Первая страница
Наша команда
Контакты
О нас

    Головна сторінка



Тема 12. Структуризація великих мереж

Скачати 151.95 Kb.

Тема 12. Структуризація великих мереж




Скачати 151.95 Kb.
Сторінка1/2
Дата конвертації31.05.2017
Розмір151.95 Kb.
  1   2

Тема 12. Структуризація великих мереж


В невеликих мережах (10-30 комп’ютерів) найчастіше використовується певна типова топологія:

  • Загальна шина (Ethernet).

  • Зірка (Ethernet).

  • Кільце (TokenRing, FDDI).

Всі ці топології мають властивості однорідності – тобто всі комп’ютери у мережі мають однакові права на доступ до інших комп’ютерів. Однорідність структури спрощує нарощення числа комп’ютерів, полегшує обслуговування та експлуатацію мережі.

При розбудові великих мереж виникають певні проблеми:


  • Обмеження на довжину ліній між вузлами.

  • Обмеження на кількість вузлів.
    Кількість - в Арістотелівській логіці друга з 10 категорій (класів, розрядів, які спрощують процес розумового визначення будь-якої речі), побічна обставина матеріальних речей , за допомогою якої вони поширюються в просторі, вимірюються якоюсь математичною нормою і здатні бути поділеними на окремі частини.


  • Обмеження на інтенсивність трафіку.

Для вирішення цих проблем використовують спеціальні методи структуризації мереж та спеціальне обладнання:

  • Повторювачі (repeater).

  • Концентратори (concentrator, hub).

  • Мости (bridge).

  • Комутатори (switch).

  • Маршрутизатори (router).

  • Шлюзи (gateway).

Таке обладнання називається комунікаційним, бо воно призначено для об’єднання окремих сегментів мережі до єдиного цілого.

Структуризація локальної мережі


Тут слід розрізняти:

  • Топологію фізичних зв’язків, тобто фізичну структуру мережі.

  • Топологію логічних зв’язків, тобто логічну структуру мережі.
    Фі́зика (від грец. φυσικός природний, φύσις природа) - природнича наука, яка досліджує загальні властивості матерії та явищ у ній, а також виявляє загальні закони, які керують цими явищами. Це наука про закономірності Природи в широкому сенсі цього слова.
    Ло́гіка (грец. λογιχη від грец. logos - слово, значення, думка, мова) - наука про закони і різновиди мислення, способи пізнання та умови істинності знань і суджень.


Конфігурація фізичних зв’язків визначається електричними з’єднаннями комп’ютерів, і може бути представлена у вигляді графу, де вузлами є комп’ютери та комунікаційне обладнання, а ребрами є відрізки кабелю, що з’єднують ці вузли (рис. 12.1).
Еле́ктрика (від грец. ήλεκτρον - бурштин; раніше також громови́на ) - розділ фізики, що вивчає електричні явища: взаємодію між зарядженими тілами, явища поляризації та проходження електричного струму.



Рис. 12.1. Конфігурація фізичних зв’язків.

Логічні зв’язки – це шляхи просування інформаційних потоків по мережі. Вони утворюються за рахунок відповідного налаштування комунікаційного обладнання.

В певних випадках фізична і логічна топології мережі можуть збігатися (рис. 12.2), а в деяких випадках – не збігатися (рис. 12.3).


Рис. 12.2. Фізичне «кільце» та логічне «кільце».
Рис. 12.3. Фізична «загальна шина» та логічне «кільце».

Фізична структуризація локальної мережі


Основними засобами фізичної структуризації локальної мережі є повторювачі (repeator) та концентратори (concentrator) чи хаби (hub).

Повторювач є найпростішим комунікаційним пристроєм, що використовується для фізичного з’єднання різних сегментів кабелю локальної мережі, з метою збільшення загальної довжини мережі.
При́стрій (англ. device, appliance, нім. Vorrichtung f, Einrichtung f) - обладнання, конструктивно завершена технічна система, що має певне функціональне призначення і за допомогою якої виконується яка-небудь робота або спрощується, полегшується певний процес.
Найпростіші (лат. Protozoa, від дав.-гр. πρῶτος «перший» і ζῷα, форми множини ζῷον - «жива істота») - парафілетична або поліфілетична група одноклітинних або колоніальних еукаріотів, які мають гетеротрофний тип живлення.
В повторювачі є лише два порти, і сигнал з одного порту перескеровується на інший.

Концентратором називається повторювач, який спроможний з’єднати кілька сегментів. Пристрій має більшу кількість портів, а сигнали, що надійшли на один порт скеровуються на всі інші порти.

Концентратори є необхідними пристроями практично у всіх базових мережних технологіях.

Повторювач, ретранслятор або репітер (англ. Repeater), - це мережеве обладнання для підсилювання сигналу. Призначений для збільшення відстані мережного з'єднання шляхом повторення електричного сигналу «один на один».
Техноло́гія (від грец. τεχνολογια, що походить від грец. τεχνολογος; грец. τεχνη - майстерність, техніка; грец. λογος - (тут) передавати) - наука («корпус знань») про способи (набір і послідовність операцій, їх режими) забезпечення потреб людства за допомогою (шляхом застосування) технічних засобів (знарядь праці).


Логічна структуризація мережі у роздільному середовищі


Фізична структуризація мережі не дозволяє вирішувати певні проблеми, такі як:

  • Дефіцит пропускної здатності.

  • Неможливість використання в різних частинах мережі ліній зв’язку з різною пропускною здатністю.

  • Типові фізичні топології («загальна шина», «кільце», «зірка») для обміну даними мають лише одне роздільне середовище, що об’єднує всі мережні пристрої. Наприклад, в мережі «загальна шина» взаємодія двох комп’ютерів займає шину на весь час обміну, тому при збільшенні кількості комп’ютерів зменшується продуктивність та швидкодія мережі.

  • Часто типові топології виявляються неадекватними до структури інформаційних потоків великої мережі.

Ці проблеми спроможна вирішити логічна структуризація мережі.

Приклад


Нехай, на підприємстві була проста односегментна мережа.
Швидкодія (рос. быстродействие, англ. speed of response, нім. Schnelligkeit f, Reaktionsfähigkeit f, Ansprechgeschwindigkeit f) - швидкість реакції системи на зовнішні дії або кількість операцій, які здійснює система за одиницю часу.
Роздільне - село в Україні, в Самбірському районі Львівської області. Населення становить 437 осіб. Орган місцевого самоврядування - Роздільненська сільська рада. Колишня назва - Розділовичі.
Підприє́мство - самостійний суб'єкт господарювання, зареєстрований компетентним органом державної влади або органом місцевого самоврядування, для задоволення суспільних та особистих потреб шляхом систематичного здійснення виробничої, науково-дослідної, торговельної, іншої господарської діяльності в порядку, передбаченому Господарським кодексом України та іншими законами.
До одного кабелю було під’єднано всі комп'ютери підприємства за топологією «загальна шина» (рис.12.4). З часом, кількість комп’ютерів збільшилася, мережа все частіше виявлялася зайнятою, користувачам доводилося довше чекати відповіді від мережних застосувань. Окрім того, почали позначатися обмеження на довжину зв'язків між комп'ютерами і виявилося неможливим розміщення комп'ютерів в приміщенні, що виділено для нової робочої групи.
Рис. 12.4. Односегментна мережа підприємства.

Було прийнято рішення структуризувати мережу і застосувати концентратори. На рис.12.5 показано мережу, що утворилася після фізичної структуризації. З'явилася можливість рознести комп'ютери користувачів на великі відстані і фізична структура мережі стала відповідати адміністративному устрою підприємства.
Концентра́тор (багатопортовий повторювач; Hub; від англ. hub) - центр діяльності) - пристрій фізичного рівня, з'єднувальний компонент, до якого підключають усі комп'ютери в мережі за топологією «зірка».
Примі́щення - частина внутрішнього об'єму будівлі, обмежена будівельними елементами, з можливістю входу і виходу.
Можливість - це дія, що може відбутися або ні (можливо, приїду, а, можливо, і ні). Можливість можна забезпечити чи покладатись на «авось» та якось буде. Альтернатива дає шанс, але не гарантує без відповідних дій забезпечення результату і адекватності та конструктиву діяльності.
Проте, проблеми, що пов'язані з продуктивністю, залишилися невирішеними.
Продукти́вність англ. productivity, нім. Produktivität f) - у широкому розумінні - здатність давати продукцію.
Наприклад, щораз, коли користувач комп'ютера A надсилав дані до комп'ютера B, вся мережа для інших комп’ютерів була заблокованою.
Рис. 12.5. Фізична структуризація мережі підприємства.

Відповідно до логіки роботи концентратора кадр, що надсилається комп'ютером A до комп'ютера B, повторюється на всіх інтерфейсах всіх вузлів мережі. Доки комп'ютер B не отримає адресований до нього кадр, жоден з комп'ютерів мережі не може мати доступ до роздільного середовища передачі. Отже, використання концентраторів змінило лише фізичну структуру мережі, а логічна структура залишилася без змін.

Вирішення наведеної у прикладі проблеми полягає у відмові від використання одного загального для всіх вузлів роздільного середовища.

Наприклад, в даному випадку бажано, щоб кадри, які передають комп'ютери відділу 1, виходили б за межі цієї частини мережі лише у випадку, якщо вони прямують до комп'ютерів інших відділів. З іншого боку, в мережу кожного з відділів повинні потрапляти лише ті кадри, що адресовані до вузлів саме цієї мережі. Таким чином, в межах кожного відділу варто використовувати окреме «власне» роздільне середовище.

Логічна структуризація мережі – це процес розділення загального роздільного середовища (мережа) на логічні сегменти, які представляють самостійні роздільні середовища (сегменти мережі) з меншою кількістю вузлів.

За правильної логічної структуризації мережі її продуктивність суттєво підвищується, оскільки комп’ютери одного відділу не очікують в той час, як комп’ютери іншого відділу передають дані. Також, логічна структуризація допускає наявність різної пропускної здатності в різних сегментах мережі.

Поширення трафіку, що призначений для комп’ютерів певного сегменту мережі лише у межах цього сегменту називається локалізацією трафіку.

Для логічної структуризації використовують:


  • Мости.

  • Комутатори.

  • Маршрутизатори.

  • Шлюзи.

  1   2


Скачати 151.95 Kb.

  • При розбудові великих мереж виникають певні проблеми
  • Структуризація локальної мережі
  • Рис. 12.1. Конфігурація фізичних зв’язків.
  • Рис. 12.3. Фізична «загальна шина» та логічне «кільце».
  • Логічна структуризація мережі у роздільному середовищі
  • Для логічної структуризації використовують