Аппаратные компоненты локальных компьютерных сетей Борисов В.А. КАСК – филиал ФГБОУ ВПО РАНХ и ГС Красноармейск 2011 г.

2 Компьютерная сеть Сложный комплекс программных и аппаратных средств, осуществляющих связь компьютеров и других устройств между собой.

Структурированная кабельная система 3

Кабельная система Является базой для любой сети. 4

Структурированная кабельная система (СКС) Набор коммутационных элементов, совместное использование которых закреплено определенной методикой. 5

СКС Строится из стандартных элементов, модулей, позволяющих достаточно просто менять конфигурацию связей и подключений кабеля. 6

СКС подразумевает Единую среду и единую структуру для передачи практически любых видов данных. 7

Сетевыеадаптеры 8

Сетевой адаптер (Network Interface Card NIC) Периферийное устройство компьютера, взаимодействующее со средой передачи данных, которая прямо или через коммуникационное оборудование связывает его с другими компьютерами. 9

Виды адаптеров Ethernet-адаптеры, Token Ring-адаптеры, FDDI-адаптеры и т. д. 10

Функции сетевых адаптеров гальваническая развязка компьютера и кабеля локальной сети; кодирование и декодирование данных; опознавание принимаемых кадров; буферизация передаваемой и принимаемой информации в буферной памяти адаптера; организация доступа к сети в соответствии с принятым методом доступа к среде передачи данных. 11

Главная задача сетевых адаптеров Прием и передача данных. 12

Поколения сетевых адаптеров 13

Адаптеры первого поколения Были выполнены на дискретных логических микросхемах. Имели буферную память только на один кадр. Конфигурирование адаптера происходило вручную. Для каждого типа адаптеров использовался свой драйвер. 14

Адаптеры второго поколения Строились на основе микросхем с высокой степенью интеграции. Драйверы были основаны на стандартных спецификациях. Обладали более высокой производительностью. 15

Адаптеры третьего поколения Базируются на специализированных интегральных схемах. Осуществляется конвейерная схема обработки кадров. Автоматическая настройка и выбор оптимального режима работы. 16

Адаптеры четвертого поколения В них входит специализированная интегральная схема, выполняющая большое количество дополнительных функций по обработке и пересылке данных. 17

Концентраторы 18

Концентратор или хаб (от англ, hub) Специальное многопортовое устройство, основная функция которого повторение кадра с одного из портов на другие. 19

Дополнительные функции концентраторов Отключение неработающих портов или усиление передаваемых сигналов. 20

Виды концентраторов с фиксированным количеством портов; модульные устройства на основе шасси; со стековой конструкцией. 21

Концентратор с фиксированным количеством портов Представляет собой отдельный корпус с расположенными на нем портами, элементами индикации и управления. 22

Модульный концентратор Имеет общее шасси с внутренней шиной, к которой подключаются модули, имеющее фиксированное количество портов. 23

Стековый концентратор Выполнен в виде отдельного корпуса без возможности замены отдельных его модулей. 24

«Правило 4 хабов» Объединение стековых концентраторов воспринимается как один концентратор. 25

Мосты 26

Мост (bridge) Специальное устройство, ретранслирующее получаемые из одного сегмента сети кадры в другой сегмент. 27

28

Принципы работы мостов Прозрачный мост Маршрутизация по источнику 29

Сети с прозрачным мостом Адаптеры не предпринимают дополнительных действий для продвижения кадра через мост. Обработка кадров происходит последовательно по мере их поступления. В ходе работы мост самообучается. После самообучения мост передает кадры только в сегмент назначения. 30

Метод «маршрутизация по источнику» Станция-отправитель помещает в пересылаемый в другое кольцо-кадр адресную информацию о промежуточных мостах и кольцах, которые должен пройти кадр перед тем, как попасть в кольцо, к которому подключена станция-адресат. 31

Коммутаторы 32

Коммутатор (switch [свитч], коммутирующий концентратор) Многопортовое устройство, позволяющее объединить несколько отдельных сегментов в одну сеть. 33

Отличие коммутаторов от мостов Коммутаторы позволяют осуществлять параллельную обработку кадров, продвигая кадры сразу между всеми парами своих портов. 34

Работа коммутатора основана на использовании: коммутационной матрицы; общей шины; разделяемой памяти. 35

Коммутационная матрица Обеспечивает передачу кадров между портами и работает по принципу коммутации каналов. 36

Коммутатор с общей шиной Порты связывает высокоскоростная шина, по которой передаются кадры. Передача происходит небольшими порциями. 37

Коммутаторы разделяемой памяти Память поочередно соединяется с буферами портов для записи или чтения. Поступающие кадры записываются в буфер порта, откуда попадают в разделяемую память. 38