Методичка по компьютерным сетям и телекоммуникациям. ЛР_КСиТ. Методические указания по выполнению лабораторных работ по дисциплине (модулю) Компьютерные сети и телекоммуникации

• Название: Методические указания по выполнению лабораторных работ по дисциплине (модулю) Компьютерные сети и телекоммуникации
• Анкор: Методичка по компьютерным сетям и телекоммуникациям
• Дата: 01.02.2022
• Размер: 2.08 Mb.
• Имя файла: ЛР_КСиТ.doc
• Тип: Методические указания; #347991
• страница: 7 из 8

Объекты и средства исследования

Объектами исследования являются режимы работы настройки роутера

Подготовка к работе

1. 
   Изучить теоретическую часть
   
2. 
   Получить вариант задания у преподавателя
   

Программа работы

1. 
   Выполнить настройки роутера в текстовом режиме
   
2. 
   Проверить работоспособность
   
3. 
   Выполнить настройки роутера в графическом режиме
   
4. 
   Проверить работоспособность
   
5. 
   Сравнить полученные результаты и сделать выводы
   
6. 
   Оформить отчет
   

Контрольные вопросы

1. 
   Перечислите основные этапы настройки роутера в текстовом режиме.
   
2. 
   Перечислите основные этапы настройки роутера в графическом режиме.
   
3. 
   Сколько и каких режимов настройки можно использовать в Cisco-роутере?
   
4. 
   Как проверить правильность настройки роутера?
   

Лабораторная работа №8

Коммутаторы

Цель работы

Изучить принципы функционирования коммутаторов

Основы теории

Коммутатор коммутирует данные на основе анализа МАС-адресов и при объединении сегментов локальных сетей работает на 2-м (канальном) уровне.

Каноническая структура коммутатора представлена на рис.1, где КМ - коммутационная матрица; ПП - процессоры портов с буферной памятью для хранения кадров.

Рис. 1

В коммутаторе каждый порт имеет свой процессор. в то время как все порты моста управляются одним процессором. Для всех кадров одного и того же сообщения, имеющих один адрес назначения и образующих так называемую «пачку» устанавливается один путь. Передача кадров из входных буферов разных портов в выходные буферы коммутатора может происходить параллельно и независимо друг от друга. Эти особенности коммутатора обусловливает меньшие задержки при переда- че данных по сравнению с маршрутизаторами.

Коммутационная матрица передаёт кадры из входных буферов в выходные на основе таблицы коммутации. Общее управление коммутатором и коммутационной матрицей реализуется системным модулем, который кроме того поддерживает общую адресную таблицу.

Коммутаторы могут реализовать один из двух способов коммутации:

• 
  с полной буферизацией кадра, когда анализ заголовка поступающего кадра начинается только после того, как кадр будет полностью принят во входной буфер;
  
• 
  «на лету» (on-the-fly), когда анализ заголовка поступающего кадра начинается сразу же после того, как во входной буфер принят заголовок кадра, не ожидая завершения приёма целиком всего кадра, что позволяет ещё больше сократить задержку кадра в коммутаторе.
  

Коммутаторы локальных сетей могут работать в одном из двух режимов:

• 
  полудуплексный, когда к порту коммутатора подключается сегмент сети на коаксиальном кабеле или концентратор с подключенными к нему рабочими станциями (рис.2,а);
  
• 
  дуплексный, когда к каждому порту коммутатора подключается только одна рабочая станция (рис.2,б).
  

Рис. 2

Подключение к портам коммутатора по одной рабочей станции (а не сегментов) называется микросегментацией.

Переход на дуплексный режим требует изменения логики работы МАС-узлов и драйверов сетевых адаптеров (не фиксировать коллизии в ЛВС Ethernet, не ждать маркера в Token Ring и FDDI).

Соединения «коммутатор-коммутатор» могут поддерживать дуплексный ре-

жим.

При работе коммутатора может возникнуть ситуация, когда на один и тот же

выходной порт коммутатора кадры поступают от нескольких входных портов с суммарной интенсивностью, превышающей предельное значение для данной технологии ЛВС, например для ЛВС Ethernet с пропускной способностью 10 Мбит/с - 14880 кадров в секунду. Это приводит к перегрузкам и потерям кадров за счет переполне- ния выходного буфера соответствующего порта.

Для устранения подобных ситуаций необходим механизм управления потока- ми кадров.

Для ЛВС Ethernet и Fast Ethernet в 1997 году принят стандарт IEEE 802.3х на управление потоком в дуплексном режиме, предусматривающий две команды «При- остановить передачу» и «Возобновить передачу», которые направляются соседнему узлу. Для высокоскоростных сетей (Gigabit Ethernet и др.) с целью не допустить блокировок всех коммутаторов в сети разрабатываются более тонкие механизмы, которые указывают, на какую величину нужно уменьшить поток кадров, а не приостанавливать его до нуля.

При полудуплексном режиме коммутатор воздействует на конечный узел с по- мощью механизмов доступа к среде, а именно:

• 
  метод обратного давления, заключающийся в создании искусственных колли- зий в сегменте с помощью jаm-последовательности;
  
• 
  метод агрессивного поведения, когда порт коммутатора уменьшает межкад- ровый интервал или паузу после коллизии, что обеспечивает коммутатору преимущественный доступ к среде передачи.
  

Типовые варианты технической реализации коммутаторов представлены на

рис.3.



Рис. 3

Вариант 1. На основе коммутационной матрицы (рис.3,а).

Достоинства: максимальная производительность; высокая надежность.

Недостатки: сложность и высокая стоимость; ограниченное число портов, поскольку с их увеличением существенно возрастает стоимость.

Вариант 2. На основе общей шины (рис. 3,б). Достоинства: простота; дешевизна.

Недостатки: низкая производительность ; низкая надежность .

Вариант 3. На основе разделяемой многовходовой памяти (рис.3,в). Этот вариант занимает промежуточное положение между вариантами на основе коммутационной матрицы и на основе общей шины.

Свойства коммутаторов, позволяющие локализовать и контролировать потоки данных, а также управлять ими с помощью пользовательских фильтров, позволяют использовать коммутаторы для построения виртуальных ЛВС (ВЛВС, VLAN - Virtual LAN).