Диплом. Диплом черновой1 (Восстановлен). Системы маршрутизации в глобальных сетях проблемы разработки
 Скачать 55.4 Kb.
|
|
Министерство образования и науки Республики Казахстан КГКП «ЭЛЕКТРОТЕХНИЧЕСКИЙ КОЛЛЕДЖ» УТВЕРЖДАЮ Зам. директора по УПР ___________ А.Г.Молдиярова « ___ » ______________ 2022г. ВЫПУСКНАЯ ПИСЬМЕННАЯ РАБОТА Тема: Системы маршрутизации в глобальных сетях: проблемы разработки Специальность: 1304000 «Вычислительная техника и программное обеспечение(по видам)» Квалификиция: 1304082 Наладчик компьютерных сетей, цифровой и электронной аппаратуры Группа: ПВТ – 234 Студент: Ботабаев Нурболат Ерболатович (Ф.И.О) Работа выполнена: « __ » _______________ 2022г. ______________ (роспись студента) Руководитель работы: __________ Толеугазинова Б.С. (роспись ) (Ф.И.О) Зав. ПЦК специальных дисциплин: __________ Жакипова А.К __________ (роспись) (Ф.И.О) (дата) Выпускную письменную работу защитил _____________ (дата) Оценка ______________________
Введение Глобальные сети (Wide Area Networks), WAN, которые еще называют территориальными компьютерными сетями, служат для того, чтобы предоставлять свои сервисы крупному числу конечных абонентов, рассеянных по большой местности - в пределах области, региона, страны, континента или всего земного шара. Типичными абонентами глобальной компьютерной сети являются локальные сети предприятий, находящиеся в разных городах и странах, которым нужно обмениваться данными между собой. Услугами глобальных сетей пользуются также и отдельные компьютеры. Крупные компьютеры класса мэйнфреймов обычно обеспечивают доступ к корпоративным данным, в то время как персональные компьютеры применяются для доступа к корпоративной информации и публичным данным Internet. Маршрутизаторы не просто осуществляют связь разных видов сетей и обеспечивают доступ к глобальной сети, но и могут управлять трафиком на основе протокола сетевого уровня (третьего в модели OSI), то есть на более высоком уровне по сравнению с коммутаторами. Потребность в таком управлении возникает при усложнении топологии сети и росте количества ее узлов, если в сети возникают избыточные пути, когда нужно решать задачу предельно эффективной и быстрой доставки отправленного пакета по назначению. Маршрутизация в сетях, как правило, производиться с применением пяти популярных сетевых протоколов - ТСР/IР, Nоvеll IРХ, АррlеТаlk II, DECnеt Phase IV и Хегох ХNS. Если маршрутизатору встречается пакет неизвестного формата, он начинает с ним работать как обучающийся мост. Кроме того, маршрутизатор обеспечивает более высокий уровень локализации трафика, нежели мост, предоставляя возможность фильтрации широковещательных пакетов, а также пакетов с неизвестными адресами назначения, поскольку может обрабатывать адрес сети. В настоящее время (на момент написания данной работы) в мире ведутся разработки и испытания новых типов линии связи глобальной сети, которые могут намного лучше и эффективнее справляться с современными задачами в сферах передачи информации и информатизации в мире, особенно это касается развитых стран, где уже повсеместно внедряются новейшие технологий и стандарты связи. Актуальность исследования. Создание компьютерных сетей вызвано практической потребностью пользователей удаленных друг от друга компьютеров в передаче массива информации. Сети предоставляют пользователям возможность не только быстрого обмена информацией, но и совместной работы на принтерах и других периферийных устройствах, и даже одновременной обработки документов. Локальные компьютерные сети. Локальная сеть объединяет компьютеры, установленные в одном помещении (например, школьный компьютерный класс, состоящий из 8-12 компьютеров) или в одном здании. Если к локальной сети подключено более десяти компьютеров, то одноранговая сеть может оказаться недостаточно производительной. Для увеличения производительности, а также в целях обеспечения большей надежности при хранении информации в сети некоторые компьютеры специально выделяются для хранения файлов или программ-приложений. Такие компьютеры называются серверами, а локальная сеть -- сетью на основе серверов. Каждый компьютер, подключенный к локальной сети, должен иметь специальную плату (сетевой адаптер). Между собой компьютеры (сетевые адаптеры) соединяются с помощью кабелей. Глобальные компьютерные сети. Потребности формирования единого мирового информационного пространства привели к созданию глобальной компьютерной сети Интернет. В настоящее время на десятках миллионов компьютеров, подключенных к Интернету, хранится громадный объем информации (сотни миллионов файлов, документов и т. д.) и сотни миллионов людей пользуются информационными услугами глобальной сети. Интернет -- это глобальная компьютерная сеть, объединяющая многие локальные, региональные и корпоративные сети и включающая в себя десятки миллионов компьютеров. Объектом исследованияявляются системы маршрутизации в глобальной сети в мире. Предметом исследования проектной работы являются использование систем маршрутизации глобальных сетей. Целью исследованияявляется изучение и использование систем маршрутизации глобальных сетей в целом по миру. Для достижения сформулированной цели, поставлены конкретные задачи: - рассмотреть глобальные компьютерные сети; - провести анализ по сетевым факторам; - проблемные вопросы глобальных сетей. Методологическую основу проектной работы составляет анализ и обобщение научной литературы по теме исследования, методы эмпирического и теоретического характера, а именно: методы наблюдения, методы анализа и синтеза, математические методы. Структура проектной работы состоит из введения, трех глав, охраны труда, заключения и списка использованной литературы. Глобальная компьютерная сеть Глобальная компьютерная сеть (WAN – Wide Area Network) — это телекоммуникационные комьпьютерные сети, имеющие общий протокол связи, методы подключения и протоколы обмена данными, котораые охватывают большую территорию. ГКС служат для объединения разрозненных сетей так, чтобы пользователи и компьютеры, где бы они ни находились, могли взаимодействовать со всеми остальными участниками глобальной сети. Каждая из глобальных сетей (INTERNET, BITNET, DECNET и др.) Организовывалась для определенных целей, а в дальнейшем расширялась благодаря подключению локальных сетей, использующих ее услуги и ресурсы. Наибольшей глобальной информационной сетью является Internet. Internet - глобальная всемирная сеть информационного обмена, которая объединяет несколько миллионов человек из более чем 100 стран мира с помощью современных и удобных средств связи. Свое существование Internet начала с 1969 года. Основное отличие глобальной сети от локальной, как видно уже из терминологии, – в территориальной протяженности. LAN всегда ограничены, хотя их можно значительно расширять, WAN же обеспечивает доступ одного узла к другому независимо от их месторасположения. Принципы монтажа компьютерных коммуникаций и их протяженность. Локальные вычислительные сети подразумевают расположение узлов связи на относительно малом расстоянии, благодаря чему удается применять более дорогостоящие материалы, повышающие качество передачи данных. Ввиду того, что в рамках глобальной сети пользователи могут базироваться в разных уголках планеты, для ее формирования не применяют дорогостоящий кабель, а используют имеющиеся коммуникационные магистрали (телеграф, телефония). Технические средства и методы передачи данных. При формировании глобальных сетей используют не самые надежные каналы связи, поэтому требуются более усовершенствованные методы передачи данных и подходящий для подобных целей технический ресурс. В свою очередь надежные коммуникации в ЛВС позволяют существенно упростить процесс файлообмена без потери качества связи. Типы глобальных сетей Классификация происходит в зависимости от того, какой метод коммутации будет использоваться в глобальной сети. Известно, что для глобальных сетей используется: коммутация каналов, которая позволяет организовать сети с коммутированными каналами (динамическая коммутация) и сети с выделенными линиями (постоянная коммутация) и коммутация пакетов. Таким образом, глобальные сети разделяют на: · Сети на выделенных каналах · Сети на коммутационных каналах · Сети с коммутацией пакетов Выделенные каналы можно получить у телекоммуникационных компаний (в Республике Казахстан, например, у Казахтелеком), которые владеют каналами дальней связи и сдают их в аренду. Использовать выделенные линии можно двумя способами: Территориальная сеть строится с их помощью для соединения между собой коммутаторов. Соединение между собой только объединяемых локальных сетей или конечных абонентов другого типа. Второй случай является более простым и предпочтительным, т.к. так как отсутствуют протоколы глобальных сетей. Иногда второй способ называется «услуги выделенных каналов», так как в нем действительно больше ничего не используется из технологий собственно глобальных сетей. Выделенные каналы активно применяются сегодня для связи между крупными локальными сетями, так эта услуга гарантирует пропускную способность арендуемого канала. При большом, однако, количестве географически удаленных точек и интенсивном трафике использование выделенных каналов приводит к высоким затратам за счет большого числа арендуемых каналов. Глобальные сети с коммутацией каналов Сети с коммутацией каналов в настоящее время используют каналы двух типов: традиционные аналоговые телефонные каналы и цифровые каналы с интеграцией услуг ISDN (будет рассмотрена в следующей лекции). Преимуществом сетей с коммутацией каналов является их широчайшая распространенность - обычные телефонные сети. Последнее время сети ISDN также стали использоваться в нашей республике. Основным недостатком аналоговых телефонных сетей является низкое качество составного канала из-за перекрестных частотных помех Цифровые каналы связи лишены указанных недостатков, так как по каналу передается сигналы в специальном цифровом кодировании. Сети с коммутацией каналов имеют тот недостаток, что пользователь платит не за объем переданной или полученной информации, а за время подключения. Одна для работы дома телефонные каналы связи являются единственной возможностью выхода в глобальную компьютерную сеть. Глобальные сети с коммутацией пакетов Сети с коммутацией пакетов были разработаны правительством США в 70-е годы для обеспечения надежной цифровой передачи данных по телефонным линиям. Коммутация пакетов представляет собой метод доставки сообщений, при котором данные помещаются в небольших пакетах. Пакеты могут передаваться в место назначения по различным маршрутам сети коммутации пакетов. Разные пакеты сообщения могут иметь различные маршруты. В маршрутизации трафика важно достичь наилучшего маршрута и скорейшей доставки. Для пользователя виртуальный канал между системами выглядит как выделенная линия, связывающая системы Реально передача осуществляется путем разбиения информации на пакеты и передачи ее по высокоскоростной линии наряду с другими пакетами. На приемном конце ваши пакеты отделяются от других пакетов, принадлежащих другим пользователям и обрабатываются. Сеть коммутации пакетов обычно имеет много узлов и обеспечивает альтернативные и резервные маршруты. В 80-е годы для надежного объединения локальных сетей и крупных компьютеров в корпоративную сеть использовалась практически одна технология глобальных сетей с коммутацией пакетов - Х.25. Сегодня выбор стал гораздо шире, помимо сетей Х.25 он включает такие технологии, как Frame relay, xDSL и АТМ.
Таблица 1 – Типы сети и их характеристики Линии глобальной сети Протоколы для глобальных сетей весьма важны для многих сетевых сред. Обычные соединения T-1 сегодня вряд ли можно счесть достаточными: маршрутизатор должен поддерживать весь спектр соединений от ISDN BRI (2B+D) на 128 Кбит/с до каналов ATM поверх SONET на 2,4 Гбит/с. В случае высокоскоростных соединений маршрутизация обходится очень дорого. Одна нагрузка по обработке пакетов на такой скорости требует применения высокопроизводительных ЦПУ и специализированных интерфейсов. На высокоскоростном краю спектра находится Gigaswitch/9500 от Digital, способный обслуживать соединения вплоть до OC-48. Следом за ним идет серия 12000 компании Cisco, поддерживающая соединения вплоть до OC-12 и считающаяся "готовой для OC-48". OC-48. Если для работы требуется только OC-3 (этот уровень соответствует 155 Мбит/с), то выбор значительно расширяется: Synchrony от TimePlex, NetBuilder II от 3Com, Network 9000 от Xyplex, серия 2200 от IBM, и Backbone Link Node/Backbone Concentrator Node (BLN/BCN) от Bay Networks — все они способны справляться со скоростями OC-3.Однако за такие высокоскоростные соединения приходится платить в прямом и переносном смысле. Обычно высокоскоростные соединения ограничены исключительно передачей IP-пакетов. Даже если программное обеспечение производителя поддерживает другие протоколы, то вы можете столкнуться с тем, что маршрутизатор окажется не в состоянии обеспечивать столь высокие скорости, если от него потребуется слишком много. За исключением "крупнейших из крупных", корпоративным сетям обычно достаточно соединений DS3 (около 45 Мбит/с) и менее. Однако не все DS3 одинаковы. Некоторые операторы дальней связи предлагают чистый канал DS3, все передаваемые по которому из конца в конец биты — ваши. Такой канал чрезвычайно дорог, так как по сути оператор выделяет эквивалент 28 каналов T-1 одному заказчику. Обычно же операторы предоставляют DS3 в виде ATM. ATM обладает рядом преимуществ: он позволяет связать несколько узлов, причем каждый из них может иметь свое высокоскоростное соединение. В случае ATM, однако, многие биты используются непроизводительно. Например, для DS3 на 45 Мбит/с ATM обеспечивает пропускную способность приблизительно в 34 Мбит/с. Современным маршрутизаторам приходится обслуживать целый спектр высокоскоростных соединений и интерфейсов.
Таблица 2 – Классификация цифровых каналов В большинстве своем глобальные сети асимметричны: незначительное число центральных узлов с многочисленными соединениями связывает намного большее число мелких узлов по периферии сети. Эти периферийные узлы имеют обычно только небольшой маршрутизатор, возможно, всего с одним-двумя интерфейсами локальной и глобальной сети. 2. Классификация алгоритмов маршрутизации и общие сведения |