Биполярный код с альтернативной инверсией AMI

Является одной из модификаций метода NRZ - (Bipolar Alternate Mark Inversion, AMI). В этом коде используются три уровня потенциала — отрицательный, нулевой и положительный. Для кодирования логического нуля используется нулевой потенциал, а логическая единица кодируется либо положительным потенциалом, либо отрицательным, при этом потенциал каждой новой единицы противоположен потенциалу предыдущей.
Код AMI частично ликвидирует проблемы постоянной составляющей и отсутствия самосинхронизации, присущие коду NRZ. Это происходит при передаче длинных последовательностей единиц. В этих случаях сигнал на линии представляет собой последовательность разнополярных импульсов с тем же спектром, что и у кода NRZ, передающего чередующиеся нули и единицы, то есть без постоянной составляющей и с основной гармоникой N/2 Гц (N — битовая скорость передачи данных). При длинных последовательностях нулей появляется постоянная составляющая нулевой амплитуды.

9. Кодирование двоичных сигналов. Основные критерии выбора способа кодирования. Манчестерский код.

Все виды данных в компьютерном мире представляют собой бинарный код. Каждый метод кодирования устанавливает, по какому правилу данные будут представлены в виде сигналов. В случае электрических линий передачи каждому набору бит будет приведён в соответствие определённый набор уровней электрического сигнала. Некоторые методы кодирования обладают свойством самосинхронизации, что позволяет упростить процесс декодирования. Также имеет большое значение то, какое количество данных может быть передано по физическому каналу. При выборе способа кодирования необходимо руководствоваться несколькими целями:
1) минимизировать ширину спектра сигнала
2) обеспечить синхронизацию между передатчиком и приёмником.
3) обеспечить устойчивость к шумам
4) обнаруживать и по возможности исправлять битовые ошибки.
5) минимизировать мощность передатчика

Манчестерский код

В локальных сетях до недавнего времени самым распространенным методом кодирования был Манчестерский код. Манчестерский для кодирования единиц и нулей используется перепад потенциала, то есть фронт импульса. Каждый такт делится на две части. Информация кодируется перепадами потенциала, про-исходящими в середине каждого такта. Единица кодируется перепадом от низкого уровня сигнала к высокому, а ноль — обратным перепадом. В начале каждого такта может происходить служебный перепад сигнала, если нужно представить несколько единиц или нулей подряд. Так как сигнал изменяется по крайней мере один раз за такт передачи одного бита данных, то манчестерский код обладает самосинхронизацией. У него также нет постоянной составляющей. Манчестерский код используется в сетях Ethernet со скоростью передачи 10 Мбит/с (спецификация 10Bаsе-Т).

В настоящее время разработчики пришли к выводу, что во многих случаях рациональнее применять потенциальное кодирование, ликвидируя его недостатки с помощью так называемого логического кодирования

10. Кодирование двоичных сигналов. Основные критерии выбора способа кодирования. Избыточный код 4B/5B.

Все виды данных в компьютерном мире представляют собой бинарный код. Каждый метод кодирования устанавливает, по какому правилу данные будут представлены в виде сигналов. В случае электрических линий передачи каждому набору бит будет приведён в соответствие определённый набор уровней электрического сигнала. Некоторые методы кодирования обладают свойством самосинхронизации, что позволяет упростить процесс декодирования. Также имеет большое значение то, какое количество данных может быть передано по физическому каналу. При выборе способа кодирования необходимо руководствоваться несколькими целями:
1) минимизировать ширину спектра сигнала
2) обеспечить синхронизацию между передатчиком и приёмником.
3) обеспечить устойчивость к шумам
4) обнаруживать и по возможности исправлять битовые ошибки.
5) минимизировать мощность передатчика

Избыточный код 4B/5B

Для улучшения потенциальных кодов используются избыточный коды, относящиеся к логическим кодам.

Избыточный код 4В/5В заменяет исходные группы (слова) длиной 4 бита словами длиной 5 бит. В результате, общее количество возможных битовых комбинаций 25=32 больше, чем для исходных групп 24=16. В кодовую таблицу включают 16 кодовых слов, которые не содержат более двух нулей подряд, и используют их для передачи данных. Код гарантирует, что при любом сочетании кодовых слов на линии не могут встретиться более трех нулей подряд.

Остальные комбинации кода используются для передачи служебных сигналов (синхронизация передачи, начало блока данных, конец блока данных, управление передачей). Неиспользуемые кодовые слова могут быть задействованы приемником для обнаружения ошибок в потоке данных. Цена за полученные достоинства при таком способе кодирования данных - снижение скорости передачи полезной информации на 25%

11. Скремблирование.

Скремблирование представляет собой "перемешивание" исходной последовательности данных таким образом, чтобы вероятность появления единиц и нулей на линии становилась близкой 0,5. Устройства (или программные модули), выполняющие такую операцию, называются скремблерами (scramble - свалка, беспорядочная сборка).

Скремблер в передатчике выполняет преобразование структуры исходного цифрового потока. Дескремблер в приемнике восстанавливает исходную последовательность бит. Практически единственной операцией, используемой в скремблерах и дескремблерах, является XOR - "побитное исключающее ИЛИ" (сложение по модулю 2).

12. Характеристики качества транспортных услуг сети. Классификация характеристик в соответствии с временной шкалой. Примеры характеристик.

Все множество характеристик качества транспортных услуг сети можно отнести к одной из следующих групп:

• производительность;
• надежность;
• безопасность;
• характеристики, интересные только поставщику услуг.

Первые три группы соответствуют трем наиболее важным для пользователя характеристикам транспортных услуг – возможности без потерь и перерывов в обслуживании (надежность) передавать с заданной скоростью (производительность) защищенную от несанкционированного доступа и подмены информацию (безопасность). В четвертой группе собраны характеристики качества, которые интересуют только поставщика услуг. Примером такой характеристики может служить масштабируемость, то есть способность сети работать качественно при значительном увеличении числа пользователей без изменения применяемой в этой сети технологии.

Рассмотрим еще один способ классификации характеристик – в соответствии с временной шкалой, на которой эти характеристики определяются.

Долговременные характеристики определяются на промежутках времени от нескольких месяцев до нескольких лет. Их можно назвать характеристиками проектных решений. Примерами таких характеристик являются набор моделей и количество коммутаторов в сети, топология и пропускная способность линий связи. Эти параметры сети прямо влияют на характеристики качества услуг сети.

Среднесрочные характеристики определяются на интервалах времени от нескольких секунд до нескольких дней. Примерами характеристик этого диапазона являются средние скорости потоков трафика или средние значения задержек пакетов, определяемые на достаточно продолжительном промежутке времени, который включает обслуживание большого количества пакетов. Примером методов, влияющих на среднесрочные характеристики, являются методы определения маршрутов трафика. Маршруты трафика могут быть неизменными в течение часов или дней, если топология сети и параметры трафика остаются постоянными, а каналы и коммутаторы сети не отказывают.

Краткосрочные характеристики относятся к темпу обработки отдельных пакетов и измеряются в микросекундном и миллисекундном диапазонах. Например, время буферизации или время пребывания пакета в очереди коммутатора или маршрутизатора являются характеристиками этой группы.

13. Идеальная и реальная сеть.

Будем считать, что сеть работает идеально, если она передает каждый бит информации с постоянной задержкой, равной скорости распространения света в физической среде.

Пусть каналы идеальной сети обладают некоторой конечной (а не бесконечной, как хотелось бы) пропускной способностью, поэтому источник информации передает пакет в сеть не мгновенно, а за некоторое конечное время (которое равно частному от деления объема пакета в битах на пропускную способность канала доступа в сеть).

Результат передачи пакетов такой идеальной сетью иллюстрирует рисунок 1. На верхней оси показаны значения времени поступления пакетов в сеть от узла отправителя, а на нижнем – значения времени поступления пакетов в узел назначения. Другими словами, можно сказать, верхняя ось показывает предложенную нагрузку сети, а нижняя – результат передачи этой нагрузки через сеть. Отсчитываем значения времени отправления и поступления от момента попадания первого бита пакета в сеть или в узел назначения соответственно.

Как видно из рисунка, идеальная сеть доставляет все пакеты узлу назначения:

· не потеряв ни один из них (и не исказив информацию ни в одном из них);

· в том порядке, в котором они были отправлены;

· с одной и той же и минимально возможной задержкой (d₁ = d₂ и т.д.).

Важно, что все интервалы между соседними пакетами сеть сохраняет в неизменном виде. Например, если интервал между первым и вторым пакетами составляет при отправлении τ₁ секунд, а между вторым и третьим – τ₂, то такими же интервалы останутся в узле назначения.

Надежная доставка всех пакетов с минимально возможной задержкой и сохранением временн́ых интервалов между ними удовлетворит любого пользователя сети независимо от того, трафик какого приложения он передает по сети – веб-сервиса или IP-телефонии.

Реальная сеть

Теперь посмотрим, какие отклонения от идеала могут встречаться в реальной сети и какими характеристиками можно эти отклонения описывать (рисунок 2).

Пакеты доставляются сетью узлу назначения с различными задержками. Это неотъемлемое свойство сетей с коммутацией пакетов. Случайный характер процесса образования очереди приводит к случайным задержкам, при этом задержки отдельных пакетов могут быть значительными, в десятки раз превосходя среднюю величину задержек (d₁ ≠ d₂ ≠ d₃ и т.д.). Неравномерность задержек приводит к неравномерным интервалам между соседними пакетами, а это может катастрофически сказаться на качестве работы некоторых приложений. Например, при цифровой передаче речи (или более обобщенно – звука), неравномерность интервалов между пакетами, несущими замеры голоса, приводит к существенным искажениям речи.

Пакеты могут доставляться узлу назначения не в том порядке, в котором они были отправлены, например, на рисунке 2 пакет 4 поступил в узел назначения раньше, чем пакет 3. Такие ситуации встречаются в дейтаграммных сетях, когда различные пакеты одного потока передаются через сеть различными маршрутами, а следовательно, ожидают обслуживания в разных очередях с разным уровнем задержек. Очевидно, что пакет 3 проходил через перегруженный узел или узлы, так что его суммарная задержка оказалась настолько большой, что пакет 4 прибыл раньше него.

Пакеты могут теряться в сети или же приходить в узел назначения с искаженными данными, что равносильно потере пакета, так как большинство протоколов не может восстановить искаженные данные, а только определяет этот факт по значению контрольной последовательности кадра (Frame Check Sequence, FCS).

Средняя скорость информационного потока на входе узла назначения может отличаться от средней скорости потока, направленного в сеть узлом отправителем. Виной этому являются не задержки пакетов, а их потери. Так, в примере, показанном на рисунке 2, средняя скорость исходящего потока уменьшается из-за потери пакета 5.

Чем больше потерь и искажений пакетов происходит в сети, тем ниже скорость информационного потока.

14. Характеристики задержек пакетов.

Основным инструментом статистики является так называемая гистограмма распределения оцениваемой величины. В данном случае оцениваемой величиной является задержка доставки пакета. Будем считать, что нам удалось измерить задержку доставки каждого пакета и сохранить полученные результаты. Для того чтобы получить гистограмму распределения, мы должны разбить весь диапазон возможных задержек на несколько интервалов и подсчитать, сколько пакетов из нашей последовательности измерений попало в каждый интервал.

Гистограмма задержек дает хорошее представление о производительности сети.

Определим еще несколько часто используемых статистических характеристик задержки пакета.

Среднее значение задержки (D) вычисляется как сумма всех задержек d_i, деленная на количество всех измерений N: D = ∑ d_i / N

Максимальная задержка – это величина, которую задержки пакетов не должны превосходить с заданной вероятностью.

Максимальная вариация задержки – максимальное значение, на которое отклонение задержки от среднего значения задержки не превосходит с некоторой вероятностью.

Время реакции сети является интегральной характеристикой производительности сети с точки зрения пользователя. Именно эту характеристику имеет в виду пользователь, когда говорит: «Сегодня сеть работает медленно»

Время оборота (Round Trip Time, RTT) – это «чистое» время транспортировки данных от узла отправителя до узла назначения и обратно без учета времени, затраченного узлом назначения на подготовку ответа: RTT = 2 * t_сеть

15. Характеристики скорости передачи.

Скорость передачи данных (information rate) измеряется на каком-либо промежутке времени как частное от деления объема переданных данных за этот период на продолжительность периода. Таким образом, данная характеристика всегда является средней скоростью передачи данных.

Однако в зависимости от величины интервала, на котором измеряется скорость, для этой характеристики традиционно используется одно из двух наименований: средняя или пиковая скорость.

Средняя скорость передачи данных (Sustained Information Rate, SIR) определяется на достаточно большом периоде времени. Это среднесрочная характеристики, период времени должен быть достаточным, чтобы можно было говорить об устойчивом поведении такой случайной величины, которой является скорость.

Пиковая скорость передачи данных (Peak Information Rate, PIR) – это наибольшая скорость, которую разрешается достигать пользовательскому потоку в течение оговоренного небольшого периода времени T. Этот период обычно называют периодом пульсации.

Величина пульсации (обычно обозначаемая В) используется для оценки емкости буфера коммутатора, необходимого для хранения данных во время перегрузки. Величина пульсации равна общему объему данных, поступающих на коммутатор в течение разрешенного интервала Т (периода пульсации) передачи данных с пиковой скоростью (PIR): B = PIR * T

Коэффициент пульсации трафика – отношение максимальной скорости на каком-либо небольшом периоде времени к средней скорости трафика, измеренной на длительном периоде времени. Неопределенность временных периодов делает коэффициент пульсации качественно характеристикой трафика.

16. Доступность и отказоустойчивость.

Доступность

Для описания надежности отдельных устройств используются такие показатели надежности, как среднее время наработки на отказ, вероятность отказа, интенсивность отказов. Однако эти показатели пригодны только для оценки надежности простых элементов и устройств, которые при отказе любого своего компонента переходят в неработоспособное состояние. Сложные системы, состоящие из многих компонентов, могут при отказе одного из компонентов сохранять свою работоспособность. В связи с этим для оценки надежности сложных систем применяется другой набор характеристик.

Доступность (availability) означает долю времени, в течение которого система или служба находится в работоспособном состоянии.

Доступность является долговременной статистической характеристикой, поэтому измеряется на большом промежутке времени, которым может быть день, месяц или год. Примером высокого уровня доступности является коммуникационное оборудование телефонных сетей, лучшие представители которого обладают так называемой доступностью «пять девяток». Это означает, что доступность равна 0,99999, что соответствует чуть более 5 минутам простоя в год. Оборудование и услуги передачи данных только стремятся к такому рубежу, но рубеж трех девяток уже достигнут. Доступность услуги является универсальной характеристикой, которая используется как пользователями, так и поставщиками услуг.

Отказоустойчивость

Еще одной характеристикой надежности сложных систем является отказоустойчивость (fault tolerance). Под отказоустойчивостью понимается способность системы скрывать от пользователя отказ отдельных ее элементов.

В отказоустойчивой системе отказ одного из элементов приводит к некоторому снижению качества ее работы (деградации), а не к полному останову. Во многих случаях количественно определить степени деградации системы или услуги достаточно сложно, отказоустойчивость чаще всего используется как качественная характеристика.

17. Сеть Ethernet на разделяемой среде. Метод доступа к разделяемой проводной среде.

В стандарте Ethernet строго зафиксирована топология физических связей – общая шина. На рисунке показан простейший вариант топологии, состоящей из одного сегмента – все компьютеры сети подключены к общей разделяемой среде.

Способ коммутации. В технологии Ethernet используется дейтаграммная коммутация пакетов.

Разделение среды и мультиплексирование. Конечные узлы для обмена данными используют единственную разделяемую среду, применяя метод случайного доступа.

Суть случайного метода доступа состоит в следующем.

1. Компьютер может передавать данные по сети, только если сеть свободна, то есть если никакой другой компьютер в данный момент не занимается обменом и электрические (или оптические) сигналы в среде отсутствуют.

2. После того как компьютер убеждается, что среда свободна, он начинает передачу, «захватывая» среду. Время монопольного использования разделяемой среды одним узлом ограничивается временем передачи одного кадра.

3. При попадании кадра в разделяемую среду все сетевые адаптеры одновременно начинают принимать этот кадр. Каждый из них анализирует адрес назначения, располагающийся в одном из начальных полей кадра.

4. Если этот адрес совпадает с их собственным адресом, кадр помещается во внутренний буфер сетевого адаптера. Таким образом компьютер-адресат получает предназначенные ему данные.

Информационные потоки, поступающие от конечных узлов сети Ethernet, мультиплексируются в единственном передающем канале в режиме разделения времени. То есть кадрам разных потоков поочередно предоставляется канал. Чтобы подчеркнуть не всегда очевидную разницу между понятиями мультиплексирования и разделения среды, рассмотрим ситуацию, когда из всех компьютеров сети Ethernet только один имеет потребность передавать данные, причем данные от нескольких приложений. В этом случае проблема разделения среды между сетевыми интерфейсами не возникает, в то время как задача передачи нескольких информационных потоков по общей линии связи (то есть мультиплексирование) остается.

18. Коммутируемые сети Ethernet. Мост. Алгоритм прозрачного моста.

В стандарте Ethernet строго зафиксирована топология физических связей – общая шина. На рисунке показан простейший вариант топологии, состоящей из одного сегмента – все компьютеры сети подключены к общей разделяемой среде.

Каждый компьютер, а точнее каждый сетевой адаптер, имеет уникальный аппаратный адрес (так называемый MAC-адрес). Адрес Ethernet является плоским числовым адресом, иерархия здесь не используется. Поддерживаются адреса для выборочной, широковещательной и групповой рассылки.

Для повышения надежности передачи данных Ethernet используется стандартный прием – подсчет контрольной суммы и передача ее в концевике кадра. Повторная передача кадра протоколом Ethernet не выполняется, эта задача должна решаться другими технологиями, например протоколом TCP в сетях TCP/IP.

Разделяемая среда Ethernet представляет собой полудуплексный канал передачи. Очереди переместились в буферную память сетевого адаптера.

Мостом называется устройство, которое служит для связи между локальными сетями. Мост передает кадры из одной сети в другую. Мосты по своим функциональным возможностям являются более “продвинутыми” устройствами, чем концентраторы. Мосты достаточно интеллектуальны, так что не повторяют шумы сети, ошибки или испорченные кадры. По алгоритму работы мосты делятся на мосты с “маршрутизацией от источника” (Source Routing) и на “прозрачные” (transparent) мосты. Для прозрачных мостов локальная сеть представляется как набор МАС-адресов устройств, работающих в сети. Мосты просматривают эти адреса для принятия решения о дальнейшем пути передачи кадра. Для анализа адреса кадр записывается во внутренний буфер моста. Мосты не работают с информацией, относящейся к сетевому уровню. Они ничего не знают о топологии связей сегментов или сетей между собой. Поэтому мосты совершенно прозрачны для протоколов, начиная с сетевого и выше. Это качество прозрачных мостов и отражено в их названии. Мосты позволяют объединить несколько локальных сетей в единую логическую сеть. Соединяемые локальные сети образуют сетевые сегменты такой логической сети. При прохождении кадра через прозрачный мост происходит его регенерация и трансляция с одного порт на другой. Прозрачные мосты учитывают и адрес отправителя, и адрес получателя, которые берутся из получаемых кадров локальных сетей. Адрес отправителя необходим мосту для автоматического построения базы данных адресов устройств. Эта база данных называется МАС-таблицей. В ней устанавливается соответствие адреса станции определенному порту моста.

19. Коммутируемые сети Ethernet. Коммутатор. Параллельная коммутация.

В стандарте Ethernet строго зафиксирована топология физических связей – общая шина. На рисунке показан простейший вариант топологии, состоящей из одного сегмента – все компьютеры сети подключены к общей разделяемой среде.

Коммутатор в односегментной сети Ethernet существует, но его не так просто разглядеть, потому что его функции распределены по всей сети. «Коммутатор» Ethernet состоит из сетевых адаптеров и разделяемой среды. Сетевые адаптеры представляют собой интерфейсы такого виртуального коммутатора, а разделяемая среда – коммутационный блок, который передает кадры между интерфейсами. Часть функций коммутационного блока выполняют и адаптеры, так как они решают, какой кадр адресован их компьютеру, а какой – нет.

Каждый компьютер, а точнее каждый сетевой адаптер, имеет уникальный аппаратный адрес (так называемый MAC-адрес). Адрес Ethernet является плоским числовым адресом, иерархия здесь не используется. Поддерживаются адреса для выборочной, широковещательной и групповой рассылки.

Для повышения надежности передачи данных Ethernet используется стандартный прием – подсчет контрольной суммы и передача ее в концевике кадра. Повторная передача кадра протоколом Ethernet не выполняется, эта задача должна решаться другими технологиями, например протоколом TCP в сетях TCP/IP.

Разделяемая среда Ethernet представляет собой полудуплексный канал передачи. Очереди переместились в буферную память сетевого адаптера.

Коммутаторы представляют собой высокоскоростные многопортовые мосты, способные полностью пропустить 10 Мбит/с при Ethernet или 100 Мбит/с при Fast Ethernet - через каждый порт. Подобно мостам, коммутаторы принимают интеллектуальные решения о том, куда направить сетевой трафик, исходя из адреса назначения пакета. В результате коммутаторы могут значительно снизить ненужный трафик.

Коммутация не требует изменений в инфраструктуре Ethernet. Коммутатор может быть добавлен к существующей сети Ethernet без изменения сетевой кабельной системы, адаптеров, драйверов или любых других программных средств.

Коммутаторы микросегментируют сеть - делят ее на меньшие сегменты (collision domains), а затем соединяют эти сегменты, давая им возможность связаться друг с другом.

В разделяемой (shared) сети Ethernet трафик, как правило, происходит только между пользователем и сервером, а одновременно может иметь место только один такой “диалог”. Добавление коммутатора в сеть обеспечивает несколько одновременных диалогов. Однако допускается только один диалог на сегмент.

20. Коммутируемые сети Ethernet. Коммутатор. Дуплексный режим работы.

В стандарте Ethernet строго зафиксирована топология физических связей – общая шина. На рисунке показан простейший вариант топологии, состоящей из одного сегмента – все компьютеры сети подключены к общей разделяемой среде.

Коммутатор в односегментной сети Ethernet существует, но его не так просто разглядеть, потому что его функции распределены по всей сети. «Коммутатор» Ethernet состоит из сетевых адаптеров и разделяемой среды. Сетевые адаптеры представляют собой интерфейсы такого виртуального коммутатора, а разделяемая среда – коммутационный блок, который передает кадры между интерфейсами. Часть функций коммутационного блока выполняют и адаптеры, так как они решают, какой кадр адресован их компьютеру, а какой – нет.

Каждый компьютер, а точнее каждый сетевой адаптер, имеет уникальный аппаратный адрес (так называемый MAC-адрес). Адрес Ethernet является плоским числовым адресом, иерархия здесь не используется. Поддерживаются адреса для выборочной, широковещательной и групповой рассылки.

Для повышения надежности передачи данных Ethernet используется стандартный прием – подсчет контрольной суммы и передача ее в концевике кадра. Повторная передача кадра протоколом Ethernet не выполняется, эта задача должна решаться другими технологиями, например протоколом TCP в сетях TCP/IP.

Разделяемая среда Ethernet представляет собой полудуплексный канал передачи. Очереди переместились в буферную память сетевого адаптера.

Коммутаторы представляют собой высокоскоростные многопортовые мосты, способные полностью пропустить 10 Мбит/с при Ethernet или 100 Мбит/с при Fast Ethernet - через каждый порт. Подобно мостам, коммутаторы принимают интеллектуальные решения о том, куда направить сетевой трафик, исходя из адреса назначения пакета. В результате коммутаторы могут значительно снизить ненужный трафик.

Коммутация не требует изменений в инфраструктуре Ethernet. Коммутатор может быть добавлен к существующей сети Ethernet без изменения сетевой кабельной системы, адаптеров, драйверов или любых других программных средств.

Коммутаторы микросегментируют сеть - делят ее на меньшие сегменты (collision domains), а затем соединяют эти сегменты, давая им возможность связаться друг с другом.

Некоторые коммутаторы поддерживают дуплексный режим. Режим, когда передача данных может производиться одновременно с приёмом данных (иногда его также называют «полнодуплексным», для того чтобы яснее показать разницу с полудуплексным). Дуплексная связь обычно осуществляется с использованием двух каналов связи: первый канал — исходящая связь для первого устройства и входящая для второго, второй канал — исходящая для второго устройства и входящая для первого. Этот режим также поддерживается некоторыми сетевыми адаптерами, но не концентраторами. Соединение устройств, способных работать в дуплексном режиме, исключает коллизии и эффективно удваивает пропускную способность этого сегмента.

21. Коммутируемые сети Ethernet. Коммутатор. Характеристики производительности.

В стандарте Ethernet строго зафиксирована топология физических связей – общая шина. На рисунке показан простейший вариант топологии, состоящей из одного сегмента – все компьютеры сети подключены к общей разделяемой среде.

Коммутатор в односегментной сети Ethernet существует, но его не так просто разглядеть, потому что его функции распределены по всей сети. «Коммутатор» Ethernet состоит из сетевых адаптеров и разделяемой среды. Сетевые адаптеры представляют собой интерфейсы такого виртуального коммутатора, а разделяемая среда – коммутационный блок, который передает кадры между интерфейсами. Часть функций коммутационного блока выполняют и адаптеры, так как они решают, какой кадр адресован их компьютеру, а какой – нет.

Каждый компьютер, а точнее каждый сетевой адаптер, имеет уникальный аппаратный адрес (так называемый MAC-адрес). Адрес Ethernet является плоским числовым адресом, иерархия здесь не используется. Поддерживаются адреса для выборочной, широковещательной и групповой рассылки.

Для повышения надежности передачи данных Ethernet используется стандартный прием – подсчет контрольной суммы и передача ее в концевике кадра. Повторная передача кадра протоколом Ethernet не выполняется, эта задача должна решаться другими технологиями, например протоколом TCP в сетях TCP/IP.

Разделяемая среда Ethernet представляет собой полудуплексный канал передачи. Очереди переместились в буферную память сетевого адаптера.

Коммутаторы представляют собой высокоскоростные многопортовые мосты, способные полностью пропустить 10 Мбит/с при Ethernet или 100 Мбит/с при Fast Ethernet - через каждый порт. Подобно мостам, коммутаторы принимают интеллектуальные решения о том, куда направить сетевой трафик, исходя из адреса назначения пакета. В результате коммутаторы могут значительно снизить ненужный трафик.

Коммутация не требует изменений в инфраструктуре Ethernet. Коммутатор может быть добавлен к существующей сети Ethernet без изменения сетевой кабельной системы, адаптеров, драйверов или любых других программных средств.

Коммутаторы микросегментируют сеть - делят ее на меньшие сегменты (collision domains), а затем соединяют эти сегменты, давая им возможность связаться друг с другом.

Характеристики производительности сети:

· скорость передачи данных: средняя, максимальная, мгновенная (измеряется в бит/сек);

· задержка передачи данных: определяется исходя из задержки, возникающей из-за загрузки на линии связи;

· время отклика (реакции): данный фактор определяет интервал времени от посылки запроса, до получения ответа на данный запрос.

Поиск по сайту: