Курс. Курс лекций по ар-реКомп. Курс лекций по дисциплине Архитектура компьютеров для студентов, обучающихся по направлению 230700. 62 Прикладная информатика
 Скачать 1.69 Mb.
|
|
Лекция 8 Топология. Методы коммутации данных. Вопросы Основные понятия и определения 2. Методы передачи данных Топология сети – это геометрическая схема взаимного расположения физических элементов сети ЭВС (рабочих станций, серверов и т.д.), которых путем указания направлений и линий связи определяет потенциальные возможности обмена информации между отдельными элементами вычислительной сети. Топология вычислительной сети – конфигурация графа, вершинам которого соответствуют узлы сети, а ребрами - физические связи между узлами. Топология сети отображает структуру линий связей узлы сети. Топология оказывает решающее влияние на свойства сети. Во многих случаях физическая и логическая топология сети совпадают. Различают следующие виды топологий: Полносвязная; Последовательная; Шинная; Кольцевая; Звездообразная; Иерархическая (древовидная); Петлевая; Ячеистая; Смещенная; «Каждый связан с каждым» N – количество узлов (компьютеров в сети) L – количество связей (каналов связей)      L=N(N-1)/2        Пример: N=5 следовательно из формулы L=10 N=10 --- L=45 N=100 ---- L=4950 Достоинство: Заданному узлу выделяется резервированный канал; Недостатки: Большое количество каналов у каждого узла; Полносвязная топология из-за грамоскости в вычислительных сетях не используются. При неполносвязных топологиях существуют промежуточные передачи данных через другие узлы сети. Все элементы данной топологии связаны последовательными линиями связи.  L= N-1 Достоинство: Небольшое количество связей. Недостаток: Низкая живучесть; Повышены требования к пропускной способности канала; 3)  L=1 Существует одна общая шина, которая через индивидуальный интерфейс подключает другие элементы. 22.2. Методы передачи данных Существует 2 метода передач в шинной топологии: Временное разделение: при этом каждому узлу отводится строго определенный по времени квант, каждый узел использует монотонно свою шину для передачи и приема данных; Частотное распределение: каждому узлу выделяется свой частотный подканал, и взаимодействие различных пар элементов происходит одновременно. Достоинство: Отсутствие проблемы выбора маршрута; Простота подключения новых узлов к сети; Недостатки: Необходимость сложного интеллектуального устройства для подключения к шине; Возможность взаимного наложения передаваемых по шине сообщений; Возможность необнаруженного и несанкционированного доступа к сети; 4)  - однонаправленный канал;L=N Кольцо, как правило, однонаправленное. Поскольку кольцевая топология обладает обратным каналом связи. Достоинство: Простота маршрутизации; Недостатки: Невысокая надежность; При подключении нового элемента работа всей сети приостанавливается; 5)  L= N-1 Существует один центральный узел и все остальные подключены строго к нему. Достоинство: Простота доступа рядовых абонентов к центру узла; возможность использовать на различных путях неоднородные каналы связи; простота обнаружения и исправления неисправности; высокий уровень защиты от несанкционированного доступа; простота адресации; Недостатки: требовательность высокой производительности центрального узла; ограниченная связанность периферийных узлов; 6) L= N-1  Достоинство: возможность организации строгой подчиненности; Между каждой парой узлов всегда есть один единственный путь. 7) Ряд закольцованных фрагментов соединенных через центральный узел.  8) является продолжение петлевой - «цепь»  Методы коммутации данных Вопросы: 1.Понятия коммутаций. 2.Коммутация каналов(КК). 3.Коммутация пакетов(КП). 4.Коммутация сообщений(КС). Коммутация - промежуточная обработка передаваемых данных в узлах коммутации с целью выбора дальнейшего направления передачи данных. Общая схема (этапы) функционирования узла коммутации: прием данных из канала связи. обработка полученных данных. временное хранение в буферной памяти. выбор лучшего маршрута из нескольких возможных. передача данных в выбранный канал связи. Методы коммутации данных: КК. КС. КП. Особенности каждого метода будут рассмотрены на едином фрагменте ИВС, представленном на рисунке:  КК – коммутация, обеспечивающая предоставление каждой паре абонентов последовательности каналов (составного канала) для монопольного использования. При методе КК осуществляется предварительное распределение ресурсов коммуникационной подсистемы ИВС. Для этого в начале сеанса связи путем последовательного присоединения очередного канала связи в соответствующем узле коммутации между источником и получателем устанавливается непосредственное физическое соединение. Этапы сеанса связи при коммутации каналов: Коммутация составного канала (служебный этап). Передача данных по составному каналу. Разъединение составного канала (служебный этап).  Достоинства и недостатки КК: “+” : - высокая скорость передачи данных на втором этапе. - не сложное оборудование узлов коммутации. “-” : - длительный первый служебный этап образования составного канала. - недоступность занятых в составном канале отдельных каналов для других объектов ИВС. - невысокая общая пропускная способность всей сети. - невозможность использования каналов с различными характеристиками. КП – коммутация, обеспечивающая передачу через сеть пакетов без монопольного использования каналов. При КП передаваемое сообщение разбивается на пакеты. Пакеты отличаются от сообщений: пакет- часть сообщения, самостоятельный блок данных, его размер значительно меньше длины сообщения, все пакеты имеют стандартный размер. Эти особенности приводят к повышению производительности и надежности сети. При КП, как и при КС, составной физический канал между абонентом и получателем не устанавливается. Вместо этого производится промежуточное накопление передаваемых данных в узлах коммутации.  Достоинства и недостатки КП: “+” : - повышенная пропускная способность ИВС. “-” : - отсутствие временной прозрачности. - невозможен режим реального времени. - повышенная сложность технологии. - высокая сложность узлов коммутации. КС – очень похожа на КП, в методе КС сообщение передается по сети целиком, без дробления, независимо от его длины. При получении сообщения узел связи выполняет следующие действия: принимает сообщение. временно сохраняет его в своей буферной памяти. проверяет достоверность сообщения, при возможности корректирует ошибки. выполняет маршрутизацию. выполняет преобразование формата сообщения. формирует и отправляет квитанцию о получении сообщения. Достоинства и недостатки КС: “+” : - повышенная пропускная способность ИВС. “-” : - отсутствие временной прозрачности сети. - значительная требуемая ёмкость буферной памяти. Лекция 9. Стек коммуникационных протоколов ТСР/IP. Протоколы TCP и IP. Вопросы: Понятие составной сети Стек TCP/IP Составная сеть (internet) является совокупностью нескольких сетей (подсетей), которые соединяются между собой маршрутизаторами. Все узлы внутри одной подсети взаимодействуют по собственной технологии. Но каждая из таких технологий не способна организовать взаимодействие производственными узлами составной сети. Средства для организации взаимодействия между любой парой узлов составной сети предоставляет – сетевой уровень. На сетевом уровне решаются следующие проблемы: адресация Из-за различий систем адресаций подсетей, сетевой уровень использует собственную схему адресации. Адрес сетевого уровня представляет собой пару номеров: а) номер подсети б) номер узла этой подсети маршрутизация. Процесс выбора лучшего маршрута из нескольких возможных. Маршрутизацию выполняют маршрутизаторы и конечные узлы. Маршрут выбирается на основании адреса подсети получателя и критерии выбора маршрута. Передача данных стекам TCP/IP основан на коммутации пакетов. Базовым протоколом сетевого уровня в этом стеке является протокол IP – протокол негарантированной доставки пакетов без установления соединения. IP- internet protocol . В стеке TCP/IP общая задача организации надёжной и производительной доставки данных составной сети делится на 4 уровня: прикладной транспортный сетевой уровень сетевых интерфейсов
| |||||||||||||||||