Причините за структуриране на транспортни инфраструктурни мрежи
В мрежи с малък (10-30), броят на компютрите се използва най-често един от стандартните топологии - "споделена автобус", "пръстен", "звезда" или напълно свързани мрежи. Всички тези топологии има хомогенен собственост, т.е. всички компютри в мрежата имат същите права по отношение на достъп до други компютри (с изключение на централния компютър, когато е свързан "Star"). Тази еднородност на структурата опростява процеса на увеличаване на броя на компютрите за лесна поддръжка и експлоатация на мрежата.
Въпреки това, в изграждането на големи мрежи единна структура на връзките се превръща в предимство недостатък. В такива мрежи, използването на стандартни структури води до различни ограничения, най-важните от които са:
-ограничения дължина между възли;
-ограничения по отношение на броя на възлите в мрежата;
-ограничения по отношение на интензивността на трафика, който генерира възли.
Например, Ethernet технология на тънък коаксиален кабел позволява кабел с дължина от 185 метра, което може да се свърже до 30 компютри. Въпреки това, ако компютрите са активно обменят информация, понякога е необходимо да се намали броят на машини, свързани към кабела 20 и дори до 10 на всеки компютър става по-разумен дял от общия трафик мрежа.
За отстраняването на тези ограничения, се използват специални методи за структуриране на мрежи и за структуриране на специално оборудване - ретранслатори, концентратори, мостове, комутатори, маршрутизатори. Този вид техника се нарича още комуникация, като се има предвид, че с помощта на определени сегменти от мрежата си взаимодействат един с друг.
1. топологията на физическите връзки (Network физическа структура). В този случай, конфигурацията на физически връзки се определя чрез електрически връзки компютри, т.е. ръбовете на графиката съответстват на сегменти на кабела свързване на двойка възли.
2. топологията на логическите връзки (логически мрежова структура). Тук, както и логическите връзки подават данни на транспортните пътища между мрежовите възли, които се образуват от съответните настройки, комуникационно оборудване.
Физическо структуриране на мрежата
Най-простият от комуникационни устройства - повторител (ретранслатор) - използва се за свързване на различни физически LAN кабел сегменти, за да се увеличи общата дължина на мрежата. Повторителят предава сигнали, идващи от един сегмент на мрежата към друг сегмент от нея (фиг. 1). Repeater преодолява ограниченията върху продължителността на комуникационните линии се дължи на по-добро качество на сигнала, изпратен - възстановяването му сила и амплитуда, подобряване на фронта, и т.н. ...
Фиг. 1. повторител ви позволява да се увеличи дължината на Ethernet мрежа.
На усилвател, който има няколко пристанища и свързва множество физически сегменти, често по-долу главина (концентратор) или главината (център). Тези имена (хъб - основата, в центъра на активност) е отражение на факта, че в този блок се съсредоточи цялата комуникация между мрежови сегменти.
Използването на концентратори е характерно за почти всички основни технологии на локални мрежи - Ethernet, ArcNet, Token Ring, FDDI, Fast Ethernet, Gigabit Ethernet.
Трябва да се подчертае, че във всички концентратори имат много общо - те повтарят сигнали идват от един от техните пристанища, към други нейни пристанища. Разликата е, че, за това какво точно пристанищата на многократните входове. Така, Ethernet концентратор повтаря входните сигнали към всички пристанища, с изключение на този, от който се прилагат сигнали (фиг. 2).
Фиг. 2. Център за Ethernet.
А Token Ring (Фигура 3.) въвеждане на главината повтаря сигнали от пристанище само един порт - с това, че свързаният към следващата компютъра в пръстена.
Фиг. 3. концентратор Token Ring.
Добавянето на хъб мрежа винаги е промяна на физическата топология на мрежата, но оставя непроменена своята логическа топология.
Под физически конфигурация на топологията се отнася до връзки, образувани от отделни кабелни части и логично - конфигурация информационни потоци между мрежовите компютри. В много случаи, физически и логически топологии мрежовите съвпадат. Например мрежата, показана на Фиг. 4а, има физическа топология "пръстен". Компютърни като мрежа за достъп до кабелите на пръстена поради прехвърлянето взаимно специално рамката - маркер, където маркера също се предава последователно от компютър на компютър в същия ред, в който компютри образуват физически пръстен, т.е. компютър преминава маркера към компютър Б, компютъра Б - от компютъра, и т.н. ...
Мрежата е показано на фиг. 4Ь показва пример на несъответствие на физични и логически топологии. "Комън рейл" физически свързан компютри в топологията. Достъп автобуса не се извършва в съответствие с алгоритъма на случаен достъп, приложима към Ethernet технология, и чрез трансфер на маркера в кръгова начин: .. От вашия компютър A - PC Б, на компютъра B - Компютърно C, и т.н. Тук, за знак, минаващ не се повтаря физическа комуникации, и се определя от конфигуриране на логически мрежова карта на водача. Нищо не пречи конфигуриране на мрежови карти и техните водачи, така че да образуват пръстен компютри в различен ред, например: В, А, С физическата структура на мрежата не е променено.
Фиг. 4. а) логически и физически мрежа структурата на същото на; б) логическата структура не съответства на физическото.
Друг пример за разминаване на физични и логически топологии мрежа вече се счита на фиг. 2 Ethernet концентратор поддържа "Star" на физическата топология на мрежата. Въпреки това, логично топологията на мрежата е останала непроменена - на "комън рейл". Качеството си на основен повтаря данните идват от всяко пристанище, всички други пристанища, те се появяват на всички сегменти физически мрежови едновременно, като мрежа с обща физическа автобус. логика за достъп до мрежата остава един и същ: всички компоненти на алгоритъма на случаен достъп - определянето на околната среда безработица, залавянето на околната среда, откриване и лечение на конфликти - остава в сила.
Физическо структуриране мрежа чрез концентратори полезно не само за увеличаване на разстоянието между мрежови възли, но и да се подобри надеждността му. Например, ако един компютър с Ethernet физически споделена автобус, тъй като не започне да се непрекъснато предаване на данни по един кабел, цялата мрежа върви надолу, и само едно нещо - ръчно да изключите адаптер кабел AC от този компютър. На Ethernet мрежа изградена с помощта на концентратор, този проблем може да бъде решен автоматично - Център забранява пристанище, ако открие, че възелът е приложен към това отнема твърде дълго монопол мрежа. Центърът може да блокира функционира нормално възел, а в други случаи, в качеството на една възлова точка контрол.
Логически структуриране на мрежата
Физическо структуриране на мрежата е полезно по много начини, но в някои случаи, обикновено свързани с мрежата от големи и средни по размер мрежи без логично структуриране невъзможно да се направи. Най-важният въпрос не е решен чрез физическо структуриране, остава проблемът за преразпределение на движението се предава между различните сегменти физически мрежи.
Логически структуриране на мрежата - е процес на разделяне на мрежата на сегменти с локализиран трафик. Разпределение на трафика, предназначен за определен сегмент на мрежови компютри, само в рамките на този сегмент, наречен локализацията на трафика.
комуникационни устройства се използват за логическо структуриране на мрежата:
Фиг. 5 показва мрежа, която е получена от мрежата към централната главина чрез заместване на моста. Вериги на 1 и 2 части се състоят от отделни логически сегменти и мрежова карта 3 - на двете логически сегменти. Всяка логическа сегмент е изграден на основата на главината и има прост физическа структура, образувана от едно парче кабел, който свързване на компютри в пристанищата на главината. Ако компютъра Компютър потребител ще изпраща данни на потребител Б, разположен в същия сегмент с него, тези данни ще бъдат повторени само на тези мрежови интерфейси, които са отбелязани на фигурата от сенчести кръгове.
Фиг. 5. логично структуриране на мрежата чрез мост.
Switch (превключване) въз основа на обработка на кадъра на моста е почти един и същ. Единствената разлика е, че това е един вид комуникация многопроцесорни, тъй като всеки от пристанището му е оборудвана със специализиран чип, който обработва кадрите според алгоритъма на независимия мост от другите пристанища на чипове. Поради това, цялостното изпълнение на ключа обикновено е много по-висока производителност конвенционален мост с един единствен процесор. Можем да кажем, че превключвателите - ново поколение на мостове, които боравят с рамки в паралел.
Важна функция на рутери е тяхната способност да се свързва с една единствена подмрежа мрежа, изградена с помощта на различни мрежови технологии, като Ethernet и Х25.
Фиг. 6. Логически структуриране на мрежата чрез маршрутизатори.
Освен посочените по-горе устройства, части от мрежата, могат да се свързват врата (врата). Обикновено, основната причина за използването на шлюза на мрежата е необходимостта да се съчетаят в мрежата с различни видове системен и приложен софтуер, а не желанието да се локализира на трафика. Въпреки това, шлюзът осигурява трафик и локализация като страничен ефект.
Големи мрежи са почти никога построени без логично структуриране. За отделните сегменти и подмрежи се характеризират с типичен топологията на единни основни технологии и интегрирането им винаги се използва техника, която дава трафик локализация: мостове, комутатори, маршрутизатори и шлюзове.
литература
Свързани статии