Презентация на тему: Образовательный комплекс Компьютерные сети

Образовательный комплекс Компьютерные сети
Содержание
Fast Ethernet История
Fast Ethernet Отличия от оригинального Ethernet
Fast Ethernet Спецификации 802.3 u …
Fast Ethernet Спецификации 802.3 u
Fast Ethernet Спецификации 100 Base-TX, 100 Base-FX
Fast Ethernet Спецификация 100 Base-T4
Fast Ethernet Повторители
Gigabit Ethernet История
Gigabit Ethernet Особенности…
Gigabit Ethernet Особенности…
Gigabit Ethernet Особенности
10Gigabit Ethernet
10 0 Gigabit Ethernet
FDDI
FDDI Характеристики
FDDI Особенности
FDDI Особенности
Сетевой адаптер
Сетевой адаптер
Сетевой адаптер Параметры
Сетевой адаптер Параметры
Устройства в сети
Устройства в сети
Устройства в сети Повторитель
Устройства в сети Мост
Устройства в сети Мост
Устройства в сети Мост
Устройства в сети Маршрутизатор
Устройства в сети Шлюз
Устройства в сети Шлюз
Заключение
Тема следующей лекции
Вопросы для обсуждения
Литература
1/36
Средняя оценка: 4.4/5 (всего оценок: 55)
Код скопирован в буфер обмена
Скачать (150 Кб)
1

Первый слайд презентации: Образовательный комплекс Компьютерные сети

Лекция 10 Технологии передачи-2 Линёв А.В. 2007 Нижегородский государственный университет им. Н.И.Лобачевского Факультет Вычислительной математики и кибернетики

Изображение слайда
2

Слайд 2: Содержание

Нижний Новгород 2007 Компьютерные сети Технологии передачи - 2 2 из 36 Содержание Технологии передачи Fast Ethernet Gigabit Ethernet FDDI Сетевой адаптер Устройства в сети

Изображение слайда
3

Слайд 3: Fast Ethernet История

Нижний Новгород 2007 Компьютерные сети Технологии передачи - 2 3 из 36 Fast Ethernet История 1992 г. – организуются два лагеря Fast Ethernet Alliance (SynOptics, 3Com и др.) начал разработку высокоскоростной технологии, которая сохраняла бы метод доступа Ethernet ( Fast Ethernet ) Hewlett-Packard, AT&T и IBM разрабатывают технологию, основывающуюся на приоритетном (Demand Priority) методе доступа к передающей среде (100 VG-AnyLAN ) 1995 г. – обе технологии приняты в качестве стандартов IEEE 802.3u – Fast Ethernet IEEE 802.12 – 100 VG-AnyLAN

Изображение слайда
4

Слайд 4: Fast Ethernet Отличия от оригинального Ethernet

Нижний Новгород 2007 Компьютерные сети Технологии передачи - 2 4 из 36 Fast Ethernet Отличия от оригинального Ethernet Уровни MAC и LLC Fast Ethernet в точности соответствуют одноименным уровням Ethernet, все отличия содержатся на физическом уровне Fast Ethernet использует 3 варианта кабельных систем многомодовый оптоволоконный кабель (используются 2 волокна) кабель витой пары категории 5 (используются 2 пары) кабель витой пары категории 3 (используются 4 пары)

Изображение слайда
5

Слайд 5: Fast Ethernet Спецификации 802.3 u …

Нижний Новгород 2007 Компьютерные сети Технологии передачи - 2 5 из 36 Fast Ethernet Спецификации 802.3 u … Стандарт 802.3 u определяет 3 спецификации физического уровня 100 Base-TX использует двухпарный кабель UTP категории 5 или STP Type 1 100Base-T4 использует четырехпарный кабель UTP категорий 3,4,5 100Base-FX использует 2 волокна многомодового оптоволоконного кабеля (62,5/125 мкм) Сеть использует топологию "звезда"и всегда имеет иерархическую структуру Максимальный диаметр сети – 210 м Для увеличения диаметра следует использовать не концентраторы, а более сложные устройства

Изображение слайда
6

Слайд 6: Fast Ethernet Спецификации 802.3 u

Нижний Новгород 2007 Компьютерные сети Технологии передачи - 2 6 из 36 Fast Ethernet Спецификации 802.3 u Для всех спецификаций определены следующие общие параметры Форматы кадров Fast Ethernet отличаются от форматов кадров Ethernet Межкадровый интервал – 0,96 мкс Битовый интервал – 10 нс Значения всех временные параметров алгоритма, измеренные в битовых интервалах, не изменились Признаком свободного состояния среды является передающийся по ней сигнал Idle ( а не отсутствие сигнала )

Изображение слайда
7

Слайд 7: Fast Ethernet Спецификации 100 Base-TX, 100 Base-FX

Нижний Новгород 2007 Компьютерные сети Технологии передачи - 2 7 из 36 Fast Ethernet Спецификации 100 Base-TX, 100 Base-FX 100Base-TX Максимальная длина кабеля – 100 м Реализован механизм переговоров ( Auto-negotiation ), позволяющий двум устройствам выбрать наиболее выгодный режим работы Метод кодирования – 4 B/5B+MLT-3 100Base-FX Максимальная длина кабеля (полудуплексный режим) – 412 м Максимальная длина кабеля (полнодуплексный режим) – 2000 м Метод кодирования – 4 B/5B + NRZi

Изображение слайда
8

Слайд 8: Fast Ethernet Спецификация 100 Base-T4

Нижний Новгород 2007 Компьютерные сети Технологии передачи - 2 8 из 36 Fast Ethernet Спецификация 100 Base-T4 Метод кодирования – 8B/6T Передача ведется по трем парам (1-2, 4-5 и 7-8) Четвертая пара (3-6) используется для обнаружения коллизий NIC 1 2 3 4 5 6 7 8 HUB 1 2 3 4 5 6 7 8 Передача Прием Двунаправленные пары

Изображение слайда
9

Слайд 9: Fast Ethernet Повторители

Нижний Новгород 2007 Компьютерные сети Технологии передачи - 2 9 из 36 Fast Ethernet Повторители Повторители Fast Ethernet бывают двух классов Класс I – поддерживают оба типа логического кодирования (4 B/5B, 8B/6T ) Могут иметь порты всех трех типов Вносят большую задержку из-за необходимости трансляции типов логического кодирования Класс II – поддерживают только какой-либо один тип логического кодирования Могут иметь либо порты типа 100 Base-T4, либо порты типов 100Base-TX и 100Base-FX В одной сети допускается наличие только одного повторителя класса I либо наличие двух повторителей класса II, причем они должны быть соединены кабелем длиной не более 5 м В действительности, при построении сетей Fast Ethernet обычно используются не повторители, а более сложные устройства (коммутаторы и маршрутизаторы)

Изображение слайда
10

Слайд 10: Gigabit Ethernet История

Нижний Новгород 2007 Компьютерные сети Технологии передачи - 2 10 из 36 Gigabit Ethernet История Gigabit Ethernet Alliance (3Com, Cisco, Bay Networks и др. ) Основная идея – сохранение концепций классического Ethernet + достижение пропускной способности 1000 Мбит / с 1995 г. – начинается работа над стандартом Gigabit Ethernet 1996 г. – создается группа IEEE 802.3z 1997 г. – появление первых образцов оборудования 199 8 г. – принят стандарт IEEE 802.3z 199 9 г. – принят стандарт IEEE 802.3ab

Изображение слайда
11

Слайд 11: Gigabit Ethernet Особенности…

Нижний Новгород 2007 Компьютерные сети Технологии передачи - 2 11 из 36 Gigabit Ethernet Особенности… Что сохранилось Сохранился формат кадров Ethernet Существуют полудуплексная версия, поддерживающая метод доступа CSMA/CD, и полнодуплексная версия для работы с коммутаторами Поддерживаются оптоволоконный кабель и кабель витой пары Проблемы Согласно CSMA/CD, диаметр сети, построенной на коммутаторах, не должен превышать 25 м (при неизмененной минимальной длине кадра) Достижение пропускной способности 1000 Мбит при использовании оптоволоконного кабеля и, в особенности, кабеля витой пары

Изображение слайда
12

Слайд 12: Gigabit Ethernet Особенности…

Нижний Новгород 2007 Компьютерные сети Технологии передачи - 2 12 из 36 Gigabit Ethernet Особенности… Минимальный размер кадра – 512 б Позволяет установить максимальный диаметр сети – 200 м Burst Mode ( монопольный режим ) Оконечные узлы могут передавать несколько кадров подряд без межкадровых интервалов (суммарная длина кадров – не более 8192 байт) Используемые методы кодирования – 8 B/10B и PAM5

Изображение слайда
13

Слайд 13: Gigabit Ethernet Особенности

Нижний Новгород 2007 Компьютерные сети Технологии передачи - 2 13 из 36 Gigabit Ethernet Особенности Стандарт 802.3z определяет следующие спецификации физического уровня 1000 Base-LX использует 2 волокна одномодового (до 5000 м) или многомодового (до 550 м) оптоволоконного кабеля и сигнал с длиной волны 1,3 мкм (при полудуплексной передаче – 100 м) 1000 Base-SX использует 2 волокна многомодового (до 220 или 500 м) оптоволоконного кабеля и сигнал с длиной волны 0,8 мкм (при полудуплексной передаче – 100 м) 1000 Base- СХ использует твинаксиальный кабель (содержит 2 или 4 коаксиальных проводника), максимальная длина – 25 м 1000 Base-T (IEEE 802.3ab) использует кабель UTP категории 5 сигнал передается по всем 4 парам метод кодирования – PAM5 ( использует 5 уровней напряжения ) в полнодуплексном режиме снимается входной сигнал с каждой пары и из него вычитается передаваемый сигнал (требуется существенная мощность для обработки)

Изображение слайда
14

Слайд 14: 10Gigabit Ethernet

Нижний Новгород 2007 Компьютерные сети Технологии передачи - 2 14 из 36 10Gigabit Ethernet 2002 г. – принят стандарт 802.3 ae Формат пакета Ethernet – не изменился Определены спецификации физического уровня 10Gbase-LR использует одномодовый оптоволоконный кабель (до 10 км) 10Gbase-ER использует одномодовый оптоволоконный кабель (до 40 км) 10Gbase-SR использует многомодовый оптоволоконный кабель (до 28 м) 10Gbase-LХ4 использует многомодовый оптоволоконный кабель (до 300 м) Физическая среда передачи – оптоволоконный кабель (электрический–только для связи на расстоянии до 10 м) Метод кодирования – 64B/66B + PAM10 Режим передачи – полнодуплексный

Изображение слайда
15

Слайд 15: 10 0 Gigabit Ethernet

Нижний Новгород 2007 Компьютерные сети Технологии передачи - 2 15 из 36 10 0 Gigabit Ethernet В настоящее время находится в разработке

Изображение слайда
16

Слайд 16: FDDI

Нижний Новгород 2007 Компьютерные сети Технологии передачи - 2 16 из 36 FDDI Fiber Distributed Data Interface (FDDI) основан на методе маркерного доступа, реализованного в IEEE 802.5 (Token-Ring) 1988 г. – разработана начальная версия стандарта, обеспечивающая передачу со скоростью 100 Мбит / с

Изображение слайда
17

Слайд 17: FDDI Характеристики

Нижний Новгород 2007 Компьютерные сети Технологии передачи - 2 17 из 36 FDDI Характеристики Используемая топология – кольцо Используются два кольца – основное (первичное) и резервное (вторичное) Среда передачи – многомодовый оптоволоконный кабель (возможно применение кабеля витой пары) Максимальное количество узлов – 5 00 Максимальная длина кольца – 1 0 0 км Максимальное расстояние между узлами – 2 км Скорость передачи – 100 Мбит /c (200 Мбит /c для полнодуплексного режима передачи) Формат кадра данных – почти совпадает с форматом кадра Token Ring ( формат кадра маркера - отличается )

Изображение слайда
18

Слайд 18: FDDI Особенности

Нижний Новгород 2007 Компьютерные сети Технологии передачи - 2 18 из 36 FDDI Особенности В случае отказа части первичного кольца, первичное кольцо объединяется со вторичным, вновь образуя единое кольцо D A B C

Изображение слайда
19

Слайд 19: FDDI Особенности

Нижний Новгород 2007 Компьютерные сети Технологии передачи - 2 19 из 36 FDDI Особенности Метод доступа – маркерный Время удержания маркера – непостоянная величина, зависит от загрузки кольца Имеется 2 уровня приоритетов асинхронный (низкий) синхронный (высокий) В паузах между передачами узлы передают специальный сигнал Idle Метод кодирования – 4 B/5B + NRZi

Изображение слайда
20

Слайд 20: Сетевой адаптер

Изображение слайда
21

Слайд 21: Сетевой адаптер

Нижний Новгород 2007 Компьютерные сети Технологии передачи - 2 21 из 36 Сетевой адаптер Сетевой адаптер (Network Interface Card, NIC) – это периферийное устройство узла, непосредственно взаимодействующее со средой передачи данных и обеспечивающее передачу кадров другим узлам локальной сети NIC представляет собой реализацию протокола канального уровня (т.е. технологии передачи данных) NIC классифицируются по технологии передачи и спецификации физического уровня (10 Base-T Е thernet, Token Ring и т.д.) типу трансивера (внешний / внутренний) типу шины данных, к которой они подключается ( EISA, PCI, PCI-E и т.д.) современные материнские платы обычно имеют встроенный NIC

Изображение слайда
22

Слайд 22: Сетевой адаптер Параметры

Нижний Новгород 2007 Компьютерные сети Технологии передачи - 2 22 из 36 Сетевой адаптер Параметры NIC, как любое периферийное устройство, имеет ряд параметров, позволяющих центральному процессору (ЦП) управлять им Base I/O (базовый адрес ввода вывода) – определяет диапазон специальных адресов портов ввода-вывода или адресов оперативной памяти, используя которые ЦП может управлять работой NIC IRQ Number ( номер прерывания ) – определяет номер прерывания, которое NIC будет использовать для оповещения ЦП о произошедших на нем событиях DMA Channel ( номер канала прямого доступа к памяти, большинство NIC не используют DMA) – определяет номер канала прямого доступа к памяти, который NIC будет использовать при выборке передаваемых данных или записи принимаемых (при использовании DMA NIC обращается к оперативной памяти без участия ЦП) Для корректной работы NIC необходимо, чтобы модуль, управляющий ее работой (драйвер NIC ), точно знал все ее параметры (это указывается в настройках драйвера)

Изображение слайда
23

Слайд 23: Сетевой адаптер Параметры

Нижний Новгород 2007 Компьютерные сети Технологии передачи - 2 23 из 36 Сетевой адаптер Параметры Каждый NIC должен иметь уникальный MAC- адрес IEEE разработала подход к формированию MAC- адресов Используется 48-битный адрес, содержащий следующие поля Individual/Group (I/G) – тип адреса (1 бит) Если I/G = 0, то адрес индивидуальный, если 1 – групповой Universal/Local (U/L) - флаг универсального/местного управления Если U/L = 1, то адрес задан не производителем NIC, а организацией, использующей данную сеть Organizationally Unique Identifier ( OUI) – организационно уникальный идентификатор IEEE присваивает один или несколько OUI каждому производителю сетевых адаптеров Organizationally Unique Address ( OUA ) – организационно уникальный адрес (24 бита) Часть адреса, присваиваемая NIC ее производителем

Изображение слайда
24

Слайд 24: Устройства в сети

Изображение слайда
25

Слайд 25: Устройства в сети

Нижний Новгород 2007 Компьютерные сети Технологии передачи - 2 25 из 36 Устройства в сети Два сегмента в сети могут быть объединены в одну сеть, но для объединения могут использоваться устройства различных типов повторитель мост маршрутизатор шлюз Среда передачи Среда передачи ???

Изображение слайда
26

Слайд 26: Устройства в сети Повторитель

Нижний Новгород 2007 Компьютерные сети Технологии передачи - 2 26 из 36 Устройства в сети Повторитель Повторитель (Repeater) работает на физическом уровне модели ISO/OSI Повторитель выполняет восстановление электрических сигналов для передачи их в другие сегменты с сохранением побитового синхронизма во всех объединяемых сетях С помощью повторителя можно соединять только сегменты, в которых используется одинаковая технология передачи Сегменты Ethernet, соединенные повторителями, образуют единую разделяемую среду передачи или домен коллизий, то есть во всех сегментах вести передачу может только одно устройство

Изображение слайда
27

Слайд 27: Устройства в сети Мост

Нижний Новгород 2007 Компьютерные сети Технологии передачи - 2 27 из 36 Устройства в сети Мост Мост ( Bridge ) работает на канальном уровне модели ISO/OSI Мост выступает по отношению к каждой из соединяемых сетей как оконечное устройство Мост принимает кадр, буферизует его, анализирует адрес назначения кадра В случае, если адресуемый узел принадлежит другой сети, мост передает кадр в другую сеть Для передачи кадра в другую сеть мост должен получить доступ к ее среде передачи данных в соответствии с теми же правилами, что и обычный узел Мост может соединять сегменты, использующие различные среды передачи (например, коаксиальный кабель и витую пару) или различные технологии одного семейства (например, 10 - Мбит и 100 - Мбит Ethernet)

Изображение слайда
28

Слайд 28: Устройства в сети Мост

Нижний Новгород 2007 Компьютерные сети Технологии передачи - 2 28 из 36 Устройства в сети Мост Мост хранит таблицу соответствия между MAC- адресами устройств и номерами своих портов, к которым подключены сегменты с данными устройствами Таблица обновляется при поступлении каждого кадра в соответствии со значением MAC- адреса источника Записи из таблицы удаляются по тайм-ауту Среда передачи A Среда передачи B C Мост MAC- адрес N порта моста MAC_A 1 MAC_B 1 MAC_C 2

Изображение слайда
29

Слайд 29: Устройства в сети Мост

Нижний Новгород 2007 Компьютерные сети Технологии передачи - 2 29 из 36 Устройства в сети Мост При поступлении очередного кадра мост Проверяет корректность кадра (некорректные кадры отбрасываются) Анализирует адрес получателя Если MAC- адрес получателя находится в том же сегменте, из которого пришел кадр, мост завершает обработку кадра Если MAC- адрес получателя находится в другом сегменте, мост передает кадр в сегмент, к которому подключен получатель Если мост не может определить сегмент получателя (или использован групповой адрес), он передает кадр во все сегменты, кроме того, из которого он был получен Таким образом, мост эффективно изолирует локальные трафики сегментов Коммутирующие концентраторы (Switched Hubs) или коммутаторы (Switches) в первом приближении могут рассматриваться как многопортовые простейшие и очень быстрые мосты

Изображение слайда
30

Слайд 30: Устройства в сети Маршрутизатор

Нижний Новгород 2007 Компьютерные сети Технологии передачи - 2 30 из 36 Устройства в сети Маршрутизатор Маршрутизатор работает на сетевом уровне модели ISO/OSI Маршрутизатор - это устройство, которое собирает информацию о топологии межсетевых соединений и на ее основании выполняет продвижение пакетов сетевого уровня в направлении сети назначения Мы разбирали маршрутизатор на лекции 4 (Сетевой уровень модели ISO/OSI )

Изображение слайда
31

Слайд 31: Устройства в сети Шлюз

Нижний Новгород 2007 Компьютерные сети Технологии передачи - 2 31 из 36 Устройства в сети Шлюз Шлюз – устройство для объединения сетей, использующих различные стеки протоколов или отдельные протоколы. Шлюз может работать на всех уровнях модели ISO/OSI Шлюзы применяются для связи систем, которые используют различные структуры и форматы данных, кодировки, имеют различную архитектуру и так далее

Изображение слайда
32

Слайд 32: Устройства в сети Шлюз

Нижний Новгород 2007 Компьютерные сети Технологии передачи - 2 32 из 36 Устройства в сети Шлюз Шлюз извлекает данные пакетов, приходящих из сети источника, пропуская их снизу вверх через полный стек протоколов исходной сети заново упаковывает данные, пропуская их сверху вниз через стек протоколов сети назначения В зависимости от задачи шлюз может использовать все уровни модели OSI, а может ограничиться несколькими или одним (например, прикладным) Источник Приемник Мост Источник Приемник Шлюз

Изображение слайда
33

Слайд 33: Заключение

Нижний Новгород 2007 Компьютерные сети Технологии передачи - 2 33 из 36 Заключение Технология Ethernet сохраняет популярность в том числе благодаря постоянному появлению более производительных версий Однако построение единой среды передачи для высокоскоростного взаимодействия многих устройств связано с существенными сложностями, поэтому при построении больших сетей требуется разделять среды передачи и соединять их посредством устройств, работающих на более высоких уровнях модели ISO/OSI чем физический

Изображение слайда
34

Слайд 34: Тема следующей лекции

Нижний Новгород 2007 Компьютерные сети Технологии передачи - 2 34 из 36 Тема следующей лекции Обзор архитектуры TCP/IP

Изображение слайда
35

Слайд 35: Вопросы для обсуждения

Нижний Новгород 2007 Компьютерные сети Технологии передачи - 2 35 из 36 Вопросы для обсуждения

Изображение слайда
36

Последний слайд презентации: Образовательный комплекс Компьютерные сети: Литература

Нижний Новгород 2007 Компьютерные сети Технологии передачи - 2 36 из 36 Литература В.Г. Олифер, Н.А. Олифер. Компьютерные сети. Принципы, технологии, протоколы. СПб: Питер, 2001. Семенов Ю.А. Алгоритмы телекоммуникационных сетей. Часть 1. Алгоритмы и протоколы каналов и сетей передачи данных БИНОМ. Лаборатория знаний, Интернет-университет информационных технологий – ИНТУИТ.ру, 2007 Новиков Ю.В., Кондратенко С.В. Основы локальных сетей. М: ИНТУИТ.ру, 2005

Изображение слайда