Сетевые телекоммуникационные технологии. Оборудование, применяемое в сетях

Июль 22, 2022

Главная
Информатика
Сетевые телекоммуникационные технологии. Оборудование, применяемое в сетях

Содержание

2. Лекция 3: «Оборудование, применяемое в сетях». Структура лекции: 1. Повторители 2. Концентраторы 3. Коммутаторы 3.1. Архитектура
3. 1. Повторитель Повторитель (repeater) – оборудование для усиления и регенерации сигналов, а также для согласования электрических
4. 1. Повторитель Свойство сопряжения физических сред наиболее актуально. Так, пример часто используемых повторителей-конвертеров: 10/100M Ethernet Optical
5. 1. Повторитель Пример беспроводного репитера. TOTOLINK EX300 . Усилитель беспроводного сигнала 300Мбит/с стандарта N с 2-ми
6. 2. Концентраторы Концентратор (hub) – многопортовый Ethernet повторитель, служащий в качестве центральной точки сети со звездообразной
7. 2. Концентраторы Общие свойства концентраторов: -светодиодные индикаторы: состояние портов (Port Status), наличие коллизий (Collisions), активность канала
8. 2. Концентраторы Дополнительные функции концентраторов: -redundant link (избыточная связь): к. среднего класса имеют одну избыточную связь
9. 3. Коммутаторы (Лекция 3) Коммутатор(switch) – мультипроцессорное устройство, которое обеспечивает независимую трансляцию кадров между всеми парами
10. 3. Коммутаторы Принцип построения коммутатора: Состав коммутатора: * входной блок — порты; * блок управления —
11. 3. коммутатор Архитектура коммутаторов: Виды: — коммутатор на основе коммутационной матрицы; — коммутатор с общей шиной;
12. 3. Коммутатор виды коммутаторов, архитектура — коммутатор на основе коммутационной матрицы: (Лекция 3)
13. 3. Коммутатор коммутатор с коммутационной матрицей Особенности: • Блок коммутации — Коммутационная матрица. • Параллельная обработка
14. 3. Коммутатор виды коммутаторов, архитектура Работа коммутатор на основе коммутационной матрицы: Часть 1:
15. 3. Коммутатор виды коммутаторов, архитектура Работа коммутатор на основе коммутационной матрицы: Часть 1:
16. 3. Коммутатор на основе коммутационной матрицы Принцип работы: 1. Работа «входного» порта: При поступлении кадра в
17. 3. Коммутатор на основе коммутационной матрицы Принцип работы (продолжение): 4. Работа коммутационной матрицы: активация узла коммутации
18. 3. Коммутатор виды коммутаторов, архитектура — коммутатор с общей шиной: (Лекция 3)
19. 3. Коммутатор с общей шиной Принцип работы: * Режим связи портов через высокоскоростную шину при доступе
20. 3. Коммутатор виды коммутаторов, архитектура — коммутатор с разделяемой памятью: (Лекция 3)
21. 3. Коммутатор с разделяемой памятью Принцип работы: * Разделяемая память имеет только 2 входа и внутренние
22. 3. Коммутатор классификация по способу коммутации Виды коммутаторов (продолжение): 2. По способу коммутации: — коммутация «на
23. 3. Коммутатор классификация по способу коммутации — коммутация «на лету» (Cut-through); Поступающий пакет передается на выход
24. 3. Коммутатор классификация по способу коммутации — коммутация с буферизацией (Store-and-forward switching , SAF); Поступающий пакет
25. 3. Коммутатор классификация по способу коммутации Пример коммутации с буферизацией: (Лекция 3)
26. 3. Коммутатор классификация по способу коммутации — бесфрагментная коммутация (Fragment-free switching); Поступающий пакет буферизируется не полностью
28. Скачать презентацию

Слайд 2

Лекция 3: «Оборудование, применяемое в сетях».
Структура лекции:
1. Повторители
2. Концентраторы
3. Коммутаторы
3.1.

Архитектура коммутаторов
3.2. Виды коммутаторов (по способу коммутации)
4. Маршрутизаторы
5. Оборудование, применяемое в беспроводных сетях

Слайд 3

1. Повторитель
Повторитель (repeater) – оборудование для усиления и
регенерации сигналов,

а также для
согласования электрических параметров
сопрягаемых сетей.
Уровень в модели OSI: первый, физический уровень. Повторитель прозрачен для сетевых протоколов высоких уровней.
Применение: для соединения воедино удаленных участков сети (увеличения диаметра сети и количества абонентов). Также используется для сопряжения разных физических сред.
Виды: кабельный, оптоволоконный, беспроводной (режим работы точки доступа).

Лекция 3:

Слайд 4

1. Повторитель
Свойство сопряжения физических сред наиболее актуально.
Так, пример часто

используемых повторителей-конвертеров:
10/100M Ethernet Optical Fiber Media Converter (FEM-7815 Series) .
Два оптоволоконных порта и три порта для витой пары:
UTP: RJ-45, 10/100Mbps (Half и Full Duplex)
Fiber: SC/FC, 100Mbps (Full Duplex)
Поддерживает тип соединения «cross-over».
Защита от перегрузки широковещательными сообщениями.
Максимальная длина кадра 1916 байт.
Cтандарты: IEEE802.3u 100Base-TX и 100Base-FX

(Лекция 3)

Слайд 5

1. Повторитель
Пример беспроводного репитера.
TOTOLINK EX300 .
Усилитель беспроводного сигнала 300Мбит/с стандарта

N с 2-ми внешними антеннами 2дБи (Broadcom).
- Соответствие стандартам IEEE 802.11n/b/g (2.4 ГГц);
- Скорость передачи данных до 300 Мбит/с по сети Wi-Fi.

(Лекция 3)

www.totolinkusa.com

Слайд 6

2. Концентраторы
Концентратор (hub) – многопортовый Ethernet повторитель,
служащий в

качестве центральной точки сети со
звездообразной технологией, в которой концент-
рируются (соединяются) кабели РС.
Уровень в модели OSI: первый, физический уровень.
Принцип работы: приходящее на 1 порт сообщение транслируется на все активные порты. Все в одном домене коллизий.
Виды: с фиксированным количеством портов, модульные, стековые.

(Лекция 3)

Слайд 7

2. Концентраторы
Общие свойства концентраторов:
-светодиодные индикаторы: состояние портов (Port Status),

наличие коллизий (Collisions),
активность канала передачи (Activity),
наличие неисправности (Fault), питание (Power);
-функция самодиагностики и автосегментации портов;
-обнаружение ошибки полярности;
-последовательное соединение нескольких концентр. (stack-ports);
Классификация:
* начального уровня (нет управления) 5-16 портов;
* среднего класса (RS-232, out-of-band management) 12-48 портов;
* SNMP-управляемый конц. (RS-232, SNMP/IP или IPX) 12-48 портов
(сбор статистики, первичная обработка и анализ –
top talkers, heavy users, communication pair) – для программного упр. сетью
* 10/100base (без буферизации и согласования скоростей) или же switchhub;
* Модульные (содержат несколько устройств с различными функциями).

(Лекция 3)

Слайд 8

2. Концентраторы
Дополнительные функции концентраторов:
-redundant link (избыточная связь): к. среднего

класса имеют одну избыточную связь для создания резервных связей (back-up link) между двумя концентраторами (отказоустойчивость на аппаратном уровне – резервный канал автоматически разблокируется при отказе основного, требуется специальная конфигурация через консольный порт);
-«связной бит»: периодический импульс длительностью 100 нс,
формируется каждые 16 миллисекунд,
не влияет на трафик,
для контроля сохранности физического канала.

(Лекция 3)

Слайд 9

3. Коммутаторы
(Лекция 3)
Коммутатор(switch) – мультипроцессорное устройство, которое
обеспечивает независимую

трансляцию кадров
между всеми парами своих портов.
Уровень в модели OSI: второй, (возможны 3 и 4-й).
Принцип работы (2-го уровня): приходящий на какой-то порт пакет транслируется на тот порт, который соединен с сегментом сети, в котором расположена станция с MAC-адресом, который указан в пакете. Не пропускает широковещательные сообщения.
Виды:
по архитектуре: на основе коммутационной матрицы, коммутаторы с общей шиной, с разделяемой памятью, комбинированные;
по способу коммутации: коммутацию «на лету», безфрагментную коммутацию, коммутацию с буферизацией.

Слайд 10

3. Коммутаторы
Принцип построения коммутатора:
Состав коммутатора:
* входной блок

— порты;
* блок управления — системный процессорный модуль
(ведет общую адресную таблицу (МАС-адрес/№порта) и обеспечивает управление коммутацией по соответствующему протоколу);
* блок коммутации.
Порты коммутатора содержат:
• приёмник и передатчик,
• процессор, который обеспечивает требуемые алгоритмы работы в режиме приема и передачи.
Блок коммутации предназначен для передачи кадров между портами. В зависимости от используемой архитектуры это либо: коммутационная матрица, общая высокоскоростной шиной, разделяемой памятью.

(Лекция 3)

Слайд 11

3. коммутатор
Архитектура коммутаторов:
Виды:
— коммутатор на основе коммутационной матрицы;
—

коммутатор с общей шиной;
— коммутатор с разделяемой памятью;
— коммутатор с комбинированной архитектурой.

(Лекция 3)

Слайд 12

3. Коммутатор виды коммутаторов, архитектура
— коммутатор на основе коммутационной матрицы:
(Лекция

Слайд 13

3. Коммутатор коммутатор с коммутационной матрицей
Особенности:
• Блок коммутации —

Коммутационная матрица.
• Параллельная обработка пакетов (самый быстрый способ).
• Изначальная архитектура коммутаторов.
Недостатки:
• сложность реализации при большом числе портов (количество связей возрастает пропорционально квадрату);
• нет буферизации.

(Лекция 3)

Слайд 14

3. Коммутатор виды коммутаторов, архитектура
Работа коммутатор на основе коммутационной матрицы:
Часть

Слайд 15

3. Коммутатор виды коммутаторов, архитектура
Работа коммутатор на основе коммутационной матрицы:
Часть

Слайд 16

3. Коммутатор на основе коммутационной матрицы
Принцип работы:
1. Работа «входного»

порта: При поступлении кадра в один из портов процессор порта отправляет в буфер несколько первых байт кадра с адресом назначения и адресом отправителя. (работа на канальном уровне).
2. Работа системного модуля с адресной таблицей:
* адрес отправителя ищется в таблице, если его нет – то добавляется в таблицу;
* ищется номер порта соотвествующий адресу получателя. Если данный адрес записан в таблице, то в порт отправляется специальный тег (путевая метка для коммутационной матрицы).
3. Работа «входного» порта: Процессор порта добавляет тег к пакету и передает измененный пакет в матрицу.
(Если адреса в адресной таблице нет, то пакет одновременно передается на все порты – работает как концентратор, специальный тег)

(Лекция 3)

Слайд 17

3. Коммутатор на основе коммутационной матрицы
Принцип работы (продолжение):
4. Работа

коммутационной матрицы: активация узла коммутации по тегу.
5. Работа «выходного» порта:
* приём пакета из коммутационной матрицы;
* исключение тега из пакета;
* передача пакета в сеть.

(Лекция 3)

Слайд 18

3. Коммутатор виды коммутаторов, архитектура
— коммутатор с общей шиной:
(Лекция 3)

Слайд 19

3. Коммутатор с общей шиной
Принцип работы:
* Режим связи портов

через высокоскоростную шину при доступе к шине с разделением по времени ; Скорость (производительность) шины в несколько раз выше скорости поступления данных на порты.
1) работа порта в режиме входа — прием и буферизация пакета; передача МАС-адреса системному модулю;
2) работа системного модуля — поиск/изменение таблицы адресов, синтез тега порта;
3) работа порта в режиме входа — разделение пакета на небольшие части (десятки байт, кол-во выбирает производитель); добавление тега к каждой части; реализация доступа к общей шине через арбитраж шины с разделением по времени;
4) работа общей шины — передача пакета ко всем портам в режиме выхода;
5) работа порта в режиме выхода — фильтрует части кадра только со своим тегом; исключает тег, записывая части пакета в буфер (формирует исходное сообщение ); отправляет пакет в сеть.
Недостатки: нет буферизации в шине;
псевдопараллельный режим работы.

(Лекция 3)

Слайд 20

3. Коммутатор виды коммутаторов, архитектура
— коммутатор с разделяемой памятью:
(Лекция 3)

Слайд 21

3. Коммутатор с разделяемой памятью
Принцип работы:
* Разделяемая память имеет

только 2 входа и внутренние очереди.
1) Работа порта в режиме входа — прием и распаковка МАС-адресов; передача адресов системному модулю;
2) Работа системного модуля — анализ адреса, изменение таблицы, выбор очереди выходного порта для передачи пакета «на лету»;
3) Работа системного модуля — передача управляющей информации в разделяемую память для формирования очереди (менеджер очередей выходных портов);
4) Работа системного модуля — непрерывное переключение блока входных и выходных переключателей. Скорость переключения переключателей должна быть выше скорости передачи данных, иначе необходим буфер порта;
5) Разделяемая память — формируется очередь выходного порта для передачи пакета (по мере заполнения очереди) на порт (входной буфер) в режиме выхода, для дальнейшей передачи пакета в сеть без буферизации.

Лекция 4:

(Лекция 3)

Слайд 22

3. Коммутатор классификация по способу коммутации
Виды коммутаторов (продолжение):
2. По способу

коммутации:
— коммутация «на лету» (Cut-through);
— коммутация с буферизацией (Store-and-forward switching , SAF);
— бесфрагментная коммутация (Fragment-free switching).

(Лекция 3)

Слайд 23

3. Коммутатор классификация по способу коммутации
— коммутация «на лету» (Cut-through);

Поступающий пакет передается на выход сразу после считывания
адреса. Анализ и буферизация пакета не производится.
Преимущества: высокая скорость коммутации.
Недостаток: пропуск пакетов с ошибками, который в локальных сетях с технологией обнаружения коллизий может привести к нарушению целостности данных.
Пример коммутации «на лету» - коммутатор с коммутационной матрицей и общей шиной без полноценных буферов портов.

(Лекция 3)

Слайд 24

3. Коммутатор классификация по способу коммутации
— коммутация с буферизацией (Store-and-forward

switching , SAF);
Поступающий пакет принимается полностью, записывается в буфер и проверяется на ошибки перед передачей на выход.
Преимущества: полная фильтрация ошибочных пакетов.
Недостаток: снижение скорости передачи сообщений.

(Лекция 3)

Слайд 25

3. Коммутатор классификация по способу коммутации
Пример коммутации с буферизацией:
(Лекция 3)

Слайд 26

3. Коммутатор классификация по способу коммутации
— бесфрагментная коммутация (Fragment-free switching);
Поступающий

пакет буферизируется не полностью (первые 64 байта). Если пакет на этом закончился, коммутатор проверяет наличие ошибок по контрольной сумме.
Бесфрагментная коммутация дает возможность перехода к адаптивной коммутации (выбору способа коммутации для каждого порта):
Вначале происходит коммутация «на лету», затем порты с большим количеством ошибок переводятся на бесфрагментную коммутацию. Если после этого ошибок всё равно много (пакеты в основном большие), то порт переводится на коммутацию с буферизацией.
Преимущества: частичная фильтрация ошибочных пакетов, частичная потеря скорости передачи, возможность перехода к адаптивной коммутации.
Недостаток: снижение скорости передачи сообщений, не полная фильтрация ошибок.

(Лекция 3)

Сетевые телекоммуникационные технологии. Оборудование, применяемое в сетях

Содержание

Лекция 3: «Оборудование, применяемое в сетях». Структура лекции:1. Повторители2. Концентраторы3. Коммутаторы 3.1.

1. Повторитель Повторитель (repeater) – оборудование для усиления и регенерации сигналов,

1. Повторитель Свойство сопряжения физических сред наиболее актуально. Так, пример часто

1. Повторитель Пример беспроводного репитера.TOTOLINK EX300 .Усилитель беспроводного сигнала 300Мбит/с стандарта

2. Концентраторы Концентратор (hub) – многопортовый Ethernet повторитель, служащий в

2. Концентраторы Общие свойства концентраторов: -светодиодные индикаторы: состояние портов (Port Status),

2. Концентраторы Дополнительные функции концентраторов: -redundant link (избыточная связь): к. среднего

3. Коммутаторы(Лекция 3) Коммутатор(switch) – мультипроцессорное устройство, которое обеспечивает независимую

3. Коммутаторы Принцип построения коммутатора: Состав коммутатора: * входной блок

3. коммутатор Архитектура коммутаторов: Виды:— коммутатор на основе коммутационной матрицы; —

3. Коммутатор виды коммутаторов, архитектура — коммутатор на основе коммутационной матрицы:(Лекция

3. Коммутатор коммутатор с коммутационной матрицей Особенности: • Блок коммутации —

3. Коммутатор виды коммутаторов, архитектура Работа коммутатор на основе коммутационной матрицы:Часть

3. Коммутатор виды коммутаторов, архитектура Работа коммутатор на основе коммутационной матрицы:Часть

3. Коммутатор на основе коммутационной матрицы Принцип работы: 1. Работа «входного»

3. Коммутатор на основе коммутационной матрицы Принцип работы (продолжение): 4. Работа

3. Коммутатор виды коммутаторов, архитектура — коммутатор с общей шиной:(Лекция 3)

3. Коммутатор с общей шиной Принцип работы: * Режим связи портов

3. Коммутатор виды коммутаторов, архитектура — коммутатор с разделяемой памятью:(Лекция 3)

3. Коммутатор с разделяемой памятью Принцип работы: * Разделяемая память имеет

3. Коммутатор классификация по способу коммутации Виды коммутаторов (продолжение):2. По способу

3. Коммутатор классификация по способу коммутации — коммутация «на лету» (Cut-through);

3. Коммутатор классификация по способу коммутации — коммутация с буферизацией (Store-and-forward

3. Коммутатор классификация по способу коммутацииПример коммутации с буферизацией:(Лекция 3)

3. Коммутатор классификация по способу коммутации — бесфрагментная коммутация (Fragment-free switching);Поступающий

Похожие презентации

Лекция 3: «Оборудование, применяемое в сетях».
Структура лекции:
1. Повторители
2. Концентраторы
3. Коммутаторы
3.1.

1. Повторитель
Повторитель (repeater) – оборудование для усиления и
регенерации сигналов,

1. Повторитель
Свойство сопряжения физических сред наиболее актуально.
Так, пример часто

1. Повторитель
Пример беспроводного репитера.
TOTOLINK EX300 .
Усилитель беспроводного сигнала 300Мбит/с стандарта

2. Концентраторы
Концентратор (hub) – многопортовый Ethernet повторитель,
служащий в

2. Концентраторы
Общие свойства концентраторов:
-светодиодные индикаторы: состояние портов (Port Status),

2. Концентраторы
Дополнительные функции концентраторов:
-redundant link (избыточная связь): к. среднего

3. Коммутаторы
(Лекция 3)
Коммутатор(switch) – мультипроцессорное устройство, которое
обеспечивает независимую

3. Коммутаторы
Принцип построения коммутатора:
Состав коммутатора:
* входной блок

3. коммутатор
Архитектура коммутаторов:
Виды:
— коммутатор на основе коммутационной матрицы;
—

3. Коммутатор виды коммутаторов, архитектура
— коммутатор на основе коммутационной матрицы:
(Лекция

3. Коммутатор коммутатор с коммутационной матрицей
Особенности:
• Блок коммутации —

3. Коммутатор виды коммутаторов, архитектура
Работа коммутатор на основе коммутационной матрицы:
Часть

3. Коммутатор виды коммутаторов, архитектура
Работа коммутатор на основе коммутационной матрицы:
Часть

3. Коммутатор на основе коммутационной матрицы
Принцип работы:
1. Работа «входного»

3. Коммутатор на основе коммутационной матрицы
Принцип работы (продолжение):
4. Работа

3. Коммутатор виды коммутаторов, архитектура
— коммутатор с общей шиной:
(Лекция 3)

3. Коммутатор с общей шиной
Принцип работы:
* Режим связи портов

3. Коммутатор виды коммутаторов, архитектура
— коммутатор с разделяемой памятью:
(Лекция 3)

3. Коммутатор с разделяемой памятью
Принцип работы:
* Разделяемая память имеет

3. Коммутатор классификация по способу коммутации
Виды коммутаторов (продолжение):
2. По способу

3. Коммутатор классификация по способу коммутации
— коммутация «на лету» (Cut-through);

3. Коммутатор классификация по способу коммутации
— коммутация с буферизацией (Store-and-forward

3. Коммутатор классификация по способу коммутации
Пример коммутации с буферизацией:
(Лекция 3)

3. Коммутатор классификация по способу коммутации
— бесфрагментная коммутация (Fragment-free switching);
Поступающий