Сдам Сам

ПОЛЕЗНОЕ


КАТЕГОРИИ







Лекция 10. Архитектура удаленного доступа (Архитектура средств последней мили).





Интернет с большой буквы (Internet)– глобальная сеть

Интернет с маленькой буквы (Internetworking) – соединение сегментов сети.

Самой крупной сетью общего пользования является телефонная сеть (PSTN -public system telephone networks).

Модель телефонной сети города.

Есть узел оператора связи, на узле оператора связи есть телефонная станция. Первые 3 номера говорит о ее номере, это идентификатор узла. Узлы операторов связи между собой связаны, как видно на рисунке. Есть точки присоединения городской сети к сети национальной или международный. В Москве это узлы М9 и М10, которые присоединяют городскую сеть к международным сетям. Соединения называются транки (trunk). Наша задача подсоединиться к этой сети. Эти средства подсоединения называются последней милей (last mile). Проблема в том, что последняя миля это теперь первая миля First mile.

Телефонные сети общего пользования не были приспособлены для передачи данных, они создавались 150 лет назад для того, чтобы передавать голос, а для передачи данных есть требования: требования широкого канала (4кГЦ передается как 64 Кбит), ограничения по расстоянию. Т. к. на больших расстояниях в них происходит затухание, с коим мы вынуждены бороться. Бороться с этим начали достаточно давно. Для этого используются специальные технологии, которые начали разрабатывать еще до второй мировой. 1938-й год первые такие вещи были сделаны в лаборатории Bell. Технология, которую они начали разрабатывать называется АСД. Телефонная сеть совсем не предназначена для передачи данных, ни для высоких скоростей, не для широкой полосы пропускания. Но она уже лежит ее положили и перекладывать ее было бы тихим безумием. Есть и другая проблема, когда мы пропускаем голос (4кГц), то стоят фильтры, которые режут все сверх этого, т.к. все остальное считается шумом. Но при передаче данных нам нужно не 4 кГц, а 64. Поэтому оператору связи требуется снять фильтры. Далее мы должны протестировать каналы и сказать что эти каналы вообще годятся для передачи данных, а не голоса. Это Не всегда так, т.к. могут стоять специальные емкости, чтобы улучшить сигнал в диапазоне 4 кГц, которые нам будут страшно мешать когда мы передаем данные. И все это приводит к тому, что последние мили для передачи данных нужно специальным образом организовывать, протестировать, снять фильтры которые мешают и выделить линию тому, кто будет подсоединять систему к сетям общего пользования. Такая линия, которая выделяется называется выделенной.

Выделенная линия и private line постоянно путают. Private line – частная линия, конкретно для вас, а выделенная линия – линия для передачи данных. Проверить ее работоспособность – первое что нам надо сделать. А второе – организовать такой доступ при помощи специальных технологий, который позволит на этой миле передавать данные в цифровом виде как импульсы, а не в аналоговом как это происходит при телефонии.

АСД предполагает, что у нас будут стоять специальные мультиплексоры (муксики) с двух сторон, и мы будем по временным слотам передавать данные. Это будет TDM - Time Division Multiplexing, мультиплексирование. Это будет временное мультиплексирование, и мы будем по этим слотам передавать данные. Эти слоты нумеруются как буквы латинского алфавита A,B,C,D,E,F и т.д. Эти мультиплексоры будут стоять и у операторов связи и у нас. Комбинация каналов стандартизировано это требуется для того, чтобы понимать, как соединиться. С той стороны где кампус они называются абонентскими терминалами. Мы будем передавать по ним данные и комбинация этих каналов стандартизирована:

Канал MUX А 4КГц - аналоговая телефония
Канал MUX В 64 Кбит/с, цифровой канал для передачи информации
Канал MUX С 8-16 Кбит/с, для передачи управляющего цифрового сигнала
Канал MUX D 16-64 Кбит/с, для передачи управляющего цифрового сигнала
Канал MUX Е 64 Кбит/с, цифровой канал с сигнализацией ISDN
Канал MUX Н 384 или 1536 или 1920 Кбит/с, цифровой канал

ITU-T стандартизировал три комбинации каналов для предоставления в качестве сервиса абонентам. Укажем их кратко:

1. Комбинация из двух каналов типа В и одного канала типа D: 2B+D (2*64 Кбит/с+16 Кбит/с). Такую комбинацию называют «BR1 - базовый доступ». Используется, например, для расширения услуг, предоставляемых городской АТС (переадресация вызовов, конференц-связь, удержание вызова и пр.).

2. Комбинация из 30-ти каналов типа В (в Европе) и одного канала типа D (64 Кбит/с): 30B+D (30*64 Кбит/с+64 Кбит/с) или комбинация из 23- х каналов типа В (в США, Японии) и 1-го канала типа D (64 Кбит/с) - 23B+D. Такую комбинацию называют «PRI - первичный доступ». Соответственно в Европе - это линия со скоростью 2048 Кбит/с (Е1- канал), а в США - 1544 Кбит/с (Т1-канал). Каналы с такой пропускной способностью используют, например, для подключения корпоративных АТС (РВХ) к городским АТС.

3. 1А+1С - гибридная комбинация для аналоговых телефонов.

Есть также и другие комбинации каналов. АСДН предполагает, что у нас везде лежит медь, поэтому минимальная скорость 64 кБит/сек. Однако у нас между странами и еще много где лежит оптоволокно и нам уже не очень интересны проблемы меди. А для оптоволокна всего 1 вид кодирования NRZI.

Bell Laboratories в лице своей компании сказал, что нам нужна новая технология. Нужна такая технология, которая была бы терминирована на узле связи, т.к. дальше идет волокно и нам уже не нужны все наши выкрутасы с медью. Нам нужна технология, которая была бы медной только для узла операторов связи. Поэтому на узле операторов связи ставится DSLAM. Это специальный мультиплексор, который по последней миле передает по технологии xDSL, а с этой стороны ставится некоторое устройство, которое принято называть DSL модемом хотя это ошибка, т.к. он ничего не модулирует. А принимает все в цифровом виде. К этому сигналу он пририсовывает нужные фреймы, чтобы получить второй уровень (физические адреса), а затем и логические адреса и далее в протоколах IP передает уже через роутеры, которые стоят на узлах связи.

Почему xDSL много? Дело в том, что это развивалось в штатах, а DSLAM стоят на узлах связи, DSL модемы стоят у пользователей. Если я подсоединю не одного пользователя, то мне нужен роутер, а если подключить кучу компьютеров, то еще и коммутатор. В штатах последние мили разной длины. У них принято 3 диапазона последней мили до 2-х километров, до 4-х километров и до 6-ти километров. И, соответственно для каждой длинны возникают свои проблемы с затуханием, с наводками и для того, чтобы эти проблемы обойти придумывают различные виды технологий. Одни виды используют одни виды модуляций, то есть кодирования, которое позволяет нам обойти эти проблемы. Все последние версии DSL используют DMT кодирование (4096 несущих за один битовый период). Все технологии должны учитывать взаимное влияния пар (NEXT’ы, FEXT’ы) влияние пар на ближнем конце, на дальнем конце, с ближнего на дальний. А также должны учитывать импульсные шумы, которые возникают в кабелях, которые рядом лежат. Но для того, чтобы все эти проблемы решить нам нужно использовать специальные виды кодирования. Чтобы удалять получившиеся ошибки. И для этого придумали специальные виды DSL.

Для удаления ошибок используются специальные методы кодирования. Есть DSL, которые избегают NEXT’ов (наводок на ближние концы). Есть DSL которые избегают проблем FEXT’ов (наводок на дальние концы). Есть DSL которые хорошо защищены от помех. И вот эти различные проблемы приводят к тому, что DSL имеют различные названия и параметры.

Для преодоления перечисленных проблем в технологиях xDSL используют специальные методы линейного кодирования (модуляция) и эквалайзеры, исправляющие форму импульса по шаблону. В технологиях xDSL применяют модуляцию DMT (Digital Multi Tone, дискретная многоканальная модуляция), CAP (Carrierless Amplitude and Phase Modulation, амплитудно-фазовая модуляция без передачи несущей), 2B1Q (2 binary, 1 quartenary), ТС-PAM (Trellis Code Pulse Amplitude Modulation, амплитудно-импульсная модуляция с треллис-кодированием), DWMT, QAM, SDMT. Есть три главных компоненты: САР применяется в SDSL, HDSL; DMT - (ANSI стандарт Т1.413) для ADSL и VDSL; 2B1Q реализован отдельными производителями в HDSL.

Для надежной работы в тяжелых условиях с большими значениями NEXT, FEXT и эхоподавлением разработаны ISDN (RRD зона) и HDSL (CSA зона). Если исходящий и входящий сигнал в xDSL-линии формировать в разных частотных спектрах (нисходящий и восходящий поток, асимметричная передача), то можно работать в среде, ограниченной только FEXT. Это реализовано в технологиях ADSL, VDSL, HDSL2. Используется термин - FEXT-ограниченный DSL. Но FEXT-ограниченные DSL-системы подвержены действию импульсных помех больше, чем NEXT-ограниченные виды DSL. При этом смесь наводок может создать шум в достаточно широком диапазоне частот и сильно ухудшить работу DSL-систем, основывающихся на несимметричных частотных планах. Такая проблема возникает в ADSL, VDSL, но не бывает в ISDN и HDSL-системах.

Если мы хотим избегать всего на свете, то это HDSL. Требует 4-х пар вместо двух, имеет скорость 2 Мбит, но позволяет избежать ошибок на расстоянии до 4 км.

Для больших расстояний и большей скорости требуется ADSL, передающий с разной скоростью в разных частотных диапазонов. Который передает с низкой скоростью в исходящем потоке и с высокой скоростью с нисходящей (7,5 до 10 Мбит). Это сделано за счет того, что мы исключили влияние шумов, т.к. передаем в разных частотных диапазонах. До 6 км.

Есть VDSL – до 100 мБит. Предполагается, что из оптоволокна конвертируется в медь и передается не более 2-х км.

Всего 3 варианта последней мили:

1. Оптоволокно

2. Медь

3. Беспроводные Сети

Рассмотрим вариант с оптоволокном для городских условий.

Старая медь очень не эффективная для видео. А передача видео стало основным. (CISCO - Видео — это голос сегодня). На сегодняшний день 70% трафика это видео. При этом возникают куча сложностей:

1. Данные очень большого объема. Например фрейм 600x800 пикселей и еще на 24 – количество цветов. (11,5 Мбайт 1-на картинка). А для нормального просмотра видео нужно передавать 25-30 фреймов в секунду. А это скорость 345 Мбит/сек. Это минимальная скорость для передачи видео. Это при том, что картинка сжата, но это еще не HDTV. Это безумная скорость и безумная полоса пропускания.

2. Видео должно идти последовательно. Мы не можем пропускать фреймы, а для этого требуется писать специальные операционные системы.

Сейчас технологии DSL практически не используются.

Но для нас главная проблема 345 Мбит/сек. А у нас не получится ее получить на меди, как, в прочем, и по эфиру. Придумали технологию для оптоволокна FTTx - Fiber To The x. Оптоволокно идет прямо на этаж, непосредственно рядом с квартирой. Fiber можно подключать непосредственно к зданию это Fiber To Building FTTB. FTTC – до квартала или группа домов. Или до микрорайона FTTN. Если больше 300 метров – микрорайон, иначе квартал. В Москве FTTx. Для передачи в одну сторону будет использоваться одна длинна волны. От операторов связи к вашей квартире 1550 (single-mode), в обратную 1310. Такая технология предполагает, что расстояние 40 км.

EPON – технология передачи в формате Ethernet Может передаваться не EPON, а 10 GPON – 10 Гбит. Может передаваться Гигабитный интерне GPON.

В правительстве не применятся, они используют GPON (позволяют передавать фрейм в технологии SDH, скорость гигабит).

XG-PON – 10 Гбит/сек позволяет развить большую скорость.

Есть также возможность передавать в беспроводной сети. Предполагает, что соединение будет сделано на основе каких-то передающих устройств с антеннами с двух сторон. Такое соединение называют wireless - беспроводное. Для беспроводной передачи используются различные технологии, например ИК-порт (высокоскоростной, но на очень маленьком расстоянии), Лазерная (высокоскоростная, но на 25 метров), передача в коротковолновом диапазоне. Это все используется, но в специализированных системах. Сейчас используют WiMAX и Wi-Fi, ЭТО СТАНДАРТЫ 802.16 и 802.11 ITE– использует ISM диапазон - Industrial, Scientific, Medical, для передачи научных, медицинских и индустриальных данных. На частоте 2.4 ГГц передаются всевозможные широкополосные шумоподобные сигналы. Идея проста: мы можем передавать сигнал как шум. Мы можем не использовать узенький диапазон частот, т.к. всегда возникают какие-то помехи, например из-за атмосферы. Для того, чтобы это обойти мы сперва передаем сигнал на этой частоте, а потом еще 16 раз на других, просто его дублируя. И для того, кто его считывается он воспринимается как шумоподобный. Медицинский диапазон – после 5 МГц, для науки – 2,4, для индустрии – 900. Для реализации монтируется чип в аппаратуру, который кодирует таким образом, что опознать его может только устройство с аналогичным чипом. Для всех прочих – шум. Wi-Fi работает не на последней мили. Он предназначен на расстоянии до 100 метров. Это дом, помещение без перекрытий. Используется, когда тащить кабель неудобно, а связь нужна, но тут есть другие проблемы – прямой видимости и т.п. WiMAX использует скорость до 50 Мбит/сек и обладает радиусом до 30 миль (50 км), но эту скорость никто не смог достичь по факту.

Из-за следующих обстоятельств:

1. Потеря мощности сигнала из-за состояния эфира

2. Физические процессы и географические особенности местности

3. Потеря мощности от расстояния

4. Потеря мощности из-за прямой видимости. Прямая видимость – видимость по первому полю Френеля. А поскольку ЭМ. Магнитное излучение передается по параболе, а земля круглая, то она умудряется еще и отражаться от земли и пр. препятствий, как только увеличивается расстояние и возникают затухания и т. п.

Для того, чтобы от этого избавится придумали технологию LTE. Он работает в более широких диапазонах чем WiMAX c хорошим кодированием. При котором каждый сигнал из последовательного превращается в параллельный, передавая его много раз в разных частотах, дабы избежать препятствий. Частично реализован и обещает скорость передачи до 300Мбит/сек.

Лекция 11. Ethernet.

Придуман в 85-м году компанией Xerox. Человека, который его придумал зовут Бобби Медколф. Затем сделал свою компанию 3com. Затем Ethernet был стандартизирован IEEE комитетом 802.3. Этих технологий масса, но все реализованы стандарте 802.3. Все Ethernet’ы имеют один метод доступа Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection, поэтому все сети называют CSMA/CD сети. На уровне 802.2 у всех один LLC - Logical Link Control. У всех Ethernet’ов один метод доступа в канал и один контроль управления. Но они отличаются физической реализацией модели OSI.

У Сетевого адаптера есть MAC контроллер, который связан шиной с процессом. Он специальным интерфейсом MII связана с чипами на адаптере. Чипы занимаются подсоединением к среде оптоволокну, витой парой к разным разъемам. Поэтому чипы в модели IEEE реализуются PMD - Physical Medium Dependent. С другой группой чипов, которые соединяют то что зависит от среды с тем, что от среды не зависит, эти чипы называются PMA- Physical Medium Attachment. Все Ethernet’ы отличаются этой частью. MAC контроллер осуществляет метод доступа в канал. Мы должны согласовать разные параметры среды, определенным образом кодировать сигнал и определится с временем.

Адаптер управляется драйвером, который в свою очередь работает с операционной системой.

Logical link controller одинаков не только у всех Ethernet’ов, но и у всех сетевых технологий.

С точки зрения OSI есть physical уровень, с точки зрения IEEE это тоже physical, но она разбита на три части, это PMA, PMD, PCS.

C точки зрения OSI мы просто задаем физический адрес и этот адрес есть MAC адрес устройства:

Data link – присваиваем физический адрес фрейму. Для передачи из одного адаптера другому.

С точки зрения OSI есть уровень network, это уровень на котором мы присваиваем компьютеру (или группе компьютеров) логический адрес (это не обязательно ip адрес), это его идентификатор в сети.

IEEE гласит, что на 3-м уровне модели OSI должны работать специальные протоколы управления, которые работают согласно протоколам 802.1X.

LLC – осуществляет контроль соединения и скорости делаем по 802.2

MAC - контроль доступа делаем по 802.3, 802.5, 802.11

На уровне 802.2 (LLC) будем контролировать соединение между адаптерами и будем контролировать скорость. Для того, чтобы это делать мы будем вырабатывать специальный фрейм, который будет иметь определенный формат:

MAC header   DSAP address 1 байт   SSAP address 1 байт   Contol 1 или 2 байта   Information MAC CRC

А заканчивается проверкой, которую делает контроллер.

Процессы, которые вызываются на сетевом уровне специфицированы на ITI и все производители сетевого оборудования этого придерживаются. Последний Бит указывает запрос это или ответ к процессу. Такой контроль будет осуществляться для того, чтобы гарантировать, что есть соединение между устройствами. В случае потери соединения этот контроль позволяет его восстановить, тут же договариваются о скорости. На уровне хардвера работает установка скорости. Передавать можно как с подтверждением (используется очень редко), так и без подтверждения, это используется чаще, т.к. мы рассчитываем, что работаем по оптоволокну, которое находится в хорошем качестве. И мы не рассчитываем, что происходят какие-то сбои в кабельной системе. Если передача с установкой соединения и подтверждением – connection oriented. Если без подтверждения connectionless. Их комбинации называются классы контроля передачи.

1. Без подтверждения, без установки соединения.

2. С подтверждением, с установкой соединения.

3. Без установки соединения, но с подтверждением.

Это все определил LLC в этих протоколах.

На уровне MAC. Если технология Ethernet, то что делает контролер зависит от метода доступа в канал. Метод доступа в канал Ethernet всегда CSMA/CD. Он подразумевает следующее: Я постоянно слушаю несущую, если она свободна – начинаю передачу. Все передача осуществляется с помощью фреймов, между ними интервал 12 байт. После того как передал, слушаем, т.к. в противном случае мы можем заглушить передачу других забив канал. В том случае если я обнаружу, что я начал передавать, а кто-то уже передает мы ждем некоторое время, время измеряется в слотах и слот Ethernet -512 бит. Максимум ожидаем 16 раз, при этом интервал ожидания сокращается, но если за это время мы не пробились, то выдаст ошибку. Если освободились, то начинаем передавать. Если мы начали передавать и вдруг возникла передача у другого, то возникнет коллизия over voltage. Как только ее обнаруживаем, то всем остальным сообщаем, что у нас коллизия. Пробка «JAM» специальный сигнал 32-48 бит, он не стандартизирован с точки зрения длинны и содержания, но стандартизирован размер. Гарантировано, что она такая, чтобы дойти до самого конца сети. Чтобы там не началась передача. Значит должна быть достаточно большой, чтобы держать канал. Как только пробку передали мы понимаем, что сигнал надо остановить. Коллизии в Ethernet это норма. Если топология Ethernet звезда, то коллизии на порту коммутатора, если типа шина, то в шине. CSMA/CD предполагает полудуплексный метод или мы передаем или принимаем.

Какие Ethernet’ы бывают. Их гигантское количество. 10 Мбит’ные Ethernet’ы мы рассматривать не будем. Рассмотрим 100 Мбит Ethernet.

Гигабитный Ethernet имеет 2 вида 1000BASE – 2 вида X, T

Дести гигабитный Ethernet 10GBASE. Семь видов Ethernet’а.

40 гигабитный – 40GBASE. Семь видов Ethernet’а.

100 Гигабитный – 100GBASE. Семь видов Ethernet’а.

Новые топологии и новые технологии начались со 100BASE Ethernet. Поэтому рассмотрим его более внимательно.

Основная идея Fast Ethernet (быстрого Ethernet) заключается в том, чтобы оставить без изменений форматы кадров Ethernet, процедуры и лишь уменьшить битовый интервал со 100 нс (0,1 мкс) до 10 нс. 100-мегабитный Ethernet (100Base Ethernet, Fast Ethernet) использует абсолютно тот же формат кадра, метод доступа в канал CSMA/CD, топологию «звезда» и контроль соединения (LLC - подуровень), что и стандарт IEEE 802.3 (lOBaseT Ethernet). Принципиальная разница заключена на физическом уровне OSI - в реализации устройств PHY. Реально физическое устройство PHY - это чип на сетевом адаптере или на отдельном трансивере. Подробно мы их обсудим далее.

Существуют три основных версии Fast Ethernet: 100 Base-TX, 100 Base-74 и 100 Base-FX. Все версии обладают одинаковой скоростью передачи -100 Мбит/с, но используют разную среду передачи. (см. таблицу ниже)

Возможность использования для организации быстрого Ethernet витой пары категории 3 означает возможность не перекладывать кабель во всем здании при модернизации сети. Это было очень существенно для многих компаний в 1995 году, когда был принят стандарт на такие сети. Технология 100 Мбит Ethernet описывается стандартом IEEE 802.3u, который является просто добавлением к стандарту IEEE 802.3.100BASE Ethernet имеет 3 вида (fast Ethernet) TX, T4, FX

У всех видов Ethernet топология – звезда.

Канальный уровень

Подуровень LLC является интерфейсом между МАС-подуровнем и сетевым уровнем модели OSI. Как уже говорилось выше, он не изменился с появлением Fast Ethernet.

Подуровень MAC соответствует стандарту 802.3, метод доступа в канал - CSMA/CD, метод контроля ошибок - кодирование циклическим кодом (CRC) и посылка пробки, временной слот - 512 бит, длина фрейма 64- 1518 байт.

Таблица 4.1. Характеристики сетей Ethernet

  10Base-T 100Base- TX, Т4 100Base-FX 1000Base -X 1000Base-Т 10G-Base 10G-Base
Формат кадра Frame format 802.3 802.3 802.3 802.3 802.3 802.3 802.3
Метод доступа CSMA/CD CSMA/CD CSMA/CD CSMA/CD CSMA/CD CSMA/CD CSMA/CD
Flow control 802.2 LLC 802.Зх 802.Зх 802.Зх 802. Зх 802.3х 802.Зх 802.3х
Скорость передачи информа­ции Data rate* Мбит/с Мбнт/с Мбит/с Мбит/с Мбнт/с Гбит/с Гбнт/с
Скорость передачи двоичных символов Symbol rate** Мбит/с Мбнт/с Мбит/с Мбит/с Мбит/с 1U Гбнт/с 11,2 Гбнт/с
Вид кодирования Manchester MLT-3 и 4В/5В (для ТХ); 8В/6Т (для Т4) NRZI и 4В/5В NRZIh 8В/10В РАМ5 NR2I и 64/66В РАМ16
Топология Topology STAR STAR STAR STAR STAR STAR STAR
Среда передачи Media Витая пара UTP,STP Две пары UTP Две пары или четыре пары Оптоволокно ММ (мульти-мод) 62,5/125 мкм 50/125 мкм Оптоволокно- ММ и SM (сингл-мод) 62.5/125 и 50/125 Мкм, 9/125 мкм UTP Четыре пары Оптово­локно – мульти-мод и сингл-мод 62.5/125 и 50/125 мкм, 9/125 мкм FUTP,STP,SFTP Четыре пары

• Скорость передачи полезной информации

•• Фактическая скорость передачи сигнала в сети (бодовая скорость, тактовая частота)

 

Группировка сигнала 4 бита в 5 бит, для того, чтобы передавать часы. Если оптоволокно – NRZI. Если витая пара – MLT3.

Среда передачи: Если это 100BASE-FX – волокно, 100BASE-TX- витая пара, 100BASE-T4 – старая (низкокатегорийная) витая пара. По стандарту IEEE это только multi-mode. (хотя делают на single-mode тоже). Витая пара пятой категории. Кодирование MLT3.

Все Ethernet имею один формат фрейма (MAC фрейма). Это требуется для того, чтобы контролировать передачу и скорость. А вот формат фрейма для технологии, которые обозначают метод доступа в канал будут отличаться. 802.3 – 1 формат, 802.5 – другой формат

Мы рассматриваем только тот формат фрейма, который делается контроллером ethernet. Их существует 5 штук. Сначала идет преамбула, затем разделитель, затем Destination address, потом Source address, после чего идет длинна поля данных (от 46 до 1500 байт), после этого MAC CRC. Сами данные. Это формат фрейма 802.3

Есть стандарт фрейма Ethernet-II (для MAC адреса) предполагает, что вместо длинны мы передаем тип. И мы будем писать какой тип протокола обрабатывает этот фрейм. Если протокол IP, то там 0800, если ERP, 0806. Один и тот же адаптер и один и тот же драйвер может работать с кучей типов Ethernet. Всего размер фрейма 1518-1522, но минимально значение не 46, а 64 байта. Это связано с тем, что производители обнаружили, что они не успевают в противном случае обнаружить коллизию. Если данные не превышают 64 байта, то заполняются ноликами.

Ethernet -802.3 еще 1 формат Ethernet'а, используется в Novell NetWare, там первые 2 байта забиваются специальными символами.

Ethernet_snap. Он предназначен для того, чтобы работать с TCP/IP длинна не 1518, а 1522. Т.к. добавляются специальные байты, которые забиты символом АА, это сделано для того, чтобы понять, что протокол который дальше будет использовать этот фрейм это TCP/IP.

Ethernet -802.2 для старых версиях новела.

Формат IEEE 802.3

Преамбула 7 Байт SFD 1 Байт Destination Address 6 Байт Source Address 6 байт Length Длина 2 Байта 802.2 заголовок и данные 46-1500 Байт FCS 4 Байта

Формат Ethernet-II

Преамбула 8 Байт Destination Address 6 Байт Source Address 6 байт Type Тип 2 Байта 802.2 заголовок и данные 46-1500 Байт FCS 4 Байта

Поле преамбулы состоит из семи байтов (IEEE 802.3). Каждый байт преамбулы содержит одну и ту же последовательность битов - 10101010. Преамбула используется для того, чтобы дать время и возможность принимающим сетевым устройствам синхронизировать свои тактовые генераторы (часы) с принимаемыми тактовыми сигналами.

Начальный ограничитель кадра SFD состоит из одного байта с набором битов 10101011. Появление этой комбинации является указанием на начало фрейма.

Адрес получателя (Destination Address, DA) - указывает физический адрес станции (МАС-адрес получателя, адрес ноды (node), для которой предназначен фрейм). Обычно имеет длину 6 байт. Это может быть одна станция (адрес индивидуальный - unicast), несколько станций (multicast) и множество станций (широковещательный адрес- broadcast).

Адрес отправителя (Source Address, SA) - 6 -байтовое поле, содержащее МАС-адрес станции-отправителя. Физические адреса станций в сетях ведутся IEEE. В первых трех байтах адреса содержится код производителя, определяемый IEEE. В остальных трех байтах – адрес устройства (прошит на адаптере или содержится во флэш-памяти), который задает производитель оборудования.

Поле типа кадра (Туре) или длины кадра (Length) имеет длину 2 байта. Для кадра IEEE 802.3 в этом поле содержится выраженный в байтах размер поля данных. Если это число приводит к общей длине кадра меньшей, чем 64 байта, то к полю данных добавляется поле Pad. Для протокола более высокого уровня не возникает путаницы с определением типа кадра, так как для кадра IEEE 802.3 значение этого поля не может быть больше 1500 (0x05DC). Поэтому в одной сети могут свободно сосуществовать оба формата кадров, более того один сетевой адаптер может взаимодействовать с обоими типами посредством стека протоколов.

 

100 Мбит’ный Ethernet работает либо на витой паре, либо на оптоволокне, либо на старых кабельных системах. Поскольку разные среды передачи, то IEEE умудрился добавить дополнительные уровни, начиная со 100 Мбит’ного Ethernet, которые исполняют контроллеры. Функции, которые будут выполняться чипами адаптера и договариваются о скорости, на которой будем работать, а так же согласовываем кодирование. Между МАС контроллером и чипами организовали специальный интерфейс, это 50-пиновая шина и по этому кабелю по 4-м прием по 4-м передача. Имеются регистр контроля статуса и регистр контроля состояния. Они нужны для управления. Сама передача между контроллером и чипами будет начинаться контроллером. И они же будут кодировать.

Регистры. В регистрах контроля записывается информация о скорости передачи и о том какую передачу делаем (дуплекс или полудуплекс). В регистре статуса – что происходит с портом. Порт может работать в различных модах. И может быть как активным, так и пассивным (работать и не работать). Нам надо каким-то образом договориться о скорости и непрерывности передачи. Передача в LLC есть всегда, все время идут какие-то импульсы. Если это 100 Мбит’ный Ethernet, то он дает «Взрывные импульсы», которые говорят, что работает на 100 Мбитах. Если 10-ти, то взрывных импульсов нет. Если импульсов нет – значит и нет связи. На старых кабельных системах контроля передачи нету, во всех остальных случаях он есть. Авто переговоры присутствуют только на витых парах. Функция для волоконных систем нету. Коммутатор может по одному порту принимать и передавать, если это так – это полнодуплексный режим.

 

 

Виды коммутаторов и их характеристики:

Характеристики коммутаторов Backbone (магистральный уровень) Workgroup (уровень распределения) Standby (уровень доступа)
Цена Высокая Средняя Низкая
Скорость (определяется поддерживаемым протоколом) 100/1 000/10GBASE, ATM, FDD1 100/1 000 10/100
Количество МАС-адресов на порт 1 024 и более    
Тип коммутации Ethernet STA, full duplex, full bridging IP STA, bridging Bridging
Надежность Дублирование портов, источников питания, вентиляторов Дублирование источников питания Нет
Модульный (набирается адаптерами) Стэкируемый (Stackable) (набирается блоками) Коробка
Управляемость SNMP, RMON, SNMP, RMON, -
Несанкционированный доступ VLAN VLAN VLAN

 

Этой всей системой нужно управлять при помощи специальных протоколов. Они называются VLAN 802.1 – защита от несанкционированного доступа. Коммутаторы должны поддерживать виртуальные сети VLAN. И все операционные системы поддерживают эти протоколы. Разбиваем всех пользователей на виртуальные сети. Протокол 802.1U. Можем разбивать по протоколам или MAC адресам. 802.1x – мы контролируем порт коммутатора и говорим, что к порту могут подключаться только такие мак адреса или такой диапазон IP. Это протоколы контроля порта. Все магистральные поддерживают специальный протокол управления SNMP – Самый старый, самый неудачный. Ведется специальная база данных по статистикам портах, параметры коммутатора и мы можем с другого компьютера задавать эти параметры или смотреть что получилось.

 







Что способствует осуществлению желаний? Стопроцентная, непоколебимая уверенность в своем...

ЧТО ПРОИСХОДИТ ВО ВЗРОСЛОЙ ЖИЗНИ? Если вы все еще «неправильно» связаны с матерью, вы избегаете отделения и независимого взрослого существования...

Живите по правилу: МАЛО ЛИ ЧТО НА СВЕТЕ СУЩЕСТВУЕТ? Я неслучайно подчеркиваю, что место в голове ограничено, а информации вокруг много, и что ваше право...

Что будет с Землей, если ось ее сместится на 6666 км? Что будет с Землей? - задался я вопросом...





Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском гугл на сайте:


©2015- 2024 zdamsam.ru Размещенные материалы защищены законодательством РФ.