Свързване на компютърни мрежи

Свързване на локални компютърни мрежи. Междумрежови комуникации. Основни принципи.

Локалните компютърни мрежи (ЛКМ) обединяват голям брой работни станции (PC) и предоставят на потребителите определени услуги. Все по-голямо значение придобива обаче необходимостта от използуване на услугите на други локални компютърни мрежи, на глобални и регионални компютърни мрежи или на отдалечени компютърни системи. Това се реализира чрез свързване на локалки компютърни мрежи и междумрежови комуникации на локалните компютърни мрежи.

Свързването на отделни компютърни системи (локални компютърни мрежи, глобални компютърни мрежи, компютри и др.) се извършва на различни слоеве от OSI посредством т.н. междумрежов възел (ММВ). Той може да се определи като компютърна комуникационна система, осигуряваща взаимовръзката между две компютърни системи по такъв начин, че комуникацията между тях да се извършва от край до край, а самият ММВ да остава “невидим” за двете компютърни системи. Това е илюстрирано на фиг.1.11, където с междумрежов възел са свързани двете компютърни системи К1 и К2, които поддържат съответно протоколите П1 и П2 на слой съответно С1 и С2. Слоевете С1 и С2 са обединяващи слоеве на компютърните системи. Информационният поток от “приложна програма 1″ до “приложна програма 2″ преминава през слоевете на системите К1, ММВ и К2.

Когато взаимосвързаните компютърни системи имат мрежова архитектура, отговаряща на еталонния модел OSI, слоят С1 съвпада със слоя С2, а протоколът П1 е съвместим с П2. В този случай функциите на междумрежовия възел са сведени до минимум. В практиката са разпространени компютърни системи, които не са изградени изцяло на основата на OSI или са изградени въз основа на разнотипни стандарти на протоколите и интерфейсите на OSI. В този случай се налага преобразуване на комуникационните протоколи чрез ММВ. Взаимосвързаните системи трябва да използуват съвместими протоколи във всички слоеве над обединяващия ги слой. ММВ преобразува протоколите само в слоевете под обединяващия слой. Поради това изборът на слоя, на който ще се извърши обединяване на две компютърни системи, зависи от това до каква степен са съвместими техните слоеве и протоколите им от определен слой нагоре. Колкото по-нисък е слоят на обединяването, толкова по-прости са функциите на ММВ, от което ще се определя и пропускателната му способност и бързодействието му.
При свързване на две или повече компютърни мрежи ММВ изпълнява редица протоколни функции.

• адресиране на дадена компютърна работна станция за получаване (предаване) на данни от (или към) една или повече PC на основата на адрес или име;
• маршрутизиране за описване на подходящ път (маршрут) до PC-приемник на определен пакет данни;
• сегментиране на пакети при обединяване на разнородни мрежи с различни дължини на пакетите или рамките;
• управление на натоварването при свързване на компютърни мрежи с различни скорости на предаване на данните;
• управление на грешките за откриване на грешки в предаваните между компютърни мрежи пакети и тяхното възстановяване;
• управление на приоритетите и др.

ММВ, чрез които се осъществяват междумрежовите комуникации на компютърни мрежи, се разделят на следните видове:

Повторители (repeaters) и концентратори (hubs), които регенерират или преобразуват сигналите във физическата среда на ЛКМ и се използуват за свързване на еднотипни компютърни системи и локални компютърни мрежи.
Мостове (bridges) са ММВ, които направляват информационните пакети от една локална компютърна мрежа към друга локална компютърна мрежа, така че съдържанието на пакета да не се променя. Обикновено тези операции се реализират от каналния слой на ЛКМ.
Маршрутизатори (routers) са ММВ на нивото на мрежов слой и преодоляват различия в ЛКМ в първия до третия слоеве и изисква общ мрежов протокол на две ЛКМ.
Шлюзове (gateways) са ММВ, които извършват преобразуване на протоколите и реализират свързването на две ЛКМ на ниво на различни протоколни слоеве, каго са специфични за протоколите, за които са предназначени.
Повторители и концентратори. Повторителите обединяват два или повече сегмента на ЛКМ с шинна топология за формиране на по-голяма ЛКМ, фиг.20.6. Реализират се на нивото на физическия слой, като приемат сигналите от един кабелен сегмент и го препредават към един или повече кабелни сегменти, като регенерират сигналите. Повторителите може да свързват различни съобщителни среди на една ЛКМ, например оптична с кабелна среда. В ЛКМ с кръгова топология всяка PC изпълнява функцията на повторител. Чрез повторителя на практика се удължава пътят на сигналите във физическата среда, като общата дължина на взаимосвързаните сегменти на ЛКМ е ограничена от максимално допустимото закъснение на сигнала в тази среда.

Концентраторите позволяват да се свързват еднотипни устройства. Съществуват два типа концентратори. Първият тип са автономните концентратори, които осигуряват връзки между компютрите (обикновено при топология “звезда”). Имат фиксиран брой входове, имат само апаратна реализация и нямат възможности за управление конфигурацията на мрежата.
Вторият тип са т.н. интелигентни концентратори. Те са апаратно-програмни устройства и имат възможности за управление на локални компютърни мрежи. Съществуват концентратори за следните стандартни интерфейси: 10BASE-T Ethernet, FDDI, Token Ring, AppleTalk и др. Притежават много повече входове - 300, 500 и повече. Използуват специален протокол за управление на мрежата-SNMP (Simple Network Management Protocol). Имат възможности за наблюдаване и отчитане на дейностите в мрежата, като мрежов трафик, повреда в кабелната система, резервиране на захранването в мрежата и др.
Мостове. Мостът (bridge) е високопроизводително апаратно-програмно устройство, използувано за свързване на две ЛКМ и за създаване на разширена локална компютърна мрежа. Предава пакети, използувайки или адресите на поднивото за достъп до съобщителната среда МАС, или чрез поддържане на логически канали за междумрежова комуникация от подслоя LLC. Обикновено се използува за свързване на ЛКМ на къси разстояния, но е възможно и използуване за големи разстояния, ако се използуват некомутируеми линии. Мостът работи със съвместими MAC протоколи на достъп (IEEE 802.x/ISO 8802.x, HDLC и др.) и свързва само еднотипни KM: Ethernet - Ethernet, Token Ring - Token Ring, X.25 - X.25 и др.

Web design and SEO topics: web server, база данни, Интернет, Компютри, компютър, комуникации, мрежи, процесори, сайтове, системи, софтуер, Технологии

Leave a Comment