Ім'я файлу: Новий Документ Microsoft Office Word.docx
Розширення: docx
Розмір: 47кб.
Дата: 13.12.2020
скачати
Розширення: docx
Розмір: 47кб.
Дата: 13.12.2020
скачати
- 2000 м при повнодуплексному режимі. При побудові мережі на комутаторах протокол Fast Ethernet працює в напівдуплексному або повнодуплексному режимах, особливості яких будуть розглянуті при вивченні комутаторів. Технологія Gigabit Ethernet У середині 90-их років назріла необхідність переведення перевантажених швидкодіючими сереверами магістралей локальних мереж на більші швидкості передавання даних. Швидкості 100 Мбіт/сек, яку забезпечувалатехнологія
Fast Ethernet, було вже недостатньо. Більшу швидкість пропонували комутатори технології АТМ, але
відсутність засобів міграції в інші технології LAN стримувало її впровадження. Технологія Gigabit Ethernet була розроблена у 1997 році
об’єднанням
Gigabit Ethernet Alliance, в яке увійшов ряд провідних фірм та інститутів в галузі LAN. Метою розробки було переведення магістралей Ethernet і Fast Ethernet на вищу швидкість передавання даних. У 1998 році комітет ІЕЕЕ 802 затвердив цю технологію стандартом 802.3z. Технологія має такі характерні особливості: Швидкість передавання даних на верхніх рівнях мережі- -1000 Мбіт/сек; Збережені формати кадрів Ethernet; Збережений метод доступу до розподіленого середовища CSMA/СD; Фізична топологія - ієрархічне дерево, побудоване на одному концентраторі з діаметром до 200 м.; Використання комутаторів з повнодуплексним режимом передавання даних; Фізичне середовище - оптоволоконний кабель, кручена пара UTP 5-ої категорії, подвійний коаксиал. Технологія Gigabit Ethernet зберігає сумісність з технологіями Ethernet і Fast Ethernet. Вона використовує ті ж формати кадрів, працює в напівдуплексному і повнодуплексному режимах, підтримує на розподілених середовищах метод доступу CSMA/CD. Стандарт 802.3z використовує метод логічного кодування 8В/10В. При тактовій частоті передавання сигналів у лінію 1000 МГц цей код забезпечує корисну швидкість передавання даних 800 Мбіт/сек. Очікується, що найближчим часом технологія забезпечить тактову частоту 1,25 ГГц, що дозволить досягнути корисної швидкості передавання даних 1000 Мбіт/сек. Для збереження максимального діаметра 200 м мережі на одному концентраторі при напівдуплексному режимі передавання даних необхідно було збільшити час подвійного обороту сигналів, який для надійного розпізнавання колізії не повинен перевищувати часу передавання кадру мінімальної довжини. Для цього мінімальний розмір кадра було збільшено з 64 байт (без преамбули) до 512 байт (4096 біт). Це дозволило збільшити час подвійного обороту сигналу до 4096 bt. Для забезпечення мінімальної довжини кадра 512 байт поле даних доповнюється 448 байтами заборонених символів коду 8В/10В. При виникненні потреби передати декілька коротких кадрів (наприклад, квитанцій) станціям дозволяється їх передавати підряд загальною довжиною до 8192 байт без міжкадрових інтервалів і доповнення до 512 байт. При використанні комутаторів знімаються обмеження на загальну довжину мережі Gigabit Ethernet, але залишаються обмеження на довжини сементів, які з’єднують вузли мережі. Ці довжини визначаються специфікацією конкретного фізичного середовища. При побудові мережі на комутаторах протокол Gigabit Ethernet працює в повнодуплексному режимі. Стандарти Gigabit Ethernet використовують чотири специфікації, які описують побудову мережі на концентраторах з використанням різного фізичного середовища. Специфікація 1000Base-SX описує побудову мережі Gigabit Ethernet на багатомодових оптоволоконних кабелях діаметром 62,5/125 і 50/125 мікрон з максимальними довжинами сегментів відповідно 260 і 550 м. При цьому використовуються короткохвильові лазерні передавачі, які генерують промені в діапазоні 850 нм. Специфікація 1000Base-LX описує побудову мережі Gigabit Ethernet на оптоволоконних кабелях з використанням довгохвильвих лазерних передавачів, які генерують промені в діапазоні 1300 нм. При цьому можуть використовуватися такі кабелі: багатомодове оптоволокно діаметром 62,5/125 і 50/125 мікрон з максимальними довжинами сегментів відповідно 440 і 550 м.
одномодове оптоволокно діаметром 8,3/125 мікрон з максимальною довжиною сегментів до 5000 м.
Специфікація 1000Base-СX описує побудову мережі Gigabit Ethernet на двох і чотирьох коаксиальних кабелях при, відповідно, напівдуплексному і повнодуплексному режимах передавання даних. Для цієї специфікації почали випускати спеціальний кабель, який містить чотири коаксиальних провідники і по зовнішньому вигляду, діаметру і гнучкості нагадує кабель категорії 5. Максимальна довжина сегменту на цьому кабелі становить лише 25 м і його використовують, як правило, для з’єднання вузлів мережі в межах однієї кімнати.
Специфікація 1000Base-Т описана стандартом 802.3ab, розробленим спеціально створеним підкомітетом ІЕЕЕ. Ця специфікація використовує для передавання даних чотири скручених пари UTP категорії 5 з максимальною довжиною сегмента до 100 м, по яких одночасно передаються електричні сигнали. При цьому застосовують метод кодування РАМ-5, який використовує п’ять рівнів електричного сигналу: -2, -1, 0, +1, +2. Код РАМ-5 дозволяє передати за один такт 2,5 біти, що з врахуванням одночасного передавання сигналів по чотирьох парах забезпечує швидкість 1000 Мбіт/сек.
Технологія Gigabit Ethernet дозволяє використовувати в одному домені колізій тільки один концентратор. Використання комутаторів знімає обмеження на діаметр мережі в цілому.
Стандарти 802.3z рекомендують використовувати технологію Gigabit Ethernet для побудови магістралей локальних мереж Ethernet та Fast Ethernet. Приклад використання технології Gigabit Ethernet для побудови магістралі мережі, розподілені сегменти якої побудовані за різними специфікаціями, приведений на рис.3.13. Коректність конфігурації мережі Gigabit Ethernet можна перевірити розрахунком часу подвійного проходження її сигналів.
Технологія FDDI
Технологія FDDI була розроблена і стандартизована інститутом ANSI у 1988 році з метою збільшення швидкості передавання даних та надійності LAN. Це перша технологія локальних мереж, в якій для передавання даних почали використовувати волокнисто-оптичні кабелі. Fider Distributed Data Interface (FDDI) в перекладі означає - оптоволоконний інтерфейс розподілених даних.
Характерними особливостями технології FDDІ є: Швидкість передавання даних - 100 Мбіт/сек; Метод доступу до фізичного середовища - метод маркерного кільця; Топологія - подвійне кільце; Основне фізичне середовище – волокнисто-оптичний кабель; Максимальна довжина мережі - 200 км (2 х 100 км); Максимальне число вузлів - 500; Відновлення роботи мережі шляхом її внутрішньої реконструкції за допомогою стандартних процедур. Рис.3.14. Основна топологія мережі FFDI Мережа FDDI будується на основі двох кілець на основі волоконно-оптичного кабелю, до яких під’єднуються робочі станції (рис.3.14). Одне з кілець є основним, а друге - резервним. В нормальному режимі роботи для передавання даних використовується основне (первинне) кільце. Резервне (вторинне) кільце мережа використовує при обриві основного кабеля, або при виході з ладу однієї з робочих станцій. Використання двох кілець дозволило підвищити надійність роботи мережі FDDI і забезпечити автоматичне відновлення її роботи шляхом використання стандартних процедур. Стандарти технології FDDI дозволяють передавати як синхронні, так і асинхронні пакети. Формат і тип пакету визначається канальним рівнем. Розмір пакету технології FDDI становить 4500 байт. Як правило, синхронні пакети є пакетами реального часу, які необхідно передавати в мережу невеликими порціями відразу ж після їх отримання. Тому станція, яка отримала маркер і має для передачі синхронні кадри, відразу ж передає їх в мережу протягом фіксованого часу. Асинхронні пакети мають менший пріоритет, чим синхронні. Вони не вимагають негайного передавання
в мережу і тому їх можна передавати рідше і великими порціями. Право на передавання асинхронних кадрів станція отримує тільки тоді, коли реальний час обертання маркера, який вона отримала, менший за максимально допустимий. Асинхронні кадри станція може передавати протягом різниці цих інтервалів часу . Технологія FDDI для побудови мережі використовує три стандарти: РMD, SMF-РMD і TP-PMD. Стандарт PMD характерний для перших версій FDDI і передбачає використання багатомодового оптоволоконного середовища на основі кабелю діаметром 62.5/125 мікрон з максимальною віддаллю між вузлами до 2 км. Пізніший стандарт SMF-PMD описав побудову мережі на базі одномодового волокнисто-оптичного кабелю діаметром 8/125 мкм з лазерним передавачем сигналів. Це дозволило збільшити довжину сегмента до 40 км, а на особливо якісних кабелях – до 60км. При передаванні даних по волокнисто-оптичних кабелях технологія FDDI використовує логічне кодування даних 4В/5В, у відповідності з яким отримані від верхніх рівнів 4-и бітні символи перекодовуються канальним рівнем у 5-и бітні. Для забезпечення швидкості передавання даних 100 Мбіт/сек фізичний рівень передає біти у лінію зв’язку з частотою 125 МГц. У 1994 році ANSI випустив стандарт TP-PMD на основі неекранованих скручених пар 5-ої категорії з довжиною сегмента до 100 м. На ринку цей стандарт отримав назву CDDI - розподілений інтерфейс передавання даних по кабельних лініях. Технологія FDDI забезпечує високу швидкість передавання даних, високу надійність
роботи за рахунок функціонування стандартних процедур відновлення працездатності мережі та велику відстань між вузлами мережі. Основною областю застосування цієї технології стали магістралі корпоративних
мереж, які з’єднують між собою локальні мережі відділів, розміщені в окремих будинках, а також міські та регіональні мережі. 1.2 Огляд основних технологій глобальних мереж Технології цифрових виділених каналів Глобальні мережі на основі виділених каналів у переважній більшості будуються на основі двох технологій:
PDH - плезіосинхронній (майже синхронній) цифровій ієрархії; SONET/SDH - синхронній цифровій ієрархії. Технологія PDH була розроблена для передавання телефонного трафіку з часовим ущільненням каналів. З середини 70-их років виділені канали на основі технології PDH почали здаватися в оренду для передавання як голосу, так і будь-яких даних, представлених в цифровій формі. Існує дві несумісні між собою європейська і американська версії цієї технології, які відрізняються як швидкостями передавання даних, так і особливостями синхронізації передачі.
Європейська версія технології PDH підтримує наступні рівні ієрархії каналів (рис.5.1): абонентський канал DS-0, який підтримує швидкість передавання даних 64 Кбіт/сек; канал Е1, який на основі часового розділення забезпечує передачу даних 30-и абонентів із швидкістю 2,048 Мбіт/сек. При цьому кадр даних передається по одному байту від кожного абонента, а після 30 байт передається один біт синхронізації; канал Е2, який об’єднує 4-и канали Е1 і передає дані 120 абонентів з швидкістю 8,488 Мбіт/сек; канал Е3, який об’єднує 4-и канали Е2 і забезпечує передачу даних 480 абонентів з швидкістю 34,368 Мбіт/сек. Апаратура Е1, Е2 і Е3 взаємосинхронізована і забезпечує створення ієрархічної мережі з трьома рівнями швидкостей передавання даних. На практиці для побудови магістральних каналів в основному використовують канали Е1 і Е3. Для передавання даних в дуплексному режимі канал Е1 використовує дві скручені пари 3-ої або 5-ої категорії, а канал Е3 - коаксиальний або оптоволоконний кабель.
Технологія синхронної
цифрової ієрархії була створена в середині 80-их років з метою забезпечення передавання даних всіх існуючих цифрових каналів в рамках високошвидкісної магістральної мережі на основі оптоволоконних кабелів із швидкістю передавання даних до 10 Гбіт/сек. Ця технологія поєднує два сумісних між собою варіанти цифрової ієрархії : північно-американський SONET і європейський (міжнародний) SDH.
На практиці технологія SONET/SDH продовжує ієрархію американської і європейської версій технології PDH і забезпечує 8-ім рівнів швидкостей передавання даних: від 51,840 Мбіт/сек до 2,488 Гбіт/сек. Використовують наступні рівні ієрархії каналів: канал STS-1 - 51,840 Мбіт/сек; STS-3 - 155,520 Мбіт/сек; STS-9 - 466,560 Мбіт/сек; STS-12 - 622,080 Мбіт/сек; STS-18 - 933,120 Мбіт/сек; STS-24 - 1,244 Гбіт/сек; STS-48 - 2,488 Гбіт/сек. Технологія ISDN Назва мережі Integrated Services Digital Network (ISDN) (Цифрова мережа з інтегрованими послугами) відноситься до набору цифрових послуг. ISDN припускає оцифровування телефонної мережі для того, щоб голос, інформація, текст, графічні зображення, музика, відеосигнали і інші матеріальні джерела могли бути передані кінцевому користувачу по наявних телефонних дротах і одержані ними з одного терміналу кінцевого користувача. Прихильники ISDN малюють картину мережі світового масштабу, багато в чому схожу на сьогоднішню телефонну мережу, за тим винятком, що в ній використовується передача цифрового сигналу і з'являються нові різноманітні послуги. ISDN є спробою стандартизувати абонентські послуги, інтерфейси користувач/мережа, мережеві і міжмережеві можливості. Стандартизація абонентських послуг є спробою гарантувати рівень сумісності в міжнародному масштабі. Стандартизація інтерфейсу користувач/мережа сприяє розробці і збуту на ринку цих інтерфейсів виробниками, що є третьою стороною, яка приймає участь. Стандартизація мережевих і міжмережевих можливостей допомагає в досягненні мети можливого об'єднання у світовому масштабі шляхом забезпечення легкості зв'язку мереж ISDN один з одним. Застосування ISDN включають швидкодіючі системи обробки зображень, додаткові телефонні лінії в будинках, високошвидкісну передачу файлів і проведення відео конференцій. Передача голосу поза сумнівом стане популярною прикладною програмою для ISDN. Інтерфейси обміну забезпечують з'єднання між користувачами ISDN і самої ISDN і складаються з логічно групованих каналів, що надаються мережею або постачальником послуг: ISDN спроектована таким чином, що допускає передачу в одному фізичному з'єднанні декількох інформаційних потоків, і інтерфейси обміну ISDN дозволяють абонентам перемикатися між доступними службами (за запитом). Стандарти ISDN визначають два інтерфейси обміну: BRI і PRI. Базовий інтерфейс обміну (Basic Rate Interface, BRI) складається з трьох окремих каналів - двох опорних каналів (bearer channel, або B-channel) і одного каналу даних. Кожен канал B має швидкість 64 кбит/с, а канал D - 16 кбит/с. Канал D використовується для сигналізації, наприклад передачі виклику і розриву зв'язку. Канали B призначаються для передачі даних, таких як оцифрований голос або двійкові дані. Первинний інтерфейс обміну (Primary Rate Interface, PRI) складається з 30 каналів B на 64 Кбіт/с і одному каналі D, також на 64 кбит/с. Як і у попередньому випадку, канали B призначені для передачі даних, а канал D - для службової інформації. Для PRI повинні орендувати лінію E-1 у 2,048 Мбіт/с від вашого офісу до центральної АТС. Час встановлення зв'язку складає всього від 1 до 3 секунд, дякуючи тому, що цифрова сигналізація по каналу D виключає повільний процес генерації і декодування тональних сигналів, а також необхідність узгодження параметрів зв'язку модемами. Крім того, канал D може використовуватися не тільки для передачі сигнальної інформації, але і для передачі даних телеметрії, електронної пошти і т.п. Багатошвидкісний ISDN припускає можливість об'єднання декількох каналів В, причому ці канали комутуються як одні.
В порівнянні з традиційними аналоговими мережами, ISDN має ряд переваг: економія часу завдяки швидкому з'єднанню між абонентами (менше 1 секунди усередині міста і не більше 10 секунд при міжміському виклику); два повноцінні міські номери по одній парі дротів, замість одного, як при аналоговому підключенні; можливість підключити до 8 різних пристроїв (комп'ютер, факс, телефон, відеотелефон і ін.), два, з яких можуть працювати одночасно; прекрасна якість зв'язку, відсутність переривань і сторонніх шумів на лінії; висока швидкість з'єднання з мережею Інтернет - гарантовані 128 Кбіт/с до провайдера, замість негарантованих при аналоговому підключенні 51200 Кбіт/с (в кращому разі); широкий спектр різних додаткових послуг (визначення номера зухвалого абонента (CLIP), мультиплексування абонентських номерів (MSN), МІНІ-АТС, переадресація по різних критеріях, 3-х стороння конференція і т.д.).
ISDN може працювати зі всіма типами інформації, включаючи голос, текст, зображення, аудіо- і відеоінформацію; ISDN дозволяє об'єднати комп'ютерні мережі компанії, що має розосереджені офіси як межах міста (дзвінок безкоштовний), так і за його межами (щохвилинна оплата за міжміський, з'єднання на вимогу - DDR) з гарантованою (на відміну від мережі "Інтернет") швидкістю 64 або 128 Кбіт/c; вартість ISDN-устаткування значно менша, ніж вартість модемів для виділених ліній.
Технологія MPLS
MPLS (Multiprotocol Label Switching) – це технологія швидкої комутації пакетів у багатопротокольних мережах, що ґрунтується на використанні міток.MPLS розробляється і позиціонується як спосіб побудови високошвидкісних IP-магістралей, проте область її застосування не обмежується протоколом IP, а розповсюджується на трафік будь-якого мережевого протоколу, що маршрутизується. Традиційно головними вимогами, що пред'являються до технології магістральної мережі, були висока пропускна здатність, мале значення затримки і добра масштабованість. Проте сучасний стан ринку диктує нові правила гри. Тепер постачальникові послуг недостатньо просто надавати доступ до своєї IP-магістралі. Потреби користувачів, що змінилися, включають і доступ до інтегрованих сервісів мережі, і організацію віртуальних приватних мереж (VPN), і багато інших інтелектуальних послуг. Попит на додаткові послуги, що реалізовуються поверх простого IP-доступу, що зростає, обіцяє принести Інтернет-провайдерам величезні прибутки. Для розв’язання цих завдань і розробляється архітектура MPLS, яка забезпечує побудову магістральних мереж, що мають практично необмежені можливості масштабування, підвищену швидкість обробки трафіка і безпрецедентну гнучкість з погляду організації додаткових сервісів.Крім того, технологія MPLS дає змогу інтегрувати мережі IP і ATM, за рахунок чого постачальники послуг зможуть не тільки зберегти засоби, інвестовані в устаткування асинхронної передачі, але і отримати додаткову вигоду із сумісного використання цих протоколів.
1 2 3