МОДЕМИ

Модем призначений для передачі інформації на великі відстані з використанням телефонних ліній і включає в себе модулятор, який перетворює інформацію, що надходить від комп'ютера двійкову інформацію в аналогові сигнали, і демодулятор, який видобуває з прийнятого модульованого сигналу закодовану двійкову інформацію і передає її в комп'ютер.

Модем встановлюється між комп'ютером і телефонною лінією, яка з'єднує користувача з провайдером послуг Інтернет або з сервером віддаленого доступу приватної мережі. Для доступу в Інтернет або корпоративну мережу через телефонну мережу модем користувача посилає виклик модему, що знаходиться на сервері віддаленого доступу (Remote Access Server - RAS). Модем будь-якого типу є пристроєм послідовного дії, в якому біти даних передаються по одному один за іншим.

КОМУНІКАЦІЙНІ ПРИСТРОЇ

Відомо багато різних комунікаційних або комутуючих пристроїв, таких, як повторювачі, мости, концентратори, маршрутизатори і шлюзи. У табл. 9.2 наведено відповідність комутуючих пристроїв рівням стандартної мережевої моделі OSI.

Таблиця 9.2

рівень

Пристрій

7

прикладний

Шлюз додатки

6

уявлення

5

сеансовий

4

транспортний

транспортний шлюз

3

Мережевий

маршрутизатор

2

канальний

Міст, комутатор

1

фізичний

Повторювач, концентратор

Розгляд комутуючих пристроїв з точки зору семиуровневой моделі OSI дозволяє виявити, яка частина інформації вихідного повідомлення використовується проміжними пристроями для вибору маршруту в процесі його передачі від відправника до одержувача. Підготовлені відправником дані (рис. 9.6) послідовно передаються:

Кадр, пакет і заголовки

Мал. 9.6. Кадр, пакет і заголовки

  • • на транспортний рівень, який додає до них свій заголовок (наприклад, заголовок TCP - протоколу управління передачею);
  • • мережевий рівень, який, в свою чергу, також додає свій заголовок (пакета), в результаті чого формується пакет мережевого рівня (наприклад, 1Р-пакет);
  • • канальний рівень, де формується кадр шляхом додавання ще одного заголовка (кадру) і кінцівки у вигляді контрольної суми (CRC-коду);
  • • фізичний рівень для транспортування по мережі.

Розглянемо особливості комутуючих пристроїв і виявимо, як вони співвідносяться з пакетами і кадрами.

Повторювачі (Repeaters) є комунікаційними пристроями самого нижнього, фізичного рівня. Найпростіший повторювач є Двопортовий аналогове пристрій для фізичного з'єднання різних сегментів кабелю локальної мережі з метою збільшення загальної довжини мережі (рис. 9.7, а). Кожен порт має власний трансивер, що складається з передавача і приймача. Повторювач покращує якість сигналу, що передається: відновлює амплітуду і потужність вихідного сигналу, зменшує тривалість фронтів і т.п. В мережі

комутуючі пристрої

Мал. 9.7. комутуючі пристрої

Ethernet допускається установка чотирьох повторювачів, що дозволяє збільшити довжину кабелю до 2500 м.

Концентратори (Concentrator); або хаби (Hub), як і повторювачі, працюють на фізичному рівні, однак відрізняються від них тим, що мають кілька електрично пов'язаних входів / виходів ( портів), до яких підключені лінії передачі. Всі лінії повинні працювати з однаковими швидкостями. На рис. 9.7, б електрична зв'язок всередині комутатора позначена великої точкою. Кадри, які прибувають на будь-яку лінію (вхід), передаються на всі інші лінії (виходи). Якщо одночасно по різних лініях (входів) прийдуть два кадри, то через наявність електричного зв'язку в концентраторі відбудеться зіткнення (колізія).

Концентратори Ethernet мають від 8 до 72 портів. Трансівер кожного порту крім передавача і приймача містить детектор колізій, за допомогою якого можна забезпечити доступ до мережі, а також ізолювати порт, якщо на ньому виявляються безперервні помилки (колізії).

Логічна структуризація мережі здійснюється за допомогою мостів, комутаторів, маршрутизаторів і шлюзів. Розглянемо мости і комутатори, що працюють на канальному рівні.

Мости (Bridges) з'єднують дві (див. Рис. 9.7, в) або більше локальних мереж, які називаються також підмережами, сегментами мережі або доменами колізій. Головна функція мосту полягає в ретрансляції даних (кадру) з одного сегмента мережі в іншій. Міст, на відміну від повторювача або концентратора, аналізує адресу призначення кадру, при цьому якщо:

  • • адреса призначення надходить кадру відноситься до того ж сегменту, то кадр мостом ігнорується;
  • • адреса призначення відомий мосту і відноситься до іншого сегменту, то міст транслює цей кадр у відповідний порт;
  • • адреса призначення ще не відомий мосту, то кадр транслюється в усі порти, крім того, звідки він прийшов, а незнайомий адресу зберігається для подальшого використання, тобто в ході роботи міст самонавчається. Після самонавчання міст передає кадри тільки в сегмент призначення, зменшуючи тим самим загальний обсяг переданих по мережі даних.

Широкомовні і багатоадресні кадри також транслюються в усі порти. Міст дозволяє змінювати логічну структуру мережі при збереженні фізичного розташування вузлів і зв'язків між ними. Логічне поділ на підмережі підвищує безпеку даних, обмежуючи доступ до них окремих користувачів.

Сучасні мости, як і концентратори, укомплектовані мережевими платами, розрахованими зазвичай на чотири або вісім входів певного типу. При наявності декількох плат міст здатний працювати з мережами різних типів.

Комутатори (Switch) є вдосконаленими мостами і для маршрутизації також використовують адреси кадрів. Кожен комутатор оснащений спеціалізованим процесором, завдяки чому загальна продуктивність комутатора перевищує продуктивність традиційного моста, що має один процесорний блок. Однак на відміну від мостів, що з'єднують цілі мережі, комутатори найчастіше використовуються для з'єднання окремих комп'ютерів (див. Рис. 9.7, г). Тому комутатори мають набагато більше роз'ємів для мережевих плат, ніж мости. Кожен порт є областю зіткнень (колізій). Щоб запобігти їх, кожен порт комутатора забезпечений буфером для зберігання прийшли кадрів. Тому колізії можуть виникнути тільки при переповненні буфера. Для запобігання колізій сучасні комутатори починають пересилати кадри відразу після отримання їх заголовків, тобто вони не використовують протоколи з очікуванням. Такі комутатори називають наскрізними. При цьому найчастіше використовується апаратна реалізація алгоритму без очікування, тоді як в мостах традиційно присутній процесор, програмно реалізує маршрутизацію з очікуванням.

Маршрутизатор (Router) відносяться до мережевого рівня моделі OSI і мають суттєві відмінності від мостів і стандартних концентраторів. Основна функція маршрутизатора полягає в читанні заголовків пакетів мережевих протоколів і в прийнятті рішення про подальший маршрут слідування пакету. На маршрутизатор прибуває пакет, сформований мережевим рівнем (див. На рис. 9.6 виділений темним кольором), в якому відсутня заголовок кадрів і кінцевик (CRC). Пакет передається програмному забезпеченню маршрутизатора яке аналізує заголовок пакету і відповідно до нього вибирає подальший шлях пакета.

Поява маршрутизаторів обумовлено обмеженнями мостів і комутаторів по топології зв'язків і іншими показниками. Завдяки використанню складових числових адрес (із зазначенням номерів підмереж, комп'ютерів і власних портів) маршрутизатори більш надійно і ефективно ізолюють трафік окремих частин мережі один від одного. Крім локалізації трафіку маршрутизатори здатні виконати багато інших корисних функцій, наприклад вони можуть працювати в мережі із замкнутими контурами, здійснюючи при цьому вибір оптимального маршруту з декількох можливих, а також пов'язувати в єдину мережу підмережі, побудовані з використанням різних мережевих технологій, наприклад Ethernet і Х .25.

Транспортні шлюзи служать для з'єднання комп'ютерів, що використовують різні транспортні протоколи, орієнтовані на роботу з встановленням з'єднання, наприклад TCP / IP і АТМ. У цьому випадку транспортний шлюз може копіювати пакети, одночасно приводячи їх до потрібного формату.

Шлюзи приложени й працюють з форматами і вмістом пакетів на більш високому рівні. Наприклад, шлюз E-Mail може переводити електронні листи в формат SMS-повідомлень для мобільних телефонів.

СЕРЕДОВИЩА ПЕРЕДАЧІ ДАНИХ

Основною складовою частиною телекомунікаційних мереж є фізичне середовище (Medium) або середовище передачі даних, по якій передаються сигнали. Як такого середовища використовуються коаксіальний кабель, кабель на основі кручених пар, оптоволоконний кабель і бездротова середовище (вільний простір).

 
< Попер   ЗМІСТ   Наст >