Пояснительная записка к курсовому проекту кп080511пз разработал Орсик М. К. гр. 080511 Скудняков Ю. А
 Скачать 448 Kb.
|
7 Выбор активного сетевого оборудования сетиВ проектируемой сети будет использоваться активное сетевое оборудование - сетевые адаптеры, коммутаторы. 7.1 Выбор типовых сетевых адаптеров Сетевая плата, также известная как сетевая карта, сетевой адаптер, Ethernet-адаптер, NIC – периферийное устройство, позволяющее компьютеру взаимодействовать с другими устройствами сети. Основная работа сетевого адаптера - обеспечивать надежный обмен двоичными данными, представленными соответствующими электромагнитными сигналами, по внешним линиям связи. Как и любой контроллер компьютера, сетевого адаптера работает под управлением драйвера операционной системы. Сетевой адаптер вместе со своим драйвером реализует второй, канальный уровень модели открытых систем в конечном узле сети – компьютере. Они выполняют две операции: передачу и прием кадра. Через межуровневый интерфейс от верхних уровней принимается кадр данных LLC вместе с адресной информацией MAC-уровня. Данные для передачи в сеть помещаются в буферы протоколами верхних уровней, которые извлекают их из дисковой памяти либо из файлового кэша с помощью подсистемы ввода/вывода операционной системы. Затем происходит оформление кадра данных MAC. После этого происходит формирование символов кодов при использовании избыточных кодов. Следующий этап – выдача сигналов в кабель в соответствии с принятым линейным кодом – манчестерским, NRZI, MLT-3 и т. п. В начале компьютер принимает из кабеля сигналы, кодирующие битовый поток. Затем нужно осуществить выделение сигналов на фоне шума. Эту операцию могут выполнять различные специализированные микросхемы или сигнальные процессоры. В результате образуется битовая последовательность, с большой степенью вероятности совпадающая с той, которая была послана передатчиком. После этого – проверка контрольной суммы кадра. Если она верна, то из MAC-кадра извлекается кадр LLC и передается через межуровневый интерфейс наверх, протоколу LLC и кадр помещается в буфер оперативной памяти. В противном случае кадр отбрасывается с сообщением об ошибке. Сетевые адаптеры делятся на адаптеры для рабочих станций и адаптеры для серверов. В сетевых адаптерах для рабочих станций значительная часть работы перекладывается на драйвер, тем самым сам сетевой адаптер оказывается проще и дешевле, однако повышается степень загрузки центрального процессора работами по передаче кадров из оперативной памяти компьютера в сеть. Сетевые платы, предназначенные для серверов, обычно снабжаются собственными процессорами, которые самостоятельно выполняют большую часть работы по передаче кадров из оперативной памяти в сеть и в обратном направлении. Перед установкой сетевые адаптеры необходимо конфигурировать, т.е. необходимо задать номер прерывания, используемого адаптером, номер канала прямого доступа к памяти DMA (если адаптер поддерживает режим DMA) и базовый адрес портов ввода/вывода. Детали процедуры конфигурирования сетевого адаптера и его драйвера во многом зависят от производителя адаптера, а также от возможностей шины, для которой разработан адаптер. Сетевые адаптеры характеризуются:
Мы будем использовать сетевую карту SB-50 (10BASE-F) SB-50 — универсальная сетевая карта с интерфейсом 10Base-F. Она поддерживает большое количество протоколов и разную топологию сетей. Эта карта может использоваться во всех современных моделях принтеров и цифровых копиров, имеющих KUIO порт. 7.2 Выбор типовых сетевых репитеров В сети не будет использоваться этот вид сетевого оборудования. 7.3 Выбор типовых сетевых коммутаторов Сетевой коммутатор (switch) — устройство, предназначенное для соединения нескольких узлов компьютерной сети в пределах одного сегмента. В отличие от концентратора, который распространяет трафик от одного подключенного устройства ко всем остальным, коммутатор передает данные только непосредственно получателю. Это повышает производительность и безопасность сети, избавляя остальные сегменты сети от необходимости (и возможности) обрабатывать данные, которые им не предназначались. Коммутатор хранит в памяти таблицу, в которой указывается соответствие MAC-адреса узла порту коммутатора. При включении коммутатора эта таблица пуста, и он работает в режиме обучения. В этом режиме поступающие на какой-либо порт данные передаются на все остальные порты коммутатора. При этом коммутатор анализирует кадры и, определив MAC-адрес хоста-отправителя, заносит его в таблицу. Впоследствии, если на один из портов коммутатора поступит кадр, предназначенный для хоста, MAC-адрес которого уже есть в таблице, то этот кадр будет передан только через порт, указанный в таблице. Если MAC-адрес хоста-получателя еще не известен, то кадр будет продублирован на все интерфейсы. Со временем коммутатор строит полную таблицу для всех своих портов, и в результате трафик локализуется. Коммутатор обеспечивает высокопроизводительную коммутацию в сетях с широким набором возможностей. Он представляет собой идеальное решение для сетей малого и среднего масштаба с растущими требованиями к пропускной способности. Он также прекрасно подходит для крупных предприятий, которым необходимы коммутационные решения для центров обработки данных, серверных комплексов или кроссовых шкафов, сочетающие богатые функциональные возможности с приемлемой ценой. В настоящее время выпускаются различные по функциональности коммутаторы: с различным числом портов, дополнительными коммутационными модулями. Благодаря тому, что коммутаторы могут управлять трафиком на основе протокола канального уровня (Уровня 2) модели OSI, он в состоянии контролировать MAC адреса подключенных к нему устройств и даже обеспечивать трансляцию пакетов из стандарта в стандарт (например Ethernet в fddi и обратно). Особенно удачно результаты этой возможности представлены в коммутаторах Уровня 3, т.е. устройствах, возможности которых приближаются к возможностям маршрутизаторов. Коммутаторы поддерживают при соединении друг с другом режим полного дуплекса. В таком режиме данные передаются и принимаются одновременно. При этом скорость передачи данных повышается в два раза, а при соединении нескольких коммутаторов можно добиться и большей пиковой производительности. Маршрутизатор или роутер, рутер – сетевое устройство, на основании информации о топологии сети и определённых правил принимающее решения о пересылке пакетов сетевого уровня (уровень 3 модели OSI) между различными сегментами сети. Работает на более высоком уровне, нежели коммутатор и сетевой мост. Маршрутизатор, прежде всего, необходим для определения дальнейшего пути данных, посланных в большую и сложную сеть. Пользователь сети отправляет свои данные в сеть и указывает адрес своего абонента. Данные проходят по сети и в точках с разветвлением маршрутов поступают на маршрутизаторы, которые как раз и устанавливаются в таких точках. Маршрутизатор выбирает дальнейший наилучший путь. То, какой путь лучше, определяется количественными показателями, которые называются метриками. Таблица маршрутизации содержит информацию, на основе которой маршрутизатор принимает решение о дальнейшей пересылке пакетов. Таблица состоит из некоторого числа записей – маршрутов, в каждой из которых содержится адрес сети получателя, адрес следующего узла, которому следует передавать пакеты и некоторый вес записи – метрика. Метрики записей в таблице играют роль в вычислении кратчайших маршрутов к различным получателям. В зависимости от модели маршрутизатора и используемых протоколов маршрутизации, в таблице может содержаться некоторая дополнительная служебная информация. Маршрутизаторы делят на устройства верхнего, среднего и нижнего классов. Маршрутизаторы верхнего класса служат для объединения сетей предприятия. Они поддерживают множество протоколов и интерфейсов. Устройства данного типа могут иметь до 50 портов локальных или глобальных сетей. С помощью маршрутизаторов среднего класса формируются менее крупные сетевые объединения масштаба предприятия. Стандартная конфигурация включает 2-3 порта локальных сетей и от 4 до 8 портов глобальных сети. Такие маршрутизаторы поддерживают наиболее распространенные протоколы маршрутизации и транспортные протоколы. Маршрутизаторы нижнего класса предназначаются для локальных сетей подразделений: они связывают небольшие офисы с сетью предприятия. Подобные маршрутизаторы пользуются большим спросом у администраторов, которым необходимо расширить имеющиеся межсетевые объединения. Маршрутизаторы для базовых сетей и удаленных офисов имеют разную архитектуру, поскольку к ним предъявляются разные функциональные и операционные требования. Маршрутизаторы базовых сетей обязательно должны быть расширяемыми. Маршрутизатор базовой сети состоит из следующих основных компонентов: сетевых адаптеров, зависящих от протоколов и служащих интерфейсами с локальными и глобальными сетями; управляющего процессора, определяющего маршрут и обновляющего информацию о топологии; основной магистрали. После поступления пакета на интерфейсный модуль он анализирует адрес назначения и принимает команды управляющего процессора для определения выходного порта. Затем пакет по основной магистрали маршрутизатора передается в интерфейсный модуль, служащий для связи с адресуемым сегментом локальной или глобальной сети В роли маршрутизатора может выступать рабочая станция или сервер, имеющие несколько сетевых интерфейсов и снабженные специальным программным обеспечением. В качестве коммутаторов и маршрутизаторов будем использовать коммутаторы компании Zyxel. 7.4 Выбор типов концентраторов В сети не будет использоваться этот вид сетевого оборудования. |