Teleprocessing sistemləri üçün proqram təminatı. Məntiqi şəbəkə topologiyası. Media Girişi

Fiziki strukturlaşmaşəbəkələr bir çox cəhətdən faydalıdır, lakin bir sıra hallarda adətən böyük və orta ölçülü şəbəkələrlə əlaqəli məntiqi strukturlaşmaşəbəkəyə daxil olmaq mümkün deyil. Ən çox mühüm məsələ, fiziki strukturlaşdırma ilə həll edilə bilməyən, ötürülən trafikin müxtəlif arasında yenidən bölüşdürülməsi problemi fiziki seqmentlərşəbəkələr.

IN böyük şəbəkə heterojenlik təbii olaraq yaranır informasiya axınları: şəbəkə işçi qruplarının, şöbələrin, müəssisə filiallarının və digər inzibati qurumların çoxlu alt şəbəkələrindən ibarətdir. Bəzi hallarda ən intensiv məlumat mübadiləsi eyni alt şəbəkəyə aid olan kompüterlər arasında müşahidə edilir və yalnız kiçik hissə Zənglər yerli işçi qruplarından kənarda yerləşən kompüterlərin resurslarına baş verir. Digər müəssisələrdə, xüsusən də olduğu yerlərdə mərkəzləşdirilmiş saxlama müəssisənin bütün işçiləri tərəfindən fəal şəkildə istifadə edilən korporativ məlumatlarda əks vəziyyət müşahidə olunur: xarici sorğuların intensivliyi “qonşu” maşınlar arasında mübadilə intensivliyindən daha yüksəkdir. Ancaq xarici və daxili trafikin necə paylanmasından asılı olmayaraq, şəbəkənin səmərəliliyini, heterojenliyini artırmaq üçün informasiya axınları nəzərə alınmalıdır.

ilə şəbəkə tipik topologiya("şin", "üzük", "ulduz") olan hər şey fiziki seqmentlər biri hesab olunur ortaq mühit, quruluşa uyğun olmadığı ortaya çıxır informasiya axınları böyük bir şəbəkədə. Məsələn, ortaq bir şin olan şəbəkədə hər hansı bir cüt kompüterin qarşılıqlı əlaqəsi onu bütün mübadilə vaxtı üçün tutur, buna görə də şəbəkədəki kompüterlərin sayı artdıqca avtobus darboğaza çevrilir. Bir şöbədəki kompüterlər mübadiləni başa çatdırmaq üçün digər şöbədəki bir cüt kompüteri gözləməyə məcbur olurlar.


düyü.


8.5. düyü.

8.6. ortaq mühit Məntiqi struktur "ümumi avtobus"a uyğun gəlməyə davam edir. Problemi həll etmək üçün vahid homojen ideyadan imtina etməli olacağıqəhəmiyyətli dərəcədə artacaq, çünki digər şöbələrin kompüterləri məlumat mübadiləsi apararkən bir şöbənin kompüterləri boş qalmayacaq.

Təklif olunan həlldə general ideyasından imtina etdiyimizi görmək asandır ortaq mühit bütün şəbəkə daxilində, baxmayaraq ki, onu hər bir şöbənin daxilində buraxdılar. BantŞöbələr arasında kommunikasiya xətləri şöbələr daxilində ətraf mühitin ötürmə qabiliyyətinə uyğun gəlməməlidir. Departamentlər arasında trafik şöbə daxilində trafikin yalnız 20%-ni təşkil edirsə (əvvəlcədən qeyd edildiyi kimi, bu dəyər fərqli ola bilər), onda ötürmə qabiliyyəti kommunikasiya xətləri və rabitə avadanlığı birləşdirən şöbələr şöbənin daxili şəbəkə trafikindən əhəmiyyətli dərəcədə aşağı ola bilər.


düyü.

8.7. Müəyyən bir şəbəkə seqmentində kompüterlər üçün nəzərdə tutulmuş trafikin yalnız bu seqment daxilində paylanması deyilir . trafikin lokallaşdırılması Məntiqi strukturlaşma

şəbəkələşmə şəbəkənin lokallaşdırılmış trafiki olan seqmentlərə bölünməsi prosesidir. məntiqi strukturlaşmaüçün şəbəkələrindən istifadə olunur:

  • rabitə cihazları
  • körpülər;
  • açarları;
  • marşrutlaşdırıcılar;

şlüzlər. Körpü (körpü) şəbəkənin paylaşılan ötürmə mühitini hissələrə (çox vaxt məntiqi seqmentlər adlanır) bölür, məlumatı bir seqmentdən digərinə yalnız belə bir ötürmə həqiqətən zəruri olduqda, yəni təyinat kompüterinin ünvanı başqa alt şəbəkəyə aid olduqda ötürür. . Beləliklə, körpü bir alt şəbəkənin trafikini digərinin trafikindən təcrid edərək ümumi həcmi artırır məlumat ötürmə performansı onlayn . Trafikin lokallaşdırılması

təkcə bant genişliyinə qənaət etmir, həm də məlumatlara icazəsiz daxil olma ehtimalını azaldır, çünki çərçivələr öz seqmentinin hüdudlarından kənara çıxmır və təcavüzkarın onları tutması daha çətindir. Şəkildə. Şəkil 8.8-də mərkəzi hub (bax. Şəkil 8.5) olan şəbəkədən onu körpü ilə əvəz etməklə əldə edilmiş şəbəkə göstərilir. 1 və 2-ci bölmələrin şəbəkələri ayrı-ayrı məntiqi seqmentlərdən, 3-cü bölmənin şəbəkəsi isə iki məntiqi seqmentdən ibarətdir. Hər bir məntiqi seqment hub əsasında qurulur və ən sadəinə malikdir fiziki quruluş kompüterləri hub portlarına birləşdirən kabel uzunluqları ilə formalaşır. A kompüterinin istifadəçisi məlumatı onunla eyni seqmentdə olan B kompüterinin istifadəçisinə göndərirsə, bu məlumatlar yalnız həmin kompüterlərdə təkrarlanacaq. şəbəkə interfeysləri


Şəkildə kölgəli dairələrlə işarələnmişdir.

düyü. 8.8. üçün körpülərdən istifadə olunur kompüterlər. Bu, müəyyən bir kompüterin müəyyən bir məntiqi seqmentə aid olub-olmadığını tanımağı çətinləşdirir - ünvanın özündə belə məlumatlar yoxdur. Buna görə də, körpü şəbəkənin seqmentlərə bölünməsini kifayət qədər sadələşdirilmiş şəkildə təmsil edir - şəbəkədəki hər bir kompüterdən məlumat çərçivəsinin hansı port vasitəsilə qəbul edildiyini xatırlayır və sonra üçün nəzərdə tutulmuş çərçivələri ötürür. bu kompüterdən, bu limana. Dəqiq əlaqə topologiyaları Körpü məntiqi seqmentlər arasında bilmir. Buna görə körpülərin istifadəsi şəbəkə əlaqələrinin konfiqurasiyasında əhəmiyyətli məhdudiyyətlərə gətirib çıxarır - seqmentlər şəbəkədə qapalı döngələr əmələ gəlməyəcək şəkildə birləşdirilməlidir.

Çərçivənin işlənməsi prinsipi baxımından keçid praktiki olaraq körpüdən fərqlənmir. Onun yeganə fərqi bir növ ünsiyyət olmasıdır multiprosessor, çünki onun hər bir portu digər portların çiplərindən asılı olmayaraq körpü alqoritmindən istifadə edərək çərçivələri emal edən xüsusi çiplə təchiz edilmişdir. Bunun sayəsində ümumi Problemi həll etmək üçün vahid homojen ideyadan imtina etməli olacağıq Bir keçid adətən bir emal vahidi olan ənənəvi körpüdən daha yüksək performansa malikdir. Demək olar ki açarları- Bunlar paralel rejimdə kadrları emal edən yeni nəsil körpülərdir.

Körpülərin və açarların istifadəsi ilə bağlı məhdudiyyətlər - uyğun olaraq

6 . BÖYÜK ŞƏBƏKƏLƏRİN TİKİLMƏSİ VASITESİ KİMİ STRUKTURLAMA

6.3. Məntiqi şəbəkə quruluşu

Fiziki şəbəkə quruluşu bir çox cəhətdən faydalıdır, lakin bəzi hallarda, adətən böyük və orta ölçülü şəbəkələrlə əlaqəli, məntiqi şəbəkə strukturu olmadan etmək mümkün deyil. Fiziki strukturlaşdırma ilə həll edilə bilməyən ən vacib problem, ötürülən trafikin şəbəkənin müxtəlif fiziki seqmentləri arasında yenidən bölüşdürülməsi problemi olaraq qalır.

Böyük bir şəbəkədə məlumat axınlarının heterojenliyi təbii olaraq yaranır: şəbəkə işçi qruplarının, şöbələrin, müəssisənin filiallarının və digər inzibati qurumların çoxlu alt şəbəkələrindən ibarətdir. Çox vaxt ən intensiv məlumat mübadiləsi eyni alt şəbəkəyə aid olan kompüterlər arasında baş verir və zənglərin yalnız kiçik bir hissəsi yerli işçi qruplarından kənarda yerləşən kompüterlərin resurslarına baş verir. Buna görə də, şəbəkənin səmərəliliyini artırmaq üçün məlumat axınlarının heterojenliyi nəzərə alınmalıdır.

Bütün fiziki seqmentlərin bir ortaq mühit kimi qəbul edildiyi standart topologiyaya (avtobus, üzük, ulduz) malik şəbəkə böyük bir şəbəkədə informasiya axınlarının strukturuna uyğun gəlmir. Məsələn, ortaq bir şin olan şəbəkədə hər hansı bir cüt kompüterin qarşılıqlı əlaqəsi onu bütün mübadilə vaxtı üçün tutur, buna görə də şəbəkədəki kompüterlərin sayı artdıqca avtobus darboğaza çevrilir. Bir şöbədəki kompüterlər mübadiləni başa çatdırmaq üçün başqa bir şöbədəki bir cüt kompüteri gözləmək məcburiyyətində qalırlar və bu, iki fərqli şöbədəki kompüterlər arasında əlaqə ehtiyacının daha az tez-tez ortaya çıxmasına və çox az şey tələb etməsinə baxmayaraq. bant.

Bu vəziyyət bu şəbəkənin məntiqi strukturunun homogen qalması səbəbindən yaranır - o, şöbə daxilində trafik intensivliyinin artımını nəzərə almır və bütün kompüter cütlərini məlumat mübadiləsi üçün bərabər imkanlarla təmin edir (Şəkil 17, a. , 6).

düyü. 17. Şəbəkənin məntiqi strukturu ilə informasiya axınlarının strukturu arasında ziddiyyət

Problemin həlli vahid homojen ortaq mühit ideyasından imtina etməkdir. Məsələn, yuxarıda müzakirə olunan misalda 1-ci bölmənin kompüterləri tərəfindən ötürülən kadrların şəbəkənin bu hissəsinin hüdudlarından kənara çıxmasını təmin etmək məqsədəuyğun olardı ki, bu kadrlar yalnız və yalnız o zaman hansısa kompüterə göndərilir. digər şöbələr. Digər tərəfdən, hər bir şöbənin şəbəkəsinə yalnız bu şəbəkənin qovşaqlarına ünvanlanan çərçivələr daxil olmalıdır. Şəbəkə əməliyyatının bu şəkildə təşkili ilə onun məhsuldarlığı əhəmiyyətli dərəcədə artacaq, çünki bir şöbənin kompüterləri digər şöbələrin kompüterləri məlumat mübadiləsi apararkən boş qalmayacaqlar.

DİQQƏT

Müəyyən şəbəkə seqmentində kompüterlər üçün nəzərdə tutulmuş trafikin yalnız həmin seqment daxilində paylanması trafikin lokallaşdırılması adlanır. Məntiqi şəbəkə strukturu şəbəkənin lokallaşdırılmış trafikə malik seqmentlərə bölünməsi prosesidir.

Vahid ortaq məlumat ötürmə mühitindən imtina digər hallarda da zəruridir. Bir paylaşılan mühitdə şəbəkənin əsas çatışmazlıqları ona qoşulmuş qovşaqların sayının müəyyən bir həddi keçdikdə görünməyə başlayır. Səbəb bütün texnologiyalarda istifadə olunan orta çıxış metodunun təsadüfi xarakter daşımasıdır yerli şəbəkələr.

Gecikmələrin və toqquşmaların Ethernet şəbəkəsinin faydalı ötürmə qabiliyyətinə təsiri Şəkil 1-də təqdim olunan qrafikdə yaxşı əks olunub. 18.

düyü. 18. Faydalı Ethernet şəbəkəsinin bant genişliyindən asılılıq

istifadə faktorundan

Şəbəkə istifadəsinin təhlükəli həddə yaxınlaşmağa başladığı qovşaqların sayı qovşaqlarda işləyən proqramların növündən asılıdır: kifayət qədər intensiv trafiklə onların sayı azalır. Oxşar problem təkcə böyük şəbəkələrdə deyil, həm də işçi qrupları əsasında baş verir, ona görə də belə şöbələrin şəbəkələri əlavə strukturlaşma tələb edir.

Ümumi paylaşılan mediadan istifadənin məhdudiyyətləri şəbəkəni çoxlu paylaşılan mediaya bölmək və ayrı-ayrı şəbəkə seqmentlərini körpülər, açarlar və ya marşrutlaşdırıcılar kimi cihazlarla birləşdirməklə aradan qaldırıla bilər.

Sadalanan qurğular çərçivələri öz portlarının birindən digərinə ötürür, bu çərçivələrdə yerləşdirilmiş təyinat ünvanını təhlil edir. Körpülər və açarlar düz ünvanlar əsasında çərçivə köçürmə əməliyyatlarını yerinə yetirirlər keçid təbəqəsi(MAC ünvanları) və marşrutlaşdırıcılar şəbəkə nömrəsinə əsaslanır.

Məntiqi seqment vahid paylaşılan mühiti təmsil edir. Şəbəkənin məntiqi seqmentlərə bölünməsi ona gətirib çıxarır ki, yeni yaranan seqmentlərin hər birindəki yük demək olar ki, həmişə ilkin şəbəkənin yaşadığı yükdən az olur.

"Demək olar ki," sözü bütün trafikin seqmentlərarası olduğu çox nadir halı nəzərə alır. Bu müşahidə edilərsə, bu, şəbəkənin məntiqi alt şəbəkələrə səhv bölünməsi deməkdir, çünki ümumi bir işi yerinə yetirən bir qrup kompüteri müəyyən etmək həmişə mümkündür.

Ümumiyyətlə, şəbəkənin məntiqi strukturlaşdırılması aşağıdakılara gətirib çıxarır.

  • Seqmentasiya şəbəkənin çevikliyini artırır . Şəbəkəni alt şəbəkələr toplusu kimi qurmaqla hər bir alt şəbəkə xüsusi ehtiyaclara uyğunlaşdırıla bilər işçi qrupu və ya şöbə. Şəbəkənin məntiqi seqmentlərə bölünməsi prosesi də nəzərdən keçirilə bilər əks istiqamət, modullardan - mövcud alt şəbəkələrdən böyük bir şəbəkə yaratmaq prosesi kimi.
  • Alt şəbəkələr məlumat təhlükəsizliyini yaxşılaşdırır . İstifadəçilər müxtəlif fiziki şəbəkə seqmentlərinə qoşulduqda siz girişi rədd edə bilərsiniz müəyyən istifadəçilər digər seqmentlərin resurslarına. Körpülərdə, açarlarda və müxtəlif məntiq filtrlərinin quraşdırılması ilə marşrutlaşdırıcılar, təkrarlayıcıların icazə vermədiyi resurslara girişi idarə edə bilərsiniz.
  • Alt şəbəkələr şəbəkənin idarə edilməsini asanlaşdırır . Yan təsir trafikin azaldılması və məlumat təhlükəsizliyinin artırılması şəbəkə idarəçiliyini sadələşdirməkdir. Problemlər çox vaxt seqment daxilində lokallaşdırılır, çünki bir alt şəbəkədəki problemlər digərlərinə təsir etmir. Alt şəbəkələr məntiqi şəbəkə idarəetmə domenlərini təşkil edir.

Şəbəkə etibarlılığı;

Performans;

Fərdi kanalların yükünün balanslaşdırılması;

Yeni qovşaqları birləşdirmək asanlığı;

Şəbəkə avadanlıqlarının dəyəri;

Kabel quraşdırılmasının dəyəri və asanlığı;

Müxtəlif modulların birləşməsinin unifikasiyası;

Bütün şəbəkə stansiyalarına sürətli yayım imkanı;

Rabitə xətlərinin minimum ümumi uzunluğu və s.

Tam əlaqəli topologiya (Şəkil 5.3.1, a).

Mesh topologiyası (Şəkil 5.3.1, b).

Şəbəkənin fiziki strukturlaşdırılması

şəbəkələşmə şəbəkənin lokallaşdırılmış trafiki olan seqmentlərə bölünməsi prosesidir. fiziki əlaqə Lokal şəbəkə kabelinin müxtəlif seqmentləri üçün şəbəkənin ümumi uzunluğunu artırmaq üçün təkrarlayıcı istifadə olunur (şək. 5.3.4).

düyü. 5.3.4. Təkrarlayıcı Ethernet şəbəkəsinin uzunluğunu uzatmağa imkan verir (məsələn, 10Base2).

İkidən çox portu olan təkrarlayıcıya hub və ya deyilir mərkəz (hab).

Qovşaqlar öz portlarından birindən gələn siqnalları digər portlarında təkrarlayır.

Belə ki, ethernet mərkəzi təkrar edir giriş siqnalları siqnalların gəldiyi liman istisna olmaqla, onun bütün portlarında (Şəkil 5.3.5, a).

Və Token Ring hub (Şəkil 5.3.5, b) yalnız bir portda müəyyən bir portdan gələn giriş siqnallarını təkrarlayır - ringdəki növbəti kompüterin qoşulduğu port.

düyü. 5.3.5. Müxtəlif texnologiyaların konsentratorları.

Məntiqi şəbəkə quruluşu müxtəlif fiziki şəbəkə seqmentləri arasında ötürülən trafiki yenidən bölüşdürməyə imkan verir.

Nümunə (Şəkil 5.3.6).

düyü. 5.3.6. Bütün fiziki seqmentlərin bir ortaq mühit kimi qəbul edildiyi bir şəbəkə böyük şəbəkədə informasiya axınlarının strukturuna uyğun gəlmir.

Müəyyən şəbəkə seqmentində kompüterlər üçün nəzərdə tutulmuş trafikin yalnız həmin seqment daxilində paylanması trafikin lokallaşdırılması adlanır. Məntiqi şəbəkə quruluşuşəbəkənin lokallaşdırılmış trafiki olan seqmentlərə bölünməsi prosesidir.

Şəbəkəni məntiqi strukturlaşdırmaq üçün körpülər, açarlar, marşrutlaşdırıcılar və şlüzlərdən istifadə olunur.

düyü. 5.3.7. Körpüdən istifadə edərək məntiqi şəbəkə quruluşu.

Routerlər nəqliyyatı körpülərdən daha etibarlı və effektiv şəkildə təcrid edin fərdi hissələr bir-birindən şəbəkələr.

Gateway ilə şəbəkələri birləşdirir fərqli növlər sistem və proqram təminatı.

Nəticələr:

1. Əhəmiyyətli xüsusiyyətŞəbəkə topologiyadır - təpələri şəbəkə kompüterlərinə (bəzən digər avadanlıqlara, məsələn, hublara), kənarları isə onların arasındakı fiziki əlaqələrə uyğun gələn qrafik növüdür. Konfiqurasiya fiziki əlaqələr müəyyən edilmişdir elektrik əlaqələri kompüterlər öz aralarında və şəbəkə qovşaqları arasında məntiqi əlaqələrin konfiqurasiyası ilə fərqlənə bilər. Məntiqi əlaqələrşəbəkə qovşaqları arasında məlumat ötürmə marşrutlarını təmsil edir

2. Fiziki əlaqələrin tipik topologiyaları bunlardır: tam bağlı, şəbəkəli, ümumi avtobus, halqa topologiyası və ulduz topologiyası.

3. Üçün kompüter şəbəkələri bir rabitə xətti növbə ilə bir neçə kompüter tərəfindən istifadə edildikdə, həm kompüterlər, həm də ortaq rabitə xətləri ilə xarakterizə olunur. Sonuncu halda, sırf elektrik problemləri yaranır tələb olunan keyfiyyət bir neçə qəbuledici və ötürücü eyni naqillə birləşdirilərkən siqnallar, həmçinin bu xətlərə giriş vaxtının bölünməsinin məntiqi problemləri.

4. Şəbəkə qovşaqlarını ünvanlamaq üçün üç növ ünvandan istifadə olunur: aparat ünvanları, simvolik adlar və rəqəmli mürəkkəb ünvanlar. IN müasir şəbəkələr Bir qayda olaraq, bu ünvanlama sxemlərinin hər üçü eyni vaxtda istifadə olunur. Əhəmiyyətli şəbəkə problemi müxtəlif tipli ünvanlar arasında yazışmaların qurulması vəzifəsidir. Bu problemi ya tamamilə mərkəzləşdirilmiş, ya da paylanmış vasitələrlə həll etmək olar.

5. Şəbəkənin uzunluğuna və onun qovşaqlarının sayına qoyulan məhdudiyyətləri aradan qaldırmaq üçün təkrarlayıcılar və hublardan istifadə etməklə şəbəkənin fiziki strukturundan istifadə olunur.

6. Şəbəkənin işini və təhlükəsizliyini yaxşılaşdırmaq üçün şəbəkənin seqmentlərə bölünməsindən ibarət olan məntiqi şəbəkə strukturundan istifadə olunur ki, hər bir seqmentdə kompüterlərin trafikinin əsas hissəsi bu seqmentin hüdudlarından kənara çıxmasın. Məntiqi strukturlaşdırma vasitələri körpülər, açarlar, marşrutlaşdırıcılar və şlüzlərdir.

Sonuncu dərsdə və bu, 3 nömrəli mühazirə idi, biz kompüter şəbəkələrində kommutasiya probleminin həlli ilə bağlı məsələləri öyrəndik. Eyni zamanda, şəbəkədə kommutasiyanın ümumi probleminin həlli üçün zəruri olan xüsusi problemlər, kanalların və paketlərin kommutasiya üsullarının müqayisəli xüsusiyyətləri və istifadə dairəsi, paketlərin dəyişdirilməsi üçün şəbəkələrdə istifadə olunan mexanizmlərin mahiyyəti nəzərdən keçirilmişdir. şəbəkə vasitəsilə məlumat - dataqramın ötürülməsi və virtual kanallar.

Mühazirənin tədris materialının mənimsənilməsinin keyfiyyətini yoxlamaq üçün biz nəzarət sorğusu keçirəcəyik.

Nəzarət sualları:

    Şəbəkədə keçidi təmin etmək üçün hansı xüsusi problemləri həll etmək lazımdır?

    Marşrut təyin edilərkən hansı optimallıq meyarlarından istifadə olunub?

    Multipleksləşdirmə və demultipleksləşdirmə əməliyyatlarının mahiyyətini izah edin.

    Kontur (paket) kommutasiya şəbəkələrinin əsas üstünlükləri və çatışmazlıqları.

    Məlumatların ötürülməsinin dataqram metodunun mahiyyəti.

    Virtual kanallardan istifadə etməklə məlumatların ötürülməsi metodunun mahiyyəti.

Bu gün sinifdə biz №1 mövzunu öyrənməyə davam edəcəyik: “Kompüter şəbəkəsinin arxitekturası” və mövzunu nəzərdən keçirəcəyik: « Kompüter şəbəkələrinin strukturu və xüsusiyyətləri”.

  1. Əsas hissə

1. Fiziki və məntiqi şəbəkə strukturları

1.1. Şəbəkələrin strukturlaşdırılmasının səbəbləri

Kiçik (10-30) kompüteri olan şəbəkələrdə aşağıdakılardan biri ən çox istifadə olunur: tipik topologiyalar- ümumi avtobus, üzük, ulduz və ya mesh şəbəkəsi. Yuxarıdakı topologiyaların hamısı homojenlik xüsusiyyətinə malikdir. Strukturun bu homojenliyi kompüterlərin sayını artırmağı asanlaşdırır və şəbəkənin saxlanmasını və istismarını asanlaşdırır. Böyük şəbəkələrdə standart strukturların istifadəsi müxtəlif məhdudiyyətlərə səbəb olur, bunlardan ən vacibləri:

qovşaqlar arasında rabitə uzunluğuna məhdudiyyətlər;

şəbəkədəki qovşaqların sayına məhdudiyyətlər;

şəbəkə qovşaqları tərəfindən yaradılan trafikin intensivliyinə məhdudiyyətlər.

Bu məhdudiyyətləri aradan qaldırmaq üçün şəbəkə quruluşunun xüsusi üsullarından və xüsusi struktur yaradan avadanlıqlardan - təkrarlayıcılar, hublar, körpülər, açarlar, marşrutlaşdırıcılar istifadə olunur. Bu cür avadanlıqlara rabitə avadanlığı da deyilir, yəni onun köməyi ilə ayrı-ayrı şəbəkə seqmentləri bir-biri ilə qarşılıqlı əlaqə yaradır.

Fiziki əlaqələrin topologiyası (fiziki quruluş) və məntiqi əlaqələrin topologiyası (məntiqi quruluş) arasında fərq var. Fiziki əlaqələrin konfiqurasiyası kompüterlərin elektrik əlaqələri ilə müəyyən edilir, burada qrafikin kənarları cüt qovşaqları birləşdirən kabel seqmentlərinə uyğun gəlir. Məntiqi bağlantılar şəbəkə qovşaqları arasında məlumat ötürmə marşrutlarıdır və rabitə avadanlığının lazımi şəkildə konfiqurasiyası ilə formalaşır.

1.2. Şəbəkənin fiziki strukturlaşdırılması

Rabitə vasitələrinin ən sadəsidir təkrarlayıcı- şəbəkənin ümumi uzunluğunu artırmaq üçün LAN kabelinin müxtəlif seqmentlərini fiziki olaraq birləşdirmək üçün istifadə olunur. Təkrarlayıcı bir şəbəkə seqmentindən gələn siqnalları digər şəbəkə seqmentlərinə ötürür. Təkrarlayıcı ötürülən siqnalın keyfiyyətini yaxşılaşdırmaqla - onun gücünü və amplitudasını bərpa etmək, kənarları yaxşılaşdırmaq və s. hesabına rabitə xətlərinin uzunluğuna qoyulan məhdudiyyətləri aradan qaldırmağa imkan verir.Bir neçə portu olan və bir neçə fiziki seqmenti birləşdirən təkrarlayıcı tez-tez adlanır. mərkəz, və ya mərkəz.

İstənilən texnologiyanın qovşaqlarının işində çoxlu ümumi cəhətlər var - onlar öz portlarından birindən gələn siqnalları digər portlarında təkrarlayırlar (şək. 1-ə baxın). Hublar demək olar ki, hər kəs üçün ümumidir əsas texnologiyalar yerli şəbəkələr -Ethernet, ArcNet, Token Üzük, FDDI, Tez Ethernet, Gigabit Ethernet. Şəbəkəyə mərkəzin əlavə edilməsi həmişə onun fiziki topologiyasını dəyişir, lakin məntiqi topologiyanı dəyişməz edir. Bir çox hallarda fiziki və məntiqi şəbəkə topologiyaları eynidir.

Qovşaqlardan istifadə edərək şəbəkənin fiziki strukturlaşdırılması təkcə şəbəkə qovşaqları arasındakı məsafəni artırmaq üçün deyil, həm də onun etibarlılığını artırmaq üçün faydalıdır. Məsələn, fiziki ortaq şinli Ethernet şəbəkəsindəki bir kompüter, nasazlıq səbəbindən ümumi kabel vasitəsilə davamlı olaraq məlumat ötürməyə başlayırsa, bütün şəbəkə uğursuz olur və problemi həll etmək üçün yalnız bir çıxış yolu var - əl ilə ayırın bu kompüterin şəbəkə adapterini kabeldən. Ethernet şəbəkəsində bu problem avtomatik olaraq həll edilə bilər - hub ona qoşulmuş düyünün şəbəkəni çox uzun müddət inhisarda saxladığını aşkar edərsə portunu söndürür.

düyü. 1. Ethernet və TokenRing texnologiya mərkəzləri.

Körpülər və açarlardan istifadə edərək məntiqi şəbəkə quruluşu

Məntiqi şəbəkə strukturu ümumi ortaq mühitin daha az sayda qovşaqla müstəqil paylaşılan mühitləri təmsil edən məntiqi seqmentlərə bölünməsini nəzərdə tutur. Məntiqi seqmentlərə bölünmüş şəbəkə daha çox şeyə malikdir yüksək performans və etibarlılıq. Məntiqi seqmentlər arasında qarşılıqlı əlaqə körpülər və açarlar vasitəsilə təşkil edilir.

Lokal şəbəkələrin məntiqi strukturlaşdırılmasının səbəbləri

Ümumi paylaşılan mühit üzərində qurulmuş şəbəkənin məhdudiyyətləri

10-30 qovşaqdan ibarət kiçik şəbəkələr qurarkən istifadə edin standart texnologiyalar ortaq məlumat ötürülməsi mediası üzərində qənaətli və qənaətcildir effektiv həllər. Hər halda, bu ifadə bugünkü şəbəkələrin çoxlu sayda, hətta böyük həcmlərin ötürüldüyü şəbəkələr üçün də doğrudur. multimedia məlumatları, - 100 və 1000 Mbit/s valyuta məzənnələri ilə yüksək sürətli texnologiyaların yaranması belə şəbəkələrdə nəqliyyat xidmətlərinin keyfiyyəti problemini həll edir.

üçün ortaq mühitin səmərəliliyi kiçik şəbəkə ilk növbədə aşağıdakı xüsusiyyətlərdə özünü göstərir:

· qovşaqların sayını asan artırmağa imkan verən sadə şəbəkə topologiyası (kiçik məhdudiyyətlər daxilində);

· rabitə cihazlarının buferlərinin daşması səbəbindən çərçivə itkisi yoxdur, çünki yeni çərçivə əvvəlkisi alınana qədər şəbəkəyə ötürülmür - orta bölmənin məntiqi özü çərçivələrin axını tənzimləyir və çox tez-tez çərçivələr yaradan stansiyaları dayandırır, məcbur edir. girişi gözləmək;

· protokolların sadəliyi şəbəkə adapterlərinin, təkrarlayıcıların və hubların aşağı qiymətini təmin etdi.

Məntiqi şəbəkə quruluşunun üstünlükləri

Paylaşılan paylaşılan mediadan istifadənin məhdudiyyətləri şəbəkəni çoxlu paylaşılan mediaya bölmək və ayrı-ayrı şəbəkə seqmentlərini körpülər, açarlar və ya marşrutlaşdırıcılar kimi cihazlarla birləşdirməklə aradan qaldırıla bilər (Şəkil).

Düyü..Məntiqi şəbəkə quruluşu

Sadalanan qurğular çərçivələri öz portlarının birindən digərinə ötürür, bu çərçivələrdə yerləşdirilmiş təyinat ünvanını təhlil edir. (Bu, bütün portlarında çərçivələri təkrarlayan, təyinat məntəqəsinin hansının yerləşməsindən asılı olmayaraq, onları özlərinə bağlı bütün seqmentlərə yönləndirən hublardan fərqlidir.) Körpülər və açarlar düz keçid- təbəqə ünvanları, yəni MAC ünvanları və şəbəkə nömrəsinə əsaslanan marşrutlaşdırıcılar. Bu halda, hublar tərəfindən yaradılan vahid ortaq mühit (və ya həddindən artıq halda, bir kabel seqmenti) hər biri körpü, keçid və ya marşrutlaşdırıcıdakı porta qoşulan bir neçə hissəyə bölünür.

Deyirlər ki, bu halda şəbəkə məntiqi seqmentlərə bölünür və ya şəbəkə məruz qalır məntiqi strukturlaşma. Məntiqi seqment vahid ortaq mühiti təmsil edir. Şəbəkənin məntiqi seqmentlərə bölünməsi ona gətirib çıxarır ki, yeni yaranan seqmentlərin hər birindəki yük demək olar ki, həmişə ilkin şəbəkənin yaşadığı yükdən az olur. Nəticə etibarilə, mühitin ayrılmasının zərərli təsirləri azalır: giriş gecikməsi azalır, Ethernet şəbəkələrində isə toqquşmaların intensivliyi azalır.

Çoxluq böyük şəbəkələr körpülər və marşrutlaşdırıcılar vasitəsilə alt şəbəkələrin birləşdirildiyi ümumi magistrallı struktur əsasında hazırlanmışdır. Bu alt şəbəkələr müxtəlif şöbələrə xidmət edir. Alt şəbəkələri daha çox işçi qruplarına xidmət etmək üçün nəzərdə tutulmuş seqmentlərə bölmək olar.

Ümumiyyətlə, şəbəkənin məntiqi seqmentlərə bölünməsi şəbəkənin işini yaxşılaşdırır (seqmentləri boşaltmaqla), həmçinin şəbəkə qurulmasının çevikliyini, məlumatların mühafizə dərəcəsini yüksəldir və şəbəkənin idarə edilməsini asanlaşdırır.

Seqmentasiya şəbəkənin çevikliyini artırır. Şəbəkəni alt şəbəkələr toplusu kimi qurmaqla, hər bir alt şəbəkə iş qrupunun və ya şöbənin xüsusi ehtiyaclarına uyğunlaşdırıla bilər. Məsələn, bir alt şəbəkə müəyyən şöbənin ənənələrinə və ya mövcud proqramların ehtiyaclarına uyğun olaraq Ethernet texnologiyasından və NetWare ƏS-dən, digəri isə Token Ring və OS-400-dən istifadə edə bilər. Eyni zamanda, hər iki alt şəbəkənin istifadəçiləri körpülər, açarlar və marşrutlaşdırıcılar kimi şəbəkə cihazları vasitəsilə məlumat mübadiləsi etmək imkanına malikdirlər. Şəbəkənin məntiqi seqmentlərə bölünməsi prosesini modullardan - artıq mövcud olan alt şəbəkələrdən böyük şəbəkənin yaradılması prosesi kimi əks istiqamətdə də nəzərdən keçirmək olar.

Alt şəbəkələr məlumat təhlükəsizliyini yaxşılaşdırır. İstifadəçilər müxtəlif fiziki şəbəkə seqmentlərinə qoşulduqda, müəyyən istifadəçilərin digər seqmentlərdəki resurslara daxil olmasının qarşısını ala bilərsiniz. Körpülərə, açarlara və marşrutlaşdırıcılara müxtəlif məntiq filtrləri quraşdırmaqla siz təkrarlayıcıların edə bilmədiyi resurslara girişi idarə edə bilərsiniz.

Alt şəbəkələr şəbəkənin idarə edilməsini asanlaşdırır. Trafikin azaldılması və məlumat təhlükəsizliyinin artırılmasının yan təsiri şəbəkənin idarə olunmasının asanlaşmasıdır. Problemlər çox vaxt bir seqment daxilində lokallaşdırılır. Strukturlaşdırılmış vəziyyətdə olduğu kimi kabel sistemi, bir alt şəbəkədəki problemlər digər alt şəbəkələrə təsir göstərmir. Alt şəbəkələr məntiqi şəbəkə idarəetmə domenlərini təşkil edir.

Şəbəkələr iki səviyyədə tərtib edilməlidir: fiziki və məntiqi. Məntiqi dizayn resursların, tətbiqlərin yerlərini və bu resursların məntiqi seqmentlərə necə qruplaşdırılmasını müəyyən edir.

Körpülər və açarlarla strukturlaşdırma

Bu fəsildə protokol yığınının məlumat bağlantısı səviyyəsində işləyən məntiqi şəbəkə strukturu cihazları, yəni körpülər və açarlar müzakirə olunur. Bu tapşırığı yerinə yetirmək üçün protokollardan istifadə edən marşrutlaşdırıcılar əsasında şəbəkənin strukturlaşdırılması da mümkündür şəbəkə qatı. Hər bir strukturlaşdırma metodundan istifadə olunur kanal protokolu və köməyi ilə şəbəkə protokolu- üstünlükləri və mənfi cəhətləri var. Müasir şəbəkələr tez-tez məntiqi strukturlaşdırmanın birləşmiş metodundan istifadə edirlər - kiçik seqmentlər keçid səviyyəli qurğular tərəfindən daha böyük alt şəbəkələrə birləşdirilir və bu da öz növbəsində marşrutlaşdırıcılar tərəfindən birləşdirilir.

Beləliklə, şəbəkə iki növ cihazdan - körpülərdən və/və ya açarlardan (keçid, keçid qovşağı) istifadə edərək məntiqi seqmentlərə bölünə bilər. Körpü və keçid funksional əkizlərdir. Bu cihazların hər ikisi eyni alqoritmlərə əsaslanan çərçivələri təbliğ edir. Körpülər və açarlar iki növ alqoritmdən istifadə edirlər: alqoritm şəffaf körpü,-də təsvir edilmişdir IEEE standartı 802.ID və ya alqoritm mənbə yönləndirmə körpüsü Token Ring şəbəkələri üçün IBM şirkəti. Bu standartlar ilk keçiddən çox əvvəl hazırlanmışdır, ona görə də onlar “körpü” terminindən istifadə edirlər. İlk nə vaxt doğuldu? sənaye modeliüçün keçid Ethernet texnologiyaları, sonra o, yerli və geniş ərazi şəbəkələrinin körpüləri ilə on il ərzində işlənmiş IEEE 802.1D çərçivələrini təşviq etmək üçün eyni alqoritmi yerinə yetirdi. Hər kəs eyni şeyi edir müasir açarlar. Token Ring protokol çərçivələrini yönləndirən açarlar IBM körpülərinə xas olan Source Routing alqoritmindən istifadə etməklə işləyir.

Kommutatorla körpü arasındakı əsas fərq ondan ibarətdir ki, körpü kadrları ardıcıl emal edir, keçid isə paralel olaraq kadrları emal edir.

Əgər körpülər hətta onların performansı seqmentlərarası çərçivə axınının intensivliyindən az olduqda şəbəkəni yavaşlata bilsələr, onda keçidlər həmişə protokolun nəzərdə tutulduğu maksimum sürətlə çərçivələri ötürə bilən port prosessorları ilə buraxılır. Buna əlavə olaraq, portlar arasında çərçivələrin paralel ötürülməsi keçidlərin işini körpülərdən bir neçə dəfə yüksək etdi - açarlar saniyədə bir neçə milyon kadr ötürə bilər, körpülər isə adətən saniyədə 3-5 min kadrı emal edirdi. Bu, körpülərin və açarların taleyini əvvəlcədən müəyyənləşdirdi.

Gələcəkdə körpü alqoritmindən istifadə edərək çərçivələri təşviq edən və yerli şəbəkədə işləyən bir cihazı çağıracağıq, müasir termin"keçid". Növbəti bölmədə 802.1D və Source Routing alqoritmlərinin özlərini təsvir edərkən, biz ənənəvi olaraq cihazı körpü adlandıracağıq, çünki əslində bu standartlarda deyilir.

Körpülərin iş prinsipləri

Şəffaf körpünün əməliyyat alqoritmi

Şəffaf körpülər son qovşaqların şəbəkə adapterləri üçün görünməzdir, çünki onlar müstəqil olaraq xüsusi bir ünvan cədvəli qururlar, bunun əsasında daxil olan çərçivənin başqa bir seqmentə ötürülməsi lazım olub-olmaması barədə qərar verə bilərlər. Şəbəkə adapterləri, şəffaf körpülərdən istifadə edərkən, onların olmaması halında olduğu kimi işləyir, yəni heç bir tədbir görmürlər. əlavə tədbirlər belə ki, çərçivə körpüdən keçsin. Şəffaf körpü alqoritmi körpünün quraşdırıldığı LAN texnologiyasından müstəqildir, ona görə də Ethernet şəffaf körpüləri FDDI şəffaf körpüləri ilə eyni şəkildə işləyir.

Şəffaf körpü öz portlarına qoşulmuş seqmentlər üzrə hərəkəti passiv müşahidə edərək ünvan cədvəlini qurur. Bu halda körpü körpü portlarına gələn verilənlər çərçivələrinin mənbələrinin ünvanlarını nəzərə alır. Çərçivə mənbəyinin ünvanına əsaslanaraq, körpü bu düyünün bu və ya digər şəbəkə seqmentinə aid olduğu qənaətinə gəlir.

Şəkildə göstərilən sadə şəbəkə nümunəsindən istifadə edərək, avtomatik olaraq körpü ünvan cədvəlinin yaradılması və ondan istifadə prosesini nəzərdən keçirək. 4.18.


düyü. 4.18.Şəffaf körpünün iş prinsipi

Körpü iki məntiqi seqmenti birləşdirir. Seqment 1 bir seqmentdən istifadə edərək birləşdirilmiş kompüterlərdən ibarətdir koaksial kabel körpünün 1-ci portuna və 2-ci seqmentə - başqa bir koaksial kabel parçasından istifadə edərək körpünün 2-ci portuna qoşulmuş kompüterlər.

Hər körpü limanı kimi fəaliyyət göstərir son node bir istisna ilə seqmentinin - körpü portunun öz MAC ünvanı yoxdur. Körpü limanı sözdə fəaliyyət göstərir oxunmaz (promisquous) paket tutma rejimi, porta gələn bütün paketlər bufer yaddaşında saxlandıqda. Bu rejimdən istifadə edərək körpü ona qoşulmuş seqmentlər üzrə ötürülən bütün trafikə nəzarət edir və şəbəkənin tərkibini öyrənmək üçün ondan keçən paketlərdən istifadə edir. Bütün paketlər buferə yazıldığı üçün körpünün port ünvanına ehtiyacı yoxdur.

Mənbə marşrutlaşdırıcı körpülər

Mənbə yönləndirmə körpüləri Token Rings və FDDI-ni birləşdirmək üçün istifadə olunur, baxmayaraq ki, şəffaf körpülər də eyni məqsəd üçün istifadə edilə bilər. Mənbə marşrutu (SR) göndərici stansiyanın başqa bir halqaya göndərilən çərçivəyə stansiyanın qoşulduğu halqaya daxil olmamışdan əvvəl çərçivənin keçməli olduğu aralıq körpülər və halqalar haqqında bütün ünvan məlumatlarını yerləşdirməsinə əsaslanır - alıcı. Bu metodun adına “marşrutlaşdırma” termini daxil olsa da, bu terminin ciddi mənasında real marşrutlaşdırma yoxdur, çünki körpülər və stansiyalar hələ də məlumat çərçivələrini ötürmək üçün yalnız MAC səviyyəli məlumatdan və körpülər üçün şəbəkə səviyyəli başlıqlardan istifadə edirlər. bu tipdən hələ də kadr məlumatları sahəsinin fərqləndirilməz hissəsi olaraq qalır.

Şəkildə göstərilən şəbəkə nümunəsindən istifadə edərək Source Routing körpülərinin (bundan sonra SR körpüləri) iş prinsiplərinə baxaq. 4.21. Şəbəkə üç körpü ilə birləşdirilmiş üç halqadan ibarətdir. Marşrut təyin etmək üçün halqaların və körpülərin identifikatorları var. SR körpüləri ünvan cədvəli yaratmır, lakin çərçivələri daşıyarkən verilənlər çərçivəsinin müvafiq sahələrində mövcud olan məlumatlardan istifadə edirlər.

düyü. 4.21.Mənbə Yönləndirmə körpüləri

Hər bir paketi qəbul edərkən, SR körpüsü onun identifikatorunun olub-olmadığını görmək üçün yalnız Token Ring və ya FDDI çərçivəsindəki Marşrutlaşdırma Məlumatı Sahəsinə (RIF) baxmaq lazımdır. Və əgər orada mövcuddursa və bağlı olan üzük identifikatoru ilə müşayiət olunursa bu körpü, sonra bu halda körpü daxil olan çərçivəni göstərilən halqaya köçürür. Əks halda, çərçivə başqa halqaya kopyalanmır. İstənilən halda kadrın orijinal nüsxəsi orijinal halqa boyunca göndərici stansiyaya qaytarılır və əgər o, başqa halqaya ötürülübsə, o zaman çərçivə statusunun A (ünvan tanındı) biti və C (çərçivə kopyalandı) biti Göndərən stansiyaya kadrın təyinat məntəqəsi tərəfindən qəbul edildiyini bildirmək üçün sahə 1-ə təyin edilir (ad bu halda körpü ilə başqa halqaya köçürülür).

RIF sahəsi üç hissədən ibarət nəzarət alt sahəsinə malikdir.

· Çərçivə növüRIF sahəsinin növünü müəyyən edir. Mövcüd olmaq Müxtəlif növlər RIF sahələri marşrut tapmaq və məlum marşrut üzrə kadr göndərmək üçün istifadə olunur.

· Sahə maksimum uzunluqçərçivə müxtəlif MTU dəyərlərinə malik olan halqaları əlaqələndirmək üçün körpü tərəfindən istifadə olunur. Bu sahədən istifadə edərək, körpü stansiyaya mümkün olan maksimum çərçivə uzunluğu barədə məlumat verir (yəni. minimum dəyər MTU bütün kompozit marşrut boyunca).

· RIF sahəsinin uzunluğukəsişən halqaların və körpülərin identifikatorlarını təyin edən marşrut deskriptorlarının sayı əvvəlcədən məlum olmadığı üçün zəruridir.

Mənbə marşrutlaşdırma alqoritmi ikidən istifadə edir əlavə növ kadr - tək marşrutlu yayım kadrı-tədqiqatçı SRBF (bir marşrutlu yayım çərçivəsi) və çox marşrutlu yayım çərçivəsi-tədqiqatçı ARBF (bütün marşrut yayımı çərçivəsi).

Bütün SR körpüləri kadrın mənbə portundan başqa bütün portlarda ARBF çərçivələrini yönləndirmək üçün administrator tərəfindən əl ilə konfiqurasiya edilməlidir və SRBF çərçivələri üçün şəbəkədəki döngələrin qarşısını almaq üçün bəzi körpü portları bloklanmalıdır.

Mənbə marşrutu ilə körpülərin Cədvəldə əks olunduğu kimi şəffaf körpülərlə müqayisədə həm üstünlükləri, həm də mənfi cəhətləri var. 4.1.

Cədvəl 4.1.Mənbə marşrutlaşdırma körpülərinin üstünlükləri və çatışmazlıqları


Bir müddətə qədər bu problem iki yolla həll edilirdi. Bir yanaşma bütün seqmentlərdə ya yalnız mənbə marşrutundan, ya da yalnız şəffaf körpülərdən istifadə etmək idi. Başqa bir yol, marşrutlaşdırıcıları quraşdırmaq idi. Bu gün üçüncü həll yolu var. O, hər iki körpü texnologiyasını bir cihazda birləşdirməyə imkan verən standarta əsaslanır. SRT (Source Route Transparent) adlanan bu standart körpünün istənilən rejimdə işləməsinə imkan verir. Körpü Token Ring çərçivə başlığında xüsusi bayraqlara baxır və avtomatik olaraq hansı alqoritmin tətbiq olunacağını müəyyənləşdirir.

Körpülü şəbəkə topologiyasının məhdudiyyətləri

Yayım fırtınalarına qarşı zəif qorunma körpünün əsas məhdudiyyətlərindən biridir, lakin tək deyil. Digər ciddi məhdudiyyət onlarındır funksionallıq loop formalı şəbəkə konfiqurasiyalarını dəstəkləmək mümkün olmamasıdır.

LAN açarları

Switch, körpü alqoritmindən istifadə edərək çərçivələri yönləndirən və yerli şəbəkədə işləyən bir cihazdır.

Tam dupleks LAN protokolları

Tam dupleks əməliyyat zamanı MAC səviyyəsinin işində dəyişikliklər

Kommutasiya texnologiyasının özü keçid portları tərəfindən istifadə edilən mediaya giriş metoduna birbaşa aidiyyatı yoxdur. Paylaşılan mühiti təmsil edən seqmentləri birləşdirərkən keçid portu bu seqmentin qovşaqlarından biri olduğu üçün yarım dupleks rejimini dəstəkləməlidir.

Bununla belə, demək olar ki, bütün standartlarda olduğu kimi, hər bir keçid portuna seqment deyil, yalnız bir kompüter və iki ayrı kanal vasitəsilə qoşulduqda fiziki səviyyə, Ethernet-in koaksial versiyaları istisna olmaqla, vəziyyət daha az aydın olur. Port həm normal yarım dupleks rejimində, həm də tam dupleks rejimində işləyə bilər. Kommutator portlarına qoşulma seqmentlərə deyil, lakin fərdi kompüterlərçağırdı mikroseqmentasiya.

IN normal rejiməməliyyat zamanı keçid portu hələ də toqquşmaları tanıyır, bu halda toqquşma domeni şəbəkənin keçid ötürücüsü, keçid qəbuledicisi, kompüter şəbəkə adapteri ötürücüsü, kompüter şəbəkəsi adapterinin qəbuledicisi və iki hissəsi olacaq. bükülmüş cütlər, ötürücülərin qəbuledicilərə qoşulması (şəkil 4.27).

düyü. 4.27.Kompüter və keçid portu tərəfindən yaradılmış toqquşma domeni

Toqquşma o zaman baş verir ki, keçid portu və şəbəkə adapteri ötürücüləri eyni vaxtda və ya demək olar ki, eyni vaxtda öz çərçivələrini ötürməyə başladılar və şəkildə göstərilən seqmentin sərbəst olduğuna inanırlar. Düzdür, belə bir seqmentdə toqquşma ehtimalı 20-30 qovşaqdan ibarət seqmentdən xeyli azdır, lakin sıfır deyil.

Tam dupleks rejimində keçid port ötürücüsü və şəbəkə adapteri tərəfindən eyni vaxtda məlumat ötürülməsi toqquşma hesab edilmir. Prinsipcə, bu, fərdi tam dupleks rabitə kanalları üçün kifayət qədər təbii bir iş rejimidir və tez-tez protokollarda istifadə olunur. ərazi şəbəkələri. At tam dupleks rabitə Ethernet portları hər istiqamətdə 20 Mbit/s - 10 Mbit/s sürətlə məlumat ötürə bilir.

Təbii ki, qarşılıqlı əlaqədə olan cihazların MAC qovşaqlarının bunu dəstəkləməsi lazımdır xüsusi rejim. Yalnız bir node tam dupleks rejimini dəstəklədiyi halda, ikinci qovşaq daim toqquşmaları aşkarlayacaq və işini dayandıracaq, digər node isə o anda heç kimin qəbul etmədiyi məlumatları ötürməyə davam edəcəkdir. MAC nodunun tam dupleks rejimində işləyə bilməsi üçün onun məntiqində edilməli olan dəyişikliklər minimaldır - sadəcə olaraq Ethernet şəbəkələrində fiksasiya və toqquşmaların idarə edilməsini ləğv etməlisiniz və Token şəbəkələri Ring və FDDI - giriş tokeninin gəlməsini gözləmədən, ancaq son node ehtiyac duyduqda çərçivələri keçidə göndərin. Əslində, tam dupleks rejimində işləyərkən MAC nodu bu texnologiya üçün nəzərdə tutulmuş orta giriş metodundan istifadə etmir.

Protokolların tam dupleks versiyalarından istifadə edərkən, müxtəlif texnologiyaların bir qədər yaxınlaşması müşahidə olunur, çünki giriş metodu əsasən hər bir texnologiyanın üzünü müəyyən edir. Texnologiya fərqi qalır müxtəlif formatlarçərçivələrdə, eləcə də fiziki və məlumat bağlantısı səviyyələrində şəbəkənin düzgün işləməsinin monitorinqi prosedurlarında.

Protokolların tam dupleks versiyaları körpülərdə də həyata keçirilə bilər. Bunun üçün heç bir əsaslı maneə yox idi, sadəcə olaraq, yerli körpülərdən istifadə dövründə ehtiyac yaranmışdı yüksək sürətli ötürmə Seqmentlərarası nəqliyyat yox idi.

Tam dupleks əməliyyatı zamanı axına nəzarət problemi

Protokolda heç bir dəyişiklik etmədən paylaşılan mediaya giriş alqoritmini dəstəkləməkdən sadəcə imtina etmək keçidlərdə çərçivə itkiləri ehtimalının artmasına səbəb olur, çünki bu, son qovşaqlar tərəfindən şəbəkəyə göndərilən kadrların axını üzərində nəzarətin itirilməsi ilə nəticələnir. Əvvəllər çərçivələrin axını paylaşılan mühitə giriş metodu ilə tənzimlənirdi, belə ki, çox vaxt qovşaq yaradan çərçivələr mühitə öz növbəsini və bu düyünün şəbəkəyə göndərdiyi məlumat axınının faktiki intensivliyini gözləməyə məcbur edilirdi. qovşağın şəbəkəyə göndərmək istədiyi intensivlikdən nəzərəçarpacaq dərəcədə az idi. Tam dupleks rejiminə keçərkən, node ehtiyac duyduqda kommutatora çərçivələr göndərməyə icazə verilir, beləliklə, şəbəkə açarları çərçivə axınını tənzimləmək (“yavaşlatmaq”) üçün heç bir vasitə olmadan bu rejimdə sıxlıq yaşaya bilər.

Həddindən artıq yüklənmənin səbəbi ümumiyyətlə keçidin bloklanmasında deyil, yəni çərçivə axınlarına xidmət etmək üçün kifayət qədər prosessor performansına malik deyil, fərdi portun məhdud ötürmə qabiliyyətinə malikdir, bu, zamanlama parametrləri ilə müəyyən edilir. protokol. Məsələn, bir Ethernet portu standart tərəfindən müəyyən edilmiş vaxt münasibətlərini pozmadığı təqdirdə saniyədə 14,880 kadrdan çox ötürə bilməz.

Buna görə də, giriş trafiki çıxış portları arasında qeyri-bərabər paylanırsa, ümumi orta intensivliyi protokolun maksimumundan çox olan trafikin keçidin istənilən çıxış portuna göndəriləcəyi bir vəziyyəti təsəvvür etmək asandır. Şəkildə. 4.28 limanda belə bir vəziyyəti təsvir edir 3 keçid trafiki limanlardan yönləndirir 1,2,4 və 6, ümumi intensivliyi saniyədə 22.100 kadr. Liman 3 150% yüklənmiş olduğu ortaya çıxır, təbii ki, çərçivələr port buferinə saniyədə 20,100 kadr sürətlə daxil olduqda və saniyədə 14,880 kadr sürətlə çıxdıqda, çıxış portunun daxili buferi davamlı olaraq xam çərçivələrlə dolmağa başlayır. .

düyü. 4.28.Trafik balansının pozulması səbəbindən liman buferinin daşması

Liman buferinin ölçüsü nə olursa olsun, o, mütləq bir anda daşacaq. Hesablamaq asandır ki, yuxarıdakı misalda 100 KB bufer ölçüsü ilə bufer işə başladıqdan 0,22 saniyə sonra tam doldurulacaq (bu ölçülü bufer 64 bayt ölçüsündə 1600 kadr saxlaya bilər). Buferin 1 MB-a qədər artırılması buferin doldurulma müddətini 2,2 saniyəyə qədər artıracaq, bu da qəbuledilməzdir. Və kadr itkiləri həmişə çox arzuolunmazdır, çünki onlar azalır faydalı performansşəbəkə və çərçivələri itirən keçid şəbəkə performansını yaxşılaşdırmaq əvəzinə əhəmiyyətli dərəcədə pisləşdirə bilər.

LAN açarları bu problemlə qarşılaşan ilk cihazlar deyil. Körpülərdə də tıxac yarana bilər, lakin seqmentlərarası trafikin aşağı intensivliyi səbəbindən körpülərdən istifadə zamanı belə hallar nadir hallarda baş verirdi, ona görə də körpü tərtibatçıları axına nəzarət mexanizmlərini yerli şəbəkə protokollarında və ya körpülərin özlərində qurmayıblar. IN qlobal şəbəkələr X.25 texnologiya açarları LLC2 protokol çərçivələrinə təyinatına görə oxşar xüsusi “Receiver Ready” (RR) və “Receiver Not Ready” (RNR) axınına nəzarət çərçivələrinə malik olan LAP-B keçid təbəqəsi protokolunu dəstəkləyir (bu, təəccüblü deyil, hər iki protokol HDLC protokollar ailəsinə aid olduğundan LAP-B protokolu X.25 şəbəkəsinin qonşu kommutatorları arasında işləyir və keçidin növbəsi təhlükəli sərhədə çatdıqda, onun ən yaxın qonşularının “Qəbuledici”dən istifadə edərək ona çərçivələr ötürməsini qadağan edir. hazır deyil” çərçivəsi növbə təmizlənənə qədər normal səviyyəyə enəcək, çünki bu şəbəkələr heç vaxt paylaşılan məlumat ötürülməsi mediasından istifadə etmir, lakin tam dupleks rejimində fərdi rabitə kanalları üzərində işləyirlər. .

Lokal şəbəkə kommutatorlarını hazırlayarkən vəziyyət ərazi şəbəkə kommutatorlarının yaradıldığı vəziyyətdən əsaslı şəkildə fərqlənirdi. Əsas vəzifə yerli şəbəkə protokollarının tənzimlənməsini istisna edən son qovşaqları dəyişməz saxlamaq idi. Və bu protokollarda axına nəzarət prosedurları yox idi - ümumi mühit məlumatların vaxt mübadiləsi rejimində ötürülməsi şəbəkənin işlənməmiş çərçivələrlə həddən artıq yüklənməsi hallarını aradan qaldırdı. Şəbəkə yalnız təkrarlayıcılar və ya hublardan istifadə edərkən heç bir ara buferdə məlumat toplamadı.

Avadanlıqların işləmə protokolunu dəyişdirmədən açarların istifadəsi həmişə çərçivə itkisi riskini yaradır. Kommutator portları normal, yəni yarım dupleks rejimində işləyirsə, onda keçid son düyünə müəyyən təsir göstərmək və onu keçidin daxili buferləri boşalana qədər çərçivə ötürülməsini dayandırmağa məcbur etmək qabiliyyətinə malikdir. Qeyri-standart üsullar keçid protokolunu dəyişməz saxlamaqla keçidlərdə axına nəzarət aşağıda müzakirə olunacaq.

Əgər keçid tam dupleks rejimində işləyirsə, onda son qovşaqların və onun portlarının iş protokolu yenə də dəyişir. Buna görə də, açarların tam dupleks iş rejimini dəstəkləmək üçün açıq çərçivə axını idarəetmə mexanizmini qurmaqla qovşaqların qarşılıqlı əlaqə protokolunu bir qədər dəyişdirməyin mənası var idi.

Yarım dupleks əməliyyat zamanı çərçivə axınına nəzarət

Port yarım dupleks rejimində işləyərkən keçid protokolu dəyişdirə bilməz və axını idarə etmək üçün Transmissiyanın dayandırılması və ötürülmənin davam etdirilməsi kimi yeni əmrlərdən istifadə edə bilməz.

Lakin keçid, son qovşağın izləməli olduğu orta giriş alqoritminin mexanizmlərindən istifadə edərək son node təsir etmək imkanına malikdir. Bu üsullar son qovşaqların mediaya giriş alqoritminin bütün parametrlərinə ciddi şəkildə riayət etməsinə əsaslanır, lakin keçid portları bunu etmir. Çərçivə axınına nəzarət etməyin iki əsas yolu var: son node üzərində əks təzyiq və aqressiv medianın tutulması.

Geri təzyiq üsulu keçidə çoxlu kadrlar göndərən seqmentdə süni toqquşmalar yaratmaqdan ibarətdir. Bunun üçün açar adətən fəaliyyətini dayandırmaq üçün seqmentin (və ya qovşağın) qoşulduğu portun çıxışına göndərilən tıxac ardıcıllığından istifadə edir. Əlavə olaraq, əks təzyiq metodu port prosessorunun mümkün olan maksimumu dəstəkləmək üçün nəzərdə tutulmadığı hallarda istifadə edilə bilər bu protokolun trafik. Arxa təzyiq metodunun istifadəsinin ilk nümunələrindən biri məhz belə bir halla bağlıdır - metod LANNET tərəfindən maksimum 1 Mbit intensivliklə Ethernet trafikini dəyişdirmək üçün nəzərdə tutulmuş LSE-1 və LSE-2 modullarında istifadə edilmişdir. /s və 2 Mbit/s.

Keçidin daxili tamponları həddən artıq yükləndikdə son qovşağın “tormozlanmasının” ikinci üsulu sözdə keçid portunun aqressiv davranışı mühiti ya növbəti paketin ötürülməsi başa çatdıqdan sonra, ya da toqquşmadan sonra tutarkən. Bu iki hal Şəkildə göstərilmişdir. 4.29, A Və b.


düyü. 4.29. Aqressiv davranış buferlər həddindən artıq yükləndikdə keçid

Birinci halda, keçid növbəti çərçivəni ötürməyi bitirdi və 9,6 μs texnoloji fasilə əvəzinə 9,1 μs fasilə verdi və yeni çərçivəni ötürməyə başladı. Standart 9,6 µs fasilə gözlədiyi üçün kompüter ətraf mühiti əldə edə bilmədi və sonra ətraf mühitin artıq işğal olunduğunu aşkar etdi.

İkinci halda isə açarın və kompüterin çərçivələri toqquşub və toqquşma aşkar edilib. Standartın tələb etdiyi kimi toqquşmadan sonra kompüter 51,2 μs-də dayandırıldığından (gecikmə intervalı 512 bit intervaldır) və keçid - 50 μs olduğundan, bu halda kompüter öz çərçivəsini ötürə bilmədi.

Keçid bu mexanizmdən adaptiv şəkildə istifadə edə bilər, lazım gəldikdə aqressivliyini artırır.

Bir çox istehsalçı həddindən artıq yüklənmə zamanı çərçivələrin axınına nəzarət etmək üçün olduqca incə mexanizmləri həyata keçirmək üçün təsvir olunan iki metodun birləşməsindən istifadə edir. Bu üsullar ötürülən və qəbul edilən kadrların növbələşməsi üçün alqoritmlərdən istifadə edir (çərçivə interleave). Interleaving alqoritmi çevik olmalı və kritik vəziyyətlərdə kompüterə hər qəbul edilmiş kadr üçün özündən bir neçəsini ötürməyə, daxili çərçivə tamponunu boşaltmağa və kadr qəbulunun intensivliyini mütləq sıfıra endirməyə deyil, sadəcə olaraq onu endirməyə imkan verməlidir. tələb olunan səviyyə.

Ən çox istisna olmaqla, demək olar ki, bütün keçid modellərində sadə modellər işçi qrupları üçün yarım dupleks port əməliyyatı ilə bu və ya digər çərçivə axınına nəzarət alqoritmini həyata keçirin. Bu alqoritm adətən qonşu qovşaqdan çərçivələrin qəbulunu dayandırmadan 802.3x standartından daha incə dənəli axın nəzarətini həyata keçirir və beləliklə, son qovşaqdan başqa başqa keçid qoşularsa, tıxacın qonşu keçidə ötürülməsinə kömək etmir. limana.

nəticələr

· Məntiqi şəbəkə strukturu orta və böyük ölçülü şəbəkələr qurarkən zəruridir. Paylaşılan ortaq mühitdən istifadə yalnız 5-10 kompüterdən ibarət şəbəkə üçün məqbuldur.

· Şəbəkənin məntiqi seqmentlərə bölünməsi şəbəkənin performansını, etibarlılığını, çevikliyini və idarə oluna bilməsini yaxşılaşdırır.

· Şəbəkənin məntiqi strukturlaşdırılması üçün körpülər və onların müasir varisləri - açarlar və marşrutlaşdırıcılar istifadə olunur. İlk iki növ cihaz, minimum vasitələrdən istifadə edərək şəbəkəni məntiqi seqmentlərə bölməyə imkan verir - yalnız keçid səviyyəsinin protokollarına əsaslanır. Bundan əlavə, bu cihazlar konfiqurasiya tələb etmir.

· Kommutatorlar üzərində qurulmuş məntiqi seqmentlər marşrutlaşdırıcılar tərəfindən birləşdirilən daha böyük şəbəkələrin tikinti bloklarıdır.

· Kommutatorlar ən sürətli müasir rabitə cihazlarıdır, onlar seqmentlərarası trafiki bloklamadan (keçirmə qabiliyyətini azaltmadan) yüksək sürətli seqmentləri birləşdirməyə imkan verir;

· Ünvan cədvəlinin keçidlər vasitəsilə qurulmasının passiv yolu - keçən trafikin monitorinqi ilə - döngə əlaqələri olan şəbəkələrdə işləməyi qeyri-mümkün edir. Kommutatorlar üzərində qurulmuş şəbəkələrin başqa bir çatışmazlığı, bu cihazların əməliyyat alqoritminə uyğun olaraq ötürməsi tələb olunan yayım fırtınasına qarşı qorunma olmamasıdır.

· Açarların istifadəsi imkan verir şəbəkə adapterləri yerli şəbəkə protokollarının tam dupleks iş rejimindən istifadə edin (Ethernet, Sürətli Ethernet, Gigabit Ethernet, Token Ring, FDDI). Bu rejimdə ortaq mediaya giriş addımı yoxdur və ümumi məlumat ötürmə sürəti ikiqat artır.

· Tam dupleks rejimi keçid tıxacları ilə mübarizə aparmaq üçün 802.3x standartında təsvir olunan axına nəzarət metodundan istifadə edir. Buna görə trafiki tamamilə dayandırmaq üçün alqoritmləri təkrarlayır xüsusi komanda, qlobal şəbəkə texnologiyalarından məlumdur.

· Yarım dupleks əməliyyatda açarlar tıxac zamanı axını idarə etmək üçün iki üsuldan istifadə edir: aqressiv medianın tutulması və son node üzərində əks təzyiq. Bu üsulların istifadəsi, bir neçə ötürülən çərçivəni qəbul edilən biri ilə əvəz edərək axını olduqca çevik şəkildə idarə etməyə imkan verir.



ƏLAQƏLİ MƏQALƏLƏR