Поиск информации в сети

Адресация в сети

Каждый компьютер, подключенный к сети TCP/IP (Интернет), имеет свой уникальный IP-адрес или IP – номер. Адреса в Интернете могут быть представлены как последовательностью цифр из четырех чисел в диапазоне 0 - 255 разделенными точками (например, 223.255.255.0), так и именем (например, www.lessons-tva.info.), построенным по определенным правилам. Компьютеры при пересылке информации используют цифровые адреса, а пользователи в работе с Интернетом используют в основном имена.

Метод связи имен и IP – номеров называется сервером имени домена (Domain Name Server, DNS). Сервер DNS поддерживает список имен компьютеров, локальных сетей и соответствующих им IP – номеров. Сервер DNS, как правило, устанавливается у сервис-провайдера, и он автоматически обслуживает ПК, которые подключаются к Интернет через сервер доступа данного провайдера. Браузер, прежде чем отправлять запрос узлу по введенному доменному имени, сначала обращается к серверу DNS сервис-провайдера, который сообщает браузеру IP-адрес узла соответствующий доменному имени, введенному в браузере.

В Интернете применяется так называемая доменная система имен. Каждый уровень в такой системе называется доменом. Имя домена состоит из нескольких частей, расположенных в определенном порядке и разделенных точками. Домены отделяются друг от друга точками, например: www.lessons-tva.info.

IP-адрес состоит из двух частей: номера сети и номера узла (компьютера) в сети. Если отдельный компьютер (хост-компьютер) или сеть являются составной частью сети Интернет, то IP-адрес присваивается специальным подразделением Интернета.

Распределением IP адресов занимается организация ICANN (Internet Corporation for Assigned Names and Numbers), а в Европе распределением IP адресов между региональными провайдерами занимается RIPE. Адреса компьютеров, подключенных к локальной сети провайдера, определяют администраторы сети.

IP-адреса бывают статические и динамические. Если за компьютером, подключенным к Интернет, закреплен постоянный IP-адрес, то такой адрес называется статическим. Если компьютеру присваивается новое значение IP-адреса при каждом подключении к Интернет, то этот адрес является динамическим.

В Интернете используются не доменные имена, а Universal Resource Locator (URL). URL - это адрес любого ресурса (документа, файла) в Internet, он указывает, с помощью какого протокола следует к нему обращаться, какую программу следует запустить на сервере и к какому конкретному файлу следует обратиться на сервере.

Общий вид URL: протокол://хост-компьютер/имя файла (например: http://www.lessons-tva.info/book.html). Более подробно об адресации в сети изложено в разделах IP-адресация и Адресация в сети Интернет.

Службы (сервисы или услуги) сети

Наиболее распространенными функциональными службами в Интернет являются:
1) Электронная почта E-mail - служба электронного общения в режиме оффлайн;
2) Распределенная система гипермедиа Word Wide Web (WWW);
3) Передача файлов - FTP;
4) Поиск данных и программ - Archie;
5) USENET, News - телеконференции, группы новостей (доски объявлений) или дискуссионные группы по различным темам;
6) Поиск данных по ключевым словам WAIS (WAIS реализует концепцию распределенной информационно-поисковой системы);
7) Whois - адресная книга сети Internet. По запросу пользователь может получить информацию о владельцах доменных имен;
8) Доступ к компьютерам в режиме удаленного терминала - Telnet;
9) Gopher - служба доступа к информации с помощью иерархических каталогов (иерархических меню).
10) Службы для электронного общения в режиме онлайн: мессенджеры и VoIP сервис.

Все услуги предоставляемые сетью Internet можно разделить на две категории: обмен информацией между абонентами сети и использование баз данных сети. Фактически все службы (услуги) сети построены по принципу клиент-сервер. Сервером в сети называется компьютер или программа способные предоставлять некоторые сетевые услуги клиентам по их запросам.

К клиентским программам относятся:

 браузеры - программы для просмотра Web-серверов;

 ftp-клиенты;

 telnet-клиенты;

 почтовые клиенты;

 WAIS-клиенты.

E-mail

Электронная почта стала первой услугой Интернета, которая и в настоящее время является наиболее используемым сервисом Интернета. E-mail предназначена для обмена почтовыми сообщениями между абонентами сети Internet. С помощью E-mail можно посылать и получать сообщения, отвечать на полученные письма, рассылать копии письма сразу нескольким получателям, переправлять полученное письмо по другому адресу и так далее.

Для работы с электронной почтой используют почтовые клиенты (Outlook Express, Microsoft Outlook, The Bat) и почтовые Web-интерфейсы, расположенные на почтовых веб - серверах (например, http://mail.ru/, http://www.hotmail.ru/ и другие). Суть работы почтовой системы изложена на страничке http://www.lessons-tva.info/edu/e-inf3/m3t2_6.html

Word Wide Web (WWW) - "Всемирная паутина"

Web (англ. сеть, паутина) является самой популярной службой Интернета. Многие пользователи Интернета считают, что Всемирная паутина (Word Wide Web) - это глобальная сеть Интернет. Надо отметить, что это не так. WWW - это одна из служб Интернета, но она является его основой, это распределенная система гипермедиа (гипертекста), в которой документы, размещены на серверах Интернет и связаны друг с другом ссылками.

В 1991 году Европейская лаборатория физики элементарных частиц (CERN) в Швейцарии объявила о создании новой глобальной информационной среды World Wide Web. Создание "Всемирной паутины", в основу которой легла технология гипертекста и прикладной протокол HTTP для передачи Web-страниц, является важнейшее событие в истории Internet. Web-страницы создаются с помощью специального языка HTML.

HTML или Hyper Text Markup Language является языком разметки гипертекста, разметка осуществляется с помощью тегов (tags). Эти теги обеспечивают форматирование элементов страницы и позволяют размещать на ней графические объекты, рисунки, гиперссылки и т.д. В настоящее время WWW стала средством доступа фактически ко всем ресурсам Интернет.

Для просмотра Web-страниц используются прикладные программы - браузеры. К наиболее популярным обозревателям относятся: Internet Explorer, Mozilla Firefox, MyIE Web Browser, Opera и т.д. Более подробно о браузерах изложено на странице Прикладные программы просмотра Web-страниц

FTP

FTP - это служба или программа-клиент FTP, которая предназначена для пересылки файлов между компьютерами, работающими в сетях TCP/IP, при помощи прикладного протокола передачи файлов (File Transfer Protocol), который определяет правила передачи файлов с одного компьютера на другой.

Другими словами FTP - это имя службы или клиентской программы и аббревиатура протокола передачи файлов. Для пересылки файлов с помощью ftp необходимо иметь доступ к удаленному компьютеру (серверу), с которого требуется перекачать файлы и авторизоваться на нем, т.е. ввести логин и пароль.

С помощью клиентской программы ftp можно просматривать содержимое директорий на удаленном компьютере и переходить из директории в директорию, выбирая требуемые файлы. Выбранные файлы можно скачать на свой ПК.

Для скачивания файлов можно использовать специализированные клиентские программы FTP или графические ftp-оболочек типа ftptool. Кроме того, клиентская программа FTP входит в состав современных мультипротокольных браузеров, менеджеров файлов типа Total Commander и в другие приложения. Таким образом, с помощью браузеров или менеджеров файлов можно закачивать файлы на удаленный компьютер или скачивать файлы с удаленного компьютера.

Необходимо отметить, что в Интернете существуют так называемые анонимные ftp-серверы (файловые архивы), доступ к которым является открытым, т.е. доступ не требует ввода логина и пароля. На таких серверах могут быть размещены файлы различных прикладных программ, например свободное (free) или условно-свободное (shareware) программное обеспечение (ftp://ftp.microsoft.com/).

Для поиска файлов на FTP-серверах по именам самих файлов и каталогов можно использовать, например поисковую систему http://www.filesearch.ru/.

Кроме того, возможен и доступ к FTP серверам через электронную почту, некоторые FTP серверы могут пересылать файлы по E-mail.

Archie

Это прикладная служба, которая помогает находить файлы, хранящиеся на анонимных FTP-серверах в Internet. Archie-серверы ведут списки файлов многих FTP серверов, постоянно обновляя их в своих базах данных. Так как поиск требуемого файла в FTP-серверах является сложной задачей, то для поиска нужного файла в FTP-серверах используют средство - Archie. Задача Archie - сканировать FTP-архивы на предмет наличия в них требуемых файлов. Работать с Archie можно через telnet-сессию, через локального клиента или по электронной почте.

Usenet

USENET news - это система телеконференций (сеть тематических телеконференций, т.е. конференций удаленных пользователей Интернет) или группы новостей. USENET была образована в 1970 году для обмена информацией и обсуждения проекта между разработчиками ОС UNIX. USENET можно представить в виде доски объявлений, имеющей разделы, в которых находятся статьи на различные темы. Каждая телеконференция посвящена определенной теме.

Обмен осуществляется при помощи прикладного протокола передачи NNTP (Net News Transfer Protocol). Работать с телеконференциями можно как в режиме on-line, так и off-line. Для чтения новостей в режиме on-line можно использовать специальные программы или навигаторы, а в режиме off-line можно работать через электронную почту (с помощью почтового клиента Outlook Express можно читать новости в группах Usenet).

Участники тематических телеконференций могут читать сообщения или статьи и публиковать свои ответы на сообщения других авторов. Для работы с группами новостей необходимо найти требуемый сервер.

Wais

Wais (Wide-Area Information Servers - серверы информации) один из сервисов Интернет, который слабо используется пользователями Интернет. Служба построена по принципу клиент-сервер, обмен осуществляется по прикладному протоколу WAIS, который базируется на стандарте Z39.50. В Интернете более 250 WAIS-библиотек, основная часть материалов относится к области исследований и информационным технологиям.

Whois

WHOIS (от англ. who is — «кто?») — сетевой протокол прикладного уровня, базирующийся на протоколе TCP. WHOIS в основном применяется для получения данных о владельцах доменных имен, дате регистрации доменного имени, истечении срока регистрации домена и IP-адресах. Служба построена по принципу клиент-сервер и используется для доступа к публичным серверам баз данных (БД) регистраторов IP-адресов и регистраторов доменных имён. Для запроса обычно используются веб-формы, доступные пользователям на многих сайтах в Интернете, например http://netpromoter.ru/whois/, http://proverim.net/.

Gopher

Gopher - это программа-клиент, которая является достаточно известным и распространенным сервисом Интернет. В настоящий время специализированные программы-клиенты GOPHER не используется, так как современные браузеры обеспечивают доступ к серверам GOPHER. На серверах GOPHER находится большое количество информации.

Telnet

Telnet - это возможность интерактивной работы с удаленным ПК и ресурсами сети, к которой подключен удаленный компьютер. Протокол TELNET позволяет подсоединиться к удаленному компьютеру. Для входа необходимо иметь логин и пароль. Работать с TELNET можно с помощью программы-клиента, функционирующей под операционной системой Windows.

Поиск информации в сети

Поиск информации в Интернете является искусством. Средствами для нахождения информации в Интернете являются справочно-поисковые системы. Все существующие типы справочно-поисковых систем в Интернете могут быть разделены на следующие группы:

 системы Web-поиска;

 системы поиска FTP-файлов;

 системы поиска в архивах Gopher;

 системы поиска в Usenet;

 каталоги;

 порталы.
Каждая поисковая система индексирует страницы серверов особым способом, приоритеты в поиске по индексам тоже отличаются от других систем, поэтому запрос по ключевым словам и выражениям в каждой из поисковых систем может дать разные результаты.

VoIP сервис

VoIP (Voice-over-IP - передача голоса в сетях IP) или IP-телефония (цифровая телефония) - это технология, которая обеспечивает передачу голоса в сетях с пакетной коммутацией (в IP-сетях). VoIP сервисы - это сервисы, которые предназначены для выполнения интернет-звонков на обычные телефоны. На рынке IP телефонии имеется множество прикладных программ для интернет-звонков в режимах: компьютер - компьютер; компьютер - телефон и телефон - телефон.

Мессенджеры

Мессенджеры (Instant Messenger - мгновенное сообщение) - это прикладные программы или сервисы для мгновенного обмена сообщениями, голосовой связи и видеосвязи в сети Интернет (наиболее популярные: ICQ, Skype и другие).

 

БАЗОВЫЕ СЕТЕВЫЕ ТЕХНОЛОГИИ.

 

Базовая сетевая технология - это согласованный набор протоколов и реализующих их программно-аппаратных средств, достаточный для построения вычислительной сети. В общем случае физический и канальный уровень отражают всю специфику сети. Спецификаций физического уровня существует много. Все они отличаются определенной используемой кабельной системой (тонкий коаксиальный кабель, толстый коаксиальный кабель, витая пара и т.п.), и способом физического кодирования сигналов в кабелях (NRZI, манчестерское кодирование). Причем большинство базовых технологий локальных сетей допускает использование различных спецификаций физического уровня в одной сети. Обеспечение же взаимодействия узлов в локальной сети приходится на долю канального уровня. Протоколы канального уровня, которые работают в локальных сетях, ориентируются на использование разделяемой среды передачи между компьютерами сети. Канальный уровень локальной сети обеспечивает доставку кадра между двумя узлами локальной сети с совершенно определенной топологией связей, для которой он был разработан. Топологии, которые поддерживают протоколы канального уровня локальных сетей - это хорошо известные нам, типовые топологии - общая шина, кольцо и звезда. Для каждой топологии разрабатываются определенные правила передачи данных и используются различные средства физического уровня, главное, чтобы все вместе работало согласованно.

Таким образом, базовая сетевая технология - это совместимость канального и физического уровня для построения сети.

Важно отметить, что канальный уровень имеет ограниченные возможности передавать данные между локальными сетями различных технологий. В частности, эта возможность связана с тем, что в этих технологиях используются адреса одинакового формата.

 

7.1.Эталонная модель локальных сетей.

7.1. 1.Комитет стандартов IEEE 802.x.

Существенный вклад в развитие стандартов по локальным компьютерным сетям внес Институт инженеров по электронике и радиоэлектронике (IEEE Institute of Electrical and Electronic Engineers) США. В рамках этого института в 1980 году был организован комитет 802, задачей которого является разработка стандартов по проектированию нижних уровней локальных вычислительных сетей. В рамках этого комитета были созданы подкомитеты 1-9, номера которых и были присвоены соответствующим стандартам. Помимо модели OSI существует модель IEEE Project 802, принятая в феврале 1980 г.(отсюда и 802 в названии). Прежде чем рассмотреть структуру стандарта IEEE 802.x давайте вернемся к истории и проследим, как же развивалось проектирование сетей, ведь не сразу же было решено и определено, какой протокол какой структуре сети отвечает

Во второй половине 70-х годов самым простым решением было - присоединить все компьютеры в сети к одному общему кабелю и разделить во времени доступ к этому кабелю для каждого узла. Сети такого рода давали как положительные (простота установки, замены и добавления узлов, дешевизна), так и отрицательные результаты. Неприятности заключались в ограничениях по производительности и надежности, т.е наличие только одного пути передачи информации, разделяемого всеми узлами сети, будет ограничивать пропускную способность всей сети пропускной способностью только этого пути (которая будет делиться, в таком случае, в среднем на число компьютеров сети), а надежность всей сети - надежностью этого пути. Некоторое время такие характеристики сети устраивали пользователей.

По мере роста популярности сетей стали расширяться области их применения. Локальные сети становились инструментом для ведения каких-либо переговоров, сделок. Локальные сети стали объединять все больше и больше компьютеров. Такие фирмы IBM, Datapoint Corporation, Xerox в то время трудились над созданием различных сетевых средств и технологий (аппаратных средств, кабельных систем и т.п.), которые разрабатывались в соответствии со своими собственными фирменными требованиями. Такая строгая монополизация разработок существовала довольно таки длительный период развития сетей. Каждая фирма разрабатывала сети под себя. Наблюдалось полное отсутствие каких-либо стандартов. Каждый видел свою сеть по-своему, одни производители учитывали какие-то особенности в проектировании сети, другие их упускали. Хотя все разрабатываемые технологии имели, конечно, и какие-то общие подходы и общие функции, ведь они занимались в целом одной задачей. Мало того, нужно сказать, что на то время не существовало даже модели сетевого взаимодействия OSI как таковой, то есть, существовавшие идеологии сетевого взаимодействия были в принципе различными. Поэтому в итоге, вместе в одной сети использовать продукты различных фирм было просто невозможно.

С другой стороны в настоящее время для получения работоспособной сети вполне достаточно просто приобрести программные и аппаратные средства, относящиеся к одной базовой технологии - сетевые адаптеры с драйверами, концентраторы, коммутаторы, кабельную систему и т.п. А потом все это соединить вместе в соответствии с требованиями стандарта на данную технологию. Протоколы, на основе которых в наше время строят сети базовой технологии, специально уже заранее были разработаны для совместной работы, поэтому от разработчика сети не требуется дополнительных усилий по организации их взаимодействия.

Но построение одной крупной сети на основе одной базовой технологии - это большая редкость. В наше время обычным состоянием для любой вычислительной сети как средних, так и крупных размеров является сосуществование различных стандартов и базовых технологий. Но, при этом появление новых технологий, отнюдь не означает, что мгновенно исчезают старые, все-таки слишком много сил (и в основном финансовых) было затрачено на их развитие в свое время. Поэтому трудно предположить, что в будущем, какая-то одна, хотя бы и супер-технология, сможет вытеснить все существующие на данный момент сетевые технологии.

В общем, на данный момент неоднородность сетевых технологий возрастает в основном, только при необходимости объединения локальных и глобальных сетей. И хотя в последние годы и наметилась тенденция к сближению методов передачи данных, используемых в этих двух типах вычислительных сетей, но все-таки, остаются еще большие различия между ними. Поэтому в пределах одной корпоративной сети обычно используется большой набор разнообразных базовых топологий и задача объединения их всех в единую, прозрачную сеть, требует использования специальных методов и средств.

Очевидно, что в настоящее время проблемы использования в одной сети сетевых средств различных производителей уже не является такой острой проблемой. А стало это возможным, только благодаря созданию в свое время единой системы стандартизации. Именно этот шаг привел к тому, что сейчас разработчик сети не выдумывает свои средства взаимодействия различных сетевых технологий, он просто выбирает для каждой из используемых технологий, соответствующий стандарт и включает его в свою сеть.

Все выше сказанное было для того, чтобы обосновать проблему разработки единой, открытой системы стандартизации локальных сетей.

К созданию такой системы и приступил IEEE (Institute of Electrical and Electronic Engineers). Как уже говорилось в IEEE в 1980 году был организован специальный комитет 802 по стандартизации локальных сетей.

Задача работы комитета свелась к выделению в разных фирменных технологиях общих подходов и общих функций, а также согласованию стилей их описания. Комитет 802 в результате работы принял целое семейство стандартов IEEE 802.х. Все это семейство стандартов содержат рекомендации по проектированию только нижних уровней локальных сетей - физического и канального.

Таким образом, изучение базовых сетевых технологий перерастает в задачу - изучение стандартов IEEE 802.х. Конечно, вопросами стандартизации занимался не только институт IEEE, в работе по стандартизации протоколов локальных сетей принимали участие и другие организации. Так, для сетей, работающих на оптоволоконных кабелях, американским институтом ANSI был разработан стандарт FDDI. Но в целом все вместе стандарты принимаются, согласовываются и проверяются именно в IEEE.

Стандарты семейства IEEE 802.X охватывают только два нижних уровня семиуровневой модели OSI - физический и канальный, определяя терминологию, архитектуру и протоколы. Т.к именно эти уровни модели OSI в наибольшей степени отражают всю специфику локальных сетей, они устанавливают, каким образом несколько компьютеров могут одновременно использовать сеть, чтобы при этом не мешать друг другу.

Давайте, еще раз определим задачи каждого из них при работе в локальных сетях. Физический уровень просто физически передает данные, которые представлены электрическими сигналами, по линиям связи. Канальный уровень сначала должен определить доступ к кабелю, а затем использовать свои соответствующие средства управления потоком данных, которые сгруппированы в определенную последовательность кадров, по этому кабелю. Таким образом, можно заметить, что вырисовывается некоторое разграничение обязанностей на одном уровне. Поэтому канальный уровень локальных сетей решили разделить на дополнительные два подуровня, которые часто называют также уровнями.

 

7.1.2 Подуровни канального уровня

Итак, канальный уровень (Data Link Layer) делится в локальных сетях на два подуровня, которые функционально построены также по принципам модели OSI - от нижнего к верхнему:

- Логической передачи данных (Logical Link Control, LLC);

- Управления доступом к среде (Media Access Control, MAC).

Рис. 7.1 Подуровни канального уровня

 

Поскольку среда передачи данных в локальной сети общая, то существует проблема обеспечения доступа к сети.

Доступом к сети называют взаимодействие станции (узла сети) со средой передачи данных для обмена информацией с другими станциями. Управление доступом к среде - это установление специальной последовательности, в которой станции получают доступ к среде передачи данных.

Именно эту задачу отвели уровню MAC. Этот уровень должен обеспечивать корректное совместное использование общей среды сети. В современных локальных сетях используются несколько протоколов уровня MAC, они реализуют различные алгоритмы доступа к разделяемой среде.

Более высокий уровень - уровень LLC логически организовывает поток данных, кадров информации, с целью дальнейшей их передачи с помощью средств нижнего - MAC уровня. Уровень LLC полностью отвечает за качество транспортировки, то есть степень надежности передачи кадров в локальной сети. С другой стороны, уровень LLC связан с сетевым уровнем, поэтому он служит в роли интерфейса между канальным и сетевым уровнем.

Именно через уровень LLC сетевой протокол запрашивает у канального уровня нужную ему транспортную операцию с нужным качеством. Уровень LLC имеет несколько режимов работы, каждый из этих режимов определяет различное качество передачи кадров, например, один режим может восстанавливать потерянные или искаженные кадры, другой не обеспечивает таких процедур при управлении потоком кадров в сети. Уровень LLC еще называют уровнем управления логическим каналом сети. Очевидно, что в перечень забот уровня LLC абсолютно не входит, будет ли передача происходить в сети с одной общей шиной, или с кольцевой структурой сети. Эти вопросы не касаются режимов его работы. Он просто организовывает передачу кадров информации с необходимым качеством и не зависит от выбора конкретной технологии.

Поэтому протоколы уровней MAC и LLC взаимно независимы - каждый протокол уровня MAC может применяться с любым протоколом уровня LLC, и наоборот.

Все это описано в соответствующих стандартах IEEE 802.х. Стандарты IEEE 802.х имеют определенную структуру. Комитет 802 поделили на несколько подкомитетов, каждому из них дали строго определенные задачи по разработке сетевых стандартов, которые в целом бы представляли единую систему стандартизации. И сейчас, с развитием новых сетевых технологий, продолжают организовываться новые подкомитеты. Стандарты локальных сетей, определенные комитетом 802, делятся на данное время на 17 категорий, каждая из которых имеет свой номер. Мы остановимся на основных пяти стандартах, названия стандартов созвучны с соответствующим комитетом, занимающегося его разработкой.

 

7.2 Структура стандартов IEEE 802.x.

IEEE-802 можно рассматривать как уточнение и развитие модели OSI.

802.1 – Internetworking Этот стандарт содержит введение в стандарты и описание примитивов: общие определения локальных сетей, их свойств. Он обособлен от остальных и имеет общий для всех технологий характер.

Наиболее практически важными являются стандарты 802.1, которые описывают взаимодействие между собой различных технологий, а также стандарты по построению более сложных сетей на основе базовых топологий. Сюда входят такие важные стандарты, как:

стандарт 802. ID, описывающий логику работы моста/коммутатора,

стандарт 802.1Н, определяющий работу транслирующего моста, который может без маршрутизатора объединять сети различных технологий.

Сегодня набор стандартов, разработанных подкомитетом 802.1, продолжает расти. Например, недавно он пополнился важным стандартом 802.1Q, определяющим способ построения виртуальных локальных сетей VLAN в сетях на основе коммутаторов.

Комитет 802.2 В стандарте 802.2 описаны все, что касается протокола уровня управления логическим каналом LLC.

Остальные стандарты 802.3, 802.4, 802.5 и т.д. описывают технологии локальных сетей, которые появились в результате улучшений фирменных технологий, которые легли в их основу. Для каждого из этих стандартов определены спецификации физического уровня, определяющие среду передачи данных (коаксиальный кабель, витая пара или оптоволоконный кабель), ее параметры, а также методы кодирования информации для передачи по данной среде.

Другими словами, комитеты 802.3 - 802.5 описывают спецификации различных протоколов подуровня доступа к среде MAC и их связь с уровнем LLC.

Так основные сетевые технологии Ethernet, Token Ring были разработаны и использовались еще до создания единой системы стандартов, затем они вошли в состав стандартов IEEE 802.х, и на их основе стали создавать новые, улучшенные технологии.

Так, основу стандарта 802.3 составила технология Ethernet, разработанная компаниями Digital, Intel и Xerox (или Ethernet DIX).

Стандарт 802.4 появился как обобщение технологии ArcNet компании Datapoint Corporation

Стандарт 802.5 в основном соответствует технологии Token Ring компании IBM.

В общем, историческое развитие стандартов выглядело следующим образом:

После того, как фирменные технологии вошли в состав стандартов IEEE 802.х они продолжали параллельно существовать. Например, технология ArcNet так до конца не была приведена в соответствие со стандартом 802.4 (теперь это делать поздно, так как где-то примерно с 1993 года производство оборудования ArcNet было свернуто).

Расхождения между технологией Token Ring и стандартом 802.5 тоже периодически возникают, так как компания IBM регулярно вносит усовершенствования в свою технологию, а комитет 802.5 не всегда успевает это отражать в своем стандарте.

Единственное исключение - технология Ethernet. Последний фирменный стандарт Ethernet DIX как был принят в 1980 году, так с тех пор никто больше не предпринимал попыток фирменного развития Ethernet. Все изменения в семействе технологий Ethernet вносятся только в результате принятия открытых стандартов комитетом 802.3.

Поздние стандарты уже разрабатывались не одной компанией, а группой заинтересованных компаний, а потом передавались в соответствующий подкомитет IEEE 802 для утверждения. Так произошло с такими новыми технологиями, как Fast Ethernet, 100VG-AnyLAN, Gigabit Ethernet. Группа заинтересованных компаний образовывала сначала небольшое объединение, а затем по мере развития работ к нему присоединялись другие компании, так что процесс принятия стандарта носил открытый характер.

Итак, давайте, перечислим первые пять подкомитетов комитета 802:

802.1 - Internetworking; В 802.1 приводятся основные понятия и определения, общие характеристики и требования к локальным сетям.

802.2 - Logical Link Control, LLC В 802.2 определяется подуровень управления логическим каналом LLC.

802.3 - Ethernet с методом доступа CSMA/CD; Стандарт 802.3 описывает коллективный доступ с опознаванием несущей и обнаружением конфликтов (Carrier sense multiple access with collision detection - CSMA/CD), прототипом этого стандарта является метод доступа стандарта Ethernet;

802.4 - Token Bus LAN - локальные сети с методом доступа Token Bus;

Стандарт 802.4 определяет метод доступа к шине с передачей маркера (Token bus network), прототип фирменный стандарт ArcNet;

802.5 - Token Ring LAN - локальные сети с методом доступа Token Ring;

Стандарт 802.5 описывает метод доступа к кольцу с передачей маркера (Token ring network), прототип - фирменный стандарт Token Ring.

С остальными комитетами (до 17-го) мы подробно не будем знакомиться. Кратко заметим следующее:

IEEE-802.6 – городская локальная сеть (Metropolitan Area Network MAN). IEEE-802.7 – широковещательная технология

IEEE-802.8 – оптоволоконная технология

IEEE-802.9 – интегрированные сети с возможностью передачи речи и данных

IEEE-802.10 – безопасность сетей.

IEEE-802.11 – беспроводная сеть

IEEE-802.12 - высокоскоростные компьютерные сети (локальная сеть с централизованным управлением доступом по приоритетам запросов и топологией звезда 100VG-AnyLAN)

Стандарты IEEE-802.3, IEEE-802.4, IEEE-802.5, IEEE-802.12 – прямо относятся к подуровню MAC второго канального уровня эталонной модели OSI. Остальные спецификации решают общие вопросы.

 

7.3 Сети Ethernet и Fast Ethernet

7.3.1 Базовая сетевая технология Ethernet - краткий обзор возможностей

Наибольшее распространение среди стандартных сетей получила сеть Ethernet (1997 - 80% рынка), которая впервые появилась в 1972 (Xerox). В 1980 ее поддержали такие крупнейшие фирмы как DEC и Intel, образовав объединение DIX. В 1985 Ethernet стала международным стандартом – IEEE 802.3.

Характеристики стандарта:

- Топология - шина,

- Среда передачи – коаксиальный кабель,

- Скорость передачи – 10Мбит/с

- Максимальная длина – 5км

- Максимальное количество абонентов – 1024

- Длина сегмента сети – 500м

- Количество абонентов на одном сегменте – до 100

- Метод доступа - множественный доступ моноканалу типа «шина» с обнаружением конфликтов и контролем несущей (CSMA/CD),

- Передача узкополосная, т.е без модуляции (моноканал)

В классической сети Ethernet применяется 50-омный коаксиальный ка­бель двух видов (толстый и тонкий). Однако с начала 90-х годов все большее распространение получает версия Ethernet, ис­пользующая в качестве среды передачи витые пары. Определен также стандарт для применения в сети оптоволоконного кабеля. В стандарты были внесены соответствующие добавления.

В Ethernet кроме стандартной топологии «шина» применяются также топологии типа «пассивная звезда» и «пассивное дерево». При этом предполагается использование репитеров и пассивных (репитерных) концентраторов, со­единяющих между собой различные части (сегменты) сети (рис. 7.2). В ка­честве сегмента может выступать единичный абонент. Коаксиальный кабель используется для шинных сегментов, а витая пара и оптоволоконный кабель – для лучей пассивной звезды (для присоедине­ния к концентратору одиночных компьютеров).

Рис. 7.2. Топология сети Ethernet

Главное - чтобы в полу­ченной в результате топологии не было замкнутых путей (петель), фак­тически получается, что абоненты соединены в физическую шину, так как сигнал от каждого из них распространяется сразу во все стороны и не воз­вращается назад (как в кольце). Максимальная длина кабеля всей сети в целом (максимальный путь сигнала) теоретически может достигать 6,5 км, но практически не превышает 2,5км.

Для передачи информации в сети Ethernet применяется стандартный код Манчестер-11. При этом один уровень сигнала нулевой, а другой - отри­цательный, то есть постоянная составляющая сигнала не равна нулю. При отсутствии передачи потенциал в сети нулевой. Гальваническая развяз­ка осуществляется аппаратурой адаптеров, репитеров и концентраторов. При этом приемопередатчик сети гальванически развязан от остальной аппаратуры с помощью трансформаторов и изолированного источника питания, а с кабелем сети соединен напрямую.

Доступ к сети Ethernet осуществляется по случайному методу CSMA/ CD, обеспечивающему полное равноправие абонентов. В сети использу­ются пакеты переменной длины со структурой, представленной на рис. 7.3.

Длина кадра Ethernet (то есть пакета без преамбулы) должна быть не менее 512 битовых интервалов, или 51,2 мкс (именно такова предельная

величина двойного времени прохождения в сети). Предусмотрена инди­видуальная, групповая и широковещательная адресация.

В пакет Ethernet входят следующие поля:

- Преамбула состоит из 8 байт, первые семь из которых пред­ставляют собой код 10101010, а последний восьмой - код 10101011. В стандарте IEEE 802.3 этот последний байт на­зывается признаком начала кадра (SFD - Start of Frame Delimiter) и образует отдельное поле пакета.

- Адрес получателя (приемника) и адрес отправителя (пере­датчика) включают по 6 байт и представляют собой MAC-адреса.

- Поле управления (L/T - Length/Type) содержит информа­цию о длине поля данных. Оно может также определять тип используемого протокола. Принято считать, что если значе­ние этого поля не больше 1500, то оно определяет длину поля данных. Если же его значение больше 1500, то оно определя­ет тип кадра. Поле управления обрабатывается программно.

- Поле данных должно включать в себя от 46 до 1500 байт дан­ных. Если пакет должен содержать менее 46 байт данных, то поле данных дополняется байтами заполнения. Согласно стандарту IEEE 802.3, в структуре пакета выделяется спе­циальное поле заполнения (pad data - незначащие данные), которое может иметь нулевую длину, когда больше 46 байт.

- Поле контрольной суммы (FCS - Frame Check Sequence) содержит 32-разрядную циклическую контрольную сумму пакета (CRC) и служит для проверки правильности переда­чи пакета.

Рис. 7.3. Структура пакета сети Ethernet, (цифры показывают количество байт)

 

Таким образом, минимальная длина кадра (пакета без преамбулы) состав­ляет 64 байта (512бит). Именно эта величина определяет максимально допустимую двойную задержку распространения сигнала по сети в 512 битовых интервалов (51,2 мкс для Ethernet, 5,12 мкс для Fast Ethernet). Стандарт предполагает, что преамбула может уменьшаться при прохож­дении пакета через различные сетевые устройства, поэтому она не учи­тывается. Максимальная длина кадра равна 1518 байтам (12144 бита, то есть 1214,4 мкс для Ethernet, 121,44 мкс для Fast Ethernet). Это важно для выбора размера буферной памяти сетевого оборудования и для оценки общей загруженности сети.

Для сети Ethernet, работающей на скорости 10 Мбит/с, стандарт опреде­ляет четыре основных типа среды передачи информации:

- 10BASE5 (толстый коаксиальный кабель);

- 10 BASE2 (тонкий коаксиальный кабель);

- 10BASE-T (витая пара);

- 10BASE-FL (оптоволоконный кабель).

Обозначение среды передачи включает в себя три элемента: цифра «10» означает скорость передачи 10 Мбит/с, слово BASE означает передачу в основной полосе частот (то есть без модуляции вы

Поделиться:

Воспользуйтесь поиском по сайту: