2TP, layer, tunneling, туннель, виртуальные частные сети, SSL, Secure Sockets Layer, Kerberos, служба каталогов, Active Directory

Локальные вычислительные сети стандарта рабочей группы

В настоящее время в области телекоммуникационных технологий высокопроизводительные компьютерные сети - наиболее динамично развивающееся звено. Сейчас, практически в любом офисе, организации компьютеры объединены в локальные сети , многие - имеют выходы в глобальную мировую сеть по интернетовскому протоколу или другим LAN протоколам.

В данном курсе мы ограничимся рассмотрением наиболее популярной и распространенной сети стандарта Ethernet и ей подобных в контексте проектирования и реализации систем распределённых БД. На рисунке приведены подсемейства Ethernet с разной скоростью передачи данных и НЕКОТОРЫЕ стандарты кабельных соединений.

Важное свойство сетей семейства Ethernet декларирует сходство в правилах построения сетевых топологий.

Основные понятия сетевой терминологии

  1. Устройство, являющееся источником/приемником сетевого трафика называется узлом. Узел всегда имеет сетевой адрес. Примеры узлов: компьютер, принтер, маршрутизатор, HUB.
  2. Кабелем называется несколько проводников, объединённых общей защитной оболочкой. Проводниками могут быть как медные или стальные провода, так и стекловолокна.
  3. Участок сети, выполненный из кабеля одного типа, называется кабельным сегментом.
  4. Подсоединение узлов по длине коаксиального сегмента называется шинной топологией.

  5. Подсоединение узлов к центральному концентратору (многопортовому повторителю) посредством витой пары или оптоволоконного кабеля точечного сегмента называется звездообразной топологией.

  6. Концентратор (HUB) - устройство, повторяющее все сигналы (в том числе и коллизионные) по всем портам.
    • простое решение
    • нет анализа поступающих пакетов
    • нет фильтрации
  7. Маршрутизатор - устройство, позволяющее определять и назначать маршрут следования сигналов.
  8. Мост - устройство, позволяющее фильтровать сигналы сети и пропускать определённые пакеты. Есть 2 режима работы: режим обучения & pежим фильтрации
  9. Локальная вычислительная сеть (ЛВС) - это набор соединённых кабельным сегментом устройств, которые получают одни и те же пакеты данных (трафик) в виде стандартных сигналов.

Итак, в сети все устройства посылают пакеты и "слушают" друг друга. Появление на некотором узле пакетов от разных адресатов в один и тот же момент времени называется коллизией. Попавшие в неё узлы через случайно выбранный промежуток времени повторяют попытку послать пакет. Отсутствие коллизий указывает узлу на успешное прохождение пакета.

Несложно определить максимальный период кругового обращения пакета - это время прохождения коллизионного пакета между двумя наиболее удаленными узлами сети (туда и обратно). Тогда коллизионной областью называется зона оповещения (о коллизии) всех узлов сети в течение максимального периода кругового обращения.

Стандарт IEEE 802.x определяет ЛВС как коллизионную область.

Проектирование сетей рабочей группы (инженерный подход)

Обычно начинается с выбора кабельных систем. Рассмотрим некоторые, наиболее используемые в практической области, виды кабелей.

Тонкий коаксильный кабель (диаметр до 5 мм)

Выполняется с оболочкой из:

  • поливинилхлорида (PVC-кабель)
  • тефлона (FEP-кабель)

Пропускная способность: 10 Мбит/сек.

Подключение узлов в шинной топологии через Т-образные BNC-соединители

Минимальная длина сегмента: 0.5 м

Максимальная длина сегмента: 185 м

Максимальное число подключений узлов к одному кабельному сегменту: 30

Особенности:

  • требует концевых 50-омных заглушек
  • не требует заземления.

Толстый коаксиальный кабель (диаметр до 10 мм)

Выполняется с оболочкой из:

  • поливинилхлорида (PVC-кабель)
  • тефлона (FEP-кабель).

Пропускная способность: 10 Мбит/сек.

Соединительные элементы: разъём N-series (с возможным переходником на AUI порт)

Минимальная длина сегмента: 2.5 м.

Максимальная длина сегмента: 500 м.

Максимальное число подключений узлов к одному кабельному сегменту: 100

Особенности:

  • требует установки концевых заглушек
  • требует заземления в одной точке

Кабель с витыми парами

Выполняется в виде:

  • 4-х парного кабеля
  • кабельного жгута из 25 и более пар

Бывает экранированный(STP,FTP) и неэкранированный(UTP)

Делится на следующие категории по полосе пропускания:

  • 3-категория(level 3) 15МГц STP, FTP, UTP
  • 4-категория(level 4) 20МГц STP, FTP, UTP
  • 5-категория(level 5) 100 МГц STP, FTP, UTP
  • 5e-категория (улучшенная lеvе1 5) 100 МГц STP, FTP, UTP
  • 6-категория (класс Е) 200 МГц STP, FTP, UTP
  • 7-категория (класс F) 600 МГц S-STP

Пропускная способность:

  • 10 Мбит/с - все категории
  • 100 Мбит/с - 5,5е,6,7 категории
  • 1000 Мбит/с - 5е,6,7 категории

Соединительные элементы: розетки и вилки

  • 8 контактные RJ-45 - 3,4,5,5е,6 категории
  • гибридные RJ-45 - 7 категории
  • 50 контактный разъём Telco

Максимальная длинна сегмента:

  • без усиления сигнала до 150 м;
  • с усилителем сигнала- до 225 м (level 5 и выше)

Тестирование витой пары

  1. Схема соединений
  2. Длина сегмента
  3. Погонное затухание (ослабление сигнала с удалением от источника)
  4. Переходное (наведённое) затухание на ближнем/дальнем конце (влияние сигнала одной пары на другую)
  5. Сигнал-шум

Факторы увеличения пропускной способности

  1. Чистота металла (меди)
  2. Медная проволока увеличенного диаметра (снижает погонное затухание)
  3. Применение специальных разделителей между парами
< Лекция 2 || Лекция 3: 123 || Лекция 4 >
Александра Каева
Александра Каева
Светлана Токаревская
Светлана Токаревская

Добрый день! Скажите пожалуйста, так и задумано, что в каждой лекции приложен один и тот же приктикум?

Светлана Шульдова
Светлана Шульдова
Беларусь, Минск