Hardware. Als Kommunikationsgerät bezeichnet man ein Gerät, das mehrere Kommunikationskanäle umschaltet
In diesem Artikel betrachten wir die wichtigsten Methoden zum Umschalten in Netzwerken.
In herkömmlichen Telefonnetzen erfolgt die Kommunikation zwischen Teilnehmern über Vermittlungskanäle. Zu Beginn erfolgte die Umschaltung der Telefonkommunikationskanäle manuell, dann erfolgte die Umschaltung durch automatische Telefonvermittlungsstellen (ATS).
Ein ähnliches Prinzip wird in Computernetzwerken verwendet. Als Teilnehmer fungieren räumlich entfernte Computer in einem Computernetzwerk. Es ist physikalisch unmöglich, jedem Computer eine eigene, nicht geschaltete Kommunikationsleitung zur Verfügung zu stellen, die er jederzeit nutzen würde. Daher wird in fast allen Computernetzwerken immer eine Methode zur Vermittlung von Teilnehmern (Arbeitsplätzen) verwendet, die es ermöglicht, dass mehrere Teilnehmer auf bestehende Kommunikationskanäle zugreifen, um mehrere Kommunikationssitzungen gleichzeitig bereitzustellen.
Wechseln ist der Prozess der Verbindung verschiedener Teilnehmer eines Kommunikationsnetzes über Transitknoten. Kommunikationsnetze müssen sicherstellen, dass ihre Teilnehmer miteinander kommunizieren. Teilnehmer können Computer, lokale Netzwerksegmente, Faxgeräte oder Telefongesprächspartner sein.
Workstations sind über einzelne Kommunikationsleitungen mit Switches verbunden, die jeweils nur von einem dieser Leitung zugeordneten Teilnehmer genutzt werden. Switches werden über gemeinsame Kommunikationsleitungen (von mehreren Teilnehmern gemeinsam genutzt) miteinander verbunden.
Schauen wir uns die drei gängigsten Methoden zum Teilnehmerwechsel in Netzwerken an:
- Stromkreisumschaltung;
- Paketvermittlung;
- Speichervermittlung.
Stromkreisumschaltung
Bei der Leitungsvermittlung handelt es sich um die Bildung eines kontinuierlichen zusammengesetzten physikalischen Kanals aus einzelnen, in Reihe geschalteten Kanalabschnitten für die direkte Datenübertragung zwischen Knoten. Einzelne Kanäle werden durch spezielle Geräte – Switches – miteinander verbunden, die Verbindungen zwischen beliebigen Endknoten des Netzwerks herstellen können. In einem leitungsvermittelten Netzwerk ist es vor der Datenübertragung immer erforderlich, einen Verbindungsaufbauvorgang durchzuführen, bei dem ein zusammengesetzter Kanal erstellt wird.
Die Nachrichtenübertragungszeit wird durch die Kanalkapazität, die Länge der Verbindung und die Größe der Nachricht bestimmt.
Switches sowie die sie verbindenden Kanäle müssen die gleichzeitige Übertragung von Daten mehrerer Teilnehmerkanäle gewährleisten. Dazu müssen sie eine hohe Geschwindigkeit haben und eine Art Abonnentenkanal-Multiplexing-Technik unterstützen.
Vorteile der Leitungsumschaltung:
- konstante und bekannte Datenübertragungsrate;
- korrekte Reihenfolge des Dateneingangs;
- geringe und konstante Latenz der Datenübertragung durch das Netzwerk.
Nachteile der Leitungsumschaltung:
- Das Netzwerk kann sich weigern, die Anfrage zum Verbindungsaufbau zu bearbeiten.
- irrationale Nutzung der Kapazität physischer Kanäle, insbesondere die Unfähigkeit, Benutzergeräte mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten zu verwenden. Einzelne Teile einer Verbundleitung arbeiten mit der gleichen Geschwindigkeit, da leitungsvermittelte Netzwerke keine Benutzerdaten puffern;
- zwingende Verzögerung vor der Datenübertragung aufgrund der Verbindungsaufbauphase.
Unter Message Switching versteht man die Aufteilung von Informationen in Nachrichten, die jeweils aus einem Header und Informationen bestehen.
Dies ist eine Interaktionsmethode, bei der ein logischer Kanal erstellt wird, indem Nachrichten nacheinander über Kommunikationsknoten an die im Nachrichtenheader angegebene Adresse übertragen werden.
In diesem Fall empfängt jeder Knoten eine Nachricht, schreibt sie in den Speicher, verarbeitet den Header, wählt eine Route aus und sendet eine Nachricht aus dem Speicher an den nächsten Knoten.
Die Nachrichtenübermittlungszeit wird durch die Verarbeitungszeit an jedem Knoten, die Anzahl der Knoten und die Netzwerkkapazität bestimmt. Wenn die Übertragung von Informationen vom Knoten A zum Kommunikationsknoten B endet, wird Knoten A frei und kann an der Organisation anderer Kommunikationen zwischen Teilnehmern teilnehmen, sodass der Kommunikationskanal effizienter genutzt wird, das Routing-Steuerungssystem jedoch komplex wird.
Heutzutage gibt es die Nachrichtenvermittlung in reiner Form praktisch nicht mehr.
Paketvermittlung ist eine spezielle Methode zur Vermittlung von Netzwerkknoten, die speziell für die bestmögliche Übertragung des Computerverkehrs (pulsierender Verkehr) entwickelt wurde. Experimente bei der Entwicklung der allerersten Computernetzwerke, die auf der Leitungsvermittlungstechnologie basierten, zeigten, dass diese Art der Vermittlung keine Möglichkeit bietet, einen hohen Durchsatz eines Computernetzwerks zu erzielen. Der Grund lag in der stoßartigen Art des Datenverkehrs, den typische Netzwerkanwendungen erzeugen.
Bei der Paketvermittlung werden alle von einem Netzwerkbenutzer übertragenen Nachrichten am Quellknoten in relativ kleine Teile, sogenannte Pakete, aufgeteilt. Es muss klargestellt werden, dass eine Nachricht ein logisch abgeschlossenes Datenelement ist – eine Anfrage zur Übertragung einer Datei, eine Antwort auf diese Anfrage, die die gesamte Datei enthält usw. Nachrichten können eine beliebige Länge haben, von mehreren Bytes bis zu vielen Megabytes. Im Gegenteil: Pakete können meist auch eine variable Länge haben, allerdings in engen Grenzen, beispielsweise von 46 bis 1500 Byte (EtherNet). Jedes Paket wird mit einem Header versehen, der die Adressinformationen angibt, die für die Übermittlung des Pakets an den Zielknoten erforderlich sind, sowie die Paketnummer, die vom Zielknoten zum Zusammenstellen der Nachricht verwendet wird.
Paketnetzwerk-Switches unterscheiden sich von Leitungsswitches dadurch, dass sie über einen internen Pufferspeicher verfügen, um Pakete vorübergehend zu speichern, wenn der Ausgangsport des Switches beim Empfang eines Pakets mit der Übertragung eines anderen Pakets beschäftigt ist.
Vorteile der Paketvermittlung:
- widerstandsfähiger gegen Ausfälle;
- hoher Gesamtnetzwerkdurchsatz bei der Übertragung von Burst-Verkehr;
- die Fähigkeit, die Bandbreite physischer Kommunikationskanäle dynamisch neu zu verteilen.
Nachteile der Paketvermittlung:
- Unsicherheit der Datenübertragungsgeschwindigkeit zwischen Netzwerkteilnehmern;
- variable Verzögerung von Datenpaketen;
- möglicher Datenverlust durch Pufferüberlauf;
- Es kann zu Unregelmäßigkeiten in der Reihenfolge der Paketeingänge kommen.
Computernetzwerke nutzen Paketvermittlung.
Methoden zur Übertragung von Paketen in Netzwerken:
- Datagramm-Methode– Die Übertragung erfolgt als Satz unabhängiger Pakete. Jedes Paket bewegt sich auf seiner eigenen Route durch das Netzwerk und der Benutzer erhält die Pakete in zufälliger Reihenfolge.
- Vorteile: Einfachheit des Übertragungsprozesses.
- Nachteile: geringe Zuverlässigkeit aufgrund der Möglichkeit eines Paketverlusts und der Notwendigkeit einer Software zum Zusammenstellen von Paketen und Wiederherstellen von Nachrichten.
- Logischer Kanal ist die Übertragung einer Folge von in einer Kette verbundenen Paketen, begleitet vom Aufbau einer vorläufigen Verbindung und der Bestätigung des Empfangs jedes Pakets. Wenn das i-te Paket nicht empfangen wird, werden alle nachfolgenden Pakete nicht empfangen.
- Virtueller Kanal– Dies ist ein logischer Kanal mit der Übertragung einer Folge von Paketen, die in einer Kette entlang einer festen Route verbunden sind.
- Vorteile: die natürliche Reihenfolge der Daten bleibt erhalten; nachhaltige Verkehrswege; Ressourcenreservierung ist möglich.
- Nachteile: Komplexität der Hardware.
In diesem Artikel haben wir die wichtigsten Switching-Methoden in Computernetzwerken untersucht und jede Switching-Methode in einer Beschreibung mit ihren Vor- und Nachteilen beschrieben.
Leitungsvermittlung und Paket sind Methoden zur Lösung des allgemeinen Problems der Datenvermittlung in jeder Netzwerktechnologie. Komplexe technische Lösungen der allgemeinen Vermittlungsaufgaben umfassen in ihrer Gesamtheit die besonderen Probleme von Datenübertragungsnetzen.
Zu den besonderen Problemen von Datennetzen zählen:
- Definieren Sie Abläufe und geeignete Routen.
- Konfigurationsparameter für die Fixierungsroute und Tabellen für Netzwerkgeräte;
- Erkennungsflüsse und Datenübertragung zwischen einer Geräteschnittstelle;
- Multiplexen/Demultiplexen von Streams;
- Trennmedium.
Unter den vielen möglichen Ansätzen zur Lösung des allgemeinen Problems der Vermittlung von Teilnehmern in Netzwerken gibt es zwei grundlegende Ansätze, darunter Kanalvermittlung und Paketvermittlung. Für beide Vermittlungstechniken gibt es traditionelle Anwendungen, zum Beispiel werden Telefonnetze weiterhin mit leitungsvermittelter Technologie aufgebaut und aufgebaut, Computernetze basieren größtenteils auf Paketvermittlungstechnik.
Als Informationsfluss werden in leitungsvermittelten Netzen daher die Daten bezeichnet, die zwischen einem Teilnehmerpaar ausgetauscht werden. Dementsprechend handelt es sich bei der globalen Flussfunktion um ein Paar von Adressen (Telefonnummern), mit denen Teilnehmer miteinander kommunizieren. Ein Merkmal leitungsvermittelter Netzwerke ist das Konzept eines Elementarkanals.
Elementarer Kanal
Elementarkanal (oder Kanal)- ist ein grundlegendes technisches Merkmal des leitungsvermittelten Netzwerks, das innerhalb einer bestimmten Art von Netzwerkdurchsatzwert festgelegt ist. Jede Verbindung im leitungsvermittelten Netzwerk verfügt über die Kapazität eines Mehrkanalelements, das für diesen Netzwerktyp vorgesehen ist.
In herkömmlichen Telefonsystemen beträgt die Geschwindigkeit des Elementarkanals 64 kbit/s, was für hochwertige digitale Sprache ausreichend ist.
Für hochwertige Sprachaufnahmen wird die Frequenz der Schallschwingungen mit einer Amplitudenquantisierung von 8000 Hz (Abtastzeit in 125-ms-Intervallen) verwendet. Um ein Maß für die Amplitude darzustellen, wird am häufigsten ein 8-Bit-Code verwendet, der 256 Tonabstufungen (durch Abtastwerte) vornimmt.
In diesem Fall ist für die Übertragung eines Sprachkanals eine Bandbreite von 64 kbit/s erforderlich:
8000 x 8 = 64000 Bit/s oder 64 kbit/s.
Ein solcher Sprachkanal wird als Elementarkanal digitaler Telefonnetze bezeichnet. Ein Merkmal des leitungsvermittelten Netzwerks besteht darin, dass die Bandbreite jeder Verbindung einer ganzzahligen Anzahl von Elementarkanälen entsprechen muss.
Der zusammengesetzte Kanal
Kommunikation, die durch Schalten (Verbindung) elementarer Kanäle entsteht, genannt a zusammengesetzter Kanal.
Composite-Kanal
Die Eigenschaften des Verbundkanals:
- Der zusammengesetzte Kanal besteht über seine gesamte Länge aus der gleichen Anzahl von Elementarkanälen.
- Der zusammengesetzte Kanal hat über seine gesamte Länge eine konstante und feste Bandbreite.
- Der zusammengesetzte Kanal wird vorübergehend für den Zeitraum der Sitzung von zwei Abonnenten erstellt.
- Bei der Sitzung werden alle Basiskanäle, die im zusammengesetzten Kanal enthalten sind, ausschließlich den Abonnenten zur Verfügung gestellt, für die der zusammengesetzte Kanal erstellt wurde.
- Während der Kommunikationssitzung können die Teilnehmer Netzwerkdaten mit einer Geschwindigkeit senden, die die Kanalkapazität des Verbunds nicht überschreitet;
- Daten, die in einem zusammengesetzten Kanal empfangen werden, werden dem angerufenen Teilnehmer garantiert ohne Verzögerung, Verluste und mit der gleichen Rate (Quellenrate) zugestellt, unabhängig davon, ob zu diesem Zeitpunkt eine Verbindung im anderen Netzwerk besteht oder nicht;
- Nach dem Ende der Sitzung werden die Basiskanäle, die im entsprechenden Verbundkanal enthalten waren, für frei erklärt und an den Ressourcenpool zurückgegeben, der anderen Benutzern zur Nutzung zugewiesen ist.
Verbindung abgelehnt
Verbindung abgelehnt
Verbindungsanfragen sind nicht immer erfolgreich.
Wenn auf dem Weg zwischen rufendem und gerufenem Teilnehmer keine freien Kanäle vorhanden sind oder der gerufene Basisknoten belegt ist, kommt es zu einer Störung beim Verbindungsaufbau.
Der Vorteil der Leitungsumschaltung
Die Leitungsvermittlungstechnologie zielt darauf ab, die zufälligen Ereignisse im Netzwerk, also einer Technologie, zu minimieren. Um eventuelle Unsicherheiten zu vermeiden, werden viele Arbeiten zum Informationsaustausch im Vorfeld bereits vor Beginn der Datenübermittlung durchgeführt. Erstens für eine bestimmte Adresse die Verfügbarkeit der erforderlichen Basiskanäle vom Absender bis zum Empfänger. Bei Bursty ist dieser Ansatz jedoch wirkungslos, da der Kanal möglicherweise 80 % der Zeit im Leerlauf ist.
Paketvermittlung
Das wichtigste Prinzip paketvermittelter Netzwerke ist die Übertragung von Daten über das Netzwerk in Form von strukturell voneinander getrennten Datenstücken, sogenannten Paketen. Jedes Paket verfügt über einen Header, der die Zieladresse und andere unterstützende Informationen (Länge des Datenfelds, eine Prüfsumme usw.) enthält und für die Zustellung des Pakets an den Empfänger verwendet wird.
Die Angabe einer Adresse in jedem Paket ist eines der wichtigsten Merkmale der Paketvermittlungstechnologie, da jedes Paket unabhängig von den anderen Vermittlungspaketen, aus denen der Netzwerkverkehr besteht, verarbeitet werden kann. Zusätzlich zum Titel kann das Paket ein zusätzliches Feld am Ende des Pakets und einen sogenannten Trailer enthalten. Im Trailer wird normalerweise eine Prüfsumme platziert, mit der Sie überprüfen können, ob die Informationen während der Übertragung über das Netzwerk beschädigt wurden oder nicht.
Partitionierung der Daten in Pakete
Die Aufteilung der Daten in Pakete erfolgt in mehreren Schritten. Der Kettensenderknoten generiert Übertragungsdaten, die in gleiche Teile aufgeteilt werden. Danach erfolgt die Bildung eines Pakets durch Hinzufügen des Header-Overheads. Und in der letzten Phase werden die Pakete zu der ursprünglichen Nachricht an den Zielknoten zusammengesetzt.
Partitionierung der Daten in Pakete
Daten als Paket über ein Netzwerk übertragen
Paketübertragungsnetzwerk
Wie in den leitungsvermittelten Netzwerken, den paketvermittelten Netzwerken, wird für jeden der Ströme die Route manuell oder automatisch in den gespeicherten Tabellen für Kommutierungsschalter festgelegt. Pakete, die den Switch erreichen, werden verarbeitet und auf einer bestimmten Route gesendet
Unsicherheit und asynchrone Bewegung von Daten in paketvermittelten Netzwerken stellen besondere Anforderungen an die Switches in solchen Netzwerken.
Der wesentliche Unterschied zwischen einem Paketschalter und den Switches in leitungsvermittelten Netzwerken besteht darin, dass sie über einen internen Pufferspeicher zur Zwischenspeicherung von Paketen verfügen. Switch-Puffer müssen die Datenraten in Kommunikationsverbindungen, die mit ihren Schnittstellen verbunden sind, sowie die Ankunftsrate der Pakete mit ihrer Switch-Geschwindigkeit harmonisieren.
Methoden zum Übertragen von Paketen
Ein Switch kann auf der Grundlage einer von drei Methoden zur Förderung von Paketen arbeiten:
- Datagrammübertragung;
- Übergang zum Aufbau einer logischen Verbindung;
- Übergang zum Aufbau eines virtuellen Kanals.
Datagrammübertragung
Datagrammübertragung Methode, die auf der Förderung voneinander unabhängiger Pakete basiert. Der Paketverarbeitungsprozess wird nur durch die Werte der Parameter, die er trägt, und den aktuellen Zustand des Netzwerks bestimmt. Und jedes einzelne Paketnetzwerk wird als völlig unabhängige Übertragungseinheit betrachtet – Datagramm.
Illustration des Datagramm-Paketprinzips
Übergang zum Aufbau einer logischen Verbindung
Übergang zum Aufbau einer logischen Verbindung
Das Verfahren zur Harmonisierung einiger Parameter des Paketaustauschprozesses zwischen den beiden Endknoten eines Netzwerks wird als Aufbau einer logischen Verbindung bezeichnet. Von den beiden interagierenden Knoten ausgehandelte Optionen, sogenannte logische Verbindungsparameter.
Virtueller Kanal
Virtueller Kanal
Die einzige vorab aufgefüllte feste Route, die Endknoten mit dem paketvermittelten Netzwerk verbindet und als virtueller Kanal (virtuelle Leitung oder virtueller Kanal) bezeichnet wird. Für einen nachhaltigen Informationsfluss werden virtuelle Kanäle gelegt. Um den Datenfluss vom gesamten Verkehrsfluss zu isolieren, wird jedes Paket mit einem speziellen Zeichen – Label – gekennzeichnet. Wie beim Aufbau einer logischen Netzwerkverbindung beginnt der virtuelle Kanal mit der Übermittlung eines speziellen Pakets vom Quellknoten – der Verbindungsanforderung.
Tabellenvermittlungsnetzwerke, die virtuelle Kanäle verwenden, unterscheiden sich von der Vermittlungstabelle in Datagrammnetzwerken. Es enthält nur Einträge, die die virtuellen Kanäle des Switches passieren, und nicht alle möglichen Zieladressen, wie es in Netzwerken mit Datagramm-Übertragungsalgorithmus der Fall ist.
Vergleich leitungsvermittelt und Paket
| Kanäle wechseln | Paketvermittlung |
| Sie müssen zunächst eine Verbindung herstellen | Keine Phase des Verbindungsaufbaus (Datagramm-Methode) |
| Der Standort ist nur beim Verbindungsaufbau erforderlich | Mit jedem Paket werden Adress- und andere Dienstinformationen übertragen |
| Das Netzwerk kann eine Verbindung zum Teilnehmer verweigern | Das Netzwerk ist immer bereit, Daten vom Teilnehmer zu empfangen |
| Garantierte Bandbreite (Bandbreite) für interagierende Abonnenten | Die Netzwerkbandbreite für Benutzer ist unbekannt, Übertragungsverzögerungen sind zufällig |
| Der Echtzeitverkehr wird ohne Verzögerung übertragen | Bei der Übertragung von stoßartigem Datenverkehr werden Netzwerkressourcen effektiv genutzt |
| Hohe Übertragungssicherheit | Möglicher Datenverlust durch Pufferüberlauf |
| Irrationale Nutzung der Kanalkapazität, wodurch die Gesamteffizienz des Netzwerks verringert wird | Automatische dynamische Bandbreitenzuweisung eines physischen Kanals zwischen Teilnehmern |
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Topologie Das Beziehungssystem zwischen Komponenten eines Windows-Netzwerks. Bei der Anwendung auf die Active Directory-Replikation kommt es bei der Topologie auf den Satz von Verbindungen an, die von Domänencontrollern für die Kommunikation untereinander verwendet werden.
(1) Computernetzwerke implementieren die Informationsverarbeitung
parallel
lokal
●verteilt
bidirektional
(1) Die Webseitenadresse für die Anzeige in einem Browser beginnt mit:
LAN-KOMBINATION
Gründe für die Kombination von LANs
Ein LAN-System, das in einem bestimmten Entwicklungsstadium erstellt wurde, erfüllt im Laufe der Zeit nicht mehr die Bedürfnisse aller Benutzer, und dann entsteht das Problem der Erweiterung seiner Funktionalität. Es kann notwendig sein, innerhalb eines Unternehmens verschiedene LANs, die zu unterschiedlichen Zeiten in den verschiedenen Abteilungen und Niederlassungen entstanden sind, zusammenzufassen, um zumindest den Datenaustausch mit anderen Systemen zu organisieren. Das Problem der Erweiterung der Netzwerkkonfiguration kann sowohl auf engstem Raum als auch mit Zugriff auf die externe Umgebung gelöst werden.
Der Wunsch, Zugriff auf bestimmte Informationsressourcen zu erhalten, erfordert möglicherweise die Anbindung eines LAN an übergeordnete Netzwerke.
In der einfachsten Variante ist die LAN-Konsolidierung notwendig, um das Netzwerk als Ganzes zu erweitern, aber die technischen Möglichkeiten des bestehenden Netzwerks sind erschöpft und neue Teilnehmer können nicht daran angeschlossen werden. Sie können nur mit einer der unten aufgeführten Methoden ein weiteres LAN erstellen und es mit einem vorhandenen zusammenführen.
Methoden zum Kombinieren von LANs
Brücke. Die einfachste Möglichkeit, ein LAN zusammenzufassen, besteht darin, identische Netzwerke auf begrenztem Raum zusammenzufassen. Aufgrund des physikalischen Übertragungsmediums sind Beschränkungen hinsichtlich der Länge des Netzwerkkabels gegeben. Innerhalb der zulässigen Länge wird ein Netzwerksegment aufgebaut – ein Netzwerksegment. Um Netzwerksegmente zu kombinieren, werden sie verwendet Brücken.
Brücke- ein Gerät, das zwei Netzwerke mit denselben Datenübertragungsmethoden verbindet.
Die Netzwerke, die die Brücke verbindet, müssen die gleichen Netzwerkebenen wie das Interaktionsmodell offener Systeme aufweisen; die unteren Ebenen können einige Unterschiede aufweisen.
Für ein Netzwerk von Personalcomputern ist eine Bridge ein separater Computer mit spezieller Software und zusätzlicher Ausrüstung. Eine Bridge kann Netzwerke mit unterschiedlichen Topologien verbinden, auf denen jedoch die gleichen Netzwerkbetriebssysteme ausgeführt werden.
Bridges können lokal oder remote sein.
Lokal Brücken verbinden Netzwerke, die sich in einem begrenzten Bereich innerhalb eines bestehenden Systems befinden.
Gelöscht Brücken verbinden geografisch verteilte Netzwerke über externe Kommunikationskanäle und Modems.
Lokale Brücken wiederum werden in interne und externe unterteilt.
Inländisch Bridges befinden sich normalerweise auf einem der Computer eines bestimmten Netzwerks und kombinieren die Funktion einer Bridge mit der Funktion eines Teilnehmercomputers. Die Funktionserweiterung erfolgt durch den Einbau einer zusätzlichen Netzwerkkarte.
Extern Brücken erfordern zur Ausführung ihrer Funktionen die Verwendung eines separaten Computers mit spezieller Software.
Router (Router). Ein komplexes Netzwerk, also eine Verbindung mehrerer Netzwerke, erfordert ein spezielles Gerät. Die Aufgabe dieses Geräts besteht darin, eine Nachricht an den Empfänger im gewünschten Netzwerk zu senden. Dieses Gerät heißt m Router.
Ein Router oder Router ist ein Gerät, das Netzwerke unterschiedlicher Art verbindet, aber dasselbe Betriebssystem verwendet.
Ein Router führt seine Funktionen auf der Netzwerkebene aus, ist also von Kommunikationsprotokollen abhängig, jedoch nicht von der Art des Netzwerks. Mithilfe von zwei Adressen – der Netzwerkadresse und der Hostadresse – wählt der Router eindeutig eine bestimmte Netzwerkstation aus.
Beispiel 6.7. Es ist notwendig, eine Verbindung zu einem Telefonnetzteilnehmer herzustellen, der sich in einer anderen Stadt befindet. Zunächst wird die Adresse des Telefonnetzes dieser Stadt gewählt – die Vorwahl. Dann - die Knotenadresse dieses Netzwerks - Telefonnummer Teilnehmer Funktionen Der Router wird von der PBX-Ausrüstung ausgeführt.
Der Router kann auch den besten Weg für die Übermittlung einer Nachricht an einen Netzwerkteilnehmer auswählen, die ihn durchlaufenden Informationen filtern und nur die an ihn adressierten Informationen an eines der Netzwerke senden.
Darüber hinaus sorgt der Router für einen Lastausgleich im Netzwerk, indem er den Nachrichtenfluss über freie Kommunikationskanäle umleitet.
Tor. Um LANs völlig unterschiedlicher Art zu kombinieren, die mit deutlich unterschiedlichen Protokollen arbeiten, werden spezielle „Geräte“ bereitgestellt – Gateways.
Ein Gateway ist ein Gerät, mit dem Sie den Datenaustausch zwischen zwei Netzwerken mithilfe unterschiedlicher Kommunikationsprotokolle organisieren können.
Das Gateway übt seine Funktionen auf Ebenen oberhalb der Netzwerkebene aus. Dabei kommt es nicht auf das verwendete Übertragungsmedium an, sondern auf die verwendeten Datenaustauschprotokolle. Typischerweise konvertiert ein Gateway zwischen zwei Protokollen.
Mithilfe von Gateways können Sie ein lokales Netzwerk mit dem Host-Computer verbinden sowie ein lokales Netzwerk mit einem globalen Netzwerk verbinden.
Beispiel 6.8. Es ist notwendig, lokale Netzwerke in verschiedenen Städten zu vereinen. Dieses Problem kann mithilfe eines globalen Datennetzwerks gelöst werden. Ein solches Netzwerk ist ein Paketvermittlungsnetzwerk, das auf dem X.25-Protokoll basiert. Über ein Gateway wird das lokale Netzwerk mit dem X.25-Netzwerk verbunden. Das Gateway führt die notwendigen Protokollkonvertierungen durch und sorgt für den Datenaustausch zwischen Netzwerken.
Bridges, Router und sogar Gateways werden in Form von Platinen konstruiert, die in Computer eingebaut werden. Sie können ihre Funktionen sowohl im Modus der vollständigen Funktionstrennung als auch im Modus der Kombination mit den Funktionen eines Computernetzwerkarbeitsplatzes ausführen.
(1) Ein Computer, der über 2 Netzwerkkarten verfügt und für die Verbindung von Netzwerken ausgelegt ist, heißt:
Router
Verstärker
Schalten
(1) Ein Gerät, das durch Frequenzteilung mehrere Kommunikationskanäle zu einem zusammenschaltet, wird genannt...
Verstärker
●Hub
Datenübertragungsmultiplexer
HARDWARE-IMPLEMENTIERUNG DER DATENÜBERTRAGUNG
Methoden zur Übertragung digitaler Informationen
Die Übertragung digitaler Daten entlang des Leiters erfolgt durch Änderung der aktuellen Spannung: keine Spannung – „O“, Spannung vorhanden – „1“. Es gibt zwei Möglichkeiten, Informationen über ein physisches Übertragungsmedium zu übertragen: digital und analog.
Anmerkungen: 1. Wenn alle Teilnehmer eines Computernetzwerks Daten über einen Kanal mit der gleichen Frequenz übertragen, wird ein solcher Kanal aufgerufen Schmalband(durchläuft eine Frequenz).
2. Wenn jeder Teilnehmer auf seiner eigenen Frequenz auf einem Kanal arbeitet, wird ein solcher Kanal aufgerufen Breitband(lässt viele Frequenzen durch). Durch die Nutzung von Breitbandkanälen können Sie deren Menge einsparen, erschweren jedoch die Verwaltung des Datenaustauschs.
Bei Digital oder Schmalband-Übertragungsverfahren(Abb. 6.10) Daten werden in ihrer natürlichen Form auf einer einzigen Frequenz übertragen. Das Schmalbandverfahren ermöglicht die ausschließliche Übertragung digitaler Informationen, stellt sicher, dass das Übertragungsmedium jeweils nur von zwei Nutzern genutzt werden kann und erlaubt den Normalbetrieb nur über eine begrenzte Distanz (Kommunikationsleitungslänge nicht mehr als 1000 m). Gleichzeitig sorgt das schmalbandige Übertragungsverfahren für hohe Datenaustauschgeschwindigkeiten – bis zu 10 Mbit/s – und ermöglicht den Aufbau einfach konfigurierbarer Computernetzwerke. Die überwiegende Mehrheit der lokalen Netzwerke nutzt Schmalbandübertragung.
Reis. 6.10. Digitales Übertragungsverfahren
Analog Das Verfahren der digitalen Datenübertragung (Abb. 6.11) ermöglicht eine breitbandige Übertragung durch die Verwendung von Signalen unterschiedlicher Trägerfrequenzen in einem Kanal.
Beim analogen Übertragungsverfahren werden die Parameter des Trägerfrequenzsignals zur Übertragung digitaler Daten über den Kommunikationskanal gesteuert.
Das Trägerfrequenzsignal ist eine harmonische Schwingung, die durch die Gleichung beschrieben wird: „
A r =A r max sin(atf+9 0),
wobei Xmax die Amplitude der Schwingungen ist; Co-Oszillationsfrequenz; T- Zeit; f 0 - Anfangsphase der Schwingungen.
Sie können digitale Daten über einen analogen Kanal übertragen, indem Sie einen der Parameter des Trägerfrequenzsignals steuern: Amplitude, Frequenz oder Phase. Da es notwendig ist, Daten in binärer Form (einer Folge von Einsen und Nullen) zu übertragen, können die folgenden Steuerungsmethoden vorgeschlagen werden (Modulation): Amplitude, Frequenz, Phase.
Der einfachste Weg, das Prinzip zu verstehen, ist Amplitude Modulation: „O“ – kein Signal, d.h. keine Trägerfrequenzschwankungen; „1“ – Vorhandensein eines Signals, d.h. Vorhandensein von Trägerfrequenzschwingungen. Es gibt Schwingungen – eins, keine Schwingungen – null (Abb. 6.11 A).
Frequenz Bei der Modulation werden die Signale 0 und 1 mit unterschiedlichen Frequenzen übertragen. Beim Übergang von 0 nach 1 und von 1 nach 0 ändert sich das Trägerfrequenzsignal (Abb. 6.116).
Das Schwierigste zu verstehen ist Phase Modulation. Sein Wesen besteht darin, dass sich beim Übergang von 0 auf 1 und von 1 auf 0 die Phase der Schwingungen ändert, d.h. ihre Richtung (Abb. 6.11 V).
In hierarchischen Netzwerken auf hoher Ebene – global und regional – wird es ebenfalls verwendet Breitbandübertragung, Dadurch kann jeder Teilnehmer innerhalb eines Kanals auf seiner eigenen Frequenz arbeiten. Dies gewährleistet die Interaktion einer großen Anzahl von Teilnehmern bei hohen Datenübertragungsraten.
Durch die Breitbandübertragung können Sie die Übertragung digitaler Daten, Bild und Ton in einem Kanal kombinieren, was eine notwendige Voraussetzung moderner Multimediasysteme ist.
Beispiel 6.5. Ein typischer analoger Kanal ist ein Telefonkanal. Wenn der Teilnehmer den Hörer abnimmt, hört er ein einheitliches Tonsignal – das ist das Trägerfrequenzsignal. Da es im Tonfrequenzbereich liegt, spricht man von einem Tonsignal. Um Sprache über einen Telefonkanal zu übertragen, ist es notwendig, das Trägerfrequenzsignal zu steuern – es zu modulieren. Die vom Mikrofon aufgenommenen Töne werden in elektrische Signale umgewandelt, die wiederum das Trägerfrequenzsignal modulieren. Bei der Übertragung digitaler Informationen erfolgt die Steuerung durch Informationsbytes – eine Folge von Einsen und Nullen.
Hardware
Um die Übertragung von Informationen von einem Computer in die Kommunikationsumgebung sicherzustellen, ist es notwendig, die Signale der internen Schnittstelle des Computers mit den Parametern der über Kommunikationskanäle übertragenen Signale zu koordinieren. In diesem Fall muss sowohl ein physikalischer Abgleich (Form, Amplitude und Dauer des Signals) als auch ein Code-Abgleich durchgeführt werden.
Als technische Geräte werden Geräte bezeichnet, die die Funktion haben, einen Computer mit Kommunikationskanälen zu verbinden Adapter oder Netzwerkadapter. Ein Adapter ermöglicht die Kopplung mit einem Computer über einen Kommunikationskanal.
Reis. 6.11. Methoden zur Übertragung digitaler Informationen über ein analoges Signal: A- Amplitudenmodulation; B- Häufigkeit; V- Phase
Neben Einkanal-Adaptern Es kommen auch Mehrkanalgeräte zum Einsatz - Datenübertragungsmultiplexer oder einfach Multiplexer.
Datenübertragungsmultiplexer- ein Gerät zur Verbindung eines Computers mit mehreren Kommunikationskanälen.
Datenübertragungsmultiplexer wurden in Televerarbeitungssystemen eingesetzt – der erste Schritt zur Schaffung von Computernetzwerken. Später, mit dem Aufkommen von Netzwerken mit komplexen Konfigurationen und einer großen Anzahl von Teilnehmersystemen, begann man, spezielle Kommunikationsprozessoren zur Implementierung von Schnittstellenfunktionen zu verwenden.
Wie bereits erwähnt, ist es zum Übertragen digitaler Informationen über einen Kommunikationskanal erforderlich, einen Bitstrom in analoge Signale umzuwandeln, und beim Empfang von Informationen von einem Kommunikationskanal an einen Computer den umgekehrten Vorgang auszuführen – analoge Signale in einen Strom umzuwandeln Bits, die der Computer verarbeiten kann. Solche Transformationen werden von einem speziellen Gerät durchgeführt - Mod essen.
Modem- ein Gerät, das Informationssignale moduliert und demoduliert, wenn sie von einem Computer an einen Kommunikationskanal übertragen und von einem Kommunikationskanal an einen Computer empfangen werden.
Die teuerste Komponente eines Computernetzwerks ist der Kommunikationskanal. Daher versuchen sie beim Aufbau mehrerer Computernetzwerke Kommunikationskanäle einzusparen, indem sie mehrere interne Kommunikationskanäle auf einen externen umschalten. Um Schaltfunktionen auszuführen, werden spezielle Geräte verwendet - Hubs.
Nabe- ein Gerät, das durch Frequenzteilung mehrere Kommunikationskanäle zu einem zusammenschaltet.
In einem LAN, in dem das physische Übertragungsmedium ein Kabel begrenzter Länge ist, werden spezielle Geräte verwendet, um die Länge des Netzwerks zu erhöhen – Repeater.
Verstärker- ein Gerät, das die Beibehaltung der Form und Amplitude des Signals bei der Übertragung über eine größere Distanz gewährleistet, als diese Art von physikalischem Übertragungsmedium bietet.
Es gibt lokale und entfernte Repeater. Lokal Mit Repeatern können Sie Netzwerkfragmente verbinden, die sich in einer Entfernung von bis zu 50 m befinden, und Fernbedienung- bis 2000 m.
Eigenschaften des Kommunikationsnetzwerks
Zur Beurteilung der Qualität eines Kommunikationsnetzes können Sie folgende Merkmale heranziehen:
■ Datenübertragungsgeschwindigkeit über den Kommunikationskanal;
■ Kommunikationskanalkapazität;
■ Zuverlässigkeit der Informationsübertragung;
■ Zuverlässigkeit des Kommunikationskanals und der Modems.
Datenübertragungsrateüber einen Kommunikationskanal wird anhand der Anzahl der Informationsbits gemessen, die pro Zeiteinheit – einer Sekunde – übertragen werden.
Erinnern! Die Einheit der Datenübertragungsgeschwindigkeit ist Bits pro Sekunde.
Notiz. Die häufig verwendete Einheit zur Geschwindigkeitsmessung ist Baud. Baud ist die Anzahl der Zustandsänderungen des Übertragungsmediums pro Sekunde. Also Wie Jede Zustandsänderung kann dann mehreren Datenbits entsprechen real Geschwindigkeit rein Bits pro Sekunde kann die Baudrate überschreiten.
Die Datenübertragungsgeschwindigkeit hängt von der Art und Qualität des Kommunikationskanals, der Art der verwendeten Modems und der verwendeten Synchronisationsmethode ab.
Somit beträgt der Geschwindigkeitsbereich für asynchrone Modems und einen Telefonkommunikationskanal 300 bis 9600 Bit/s und für synchrone Modems 1200 bis 19200 Bit/s.
Für Benutzer von Computernetzwerken kommt es nicht auf abstrakte Bits pro Sekunde an, sondern auf Informationen, deren Maßeinheit Bytes oder Zeichen sind. Eine praktischere Eigenschaft eines Kanals ist daher seine Durchsatz, Dies wird anhand der Anzahl der pro Zeiteinheit über den Kanal übertragenen Zeichen geschätzt - eine Sekunde. In diesem Fall sind alle Dienstzeichen in der Nachricht enthalten. Der theoretische Durchsatz wird durch die Datenübertragungsrate bestimmt. Der tatsächliche Durchsatz hängt von einer Reihe von Faktoren ab, darunter der Übertragungsmethode, der Qualität des Kommunikationskanals, seinen Betriebsbedingungen und der Nachrichtenstruktur.
Erinnern! Die Maßeinheit für die Kommunikationskanalkapazität ist Ziffer pro Sekunde.
Ein wesentliches Merkmal jedes Netzwerkkommunikationssystems ist Zuverlässigkeitübermittelte Informationen. Da auf der Grundlage der Verarbeitung von Informationen über den Zustand des Kontrollobjekts Entscheidungen über den einen oder anderen Prozessverlauf getroffen werden, kann das Schicksal des Objekts letztendlich von der Zuverlässigkeit der Informationen abhängen. Die Zuverlässigkeit der Informationsübertragung wird als Verhältnis der Anzahl fehlerhaft übertragener Zeichen zur Gesamtzahl übertragener Zeichen beurteilt. Das erforderliche Maß an Zuverlässigkeit muss sowohl von der Ausrüstung als auch vom Kommunikationskanal bereitgestellt werden. Es ist unangemessen, teure Geräte zu verwenden, wenn der Kommunikationskanal nicht die erforderlichen Anforderungen an die Zuverlässigkeit erfüllt. *
Erinnern! Zuverlässigkeitseinheit: Anzahl der Fehler pro Vorzeichen – Fehler/Vorzeichen.
Für Computernetzwerke sollte dieser Indikator innerhalb von 10 -6 - 10~7 Fehlern/Vorzeichen liegen, d. h. Pro Million übertragener Zeichen oder pro zehn Millionen übertragener Zeichen ist ein Fehler zulässig.
Endlich, Zuverlässigkeit Der Zustand eines Kommunikationssystems wird entweder durch den Anteil der Zeit in gutem Zustand an der Gesamtbetriebszeit oder durch die durchschnittliche Zeit zwischen Ausfällen bestimmt. Mit dem zweiten Merkmal können Sie die Zuverlässigkeit des Systems besser beurteilen.
Erinnern! Maßeinheit der Zuverlässigkeit: durchschnittliche Zeit zwischen Ausfällen – Stunde.
Bei Computernetzwerken muss die mittlere Zeitspanne zwischen Ausfällen recht groß sein und mindestens mehrere tausend Stunden betragen.
226 KAPITEL 6. COMPUTERNETZE
6.3. LOKALE COMPUTERNETZE
Merkmale der LAN-Organisation
Typische LAN-Topologien und Zugriffsmethoden
LAN-Fusion
MERKMALE DER LAN-ORGANISATION
Funktionsgruppen von Geräten im Netzwerk
Der Hauptzweck jedes Computernetzwerks besteht darin, den damit verbundenen Benutzern Informationen und Rechenressourcen bereitzustellen.
Unter diesem Gesichtspunkt kann ein lokales Netzwerk als eine Ansammlung von Servern und Workstations betrachtet werden.
Server- ein Computer, der mit dem Netzwerk verbunden ist und dessen Vorteile bereitstellt Anbieter bestimmter Dienste.
Server kann Datenspeicherung, Datenbankverwaltung, Remote-Auftragsverarbeitung, Auftragsdruck und eine Reihe anderer Funktionen ausführen, die Netzwerkbenutzer möglicherweise benötigen. Der Server ist die Quelle der Netzwerkressourcen.
Arbeitsplatz- ein mit einem Netzwerk verbundener Personalcomputer, über den der Benutzer Zugriff auf seine Ressourcen erhält.
Arbeitsplatz Das Netzwerk arbeitet sowohl im Netzwerk- als auch im lokalen Modus. Es ist mit einem eigenen Betriebssystem (MS DOS, Windows etc.) ausgestattet und stellt dem Benutzer alle notwendigen Werkzeuge zur Lösung angewandter Probleme zur Verfügung.
Besonderes Augenmerk sollte auf einen Servertyp gelegt werden – einen Dateiserver. In der allgemeinen Terminologie wird dafür der abgekürzte Name akzeptiert - Dateiserver.
Der Dateiserver speichert die Daten der Netzwerkbenutzer und ermöglicht ihnen den Zugriff auf diese Daten. Hierbei handelt es sich um einen Computer mit großer RAM-Kapazität, Festplatten mit hoher Kapazität und zusätzlichen Magnetbandlaufwerken (Streamern).
Es läuft unter einem speziellen Betriebssystem, das Netzwerkbenutzern gleichzeitigen Zugriff auf die darauf befindlichen Daten ermöglicht.
Der Dateiserver übernimmt folgende Funktionen: Datenspeicherung, Datenarchivierung, Synchronisierung von Datenänderungen durch verschiedene Benutzer, Datenübertragung.
Für viele Aufgaben reicht die Verwendung eines einzelnen Dateiservers nicht aus. Dann können mehrere Server in das Netzwerk eingebunden werden. Auch der Einsatz von Mini-Computern als Fileserver ist möglich.
Verwalten der Interaktion von Geräten im Netzwerk
Auf der Basis von Computernetzwerken aufgebaute Informationssysteme bieten Lösungen für folgende Aufgaben: Datenspeicherung, Datenverarbeitung, Organisation des Benutzerzugriffs auf Daten, Übermittlung von Daten und Datenverarbeitungsergebnissen an Benutzer.
In zentralisierten Verarbeitungssystemen wurden diese Funktionen vom zentralen Computer (Mainframe, Host) ausgeführt.
Computernetzwerke implementieren eine verteilte Datenverarbeitung. Die Datenverarbeitung wird in diesem Fall auf zwei Objekte verteilt: Klient Und Server.
Klient- ein Task-, Workstation- oder Computernetzwerkbenutzer.
Während der Datenverarbeitung kann der Client eine Anfrage an den Server stellen, um komplexe Vorgänge auszuführen, eine Datei zu lesen, in einer Datenbank nach Informationen zu suchen usw.
Der zuvor definierte Server erfüllt die vom Client empfangene Anfrage. Die Ergebnisse der Anfrage werden an den Client übermittelt. Der Server sorgt für die Speicherung öffentlicher Daten, organisiert den Zugriff auf diese Daten und übermittelt die Daten an den Client.
Der Client verarbeitet die empfangenen Daten und stellt die Verarbeitungsergebnisse in einer für den Benutzer komfortablen Form dar. Grundsätzlich kann eine Datenverarbeitung auch auf dem Server erfolgen. Für solche Systeme werden die Begriffe Systeme verwendet Kundenserver oder Architektur Kundenserver.
Die Client-Server-Architektur kann sowohl in lokalen Peer-to-Peer-Netzwerken als auch in Netzwerken mit einem dedizierten Server eingesetzt werden.
Peer-to-Peer-Netzwerk. In einem solchen Netzwerk gibt es kein einziges Zentrum zur Verwaltung der Interaktion von Workstations und kein einziges Gerät zum Speichern von Daten. Das Netzwerkbetriebssystem ist auf alle Arbeitsplätze verteilt. Jede Netzwerkstation kann sowohl die Funktionen eines Clients als auch eines Servers übernehmen. Es kann Anfragen von anderen Workstations bedienen und seine eigenen Serviceanfragen an das Netzwerk weiterleiten.
Der Netzwerkbenutzer hat Zugriff auf alle an andere Stationen angeschlossenen Geräte (Festplatten, Drucker).
Vorteile von Peer-to-Peer-Netzwerken: niedrige Kosten und hohe Zuverlässigkeit.
Nachteile von Peer-to-Peer-Netzwerken:
■ Abhängigkeit der Netzwerkeffizienz von der Anzahl der Stationen;
■ Komplexität des Netzwerkmanagements;
■ Schwierigkeiten bei der Gewährleistung der Informationssicherheit;
■ Schwierigkeiten bei der Aktualisierung und Änderung der Stationssoftware. Am beliebtesten sind netzwerkbasierte Peer-to-Peer-Netzwerke
Betriebssysteme LANtastic, NetWare Lite.
Vernetzen Sie sich mit hervorgehoben Server. In einem Netzwerk mit einem dedizierten Server übernimmt einer der Computer die Funktionen der Speicherung von Daten, die für die Verwendung durch alle Workstations bestimmt sind, der Verwaltung der Interaktion zwischen Workstations und einer Reihe von Servicefunktionen.
Ein solcher Computer wird üblicherweise als Netzwerkserver bezeichnet. Darauf ist ein Netzwerkbetriebssystem installiert und alle gemeinsam genutzten externen Geräte sind daran angeschlossen – Festplatten, Drucker und Modems.
Die Interaktion zwischen Workstations in einem Netzwerk erfolgt normalerweise über einen Server. Die logische Organisation eines solchen Netzwerks kann durch die Topologie dargestellt werden Stern. Die Rolle des zentralen Geräts übernimmt der Server. In Netzwerken mit zentraler Verwaltung ist es möglich, Informationen zwischen Workstations unter Umgehung des Dateiservers auszutauschen. Dazu können Sie das NetLink-Programm verwenden. Nachdem Sie das Programm auf zwei Arbeitsstationen ausgeführt haben, können Sie Dateien von der Festplatte einer Station auf die Festplatte einer anderen übertragen (ähnlich dem Vorgang, Dateien von einem Verzeichnis in ein anderes mit Norton Commander zu kopieren).
Vorteile eines Netzwerks mit einem dedizierten Server:
■ zuverlässiges Informationssicherheitssystem;
■ hohe Leistung;
■ keine Beschränkungen hinsichtlich der Anzahl der Arbeitsplätze;
■ Einfache Verwaltung im Vergleich zu Peer-to-Peer-Netzwerken. Nachteile des Netzwerks:
■ hohe Kosten aufgrund der Zuweisung eines Computers für den Server;
■ Abhängigkeit der Netzwerkgeschwindigkeit und -zuverlässigkeit vom Server;
■ geringere Flexibilität im Vergleich zu einem Peer-to-Peer-Netzwerk.
Dedizierte Servernetzwerke sind unter Computernetzwerkbenutzern am häufigsten. Netzwerkbetriebssysteme für solche Netzwerke sind LANServer (IBM), Windows NT Server Versionen 3.51 und 4.0 und NetWare (Novell).
(1) Lokale Netzwerke können nicht über ... M232 miteinander verbunden werden
Tore, Brücken
●Hubs, Modems
Server
Router
(1)BBS ist...M745
Navigator
Software für die Arbeit im Intranet
●System elektronischer Bulletin Boards im Internet
Wartungsprogramm für Organisationsserver
(1) Client-Server-Datenverarbeitung, hier handelt es sich um eine Verarbeitung. M227
parallel
lokalisiert
bidirektional
●verteilt
(1) Das Bat-Programm ermöglicht...
Webseiten laden
● E-Mails hochladen und bearbeiten
E-Mail archivieren
(1) Eine der Suchmaschinen im Internet ist...
(1)Internet Explorer ermöglicht...
Chat über das IRC-Protokoll
●Webseiten über das http-Protokoll und Dateien über das FTP-Protokoll herunterladen
Laden Sie Newsgroups über das NNTP-Protokoll herunter
(1)Telefonkabel ist Option...M228
optisch - Hochfrequenz
Koaxialkabel
Glasfaser
●Twisted-Pair
(1)Es wird das Usenet-System verwendet...M239
Registrierung von Benutzern im Netzwerk
●um Nachrichten zwischen Computern auf der ganzen Welt zu übertragen
Verarbeitung von Informationen im Netzwerk
Erstellen einer Workstation im Netzwerk
(1)Die Usenet-Diskussionsgruppe heißt...M239
Servergruppe
Gruppe online
●Telefonkonferenz
(1)Der Nachrichtenfluss in einem Datennetzwerk wird bestimmt...
Speicherkapazität des Nachrichtenkanals
●Verkehr
6.1. KOMMUNIKATIONSUMGEBUNG UND DATENÜBERTRAGUNG
Zweck und Klassifizierung von Computernetzwerken
Merkmale des Datenübertragungsprozesses
Hardware-Implementierung der Datenübertragung
Datenverbindungen
ZWECK UND KLASSIFIZIERUNG VON COMPUTERNETZEN
Verteilte Datenverarbeitung
Die moderne Produktion erfordert hohe Geschwindigkeiten der Informationsverarbeitung sowie komfortable Formen ihrer Speicherung und Übertragung. Es ist auch notwendig, dynamische Möglichkeiten für den Zugriff auf Informationen und Möglichkeiten für die Suche nach Daten in bestimmten Zeitintervallen zu haben; komplexe mathematische und logische Datenverarbeitung implementieren. Die Führung großer Unternehmen und die Verwaltung der Wirtschaft auf Landesebene erfordern die Beteiligung relativ großer Teams an diesem Prozess. Solche Gruppen können in verschiedenen Stadtteilen, in verschiedenen Regionen des Landes und sogar in verschiedenen Ländern ansässig sein. Um Managementprobleme zu lösen, die die Umsetzung der Wirtschaftsstrategie sicherstellen, werden die Geschwindigkeit und Bequemlichkeit des Informationsaustauschs sowie die Möglichkeit einer engen Interaktion zwischen allen am Prozess der Entwicklung von Managemententscheidungen Beteiligten wichtig und relevant.
Im Zeitalter der zentralisierten Nutzung von Computern mit Batch-Informationsverarbeitung bevorzugten Computerbenutzer den Kauf von Computern, die fast alle Klassen ihrer Probleme lösen konnten. Allerdings ist die Komplexität der zu lösenden Probleme umgekehrt proportional zu ihrer Anzahl, was zu einer ineffizienten Nutzung der Computerrechenleistung bei erheblichen Materialkosten führte. Man kann die Tatsache nicht ignorieren, dass der Zugriff auf Computerressourcen aufgrund der bestehenden Politik der Zentralisierung von Computerressourcen an einem Ort schwierig war.
Prinzip zentralisiert Die Datenverarbeitung (Abb. 6.1) erfüllte nicht die hohen Anforderungen an die Zuverlässigkeit des Verarbeitungsprozesses, behinderte die Entwicklung von Systemen und konnte nicht die notwendigen Zeitparameter für die interaktive Datenverarbeitung im Mehrbenutzermodus bereitstellen. Ein kurzfristiger Ausfall des Zentralrechners hatte fatale Folgen für das Gesamtsystem, da die Funktionen des Zentralrechners dupliziert werden mussten, was die Kosten für die Erstellung und den Betrieb von Datenverarbeitungssystemen deutlich erhöhte.
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Reis. 6.2. Verteiltes Datenverarbeitungssystem
Das Aufkommen von Kleincomputern, Mikrocomputern und schließlich Personalcomputern erforderte einen neuen Ansatz bei der Organisation von Datenverarbeitungssystemen und die Schaffung neuer Informationstechnologien. Für den Übergang von der Nutzung einzelner Computer zu zentralen Datenverarbeitungssystemen ist eine logisch begründete Forderung entstanden zu verteilen Datenverarbeitung (Abb. 6.2).
Verteilte Datenverarbeitung- Datenverarbeitung, die auf unabhängigen, aber miteinander verbundenen Computern durchgeführt wird, die ein verteiltes System darstellen.
Um eine verteilte Datenverarbeitung zu implementieren, wurden sie erstellt Multi-Maschinen-Assoziationen, deren Struktur sich in eine der folgenden Richtungen entwickelt:
■ Multi-Machine-Computing-Systeme (MCC);
■ Computer-(Computer-)Netzwerke.
Multi-Machine-Computing-Komplex- eine Gruppe von Computern, die in der Nähe installiert sind, über spezielle Schnittstellentools vereint sind und gemeinsam einen einzigen Informations- und Rechenprozess ausführen.
Hinweis: UntenVerfahren Es wird eine bestimmte, vom Programm festgelegte Abfolge von Aktionen zur Lösung eines Problems verstanden.
Multi-Machine-Computing-Systeme können sein:
lokal vorausgesetzt, dass Computer im selben Raum installiert sind und für die Verbindung keine besonderen Geräte und Kommunikationskanäle erforderlich sind; Fernbedienung, wenn einige Computer des Komplexes in beträchtlicher Entfernung vom zentralen Computer installiert sind und Telefonkommunikationskanäle zur Datenübertragung genutzt werden.
Beispiel 6.1. Es ist an einen Großrechner angeschlossen, der mithilfe eines Mini-Computer-Schnittstellengeräts den Batch-Informationsverarbeitungsmodus bereitstellt. Beide Computer befinden sich im selben Computerraum. Der Minicomputer sorgt für die Aufbereitung und Vorverarbeitung von Daten, die anschließend zur Lösung komplexer Probleme auf dem Großrechner genutzt werden. Dies ist ein lokaler Mehrmaschinenkomplex.
Beispiel 6.2. Drei Computer werden zu einem Komplex zusammengefasst, um die zur Bearbeitung empfangenen Aufgaben zu verteilen. Einer von ihnen übernimmt eine Dispatching-Funktion und verteilt Aufgaben abhängig von der Auslastung eines der beiden anderen Verarbeitungsrechner. Dies ist ein lokaler Mehrmaschinenkomplex.
Beispiel 6.3. Ein Computer, der Daten für eine bestimmte Region sammelt, führt eine Vorverarbeitung durch und übermittelt sie zur weiteren Verwendung über einen Telefonkommunikationskanal an den Zentralcomputer. Dies ist ein abgelegener Komplex mit mehreren Maschinen.
Computer-(Computer-)Netzwerk- eine Reihe von Computern und Terminals, die über Kommunikationskanäle zu einem einzigen System verbunden sind, das den Anforderungen der verteilten Datenverarbeitung entspricht.
Notiz. Unter System Unter einem autonomen System versteht man einen autonomen Satz bestehend aus einem oder mehreren Computern, Software, Peripheriegeräten, Terminals, Datenübertragungseinrichtungen, physischen Prozessen und Bedienern, der in der Lage ist, Informationen zu verarbeiten und Funktionen der Interaktion mit anderen Systemen auszuführen.
Verallgemeinerte Struktur eines Computernetzwerks
Computernetzwerke sind die höchste Form der Multi-Maschinen-Assoziationen. Lassen Sie uns die Hauptunterschiede zwischen einem Computernetzwerk und einem Computerkomplex mit mehreren Maschinen hervorheben.
Der erste Unterschied ist die Dimension. Ein Computerkomplex mit mehreren Maschinen umfasst normalerweise zwei, maximal drei Computer, die sich hauptsächlich in einem Raum befinden. Ein Computernetzwerk kann aus Dutzenden oder sogar Hunderten von Computern bestehen, die in einem Abstand von mehreren Metern bis zu Dutzenden, Hunderten und sogar Tausenden Kilometern voneinander entfernt sind.
Der zweite Unterschied besteht in der Funktionsaufteilung zwischen Computern. Wenn in einem Mehrmaschinen-Rechenkomplex die Funktionen Datenverarbeitung, Datenübertragung und Systemsteuerung in einem Computer implementiert werden können, werden diese Funktionen in Computernetzwerken auf verschiedene Computer verteilt.
Der dritte Unterschied besteht in der Notwendigkeit, das Problem der Nachrichtenweiterleitung im Netzwerk zu lösen. Eine Nachricht von einem Computer zu einem anderen im Netzwerk kann je nach Zustand der Kommunikationskanäle, die die Computer miteinander verbinden, auf unterschiedlichen Wegen übertragen werden.
Die Kombination von Computerausrüstung, Kommunikationsausrüstung und Datenübertragungskanälen zu einem Komplex stellt besondere Anforderungen an jedes Element eines Multi-Maschinen-Verbandes und erfordert außerdem die Bildung eines Spezialgebiets Terminologie.
Netzwerkteilnehmer- Objekte, die Informationen im Netzwerk generieren oder konsumieren.
Abonnenten Netzwerke können einzelne Computer, Computerkomplexe, Terminals, Industrieroboter, numerisch gesteuerte Maschinen usw. sein. Jeder Netzwerkteilnehmer verbindet sich mit der Station.
Bahnhof- Geräte, die Funktionen im Zusammenhang mit der Übertragung und dem Empfang von Informationen ausführen.
Gewöhnlich wird die Menge aus Teilnehmer und Station aufgerufen Abonnentensystem. Um die Interaktion der Teilnehmer zu organisieren, ist ein physisches Übertragungsmedium erforderlich.
Physikalisches Übertragungsmedium – Kommunikationsleitungen oder Raum, in dem sich elektrische Signale ausbreiten, und Datenübertragungsgeräte.
Basierend auf dem physischen Übertragungsmedium wird es aufgebaut Kommunikationsnetzwerk, Dies gewährleistet die Informationsübertragung zwischen Teilnehmersystemen.
Dieser Ansatz ermöglicht es uns, jedes Computernetzwerk als eine Reihe von Teilnehmersystemen und ein Kommunikationsnetzwerk zu betrachten. Die verallgemeinerte Struktur eines Computernetzwerks ist in Abb. dargestellt. 6.3.
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Reis. 6.3. Verallgemeinerte Struktur eines Computernetzwerks
Klassifizierung von Computernetzwerken
Abhängig vom territorialen Standort der Teilnehmersysteme können Computernetzwerke in drei Hauptklassen eingeteilt werden:
■ globale Netzwerke (WAN – Wide Area Network);
■ regionale Netzwerke (MAN – Metropolitan Area Network);
■ lokale Netzwerke (LAN – Local Area Network).
Global Das Computernetzwerk vereint Teilnehmer in verschiedenen Ländern und auf verschiedenen Kontinenten. Die Interaktion zwischen Teilnehmern eines solchen Netzwerks kann auf der Grundlage von Telefonkommunikationsleitungen, Funkkommunikation und Satellitenkommunikationssystemen erfolgen. Globale Computernetzwerke werden das Problem lösen, die Informationsressourcen der gesamten Menschheit zu vereinen und den Zugang zu diesen Ressourcen zu organisieren.
Regional Ein Computernetzwerk verbindet Teilnehmer, die weit voneinander entfernt sind. Es kann Abonnenten innerhalb einer Großstadt, einer Wirtschaftsregion oder einem einzelnen Land umfassen. Typischerweise beträgt die Entfernung zwischen Teilnehmern eines regionalen Computernetzwerks mehrere zehn bis Hunderte Kilometer.
Lokal Ein Computernetzwerk vereint Teilnehmer auf kleinem Raum. Derzeit gibt es keine spezifischen Beschränkungen für die territoriale Verteilung der Teilnehmer des lokalen Netzwerks. Typischerweise ist ein solches Netzwerk mit einem bestimmten Standort verbunden. Zur Klasse der lokalen Computernetzwerke gehören Netzwerke von Wirtschaftsunternehmen, Firmen, Banken, Büros usw. Die Länge eines solchen Netzes kann auf 2 – 2,5 km begrenzt werden.
Die Kombination globaler, regionaler und lokaler Computernetzwerke ermöglicht die Bildung von Multinetzwerkhierarchien. Sie bieten leistungsstarke und kostengünstige Mittel zur Verarbeitung riesiger Informationsmengen und zum Zugriff auf begrenzte Informationsressourcen. In Abb. In Abb. 6.4 zeigt eine der möglichen Hierarchien von Computernetzwerken. .Lokale Computernetzwerke können als Bestandteile eines regionalen Netzwerks eingebunden werden, regionale Netzwerke können zu einem globalen Netzwerk zusammengefasst werden und schließlich können globale Netzwerke auch komplexe Strukturen bilden
Reis. 6.4. Hierarchie von Computernetzwerken
Beispiel 6.4. Das Internet-Computernetzwerk ist das beliebteste globale Netzwerk. Es besteht aus vielen lose verbundenen Netzwerken. Innerhalb jedes Netzwerks, das Teil des Internets ist, gibt es eine spezifische Kommunikationsstruktur und eine spezifische Managementdisziplin. Innerhalb des Internets haben die Struktur und Methoden der Verbindungen zwischen verschiedenen Netzwerken für einen bestimmten Benutzer keine Bedeutung.
Personalcomputer, die mittlerweile zu einem unverzichtbaren Bestandteil jedes Steuerungssystems geworden sind, haben zu einem Boom bei der Schaffung lokaler Computernetzwerke geführt. Dies wiederum erforderte die Entwicklung neuer Informationstechnologien.
Die Praxis des Einsatzes von Personalcomputern in verschiedenen Bereichen der Wissenschaft, Technik und Produktion hat gezeigt, dass die größte Effizienz bei der Einführung der Computertechnologie nicht einzelne autonome PCs, sondern lokale Computernetzwerke bieten.
(1)Die Netzwerkteilnehmer sind.. M205.
Netzwerkadministratoren
PC-Benutzer
●Objekte, die Netzwerkinformationen generieren oder konsumieren
Kommunikationsausrüstung
(1) Netzwerkteilnehmer können nicht...M205 sein
●Computerkomplexe (können)
Terminals (können)
einzelne Computer (evtl.)
Endnutzer
(1) Der Netzwerkserver ist ein Computer ... M226 (der Server ist die Quelle der Netzwerkressourcen)
mit der höchsten Prozessorfrequenz
Bereitstellung des Zugriffs auf Tastatur und Monitor
mit der größten Speicherkapazität
●Bereitstellung des Zugriffs auf Ressourcen
(1)FTP-Server ist...M240
ein Computer, der Dateien enthält, die für den Netzwerkadministrator bestimmt sind
ein Computer, der Informationen zur Organisation von Telefonkonferenzen enthält
Unternehmensserver
●ein Computer, der Dateien enthält, die für den öffentlichen Zugriff bestimmt sind
(1) Das SMTP-Protokoll ist für... konzipiert.
(SMTP-Protokoll Eine Komponente der TCP/IP-Protokollsuite; dieses Protokoll verwaltet den Austausch von E-Mail-Nachrichten zwischen Nachrichtenübertragungsagenten.
POP3-Protokoll Ein beliebtes Protokoll zum Empfangen von E-Mail-Nachrichten. Dieses Protokoll wird häufig von Internetdienstanbietern verwendet. POP3-Server ermöglichen nur den Zugriff auf ein Postfach, im Gegensatz zu IMAP-Servern, die den Zugriff auf mehrere Ordner auf dem Server ermöglichen.
Eine Reihe von Netzwerkprotokollen, die im Internet weit verbreitet sind und die Kommunikation zwischen miteinander verbundenen Netzwerken unterstützen, die aus Computern unterschiedlicher Architektur und Betriebssystemen bestehen. Das TCP/IP-Protokoll umfasst Standards für die Kommunikation zwischen Computern und Konventionen für die Verbindung von Netzwerken sowie Regeln für die Weiterleitung von Nachrichten.)
Chatten
●E-Mails senden
Surfen im Internet
Erhalte email
(1) Die effektivste Kommunikationsmethode zur Übertragung des Computerverkehrs ist ...
●M220-Pakete
Mitteilungen
alle gleich wirksam
Die häufigsten Arten von Netzwerktopologien:
Lineares Netzwerk. Enthält nur zwei Endknoten, beliebig viele Zwischenknoten und hat nur einen Pfad zwischen zwei beliebigen Knoten.
Ringnetzwerk. Ein Netzwerk, in dem mit jedem Knoten zwei und nur zwei Zweige verbunden sind.
Baumnetzwerk. Ein Netzwerk, das mehr als zwei Endknoten und mindestens zwei Zwischenknoten enthält und in dem es nur einen Pfad zwischen den beiden Knoten gibt.
Sternennetzwerk. Ein Netzwerk, in dem es nur einen Zwischenknoten gibt.
Mesh-Netzwerk. Ein Netzwerk, das mindestens zwei Knoten enthält, zwischen denen zwei oder mehr Pfade bestehen.
Vollständig verbundenes Netzwerk. Ein Netzwerk, in dem es eine Verzweigung zwischen zwei beliebigen Knoten gibt. Das wichtigste Merkmal eines Computernetzwerks ist seine Architektur.
Netzwerkarchitektur - Dies ist die implementierte Struktur des Datenübertragungsnetzes, die es definiert Topologie, Gerätezusammensetzung Und Regeln für ihre Interaktion online. Im Rahmen der Netzwerkarchitektur werden Fragen der Informationskodierung, ihrer Adressierung und Übertragung, der Nachrichtenflusskontrolle, der Fehlerkontrolle und der Analyse des Netzwerkbetriebs in Notsituationen und bei Leistungsverschlechterungen berücksichtigt.
Die gängigsten Architekturen:
- Ethernet(Englisch) Äther- Rundfunk) - Rundfunknetz. Das bedeutet, dass alle Stationen im Netzwerk alle Nachrichten empfangen können. Topologie – linear oder sternförmig. Datenübertragungsgeschwindigkeit 10 oder 100 Mbit/s.
- Arcnet (Angeschlossenes Ressourcen-Computernetzwerk- Computernetzwerk verbundener Ressourcen) - Rundfunknetzwerk. Physikalische Topologie – Baum. Datenübertragungsrate 2,5 Mbit/s.
- Token-Ring(Relay-Ring-Netzwerk, Token-Passing-Netzwerk) – ein Ringnetzwerk, bei dem das Prinzip der Datenübertragung darauf basiert, dass jeder Ringknoten auf das Eintreffen einer kurzen, eindeutigen Bitfolge wartet – Marker- von einem benachbarten vorherigen Knoten. Das Eintreffen des Tokens zeigt an, dass es möglich ist, eine Nachricht von diesem Knoten weiter entlang des Flusses zu übertragen. Datenübertragungsgeschwindigkeit 4 oder 16 Mbit/s.
- FDDI (Glasfaserverteilte Datenschnittstelle) - Netzwerkarchitektur für Hochgeschwindigkeitsdatenübertragung über Glasfaserleitungen. Übertragungsgeschwindigkeit - 100 Mbit/s. Topologie – Doppelring oder gemischt (einschließlich Stern- oder Baum-Subnetze). Die maximale Anzahl von Stationen im Netzwerk beträgt 1000. Sehr hohe Ausrüstungskosten.
- Geldautomat (asynchroner Übertragungsmodus) – eine vielversprechende, aber sehr teure Architektur, die die Übertragung digitaler Daten, Videoinformationen und Sprache über dieselben Leitungen gewährleistet. Übertragungsgeschwindigkeit bis zu 2,5 Gbit/s. Optische Kommunikationsleitungen.
Computernetzwerk-Hardware.
1.Computer;
2. Geräte zur Verbindung eines Computers mit einem Kommunikationskanal;
3. Kommunikationskanäle
4. Geräte, die Kommunikationskanäle verbinden (schalten).
5. Geräte, die lokale Netzwerke verbinden.
Geräte zum Anschließen eines Computers an einen Kommunikationskanal
Um die Übertragung von Informationen von einem Computer in die Kommunikationsumgebung sicherzustellen, ist es notwendig, die Signale der internen Schnittstelle des Computers mit den Parametern der über Kommunikationskanäle übertragenen Signale zu koordinieren.
- Ein technisches Gerät, das die Funktion übernimmt, einen Computer mit einem Kommunikationskanal zu koppeln, wird genannt Adapter , oder Netzwerkadapter. Ein Adapter ermöglicht die Kopplung mit einem Computer über einen Kommunikationskanal.
- Neben einkanaligen Adaptern kommen auch mehrkanalige Schnittstellengeräte – Multiplexer – zum Einsatz. Multiplexer – Hierbei handelt es sich um ein Gerät zur Verbindung elektronischer Geräte mit mehreren Kommunikationskanälen.
- Um digitale Informationen zu übertragen, muss der Bitstrom in ein analoges Signal umgewandelt werden. Führen Sie beim Empfang die umgekehrte Transformation durch. Das Modem führt solche Konvertierungen durch. Modem – ein Gerät, das Informationssignale moduliert und demoduliert, wenn sie von einem Computer an einen Kommunikationskanal übertragen und von einem Kommunikationskanal an einen Computer empfangen werden.
Netzwerkkabel
- (koaxial , bestehend aus zwei voneinander isolierten konzentrischen Leitern, von denen der äußere das Aussehen einer Röhre hat;
- Glasfaser ;
- Kabel an verdrillte Paare gebildet aus zwei miteinander verflochtenen Drähten usw.).
Geräte, die Kommunikationskanäle verbinden (schalten).
Die teuerste Komponente des Flugzeugs ist der Kommunikationskanal. Daher versuchen sie beim Aufbau von Computernetzwerken Kommunikationskanäle einzusparen, indem sie mehrere interne Kommunikationskanäle auf einen externen umschalten. Um die Schaltfunktion auszuführen, werden spezielle Geräte verwendet – Hubs.
- Hubs (Hubs) Und Hubs wechseln (Schalter) erweitern die topologischen, funktionalen und Geschwindigkeitsfähigkeiten von Computernetzwerken. Ein Hub mit einer Reihe verschiedener Porttypen ermöglicht dies Kombinieren Sie Netzwerksegmente mit unterschiedlichen Kabelsystemen . Sie können entweder einen separaten Netzwerkknoten oder einen anderen Hub oder ein Kabelsegment an den Hub-Port anschließen.
- In einem LAN, in dem das Übertragungsmedium ein Kabel begrenzter Länge ist, werden spezielle Geräte – Repeater – verwendet, um die Länge des Netzwerks zu erhöhen. Verstärker – ein Gerät, das die Beibehaltung der Form und Amplitude eines Signals gewährleistet, wenn es über eine größere Distanz übertragen wird, als diese Art von physikalischem Übertragungsmedium bietet. Ein lokaler Repeater verbindet Netzwerkfragmente bis zu 50 m und ein Remote-Repeater bis zu 2000 m.
LAN-Verbindungen
Zur Verbindung lokaler Netzwerke werden folgende Geräte verwendet, die sich in Zweck und Leistungsfähigkeit unterscheiden:
· Brücke (Englisch) Brücke) – verbindet zwei lokale Netzwerke. Überträgt Daten zwischen Netzwerken in Paketform, ohne dass Änderungen daran vorgenommen werden. Brücken können Pakete filtern Dadurch wird das gesamte Netzwerk vor lokalen Datenflüssen geschützt und nur Daten durchgelassen, die für andere Netzwerksegmente bestimmt sind.
· Router (Englisch) Router) verbindet Netzwerke mit einem gemeinsamen Protokoll effizienter als eine Bridge. Es ermöglicht beispielsweise die Aufteilung großer Nachrichten in kleinere Teile und gewährleistet so das Zusammenspiel lokaler Netzwerke mit unterschiedlichen Paketgrößen.
Ein Router kann Pakete an eine bestimmte Adresse weiterleiten (Bridges filtern nur unnötige Pakete heraus), den besten Pfad für das Paket auswählen und vieles mehr. Je komplexer und größer das Netzwerk ist, desto größer sind die Vorteile des Einsatzes von Routern.
· Bridge-Router (Englisch) Brouter) ist ein Bridge/Router-Hybrid, der nach Möglichkeit zunächst versucht, das Routing durchzuführen, und dann in den Bridge-Modus wechselt, wenn dies fehlschlägt.
· Tor (Englisch) Tor) wird im Gegensatz zu einer Brücke in Fällen verwendet, in denen die verbundenen Netzwerke über eine Verbindung verfügen verschiedene Netzwerkprotokolle . Eine am Gateway ankommende Nachricht eines Netzwerks wird in eine andere Nachricht umgewandelt, die den Anforderungen des nächsten Netzwerks entspricht. Somit verbinden Gateways Netzwerke nicht einfach nur, sondern ermöglichen ihnen den Betrieb als ein einziges Netzwerk.
Netzwerkprotokolle
Einzelne Abschnitte des Internets sind Netzwerke unterschiedlicher Architektur, die über Router miteinander kommunizieren. Die übertragenen Daten werden in kleine Teile, sogenannte Pakete, aufgeteilt. Jedes Paket bewegt sich unabhängig von anderen Paketen durch das Netzwerk.
Überwinden Schnittstelleninkompatibilität Einzelne Computer entwickeln spezielle Standards, sogenannte Kommunikationsprotokolle.
Kommunikationsprotokoll ist ein vereinbarter Satz spezifischer Regeln für den Informationsaustausch zwischen verschiedenen Datenübertragungsgeräten. Es gibt Protokolle für Übertragungsgeschwindigkeit, Datenformate, Fehlerkontrolle usw.
Netzwerke im Internet können unbegrenzt miteinander kommutieren (d. h. kommunizieren), da alle an der Datenübertragung beteiligten Computer ein einziges Kommunikationsprotokoll verwenden, TCP/IP (sprich „TCP/IP“).
Bei TCP/IP handelt es sich eigentlich um zwei verschiedene Protokolle, die unterschiedliche Aspekte der Datenübertragung in einem Netzwerk definieren:
- TCP (Transmission Control Protocol) – ein Protokoll zur Steuerung der Datenübertragung, das die automatische Neuübertragung fehlerhafter Pakete nutzt; Dieses Protokoll ist dafür verantwortlich, die übertragenen Informationen in Pakete aufzuteilen und Informationen aus den Paketen des Empfängers korrekt wiederherzustellen.
- IP (Internet Protocol) ist ein Internetworking-Protokoll, das für die Adressierung eines Pakets verantwortlich ist und es ihm ermöglicht, auf seinem Weg zu seinem endgültigen Ziel mehrere Netzwerke zu passieren.
Das Schema zur Übertragung von Informationen über das TCP/IP-Protokoll ist wie folgt: Das TCP-Protokoll unterteilt Informationen in Pakete und nummeriert alle Pakete; Anschließend werden alle Pakete mithilfe des IP-Protokolls an den Empfänger übertragen, wo mithilfe des TCP-Protokolls überprüft wird, ob alle Pakete empfangen wurden. Nachdem alle Pakete empfangen wurden, ordnet das TCP-Protokoll sie in die richtige Reihenfolge und fügt sie zu einem Ganzen zusammen.
Wir haben oben mit Ihnen besprochen, dass das Internet aus einer großen Anzahl von Computern besteht, von denen einige nur vorübergehend eine Verbindung herstellen können, während andere über eine permanente Netzwerk-IP-Adresse (Host) verfügen. Der Unterschied zwischen dem Netzwerk und dem World Wide Web besteht darin, dass der Ausgangspunkt nur dasjenige ist, auf dem ein spezielles Programm zur Unterstützung des WWW-Servers installiert ist. Am häufigsten wird ein solcher Computer als „Server“ bezeichnet.
Wie findet ein Paket seinen Empfänger??
Jeder mit dem Internet verbundene Computer verfügt über zwei gleichwertige eindeutige Adressen: eine digitale IP-Adresse und eine symbolische Domänenadresse. Die Adressvergabe erfolgt nach folgendem Schema: Die internationale Organisation Network Information Center vergibt Adressgruppen an die Besitzer lokaler Netzwerke, diese verteilen nach eigenem Ermessen bestimmte Adressen.
Die IP-Adresse eines Computers ist 4 Byte lang. Typischerweise definieren das erste und zweite Byte die Netzwerkadresse, das dritte Byte die Subnetzadresse und das vierte Byte die Adresse des Computers im Subnetz. Der Einfachheit halber wird die IP-Adresse als vier Zahlen mit Werten von 0 bis 255 geschrieben, die durch Punkte getrennt sind, zum Beispiel: 145.37.5.150. Netzwerkadresse - 145.37; Subnetzadresse - 5; Die Computeradresse im Subnetz ist 150.
Internet
Gesprächspartner. In öffentlichen Zugangsnetzen ist es in der Regel nicht möglich, jedem Teilnehmerpaar eine eigene physische Kommunikationsleitung zur Verfügung zu stellen, die es jederzeit exklusiv „besitzen“ und nutzen könnte. Daher verwendet das Netzwerk immer eine Methode zum Wechseln von Teilnehmern, die die Aufteilung vorhandener physischer Kanäle zwischen mehreren Kommunikationssitzungen und zwischen Netzwerkteilnehmern gewährleistet.
Vermittlung in städtischen Telefonnetzen
Das städtische Telefonnetz besteht aus einer Reihe von Leitungs- und Stationsstrukturen. Ein Netzwerk mit einer PBX wird als nicht in Zonen unterteilt bezeichnet. Linienförmige Strukturen eines solchen Netzes bestehen lediglich aus Teilnehmeranschlüssen. Die typische Kapazität eines solchen Netzwerks beträgt 8-10.000 Teilnehmer. Bei großen Kapazitäten empfiehlt sich aufgrund einer starken Verlängerung der Übertragungsleitung der Umstieg auf eine regionalisierte Netzstruktur. Dabei wird das Stadtgebiet in Bezirke unterteilt, in denen jeweils eine Bezirks-Telefonzentrale (RATS) errichtet wird, an die Teilnehmer dieses Bezirks angeschlossen sind. Teilnehmer in einem Bereich sind über ein RATS verbunden, und Teilnehmer aus verschiedenen RATS sind über zwei verbunden. RATS werden im allgemeinen Fall nach dem „jeder-zu-jedem“-Prinzip durch Verbindungsleitungen miteinander verbunden. Die Gesamtzahl der Strahlen zwischen RATS entspricht der Anzahl von RATS/2. Mit zunehmender Netzwerkkapazität beginnt die Anzahl der Stammleitungen, die PATC nach dem „Jeder-zu-Jeder“-Prinzip miteinander verbinden, stark zuzunehmen, was zu einem übermäßigen Anstieg des Kabelverbrauchs und der Kommunikationskosten führt und daher bei einer Netzwerkkapazität von Bei über 80.000 Teilnehmern kommt ein zusätzlicher Vermittlungsknoten zum Einsatz. In einem solchen Netzwerk erfolgt die Kommunikation zwischen automatischen Telefonzentralen verschiedener Bereiche über eingehende Nachrichtenknoten (INOs), und die Kommunikation innerhalb des eigenen Knotenbereichs (UR) erfolgt nach dem Prinzip „jeder zu jedem“ oder über einen eigenen IMS.
