ปัญหาการสับเปลี่ยนทั่วไป
หากโทโพโลยีเครือข่ายไม่ได้เชื่อมต่อโดยสมบูรณ์ การแลกเปลี่ยนข้อมูลระหว่างคู่โหนดปลายสุด (ผู้สมัครสมาชิก) โดยทั่วไปควรเกิดขึ้นผ่านโหนดรับส่ง
เช่น ในเครือข่ายในรูป 1 โหนด 2 และ 4 ซึ่งไม่ได้เชื่อมต่อกันโดยตรง ถูกบังคับให้ส่งข้อมูลผ่านโหนดการขนส่ง ซึ่งอาจเป็นได้ เช่น โหนด 1 และ 5 โหนด 1 ต้องถ่ายโอนข้อมูลจากอินเทอร์เฟซ A ไปยังอินเทอร์เฟซ B และโหนด 5 ต้องจากอินเทอร์เฟซ F ถึง B
ข้าว. 1. การสลับสมาชิกผ่านเครือข่ายโหนดการขนส่ง
ลำดับของโหนดการขนส่ง (อินเทอร์เฟซเครือข่าย) บนเส้นทางจากผู้ส่งไปยังผู้รับเรียกว่า เส้นทาง
.
ในตัวมาก มุมมองทั่วไปงานการสลับ - งานในการเชื่อมต่อโหนดปลายผ่านเครือข่ายของโหนดการขนส่ง - สามารถแสดงได้ว่าเป็นปัญหาเฉพาะหลายประการที่สัมพันธ์กัน:
1. การกำหนดกระแสข้อมูลที่ต้องวางเส้นทาง
2. การกำหนดเส้นทางการไหลของน้ำ
3. แจ้งเส้นทางที่พบไปยังโหนดเครือข่าย
4. การส่งเสริมการขาย - การรับรู้กระแสและ การสลับท้องถิ่นที่ทุกจุดขนส่ง
5. มัลติเพล็กซ์และดีมัลติเพล็กซ์ของสตรีม
คำจำกัดความของการไหลของข้อมูล
เป็นที่แน่ชัดว่าหลายเส้นทางสามารถผ่านโหนดการผ่านแดนเดียวได้ ตัวอย่างเช่น ผ่านโหนด 5 จะส่งข้อมูลที่ส่งโดยโหนด 4 ไปยังแต่ละโหนดอื่น เช่นเดียวกับข้อมูลทั้งหมดที่มาถึงโหนด 3 และ 10 โหนดการผ่านแดนจะต้องเป็น สามารถรับรู้กระแสข้อมูลที่มาถึงเพื่อให้แน่ใจว่ามีการส่งข้อมูลไปยังอินเทอร์เฟซที่นำไปสู่โหนดที่ต้องการอย่างแน่นอน
กระแสข้อมูล (กระแสข้อมูล กระแสข้อมูล) เรียกลำดับของข้อมูลที่รวมกันโดยชุดคุณลักษณะทั่วไปที่แยกข้อมูลนี้ออกจากการรับส่งข้อมูลเครือข่ายทั่วไป
ข้อมูลสามารถแสดงเป็นลำดับไบต์หรือรวมกันเป็นลำดับเพิ่มเติมได้ หน่วยขนาดใหญ่ข้อมูล - แพ็กเก็ต, เฟรม, เซลล์ ตัวอย่างเช่น ข้อมูลทั้งหมดที่มาจากคอมพิวเตอร์เครื่องหนึ่งสามารถกำหนดเป็นสตรีมเดียว หรือสามารถแสดงเป็นชุดของสตรีมย่อยหลายรายการ ซึ่งแต่ละสตรีมมีที่อยู่ปลายทางเป็นคุณลักษณะเพิ่มเติม แต่ละสตรีมย่อยเหล่านี้สามารถแบ่งออกเป็นสตรีมย่อยของข้อมูลที่มีขนาดเล็กลงได้ เช่น ที่เกี่ยวข้องกับข้อมูลที่แตกต่างกัน แอปพลิเคชันเครือข่าย — อีเมล, คัดลอกไฟล์, เข้าถึงเว็บเซิร์ฟเวอร์
แนวคิดเรื่องการไหลใช้ในการแก้ปัญหาต่างๆ งานเครือข่ายและขึ้นอยู่กับกรณีเฉพาะ ชุดคุณลักษณะที่เหมาะสมจะถูกกำหนด ในปัญหาการสลับ สาระสำคัญคือการถ่ายโอนข้อมูลจากโหนดปลายหนึ่งไปยังอีกโหนดหนึ่ง เมื่อกำหนดโฟลว์ ที่อยู่ต้นทางและที่อยู่ปลายทางของข้อมูลควรทำหน้าที่เป็นลักษณะบังคับของโฟลว์อย่างชัดเจน จากนั้นแต่ละคู่ของโหนดปลายจะสอดคล้องกับหนึ่งโฟลว์และหนึ่งเส้นทาง
อย่างไรก็ตาม การกำหนดสตรีมด้วยที่อยู่เพียงคู่เดียวนั้นไม่เพียงพอเสมอไป หากโหนดปลายสุดคู่เดียวกันกำลังเรียกใช้แอปพลิเคชันหลายตัวที่มีการโต้ตอบผ่านเครือข่ายและแสดงความต้องการของตนเอง ข้อกำหนดพิเศษการไหลของข้อมูลระหว่างโหนดปลายทั้งสองจะต้องแบ่งออกเป็นโฟลว์ย่อยหลายจุด เพื่อให้แต่ละโหนดสามารถมีเส้นทางของตัวเองได้ ในกรณีนี้ จะต้องเลือกเส้นทางโดยคำนึงถึงลักษณะของข้อมูลที่ถูกส่ง ตัวอย่างเช่นสำหรับ ไฟล์เซิร์ฟเวอร์เป็นสิ่งสำคัญที่ข้อมูลจำนวนมากที่ส่งผ่านจะถูกส่งผ่านช่องทางแบนด์วิธสูงและสำหรับ ระบบซอฟต์แวร์ควบคุมที่ส่งไปยังเครือข่าย ข้อความสั้น ๆซึ่งต้องมีการประมวลผลบังคับและทันทีเมื่อเลือกเส้นทางความน่าเชื่อถือของสายสื่อสารและระดับความล่าช้าขั้นต่ำมีความสำคัญมากกว่า ในตัวอย่างดังกล่าว ชุดของแอตทริบิวต์การไหลจะต้องขยายเพื่อรวมข้อมูลที่ระบุแอปพลิเคชัน
นอกจากนี้ แม้แต่ข้อมูลที่มีความต้องการเดียวกันบนเครือข่าย ก็ยังสามารถวางเส้นทางได้หลายเส้นทางเพื่อให้บรรลุการใช้งานช่องสัญญาณต่างๆ พร้อมกันผ่านการขนาน และด้วยเหตุนี้จึงทำให้การถ่ายโอนข้อมูลเร็วขึ้น ใน ในกรณีนี้จำเป็นต้อง "แท็ก" ข้อมูลที่จะถูกส่งไปตามแต่ละเส้นทางเหล่านี้
แอตทริบิวต์ Flow สามารถมีความสำคัญระดับโลกหรือระดับท้องถิ่นได้ ในกรณีแรกพวกเขาจะกำหนดโฟลว์ภายในเครือข่ายทั้งหมดโดยไม่ซ้ำกันและในกรณีที่สอง - ภายในโหนดการขนส่งเดียว คู่ของที่อยู่โหนดปลายสุดที่ไม่ซ้ำกันเพื่อระบุโฟลว์เป็นตัวอย่างของแอตทริบิวต์ส่วนกลาง ตัวอย่างของสัญญาณที่กำหนดการไหลภายในอุปกรณ์ในเครื่องคือหมายเลข (ตัวระบุ) ของอินเทอร์เฟซอุปกรณ์ที่ข้อมูลมา ตัวอย่างเช่น สามารถกำหนดค่าโหนด 1 (รูปที่ 1) เพื่อให้สามารถถ่ายโอนข้อมูลทั้งหมดที่มาจากอินเทอร์เฟซ A ไปยังอินเทอร์เฟซ C และข้อมูลที่มาจากอินเทอร์เฟซ D ไปยังอินเทอร์เฟซ B กฎนี้อนุญาตให้คุณแยกสตรีมข้อมูลสองรายการ - ขาเข้าจากโหนด 2 และมาจากโหนด 7 - และกำหนดเส้นทางเพื่อขนส่งผ่านโหนดเครือข่ายที่แตกต่างกัน ในกรณีนี้คือข้อมูลจากโหนด 2 ถึงโหนด 8 และข้อมูลจากโหนด 7 ถึงโหนด 5
มีป้ายประเภทพิเศษ - ป้ายกำกับสตรีม
- ป้ายกำกับสามารถมีค่าส่วนกลางที่ระบุโฟลว์ภายในเครือข่ายโดยไม่ซ้ำกัน ในกรณีนี้ จะมีการกำหนดโฟลว์ให้ไม่เปลี่ยนแปลงตลอดเส้นทางทั้งหมดจากโหนดต้นทางไปยังโหนดปลายทาง เทคโนโลยีบางอย่างใช้ป้ายกำกับโฟลว์โลคอล ค่าที่เปลี่ยนแปลงแบบไดนามิกเมื่อข้อมูลจากโหนดหนึ่งไปยังอีกโหนดหนึ่ง
กำหนดหัวข้อ - นี่หมายถึงการกำหนดชุดคุณสมบัติที่โดดเด่นสำหรับพวกเขาโดยขึ้นอยู่กับสวิตช์ที่จะสามารถควบคุมการไหลไปตามเส้นทางที่ตั้งใจไว้สำหรับพวกเขา
การกำหนดเส้นทาง
การกำหนดเส้นทาง กล่าวคือ ลำดับของโหนดการขนส่งและอินเทอร์เฟซที่ต้องส่งข้อมูลเพื่อส่งข้อมูลไปยังผู้รับ ถือเป็นงานที่ยาก โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อการกำหนดค่าเครือข่ายมีหลายเส้นทางระหว่างคู่ ของการโต้ตอบอินเทอร์เฟซเครือข่าย หน้าที่ในการกำหนดเส้นทางคือการเลือกเส้นทางตั้งแต่หนึ่งเส้นทางขึ้นไปจากทั้งชุดนี้ และแม้ว่าในบางกรณี ชุดของเส้นทางที่มีอยู่และเส้นทางที่เลือกอาจตรงกัน แต่ส่วนใหญ่มักจะเลือกเส้นทางเดียวที่เหมาะสมที่สุด 1) ตามเกณฑ์บางประการ
เช่น เกณฑ์การคัดเลือก อาจกระทำการได้ เช่น
ระบุ ปริมาณงาน;
ความแออัดของช่องทางการสื่อสาร
ความล่าช้าที่เกิดจากช่องทาง
จำนวนจุดเชื่อมต่อการขนส่งระหว่างกลาง
ความน่าเชื่อถือของช่องทางและโหนดการขนส่ง
โปรดทราบว่าแม้ในกรณีที่มีช่องว่างระหว่างโหนดปลายสุด วิธีเดียวเท่านั้นการกำหนดโทโพโลยีเครือข่ายที่ซับซ้อนอาจเป็นงานที่ไม่สำคัญ
เส้นทางสามารถกำหนดได้เชิงประจักษ์ (“ด้วยตนเอง”) โดยผู้ดูแลระบบเครือข่าย ซึ่งใช้การพิจารณาต่างๆ ที่มักจะไม่เป็นทางการ ในการวิเคราะห์โทโพโลยีเครือข่าย และระบุลำดับของอินเทอร์เฟซที่ข้อมูลจะต้องผ่านเพื่อเข้าถึงผู้รับ แรงจูงใจในการเลือกเส้นทางใดเส้นทางหนึ่งอาจเป็น: ข้อกำหนดพิเศษสำหรับเครือข่ายจาก ประเภทต่างๆแอปพลิเคชัน การตัดสินใจรับส่งข้อมูลผ่านเครือข่ายของผู้ให้บริการรายใดรายหนึ่ง สมมติฐานเกี่ยวกับปริมาณการใช้งานสูงสุดบนลิงก์เครือข่ายบางลิงก์ ข้อควรพิจารณาด้านความปลอดภัย
อย่างไรก็ตาม แนวทางการศึกษาสำนึกเพื่อกำหนดเส้นทางสำหรับเครือข่ายขนาดใหญ่ที่มีโทโพโลยีที่ซับซ้อนนั้นไม่เหมาะสม ในกรณีนี้ งานนี้มักได้รับการแก้ไขโดยอัตโนมัติ สำหรับสิ่งนี้ โหนดสิ้นสุดและอุปกรณ์เครือข่ายอื่น ๆ มีการติดตั้งซอฟต์แวร์พิเศษที่จัดระเบียบ การแลกเปลี่ยนซึ่งกันและกัน ข้อความอย่างเป็นทางการทำให้แต่ละโหนดสามารถกำหนดแนวคิดเกี่ยวกับโทโพโลยีเครือข่ายของตนเองได้ แล้วจากการวิจัยครั้งนี้และ อัลกอริธึมทางคณิตศาสตร์มีการกำหนดเส้นทางที่มีเหตุผลที่สุด
กำหนดเส้นทาง - กำหนดลำดับของโหนดการขนส่งและอินเทอร์เฟซที่ต้องส่งข้อมูลอย่างชัดเจนเพื่อส่งไปยังผู้รับ
แจ้งเครือข่ายเกี่ยวกับเส้นทางที่เลือก
เมื่อกำหนดเส้นทางแล้ว (ทั้งด้วยตนเองหรือโดยอัตโนมัติ) ควร "แจ้งเตือน" ไปยังอุปกรณ์ทั้งหมดในเครือข่าย ข้อความเส้นทางควรสื่อถึงอุปกรณ์ขนส่งแต่ละเครื่องโดยประมาณข้อมูลต่อไปนี้: “หากข้อมูลที่เกี่ยวข้องกับโฟลว์ n มาถึง จะต้องถูกส่งไปยังอินเทอร์เฟซ F”
ข้อความเส้นทางได้รับการประมวลผลโดยอุปกรณ์ขนส่ง ซึ่งส่งผลให้เกิดข้อความใหม่ การบันทึกวี เปลี่ยนตาราง ซึ่งแอตทริบิวต์ท้องถิ่นหรือส่วนกลางของโฟลว์ (เช่น ป้ายกำกับ หมายเลขอินเทอร์เฟซอินพุต หรือที่อยู่ปลายทาง) เชื่อมโยงกับหมายเลขอินเทอร์เฟซที่อุปกรณ์ควรส่งข้อมูลที่เกี่ยวข้องกับโฟลว์นี้
ด้านล่างนี้เป็นส่วนหนึ่งของตารางการสลับที่มีรายการที่สร้างขึ้นตามข้อความเกี่ยวกับความจำเป็นในการถ่ายโอนโฟลว์ n ไปยังอินเทอร์เฟซ F
แน่นอนว่าโครงสร้างของข้อความเส้นทางและเนื้อหาของตารางการสลับนั้นขึ้นอยู่กับเทคโนโลยีเฉพาะ แต่คุณสมบัติเหล่านี้ไม่ได้เปลี่ยนสาระสำคัญของกระบวนการที่เป็นปัญหา
การถ่ายโอนข้อมูลเกี่ยวกับเส้นทางที่เลือกตลอดจนการกำหนดเส้นทางสามารถทำได้ด้วยตนเองหรือโดยอัตโนมัติ ผู้ดูแลระบบเครือข่ายสามารถแก้ไขเส้นทางได้โดยการกำหนดค่าอุปกรณ์ด้วยตนเอง เช่น การเดินสายไฟ เวลานานอินเทอร์เฟซอินพุตและเอาต์พุตบางคู่ (นี่คือวิธีที่ "ผู้หญิงโทรศัพท์" ทำงานบนสวิตช์ตัวแรก) เขายังสามารถป้อนรายการเส้นทางลงในตารางสลับได้ด้วยความคิดริเริ่มของเขาเอง อย่างไรก็ตาม เนื่องจากโทโพโลยีของเครือข่ายและกระแสข้อมูลอาจมีการเปลี่ยนแปลง (ความล้มเหลวหรือเกิดขึ้นใหม่ โหนดระดับกลางการเปลี่ยนที่อยู่หรือการกำหนดโฟลว์ใหม่) จากนั้นโซลูชันที่ยืดหยุ่นสำหรับปัญหาในการกำหนดและกำหนดเส้นทางนั้นเกี่ยวข้องกับการวิเคราะห์สถานะเครือข่ายอย่างต่อเนื่องและการอัปเดตเส้นทางและตารางการสลับซึ่งต้องใช้เครื่องมืออัตโนมัติ
แจ้งเครือข่ายเกี่ยวกับเส้นทางที่พบ - หมายถึงการกำหนดค่าสวิตช์แต่ละตัวด้วยตนเองหรือโดยอัตโนมัติเพื่อให้ "รู้" ว่าควรส่งสตรีมแต่ละรายการไปในทิศทางใด
โปรโมชั่น - การรับรู้การไหลและการสลับที่แต่ละโหนดการขนส่ง
เมื่อเครือข่ายได้รับแจ้งเส้นทางแล้ว เครือข่ายก็สามารถเริ่มทำหน้าที่เชื่อมต่อหรือเปลี่ยนสมาชิกได้ สำหรับสมาชิกแต่ละคู่ การดำเนินการนี้สามารถแสดงได้ด้วยชุดของการดำเนินการเปลี่ยนท้องถิ่นหลายชุด (ตามจำนวนโหนดการขนส่ง) ผู้ส่งจะต้องเปิดเผยข้อมูลไปยังพอร์ตที่เส้นทางที่พบเริ่มต้น และโหนดการขนส่งทั้งหมดจะต้อง "ถ่ายโอน" ข้อมูลจากพอร์ตหนึ่งไปยังอีกพอร์ตหนึ่งอย่างเหมาะสม กล่าวคือ ทำการสลับ
อุปกรณ์ที่ออกแบบมาเพื่อทำการสลับเรียกว่าสวิตช์ สวิตช์จะสลับการไหลของข้อมูลเข้าสู่พอร์ต โดยนำข้อมูลเหล่านั้นไปยังพอร์ตเอาต์พุตที่เกี่ยวข้อง (รูปที่ 2)
ข้าว. 2. สวิตช์
อย่างไรก็ตาม ก่อนที่จะทำการสลับได้ สวิตช์จะต้องรับรู้การไหลก่อน ในการดำเนินการนี้ ข้อมูลขาเข้าจะถูกตรวจสอบเพื่อหาสัญญาณของกระแสใดๆ ที่ระบุในตารางการสลับ หากการจับคู่เกิดขึ้น ข้อมูลนี้จะถูกส่งไปยังอินเทอร์เฟซที่กำหนดไว้ในเส้นทาง
เงื่อนไขการสลับ ตารางการสลับ และสวิตช์ในเครือข่ายโทรคมนาคมสามารถตีความได้อย่างคลุมเครือ เราได้กำหนดคำว่าการสลับไว้แล้วว่าเป็นกระบวนการในการเชื่อมต่อสมาชิกเครือข่ายผ่านโหนดการขนส่ง เราใช้คำเดียวกันเพื่อกำหนดการเชื่อมต่อของอินเทอร์เฟซภายในโหนดการขนส่งที่แยกจากกัน สลับเข้า ในความหมายกว้างๆคำนี้เป็นอุปกรณ์ทุกประเภทที่สามารถดำเนินการสลับสตรีมข้อมูลจากอินเทอร์เฟซหนึ่งไปยังอีกอินเทอร์เฟซหนึ่งได้ การสลับสามารถทำได้ตามกฎและอัลกอริธึมต่างๆ ได้รับวิธีการสลับบางอย่างและตารางและอุปกรณ์ที่เกี่ยวข้องแล้ว ชื่อพิเศษ(เช่น การกำหนดเส้นทาง ตารางเส้นทาง เราเตอร์) ในเวลาเดียวกัน ประเภทพิเศษอื่นๆ ของการสวิตช์และอุปกรณ์ที่เกี่ยวข้องได้รับการกำหนดชื่อเดียวกัน - การสลับ ตารางการสลับ และสวิตช์ - ซึ่งใช้ในที่แคบ เช่น การสลับและสวิตช์เครือข่ายท้องถิ่น ในเครือข่ายโทรศัพท์ซึ่งปรากฏเร็วกว่าเครือข่ายคอมพิวเตอร์มาก มีการใช้คำศัพท์ที่คล้ายกันเช่นกัน สวิตช์มีความหมายเหมือนกันกับการแลกเปลี่ยนทางโทรศัพท์ เนื่องจากอายุที่มากขึ้นและความชุก (จนถึงปัจจุบัน) ที่มากขึ้น เครือข่ายโทรศัพท์ส่วนใหญ่ในวงการโทรคมนาคมคำว่า "สวิตช์" หมายถึงสวิตช์โทรศัพท์
สวิตช์สามารถเป็นได้ทั้ง อุปกรณ์พิเศษ, ดังนั้น คอมพิวเตอร์เอนกประสงค์ด้วยกลไกการสลับซอฟต์แวร์ในตัว ในกรณีนี้สวิตช์เรียกว่าซอฟต์แวร์ คอมพิวเตอร์สามารถรวมฟังก์ชันการสลับข้อมูลที่ส่งไปยังโหนดอื่นเข้ากับการทำงานของตัวเองได้ ฟังก์ชั่นปกติโหนดสิ้นสุด อย่างไรก็ตาม ในหลายกรณี วิธีแก้ปัญหาที่มีเหตุผลมากกว่าคือการจัดสรรโหนดบางโหนดในเครือข่ายเพื่อการสวิตชิ่งโดยเฉพาะ โหนดเหล่านี้เกิดขึ้น การสลับเครือข่าย ที่ทุกคนเชื่อมต่อถึงกัน ในรูป รูปที่ 3 แสดงเครือข่ายสวิตชิ่งที่เกิดขึ้นจากโหนด 1, 5, 6 และ 8 ซึ่งเชื่อมต่อกับโหนดปลาย 2, 3, 4, 7, 9 และ 10
ข้าว. 3. การสลับเครือข่าย
มัลติเพล็กซ์และดีมัลติเพล็กซ์
ดังที่ได้กล่าวไปแล้ว ก่อนที่จะส่งต่อข้อมูลไปยังอินเทอร์เฟซที่กำหนดไว้ สวิตช์จะต้องเข้าใจว่าเป็นของโฟลว์ใด ปัญหานี้จะต้องได้รับการแก้ไขไม่ว่าจะมีสตรีมเพียงสตรีมเดียวในรูปแบบ "บริสุทธิ์" หรือสตรีม "แบบผสม" ที่รวมหลายสตรีมเข้าด้วยกัน มาถึงอินพุตของสวิตช์ ในกรณีหลัง งาน demultiplexing จะถูกเพิ่มเข้าไปในงานการจดจำ
ปัญหาการดีมัลติเพล็กซ์ - การแบ่งสตรีมรวมทั้งหมดที่มาถึงอินเทอร์เฟซเดียวออกเป็นสตรีมองค์ประกอบหลายรายการ
ตามกฎแล้ว การดำเนินการสับเปลี่ยนจะมาพร้อมกับการดำเนินการย้อนกลับด้วย - มัลติเพล็กซ์
.
งานมัลติเพล็กซ์ - การก่อตัวของกระแสรวมทั่วไปจากหลาย ๆ กระแสข้อมูล ซึ่งสามารถส่งผ่านช่องทางการสื่อสารทางกายภาพช่องเดียว
การดำเนินการมัลติเพล็กซ์/ดีมัลติเพล็กซ์จะเหมือนกัน สำคัญในเครือข่ายใดๆ เช่นเดียวกับการดำเนินการสวิตชิ่ง เพราะหากไม่มีสวิตช์ทั้งหมด จะต้องเชื่อมต่อกัน จำนวนมากช่องสัญญาณคู่ขนานซึ่งจะลบล้างข้อดีทั้งหมดของเครือข่ายที่เชื่อมต่อบางส่วน
ในรูป รูปที่ 4 แสดงส่วนของเครือข่ายที่ประกอบด้วยสวิตช์สามตัว สวิตช์ 1 มีอินเทอร์เฟซเครือข่ายห้าอินเทอร์เฟซ มาดูกันว่าเกิดอะไรขึ้นกับอินเทอร์เฟซ 1 ข้อมูลมาจากอินเทอร์เฟซสามอินเทอร์เฟซ - int 3, int.4 และ int.5 ทั้งหมดจะต้องถูกถ่ายโอนไปยังช่องทางทางกายภาพทั่วไปนั่นคือจะต้องดำเนินการมัลติเพล็กซ์ มัลติเพล็กซ์เป็นวิธีการทำให้ช่องทางทางกายภาพพร้อมใช้งานพร้อมกันสำหรับเซสชันการสื่อสารหลายครั้งระหว่างสมาชิกเครือข่าย
ข้าว. 4. การดำเนินการของมัลติเพล็กซ์และดีมัลติเพล็กซ์ของสตรีมระหว่างการสลับ
มีหลายวิธีในการสตรีมแบบมัลติเพล็กซ์บนช่องทางทางกายภาพเดียวกัน และวิธีที่สำคัญที่สุดคือการแบ่งเวลา ด้วยวิธีนี้ แต่ละเธรดเป็นครั้งคราว (ด้วยระยะเวลาคงที่หรือสุ่ม) จะได้รับช่องทางทางกายภาพและส่งข้อมูลผ่านช่องทางนั้น เป็นเรื่องธรรมดามากเช่นกัน การแบ่งความถี่ช่องสัญญาณเมื่อแต่ละสตรีมส่งข้อมูลในช่วงความถี่ที่จัดสรรให้
เทคโนโลยีมัลติเพล็กซ์ควรอนุญาตให้ผู้รับสตรีมสรุปดังกล่าวดำเนินการย้อนกลับได้ โดยแบ่ง (แยกมัลติเพล็กซ์) ข้อมูลออกเป็นสตรีมส่วนประกอบ บนอินเทอร์เฟซ int.3 สวิตช์จะแยกโฟลว์ออกเป็นโฟลว์ย่อยสามองค์ประกอบ มันจะถ่ายโอนหนึ่งในนั้นไปยังอินเทอร์เฟซ int 1 อีกอันบน int.2 และอันที่สามบน int.5 แต่บนอินเทอร์เฟซ int.2 ไม่จำเป็นต้องทำการมัลติเพล็กซ์หรือดีมัลติเพล็กซ์ - อินเทอร์เฟซนี้ได้รับการจัดสรรให้กับเธรดเดียวสำหรับการใช้งานพิเศษ โดยทั่วไป งานทั้งสองอย่าง—มัลติเพล็กซ์และดีมัลติเพล็กซ์—สามารถทำได้พร้อมกันในแต่ละอินเทอร์เฟซ
กรณีพิเศษของสวิตช์ (รูปที่ 5a) ซึ่งกระแสข้อมูลขาเข้าทั้งหมดถูกสลับไปยังอินเทอร์เฟซเอาต์พุตเดียว โดยที่กระแสเหล่านั้นจะถูกมัลติเพล็กซ์เป็นการไหลรวมเดียวและส่งไปยังช่องทางทางกายภาพเดียว เรียกว่า มัลติเพล็กเซอร์ (มัลติเพล็กเซอร์, mux) - สวิตช์ (รูปที่ 5b) ซึ่งมีอันหนึ่ง อินเตอร์เฟซอินพุตและหยุดไม่กี่วันก็เรียกว่า อุปกรณ์แยกส่งสัญญาณ .
ข้าว. 5.5. มัลติเพล็กเซอร์ (a) และดีมัลติเพล็กเซอร์ (b)
สื่อที่ใช้ร่วมกัน
พารามิเตอร์อื่นที่แสดงลักษณะของการใช้ช่องทางการสื่อสารที่ใช้ร่วมกันคือจำนวนโหนดที่เชื่อมต่อกับช่องทางดังกล่าว ในตัวอย่างข้างต้น มีเพียงสองโหนดที่มีการโต้ตอบเท่านั้นที่เชื่อมต่อกับช่องทางการสื่อสาร หรือแม่นยำยิ่งขึ้นคือสองอินเทอร์เฟซ ในเครือข่ายโทรคมนาคม จะใช้การเชื่อมต่อประเภทอื่นเมื่อมีการเชื่อมต่อหลายอินเทอร์เฟซเข้ากับช่องสัญญาณเดียว การเชื่อมต่ออินเทอร์เฟซที่หลากหลายนี้ทำให้เกิดโทโพโลยี "คอมมอนบัส" ที่กล่าวถึงข้างต้น บางครั้งเรียกว่าการเชื่อมต่อแบบเดซี่เชน ในกรณีเหล่านี้ทั้งหมด เกิดปัญหาในการประสานการใช้ช่องทางระหว่างอินเทอร์เฟซหลาย ๆ อัน ภาพด้านล่างแสดง ตัวเลือกต่างๆการแยกช่องทางการสื่อสารระหว่างอินเทอร์เฟซ
ข้าว. 6. สองช่องทางทางกายภาพทิศทางเดียว
ในกรณีในรูป. 6 สวิตช์ K1 และ K2 เชื่อมต่อกันด้วยช่องสัญญาณทางกายภาพแบบทิศทางเดียวสองช่อง นั่นคือช่องสัญญาณที่สามารถส่งข้อมูลได้ในทิศทางเดียวเท่านั้น ในกรณีนี้คือตัวส่งสัญญาณ อินเทอร์เฟซใช้งานอยู่ และสื่อการส่งผ่านทางกายภาพอยู่ภายใต้การควบคุมทั้งหมด อินเทอร์เฟซแบบพาสซีฟ รับเฉพาะข้อมูลเท่านั้น ไม่มีปัญหาในการแชร์ช่องสัญญาณระหว่างอินเทอร์เฟซที่นี่ อย่างไรก็ตาม โปรดทราบว่างานของสตรีมข้อมูลมัลติเพล็กซ์ในช่องยังคงเหมือนเดิม ในทางปฏิบัติ มีการใช้ช่องทางเดียวสองช่องทางโดยทั่วไป การสื่อสารแบบดูเพล็กซ์ระหว่างสองอุปกรณ์มักจะถือว่าเป็นหนึ่งเดียว ช่องดูเพล็กซ์และอินเทอร์เฟซทั้งสองของอุปกรณ์เดียวกันถือเป็นการส่งและรับส่วนของอินเทอร์เฟซเดียวกัน
ข้าว. 7. ช่องฮาล์ฟดูเพล็กซ์หนึ่งช่อง
ในรูปที่ 7 สวิตช์ K1 และ K2 เชื่อมต่อกันด้วยช่องสัญญาณที่สามารถส่งข้อมูลได้ทั้งสองทิศทาง แต่จะสลับกันเท่านั้น ในกรณีนี้ จำเป็นต้องมีกลไกในการประสานงานการเข้าถึงอินเทอร์เฟซ K1 และ K2 ไปยังช่องสัญญาณดังกล่าว ลักษณะทั่วไปของตัวเลือกนี้คือกรณีที่แสดงในรูปที่ 1 8 เมื่อเชื่อมต่อหลายอินเทอร์เฟซ (มากกว่าสอง) เข้ากับช่องทางการสื่อสาร ก่อตัวเป็นบัสทั่วไป
ข้าว. 8. โครงการรถโดยสารทั่วไป
ช่องทางทางกายภาพที่ใช้ร่วมกันโดยหลายอินเทอร์เฟซเรียกว่า shared1) (แชร์) คำนี้ก็ยังใช้บ่อยเช่นกัน "สื่อที่ใช้ร่วมกัน" การถ่ายโอนข้อมูล ช่องทางการสื่อสารที่ใช้ร่วมกันไม่เพียงแต่ใช้สำหรับการสื่อสารแบบสลับต่อสวิตช์เท่านั้น แต่ยังใช้สำหรับการสื่อสารระหว่างคอมพิวเตอร์กับสวิตช์และคอมพิวเตอร์กับคอมพิวเตอร์ด้วย
มี วิธีต่างๆองค์กรต่างๆ การแบ่งปันไปยังสายการสื่อสารที่ใช้ร่วมกัน ในบางกรณี จะใช้แนวทางแบบรวมศูนย์ เมื่อมีการควบคุมการเข้าถึง อุปกรณ์พิเศษ- ผู้ตัดสินในคนอื่น ๆ - กระจายอำนาจ ภายในคอมพิวเตอร์มีปัญหาในการแยกสายสื่อสารระหว่างกัน โมดูลต่างๆก็มีอยู่เช่นกัน - ตัวอย่างจะสามารถเข้าถึงได้ บัสระบบควบคุมโดยโปรเซสเซอร์หรือตัวตัดสินบัสพิเศษ ในเครือข่าย องค์กรของการเข้าถึงสายการสื่อสารที่ใช้ร่วมกันมีลักษณะเฉพาะของตนเอง เนื่องจากต้องใช้เวลานานกว่ามากในการแพร่กระจายสัญญาณไปตามสายการสื่อสาร ซึ่งอาจทำให้ขั้นตอนการเจรจาการเข้าถึงลิงก์ใช้เวลานานเกินไป และทำให้ประสิทธิภาพของเครือข่ายลดลงอย่างมาก
แม้จะมีปัญหาเหล่านี้ แต่สื่อที่ใช้ร่วมกันก็ถูกใช้บ่อยมากในเครือข่ายท้องถิ่น โดยเฉพาะอย่างยิ่งแนวทางนี้ถูกนำไปใช้ในคลาสสิกที่แพร่หลาย เทคโนโลยีอีเทอร์เน็ต, แหวนโทเค็น,เอฟดีไอ. ใน เครือข่ายระดับโลกสภาพแวดล้อมที่ใช้ร่วมกันระหว่างอินเทอร์เฟซนั้นไม่ได้ใช้จริง สิ่งนี้อธิบายได้จากข้อเท็จจริงที่ว่าความล่าช้าอย่างมากในการแพร่กระจายสัญญาณตามช่องทางการสื่อสารที่ยาวนานนำไปสู่ขั้นตอนการเจรจาที่ยาวเกินไปสำหรับการเข้าถึงสื่อที่ใช้ร่วมกันลดส่วนแบ่งของ การใช้ประโยชน์ช่องทางการสื่อสารในการส่งข้อมูลสมาชิก
อย่างไรก็ตาม ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา มีแนวโน้มที่จะละทิ้งสื่อการรับส่งข้อมูลที่ใช้ร่วมกันในเครือข่ายท้องถิ่น เนื่องจากต้นทุนเครือข่ายที่ลดลงนั้นมาพร้อมกับต้นทุนประสิทธิภาพ เครือข่ายสื่อที่ใช้ร่วมกัน ปริมาณมากโหนดจะทำงานช้ากว่าเครือข่ายที่คล้ายกันซึ่งมีสายสื่อสารแต่ละสายเสมอ เนื่องจากแบนด์วิธของสายสื่อสารแต่ละสายจะไปที่คอมพิวเตอร์เครื่องหนึ่ง และเมื่อใด การแบ่งปัน— แบ่งระหว่างคอมพิวเตอร์ทุกเครื่องบนเครือข่าย บ่อยครั้งที่ต้องยอมรับการสูญเสียประสิทธิภาพนี้เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพทางเศรษฐกิจของเครือข่าย ไม่เพียงแต่ในรูปแบบคลาสสิกเท่านั้น แต่ยังรวมถึงเทคโนโลยีใหม่ที่พัฒนาขึ้นสำหรับเครือข่ายท้องถิ่นด้วย โหมดของสายการสื่อสารที่ใช้ร่วมกันจะยังคงอยู่ ตัวอย่างเช่น นักพัฒนาเทคโนโลยี Gigabit Ethernet ซึ่งนำมาใช้เป็นมาตรฐานใหม่ในปี 1998 ได้รวมโหมดการแบ่งปันสื่อไว้ในข้อกำหนดเฉพาะของพวกเขาพร้อมกับโหมดลิงก์ส่วนบุคคล
ในตัวอย่างสตรีมมัลติเพล็กซ์ที่กล่าวถึงก่อนหน้านี้ทั้งหมด มีเพียงสองอินเทอร์เฟซเท่านั้นที่เชื่อมต่อกับแต่ละสายการสื่อสาร ในกรณีที่สายสื่อสารเป็นช่องทางการสื่อสารแบบดูเพล็กซ์ ดังแสดงในรูป 1 แต่ละอินเทอร์เฟซใช้ช่องทางการสื่อสารในทิศทาง "ไม่อยู่" โดยเฉพาะ เนื่องจากช่องสัญญาณดูเพล็กซ์ประกอบด้วยสื่อการส่งข้อมูลอิสระสองรายการ (ช่องสัญญาณย่อย) และเนื่องจากมีเพียงตัวส่งของอินเทอร์เฟซเท่านั้นที่เป็นอุปกรณ์ที่ใช้งานอยู่ และเครื่องรับจะรอสัญญาณจากเครื่องรับอย่างอดทน จึงไม่มีการโต้แย้งช่องสัญญาณย่อย
โหมดการใช้สื่อการรับส่งข้อมูลนี้เป็นโหมดหลักในเครือข่ายท้องถิ่นและระดับโลกของคอมพิวเตอร์ อย่างไรก็ตาม หากมีการใช้โหมดนี้ในเครือข่ายทั่วโลกมาโดยตลอด จากนั้นในเครือข่ายท้องถิ่นจนถึงกลางทศวรรษที่ 90 จะมีโหมดอื่นที่ใช้สื่อการรับส่งข้อมูลที่ใช้ร่วมกัน
ในส่วนใหญ่ กรณีง่ายๆผลกระทบของการแยกตัวกลางเกิดขึ้นเมื่อเชื่อมต่ออินเทอร์เฟซทั้งสองโดยใช้ช่องทางการสื่อสารแบบฮาล์ฟดูเพล็กซ์นั่นคือช่องทางที่สามารถส่งข้อมูลไปในทิศทางใดก็ได้ แต่สลับกันเท่านั้น (รูปที่ 2) ในกรณีนี้ ตัวรับสัญญาณสองตัวของโหนดเครือข่ายอิสระสองตัวจะเชื่อมต่อกับสื่อการรับส่งข้อมูลเดียวกัน (เช่น สายโคแอกเซียลหรือสื่อวิทยุทั่วไป)
ด้วยการใช้สื่อการส่งข้อมูลนี้ งานใหม่เกิดขึ้นจากการแบ่งปันสื่อระหว่างเครื่องส่งสัญญาณอิสระในลักษณะที่ข้อมูลจากเครื่องส่งสัญญาณเพียงเครื่องเดียวจะถูกส่งผ่านสื่อในเวลาใดก็ตาม กล่าวอีกนัยหนึ่ง มีความจำเป็นต้องมีกลไกในการซิงโครไนซ์การเข้าถึงอินเทอร์เฟซกับสภาพแวดล้อมที่ใช้ร่วมกัน
ลักษณะทั่วไปของสภาพแวดล้อมที่ใช้ร่วมกันเป็นกรณีที่แสดงในรูปที่ 1 3 เมื่อมีการเชื่อมต่ออินเทอร์เฟซมากกว่าสองรายการกับช่องทางการสื่อสาร (ในตัวอย่างที่ให้มา สามรายการ) จะใช้โทโพโลยีบัสทั่วไป
มีหลายวิธีในการแก้ปัญหาในการจัดการการเข้าถึงสายการสื่อสารที่ใช้ร่วมกัน บางส่วนบ่งบอกถึงแนวทางแบบรวมศูนย์เมื่อการเข้าถึงช่องสัญญาณถูกควบคุมโดยอุปกรณ์พิเศษ - ผู้ตัดสิน และอุปกรณ์อื่น ๆ - แบบกระจายอำนาจ หากเราหันไปที่องค์กรของการทำงานของคอมพิวเตอร์ เราจะเห็นว่าการเข้าถึงบัสระบบคอมพิวเตอร์ซึ่งแชร์โดยหน่วยภายในของคอมพิวเตอร์นั้นถูกควบคุมจากส่วนกลาง - โดยโปรเซสเซอร์หรือโดยตัวตัดสินบัสพิเศษ
ในเครือข่าย องค์กรของการเข้าถึงสายการสื่อสารที่ใช้ร่วมกันมีลักษณะเฉพาะของตนเอง เนื่องจากต้องใช้เวลานานกว่ามากในการแพร่กระจายสัญญาณไปตามสายการสื่อสาร ขั้นตอนการเจรจาการเข้าถึงลิงก์อาจใช้เวลานานเกินไปและนำไปสู่การสูญเสียประสิทธิภาพเครือข่ายอย่างมาก ด้วยเหตุนี้จึงไม่ได้ใช้กลไกในการแบ่งปันสภาพแวดล้อมในเครือข่ายทั่วโลก
เมื่อมองแวบแรกอาจดูเหมือนว่ากลไกของการแบ่งสื่อนั้นคล้ายคลึงกับกลไกของสตรีมมัลติเพล็กซ์มาก - ในทั้งสองกรณี สตรีมข้อมูลหลายรายการจะถูกส่งผ่านสายการสื่อสาร อย่างไรก็ตาม มีความแตกต่างพื้นฐานเกี่ยวกับวิธีการควบคุมสายการสื่อสาร (จัดการ) ในการมัลติเพล็กซ์ สายการสื่อสารดูเพล็กซ์ในแต่ละทิศทางจะอยู่ภายใต้ ควบคุมเต็มรูปแบบสวิตช์ตัวเดียวที่ตัดสินใจว่าโฟลว์ใดแชร์ช่องทางการสื่อสารร่วมกัน
สำหรับเครือข่ายท้องถิ่น สื่อที่ใช้ร่วมกันเป็นกลไกหลักในการใช้ช่องทางการสื่อสารมาเป็นเวลานานซึ่งใช้ในเทคโนโลยีเครือข่ายท้องถิ่นทั้งหมด - Ethernet, ArcNet, Token Ring, FDDI ในเวลาเดียวกันเทคโนโลยีเครือข่ายท้องถิ่นใช้วิธีการกระจายอำนาจในการเข้าถึงสภาพแวดล้อมซึ่งไม่จำเป็นต้องมีผู้ตัดสินในเครือข่าย ความนิยมของเทคนิคการแยกสื่อในเครือข่ายท้องถิ่นอธิบายได้ด้วยความเรียบง่ายและความคุ้มค่าของโซลูชันฮาร์ดแวร์ ตัวอย่างเช่น ในการสร้างเครือข่ายอีเทอร์เน็ตบนสายโคแอกเซียล จะไม่มีอย่างอื่น อุปกรณ์เครือข่ายนอกเหนือจากอะแดปเตอร์เครือข่ายคอมพิวเตอร์และสายเคเบิลแล้ว ก็ไม่จำเป็นต้องมี การเพิ่มจำนวนคอมพิวเตอร์ในเครือข่ายท้องถิ่นอีเธอร์เน็ตบนสายโคแอกเซียลก็ค่อนข้างง่ายเช่นกัน - โดยการเชื่อมต่อสายเคเบิลส่วนใหม่เข้ากับสายเคเบิลที่มีอยู่
ทุกวันนี้ในเครือข่ายท้องถิ่นแบบใช้สาย วิธีการแยกตัวกลางได้หยุดใช้ไปแล้ว เหตุผลหลักในการละทิ้งสภาพแวดล้อมที่ใช้ร่วมกันคือประสิทธิภาพที่ต่ำและคาดการณ์ได้ไม่ดี รวมถึงความสามารถในการปรับขนาดที่ไม่ดี ประสิทธิภาพต่ำนี่คือคำอธิบายโดยข้อเท็จจริงที่ว่าแบนด์วิธของช่องสัญญาณการสื่อสารถูกแบ่งระหว่างคอมพิวเตอร์ทุกเครื่องบนเครือข่าย ตัวอย่างเช่น หากเครือข่ายท้องถิ่นอีเทอร์เน็ตประกอบด้วยคอมพิวเตอร์ 100 เครื่อง และเชื่อมต่อกันโดยใช้สายโคแอกเชียลและอะแดปเตอร์เครือข่ายที่ทำงานที่ความเร็ว 10 Mbps โดยเฉลี่ยแล้วจะมีแบนด์วิดท์โดยเฉลี่ยเพียง 0.1 Mbps ต่อคอมพิวเตอร์ เป็นการยากที่จะประมาณส่วนแบ่งแบนด์วิดท์ที่เป็นของคอมพิวเตอร์ใดๆ บนเครือข่ายได้อย่างแม่นยำมากขึ้น เนื่องจากค่านี้ขึ้นอยู่กับปัจจัยสุ่มต่างๆ เช่น กิจกรรมของคอมพิวเตอร์เครื่องอื่นๆ เมื่อถึงจุดนี้ผู้อ่านอาจเข้าใจถึงสาเหตุของความสามารถในการปรับขนาดที่ไม่ดีของเครือข่ายดังกล่าว - ยิ่งเราเพิ่มคอมพิวเตอร์มากเท่าไร ส่วนแบ่งแบนด์วิดท์ก็จะน้อยลงไปยังคอมพิวเตอร์แต่ละเครื่องบนเครือข่ายเท่านั้น
ข้อเสียที่อธิบายไว้เป็นผลมาจากหลักการแยกสิ่งแวดล้อมดังนั้นจึงเป็นไปไม่ได้เลยที่จะเอาชนะสิ่งเหล่านี้ได้อย่างสมบูรณ์ การเกิดขึ้นของสวิตช์เครือข่ายท้องถิ่นที่ราคาไม่แพงในช่วงต้นทศวรรษที่ 90 ทำให้เกิดการปฏิวัติอย่างแท้จริงในด้านนี้ และสวิตช์ค่อยๆ เข้ามาแทนที่สภาพแวดล้อมที่ใช้ร่วมกันโดยสิ้นเชิง
ปัจจุบันกลไกการแยกสื่อใช้เฉพาะในเครือข่ายท้องถิ่นไร้สายเท่านั้น โดยที่สื่อกลาง - อากาศวิทยุ - เชื่อมต่อโหนดปลายทั้งหมดที่อยู่ในโซนการแพร่กระจายสัญญาณโดยธรรมชาติ
ตัวแทนทั่วไปและทั่วไปที่สุดของสื่อการส่งข้อมูลเทียมคือสายเคเบิล เมื่อสร้างเครือข่ายการรับส่งข้อมูล ทางเลือกจะทำจากสายเคเบิลประเภทหลักต่อไปนี้: ไฟเบอร์ออปติก (ไฟเบอร์), โคแอกเชียล (โคแอกเซียล) และคู่บิด (คู่บิด) ในกรณีนี้ ทั้งสายโคแอกเชียล (สายโคแอกเชียล) และสายคู่ตีเกลียวใช้ตัวนำโลหะในการส่งสัญญาณ และสายไฟเบอร์ออปติกใช้ตัวนำแสงที่ทำจากแก้วหรือพลาสติก
ช่องทางทางกายภาพที่ใช้ร่วมกันโดยหลายอินเทอร์เฟซเรียกว่าช่องทางที่ใช้ร่วมกัน คำว่าสื่อที่ใช้ร่วมกันมักใช้
คำถามที่ 22.
การจำแนกวิธีการเข้าถึงสื่อการรับส่งข้อมูลที่ใช้ร่วมกัน
1. วิธีการเข้าถึงแบบสุ่ม (Ethernet)
2. กำหนด (โทเค็นบัส, โทเค็นริง)
สุ่ม: เข้าถึงสื่อได้ตลอดเวลาโดยไม่คำนึงถึงสมาชิกเครือข่ายรายอื่น
กำหนด: การเข้าถึงสภาพแวดล้อมจะดำเนินการอย่างเคร่งครัดเท่านั้น บางช่วงเวลาเวลาขึ้นอยู่กับการอนุญาต
ข้อเสียเปรียบหลักของวิธีการเข้าถึงแบบสุ่มคือการเกิดการชนกัน
ข้อได้เปรียบหลักของวิธีการกำหนดคือเวลาในการส่งข้อมูลไม่ขึ้นอยู่กับโหลด
คำถามที่ 23.
วิธีการเข้าถึง CSMA/CD แบบสุ่ม อัลกอริทึมของประสิทธิภาพการทำงาน
เครือข่ายอีเทอร์เน็ตใช้วิธีการเข้าถึงระดับกลางที่เรียกว่า Carrier-sense-multiply-access with Collision Detection (CSMA/CD)
วิธีการนี้ใช้เฉพาะในเครือข่ายที่มีบัสทั่วไปแบบลอจิคัล (ซึ่งรวมถึงเครือข่ายวิทยุที่ทำให้เกิดวิธีนี้) คอมพิวเตอร์ทุกเครื่องบนเครือข่ายดังกล่าวสามารถเข้าถึงบัสทั่วไปได้โดยตรง ดังนั้นจึงสามารถใช้เพื่อถ่ายโอนข้อมูลระหว่างโหนดเครือข่ายสองโหนดได้ ในเวลาเดียวกันคอมพิวเตอร์ทุกเครื่องในเครือข่ายมีโอกาสที่จะได้รับข้อมูลที่คอมพิวเตอร์เครื่องใดเครื่องหนึ่งเริ่มส่งไปยังบัสทั่วไปทันที (โดยคำนึงถึงความล่าช้าในการแพร่กระจายสัญญาณผ่านสื่อทางกายภาพ) (รูปที่ 3.3) ความเรียบง่ายของรูปแบบการเชื่อมต่อเป็นปัจจัยหนึ่งที่กำหนดความสำเร็จของมาตรฐานอีเธอร์เน็ต พวกเขาบอกว่าสายเคเบิลที่เชื่อมต่อทุกสถานีทำงานในโหมด Multiply Access (MA)
ข้าว. 3.3.วิธีการเข้าถึงแบบสุ่ม CSMA/CD
ขั้นตอนของการเข้าถึงสิ่งแวดล้อม
ข้อมูลทั้งหมดที่ส่งผ่านเครือข่ายจะถูกวางไว้ในเฟรมของโครงสร้างบางอย่างและระบุที่อยู่เฉพาะของสถานีปลายทาง
เพื่อให้สามารถส่งเฟรมได้ สถานีจะต้องแน่ใจว่าสื่อที่ใช้ร่วมกันมีความชัดเจน สิ่งนี้สามารถทำได้โดยการฟังฮาร์โมนิคพื้นฐานของสัญญาณ ซึ่งเรียกอีกอย่างว่า ความรู้สึกของพาหะ (CS) สัญญาณของสื่อว่างคือการไม่มีความถี่พาหะ ซึ่งด้วยวิธีการเข้ารหัสของแมนเชสเตอร์คือ 5-10 MHz ขึ้นอยู่กับลำดับของตัวกลางและศูนย์ที่ส่งในขณะนี้
หากสื่อว่าง โหนดก็มีสิทธิ์เริ่มส่งเฟรมได้ เฟรมนี้แสดงในรูปที่. 3.3 ก่อน ปม 1 พบว่าตัวกลางนั้นชัดเจนและเริ่มส่งสัญญาณเฟรมของเขา ใน เครือข่ายคลาสสิกอีเธอร์เน็ตบนสัญญาณเครื่องส่งสัญญาณโหนดสายเคเบิลโคแอกเซียล 1 มีการกระจายไปทั้งสองทิศทางเพื่อให้โหนดเครือข่ายทั้งหมดได้รับ กรอบข้อมูลจะมาพร้อมกับเสมอ คำนำซึ่งประกอบด้วย 7 ไบต์ประกอบด้วยค่า 10101010 และไบต์ที่ 8 เท่ากับ 10101011 จำเป็นต้องมีคำนำเพื่อให้ผู้รับเข้าสู่การซิงโครไนซ์แบบบิตต่อไบต์กับตัวส่งสัญญาณ
สถานีทั้งหมดที่เชื่อมต่อกับสายเคเบิลสามารถรับรู้ว่าเฟรมถูกส่งไปแล้ว และสถานีที่รับรู้ที่อยู่ของตัวเองในส่วนหัวของเฟรมจะเขียนเนื้อหาลงในบัฟเฟอร์ภายใน ประมวลผลข้อมูลที่ได้รับ ส่งต่อไปยังสแต็ก จากนั้นจึงส่ง กรอบพร้อมสายเคเบิล - คำตอบ ที่อยู่ของสถานีต้นทางจะอยู่ในเฟรมเดิม ดังนั้นสถานีปลายทางจึงรู้ว่าจะส่งการตอบกลับไปยังใคร
ปม 2 ระหว่างการส่งเฟรมโดยโหนด 1 พยายามเริ่มส่งเฟรมด้วย แต่พบว่าสื่อไม่ว่าง - มีความถี่พาหะอยู่ - ดังนั้นโหนด 2 ถูกบังคับให้รอจนกระทั่งโหนด 1 จะไม่หยุดส่งเฟรม
หลังจากสิ้นสุดการส่งเฟรม โหนดเครือข่ายทั้งหมดจะต้องทนต่อการหยุดชั่วคราวทางเทคโนโลยี (Inter Packet Gap) ที่ 9.6 μs การหยุดชั่วคราวนี้หรือที่เรียกว่าช่วงเวลาระหว่างเฟรม จำเป็นเพื่อทำให้อะแดปเตอร์เครือข่ายกลับสู่สถานะดั้งเดิม รวมทั้งเพื่อป้องกันไม่ให้สถานีหนึ่งเข้าควบคุมสภาพแวดล้อมโดยเฉพาะ หลังจากสิ้นสุดการหยุดชั่วคราวทางเทคโนโลยี โหนดมีสิทธิ์ที่จะเริ่มส่งสัญญาณเฟรมของตน เนื่องจากตัวกลางนั้นว่าง เนื่องจากความล่าช้าในการแพร่กระจายสัญญาณไปตามสายเคเบิล ไม่ใช่ทุกโหนดที่จะบันทึกข้อเท็จจริงที่ว่าโหนดนั้นได้เสร็จสิ้นการส่งเฟรมพร้อมกันอย่างเคร่งครัด 1.
ในตัวอย่างที่กำหนด โหนด 2 รอจุดสิ้นสุดของการส่งเฟรมโดยโหนด 1, หยุดชั่วคราวที่ 9.6 μs และเริ่มส่งสัญญาณเฟรม
เกิดการชนกัน
ด้วยวิธีการที่อธิบายไว้ อาจเป็นไปได้ที่ทั้งสองสถานีพยายามส่งเฟรมข้อมูลผ่านสื่อทั่วไปพร้อมกัน กลไกการฟังสื่อและการหยุดชั่วคราวระหว่างเฟรมไม่รับประกันว่าจะเกิดขึ้นในสถานการณ์ที่สถานีตั้งแต่สองสถานีขึ้นไปตัดสินพร้อมกันว่าสื่อนั้นชัดเจนและเริ่มส่งสัญญาณเฟรมของตน พวกเขาพูดว่าเกิดอะไรขึ้น การชนกัน,เนื่องจากเนื้อหาของเฟรมทั้งสองชนกันบนสายเคเบิลทั่วไปและข้อมูลถูกบิดเบือน วิธีการเข้ารหัสที่ใช้ในอีเทอร์เน็ตจึงไม่อนุญาตให้สัญญาณของแต่ละสเตชั่นแยกออกจากสัญญาณทั่วไป
บันทึกโปรดทราบว่าข้อเท็จจริงนี้สะท้อนให้เห็นในส่วนประกอบ "ฐาน(แบนด์)" ที่มีอยู่ในชื่อของโปรโตคอลทางกายภาพทั้งหมดของเทคโนโลยีอีเธอร์เน็ต (เช่น 10Base-2,10Base-T เป็นต้น) เครือข่ายเบสแบนด์ หมายถึง เครือข่ายเบสแบนด์ที่ข้อความถูกส่งแบบดิจิทัลผ่านช่องทางเดียว โดยไม่มีการแบ่งความถี่
การชนกันเป็นสถานการณ์ปกติในเครือข่ายอีเธอร์เน็ต ในตัวอย่างที่แสดงในรูปที่. ในเวอร์ชัน 3.4 การชนกันนั้นเกิดจากการส่งข้อมูลพร้อมกันโดยโหนด 3 และ U เพื่อให้การชนกันเกิดขึ้น ไม่จำเป็นที่หลายสถานีจะเริ่มการส่งข้อมูลพร้อมกันอย่างแน่นอน มีแนวโน้มว่าจะเกิดการชนกันมากขึ้นเนื่องจากการที่โหนดหนึ่งเริ่มส่งสัญญาณเร็วกว่าอีกโหนดหนึ่ง แต่สัญญาณของโหนดแรกไม่มีเวลาที่จะไปถึงโหนดที่สองตามเวลาที่โหนดที่สองตัดสินใจเริ่มส่งสัญญาณ กรอบ นั่นคือการชนกันเป็นผลมาจากลักษณะการกระจายตัวของเครือข่าย
เพื่อรับมือกับการชนกันอย่างถูกต้อง ทุกสถานีจะตรวจสอบสัญญาณที่ปรากฏบนสายเคเบิลพร้อมกัน หากสัญญาณที่ส่งและสัญญาณที่สังเกตแตกต่างกัน แสดงว่า การตรวจจับการชน (CD)เพื่อเพิ่มโอกาสในการตรวจจับการชนกันตั้งแต่เนิ่นๆ โดยทุกสถานีบนเครือข่าย สถานีที่ตรวจพบการชนจะขัดจังหวะการส่งเฟรมของมัน (ในสถานที่ที่กำหนดเอง อาจไม่ได้อยู่บนขอบเขตไบต์) และเพิ่มความแข็งแกร่งให้กับสถานการณ์การชนกันโดยการส่ง ลำดับพิเศษ 32 บิตไปยังเครือข่ายที่เรียกว่า ลำดับแยม
ข้าว. 3.4.แผนภาพแสดงการเกิดขึ้นและการแพร่กระจายของการชนกัน
หลังจากนี้ สถานีส่งสัญญาณที่ตรวจพบการชนกันจะต้องหยุดส่งสัญญาณและหยุดชั่วคราวชั่วคราว ช่วงเวลาสุ่มเวลา. จากนั้นจะสามารถพยายามจับตัวกลางอีกครั้งและส่งเฟรมได้ การหยุดชั่วคราวแบบสุ่มถูกเลือกโดยใช้อัลกอริทึมต่อไปนี้:
หยุดชั่วคราว = L * (ช่วงหน่วงเวลา)
โดยที่ช่วงการหน่วงเวลาเท่ากับช่วง 512 บิต (ในเทคโนโลยีอีเธอร์เน็ต เป็นเรื่องปกติที่จะวัดช่วงเวลาทั้งหมดในช่วงบิต โดยช่วงบิตจะแสดงเป็น bt และสอดคล้องกับเวลาระหว่างการปรากฏตัวของบิตข้อมูลสองบิตที่ต่อเนื่องกันบนสายเคเบิล สำหรับความเร็ว 10 Mbit/s ช่วงเวลาบิตคือ 0.1 μs หรือ 100 ns)
L คือจำนวนเต็มที่เลือกโดยมีความน่าจะเป็นเท่ากันจากช่วง โดยที่ N คือหมายเลขลองส่งอีกครั้ง ของเฟรมนี้: 1,2,..., 10.
หลังจากพยายามครั้งที่ 10 ช่วงเวลาที่เลือกการหยุดชั่วคราวจะไม่เพิ่มขึ้น ดังนั้นการหยุดชั่วคราวแบบสุ่มสามารถรับค่าได้ตั้งแต่ 0 ถึง 52.4 ms
หากการพยายามส่งเฟรมติดต่อกัน 16 ครั้งทำให้เกิดการชนกัน เครื่องส่งจะต้องหยุดการพยายามและละทิ้งเฟรมนั้น
จากคำอธิบายของวิธีการเข้าถึงเป็นที่ชัดเจนว่ามีความน่าจะเป็นโดยธรรมชาติ และความน่าจะเป็นในการได้รับสื่อทั่วไปในการกำจัดนั้นขึ้นอยู่กับโหลดของเครือข่ายนั่นคือความเข้มข้นของความจำเป็นในการส่งสัญญาณเฟรมในสถานี เมื่อวิธีนี้ได้รับการพัฒนาในช่วงปลายทศวรรษที่ 70 สันนิษฐานว่าอัตราการถ่ายโอนข้อมูลที่ 10 Mbit/s นั้นสูงมากเมื่อเทียบกับความต้องการของคอมพิวเตอร์ในการแลกเปลี่ยนข้อมูลร่วมกัน ดังนั้นโหลดของเครือข่ายจึงเบาอยู่เสมอ สมมติฐานนี้บางครั้งยังคงเป็นจริงมาจนถึงทุกวันนี้ แต่มีแอปพลิเคชั่นมัลติมีเดียแบบเรียลไทม์ที่ทำให้เซ็กเมนต์อีเธอร์เน็ตมีภาระมาก ในกรณีนี้การชนกันเกิดขึ้นบ่อยกว่ามาก เมื่อความรุนแรงของการชนกันมีนัยสำคัญ ปริมาณงานที่เป็นประโยชน์ของเครือข่ายอีเทอร์เน็ตจะลดลงอย่างรวดเร็ว เนื่องจากเครือข่ายเกือบจะยุ่งตลอดเวลาโดยพยายามส่งเฟรมซ้ำๆ เพื่อลดความรุนแรงของการชนกัน คุณต้องลดการรับส่งข้อมูล เช่น ลดจำนวนโหนดในกลุ่มหรือเปลี่ยนแอปพลิเคชัน หรือเพิ่มความเร็วของโปรโตคอล เช่น สลับไปที่ อีเธอร์เน็ตที่รวดเร็ว.
ควรสังเกตว่าวิธีการเข้าถึง CSMA/CD ไม่ได้รับประกันเลยว่าสถานีจะสามารถเข้าถึงสื่อได้ แน่นอนว่า เมื่อโหลดเครือข่ายน้อย ความน่าจะเป็นของเหตุการณ์ดังกล่าวจะมีน้อย แต่เมื่อปัจจัยการใช้งานเครือข่ายเข้าใกล้ 1 เหตุการณ์ดังกล่าวก็มีแนวโน้มเป็นไปได้มาก ข้อเสียเปรียบของวิธีการเข้าถึงแบบสุ่มนี้คือราคาที่ต้องจ่ายสำหรับความเรียบง่ายสุดขีด ซึ่งทำให้อีเธอร์เน็ตเป็นเทคโนโลยีที่มีราคาถูกที่สุด วิธีการเข้าถึงอื่น ๆ - การเข้าถึงโทเค็นของเครือข่าย Token Ring และ FDDI วิธีลำดับความสำคัญตามต้องการของเครือข่าย 100VG-AnyLAN - ปราศจากข้อเสียเปรียบนี้
และ คำตอบ อคาเดมี-21. อีเธอร์เน็ต, ฟาสต์อีเธอร์เน็ต, กิกะบิตอีเธอร์เน็ต
คำตอบ. Ethernet, Fast Ethernet, Gigabit Ethernet - เทคโนโลยีของเครือข่ายท้องถิ่นพร้อมสื่อกลางที่ใช้ร่วมกัน
อัตราการถ่ายโอนข้อมูลแตกต่างกัน (10 Mbit/s, 100 Mbit/s, 1000 Mbit/s), เส้นผ่านศูนย์กลางสูงสุด (2500 ม., 200 ม., 200 ม.) พารามิเตอร์อื่น ๆ แต่หลักการทำงานจะเหมือนกัน:
· โหนดเครือข่ายเชื่อมต่อกันด้วยสื่อกลางในการส่งข้อมูลเดียว
· โหนดสามารถเริ่มการส่งข้อมูลได้หากไม่มีโหนดอื่นกำลังส่งข้อมูลผ่านเครือข่าย · หลังจากการส่งแพ็กเก็ต
(ความยาวตั้งแต่ 64 ถึง 1518 ไบต์) โหนดหยุดชั่วคราวก่อนส่งสัญญาณถัดไป (เพื่อให้โหนดอื่นทำงานได้)
· การส่งแพ็กเก็ตจะหยุดลงหากตรวจพบการชนกัน
มาตรฐาน Gigabit Ethernet ได้เพิ่มความยาว แพ็คเกจขั้นต่ำจาก 64 ถึง 512 ไบต์และนอกจากนี้ยังอนุญาตให้ส่งหลายแพ็กเก็ตติดต่อกันโดยไม่ต้องหยุดชั่วคราว ( ขนาดโดยรวม- ไม่เกิน 8192 ไบต์)
คำตอบ. เทคโนโลยีสำหรับการสร้างเครือข่ายอีเทอร์เน็ต 10G (10,000 Mbit/s) โดยพื้นฐานแล้วจะแตกต่างจากเทคโนโลยีอีเทอร์เน็ตอื่นๆ เวิร์กสเตชันบนเครือข่ายดังกล่าวไม่ได้ใช้สภาพแวดล้อมร่วมกัน เครือข่ายอีเธอร์เน็ต 10G เป็นเครือข่ายแบบเปลี่ยนแพ็กเก็ต
3. สภาพแวดล้อมที่ใช้ร่วมกัน
คำตอบ. สื่อที่ใช้ร่วมกันเป็นวิธีการจัดการการดำเนินงานเครือข่ายโดยที่ข้อความจากเวิร์กสเตชันหนึ่งไปถึงผู้อื่นทั้งหมดโดยใช้ช่องทางการสื่อสารทั่วไปช่องเดียว สายเคเบิลถูกใช้เป็นช่องทางการสื่อสารแบบดั้งเดิม: โคแอกเชียล, สายคู่ตีเกลียว, ไฟเบอร์ออปติก แต่สามารถใช้การสื่อสารแบบอินฟราเรดหรือวิทยุ (รวมทั้งผ่านดาวเทียม) ได้
ตัวอย่างของการสื่อสารผ่านสภาพแวดล้อมที่ใช้ร่วมกันคือการสนทนาธรรมดาในกลุ่มคนที่สุภาพ (อุปมาโดย S.A. Abramov) บุคคลเริ่มพูดเฉพาะเมื่อคนอื่นเงียบเท่านั้น ทุกคนได้ยินคำตอบของแต่ละคน ไม่มีใครขัดจังหวะผู้พูดหรือเจาะลึกความหมายของข้อความของผู้อื่น
ไม่มีใครพูดนานเกินไป (ไม่ผูกขาดสิทธิในการพูดคุย) เนื่องจากความเข้าใจผิด หากคู่สนทนาหลายคนเริ่มพูด (การปะทะกัน) ทุกคนก็เงียบลงและพยายามซ้ำอีกครั้งหลังจากผ่านไประยะหนึ่ง (สุ่ม)
4. เทอร์มิเนเตอร์
คำตอบ. เทอร์มิเนเตอร์คือปลั๊กอิเล็กทรอนิกส์ที่ปลายส่วนของสายเคเบิลในสภาพแวดล้อมที่ใช้ร่วมกัน จุดประสงค์ของเทอร์มิเนเตอร์คือการดูดซับสัญญาณที่แพร่กระจายไปตามสายเคเบิล
คำตอบ. ในศัพท์เฉพาะของอีเธอร์เน็ต เฟรมคือแพ็กเก็ตที่ใช้แบ่งข้อความที่ส่ง จำเป็นต้องแบ่งข้อความออกเป็นส่วนๆ เพื่อป้องกันไม่ให้เวิร์กสเตชันเครื่องหนึ่งผูกขาดสภาพแวดล้อมที่ใช้ร่วมกัน เฟรม นอกเหนือจากส่วนของข้อมูลแล้ว ยังมีที่อยู่ MAC ของผู้ส่งและผู้รับเช็คซัม
(เพื่อตรวจสอบความปลอดภัยของพัสดุ ณ จุดรับ) และข้อมูลบริการอื่นๆ ในมาตรฐาน Ethernet และ Fast Ethernet ความยาวเฟรมสามารถอยู่ในช่วงตั้งแต่ 64 ถึง 1518 ไบต์ ในมาตรฐาน Gigabit Ethernetขนาดขั้นต่ำ
เฟรมเพิ่มขึ้นเป็น 512 ไบต์และนอกจากนี้ยังอนุญาตให้ส่งหลายเฟรมติดต่อกันโดยไม่หยุดชั่วคราว (ขนาดรวม - ไม่เกิน 8192 ไบต์)
6. ที่อยู่ MAC คำตอบ. ที่อยู่ MAC (ม เอเดียก เข้าถึงคควบคุม
ที่อยู่ MAC ที่ไม่ซ้ำกันจะถูก "เดินสาย" เข้ากับอะแดปเตอร์เครือข่ายในระหว่างการผลิต ไม่สามารถเหมือนกับที่อยู่ MAC อื่น ๆ ในโลกและไม่สามารถเปลี่ยนแปลงได้ในขณะที่ใช้งานอุปกรณ์
ฉันสถาบัน ของ อีเลขา และ อีอิเล็กทรอนิกส์ อีวิศวกร- สถาบันวิศวกรไฟฟ้าและอิเล็กทรอนิกส์)
7. การชนกัน
คำตอบ. การชนกันคือการทับซ้อนกันของสัญญาณจากสถานีส่งสัญญาณสองแห่ง (หรือมากกว่า) ในสื่อกลางการส่งสัญญาณที่ใช้ร่วมกัน
8. การชนกันในช่วงต้น
คำตอบ. การชนกันในช่วงแรกคือการที่สถานีส่งสัญญาณสามารถรับรู้ได้ก่อนที่จะสิ้นสุดการส่งแพ็กเก็ต
9. การชนกันล่าช้า
คำตอบ. การชนกันจะถือว่าล่าช้าหากเกิดขึ้นหลังจากแพ็กเก็ตที่ทำให้เกิดการชนกันเสร็จสิ้นการส่งข้อมูล
10. เส้นผ่านศูนย์กลางของเครือข่าย
คำตอบ. เส้นผ่านศูนย์กลางเครือข่ายคือระยะห่างสูงสุดระหว่างสองโหนดในเครือข่าย คำนวณโดยความยาวรวมของช่องทางการสื่อสารที่เชื่อมต่อกับสถานี
ระยะห่างระหว่างคอมพิวเตอร์ไม่ตรงกับความยาวของช่องทางการสื่อสารเสมอไป สามารถวางคอมพิวเตอร์สองเครื่องได้ ด้านที่แตกต่างกันผนังด้านหนึ่ง ระยะห่างทางกายภาพระหว่างทั้งสองนั้นน้อยกว่าหนึ่งเมตร และสามารถวัดความยาวของสายเคเบิลเชื่อมต่อได้เป็นสิบเมตร หากไม่สามารถเจาะผนังได้ด้วยเหตุผลบางประการ (เช่น ทรัพย์สินของพิพิธภัณฑ์)
11. รีพีทเตอร์
คำตอบ. รีพีเตอร์เป็นอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ธรรมดาๆ (ไม่มีซอฟต์แวร์ใดๆ) ที่จะขยายสัญญาณเมื่อมีการส่งจากส่วนของสายเคเบิลหนึ่งไปยังอีกส่วนหนึ่ง
บน ข้าว.รูปที่ 3.21 แสดงเครือข่ายที่สายเคเบิลประกอบด้วยสามส่วนที่เชื่อมต่อกันด้วยรีพีทเตอร์สองตัว:
ข้าว. 3.21. เครือข่ายทวนสัญญาณ
12. โคแอกเซียลหนา
คำตอบ. สายโคแอกเชียล 0.5 นิ้ว ( ข้าว. 3.22).
ข้าว. 3.22. สายโคแอกเซียล
สายโคแอกเซียลถูกสร้างขึ้นในลักษณะเดียวกับสายเคเบิลโทรทัศน์: ตรงกลางมีแกนทองแดง (หรือหลายแกน) จากนั้นเป็นฉนวน จากนั้นจึงถักเปียโลหะ และสุดท้ายก็เป็นชั้นฉนวนด้านนอก
13. โคแอกเชียลแบบบาง
คำตอบ. สายโคแอกเซียล 0.25 นิ้ว
14. คู่บิด
คำตอบ. คู่บิดเกลียว - ตัวนำหุ้มฉนวน (ทองแดง) สองตัวบิดสัมพันธ์กันด้วยระยะพิทช์คงที่ ( ข้าว. 3.23).
ข้าว. 3.23. สายคู่บิดเกลียว
โดยทั่วไปแล้ว สายคู่บิดเกลียวจะเข้าใจว่าเป็นสายเคเบิลที่มีสายเคเบิลหลายเส้นอยู่ในปลอกฉนวนทั่วไป คู่บิด(2 หรือ 4)
15. ใยแก้วนำแสง
คำตอบ. พื้นฐานของสายเคเบิลใยแก้วนำแสงคือด้ายที่ทำจากแก้วหรือพลาสติกซึ่งส่งลำแสงผ่าน ( ข้าว. 3.24)
แกนใยแก้วนำแสงล้อมรอบด้วยเปลือกกระจกทึบแสง ด้วยเหตุนี้ แสงที่แพร่กระจายภายในเส้นใยจึงเกิดการสะท้อนภายในทั้งหมดจากการหุ้ม และไม่หลุดออกจากเส้นใยแม้ว่าจะทำให้โค้งงอก็ตาม ข้าว. 3.24.
สายเคเบิลใยแก้วนำแสง
16. 10Base-5, 10Base-2, 10Base-T, 10Base-F
คำตอบ. สิ่งเหล่านี้คือมาตรฐานอีเธอร์เน็ตที่แปรผันตามคุณสมบัติของสื่อการส่งผ่านทางกายภาพ
· 10Base-5 - สายโคแอกเชียลที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 0.5 นิ้ว เรียกว่า "หนา"
· 10Base-2 - สายโคแอกเซียลที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 0.25 นิ้วเรียกว่า "บาง"
· 10Base-T - คู่บิดเกลียวที่ไม่มีฉนวนหุ้ม (สายเคเบิลสองคู่)
· 10Base-F - สายเคเบิลใยแก้วนำแสง
หมายเลข 10 ในสัญลักษณ์ที่ระบุระบุอัตราบิตของการส่งข้อมูลในมาตรฐานเหล่านี้ - 10 Mbit/s ด้านล่างคือตารางเปรียบเทียบ
มาตรฐานเหล่านี้
17. 100Base-TX, 100Base-T4, 100Base-FX
คำตอบ. มาตรฐาน Fast Ethernet เหล่านี้เป็นตัวแปรต่างๆ โดยขึ้นอยู่กับคุณสมบัติของสื่อการรับส่งข้อมูลทางกายภาพ (สายโคแอกเซียลไม่รวมอยู่ในรายการสื่อการรับส่งข้อมูลที่ได้รับอนุญาต):
· 100Base-TX - คู่บิดเกลียวที่ไม่มีฉนวนหุ้มหรือหุ้มฉนวน (สายเคเบิลสองคู่)
· 100Base-T4 - คู่ตีเกลียวไม่มีฉนวนหุ้ม (สี่คู่ในสายเคเบิล)
· 100Base-FX - สายเคเบิลไฟเบอร์ออปติก (มีเส้นใยสองเส้น)
หมายเลข 100 ในสัญลักษณ์ที่ระบุระบุอัตราบิตของการส่งข้อมูลในมาตรฐานเหล่านี้ - 100 Mbit/s
18. เครื่องรับส่งสัญญาณ
คำตอบ. ตัวรับส่งสัญญาณเป็นอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่เชื่อมต่อโดยใช้วิธีการเจาะกับสายโคแอกเซียลหนา และใช้สายคู่บิด (สูงถึง ข้าว. 3.25).
50 ม.) - พร้อมอะแดปเตอร์เครือข่าย สายโคแอกเชียลขนาด 0.5 นิ้วมีความหนามากจนยากต่อการเชื่อมต่อโดยตรงกับอะแดปเตอร์เครือข่ายของคอมพิวเตอร์ (
ข้าว. 3.25. เครือข่ายโคแอกเซียลหนาพร้อมตัวรับส่งสัญญาณ ข้าว. 3.26).
ตัวรับส่งสัญญาณไม่ได้เป็นเพียงตัวเชื่อมต่อแบบกลไก (เช่น ตัวเชื่อมต่อแบบ T สำหรับ coax แบบบาง) อันที่จริงแล้ว ตัวรับส่งสัญญาณเป็นส่วนหนึ่งของอะแดปเตอร์เครือข่ายที่วางอยู่บนสายเคเบิลโดยตรง (
ข้าว. 3.26. ตัวรับส่งสัญญาณ - ส่วนหนึ่งของอะแดปเตอร์เครือข่ายที่อยู่บนสายเคเบิล
19. ขั้วต่อ T คำตอบ. ขั้วต่อนี้ใช้สำหรับเชื่อมต่อโคแอกเชียลแบบบางเข้ากับการ์ดเครือข่าย ข้าว. 3.27).
คอมพิวเตอร์ (
ข้าว. 3.27. เครือข่ายโคแอกเชียลแบบบางพร้อมขั้วต่อรูปตัว T
20. ฮับ (รีพีทเตอร์หลายพอร์ต, ฮับ) คำตอบ. ดุม (ดุมตามตัวอักษร - ดุมล้อ) -อุปกรณ์เครือข่าย
การรวมโหนดเครือข่ายอีเธอร์เน็ตหลายโหนดเข้าเป็นส่วนร่วมของสื่อที่ใช้ร่วมกันเพียงอันเดียวสายเคเบิลเครือข่าย ข้าว.เชื่อมต่อกับฮับ ( 3.28) การใช้งานพอร์ต
(ขั้วต่อ):
อุปกรณ์เชื่อมต่อกับฮับโดยใช้สายคู่บิด สายโคแอกเซียลหรือใยแก้วนำแสง พอร์ตฮับต้องติดตั้งขั้วต่อที่เหมาะสม
บน ข้าว.รูปที่ 3.29 แสดงเครือข่ายที่มีฮับซึ่งมีสี่พอร์ต อะแดปเตอร์เครือข่ายเวิร์กสเตชันเชื่อมต่อกับแต่ละพอร์ต
ข้าว. 3.29. เครือข่ายแบบสตาร์ที่มีฮับอยู่ตรงกลาง
ฮับไม่มีซอฟต์แวร์ใดๆ (รวมถึงการกำหนดเส้นทางแพ็กเก็ต) เพียงเชื่อมต่อพอร์ตและขยายสัญญาณ โดยส่งสัญญาณจากพอร์ตหนึ่งไปยังพอร์ตอื่นทั้งหมด
21. กฎข้อ 5-4-3
คำตอบ. กฎ 5–4–3 เป็นกฎสำหรับการสร้างเครือข่ายอีเธอร์เน็ตบนสายโคแอกเชียล: ห้าส่วน, สี่รีพีทเตอร์, สามส่วนที่โหลด
นั่นคืออนุญาตให้ใช้ตัวทวนสัญญาณได้ไม่เกิน 4 ตัวในเครือข่ายและดังนั้นจึงไม่เกิน 5 ส่วนสายเคเบิล ยิ่งไปกว่านั้น สามารถโหลดได้เพียง 3 ใน 5 เซ็กเมนต์เท่านั้น (ด้วยเวิร์กสเตชันที่เชื่อมต่อ) ระหว่างส่วนที่โหลดจะต้องมีการยกเลิกการโหลด ข้าว. 3.30.
การกำหนดค่าเครือข่ายสูงสุดจะแสดงใน
ข้าว. 3.30. การกำหนดค่าเครือข่ายสูงสุดด้วยรีพีทเตอร์
22. กฎ 4 ฮับ คำตอบ. กฎ 4 ฮับเป็นกฎสำหรับการสร้างเครือข่าย (หรือซับเน็ต) ด้วยโดเมนการชนกัน:ปริมาณสูงสุด ข้าว.ไม่ควรเกินสี่ฮับระหว่างสองสถานีใดๆ เปิดเครือข่ายแล้ว
3.31 เป็นไปตามข้อกำหนดนี้
ข้าว. 3.31. เครือข่ายที่ตรงตามกฎของ 4 ฮับ ข้าว.หากใช้ทั้งรีพีทเตอร์และฮับในการสร้างเครือข่าย ดังนั้นเมื่อตรวจสอบกฎของ 4 ฮับ รีพีตเตอร์จะเท่ากับฮับ (อันที่จริงแล้ว รีพีตเตอร์คือฮับที่มีสองพอร์ต) เปิดเครือข่ายแล้ว
3.32 ยังเป็นไปตามกฎ 4-hub:
ข้าว. 3.32. เครือข่ายที่ตรงตามกฎของ 4 ฮับ ข้าว. 3.33).
เมื่อเครือข่ายถูกแบ่งออกเป็นโดเมนการชนกันหลายโดเมนโดยใช้สวิตช์หรือเราเตอร์ กฎ 4 ฮับจะทำงานอย่างเป็นอิสระในแต่ละโดเมน แต่ใช้ไม่ได้กับทั้งเครือข่าย (
ข้าว. 3.33. เครือข่าย 1 มีโดเมนการชนกันหนึ่งโดเมน เครือข่าย 2 มีสองโดเมน
23. สวิตช์ (บริดจ์, สวิตช์) ข้าว.คำตอบ. สวิตช์ (
3.34) เป็นอุปกรณ์เครือข่ายที่เชื่อมต่อหลายโหนดของเครือข่ายอีเธอร์เน็ต เช่นเดียวกับฮับ แต่จะแตกต่างจากฮับตรงที่แบ่งเครือข่ายด้วยพอร์ตออกเป็นโดเมนการชนกันหลายโดเมนที่แยกจากกัน
ข้าว. 3.34. สวิตช์
สิ่งนี้เกิดขึ้นเนื่องจากสวิตช์ซึ่งต่างจากฮับ จะไม่ออกอากาศแพ็กเก็ตที่ได้รับไปยังพอร์ตอื่น หากผู้รับอยู่บนพอร์ตเดียวกันกับที่ได้รับแพ็กเก็ต
24. โดเมนการชนกัน
คำตอบ. โดเมนการชนกันคือส่วนหนึ่งของเครือข่ายที่มีสภาพแวดล้อมที่ใช้ร่วมกันร่วมกัน
เครือข่ายที่สร้างบนบัสทั่วไปประกอบด้วย โดเมนเดียวการชนกัน ( ข้าว. 3.35).
ข้าว. 3.35. เครือข่ายรถบัส
ตัวทำซ้ำที่เชื่อมต่อชิ้นส่วนของสายโคแอกเซียลไม่แบ่งเครือข่ายออกเป็นโดเมนการชนกัน - สื่อที่ใช้ร่วมกันยังคงเป็นหนึ่งเดียว ( ข้าว. 3.36).
ข้าว. 3.36. เครือข่ายทวนสัญญาณ
เครือข่ายที่สร้างขึ้นบนขาประจำและฮับเท่านั้น แสดงถึงโดเมนการชนกันเดียว ( ข้าว. 3.37).
ข้าว. 3.37. เครือข่ายที่มีขาประจำและฮับ
สวิตช์และเราเตอร์แบ่งเครือข่ายออกเป็นโดเมนการชนกันที่เป็นอิสระ ( ข้าว. 3.38).
ข้าว. 3.38. เครือข่าย 1 มีโดเมนการชนกันหนึ่งโดเมน เครือข่าย 2 มีสองโดเมน
25. ตารางเส้นทาง
คำตอบ. ตารางเส้นทางคือตารางสวิตช์ (หรือเราเตอร์) ซึ่งแถวต่างๆ ระบุพอร์ตที่มีแหล่งที่มาของแพ็กเก็ตเครือข่ายอยู่
ให้เครือข่ายมีแบบฟอร์มแสดงไว้ ข้าว. 3.39.
ข้าว. 3.39. ตัวอย่างเครือข่ายพร้อมสวิตช์
26. เราเตอร์ (เราเตอร์)
คำตอบ. เราเตอร์เป็นอุปกรณ์เครือข่ายที่เชื่อมต่อ (สวิตช์) โหนดเครือข่ายเช่นเดียวกับสวิตช์ เมื่อจำเป็นต้องส่งแพ็กเก็ต
เราเตอร์เป็นอุปกรณ์ที่ซับซ้อนกว่าเมื่อเทียบกับสวิตช์ แยกการรับส่งข้อมูลจากแต่ละส่วนของเครือข่ายได้อย่างน่าเชื่อถือยิ่งขึ้น และที่สำคัญที่สุดคือสามารถทำงานในเครือข่ายที่มีโทโพโลยีแบบตาข่าย เพื่อให้แน่ใจว่าได้เลือกเส้นทางที่สมเหตุสมผลที่สุด ในขณะที่ขาประจำ ฮับ และสวิตช์สามารถทำงานได้เฉพาะในเครือข่ายที่มีเส้นทางเดียวระหว่างสองโหนดใดๆ ก็ตาม (เช่น ในเครือข่ายที่มีโครงสร้างแบบลำดับชั้น)
27. เครือข่ายกับสื่อที่ใช้ร่วมกัน
คำตอบ. เครือข่ายสื่อที่ใช้ร่วมกันคือเครือข่ายที่แต่ละโหนดได้รับทุกสิ่งที่ส่งผ่านเครือข่าย มีเพียงโหนดเดียวเท่านั้นที่ทำการส่งสัญญาณ ส่วนที่เหลือรอการหยุดชั่วคราวเพื่อเริ่มการส่งสัญญาณของตนเอง หากเกิดการชนกันในเครือข่าย โหนดจะเริ่มต้นขึ้น การส่งสัญญาณซ้ำแพ็กเก็ตที่เสียหายในช่วงเวลาสุ่มจากช่วงเวลาที่คงที่
28. เครือข่ายสวิตช์แพ็กเก็ต
คำตอบ. เครือข่ายสวิตช์แพ็กเก็ตเป็นเครือข่ายที่แพ็กเก็ตไม่ได้ "กระจัดกระจาย" ทั่วทั้งเครือข่าย แต่ถูก "ผลัก" จากโหนดหนึ่งไปอีกโหนดหนึ่งไปยังปลายทางอย่างมีจุดประสงค์ เราเตอร์มีหน้าที่รับผิดชอบในการส่งต่อแพ็กเก็ตในเครือข่ายดังกล่าว พวกเขากำหนดโหนดข้างเคียงที่จะต้องย้ายแพ็กเก็ตเพื่อให้ใกล้กับปลายทางมากขึ้น
1. เครือข่ายมีเดียที่ใช้ร่วมกันทำงานอย่างไร?
คำตอบ. ในเครือข่ายที่มีสื่อที่ใช้ร่วมกัน งานจะดำเนินการตามอัลกอริทึมต่อไปนี้:
1. หากมี “ความเงียบ” ในเครือข่าย คุณสามารถเริ่มส่งแพ็กเก็ตได้
2. หากตรวจพบการชนกัน จะต้องหยุดการส่งสัญญาณ
3. หลังจากสุ่มหยุดชั่วคราว คุณจะต้องส่งแพ็กเก็ตที่เสียหายซ้ำอีกครั้ง
2. เหตุใดข้อความสำหรับการส่งจึงแบ่งออกเป็นแพ็กเก็ต (เฟรม) ในเครือข่ายที่มีสื่อที่ใช้ร่วมกัน?
คำตอบ. การแบ่งข้อความออกเป็นแพ็กเก็ตจะป้องกันไม่ให้โหนดหนึ่งผูกขาดสื่อที่ใช้ร่วมกัน หลังจากส่งแพ็กเก็ตแล้ว โหนดจะต้องหยุดชั่วคราว ซึ่งโหนดอื่นสามารถใช้ประโยชน์จากและเริ่มการส่งข้อมูลได้
3. อย่างไร เวิร์กสเตชันรับรู้ว่าแพ็กเก็ตที่ส่งผ่านเครือข่ายมีไว้สำหรับเธอหรือไม่?
คำตอบ. แต่ละแพ็คเก็ต ยกเว้นส่วนของข้อความที่ส่ง จะมีที่อยู่ MAC ของผู้รับ เวิร์กสเตชันจะเปรียบเทียบที่อยู่จากแพ็คเก็ตกับของตัวเอง ที่อยู่ของตัวเองและหากมีการจับคู่ก็รับซองเต็มจำนวน
4. ใครและเมื่อใดเป็นผู้กำหนดที่อยู่ MAC ให้กับอุปกรณ์ที่รวมอยู่ในเครือข่ายอีเทอร์เน็ต?
คำตอบ. ที่อยู่ MAC ที่ไม่ซ้ำกันจะถูก "เดินสาย" เข้ากับอะแดปเตอร์เครือข่ายในระหว่างการผลิต ไม่สามารถเหมือนกับที่อยู่ MAC อื่น ๆ ในโลกและไม่สามารถเปลี่ยนแปลงได้ในขณะที่ใช้งานอุปกรณ์
การกระจายที่อยู่ MAC ระหว่างผู้ผลิตอุปกรณ์นั้นดำเนินการโดยองค์กรไม่แสวงผลกำไรระดับนานาชาติ IEEE ( ฉันสถาบันของ อีเลขาและ อีอิเล็กทรอนิกส์ อีวิศวกร- สถาบันวิศวกรไฟฟ้าและอิเล็กทรอนิกส์)
5. โปรโตคอลอีเธอร์เน็ตห้ามไม่ให้เริ่มการส่งสัญญาณหากมีสัญญาณบนเครือข่าย เหตุใดการชนกันจึงเกิดขึ้นในสภาพแวดล้อมที่ใช้ร่วมกัน
คำตอบ. สัญญาณแพร่กระจายผ่านตัวกลางด้วยความเร็วจำกัดและอาจไม่มีเวลาไปถึงสถานีซึ่งจะเริ่มส่งสัญญาณโดยตัดสินใจว่าเครือข่ายว่าง เกิดการชนกัน
6.มีความขัดแย้งหรือไม่ สถานการณ์พิเศษบนเครือข่ายที่ใช้ร่วมกัน?
คำตอบ. ในเครือข่ายสื่อที่ใช้ร่วมกัน การชนกันถือเป็นสถานการณ์การทำงานทั่วไป
7. โปรโตคอลอีเธอร์เน็ตรับประกันการทำงานของเครือข่ายด้วยเทคนิคใดแม้ว่าจะเกิดการชนกันก็ตาม
คำตอบ. เมื่อตรวจพบการชนกัน สถานีต่างๆ จะต้องหยุดส่งสัญญาณ
เทคนิคที่ช่วยให้มั่นใจว่าเครือข่ายทำงานได้คือการหยุดชั่วคราวแบบสุ่มเพื่อดำเนินการส่งแพ็กเก็ตที่เสียหายจากการชนต่อ
8. เหตุใดการชนกันตั้งแต่เนิ่นๆ จึงไม่ทำให้แพ็กเก็ตสูญหาย?
คำตอบ. การชนกันที่สถานีส่งสัญญาณตรวจพบก่อนสิ้นสุดการส่งแพ็กเก็ตเรียกว่าการชนกันตั้งแต่เนิ่นๆ สถานีตรวจพบการส่งสัญญาณที่ไม่สำเร็จทันทีและส่งสัญญาณต่อหลังจากหยุดชั่วคราวแบบสุ่ม
คำตอบ. การชนกันที่เกิดขึ้นหลังจากการสิ้นสุดการส่งแพ็กเก็ตเรียกว่าล่าช้า แพ็กเก็ตได้ถูกส่งไปยังเครือข่ายแล้ว ความรับผิดชอบได้ถูกลบออกจากสถานีส่งแล้ว แต่การชนกันจะทำให้แพ็กเก็ตและสถานีปลายทางได้รับความเสียหาย (หรือไม่ได้รับเลยหากที่อยู่ MAC ของผู้รับถูกบิดเบือน แพ็กเก็ต)
10. อะไรคือสาเหตุหลักในการจำกัดเส้นผ่านศูนย์กลางเครือข่ายในเครือข่ายสื่อที่ใช้ร่วมกัน?
คำตอบ. เหตุผลหลักซึ่งจำกัดเส้นผ่านศูนย์กลางของเครือข่ายด้วยสื่อที่ใช้ร่วมกัน - ป้องกันการชนกันล่าช้า ยิ่งเครือข่ายยาวเท่าไร สัญญาณก็ยิ่งต้องใช้เวลาเดินทางผ่านมากขึ้นเท่านั้น โอกาสที่จะเกิดการชนกันล่าช้ามากขึ้น (การชนกันที่เกิดขึ้นหลังจากที่แพ็กเก็ตถูกส่งไปยังเครือข่ายโดยสถานีส่งสัญญาณอย่างสมบูรณ์)
11. คุณจะคำนวณเส้นผ่านศูนย์กลางสูงสุดของเครือข่ายสื่อที่ใช้ร่วมกันได้อย่างไร?
คำตอบ. เพื่อป้องกันการชนกันล่าช้า เส้นผ่านศูนย์กลางของเครือข่ายจะถูกจำกัดอยู่ที่ค่าที่เวลาในการส่งของแพ็กเก็ตที่มีความยาวสั้นที่สุดจะมากกว่าสองเท่าของเวลาการเดินทางของสัญญาณตลอดความยาวทั้งหมดของสายเคเบิล
เส้นผ่านศูนย์กลางของเครือข่ายสำหรับ มาตรฐานที่แตกต่างกันอีเทอร์เน็ตถูกระบุด้วยระยะขอบขนาดใหญ่ (มากกว่าสามครั้ง)
ลองประมาณเส้นผ่านศูนย์กลางสูงสุดของเครือข่ายอีเธอร์เน็ต
ข้อมูลเริ่มต้น:
อัตราการถ่ายโอนข้อมูล:
Vd = 10 Mbit/s = 107 บิต/วินาที
ความเร็วสัญญาณ: เทียบกับ= 300,000 กม./วินาที = 3 * 108 ม./วินาที
ความยาวแพ็คเกจขั้นต่ำ:
Lm = 64 ไบต์ = 512 บิต
มากำหนดเวลาการส่งแพ็กเก็ตกัน:
ที= ล / วดี= 512/107 (วิ.)
ลองกำหนดระยะทางที่สัญญาณจะเคลื่อนที่ไปตามสายเคเบิลในช่วงเวลานี้:
ส= เทียบกับ * ต= 3 * 108 * 512/107 = 3 * 10 * 512 = 15,360 (ม.)
ความยาวสายเคเบิลต้องน้อยกว่าค่านี้สองเท่า กล่าวคือ สายเคเบิลต้องสั้นกว่า:
15,360 / 2 = 7680 ม.
โดย มาตรฐานอีเธอร์เน็ตเส้นผ่านศูนย์กลางเครือข่ายสูงสุดไม่ควรเกิน 2,500 ม. เราจะเห็นว่ามาตรฐานระบุค่าที่มีระยะขอบมากกว่าสามเท่า
12. เหตุใดการคำนวณเส้นผ่านศูนย์กลางสูงสุดจึงคำนึงถึงสองเท่าของเวลาการเดินทางของสัญญาณตลอดความยาวของสายเคเบิลเครือข่าย
คำตอบ. กรณีที่รุนแรงจะถูกนำมาพิจารณาเมื่อสถานีที่ทำให้เกิดการชนกันนั้นตั้งอยู่ที่ปลายตรงข้ามของสายเคเบิล และการชนกันจะเกิดขึ้นในขณะที่สัญญาณจากสถานีแรกเคลื่อนที่ไปเกือบตลอดความยาวของสายเคเบิล (ในเวลา t ).
สถานีส่งสัญญาณจะตรวจจับการชนกันเมื่อสัญญาณที่เสียหายกลับมา (หลังจากเวลาเดียวกัน t)
ดังนั้น เพื่อป้องกันการชนกันล่าช้า ความยาวของสายเคเบิลจะต้องเป็นสองเท่าของเวลาการเดินทางของสัญญาณตลอดความยาวทั้งหมด (2 ที) น้อยกว่าเวลาในการส่งของแพ็กเก็ตที่มีความยาวขั้นต่ำ
13. เป็นไปได้หรือไม่ที่จะเพิ่มเส้นผ่านศูนย์กลางของเครือข่ายโดยการเพิ่มความยาวแพ็กเก็ตขั้นต่ำ?
คำตอบ. ใช่แน่นอน ส่วนขยายแพ็คเก็ต ( ล) เพิ่มเวลาในการส่งสัญญาณ ( ต) ซึ่งหมายความว่าจะเพิ่มระยะทางที่สัญญาณจะเคลื่อนที่ไปตามสายเคเบิลในช่วงเวลานี้:
ส= เทียบกับและ ต
นี่คือสิ่งที่พวกเขาทำในมาตรฐาน Gigabit Ethernet ในมาตรฐานนี้ ความยาวแพ็กเก็ตขั้นต่ำจะเพิ่มขึ้นจาก 64 เป็น 512 ไบต์ ซึ่งช่วยให้เส้นผ่านศูนย์กลางเครือข่ายสูงสุดเพิ่มขึ้นได้ 8 เท่า (512/64)
14. เหตุใดมาตรฐานสำหรับเครือข่ายที่มีสื่อที่ใช้ร่วมกันจึงจำกัดจำนวนโหนดที่เชื่อมต่ออยู่
คำตอบ. เนื่องจากมีโหนดจำนวนมาก การรอการหยุดชั่วคราวในเครือข่ายเพื่อเริ่มการส่งข้อมูลอาจไม่ใช่เรื่องง่าย มาตรฐานเรียกจำนวนโหนดที่เครือข่ายยังคงทำงานได้แม้ภายใต้ภาระสูงสุด (เมื่อโหนดทั้งหมดทำงานพร้อมกัน)
15. อุปกรณ์ใดที่สามารถใช้สร้างเครือข่ายอีเธอร์เน็ตด้วยโทโพโลยีแบบต้นไม้ได้
คำตอบ. ฮับ สวิตช์ เราเตอร์
16. เครือข่ายแบบต้นไม้มีข้อดีอะไรบ้างเหนือเครือข่ายที่สร้างบนบัสทั่วไป?
คำตอบ. เครือข่ายแบบต้นไม้มีความน่าเชื่อถือมากกว่า ความล้มเหลวของโหนดใดๆ จะส่งผลต่อโหนดย่อยเท่านั้น และไม่รบกวนการทำงานของส่วนที่เหลือของเครือข่าย ( ข้าว. 3.40).
ข้าว. 3.40. ความล้มเหลวของโหนดจะส่งผลต่อโหนดที่สืบทอดเท่านั้น
ในเครือข่ายที่มีบัสทั่วไป สายเคเบิลขาดทุกที่นำไปสู่การล่มสลายของเครือข่ายโดยรวม ( ข้าว. 3.41).
ข้าว. 3.41. ความล้มเหลวของโหนดเดียวนำไปสู่การล่มสลายของเครือข่ายโดยรวม
ในเครือข่ายแบบต้นไม้บนฮับ (สวิตช์หรือเราเตอร์) จำนวนการเชื่อมต่อทางกายภาพจะน้อยกว่าในเครือข่ายที่มีบัสทั่วไป ซึ่งหมายความว่าความน่าเชื่อถือของเครือข่ายแบบต้นไม้จะสูงกว่า (ในการเชื่อมต่อกับสายเคเบิลทั่วไป คุณต้องมีผู้ติดต่อ 3 ราย จุดเพื่อเชื่อมต่อกับฮับ - สอง) ( ข้าว. 3.42).
ข้าว. 3.42. การเชื่อมต่อกับสายเคเบิลและฮับทั่วไป
17. กล่าวกันว่าเครือข่ายอีเธอร์เน็ต ซึ่งการเชื่อมต่อทางกายภาพของเวิร์กสเตชันโดยใช้ฮับสร้างโครงสร้างแบบต้นไม้ ในทางตรรกะเทียบเท่ากับเครือข่ายที่มีบัสทั่วไป สิ่งนี้หมายความว่าอย่างไร?
คำตอบ. แม้ว่าการเชื่อมต่อทางกายภาพในเครือข่ายที่มีฮับจะก่อตัวเป็นต้นไม้ แต่โดยพื้นฐานแล้วเครือข่ายก็ไม่แตกต่างจากเครือข่ายที่มีบัสทั่วไป: ฮับจะรวมเวิร์กสเตชันเข้ากับสภาพแวดล้อมที่ใช้ร่วมกันร่วมกัน นั่นเป็นเหตุผลที่พวกเขาพูดว่า: โทโพโลยี การเชื่อมต่อทางกายภาพในเครือข่ายดังกล่าวมีต้นไม้ การเชื่อมต่อแบบลอจิคัลคือบัสทั่วไป (สื่อที่ใช้ร่วมกันหนึ่งรายการ)
18. เป็นเครือข่ายอีเทอร์เน็ตแบบต้นไม้ซึ่งมีการเชื่อมต่อทางกายภาพของเวิร์กสเตชันโดยใช้สวิตช์ เทียบเท่ากับเครือข่ายบัสทั่วไปหรือไม่
คำตอบ. เลขที่ สวิตช์ที่มีพอร์ตจะแบ่งเครือข่ายออกเป็นโดเมนการชนกันตามจำนวนที่เหมาะสม: การส่งสัญญาณภายในโดเมนหนึ่งจะไม่ตกอยู่ในโดเมนอื่น และการส่งสัญญาณบนบัสทั่วไปจะ "ได้ยิน" จากสถานีทั้งหมด
19. เครือข่ายแบบต้นไม้ซึ่งมีการเชื่อมต่อทางกายภาพของเวิร์กสเตชันโดยใช้เราเตอร์เทียบเท่ากับเครือข่ายที่มีบัสทั่วไปหรือไม่?
คำตอบ. เลขที่ ด้วยเหตุผลเดียวกับในเครือข่ายที่มีสวิตช์ เราเตอร์ เช่นเดียวกับสวิตช์ จะไม่เผยแพร่ข้อความภายในไปยังเครือข่ายทั้งหมด
20. ฮับ (สวิตช์, เราเตอร์) ช่วยแก้ปัญหาการชนกันได้หรือไม่?
คำตอบ. ฮับ - ไม่ ฮับจะถ่ายทอดสัญญาณที่ได้รับจากพอร์ตหนึ่งไปยังพอร์ตอื่นทั้งหมด นั่นคือการทำงานของเครือข่ายที่มีฮับนั้นเทียบเท่ากับการทำงานของเครือข่ายที่มีบัสทั่วไป
สวิตช์และเราเตอร์ - แก้ไขได้บางส่วนโดยการแบ่งเครือข่ายออกเป็นโดเมนที่มีการชนกันหลายโดเมน ข้อจำกัดทั้งหมดที่เกี่ยวข้องกับการชนกันล่าช้าไม่ได้นำไปใช้กับเครือข่ายทั้งหมดโดยรวม (เช่นในเครือข่ายที่มีฮับ) แต่แยกกันสำหรับแต่ละโดเมน (อุปกรณ์ที่เชื่อมต่อกับพอร์ต)
21. เครือข่ายที่มีฮับ (สวิตช์, เราเตอร์) สามารถมีโครงสร้างแบบตาข่ายได้หรือไม่?
คำตอบ. เครือข่ายพร้อมฮับและสวิตช์ - ไม่ เครือข่ายพร้อมเราเตอร์ - ใช่
22. เครือข่ายที่มีฮับ (สวิตช์, เราเตอร์) สามารถมีโดเมนที่ขัดแย้งกันหลายโดเมนได้หรือไม่?
คำตอบ. เครือข่ายพร้อมฮับ - หมายเลข เครือข่ายพร้อมสวิตช์และเราเตอร์ - ใช่
23. เครือข่ายอีเทอร์เน็ตมีขีดจำกัดเส้นผ่านศูนย์กลางเพื่อป้องกันการชนกันล่าช้า
คุณจะสร้างเครือข่ายอีเทอร์เน็ตแบบยาวได้อย่างไร
คำตอบ. แบ่งเครือข่ายออกเป็นโดเมนการชนกันหลายโดเมน (โดยใช้สวิตช์หรือเราเตอร์)
24. อธิบายอัลกอริธึมการทำงานของสวิตช์
คำตอบ. เมื่อเปิดเครื่อง สวิตช์จะทำงานเหมือนฮับทั่วไป โดยจะถ่ายทอดแพ็กเก็ตจากพอร์ตหนึ่งไปยังพอร์ตอื่นทั้งหมด แต่ระหว่างทางสวิตช์จะเข้าสู่ข้อมูลตารางเกี่ยวกับการโต้ตอบของที่อยู่สถานีกับพอร์ตที่รับแพ็กเก็ต ด้วยวิธีนี้ สวิตช์จะเติมตารางเส้นทางและแยกพอร์ตออกจากกันมากขึ้น ข้าว. 3.43.
มาดูอัลกอริธึมการทำงานของสวิตช์โดยละเอียดยิ่งขึ้นโดยใช้ตัวอย่างของเครือข่ายที่แสดงใน
ข้าว. 3.43. ตัวอย่างของเครือข่ายแบบลำดับชั้นที่มีสวิตช์อยู่ที่รูท
ในช่วงเวลาเริ่มต้น (เมื่อเปิดเครื่อง) ตารางเส้นทางของสวิตช์จะว่างเปล่า
สวิตช์จะค้นหาตารางสำหรับโฮสต์ B เพื่อตัดสินใจว่าจะทำอย่างไรกับแพ็กเก็ต: ไม่ต้องสนใจหาก B อยู่บนพอร์ตเดียวกันกับ A หรือออกอากาศแพ็กเก็ตไปยังพอร์ตที่ B เชื่อมต่ออยู่
ยังไม่มีแถวที่มีโหนด B ในตาราง
สวิตช์ถูกบังคับให้ทำงานเป็นฮับ โดยจะกระจายแพ็กเก็ตไปยังปลายทางที่ไม่รู้จักบนพอร์ตทั้งหมด ยกเว้นพอร์ตที่ได้รับแพ็กเก็ต นั่นคือบนพอร์ต 2 และ 3
ให้โหนด F ส่งแพ็กเก็ตสำหรับโหนด A ปรากฏอยู่ในตาราง:
บรรทัดใหม่
สวิตช์ค้นหาพอร์ตปลายทางในตารางและส่งต่อแพ็กเก็ตไปยังพอร์ต 1
ด้วยวิธีนี้ ตารางเส้นทางจึงเต็ม และสวิตช์ซึ่งเริ่มต้นเป็นฮับปกติจะเรียนรู้อย่างรวดเร็ว และเพิ่ม "ทักษะ" ของมัน
25. ข้อดีของเครือข่ายแบบเปลี่ยนแพ็กเก็ตบนเครือข่ายมีเดียที่ใช้ร่วมกันคืออะไร?
คำตอบ. ในสภาพแวดล้อมการสลับแพ็กเก็ต:
· คุณสามารถใช้โครงสร้างเครือข่ายแบบตาข่าย (หลายตัวเลือกเส้นทาง) สิ่งนี้ช่วยเพิ่มความน่าเชื่อถือในการส่งข้อมูล: เมื่อเส้นทางหนึ่งล้มเหลว แพ็กเก็ตจะเดินทางไปตามอีกเส้นทางหนึ่ง· ข้อความถูกส่งเร็วขึ้น: แพ็กเก็ตไม่ได้ออกอากาศในทุกทิศทาง แต่เคลื่อนที่ไปตาม
เส้นทางที่รวดเร็ว
- นอกจากนี้ ไม่จำเป็นต้องส่งแพ็กเก็ตที่เสียหายจากการชนกันอีกครั้ง (ไม่มีการชนกันในเครือข่าย)
· เนื่องจากแพ็กเก็ตไม่ได้ออกอากาศในทุกทิศทาง แต่จะส่งไปยังผู้รับเท่านั้น การปกป้องข้อมูลจากการใช้งานโดยไม่ได้รับอนุญาตจึงเพิ่มขึ้น
26. เครือข่ายใดทั่วโลกที่มีการส่งข้อความตามหลักการของการสลับแพ็กเก็ต? คำตอบ. บนอินเทอร์เน็ตในแต่ละงานของชั้นเรียนทดสอบ ให้ทำเครื่องหมาย
ทั้งหมด
ข้อความที่ถูกต้อง
1. สภาพแวดล้อมที่ใช้ร่วมกัน:
1.1. การส่งแพ็กเก็ตจะถูกทำซ้ำในเวลาสุ่มหลังจากการชนกัน
1.2. เส้นผ่านศูนย์กลางของเครือข่ายไม่ จำกัด
1.3. เส้นผ่านศูนย์กลางของเครือข่ายมีจำกัด
1.4. ข้อความจะถูกแบ่งออกเป็นแพ็กเก็ต
1.5. แพ็กเก็ตจะออกอากาศไปยังสถานีเครือข่ายทั้งหมด 1.6. แพ็กเก็ตจะย้ายทีละขั้นตอนไปยังสถานีปลายทาง 1, 3, 4, 5.
ถูกต้อง
คำตอบ:
2. สภาพแวดล้อมการสลับแพ็กเก็ต:
2.1. การส่งแพ็กเก็ตจะถูกทำซ้ำในเวลาสุ่มหลังจากการชนกัน
2.2. เส้นผ่านศูนย์กลางของเครือข่ายไม่ จำกัด
2.3. เส้นผ่านศูนย์กลางของเครือข่ายมีจำกัด
2.4. ข้อความจะถูกแบ่งออกเป็นแพ็กเก็ต
1.5. แพ็กเก็ตจะออกอากาศไปยังสถานีเครือข่ายทั้งหมด 1.6. แพ็กเก็ตจะย้ายทีละขั้นตอนไปยังสถานีปลายทาง 2, 4, 6.
2.5. แพ็กเก็ตจะออกอากาศไปยังสถานีเครือข่ายทั้งหมด
2.6. แพ็กเก็ตจะย้ายทีละขั้นตอนไปยังสถานีปลายทาง
3. อุปกรณ์ที่รักษาสภาพแวดล้อมที่ใช้ร่วมกันเดียว:
3.1. เทอร์มิเนเตอร์
3.2. ตัวรับส่งสัญญาณ
3.3. ทวน
1.5. แพ็กเก็ตจะออกอากาศไปยังสถานีเครือข่ายทั้งหมด 1.6. แพ็กเก็ตจะย้ายทีละขั้นตอนไปยังสถานีปลายทาง 1, 2, 3, 4.
3.5. สวิตช์
3.6. เราเตอร์
4. อุปกรณ์ที่แบ่งเครือข่ายออกเป็นโดเมนการชนกัน:
4.1. สวิตช์
4.2. เราเตอร์
4.3. เทอร์มิเนเตอร์
1.5. แพ็กเก็ตจะออกอากาศไปยังสถานีเครือข่ายทั้งหมด 1.6. แพ็กเก็ตจะย้ายทีละขั้นตอนไปยังสถานีปลายทาง 1, 2.
4.4. ตัวรับส่งสัญญาณ
5.1. ความยาวสูงสุดของสายเคเบิลที่เชื่อมต่อสองสถานีที่อยู่ติดกัน
5.2. ความยาวรวมสูงสุดของสายเคเบิลที่เชื่อมต่อสองสถานี
5.3. ความยาวรวมของสายเคเบิลที่เชื่อมต่อทุกสถานี
5.4. ความยาวสายเคเบิลขั้นต่ำที่เชื่อมต่อสองสถานี
ถูกต้อง คำตอบ: 2.
6. อะไรคือสาเหตุของการจำกัดเส้นผ่านศูนย์กลางของเครือข่ายอีเธอร์เน็ต:
6.1. ป้องกันการชนปลายในสภาพแวดล้อม
6.2. ป้องกันการชนกันในระยะแรกในสภาพแวดล้อม
6.3. หลีกเลี่ยงความขัดแย้งในสิ่งแวดล้อม
6.4. ไม่อนุญาตให้มีการผูกขาดสิ่งแวดล้อม
ถูกต้อง คำตอบ: 1.
7. สิ่งที่ส่งผลต่อการคำนวณเส้นผ่านศูนย์กลางที่อนุญาตของเครือข่ายอีเธอร์เน็ต:
7.1. อัตราข้อมูลปานกลาง
7.2. ความเร็วของการแพร่กระจายสัญญาณในตัวกลาง
7.3. ความยาวแพ็กเก็ตขั้นต่ำ
7.4. ความยาวแพ็กเก็ตสูงสุด
7.5. จำนวนสถานีในเครือข่าย
1.5. แพ็กเก็ตจะออกอากาศไปยังสถานีเครือข่ายทั้งหมด 1.6. แพ็กเก็ตจะย้ายทีละขั้นตอนไปยังสถานีปลายทาง 1, 2, 3.
8. สวิตช์แตกต่างจากฮับอย่างไร:
8.1. สวิตช์มีพอร์ตมากขึ้น
8.2. สวิตช์มีซอฟต์แวร์ แต่ฮับไม่มี
8.3. สวิตช์กำหนดเส้นทางแพ็กเก็ต แต่ฮับไม่ได้ทำ
8.4. สวิตช์จะแบ่งเครือข่ายออกเป็นโดเมนการชนกัน แต่ฮับไม่ได้แบ่ง
8.5. สวิตช์จะตรวจสอบการตรวจสอบแพ็คเก็ต แต่ฮับไม่ตรวจสอบ
1.5. แพ็กเก็ตจะออกอากาศไปยังสถานีเครือข่ายทั้งหมด 1.6. แพ็กเก็ตจะย้ายทีละขั้นตอนไปยังสถานีปลายทาง 2, 3, 4.
9. ออนไลน์เท่าไหร่? ข้าว. 3.44 โดเมนการชนกัน?
ข้าว. 3.44. มีโดเมนการชนกันกี่โดเมน?
ถูกต้อง คำตอบ: 1.
10. ออนไลน์เท่าไหร่? ข้าว. 3.45 โดเมนการชนกัน?
ข้าว. 3.45. มีโดเมนการชนกันกี่โดเมน?
ถูกต้อง คำตอบ: 1.
11. ออนไลน์เท่าไหร่? ข้าว. 3.46 โดเมนการชนกัน?
ข้าว. 3.46. มีโดเมนการชนกันกี่โดเมน?
ถูกต้อง คำตอบ: 1.
12. ออนไลน์เท่าไหร่? ข้าว. 3.47 โดเมนการชนกัน?
ข้าว. 3.47. มีโดเมนการชนกันกี่โดเมน?
ถูกต้อง คำตอบ: 2.
13. ออนไลน์เท่าไหร่? ข้าว. 3.48 โดเมนการชนกัน?
ข้าว. 3.48. มีโดเมนการชนกันกี่โดเมน?
ถูกต้อง คำตอบ: 2.
14. ออนไลน์เท่าไหร่? ข้าว. 3.49 โดเมนการชนกัน?
ข้าว. 3.49. มีโดเมนการชนกันกี่โดเมน?
ถูกต้อง คำตอบ: 4.
คำถามต่อไปนี้ได้รับคำตอบ:
q คำถามที่พบบ่อยคืออะไร?
ฮับเป็นอะแดปเตอร์เครือข่ายหรือไม่
อะไรคือความแตกต่างระหว่างโมเด็มแอนะล็อกและดิจิทัล?
พร็อกซีเซิร์ฟเวอร์คืออะไร?
q วิธีการทำงานใน Fido?
ทำไมพวกเขาถึงบิดสายไฟในสายคู่ตีเกลียว?
1. คำถามที่พบบ่อยคืออะไร?
คำตอบ. FAQ (ef hey q) เป็นตัวย่อของ เอฟบ่อยครั้ง เอเดีย sked ถามความสงสัย(คำถามที่พบบ่อย). บางครั้งส่วนนี้ (ประกอบด้วยคำตอบสำหรับคำถามที่พบบ่อยในบางหัวข้อ) เรียกว่าคำถามที่พบบ่อย - ชอหนึ่งร้อยคำถาม ในข้าวฟ่าง. ตัวย่อสุดท้ายได้รับแรงบันดาลใจจากชื่อของสถาบันจากเรื่องราวของ Arkady และ Boris Strugatsky "วันจันทร์เริ่มในวันเสาร์": NIICHAVO - สถาบันวิจัยวิทยาศาสตร์แห่งเวทมนตร์และเวทมนตร์
“ไม่มีทาง” ฉันคิด - สถาบันวิจัย... คำถามที่พบบ่อย? ฉันหมายถึง - อะไรนะ? การรักษาความปลอดภัยติดอาวุธอัตโนมัติขั้นสูงสุด? สมาคมคนผิวดำแห่งโอเชียเนียตะวันออก?”
อาร์คาดี สตรูกัตสกี, บอริส สตรูกัตสกี
2. ฮับเป็นอะแดปเตอร์เครือข่ายหรือไม่
คำตอบ. เลขที่ อะแดปเตอร์เครือข่ายเป็นตัวแปลงสัญญาณระหว่างคอมพิวเตอร์และเครือข่าย ฮับใช้เพื่อเชื่อมต่อส่วนสายเคเบิลในเครือข่าย ฮับเชื่อมต่อกับคอมพิวเตอร์ผ่านอะแดปเตอร์เครือข่าย
3. โมเด็มแอนะล็อกและดิจิทัลแตกต่างกันอย่างไร?
คำตอบ. อนาล็อกโมเด็มแปลงสัญญาณคอมพิวเตอร์เป็นเสียง (สูงสุด 4 KHz) และส่งผ่านเครือข่ายโทรศัพท์ปกติ
คุณสามารถได้ยินเสียงฮัมและเสียงฟู่ของโมเด็มระหว่างการส่งสัญญาณ
โมเด็มแบบแอนะล็อกมีการใช้กันอย่างแพร่หลายเนื่องจากมีต้นทุนค่อนข้างต่ำและเชื่อมต่อได้ง่ายความเร็วสูงสุด
การส่งข้อมูลโดยใช้โมเด็มแบบอะนาล็อกถูกจำกัดไว้ที่ 56 Kbps
ในระหว่างการเชื่อมต่อผ่านโมเด็มแอนะล็อก โทรศัพท์จะไม่สามารถใช้งานได้สำหรับการสนทนาปกติ
โมเด็มดิจิทัลใช้ในการส่งข้อมูลที่ความถี่ที่สูงกว่าความถี่เสียงมาก (ตั้งแต่ 4 KHz ถึง 1–2 MHz) ซึ่งช่วยให้อัตราการถ่ายโอนข้อมูลสูงถึงหลาย Mbit/s เพราะความถี่ต่ำ
ไม่ได้ใช้งาน ซึ่งจะทำให้คุณสามารถสนทนาทางโทรศัพท์ได้โดยไม่รบกวนการเชื่อมต่อโมเด็มดิจิทัล เพื่อทำงานกับโมเด็มดิจิทัลบน PBX (ก อัตโนมัติต โทรศัพท์กับ
สถานี) จะต้องติดตั้งอุปกรณ์พิเศษ คุณต้องแน่ใจเรื่องนี้เมื่อซื้อโมเด็มดิจิทัล หากต้องการแยกสัญญาณโทรศัพท์และโมเด็ม โดยปกติคุณจะต้องติดตั้งตัวแบ่งความถี่เพิ่มเติม:ตัวแยกสัญญาณ , หรือ.
ไมโครฟิลเตอร์ความถี่
ในบางกรณี จำเป็นต้องดำเนินการเดินสายโทรศัพท์ใหม่ ปัจจุบันโมเด็มดิจิทัลทำงานตามมาตรฐานหลายประการ: ADSL, VDSL, SHDSL เป็นต้น เทคโนโลยีเหล่านี้มีชื่อสามัญ xDSL (DSL ย่อมาจากดี ดิจิตอลส สมาชิกลฉัน
- สายสมาชิกดิจิทัล)
4. พร็อกซีเซิร์ฟเวอร์คืออะไร?
คำตอบ. พร็อกซีเซิร์ฟเวอร์ (เขียนเป็นภาษารัสเซีย - "พร็อกซีเซิร์ฟเวอร์") เป็นซอฟต์แวร์บนเซิร์ฟเวอร์ที่ทำหน้าที่เป็นตัวกลางระหว่างไคลเอนต์เซิร์ฟเวอร์และอินเทอร์เน็ต
วัตถุประสงค์ของการไกล่เกลี่ยคือการบันทึก (สะสม) ข้อมูลที่ร้องขอจากอินเทอร์เน็ตบนดิสก์ในเครื่อง
ในแต่ละคำขอของไคลเอ็นต์ พร็อกซีเซิร์ฟเวอร์จะค้นหาข้อมูลบนดิสก์ก่อน และหากไม่มี พร็อกซีเซิร์ฟเวอร์ก็จะเริ่มทำงานกับอินเทอร์เน็ต
พร็อกซีเซิร์ฟเวอร์ช่วยเร่งความเร็วการบริการลูกค้าและทำให้ราคาถูกลง โดยปกติแล้วข้อมูลจากดิสก์ภายในเครื่องจะจัดส่งให้ฟรี
5. วิธีการทำงานใน Fido?
· คำตอบ. Fido มีลำดับชั้นผู้ใช้ที่เข้มงวด: ผู้ประสานงานเครือข่าย, ฮับ, โหนด, จุดระดับต่ำสุด.
· สามารถใช้เครือข่ายอีเมล การประชุม (กลุ่มข่าว) ขอไฟล์จากสถานี Fido ใดก็ได้พยักหน้า (หรือโหนด - อะนาล็อกของผู้ให้บริการอินเทอร์เน็ต โหนดที่ต่อจุดอยู่สำหรับจุดนี้.
· เจ้านายฮับ ผู้ประสานงานกำกับดูแลกลุ่มใหญ่
· โหนดผู้ประสานงานเครือข่าย
ดูแลการทำงานของเครือข่ายย่อย Fido: เมือง ภูมิภาค ประเทศ ทวีป ผู้ประสานงานเครือข่ายยังเชื่อมโยงถึงกันด้วยการพึ่งพาแบบลำดับชั้น
ในการเชื่อมต่อกับเครือข่าย Fido คุณต้องค้นหา "ผู้เชี่ยวชาญ Fido" ซึ่งจะแนะนำให้คุณกับเจ้านายของเขา และช่วยคุณในการตั้งค่าโปรแกรมสำหรับการทำงานกับเครือข่าย Fido
6. เหตุใดจึงต้องบิดสายไฟเป็นสายคู่ตีเกลียว?
คำตอบ. การบิดสายไฟจะช่วยลดผลกระทบของสัญญาณรบกวนที่ส่งผ่านสายเคเบิลดังกล่าว
สัญญาณจากสายไฟคู่หนึ่งจะถูกอ่านว่ามีความต่างศักย์ (แรงดันไฟฟ้า) ที่ตัดผ่านสายไฟเหล่านั้น
การรบกวนจะสร้างศักย์ไฟฟ้าเพิ่มเติมบนสายไฟ แต่เนื่องจากสายไฟในคู่บิดเกลียวมีการบิดเท่ากัน แรงดันไฟฟ้าเพิ่มเติมที่เท่ากันจึงเกิดขึ้นที่แต่ละสาย และจะถูกยกเลิกร่วมกันเมื่อลบออกจากอุปกรณ์รับสัญญาณ ข้าว. 3.50).
ปล่อยให้สัญญาณที่ส่งผ่านสายไฟสร้างศักย์ไฟฟ้า 6 และ 4 โวลต์
สถานีรับสัญญาณจะอ่านค่าความต่างศักย์ 2 โวลต์เมื่อส่งสัญญาณโดยไม่มีการรบกวน (
ข้าว. 3.50. การส่งสัญญาณที่ปราศจากการรบกวน ข้าว. 3.51. มีการส่งเสียงดังผ่านสายคู่ที่ไม่บิดเกลียวบนสายไฟ ข้าว.สายเคเบิลปกติ
การรบกวนจะสร้างศักยภาพเพิ่มเติมที่แตกต่างกัน ขึ้นอยู่กับระยะห่างจากแหล่งกำเนิดสัญญาณรบกวน (
1. 3.51) เป็นผลให้เครื่องรับตรวจพบความต่างศักย์เพิ่มขึ้นอีก 4 โวลต์ (สัญญาณผิดเพี้ยน)ข้าว. 3.52. การส่งผ่านสัญญาณรบกวนผ่านสายคู่บิดเกลียว
เครือข่ายคอมพิวเตอร์
จากง่ายไปซับซ้อน
คำอธิบายจากเว็บไซต์ ไซต์นี้สร้างขึ้นเพื่อบอกคุณว่าเครือข่ายคืออะไร จะสร้างอย่างไร และจะดูแลรักษาอย่างไร ฉันจะพยายามอธิบายสิ่งที่คุณต้องการสำหรับสิ่งนี้ มีวิธีใดบ้างในการสร้างเครือข่าย นี่คือตัวอย่างต่างๆ ของเครือข่าย: ตั้งแต่คอมพิวเตอร์ขนาดเล็ก (2 เครื่อง) ไปจนถึงเครือข่ายระดับองค์กร ทุกสิ่งที่นำเสนอในที่นี้นำมาจากประสบการณ์ส่วนตัวของฉันในการสร้างและบริหารจัดการเครือข่าย
2. ประวัติศาสตร์อินเทอร์เน็ตในรัสเซีย
www.nethistory.ru
คำอธิบายจากเว็บไซต์ “ ประวัติศาสตร์อินเทอร์เน็ตในรัสเซีย” เป็นโครงการวิจัยที่มีเป้าหมายเพื่อรวบรวมและวิเคราะห์ข้อมูลเกี่ยวกับการพัฒนาเทคโนโลยีอินเทอร์เน็ตในรัสเซีย มีการเผยแพร่บทสัมภาษณ์เป็นระยะบนเว็บไซต์มีการประกาศบทความและหนังสือใหม่เกี่ยวกับอินเทอร์เน็ต
คำอธิบายจากเว็บไซต์ “ Planet Internet” เป็นสิ่งพิมพ์ที่มีภาพประกอบเป็นระยะฉบับแรกในรัสเซียที่อุทิศให้กับ เครือข่ายระหว่างประเทศอินเทอร์เน็ต. นิตยสารครอบคลุมเหตุการณ์ที่เกิดขึ้นบนอินเทอร์เน็ตและบริเวณโดยรอบ โดยเจาะลึกเทคโนโลยีสมัยใหม่ที่ส่งผลกระทบต่อชีวิตและวัฒนธรรมของสังคมข้อมูลสมัยใหม่
หัวข้อและหัวเรื่องของนิตยสาร: หัวข้อของปัญหา, ข่าว, อินเทอร์เน็ตและธุรกิจ, บุ๊กมาร์ก, บุคคล, คำถามและคำตอบ, ทบทวน, แฮกเกอร์, ในยามว่าง, สปอร์ตเน็ต, เทคโนโลยี, การสืบสวน.
สื่อที่ใช้ร่วมกัน
พารามิเตอร์อื่นที่แสดงลักษณะของการใช้ช่องทางการสื่อสารที่ใช้ร่วมกันคือจำนวนโหนดที่เชื่อมต่อกับช่องทางดังกล่าว ในตัวอย่างข้างต้น มีเพียงสองโหนดที่มีการโต้ตอบเท่านั้นที่เชื่อมต่อกับช่องทางการสื่อสาร หรือแม่นยำยิ่งขึ้นคือสองอินเทอร์เฟซ ในเครือข่ายโทรคมนาคม จะใช้การเชื่อมต่อประเภทอื่นเมื่อมีการเชื่อมต่อหลายอินเทอร์เฟซเข้ากับช่องสัญญาณเดียว การเชื่อมต่ออินเทอร์เฟซที่หลากหลายนี้ทำให้เกิดโทโพโลยี "คอมมอนบัส" ที่กล่าวถึงข้างต้น บางครั้งเรียกว่าการเชื่อมต่อแบบเดซี่เชน ในกรณีเหล่านี้ทั้งหมด เกิดปัญหาในการประสานการใช้ช่องทางระหว่างอินเทอร์เฟซหลาย ๆ อัน รูปภาพด้านล่างแสดงตัวเลือกต่างๆ สำหรับการแบ่งช่องทางการสื่อสารระหว่างอินเทอร์เฟซ
ข้าว. 5.6. สองช่องทางทางกายภาพทิศทางเดียว
ในกรณีในรูปที่ 5.6 สวิตช์ K1 และ K2 เชื่อมต่อกันด้วยช่องสัญญาณทางกายภาพแบบทิศทางเดียวสองช่อง นั่นคือช่องสัญญาณที่สามารถส่งข้อมูลได้ในทิศทางเดียวเท่านั้น ในกรณีนี้ อินเทอร์เฟซการส่งสัญญาณจะทำงานอยู่ และสื่อการส่งสัญญาณทางกายภาพอยู่ภายใต้การควบคุมทั้งหมด อินเทอร์เฟซแบบพาสซีฟรับเฉพาะข้อมูลเท่านั้น ไม่มีปัญหาในการแชร์ช่องสัญญาณระหว่างอินเทอร์เฟซที่นี่ อย่างไรก็ตาม โปรดทราบว่างานของสตรีมข้อมูลมัลติเพล็กซ์ในช่องยังคงเหมือนเดิม ในทางปฏิบัติ ช่องสัญญาณทิศทางเดียวสองช่องที่ใช้การสื่อสารดูเพล็กซ์ในวงกว้างระหว่างอุปกรณ์ทั้งสองมักจะถูกพิจารณาว่าเป็นช่องสัญญาณดูเพล็กซ์เดียว และอินเทอร์เฟซสองช่องของอุปกรณ์เดียวกันจะถือเป็นส่วนที่ส่งและรับของอินเทอร์เฟซเดียวกัน
ข้าว. 5.7. ช่องฮาล์ฟดูเพล็กซ์หนึ่งช่อง
ในรูปที่ 5.7 สวิตช์ K1 และ K2 เชื่อมต่อกันด้วยช่องสัญญาณที่สามารถส่งข้อมูลได้ทั้งสองทิศทาง แต่จะสลับกันเท่านั้น ในกรณีนี้ จำเป็นต้องมีกลไกในการประสานงานการเข้าถึงอินเทอร์เฟซ K1 และ K2 ไปยังช่องสัญญาณดังกล่าว ลักษณะทั่วไปของตัวเลือกนี้คือกรณีที่แสดงในรูปที่ 1 5.8 เมื่อเชื่อมต่ออินเทอร์เฟซหลายตัว (มากกว่าสอง) เข้ากับช่องสัญญาณการสื่อสาร ก่อตัวเป็นบัสทั่วไป
ข้าว. 5.8. โครงการรถโดยสารทั่วไป
ช่องทางทางกายภาพที่ใช้ร่วมกันโดยหลายอินเทอร์เฟซเรียกว่า shared1) (แชร์) คำว่า "สื่อที่ใช้ร่วมกัน" สำหรับการส่งข้อมูลก็มักใช้เช่นกัน ช่องทางการสื่อสารที่ใช้ร่วมกันไม่เพียงแต่ใช้สำหรับการสื่อสารแบบสลับต่อสวิตช์เท่านั้น แต่ยังใช้สำหรับการสื่อสารระหว่างคอมพิวเตอร์กับสวิตช์และคอมพิวเตอร์กับคอมพิวเตอร์ด้วย
มีหลายวิธีในการจัดการการเข้าถึงสายการสื่อสารที่ใช้ร่วมกัน ในบางกรณี จะมีการใช้วิธีการแบบรวมศูนย์ เมื่อการเข้าถึงถูกควบคุมโดยอุปกรณ์พิเศษ - ผู้ตัดสิน ในกรณีอื่น ๆ - อุปกรณ์แบบกระจายอำนาจ ภายในคอมพิวเตอร์ยังมีปัญหาในการแบ่งปันสายการสื่อสารระหว่างโมดูลต่างๆ ตัวอย่างคือการเข้าถึงบัสระบบซึ่งควบคุมโดยโปรเซสเซอร์หรือตัวตัดสินบัสพิเศษ ในเครือข่าย องค์กรของการเข้าถึงสายการสื่อสารที่ใช้ร่วมกันมีลักษณะเฉพาะของตนเอง เนื่องจากต้องใช้เวลานานกว่ามากในการแพร่กระจายสัญญาณไปตามสายการสื่อสาร ซึ่งอาจทำให้ขั้นตอนการเจรจาการเข้าถึงลิงก์ใช้เวลานานเกินไป และทำให้ประสิทธิภาพของเครือข่ายลดลงอย่างมาก
แม้จะมีปัญหาเหล่านี้ แต่สื่อที่ใช้ร่วมกันก็ถูกใช้บ่อยมากในเครือข่ายท้องถิ่น โดยเฉพาะอย่างยิ่งแนวทางนี้ถูกนำไปใช้ในเทคโนโลยีคลาสสิกที่ใช้กันอย่างแพร่หลายอย่าง Ethernet, Token Ring, FDDI ในเครือข่ายทั่วโลก สื่อที่ใช้ร่วมกันระหว่างอินเทอร์เฟซไม่ได้ถูกนำมาใช้จริง สิ่งนี้อธิบายได้จากข้อเท็จจริงที่ว่าความล่าช้าครั้งใหญ่ในการแพร่กระจายของสัญญาณตามช่องทางการสื่อสารที่ยาวนานนำไปสู่ขั้นตอนการเจรจาที่ยาวเกินไปสำหรับการเข้าถึงสื่อที่ใช้ร่วมกันซึ่งลดส่วนแบ่งการใช้ช่องทางการสื่อสารที่เป็นประโยชน์ในการส่งสัญญาณไปสู่ระดับที่ยอมรับไม่ได้ ข้อมูลสมาชิก
อย่างไรก็ตาม ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา มีแนวโน้มที่จะละทิ้งสื่อการรับส่งข้อมูลที่ใช้ร่วมกันในเครือข่ายท้องถิ่น เนื่องจากต้นทุนเครือข่ายที่ลดลงนั้นมาพร้อมกับต้นทุนประสิทธิภาพ เครือข่ายที่มีสื่อที่ใช้ร่วมกันซึ่งมีโหนดจำนวนมากจะทำงานช้ากว่าเครือข่ายที่คล้ายกันที่มีสายการสื่อสารแต่ละสายเสมอ เนื่องจากแบนด์วิดท์ของสายการสื่อสารแต่ละสายจะไปที่คอมพิวเตอร์เครื่องเดียว และเมื่อใช้ร่วมกันจะถูกแบ่งระหว่างคอมพิวเตอร์ทุกเครื่องบน เครือข่าย บ่อยครั้งที่ต้องยอมรับการสูญเสียประสิทธิภาพนี้เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพทางเศรษฐกิจของเครือข่าย ไม่เพียงแต่ในรูปแบบคลาสสิกเท่านั้น แต่ยังรวมถึงเทคโนโลยีใหม่ที่พัฒนาขึ้นสำหรับเครือข่ายท้องถิ่นด้วย โหมดของสายการสื่อสารที่ใช้ร่วมกันจะยังคงอยู่ ตัวอย่างเช่น นักพัฒนาเทคโนโลยี Gigabit Ethernet ซึ่งนำมาใช้เป็นมาตรฐานใหม่ในปี 1998 ได้รวมโหมดการแบ่งปันสื่อไว้ในข้อกำหนดเฉพาะของพวกเขาพร้อมกับโหมดลิงก์ส่วนบุคคล
