Компьютерные сети Локальные Городские региональные

Компьютерные сети • Локальные • Городские (региональные) • Глобальные

Sun Microsystems: Основные тенденции развития компьютерных сетей • Сеть станет основой вычислительных мощностей будущего • К Сети будет подключено все, что можно подключить: клиентские терминалы, принтеры, диски, телефоны, бытовая электроника • Доступ к Сети будет важнее владения компьютером • Приложения будут написаны для Сети, а не для конкретной платформы • Приложения будут находиться в Сети, а не в компьютерах на столах пользователей • Исчезнет грань между Интернет и Интранет • Значительная часть бизнес-операций будет выполняться через Сеть • Важнейшей проблемой работы Сети будет непредсказуемость нагрузки

Компьютерные сети • Понятие сетевого протокола • Модель взаимодействия открытых систем ISO/OSI

Компьютерные сети Модель взаимодействия открытых систем ISO/OSI

Компьютерные сети Сетезависимые и сетенезависимые уровни модели OSI

Компьютерные сети Соответствие уровней модели OSI и TCP/IP

Компьютерные сети Локальные сети Прошлое, настоящее и будущее Ethernet – 22 мая 1973 г «день рождения» Ethernet. «Отцы-создатели» - Роберт Меткалф и Дэвид Боггс – 1979 г Роберт Меткалф создает 3 Com – 1980 г Регистрация 802. 3 – 1 -й стандарт Ethernet (скорость 10 Мбит/сек) – 1995 г Регистрация 802. 3 u Fast Ethernet (скорость 100 Мбит/сек) – 1998 г Регистрация 802. 3 z Gigabit Ethernet интерфейс 1000 Base-FX (скорость 1000 Мбит/сек) – 1998 г 802. 3 ab Gigabit Ethernet интерфейс 1000 Base-T для UTP 5 CAT – 2002 г 802. 3 ae 10 Gigabit Ethernet (10 GBase-FX) – 2006 г 802. 3 ae 10 GBase-T Cтандарт описывает технологию передачи данных по витой медной паре с пропускной способностью до 10 Гбит/с на дальность до 100 м

Стандарты Ethernet 10 Base 2 - сетевая среда с использованием тонкого коаксиального кабеля, скорость передачи данных 10 Мбит/с, топология шина 10 Base 5 - сетевая среда с использованием толстого коаксиального кабеля, скорость передачи данных 10 Мбит/с, топология - шина 10 Base. T - сетевая среда с использованием неэкранированной витой пары 3, 4, 5 кат. , скорость передачи данных 10 Мбит/с, топология -звезда 10 Base. FL - сетевая среда с использованием волоконнооптического кабеля, скорость Fast Ethernet 100 Base. TX - сетевая среда с использованием неэкранированной витой пары 5 кат, скорость передачи данных 100 Мбит/с, топология -звезда 100 Base. FX - сетевая среда с использованием волоконно-оптического кабеля, скорость передачи данных 100 Мбит/с, топология - звезда Gigabit Ethernet 1000 Base-SX 850 nm лазерный источник и многомодовое оптоволокно (не более 300 м (волокно 62, 5 мкм) и 550 м (волокно 50 мкм)). 1000 Base-LX 1300 nm лазерный источник и одномодовое оптоволокно (не более 3000 м) 1000 Base-CX двухпроводный экранированный кабель STP (Экранированная витая пара), (не более 25 м) 1000 Base-T UTP 5 кат. 100 м

Стандарты Ethernet Технология 10 Gigabit Ethernet Интерфейсы: 10 GBASE-LR, 10 GBASE-ER, 10 GBASE -SR, 10 GBASE-LW и 10 GBASE-LX 4 (все оптические) Дальность от 26 до 40 км (в зависимости от типа кабеля) 10 GBase-T для UTP, дальность 100 м

Компьютерные сети Локальные сети • Логика работы Ethernet (множественный доступ к • • среде с контролем несущей и обнаружением коллизий - CSMA/CD Решение проблемы коллизий Основные типы сетевых устройств – – – Сетевые адаптеры Кабели Активное сетевое оборудование • Концентраторы (повторители) • Коммутаторы • Маршрутизаторы

Компьютерные сети Локальные сети

Компьютерные сети Локальные сети

Компьютерные сети Локальные сети

Компьютерные сети Локальные сети

Компьютерные сети Локальные сети

Компьютерные сети Локальные сети • Одноранговые сети • Сети с выделенным сервером –Основные требования, предъявляемые к серверу, сложившиеся на данный момент: • Надежность • Быстродействие • Управляемость • Расширяемость

Компьютерные сети Локальные сети • Надежность : –Использование специальных серверных компонентов, которые проходят более тщательное тестирование. –Резервирование компонентов: дублированные блоки питания, вентиляторы, жесткие диски. –Память с контролем четности (ECC) позволяет автоматически исправлять однобитовые ошибки –Удаленное управление и диагностика сервера (возможность просмотра температуры, скорости вращения вентиляторов, оповещения о критических сбоях)

Компьютерные сети Локальные сети • Быстродействие : • • • Использование двух и более процессоров Наличие несколько независимых шин PCI-X или PCI Express Возможность использования больших объемов оперативной памяти.

Компьютерные сети Локальные сети • Управляемость : –Возможность удаленно (по сети) получать информацию о температуре процессоров, материнской платы; скорости вращения вентиляторов. –Администратор может устанавливать различные варианты получения предупреждений (по электронной почте, на пейджер, SNMP Alerts), о событиях, происходящих на сервере - остановке вентиляторов, перегреве процессоров, вскрытии шасси и т. д. –Удаленное включение/выключение, перезагрузки сервера, просмотр журнала событий, диагностика, обновление микрокодов.

Компьютерные сети Локальные сети • Расширяемость : –Возможность использования нескольких процессоров –Возможность установки большого количества модулей памяти –Несколько независимых шин: PCI, PCI-X для установки дополнительных карт расширения

Компьютерные сети Локальные сети • Дисковая подсистема : –интерфейсы: • Parallel ATA (IDE), • Serial ATA (SATA): "горячее" подключение накопителей, механизм оптимизации очереди команд внутри контроллера, только одно устройство к одному каналу, пропускная способность до 300 мб/сек • SCSI: до 15 устройств на один канал, высокая пропускная способность (до 320 мб/с. ), технология арбитража шины, снижающая нагрузку на процессор, оптимизация очереди команд, большая скорость вращения шпинделя - 10000 или 15000 оборотов в минуту, более

Компьютерные сети • Дисковая подсистема, RAID контроллеры : • Уровень 0 (striping) – блоки данных последовательно размещаются на нескольких дисках, достигается выигрыш в скорости, но без отказоустойчивости. То есть в случае отказа одного из винчестеров теряется вся информация. • Уровень 1 (mirroring) – диски объединены в пару и являются точной копией друга, для данного уровня требуются как минимум два диска. Теряется 50% дискового пространства, но достигается отказоустойчивость • Уровень 5 (striping with parity) – на дисках размещаются блоки данных плюс контрольная сумма. Причем контрольная сумма оказывается «размазанной» по всем дискам массива. В случае отказа одного из дисков, данные восстанавливаются на основе контрольной суммы. Для построения массива уровня 5 требуется как минимум три диска. Под контрольные суммы используется дисковое пространство, эквивалентное объему одного из накопителей. • Уровень 0+1 или 10 (mirroring+striping) – зеркалирование+последовательная блочная запись. Представляет собой две группы зеркальных дисков, запись на которые ведется последовательно блоками. Необходимо, по меньшей мере, 4 диска. Потери дискового пространства 50%. Уровень 10 комбинирует скорость и надежность. Такой массив может продолжать функционирование при отказе половины дисков. Контроллер не вычисляет контрольные суммы и запись на диски происходит значительно быстрее, чем при уровне 5

Компьютерные сети. Технологии x. DSL • ADSL (Asymmetric Digital Subscriber Line — асимметричная цифровая абонентская линия) Скорость до 8, 192 Мбит/с пользователю, и до 768 Кбит/с - от пользователя. Сохраняется аналоговая телефонная связь по данной абонентской линии; • DDSL (DDS Digital Subscriber Line — цифровая абонентская линия DDS) — вариант широкополосной DSL, обеспечивающий доступ по технологии Frame Relay со скоростью передачи данных от 9, 6 до 768 Кбит/с; • IDSL (цифровая абонентская линия ISDN) — недорогая испытанная технология, использующая чипы цифровой абонентской линии основного доступа BRI ISDN и обеспечивающая абонентский доступ со скоростью до 128 Кбит/с; • HDSL (High Speed Digital Subscriber Line) — Скорость 1, 5 Мбит/с (стандарт США Т 1) или 2 Мбит/с (европейский стандарт Е 1) в обоих направлениях, как правило, по двум медным парам; • VDSL (Very High Speed Digital Subscriber Line — сверхвысокоскоростная цифровая абонентская линия) — обеспечивает скорость передачи данных к пользователю до 52 Мбит/с.

Технология Wi. MAX • Соединение точек доступа Wi-Fi друг с другом и другими сегментами Интернета. • Обеспечение беспроводного широкополосного доступа как альтернативы • • выделенным линиям и DSL. Предоставление высокоскоростных сервисов передачи данных и телекоммуникационных услуг. Создание точек доступа, не привязанных к географическому положению 2 -е версии 802. 16 -2004 (802. 16 d или фиксированный Wi. MAX) 802. 16 -2005 (802. 16 e или мобильный Wi. MAX) Фиксированный Wi. MAX обслуживает только «статичных» абонентов, а мобильный в т. ч. передвигающихся со скоростью до 120 км/ч.

Технология Стандарт Использовани е Пропускная способность Радиус действия Частоты Wi-Fi 802. 11 a WLAN до 54 Мбит/с до 100 метров 5, 0 ГГц Wi-Fi 802. 11 b WLAN до 11 Мбит/с до 100 метров 2, 4 ГГц Wi-Fi 802. 11 g WLAN до 54 Мбит/с до 100 метров 2, 4 ГГц Wi-Fi 802. 11 n WLAN до 300 Мбит/с до 100 метров 2, 4 — 2, 5 или 5, 0 ГГц Wi. Max 802. 16 d WMAN до 75 Мбит/с 6 -10 км 1, 5 -11 ГГц Wi. Max 802. 16 e Mobile WMAN до 40 Мбит/с 1 -5 км 2. 3 -13. 6 ГГц Wi. Max 802. 16 m WMAN, Mobile WMAN до 1 Гбит/с н/д (стандарт в разработке) Bluetooth v. 1. 1. 802. 15. 1 WPAN до 1 Мбит/с до 10 метров 2, 4 ГГц Bluetooth v. 1. 3. 802. 15. 3 WPAN от 11 до 55 Мбит/с до 100 метров 2, 4 ГГц Bluetooth v. 3. 0 802. 11 WPAN от 3 Мбит/с до 24 Мбит/с до 100 метров 2, 4 ГГц UWB 802. 15. 3 a WPAN 110 -480 Мбит/с до 10 метров 7, 5 ГГц

Wi-Fi и Wi. MAX Wi-Fi это система более короткого действия, обычно покрывающая десятки метров, которая использует нелицензированные диапазоны частот для обеспечения доступа к сети. Обычно Wi-Fi используется пользователями для доступа к их собственной локальной сети, которая может быть и не подключена к Интернету. Если Wi. MAX можно сравнить с мобильной связью, то Wi-Fi скорее похож на стационарный беспроводной телефон. Wi. MAX и Wi-Fi имеют совершенно разный механизм Quality of Service (Qo. S). Wi. MAX использует механизм, основанный на установлении соединения между базовой станцией и устройством пользователя. Каждое соединение основано на специальном алгоритме планирования, который может гарантировать параметр Qo. S для каждого соединения. Wi-Fi, в свою очередь, использует механизм Qo. S подобный тому, что используется в Ethernet, при котором пакеты получают различный приоритет. Такой подход не гарантирует одинаковый Qo. S для каждого соединения