Автор работы: Пользователь скрыл имя, 29 Февраля 2012 в 08:01, курсовая работа
Современные операционные системы и прикладное программное обеспечение требуют для своей работы пересылки больших объемов информации. Одновременно с этим требуется обеспечивать передачу информации со все большими скоростями и на все большие расстояния. Поэтому рано или поздно производительность сетей Ethernet и программных мостов и маршрутизаторов перестают удовлетворять растущим потребностям пользователей, и они начинают рассматривать возможности применения в своих сетях более скоростных стандартов.
В данной курсовой работе будут рассматриваться характеристики и особенности технологии одного из таких скоростных стандартов - FDDI.
Введение . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3
1 Основные сведения о технологии FDDI . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4
1.1 Основные характеристики технологии FDDI . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4
1.2 Топология сетей FDDI . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5
1.2.1 Точка-точка. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5
1.2.2 Петля с арбитражным доступом. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5
1.2.3 Коммутируемая решетка . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6
2 Особенности технологии FDDI. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
2.1 Доступ к среде . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
2.2 Отказоустойчивость. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
2.3 Синхронная и асинхронная передачи . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
3 Кабельная система. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
3.1 Подключение оборудования FDDI. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
3.1.1 Непосредственное подключение. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
3.1.2 Подключение через мосты и маршрутизаторы . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
4 Характеристика мостов FDDI. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
4.1 Мосты FDDI-Ethernet . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
4.2 Интеллектуальные мосты. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
5 Примеры использования FDDI. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
5.1 Приложение клиент-сервер . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
5.2 Магистраль. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
Заключение. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
Глоссарий . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
Список использованных источников. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23
Приложение А . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25
Если мост подсоединяет к сети FDDI N сетей протокола Ethernet, то, соответственно, его скорости фильтрации и маршрутизации должны быть равны N*14880 пакетов в секунду.
Со стороны порта FDDI скорость фильтрации пакетов должна быть значительно выше. Для того, чтобы мост не снижал производительность сети, она должна составлять около 500000 пакетов в секунду.
По принципу передачи пакетов мосты подразделяются на Encapsulating Bridges и Translational Bridges пакеты физического уровня одной ЛВС целиком переносят в пакеты физического уровня другой ЛВС. После прохождения по второй ЛВС другой аналогичный мост удаляет оболочку из промежуточного протокола, и пакет продолжает свое движения в исходном виде.
Такие мосты позволяют связать FDDI-магистралью две ЛВС протокола Ethernet. Однако в этом случае FDDI будет использоваться только как среда передачи, и станции, подключенные к сетям Ethernet, не будут "видеть" станций, непосредственно подключенных к сети FDDI.
Мосты второго типа выполняют преобразование из одного протокола физического уровня в другой. Они удаляют заголовок и замыкающую служебную информацию одного протокола и переносят данные в другой протокол. Такое преобразование имеет существенное преимущество: FDDI можно использовать не только как среду передачи, но и для непосредственного подключения сетевого оборудования, прозрачно видимого станциями, подключенными к сетям Ethernet.
Таким образом, подобные мосты обеспечивают прозрачность всех сетей по протоколам сетевого и более верхних уровней. Еще одна важная характеристика моста - наличие или отсутствие поддержки алгоритма резервных путей. Иногда его называют также стандартом прозрачных мостов.
4.2 Интеллектуальные мосты
До сих пор мы обсуждали свойства произвольных мостов. Интеллектуальные мосты имеют ряд дополнительных функций.
Для больших компьютерных сетей одной из ключевых проблем определяющих их эффективность, является снижение стоимости эксплуатации, ранняя диагностика возможных проблем, сокращение времени поиска и устранения неисправностей. Для этого применяются системы централизованного управления сетью. Они позволяют администратору сети с его рабочего места:
1. конфигурировать порты концентраторов;
подключенной к сети станции можно получить информацию о том, когда она последний раз посылала пакеты в сеть, о числе пакетов и байт, принятых каждой станцией с ЛВС, отличных от той, к которой она подключена, число переданных broadcast-пакетов и т. д.;
2. устанавливать дополнительные фильтры на порты концентратора по номерам ЛВС или по физически адресам сетевых устройств с целью усиления защиты от несанкционированного доступа к ресурсам сети или для повышения эффективности функционирования отдельных сегментов ЛВС;
3. оперативно получать сообщения о всех возникающих проблемах в сети и легко их локализовать;
4. проводить диагностику модулей концентраторов;
5. просматривать в графическом виде изображение передних панелей модулей, установленных в удаленные концентраторы, включая и текущее состояние индикаторов (это возможно благодаря тому, что программное обеспечение автоматически распознает, какой именно из модулей установлен в каждый конкретный слот концентратора, и получает информацию и текущем статусе всех портов модулей);
6. просматривать системных журнал, в который автоматически записывается информация обо всех проблемах с сетью, о времени включения и выключения рабочих станций и серверов и обо всех других важных для администратора событиях.
Перечисленные выше функции свойственны всем интеллектуальным мостам и маршрутизаторам. Часть из них, кроме того, обладают следующими важными расширенными возможностями:
1. Приоритеты протоколов:
По отдельным протоколам сетевого уровня некоторые концентраторы работают в качестве маршрутизаторов. В этом случае может поддерживаться установка приоритетов одних протоколов над другими. Например, можно установить приоритет TCP/IP над всеми остальными протоколами. Это означает, что пакеты TCP/IP будут передаваться в первую очередь (это бывает полезно в случае недостаточной полосы пропускания кабельной системы).
2. Защита от "штормов широковещательных пакетов":
Одна из характерных неисправностей сетевого оборудования и ошибок в программном обеспечении - самопроизвольная генерация с высокой интенсивностью broadcast-пакетов, т. е. пакетов, адресованных всем остальным подключенным к сети устройствам. Сетевой адрес узла назначения такого пакета состоит из одних единиц. Получив такой пакет на один из своих портов, мост должен адресовать его на все другие порты, включая и FDDI порт. В нормальном режиме такие пакеты используются операционными системами для служебных целей, например, для рассылки сообщений о появлении в сети нового сервера. Однако при высокой интенсивности их генерации, они сразу займут всю полосу пропускания. Мост обеспечивает защиту сети от перегрузки, включая фильтр на том порту, с которого поступают такие пакеты. Фильтр не пропускает broadcast-пакеты и другие ЛВС, предохраняя тем самым остальную сеть от перегрузки и сохраняя ее работоспособность.
3. Сбор статистики в режиме "Что, если?":
Эта опция позволяет виртуально устанавливать фильтры на порты моста. В этом режиме физически фильтрация не проводится, но ведется сбор статистики о пакетах, которые были бы отфильтрованы при реальном включении фильтров. Это позволяет администратору предварительно оценить последствия включения фильтра, снижая тем самым вероятность ошибок при неправильно установленных условиях фильтрации и не приводя к сбоям в работе подключенного оборудования.
5 Примеры использования FDDI
5.1 Приложения клиент-сервер
FDDI применяется для подключения оборудования, требующего широкой полосы пропускания от сети. Обычно это файловые серверы NetWare, UNIX машины и большие универсальные ЭВМ. Кроме того, как было отмечено выше, непосредственно к сети FDDI могут быть подключены и некоторые рабочие станции, требующие высоких скоростей обмена данными.
Рабочие станции пользователей подключаются через многопортовые мосты FDDI-Ethernet. Мост осуществляет фильтрацию и передачу пакетов не только между FDDI и Ethernet, но и между различными Ethernet-сетями. Пакет данных будет передан только в тот порт, где находится узел назначения, сохраняя полосу пропускания других ЛВС. Со стороны сетей Ethernet их взаимодействие эквивалентно связи через магистраль, только в этом случае она физически существует не в виде распределенной кабельной системы, а целиком сосредоточена в многопортовом мосту.
В зависимости от каждого конкретного случая (расстояния между серверами, условия эксплуатации, требования к надежности, стоимость и т. д.) серверы могут подключаться к FDDI либо как станции класса А, либо как станции класса В.
5.2 Магистраль
FDDI применяется для связи ЛВС протокола Ethernet, расположенных в нескольких зданиях. Как правило, в каждом из зданий достаточно разместить по одному многопортовому мосту. В зависимости от концентрации рабочих станций, каждый из Ethernet портов может обслуживать один или несколько этажей здания.
Заключение
В данной курсовой работе мы рассмотрели технологию FDDI. Охарактеризовали кабельную систему. Обозначили топологии этих сетей. Рассмотрены характеристики мостов, указаны способы подключения оборудования FDDI, а также были приведены примеры использования данной технологии.
В FDDI несомненно есть масса преимуществ. Более высокая пропускная способность, невероятно-большая максимальная длина сети и более высокая надежность за счет двух оптоволоконных колец дают ей высокое преимущество перед такими технологиями, как Token Ring и Ethernet.
Коаксиальные кабели, составляющие основу магистральных линий связи, могут обеспечивать только определенную полосу пропускания, размер которой значительно ниже требуемой. При этом, чем больше передаваемой информации, тем более часто по кабельной трассе приходится устанавливать регенерационное оборудование для восстановления формы передаваемых сигналов. Выходом из создавшегося положения явилось создание волоконно-оптических линий связи. Развитие современных средств информационных и телекоммуникационных технологий стало бы невозможным без волоконной оптики.
Однако высокая стоимость оптоволоконного оборудования, отказоустойчивость на уровне протокола и большие расстояния между узлами сети сказались на стоимости подключения к сети. Поэтому для подключения клиентских компьютеров эта технология оказалась слишком дорогой.
Глоссарий
№ п/п | Новое понятие | Содержание |
1 | Broadcast | Форма передачи данных, при которой пакеты данных передаются всем участникам сети, причём пропускная способность канала для всех будет загружена на определённое число с условием скорости сети и трафика передачи данных |
2 | MAC-адрес | От англ. Media Access Control — управление доступом к носителю. Это уникальный идентификатор, сопоставляемый с различными типами оборудования для компьютерных сетей. |
3 | Корпоративная компьютерная сеть (ККС) | Сеть, объединяющая АС корпорации (компании, организации и т.д.) и функционирующая в ее интересах |
4 | Локальная компьютерная сеть (ЛКС) | Сеть, объединяющая АС, расположенные в пределах небольшой территории (этаж, здание, несколько зданий одного и того же предприятия) и функционирующие в интересах пользователей предприятия |
6 | Магистраль | Параллельное использование множества сетевых кабелей или портов для увеличения скорости соединения сверх лимита одного конкретного кабеля или порта |
7 | Маршрутизатор | Сетевое устройство, на основании информации о топологии сети и определённых правил, принимающее решения о пересылке пакетов сетевого уровня (уровень 3 модели OSI) между различными сегментами сети |
8 | Мост | Сетевое оборудование для объединения сегментов локальной сети. Сетевой мост работает на втором уровне модели OSI |
9 | Оптоволокно | Стеклянная или пластиковая нить, используемая для переноса света внутри себя посредством полного внутреннего отражения. |
10 | Помехоустойчивость | Способность линии связи уменьшать уровень помех, создаваемых во внешней среде, на внутренних проводниках |
11 | Пропускная способность | Характеристика линии связи, определяющая (как и ширина полосы пропускания) максимально возможную скорость передачи данных; измеряется в бит/сек |
12 | Протокол | Система правил для формирования отправляемых сообщений и расшифровки полученных сообщений |
13 | Самосинхронизирующиеся коды | Способ цифрового кодирования передаваемых данных путем обеспечения регулярных и частых изменений |
14 | Эталонная семиуровневая модель взаимодействия открытых систем (ВОС) | В английской аббревиатуре это OSI – Open System Interconnection (взаимодействие открытых систем); обеспечивает обмен информацией в сетях и является основой для анализа существующих сетей, создания новых сетей и стандартов |
Список использованных источников
Кунегин С. В. Сайт, посвященный информационным и телекоммуникационным технологиям
/ Станции FDDI [Электронный ресурс] - Режим доступа: http://kunegin.narod.ru/ref/
Сайт группы 04-501 факультета радиоэлектроники летательных аппаратов МАИ / Сеть FDDI. [Электронный ресурс] - Режим доступа: http://frela.alo.ru/net/
Сайт Александра Филимонова «Сети ЭВМ и телекоммуникации» / Технологии FDDI и 100VG-Any LAN. [Электронный ресурс] - Режим доступа: http://lectures.net.ru/lan/7/
Сайт Смоленского Гуманитарного Университета / Семенов, Ю.А. «Сети FDDI» [Электронный ресурс] - Режим доступа: http://shu.ru/~avr/tt/fddi_
Убайдуллаев, Р.Р. "Волоконно-оптические сети". [Текст] / "Эко-Трендз", 2001г. - 514с.
Майкл Дж. Мартин. «Введение в сетевые технологии. Практическое руководство по организации сетей». [Текст] / «Лори», 2002 г. - 688 с.
В.Г. Олифер, Н.А. Олифер. «Компьютерные сети. Принципы, Технологии, Протоколы» [Текст] / «Domestic library» 2004г. - 319с.
Гринфилд Дэвид. «Оптические сети» [Текст] / «DiaSoft», 2002г. - 256с.
Иванов, А.Б. «Волоконная оптика» [Текст] / «Сайрус Системс», 1999г. - 658с.
Дж. Гауэр. «Оптические системы связи» [Текст] / Радио и связь, 1989г. – 504с.
Иванова Т. «Корпоративные сети связи» [Текст] / "Эко-Трендз", 2001г. - 281с.
Приложение А
Отличия характеристик технологии FDDI от Ethernet и Token Ring