Презентация на тему по дисциплине Компьютерные сети на тему Технические средства объединения сетей

расстояниях друг от друга и объединенных в единую сеть

с помощью телекоммуникационных средств, представляет собой территориально-распределенную сеть, которую можно рассматривать как совокупность различных сред передачи, коммуникационных протоколов и систем управления сетями.

Территориально-распределенная сеть

локальных вычислительных сетей (представляющие собой подсети) различных организаций практически

всего земного шара в единую сеть - глобальную вычислительную сеть Internet.
Для корректной работы глобальных сетей необходимо все сетевые стандарты связать так, чтобы они могли сосуществовать друг с другом, включая сети не на ЛВС-стандартах, такие как сети Х.25 или IBM SNA

Глобальная сеть Интернет

разных классов, локальные и территориальные сети разных технологий.
3. Для

объединения различных сетей и передачи данных на большие расстояния используется специальное оборудование, а именно: аппаратура передачи данных (модемы, приемопередатчики и т.п.) и активное сетевое оборудование (маршрутизаторы, коммутаторы, шлюзы).
4. Топология глобальных сетей, в общем случае, произвольная.
5. Одной из важнейших задач, решаемой при построении глобальной сети, является организация эффективной маршрутизации передаваемых данных.
5. Глобальная сеть может содержать каналы связи разных типов: кабельные оптические и электрические, в том числе телефонные, беспроводные радио и спутниковые каналы, имеющие различные пропускные способности (от нескольких кбит/с до сотен Гбит/с)

Характерные особенности глобальных сетей

вычислительным и информационным ресурсам, а также множества специфических услуг,

таких как электронная почта, голосовая связь, конференцсвязь, телевидение по запросу, доступ к разнообразным информационным ресурсам и т.д.
2. Возможность доступа к ресурсам сети практически из любой точки Земного шара.
3. Возможность передачи по сети любых видов данных, в том числе таких специфических как аудио и видео.

Достоинства глобальных сетей

удаленные сегменты и регулирующее прохождение кадров между ними. Подсоединенные

к мосту сегменты образуют логически единую сеть, в которой любая станция может использовать сетевые ресурсы, как своего сегмента, так и всех доступных через мост сегментов.

Мосты

второго канального уровня и прозрачен для протоколов более высоких

уровней, то есть принимает решение о передаче кадра из одного сегмента в другой на основании физического адреса (МАС-адреса) станции назначения. Для этого мост формирует таблицу адресов (ТА), которая содержит :
- список МАС-адресов (адресов назначения, АН) станций, подключенных к мосту;
- направление (порт), к которому станция подключена;
- "возраст" с момента последнего обновления этой записи

остаются в данном сегменте и не загружают дополнительно другие

сегменты;
присутствие мостов прозрачно для пользователей;
мосты автоматически адаптируются к изменениям конфигурации сети;
мосты могут объединять сети, работающие с разными протоколами сетевого уровня;
ЛВС, объединенные мостами, образуют логически единую сеть, т.е. все сегменты имеют один и тот же сетевой адрес; поэтому перемещение компьютера из одного сегмента в другой не требует изменения его сетевого адреса;
мосты, благодаря простой архитектуре, являются недорогими устройствами.

Достоинства мостов

пути; из возможных путей всегда выбирается один, остальные -

блокируются;
могут способствовать значительным всплескам трафика в сети, например, при передаче кадра, адрес которого еще не содержится в таблице моста; такие кадры передаются во все сегменты;
не могут предотвращать "широковещательные штормы";
не имеют средств для изоляции ошибочно функционирующих сегментов.

Недостатки мостов

с идентичными протоколами на канальном и физическом уровнях, например,

Ethernet-Ethernet, Token Ring-Token Ring.
Прозрачный мост является самообучающимся устройством: в процессе работы для каждого подключенного сегмента автоматически строит таблицу адресов с адресами станций, находящихся в сегменте.

Прозрачные мосты

адреса отправителя (АО) и его поиск в таблице адресов

(ТА);
- если АО отсутствует в ТА, то этот адрес и номер порта, по которому поступил кадр, заносятся в ТА;
- анализ адреса получателя (АП) и его поиск в ТА;
- если АП найден в ТА, и он принадлежит тому же сегменту, что и АО (т.е. номер выходного порта совпадает с номером входного порта), кадр удаляется из буфера;
- если АП найден в ТА, и он принадлежит другому сегменту, кадр передается в этот сегмент (на соответствующий порт);
- если АП отсутствует в ТА, то кадр передается во все сегменты, кроме того сегмента, из которого он поступил.

Алгоритм функционирования моста

с разными протоколами на канальном и физическом уровнях, например,

Ethernet и Token Ring.

Транслирующие мосты

передаче кадра из сети Ethernet в сеть TokenRing осуществляется

замена заголовка (З Eth) и концевика (К Eth) Ethernet- кадра на заголовок (З TR) и концевик (К TR) TokenRing-кадра и наоборот. Поскольку в разных сетях используются кадры разной длины, а транслирующий мост не может разбивать кадры на части, то каждое сетевое устройство должно быть сконфигурировано для передачи кадров одинаковой длины

Транслирующие мосты

протоколами канального и физического уровня через высокоскоростную магистральную сеть

с другими протоколами, например 10-мегабитные сети Ethernet, объединяемые сетью FDDI

Инкапсулирующие мосты

и концевиком в другой "конверт", который используется в магистральной

сети (отсюда термин "инкапсуля­ция") и передает его по этой магистрали другим мостам для доставки к узлу назначения.
Конечный мост извлекает Ethernet-кадр из FDDI-кадра и передаёт его в сегмент, в котором находится адресат. Длина поля данных FDDI-кадра достаточна для размещения Ethernet-кадра максимальной длины.

Инкапсулирующие мосты

(source routing bridges) функционируют на основе информации, формируемой станцией,

посылающей кадр, и хранимой в конверте кадра. В этом случае мостам не требуется иметь базу данных с адресами.
Каждое сетевое устройство определяет путь к адресату через процесс, называемый "обнаружение маршрута” (route discovery).

Мосты с маршрутизацией от источника

размеры, работают на сетевом уровне OSI-модели, то есть оперируют

сетевыми адресами, и предоставляют более интеллектуальный сервис, заключающийся в определении наиболее подходящего пути и способа передачи пакетов.
Работа маршрутизатора должна быть явно запрошена устройством.

Маршрутизаторы

S1, S2, ... (рис. а). На рис. б показана

каноническая структура маршрутизатора.

между источником и приемником пакета, которое
2. обычно измеряется "счетчиками хопов” (hop

– количество маршрутизаторов, пройденных пакетом от источника до приемника);
3. пропускная способность канала связи;
4. время доставки разными путями;
5. загрузка канала связи

Метрика

локальных сетей с центральной сетью и, как правило, имеют

ограниченные возможности: один порт для соединения с локальной сетью и один - для соединения с центральным маршрутизатором.

Периферийные маршрутизаторы

небольшим числом портов.
Маршрутизаторы удаленного доступа, в общем случае, обеспечивают:
предоставление канала

связи по требованию (dial-on-demand) - автоматическое установление коммутируемого соединения только во время передачи данных;
сжатие данных, позволяющее примерно вдвое повысить пропускную способность канала связи;
автоматическое переключение трафика на коммутируемые линии (полностью или частично) в случае выхода из строя выделенных линий, а также при пиковых нагрузках.

Маршрутизаторы удаленного доступа

маршрутизаторы:
с централизованной архитектурой;
с распределённой архитектурой.

Магистральные маршрутизаторы

процессором, обрабатывающим локальный трафик, проходящий через порты этого модуля;
1.2.

центральный процессор задействуется только для маршрутизации пакетов между разными модулями.
2. наличие до нескольких десятков портов для сопряжения с локальными и территориальными сетями разных типов: Ethernet, Token Ring, FDDI, X.25, Frame Relay, ATM и т.д.;
3. поддержка средств обеспечения отказоустойчивости, необходимых для стратегически важных приложений

Характерные особенности магистральных маршрутизаторов с распределенной архитектурой

благодаря таким достоинствам как:
низкие требования к маршрутизатору;
повышенная безопасность сети.
В

то же время статической маршрутизации присущи следующие недостатки, существенно ограничивающие её применение:
высокая трудоемкость эксплуатации (сетевые администраторы должны задавать и модифицировать маршруты вручную);
медленная адаптация к изменениям топологии сети.

Статическая маршрутизация

маршрут следования пакетов при отказах или перегрузках каналов связи.
Динамическая

маршрутизация

путей;
эффективное распределение нагрузки по каналам связи за счет выбора

наилучших маршрутов для передачи данных;
большая гибкость за счёт выбора маршрута в соответствии с метрикой, учитывающей его стоимость, пропускную способность каналов связи и т.д.;
гарантированная защита от "широковещательного шторма";

Достоинства маршрутизаторов по сравнению с мостами

мосты;
- при перемещении компьютера из одной подсети в другую

требуется изменить его сетевой адрес;
- более дорогие

Недостатки маршрутизаторов: