Государственное образовательное учреждение

среднего  профессионального образования

«Чернушинский политехнический колледж» 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Курсовой  проект

Тема: «Сетевые средства»

Дисциплина: «Техническая эксплуатация и ремонт ЭВМ» 
 
 
 
 
 
 

Выполнил:

студентка группы №36

специальность «АСОИиУ»

Кочкина Д.М.

Проверил:

преподаватель

Слаутин Ю.А. 
 
 
 
 
 

Чернушка 2008

 

Содержание

 

Введение

 

     На  сегодняшний день в мире существует более 150 миллионов компьютеров и  более 80 % из них объединены в различные информационно-вычислительные сети от малых локальных в офисах до глобальных типа Internet. Всемирная тенденция к объединению компьютеров в сети обусловлена рядом важных причин, таких как ускорение передачи информационных сообщений, возможность быстрого обмена информацией между пользователями, получение и передача сообщений (факсов, Е - Mail писем и прочего) не отходя от рабочего места, возможность мгновенного получения любой информации из любой точки земного шара, а так же обмен информацией между компьютерами разных фирм работающих под разным программным обеспечением.

 

1. Коммутаторы

Разработанный в 1973 стандарт Ethernet сегодня является наиболее популярным среди стандартов ЛВС. Как технология с разделяемой  средой Ethernet обеспечивает скорость передачи 10 мегабит в секунду (Mbps) для всех пользователей, имеющих доступ к среде передачи и протокол разрешения доступа.

Основы

Коммутатор Ethernet представляет собой устройство для  организации сетей большого размера. Для того, чтобы лучше разобраться  в устройстве и работе коммутаторов Ethernet, полезно понять основы технологии организации кабельных систем сети.

Повторители

В начале 80-х  годов сети Ethernet организовывались на базе шинной топологии с использованием сегментов на основе коаксиального  кабеля длиной до 500 метров. Увеличение размеров сетей поставило задачу преодоления 500-метрового барьера. Для решения этой задачи использовались повторители (repeater):

Повторитель просто копирует (пересылает) все пакеты Ethernet из одного сегмента во все другие, подключенные к нему. Основной задачей повторителя является восстановление электрических сигналов для передачи их в другие сегменты. За счет усиления и восстановления формы электрических сигналов повторителем становится возможным расширение сетей, построенных на основе коаксиального кабеля и увеличение общего числа пользователей сети

Переключение  портов

Сегодняшние модульные  концентраторы (повторители) часто  позволяют организовать несколько  сегментов, каждый из которых предоставляет  пользователям отдельную разделяемую полосу 10 Mbps. Некоторые концентраторы позволяют программным путем разделять порты устройства на независимые сегменты такая возможность называется переключением портов. Концентратор, к примеру, может содержать три различных сегмента Ethernet, организуемые внутренними средствами хаба. Переключение портов обеспечивает администратору сети высокую гибкость организации сегментов, позволяя переносить порты из одного сегмента в другой программными средствами. Эта возможность особенно полезна для распределения нагрузки между сегментами Ethernet и снижения расходов, связанных с подобными операциями. Переключение портов статическое связывание портов с различными сегментами Ethernet - сильно отличается от описанной ниже коммутации Ethernet.

Атрибуты  коммутаторов Ethernet

Коммутаторы Ethernet подобно мостам и маршрутизаторам  способны сегментировать сети Ethernet. Как  и многопортовые мосты коммутаторы  передают пакеты между портами на основе адреса получателя, включенного  в каждый пакет. реализация коммутаторов обычно отличается от мостов в части возможности организации одновременных соединений между любыми парами портов устройства - это значительно расширяет суммарную пропускную способность сети. Более того, мосты в соответствии со стандартом IEEE 802.1d должны получить пакет целиком до того, как он будет передан адресату, а коммутаторы могут начать передачу пакета, не приняв его полностью.

Производительность  коммутатора

Другим важным параметром коммутатора является его  производительность. Для того, чтобы охарактеризовать ее используются несколько параметров:

1. скорость передачи между портами
2. общая пропускная способность
3. задержка

Скорость  передачи между портами

При полосе 10 Mbps Ethernet может передавать 14880 пакетов  в секунду (PPS) для пакетов минимального размера (64 байта). Этот параметр определяется свойствами среды. Коммутатор, который способен обеспечить скорость 14880 PPS между портами, полностью использует возможности среды. Полоса пропускания среды является важным параметром, поскольку коммутатор, обеспечивающий передачу пакетов с такой скоростью, полностью использует возможности среды, предоставляя пользователям максимальную полосу.

Общая пропускная способность

Измеренная в Mbps или PPS, общая пропускная способность  характеризует максимальную скорость, с которой пакеты могут передаваться через коммутатор адресатам. В коммутаторах, все порты которых имеют полосу 10 Mbps суммарная пропускная способность равна скорости порта, умноженной на число виртуальных соединений, которые могут существовать одновременно (число портов коммутатора, поделенное на 2). Коммутатор, способный обеспечивать максимальную скорость передачи не имеет внутренней блокировки.

Задержка

Задержка - это  промежуток времени между получением пакета от отправителя и передачей  его получателю. Обычно задержку измеряют относительно первого бита пакета.

Коммутаторы Ethernet могут обеспечивать очень низкую задержку после того, как будет  определен адресат. Поскольку адрес  получателя размещается в начале пакета, передачу можно начать до того, как пакет будет полностью принят от отправителя. Такой метод называется коммутацией на лету (cut-through) и обеспечивает минимальную задержку. Малая задержка важна, поскольку с ней непосредственно связана производительность коммутатора. Однако метод коммутации на лету не проверяет пакеты на предмет ошибок.

При таком способе  коммутатор передает все пакеты (даже те, которые содержат ошибки). Например, при возникновении коллизии после  начала передачи пакета (адрес уже  получен) полученный фрагмент все равно будет передан адресату. Передача таких фрагментов занимает часть полосы канала и снижает общую производительность коммутатора.

При передаче пакетов  из низкоскоростного порта в высокоскоростной (например, из порта 10 Mbps в порт 100 Mbps) коммутацию на лету использовать вообще невозможно. Поскольку порт-приемник имеет большую скорость, нежели передатчик, при использовании коммутации на лету неизбежно возникнут ошибки. При организации виртуального соединения между портами с разной скоростью требуется буферизация пакетов.

Малая задержка повышает производительность сетей, в  которых данные передаются в виде последовательности отдельных пакетов, каждый из которых содержит адрес  получателя. В сетях, где данные передаются в форме последовательности пакетов  с организацией виртуального канала, малая задержка меньше влияет на производительность

Коммутаторы D-Link

Плюсы использования коммутаторов D-Link

• Надежность, производительность и отказоустойчивость
• Поддержка скоростей 10/100/1000 Мбит/с
• Поддержка широкого набора дополнительных модулей
• Прозрачная интеграция в существующую сеть
• Поддержка общепринятых стандартов и работа с устройствами других производителей
• Удобные средства управления: web-интерфейс, командная строка, SNMP-агент для мониторинга и изменения состояния устройства через ПО сетевого управления
• Защищенность от несанкционированного доступа
• Бесплатное обновление версии ПО устройств и получение новых дополнительных функций

 

Неуправляемые коммутаторы с поддержкой Gigabit Ethernet

• Эффективное недорогое решение для высокопроизводительных рабочих групп и серверных ферм
• Возрастающие потребности к полосе пропускания при работе с мультимедийными данными и базами данных
• Использование существующей проводки
• Прозрачная интеграция в сеть предприятия или быстрая установка. Все что требуется - подключить кабели сетевого оборудования к устройству, и сеть начнет свою работу в считанные минуты

Неуправляемые коммутаторы начального уровня

• Решение начального уровня класса SOHO и SMB для эффективного объединения в сеть небольших рабочих групп
• Быстрая установка, надежность и простота в эксплуатации
• Эффективная замена концентраторов при модернизации сети
• Возможность установки дополнительных модулей для подключения к оптической магистрали сети

 

2. Маршрутизаторы

 

     Внутри  сети доставка данных обеспечивается соответствующим канальным уровнем, а вот доставкой данных между сетями занимается сетевой уровень, который и поддерживает возможность правильного выбора маршрута передачи сообщения даже в том случае, когда структура связи между составляющими сетями имеет характер, отличный от принятого в протоколах канального уровня.

     Проблема  выбора наилучшего пути называется маршрутизацией, и её решение является одной из главных задач сетевого уровня. Эта  проблема осложняется тем, что самый  короткий путь не всегда самый лучший. Часто критерием при выборе маршрута является время передачи данных по этому маршруту; оно зависит от пропускной способности каналов связи и интенсивности трафика, которая может изменяться с течением времени. Некоторые алгоритмы маршрутизации пытаются приспособиться к изменению нагрузки, в то время как другие принимают решения на основе средних показателей за длительное время. Выбор маршрута может осуществляться и по другим критериям, например надёжности передачи.

     В общем случае функции сетевого уровня шире, чем функции передачи сообщений по связям с нестандартной структурой. Сетевой уровень решает также задачи согласования разных технологий, упрощения адресации в крупных сетях и создания надёжных и гибких барьеров на пути нежелательного трафика между сетями. [1]

     Сообщения сетевого уровня принято называть пакетами (packets). При организации доставки пакетов на сетевом уровне используется понятие “номер сети”. В этом случае адрес получателя состоит из старшей  части – номера сети и младшей – номера узла в этой сети. Все узлы одной сети должны иметь одну и ту же старшую часть адреса, поэтому термину “сеть” на сетевом уровне можно дать и другое, более формальное определение: сеть – это совокупность узлов, сетевой адрес которых содержит один и тот же номер сети [2].

     На  сетевом уровне определяются два  вида протоколов. Первый вид- сетевые  протоколы – реализуют продвижение  пакетов через сеть. Именно эти  протоколы имеют в виду, когда  говорят о протоколах сетевого уровня. Однако часто к сетевому уровню относят и другой вид протоколов, называемых протоколами обмена маршрутной информацией или просто протоколами маршрутизации.

     На  сетевом уровне работают протоколы  ещё одного типа, которые отвечают за отображение адреса узла, используемого  на сетевом уровне в локальный адрес сети. Такие протоколы называют протоколами разрешения адресов.

     Примерами протоколов сетевого уровня являются протокол межсетевого взаимодействия IP стека TCP/IP и протокол межсетевого  обмена пакетами IPX стека Novell.

Обобщенное описание функционирования маршрутизатора

 

     Маршрутизатор – это устройство, которое собирает информацию о топологии межсетевых соединений и на её основании пересылает пакеты сетевого уровня в сеть назначения.