11039

Сетевое оборудование стандарта Ethernet

Практическая работа

Информатика, кибернетика и программирование

Сетевое оборудование Выполняет функциинижних уровней OSI т.е. физического и канального. Все сетевое оборудование условно можно поделить на две группы: 1.Для построения локальных сетей 2.Для построения глобальных сетей Сетевое оборудование стандарта Ethernet. Ethe...

Русский

2013-04-03

2.38 MB

4 чел.

Сетевое оборудование

Выполняет  функциинижних  уровней  OSI ,т.е. физического и канального.

Все сетевое оборудование условно можно поделить на две группы:

1.Для построения локальных сетей

2.Для построения глобальных сетей

Сетевое оборудование стандарта Ethernet.

Ethernet теоритический метод доступа на сетевое оборудование для локальных сетей.

Стандарт Ethernet появился 1973году.Первые варианты работали со скоростью 10Мбит/с.

На сегодняшний день используются 100 и 1000Мбит/с:1Гбит/с.

Теоритически существует стандарт на 10Гбит/с.

Скорость 10Мбит/с достаточна для офисных приложений,большие скорости могут понадобиться для мультимедийных и БД .

Все сетевое оборудование обязано соблюдать обратную совместимость, т.е. высокоскоростное оборудование обязано поддерживать все низкие скорости.

Это позволяет проводить постепенную модефикацию сети.

  1.  10 Base – 2(5)

10 это скорость Мбит/с

2(5)- это протяженность,метраж если буквы то тип кабеля.

Сеть строится по топологии шина на основе коаксиального кабеля.

Заземление необходимо для  защиты сетевого оборудования, а так же по технике безопастности. 

В зависимости от вида(коаксиального)кабеля протяжённость либо 200, либо 500 метров. Число компьютеров либо 30, либо 100. 

2.10/100/1000 Base TX

TX Twisted Pair(витая пара)

Изначально в качестве кабеля использовался телевизионный провод(одна пара). 

Современная витая пара – это 8 попарно скрученных проводов. В зависиммости от качества витая пара делится на категории, от категорий зависит максимальная допустимая скорость. 

Категории:

5 – Максимальная допустимая скорость 100 Мбит\с

 – Максимальная допустимая скорость 1Гбит\с 

6,7 – По некоторым показателям проигрывают оптоволокну(по цене).

Встречается витая пара из 4 проводов. В этом случае максимальная допустимая скорость – 100Мбит\с.

 UTP – не экранированная витая пара, используется для внутренней проводки.

STP – экранированная витая пара, лучше защищена от внешних воздействий, используется в сложных условиях и иногда в качестве уличной проводки.

На конце витой пары устанавливается разъёмы типа RG-45. Монтируются они с помощью специального инструмента. 2 узла можно соединить на прямую отрезком перекрёстного кабеля(кроссовер).

 При соединение нескольких узлов образуется звезда. Узлы подключаются к Hub или Switch так называемыми прямыми проводами.

1.Switch – до 1Гбит\с

Hub – 10\100 Мбит\с

2.Число узлов во всей сети не может быть больше, чем 1024. (за счет соединения нескольких хабов или свитчей)

3.10\100\100 Base FX

F X Fiber Optic – сеть на оптоволокне.

Оптоволокно представляет собой пластмассовый световой сигнал по которому передаётся, с помощью лазерных излучателей.

Оптоволокно отличается долговечностью, на него не действуют электро-магнитные помехи. 

При подключении оптоволокна к электронным устройствам нужно преобразовать оптические сигналы в электрические и обратно, для этого используются транссиверы. 

В рамках технологии Ethernet расстояние на которое проложено оптоволокно не должно превышать 2км.В других технологиях может и больше.

Соединение сегментов на физическом уровне

Протяженность одного сегмента ограничена типом используемого кабеля.Соединив несколько сегментов на физическом уровне можно увеличить протяженность сети.Так же можно увеличить число ПК, но это не рационально, т.к. трафик соединяемых сегментов складывается(растет нагрузка на сеть). Подобные соединения являются простейшими, т. е. самыми дешевыми.

Сигнал на физическом уровне подвержен затуханию, единственное действие,возможное на физическом уровне усиление. Для усиления сигнала используются   repeater. Простейший repeater, это устройство с двумя разъемами, такие применяются в шине.

 

В топологии звезда роль repeater выполняют hub и switch. В топологии Ethernet для repeater действует правило «5-4-3» - максимально можно соединить 5 сегментов 4 repeater, узлы при этом можно подключать к 3 любым сегментам из 5.

Соединения с помощью switch не подчиняются этому правилу. В любом случае во всей сети не может быть больше, чем 1024 ПК в сети.

Чтобы объединить больше узлов (чем 1024) необходимы маршрутизаторы.

Использование HUB и SWITCH

Они необходимы для построения топологии звезда. Внешние характеристики HUB и SWITCH совпадают. Различие заключается во внутреней логике работы.

Внешние характеристики:

  •  Скорость работы – 10Мбит/с, 100Мбит/с, 1Гбит/с. Простейшие HUB и SWITCH   позволяют всем узлам работать только с первой скоростью. Большинство HUB и SWITCH позволяют каждому узлу работать со своей скоростью.
  •  Число и состав портов (разъемов) - любой HUB и SWITCH содержит от 4 до 48 разъемов типа Rj-45.Помимо этих разъемов некоторые оснощены разъемами для коаксиальных кабелей BNC(AUI), а некоторые SFP- ъемами для оптоволокна. В любом случае к  SWITCH можно подключить любой кабель через соответствующий конвектер.

Принцип работы HUB

HUB работает на физическом уровне и не способен как – либо обрабатывать данные.

Соединения внутри HUB образуют шину,  поэтому пакет при шедший на один из портов, HUB рассылает во все остальные порты при этом задержкаравна нулю.

Принцип работы SWITCH

SWITCH работает на канальном уровне и впособен анализировать информацию из пакетов.  SWITCH различает адреса подключенных к нему ПК.

Беспроводные технологии локальных сетей.

Основное преимужество безпроводных технологий – мобильность, так же они применяются там,где трудно проложить проводимую линию связи.

Недостатки:

  •  Низкая помехозащищенность.
  •  Такую линию связи тяжело защитить от несанкционированного доступа.

В беспроводных технологиях данные передаются на различных радиочастотах.

20-2000Гц – звук

~135кГц - ультрозвук

~27мГц – диапазон гразданской радиосвязи

~43ГГц – первый канал

~1800ГГц GSM

Использование тех или иных радио частот для передачи регулируется государством.

Все частоты делятся на три вида:

1.не лицензионные,т.е. передавать на тонких частотах могт все желающие.

2.лицензионные,на данной территории.

3.Закрытые частоты.

Вывод: для локальных сетей используются частоты под номером 1.

Например:

ISM- диапазон (промышленное, научное, медицинское) в России   ~2,4ГГц.

Более высокие частоты позволяют добиваться более высоких скоростей.

Другим параметром влиящим на радиосвязь является мощность передаваемого сигнала.

Чем больше  мощность,тем больше дальность.Мощность искуственно ограничевается двумя фатрорами:

1.Лицензирование.

2.Экология и вред здоровью – любые радиоизлучения вредны для здоровья.

Оборудование для беспроводных локальных сетей должно обеспечивать дальность порядка едениц км.

Основная технология для построения беспроводных локальных сетей называется 802.11(wi - fi)

802.11a – 5ГГц – 54Мбит/с

802.11в – 2.4ГГц – 11Мбит/с 

802.11g- 2.4ГГц – 54Мбит/с

802.11в – 2.4ГГц – 11Мбит/с и 802.11в-2.4ГГц – 54Мбит/с – способны работать друг с другом.

Для соединения двух узлов напрямую каждый узел должен быть оснащен беспроводным сетевым адаптером (встроенный wi fi,модуль,USB – брелок или плата -расширений).

Чтобы напрямую соединить два узла каждый из них в программных настройках переводится в «Ad - Hoc».

Для связи необходимо выбрать один из нескольких каналовю

Для соединения нескольких узлов необходимо отдельное устройство – точка доступа (А.Р), она выполняет ту же роль, что и HUB или SWITCH в звезде.

Каждый узел переводится в режим работы под названием Infrastructure. Для точки доступа задается так называемый SSID.

Разные точки доступа способны работать с разным числом узлов (в среднем – 256 узлов).

Разные точки доступа обеспечивают разную дальность.

Все беспроводные устройства должны поддерживать разные стандарты шифрования трафика.

WPA

WEP

WEP2

Более сложное шифрование приводит к большей потере скорости.

Сетевые платы

Сетевая плата – это интерфейс канального уровня.

Ethernet допускает установку в одном компьютере до четырех плат. Сетевые платы могут быть отдельными устройствами либо быть интегрированными в системную плату.

В любом случае сетевая плата подключается к одной из шин.

Например:

PCI -132Мбит/с

PCI  -.....Гбит/с

Каждая шина обладает своей пропускной способностью, шины PCI достаточно для работы сетевых плат на 100Мбит/с, а на 1Гбит/с недостаточно.

Сетевые платы на 1Гбит/с жилательно подключать к шине PCI ecspress.

Работой сетевой платы управляет специализированный процессор.

Выбор сетевой платы должен в первую очередь осуществляться по типу этой микросхемы от ее зависит: реальная скорость работы платы, совместимость с разными ОС, загрузка центрального процессора и т.д.

Любая плата имеет минимум один разъем для витой пары.

Если плата имеет несколько разъемов, то работать они должны только по очереди. Переключаются они обычно автоматически, но иногда требуется переключение вручную.

Каждая плата при производстве получает уникальный номер(Мас - адрес).

Мас – адрес – это число от 0 до 2 в 48 степени.

Кроме сетевых плат мас – адреса есть у многих других сетевых устройств.

Мас – адрес позволяет однозначно идентифицировать отправителя пакета.

Физически мас – адрес изменить нельзя, но можно заставить ОС поменять мас – адрес в исходящих пакетах.

Определить свой мас – адрес можно множеством способов:

В командной строке – с:\>ipconfig\all

Сетевые платы совместно с системными поддерживают технологию Wake On Lan (WOL) –позволяет включать удаленный ПК, посылкой специального сигнала.

Все сетевые платы поддерживают технологию удаленной загрузки, эта технология позволяет использовать сетевую плату как загружаемое устройство.

ОС загружается из образа, расположенного на сервере удаленной загрузки.

Для поддержки этой технологии на сетевую плату устанавливается дополнительная микросхема Bootrom (ПЗУ удаленной загрузки). В ней создается загрузчик, задача которого взять с сервера образ ОС. Эта технология аварийного характер.Встроенные сетевые платы не требуют установки дополнительных микросхем.

Маршрутизаторы(Router)

Маршрутизатор – узел сети, подключенный сразу к нескольким сегментам одной сети или к разным сетям, т. е. узел, стоящий на границе сетей или сигментов.

Трафик из одного сегмента попадает в другие сегменты через маршрутизаторы. 

Маршрутизация работает на сетевом уровне модели OSI и осуществляется програмно, т. е. маршрутизаторы работают под управлением специального ПО.

В простейшем случае маршрутизатором может быть отдельное аппаратное устройство.

Один порт маршрутизатора предназначен для подключения к неоторой внешней сети Wap – порт

Внутренняя сеть подключается к Lan – порту.

Маршрутизатор имеет несколько адресов, минимум два.

Маршрутизатор обрабатывает трафик по разным правилам.

Чаще всего эти правила задаются вручную через панель управления маршрутизаторами.

Маршрутизаторам может работать ПК, имеющий несколько сетевых интерфейсов и установленным ПО. Простейшее подобраное ПО встроено во все версии Windows, называется общий доступ к internet.

Лучше использовать специальные программы.Kerio Winroute Firewall.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

23052. Електронний ключ на біполярному транзисторі 482 KB
  Каскад виконує логічну операцію заперечення оскільки високий рівень напруги на вході забезпечує введення транзистора у режим насичення коли напруга на навантаженні буде низькою. При введенні наведеної вище схеми дослідження ключового каскаду застосовуються джерела сталої напруги живлення VCC та імпульсної вхідної напруги VIN. Перелічимо основні параметри даних джерел: Як джерело сталої напруги живлення застосовується стандартна модель VSRC що міститься у бібліотеці source. Основними є такі її параметри: DC стала напруга що її виробляє...
23053. Електронні ключі на МДН-транзисторах 1.07 MB
  Вважайте що напруга живлення дорівнює 10 В амплітуда вхідного імпульсу 10 В тривалість цього імпульсу 500 нс його період 1000 нс. Тривалості фронту і спаду імпульсу задайте дуже малими наприклад по 0. Поясніть зміни у тривалості спаду вихідного імпульсу та рівні напруги логічного нуля на виході. Параметри джерел вважайте такими: напруга живлення 20 В амплітуда вхідного імпульсу 20 В тривалість цього імпульсу 500 нс його період 1000 нс.
23054. Базовий елемент транзисторно-транзисторної логіки (ТТЛ) 1016 KB
  Насправді опором навантаження для виходу ТТЛсхеми звичайно є вхідний опір наступної ТТЛсхеми. Оскільки у реальних ситуаціях на один вихід треба підєднувати досить багато входів важливим є такий параметр схеми як навантажувальна здатність тобто максимальна кількість входів яку можна навантажити на вихід без втрати працездатності схеми. Оскільки транзистори в даній схемі працюють у режимах насичення та відсікання має місце досит значна інерційність схеми потрібен певний час для переведення транзисторів з одного граничного стану в...
23055. Моделювання цифрових логічних схем 178.5 KB
  Перелічимо деякі логічні ІМС 74ї серії: 74x00 базовий елемент 2ІНЕ 74x10 логічний елемент 3ІНЕ 74x20 логічний елемент 4ІНЕ 74x30 логічний елемент 8ІНЕ 74x02 логічний елемент 2АБОНЕ 74x27 логічний елемент 3АБОНЕ 74x08 логічний елемент 2І 74x32 логічний елемент 2АБО 74x04 інвертор логічний елемент НЕ 74x51 логічний елемент 2І2АБОНЕ 74x86 логічний елемент Виключне АБО на 2 входи Пакет OrCAD дозволяє провести суто цифрове моделювання для даного вузла схеми якщо до цього вузла підєднані лише входи та виходи...
23056. Роль та повноваження Ради національної безпеки України в системі забезпечення національної безпеки 40.5 KB
  Роль та повноваження Ради національної безпеки України в системі забезпечення національної безпеки. Це випливає із Закону України Про Раду національної безпеки.подає пропозиції Президентові України щодо .визначення стратегічних національних інтересів України концептуальних підходів та напрямів забезпечення національної безпеки і оборони у політичній економічній соціальній військовій науковотехнологічній екологічній інформаційній та інших сферах проектів державних програм доктрин .
23057. Стратегія національної безпеки України: основні положення та проблеми формування 38 KB
  Стратегія національної безпеки України: основні положення та проблеми формування. ТЕМА: Стратегія національної безпеки Стратегія чітко вивірений шлях і напрям досягнення мети. Стратегія національної безпеки це система державнополітичних рішень головних напрямків діяльності у сфері безпеки послідовна реалізація яких забезпечує досягнення мети головна лінія що дозволяє забезпечити безпеку на певний період спрямована на досягнення середньострокових та довгострокових інтересів. В НАТО змінено пріоритет безпеки на поширення зони...
23058. Загрози національній безпеці України у політичній сфері та шляхи їх нейтралізації 40 KB
  Загрози національній безпеці України у політичній сфері та шляхи їх нейтралізації. Загрози у внутрішньополітичній сфері: порушення з боку органів державної влади та органів місцевого самоврядування Конституції і законів України прав і свобод людини і громадянина в тому числі при проведенні виборчих кампаній недостатня ефективність контролю за дотриманням вимог Конституції і виконанням законів України; можливість виникнення конфліктів у сфері міжетнічних і міжконфесійних відносин радикалізації та проявів екстремізму в діяльності деяких...
23059. Загрози національній безпеці України в економічній сфері та шляхи їх подолання 38 KB
  Загрози в економічній сфері: істотне скорочення внутрішнього валового продукту зниження інвестиційної та інноваційної активності і науковотехнічного та технологічного потенціалу скорочення досліджень на стратегічно важливих напрямах інноваційного розвитку; ослаблення системи державного регулювання і контролю у сфері економіки; нестабільність у правовому регулюванні відносин у сфері економіки в тому числі фінансової фіскальної політики держави; відсутність ефективної програми запобігання фінансовим кризам; зростання...
23060. Загрози національній безпеці України в соціальній сфері та шляхи їх подолання 22 KB
  Загрози у соціальній та гуманітарній сферах: невідповідність програм реформування економіки країни і результатів їх здійснення визначеним соціальним пріоритетам; неефективність державної політики щодо підвищення трудових доходів громадян подолання бідності та збалансування продуктивної зайнятості працездатного населення; криза системи охорони здоров'я і соціального захисту населення і як наслідок небезпечне погіршення стану здоров'я населення; поширення наркоманії алкоголізму соціальних хвороб; загострення демографічної кризи;...