ネットワーク技術と高速データ伝送の基礎-学習ガイド。高速データ伝送のためのネットワーク技術

高速ネットワーク技術

マルチメディアネットワークおよび通信サービス部門

保守的なソリューション：負荷分散

保守的なソリューション：1000Base-T-貧しい人々のためのギガビット

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分野に関する講義ノート：「ネットワーク経済」セクション数

無線LAN ………………………………………………………………….. 7

ネットワーキング …………………………………………………………….. 8

………………………………………... 8

ワイヤレスコンピュータネットワーク

無線LAN

ネットワーキング

接続の種類と種類

ファストイーサネット

100VG-AnyLAN

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L14：高速テクノロジーイーサネット

1で：速いイーサネット

ファストイーサネットは、10Mbpsイーサネットのすべての機能を保持しながら100Mbpsネットワークを実装するために3Comによって提案されました。これを行うために、フレーム形式とアクセス方法は完全に保持されました。これにより、ソフトウェアを完全に保存できます。要件の1つは、ファストイーサネットが導入されるまでに支配的な位置を占めていたツイストペアケーブルの使用でもありました。

ファストイーサネットには、次のケーブルシステムの使用が含まれます。

1）マルチモード光ファイバーリンク

ネットワーク構造：同軸ケーブルが使用されることを想定されていなかったため、ハブ上に構築された階層ツリーのようなもの。

ファストイーサネットネットワークの直径は約200メートルであり、これは最小フレーム長の伝送時間の短縮に関連しています。ネットワークは、半二重モードと全二重モードの両方で動作できます。

この規格では、次の3つの物理層仕様が定義されています。

1）2つのシールドされていないペアを使用する

2）シールドされていない4つのペアを使用する

3）2本の光ファイバーの使用

P1：仕様100ベース- TXと100ベース- FX

これらのテクノロジーは、さまざまなケーブルを使用していますが、機能面で多くの共通点があります。違いは、TX仕様が自動ボーレート検出を提供することです。速度がわからない場合は、10Mbpsの速度で動作していると考えられます。

P2：仕様100ベース- T4

ファストイーサネットが導入されるまでに、ほとんどのユーザーはカテゴリ3ツイストペアケーブルを使用していました。このようなケーブルシステムを介して100 Mbit / sの速度で信号を通過させるために、特別な論理コーディングシステムが使用されていました。この場合、データ送信に使用できるケーブルは3ペアのみで、4番目のペアはリスニングと衝突検出に使用されます。これにより、為替レートを上げることができます。

P3：Pマルチセグメントネットワークを構築するためのルール速いイーサネット

ファストイーサネットリピーターは、次の2つのクラスに分類されます。

a。あらゆる種類のロジックエンコーディングをサポート

b。 1種類の論理エンコーディングのみをサポートしますが、そのコストははるかに低くなります。

したがって、ネットワーク構成に応じて、1つまたは2つのタイプ2リピータを使用できます。

2で：仕様100VG- どれでもLAN

これは、イーサネットまたはトークンリングプロトコルのいずれかを使用して100Mbpsの速度でデータを転送するように設計されたテクノロジです。このために、優先アクセス方法と「カルテットコーディング」と呼ばれる新しいデータコーディングスキームが使用されます。この場合、データは4つのツイストペアを介して25 Mbpsの速度で送信され、合計で100Mbpsになります。

この方法の本質は次のとおりです。フレームを持つステーションは、送信のためにハブに要求を送信しますが、通常のデータには低い優先度を要求し、遅延が重要なデータ、つまりマルチメディアデータには高い優先度を要求します。ハブは、対応するフレームを送信するための許可を提供します。つまり、ハブはOSIモデルの第2レベル（リンク層）で機能します。ネットワークがビジーの場合、ハブはリクエストをキューに入れます。

このようなネットワークの物理トポロジは必然的にスターであり、分岐は許可されていません。このようなネットワークのハブには、次の2種類のポートがあります。

1）通信用のポート（階層の下位レベルまで）

2）通信用のポート

ハブに加えて、このようなネットワークには、スイッチ、ルーター、およびネットワークアダプターが含まれる場合があります。

このようなネットワークでは、イーサネットフレーム、トークンリングフレーム、および独自の接続テストフレームを使用できます。

このテクノロジーの主な利点：

1）既存の10Mビットネットワークを使用する機能

2）紛争による損失はありません

3）スイッチを使用せずに拡張ネットワークを構築する機能

3で：ギガビットイーサネット

高速ギガビットイーサネットテクノロジーは、最大1 Gb / sの速度を提供し、802.3zおよび802.3abの推奨事項で説明されています。このテクノロジーの特徴：

1）すべての種類のフレームを保存しました

2）伝送媒体CSMA/CDおよび全二重システムへのアクセスに2つのプロトコルの使用を提供します

物理的な伝送媒体として、次のものを使用できます。

1）光ファイバーケーブル

3）同軸ケーブル。

以前のバージョンと比較すると、物理層とMACレベルの両方で変更があります。

1）最小フレームサイズが64バイトから512バイトに増加しました。フレームは51バイトに埋め込まれ、サイズが448〜0バイトの特別な拡張フィールドがあります。

2）オーバーヘッドを削減するために、エンドノードは伝送媒体を解放せずに複数のフレームを連続して送信することができます。このモードはバーストモードと呼ばれます。この場合、ステーションは全長65536ビットの複数のフレームを送信できます。

ギガビットイーサネットは、4対の導体を使用してカテゴリ5ツイストペアに実装できます。導体の各ペアは、250Mbpsの転送速度を提供します

Q4：10ギガビットイーサネット

2002年までに、多くの企業が10 Gbit/sの伝送速度を提供する機器を開発しました。これは主にシスコの機器です。この点で、802.3ae標準が開発されました。この規格によれば、データ伝送ラインとして光ファイバー回線が使用されていました。 2006年には、カテゴリ6ツイストペアを使用した802.3an規格が登場しました。 10ギガビットイーサネットテクノロジーは、主に長距離のデータ伝送用に設計されています。ローカルネットワークを接続するために使用されました。直径数10kmのネットワークを構築できます。 10ギガビットイーサネットの主な機能は次のとおりです。

1）スイッチに基づくデュプレックスモード

2）物理層標準の3つのグループの存在

3）主な伝送媒体として光ファイバーケーブルを使用する

Q5：100ギガビットイーサネット

2010年には、40および100Gbpsの転送速度を提供する新しい802.3ba規格が採用されました。この規格を開発する主な目標は、802.3プロトコルの要件を新しい超高速データ伝送システムに拡張することでした。同時に、ローカルエリアネットワークのインフラストラクチャを可能な限り維持することが課題でした。新しい標準の必要性は、ネットワークを介して送信されるデータ量の増加に関連しています。ボリュームの要件は、既存の可能性を大幅に上回っています。この規格はデュプレックスモードをサポートし、さまざまなデータ伝送メディアを対象としています。

新しい標準の開発の主な目的は次のとおりです。

1）アスペクト比の保存

2）最小および最大フレームサイズを節約する

3）同じフレームワーク内でエラー率を維持する

4）異種データの送信のための信頼性の高い環境のサポートを提供する

5）光ファイバーで伝送する場合の物理層の仕様の確認

この規格に基づいて開発されたシステムの主なユーザーは、ストレージネットワーク、サーバーファーム、データ処理センター、通信会社である必要があります。これらの組織にとって、データ伝送用の通信システムは、今日すでにボトルネックになっています。イーサネットネットワークの開発に関するさらなる展望は、1Tbpsネットワークに関連しています。このような速度をサポートする技術は、2015年までに登場すると想定されています。これを行うには、多くの困難を克服する必要があります。特に、変調周波数が15GHz以上の高周波レーザーを開発する必要があります。これらのネットワークには、新しい光ケーブルと新しい変調システムも必要です。最も有望な伝送媒体として、真空コアを備えた光ファイバー回線、および最新の回線としてシリコンではなくカーボン製の光ファイバー回線が検討されています。当然のことながら、光ファイバー回線がこのように大量に使用されているため、信号処理の光学的方法にもっと注意を払う必要があります。

L15：LANトークン指輪

Q1：一般情報

トークンリング-トークンリングは、ステーションがネットワーク上を継続的に循環するトークンを所有している場合にのみデータを送信できるネットワークテクノロジーです。このテクノロジーはIBMによって提案され、802.5標準で説明されています。

トークンリングの主な技術的特徴：

1）リング内のステーションの最大数256

2）ツイストペアカテゴリ4の場合はステーション間の最大距離100m、マルチモード光ファイバーケーブルの場合は3km

3）ブリッジの助けを借りて、最大8つのリングを組み合わせることができます。

トークンリングテクノロジーには2つのバリエーションがあり、4Mbpsと16Mbpsの転送速度を提供します。

システムの利点：

1）競合なし

2）保証されたアクセス時間

3）高負荷での良好なパフォーマンス、30％の負荷でのイーサネットは速度を大幅に低下させます

4）フレーム内の送信データのサイズが大きい（最大18KB）。

5）4メガビットのトークンリングネットワークの実際の速度は、10メガビットのイーサネットよりも高速であることが判明しました。

欠点は次のとおりです。

1）設備費が高い

2）トークンリングネットワークのスループットは、現在、イーサネットの最新バージョンよりも低くなっています

B2：構造的および機能的組織トークン指輪

トークンリングの物理トポロジはスターです。これは、ネットワークアダプタを介してすべてのコンピュータを多元接続デバイスに接続することによって実装されます。ノードからノードにフレームを送信し、ハブです。他のハブに接続するための8つのポートと2つのコネクタがあります。ネットワークアダプタの1つに障害が発生した場合、この方向はブリッジされ、リングの整合性が損なわれることはありません。複数のハブを建設的に組み合わせてクラスターにすることができます。このクラスター内では、サブスクライバーはリングで接続されます。各ネットワークノードは、隣接ノードからフレームを受信し、信号レベルを復元して次のノードに送信します。フレームには、データまたはマーカーが含まれる場合があります。ノードがフレームを送信する必要がある場合、アダプターはトークンが到着するのを待ちます。それを受け取った後、トークンをデータフレームに変換し、リングに渡します。パケットはリング全体を一周し、このパケットを形成したノードに到着します。ここでは、リングの周りのフレームの通過の正確さをチェックします。ノードが1セッションで送信できるフレーム数は、トークンの保持時間によって決まります。これは通常、10ミリ秒です。トークンを受信すると、ノードは送信するデータがあるかどうか、およびその優先度がトークンに書き込まれた予約済みの優先度の値よりも高いかどうかを判断します。を超えると、ノードはトークンをキャプチャしてデータフレームを形成します。トークンとデータフレームを渡すプロセスで、各ノードはフレームにエラーがないかチェックします。それらが検出されると、特別なエラーフラグが設定され、すべてのノードがこのフレームを無視します。トークンがリング内を移動するときに、ノードはフレームを送信する優先順位を予約する機会があります。リングを通過する過程で、最も優先度の高いフレームがマーカーに取り付けられます。これにより、フレームの衝突に対して伝送媒体が保証されます。ファイルの読み取り要求などの小さなフレームを送信する場合、この要求がリング全体のターンアラウンドを完了するために必要なオーバーヘッド遅延があります。 16 Mbpsネットワークのパフォーマンスを向上させるために、早期トークン転送モードが使用されます。この場合、ノードはフレームの送信直後にトークンを次のノードに渡します。ネットワークがオンになった直後に、ノードの1つがアクティブモニターとして割り当てられ、追加の機能を実行します。

1）ネットワーク内のトークンの存在の制御

2）損失が検出されたときの新しいマーカーの形成

3）診断フレームの形成

Q3：フレームフォーマット

トークンリングネットワークは、次の3種類のフレームを使用します。

1）データフレーム

3）完了シーケンス

データフレームは、次のバイトセットです。

HP-初期セパレーター。サイズ1バイト、フレームの開始を示します。また、フレームのタイプ（中間、最後、または単一）もマークします。

UD-アクセス制御。このフィールドでは、データを送信する必要があるノードは、チャネルを予約する必要性を書き込むことができます。

英国-人事管理。 1バイト。リングを管理するための情報を指定します。

AH-宛先ノードのアドレス。設定に応じて、2バイトまたは6バイトの長さにすることができます。

AI-送信元アドレス。また、2バイトまたは6バイト。

データ。このフィールドには、ネットワーク層プロトコルを対象としたデータが含まれる場合があります。フィールドの長さには特別な制限がありますが、その長さは、マーカーの許容保持時間（10ミリ秒）に基づいて制限されます。この間、通常、実際の制限である5〜20キロバイトの情報を転送できます。

CS-チェックサム、4バイト。

KR-エンドセパレーター。 1バイト。

SC-フレームステータス。たとえば、フレームに含まれるエラーに関する情報が含まれている場合があります。

2番目のフレームタイプはマーカーです。

3番目のフレームは完了シーケンスです。

任意の時点で転送を終了するために使用されます。

L16：LANFDDI

Q1：一般情報

FDDIは、Fiber Optic DistributedDataInterfaceの略です。

これは、光ファイバーネットワークで使用される最初の高速技術の1つです。 FDDI標準は、トークンリング標準に最大限準拠して実装されています。

FDDI標準は以下を提供します：

1）高い信頼性

2）柔軟な再構成

3）最大100Mbpsの転送速度

4）ノード間の長距離（最大100 km）

ネットワークの利点：

1）高ノイズ耐性

2）情報伝達の秘密

3）優れたガルバニック絶縁

4）多数のユーザーを組み合わせる能力

5）保証されたネットワークアクセス時間

6）高負荷でも衝突なし

短所：

1）設備費が高い

2）操作の複雑さ

Q2：構造ネットワーク

トポロジー-ダブルリング。さらに、2本の多方向光ファイバーケーブルが使用されます。

通常の操作では、メインリングはデータ送信に使用されます。 2番目のリングは冗長であり、反対方向へのデータ転送を提供します。ケーブルが損傷した場合、またはワークステーションに障害が発生した場合に、自動的にアクティブになります。

ステーション間のポイントツーポイント接続により、標準化が簡素化され、さまざまなエリアでさまざまなタイプのファイバを使用できるようになります。

この規格では、2種類のネットワークアダプタを使用できます。

1）タイプAアダプター。2本の回線に直接接続し、最大200Mbpsの速度を提供できます。

2）タイプBアダプター。1番目のリングにのみ接続し、最大100Mbpsの速度をサポートします。

ワークステーションに加えて、ネットワークには接続されたハブが含まれる場合があります。彼らが提供します：

1）ネットワーク制御

2）トラブルシューティング

3）ツイストペアを接続する必要がある場合は、光信号を電気信号に変換します。

特に、このようなネットワークの為替レートは、この規格のために特別に開発された特別な符号化方法のために増加します。その中で、文字はバイトの助けを借りてではなく、ニブルの助けを借りてエンコードされます。 ニブル.

Q3：機能的なネットワーキング

この標準は、トークンリングで使用されているトークンアクセス方法に基づいていました。 FDDIアクセス方式とトークンリングの違いは次のとおりです。

1）FDDIはマルチトークン転送を使用します。この転送では、フレーム送信の終了直後に、新しいトークンが返されるのを待たずに別のステーションに転送されます。

2）FDDIには、優先度と冗長性を設定する機能はありません。各ステーションは非同期と見なされ、ネットワークアクセス時間は重要ではありません。同期ステーションもあり、アクセス時間とデータ送信の間隔に非常に厳しい制限があります。このようなステーションには、複雑なネットワークアクセスアルゴリズムがインストールされていますが、高速で優先度の高いフレーム送信が提供されます。

Q4：フレームフォーマット

フレームフォーマットは、トークンリングネットワークとは多少異なります。

データフレーム形式：

P.データフレームにはプリアンブルが含まれています。これは、最初の受信同期に使用されます。初期のプリアンブル長は8バイト（64ビット）です。ただし、時間の経過とともに、通信セッション中にプリアンブルのサイズが減少する場合があります。

HP。区切り文字を開始します。

イギリス。フレーム管理。 1バイト。

ANとAI。宛先と送信元のアドレス。サイズは2バイトまたは6バイト。

長さデータフィールドは任意ですが、フレームサイズは4500バイトを超えてはなりません。

KS。合計を確認します。 4バイト

KR。エンドセパレータ。 0.5バイト。

SC。フレームステータス。フレーム処理の結果を示す、8ビット（1バイト）以下の任意の長さのフィールド。エラーが検出された/データがコピーされた、など。

このネットワークのトークンフレームの構成は次のとおりです。

L17：無線LAN（WLAN）

Q1：一般原則

このようなネットワークを編成するには、次の2つの方法があります。

1）ベースステーション付き。ワークステーション間でデータを交換するための手段

2）基地局なし。直接交換する場合

WLANの利点：

1）建設のシンプルさの安さ

2）ユーザーモビリティ

短所：

1）低ノイズ耐性

2）カバレッジエリアの不確実性

3）「隠れ端末」問題。「隠れ端末」問題は次のとおりです。ステーションAはステーションBに信号を送信します。ステーションCはステーションBを認識し、ステーションAを認識しません。ステーションCは、Bが空いていると見なし、データを送信します。

Q2：データ送信方法

主なデータ転送方法は次のとおりです。

1）直交周波数多重方式（OFDM）

2）周波数ホッピングスペクトラム拡散（FHSS）

3）直接シリアルスペクトラム拡散（DSSS）

P1：直交周波数多重化

これは、5GHzの周波数で最大54Mbpsの速度でデータを転送するために使用されます。データビットストリームはN個のサブストリームに分割され、各サブストリームは独立して変調されます。高速フーリエ変換に基づいて、すべてのキャリアが共通の信号に畳み込まれ、そのスペクトルは1つの変調されたサブストリームのスペクトルにほぼ等しくなります。受信側では、逆フーリエ変換を使用して元の信号が復元されます。

P2：周波数ホッピングスペクトラム拡散

この方法は、特定の範囲内の搬送周波数の一定の変化に基づいています。データの特定の部分は、各時間間隔で送信されます。この方法は、より信頼性の高いデータ転送を提供しますが、最初の方法よりも実装が困難です。

P3：直接シリアルスペクトラム拡散

送信されたデータの各シングルビットは、バイナリシーケンスに置き換えられます。同時に、データ転送速度が増加します。これは、送信周波数のスペクトルが拡大することを意味します。この方法では、ノイズ耐性も向上します。

Q3：テクノロジーWi-Fi

このテクノロジは、802.11プロトコルスタックによって記述されます。

このスタックに従ってネットワークを構築するには、いくつかのオプションがあります。

オプション	標準	範囲	符号化方式	伝送速度
		赤外線850nm

Q4：テクノロジーWiMax (802.16)

高帯域幅ワイヤレスブロードバンドアクセステクノロジー。これは802.16標準で表され、地域レベルの拡張ネットワークを構築することを目的としています。

これは、ポイントツーマルチポイント標準に属しています。そして、彼は送信機と受信機が見通し内にあることを要求しました。

WiMax標準とWiFiの主な違い：

1）モビリティが低く、最後のオプションのみがユーザーモビリティを提供します

2）より良い機器はより多くの費用がかかります

3）データ伝送距離が長い場合は、情報セキュリティにさらに注意を払う必要があります

4）セルあたりのユーザー数が多い

5）高スループット

6）高品質のマルチメディアトラフィックを提供

当初、このネットワークは無線固定ケーブルテレビのネットワークとして開発されましたが、このタスクにうまく対応できず、現在、高速で移動するモバイルユーザーにサービスを提供するために開発されています。

Q5：ワイヤレスパーソナルエリアネットワーク

このようなネットワークは、同じ所有者に属し、互いに短い距離（数十メートル）にあるデバイスの相互作用のために設計されています。

P1：ブルートゥース

802.15標準で説明されているこのテクノロジーは、最大1 Mbpsの交換レートで、2.4MHzの周波数範囲でさまざまなデバイスの相互作用を保証します。

Bluetoothはピコネットの概念に基づいています。

次のプロパティがあります。

1）最大100メートルのカバレッジ

2）デバイスの数255

3）動作中のデバイスの数8

4）1つのメインデバイス、通常はコンピューター

5）ブリッジを使用して、複数のピコネットを組み合わせることができます

6）フレームの長さは343バイトです

P2：テクノロジーZigbee

ZegBeeは、802.15.4標準で説明されているテクノロジーです。低電力送信機を使用してワイヤレスネットワークを構築するように設計されています。低データレートでの長いバッテリ寿命とより優れたセキュリティを目指しています。

このテクノロジーの主な特徴は、低消費電力で、無駄のないテクノロジーとポイントツーポイント接続がサポートされるだけでなく、メッシュトポロジを備えた複雑なワイヤレスネットワークもサポートされることです。

このようなネットワークの主な目的：

1）住宅および建設施設の自動化

2）個別の医療診断機器

3）産業用監視および制御システム

このテクノロジーは、他のすべてのネットワークよりもシンプルで安価になるように設計されています。

ZigBeeには3種類のデバイスがあります。

1）コーディネーター。ネットワーク間の接続を確立し、ネットワーク上にあるデバイスからの情報を保存できる

2）ルーター。接続する

3）エンドデバイス。コーディネーターにのみデータを送信できます

これらのデバイスは、約800 MHz、900 MHz、2400MHzのさまざまな周波数帯域で動作します。異なる周波数の組み合わせにより、このネットワークの高いノイズ耐性と信頼性が提供されます。データ転送速度は毎秒数十キロビット（10〜40 kbps）で、ステーション間の距離は10〜75メートルです。

Q6：ワイヤレスセンサーネットワーク

これらは、保守されておらず、特別な構成を必要としない多くのセンサーで構成される、分散型の自己組織化フォールトトレラントネットワークです。このようなネットワークは、生産、輸送、生命維持システム、およびセキュリティシステムで使用されます。これらは、さまざまなパラメータ（温度、湿度など）、オブジェクトへのアクセス、アクチュエータの故障、環境パラメータを制御するために使用されます。

ネットワークは、次のタイプのデバイスで構成されている場合があります。

1）ネットワークコーディネーター。ネットワークパラメータの整理と設定

2）完全に機能するデバイス。とりわけ、ZigBeeのサポートが含まれます

3）機能のセットが限られているデバイス。センサーに接続するには

L18：グローバルネットワークの組織化の原則

Q1：分類と設備

互いにかなりの距離に配置され、電気通信手段を使用して単一のネットワークに統合されたさまざまなネットワークのセットは、地理的に分散したネットワークです。

現代の電気通信手段は、地理的に分散したネットワークをグローバルなコンピュータネットワークに統合します。 WANとインターネットは同じネットワークシステムを使用するため、それらを1つのWANクラス（ワイドエリアネットワーク）に結合するのが通例です。

ローカルエリアネットワークとは異なり、グローバルネットワークの主な機能は次のとおりです。

1）無制限の領土カバレッジ

2）さまざまな種類のコンピューターを組み合わせる

3）長距離のデータ伝送には、専用の機器を使用します

4）ネットワークトポロジは任意です

5）ルーティングに特に注意が払われています

6）グローバルネットワークには、さまざまなタイプのデータ伝送チャネルが含まれる場合があります

利点は次のとおりです。

1）コンピューティングおよび情報リソースへの無制限のアクセスをユーザーに提供する

2）世界中のほぼどこからでもネットワークにアクセスできる能力

3）ビデオやオーディオを含むあらゆる種類のデータを転送する機能。

グローバルコンピュータネットワークデバイスの主なタイプは次のとおりです。

1）リピーターとハブ。ネットワークを相互接続する受動的な手段であること。 OSIモデルの最初のレベルで作業する

2）ブリッジ、ルーター、コミュニケーター、ゲートウェイ。ネットワークを構築するための積極的な手段であること。アクティブツールの主な機能は、信号増幅とトラフィック制御です。つまり、OSIモデルの第2レベルで機能します。

Q2：橋

これは、ネットワークセグメントを組み合わせ、それらの間のフレームの通過を調整する最も単純なネットワークデバイスです。

ブリッジで接続された2つのセグメントが1つのネットワークになります。ブリッジは第2リンク層で動作し、上位層のプロトコルに対して透過的です。

あるセグメントから別のセグメントにフレームを転送するために、ブリッジは以下を含むテーブルを形成します。

1）駅に接続されている住所のリスト

2）ステーションが接続されているポート

3）最終更新時刻を記録する

フレームを送信するだけのリピーターとは異なり、ブリッジはフレームの整合性を分析してフィルタリングします。橋梁は、駅の位置情報を取得するために、通過するフレームから情報を読み取り、このフレームを受信した駅の応答を分析します。

ブリッジの利点は次のとおりです。

1）比較的シンプルで安価

2）ローカルフレームは別のセグメントに転送されません

3）ブリッジの存在はユーザーに透過的です

4）ブリッジは構成の変更に自動的に適応します

5）ブリッジは、さまざまなプロトコルを使用してネットワークに接続できます

短所：

1）橋の遅れ

2）代替ルートを使用できない

3）リストにないステーションを検索する場合など、ネットワーク内のトラフィックのバーストに貢献します

橋には主に4つのタイプがあります。

1）透明

2）放送局

3）カプセル化

4）ルーティングあり

P1：透明な橋

透過的なブリッジは、物理層とリンク層で同一のプロトコルを使用してネットワークを接続するように設計されています。

トランスペアレントブリッジは自己学習デバイスです。接続されたセグメントごとに、ステーションアドレスのテーブルが自動的に作成されます。

ブリッジ操作アルゴリズムは、おおよそ次のとおりです。

1）バッファ内の着信フレームの受信

2）送信元アドレスの分析とアドレステーブルでの検索

3）送信元アドレスがテーブルにない場合は、フレームの送信元のアドレスとポート番号がテーブルに書き込まれます。

4）宛先アドレスが分析され、アドレステーブルで検索されます

5）宛先アドレスが見つかり、それが送信元アドレスと同じセグメントに属している場合、つまり、入力ポート番号が出力ポート番号と一致している場合、フレームはバッファーから削除されます。

6）宛先アドレスがアドレステーブルで見つかり、それが別のセグメントに属している場合、フレームは適切なポートに転送され、目的のセグメントに送信されます。

7）宛先アドレスがアドレステーブルにない場合、フレームは、元のセグメントを除くすべてのセグメントに送信されます。

P2：橋の翻訳

これらは、データリンク層と物理層で異なるプロトコルのネットワークを組み合わせるように設計されています。

トランスレーティングブリッジは、「エンベロープ」を操作することによってネットワークを接続します。つまり、イーサネットトークンリングネットワークからフレームを送信する場合、イーサネットフレームのヘッダーとトレーラーはトークンリングのヘッダーとトレーラーに置き換えられます。これにより、2つのネットワークで許容されるフレームサイズが異なる可能性があるため、すべてのネットワークを同じフレームサイズに事前に構成する必要があるという問題が発生する可能性があります。

P3：カプセル化ブリッジ

光ファイバーインターフェースネットワークワイヤレス

カプセル化ブリッジは、異なるプロトコルの高速バックボーンネットワークを介して同じプロトコルのネットワークを接続するように設計されています。たとえば、FDDIボンディングを介してイーサネットネットワークをボンディングします。

ヘッダーとトレーラーが置き換えられるブロードキャストブリッジとは異なり、この場合、受信したフレームはヘッダーとともに、バックボーンネットワークで使用される別のエンベロープに入れられます。エンドブリッジは元のフレームを取得し、宛先が配置されているセグメントに送信します。

FDDIフィールドの長さは、他のプロトコルフレームに対応するのに常に十分です。

P4：ソースルーティングされたブリッジ

このようなブリッジは、基地局によってこのフレームのヘッダーに記録されたフレーム伝送パスに関する情報を使用します。

この場合、アドレステーブルは必要ありません。この方法は、トークンリングで最も一般的に使用され、異なるセグメント間でフレームを転送します。

Q3：ルーター

ルーターは、ブリッジのように、ネットワークを効果的に組み合わせてサイズを大きくすることができます。ネットワークデバイスに対して透過的なブリッジングとは異なり、ルーターはフレームが通過するポートを明示的に指す必要があります。

着信パケットは入力クリップボードに入力され、ルーターの中央処理装置を使用して分析されます。分析結果に基づいて、出力クリップボードが選択されます。

ルーターは、次のグループに分けることができます。

1）周辺機器ルーター。小規模なブランチオフィスをセントラルオフィスネットワークに接続するには

2）リモートアクセスルーター。中規模ネットワークの場合

3）強力なバックボーンルーター

P1：周辺ルーター

セントラルオフィスネットワークに接続するために、機能が制限された2つのポートがあります。 1つはネットワークに接続し、もう1つは中央ネットワークに接続します。

すべての機能がセントラルオフィスに割り当てられているため、周辺ルーターはメンテナンスが不要で、非常に安価です。

P2：リモートアクセスルーター

これらは通常、固定構造であり、他のネットワークに接続するための1つのローカルポートと複数のポートが含まれています。

彼らが提供します：

1）オンデマンドの通信チャネルの提供

2）スループットを向上させるためのデータ圧縮

3）メイン回線または専用回線に障害が発生した場合のダイヤルアップ回線へのトラフィックの自動切り替え

P3：バックボーンルーター

それらは次のように分けられます。

1）集中型アーキテクチャ

2）拡張アーキテクチャを使用

分散アーキテクチャを備えたルーターの機能：

1）モジュラー設計

2）異なるネットワークに接続するための最大数十のポートの存在

3）フェイルオーバーのサポート

集中型アーキテクチャのルータでは、すべての機能が1つのモジュールに集中しています。分散アーキテクチャを備えたルーターは、集中アーキテクチャと比較して高い信頼性とパフォーマンスを提供します。

Q4：ルーティングプロトコル

すべてのルーティング方法は、次の2つのグループに分けることができます。

1）静的または固定ルーティング方法

2）動的または適応ルーティング方式

静的ルーティングでは、システム管理者が設定し、長期間変更されないルートを使用します。

静的ルーティングは小規模なネットワークで使用され、次の利点があります。

1）ルーター要件が低い

2）ネットワークセキュリティの向上

同時に、重大な欠点もあります。

1）非常に高い労働強度の操作

2）ネットワークトポロジの変更への適応の欠如

動的ルーティングを使用すると、輻輳やネットワーク障害が発生した場合にルートを自動的に変更できます。この場合のルーティングプロトコルは、ネットワークの現在の状態を表示するルーティングテーブルを作成するルーターにプログラムで実装されます。

内部ルーティングプロトコルは、交換アルゴリズムに基づいています。

1）テーブル化されたベクトル長（DVA）

2）チャネルステータス情報（LSA）

DVAは、ブロードキャストパケットを送信することにより、利用可能なネットワークとその距離に関する情報を交換するためのアルゴリズムです。

このアルゴリズムは、今日までその関連性を失っていない最初のRIPプロトコルの1つに実装されています。ブロードキャストパケットを定期的に送信し、ルーティングテーブルを更新します。

利点：

1）シンプルさ

短所：

1）最適なルートの形成が遅い

LSAはリンクステート交換アルゴリズムであり、最短パス優先アルゴリズムとも呼ばれます。

これは、接続されているすべてのネットワークに関する情報を収集することにより、ネットワークトポロジの動的マップを構築することに基づいています。ネットワークの状態が変化すると、ルーターはすぐに他のすべてのルーターにメッセージを送信します。

利点は次のとおりです。

1）保証された高速ルート最適化

2）ネットワークを介して送信される情報の量が少ない

LSAアルゴリズムの利点の開発に伴い、OSPFプロトコルが開発されました。これは最も近代的で一般的に使用されているプロトコルであり、基本的なLSAアルゴリズムに次の追加機能を提供します。

1）より高速なルート最適化

2）デバッグが簡単

3）サービスクラスに応じたパケットルーティング

4）ルートの認証、つまり、攻撃者がパケットを傍受できないこと

5）ルーター間に仮想チャネルを作成する

Q5：ルーターとブリッジの比較

ブリッジに対するルーターの利点は次のとおりです。

1）高いデータセキュリティ

2）代替パスによる高いネットワーク信頼性

3）データ伝送に最適なルートを選択することにより、通信チャネルを介した効率的な負荷分散

4）メトリック、つまりルートコスト、スループットなどに応じてルートを選択することにより、柔軟性が向上します

5）異なるパッケージ長と組み合わせる機能

ルーターの欠点は次のとおりです。

1）パケット送信の比較的大きな遅延

2）インストールと構成の複雑さ

3）コンピュータをあるネットワークから別のネットワークに移動するときは、そのネットワークアドレスを変更する必要があります

4）高価なプロセッサ、大容量のRAM、高価なソフトウェアが必要になるため、製造コストが高くなります

ブリッジとルーターの次の特徴は区別できます。

1）ブリッジはMAC（つまり物理）アドレスで動作し、ルーターはネットワークアドレスで動作します

2）ブリッジは送信元アドレスと宛先アドレスのみを使用してルートを構築しますが、ルーターはさまざまな送信元を使用してルートを選択します

3）ブリッジはエンベロープ内のデータにアクセスできず、ルーターはエンベロープを開いてパケットを短いものに分割できます。

4）ブリッジの助けを借りて、パケットはフィルタリングされるだけで、ルーターはパケットを特定のアドレスに転送します

5）ブリッジはフレームの優先順位を考慮せず、ルーターはさまざまなタイプのサービスを提供します

6）ブリッジは低遅延を提供しますが、輻輳はフレームドロップを引き起こす可能性があり、ルーターは多くの遅延をもたらします

7）ブリッジはフレームの配信を保証しませんが、ルーターは保証します

8）ネットワークに障害が発生するとブリッジは機能を停止し、ルーターは代替ルートを検索してネットワークを機能させ続けます

9）ブリッジは、ルーターよりもかなり低いレベルのセキュリティを提供します

Q6：スイッチ

機能面では、スイッチはブリッジとルーターの中間の位置を占めます。 2番目のリンク層で動作します。つまり、MACアドレスに基づいてデータを切り替えます。

スイッチのパフォーマンスは、ブリッジのパフォーマンスよりもはるかに高くなっています。

整流子の標準的な構造は、次のように表すことができます。

ブリッジとは異なり、スイッチの各ポートには独自のプロセッサがありますが、ブリッジには共通のプロセッサがあります。スイッチは、すべてのフレームに対して1つのパスを設定します。つまり、いわゆるバーストが形成されます。

スイッチマトリックスは、スイッチマトリックスに基づいて、入力バッファから出力バッファにフレームを渡します。

2つの切り替え方法があります。

1）フルフレームバッファリングでは、フレーム全体がバッファに保存された後に転送が開始されます

2）オンザフライで、入力ポート/バッファに入った直後にヘッダー分析が開始され、フレームが目的の出力バッファにすぐに送信される場合

スイッチは次のように分けられます。

1）ネットワークセグメントが各ポートに接続されている場合の半二重

2）デュプレックス、1台のワークステーションのみがポートに接続されている場合

スイッチは、ブリッジよりもインテリジェントなネットワークデバイスです。彼らは許可します：

1）通信構成を自動的に検出

2）ブロードキャストリンク層プロトコル

3）フィルターフレーム

4）トラフィックの優先順位を設定します

L19：接続ネットワーク

Q1：仮想回線に基づくパケット伝送の原理

ネットワークの切り替えは、次の2つの方法に基づくことができます。

1）データグラム方式（コネクションレス）

2）仮想回線ベース（接続ベース）

仮想チャネルには次の2種類があります。

1）切り替え（セッション中）

2）パーマネント（手作業で形成され、長期間変更されない）

スイッチドチャネルを作成する場合、ルーティングは最初のパケットの通過中に1回実行されます。このようなチャネルには条件数が割り当てられ、残りのパケットの送信がアドレス指定されます。

この組織は待ち時間を短縮します。

1）スイッチングテーブルが短いため、パケットをプロモートする決定がより迅速に行われます。

2）実効データレートの増加

接続確立ステップがないため、永続リンクの使用はより効率的です。ただし、永続リンクを介して複数のパケットを同時に送信できるため、実効データレートが低下します。固定回線は専用回線よりも安価です。

P1：ネットワークの目的と構造

このようなネットワークは、低密度のトラフィックを伝送するのに最適です。

X.25ネットワークは パケット交換ネットワーク。長い間、そのようなネットワークは、低速で信頼性の低い通信チャネルで動作する唯一のネットワークでした。

このようなネットワークは、地理的に異なる場所にあるパケット交換センターと呼ばれるスイッチで構成されています。スイッチは、デジタルとアナログの両方の通信回線によって相互に接続されています。端末からのいくつかの低速ストリームは、ネットワークを介して送信されるパケットに結合されます。このために、特別なデバイスが使用されます- パケットデータアダプタ。ネットワーク上で動作する端末が接続されるのはこのアダプタです。

パケットデータアダプタの機能は次のとおりです。

1）シンボルをパッケージに組み立てる

2）パケットを解析して端末にデータを出力する

3）ネットワークを介した接続および切断手順の管理

ネットワーク上の端末には独自のアドレスがなく、端末が接続されているパケットデータアダプタのポートによって認識されます。

P2：プロトコルスタックx.25

標準は、物理、チャネル、ネットワークの3つのプロトコルレベルで記述されています。

物理レベルでは、データ伝送装置と端末装置の間にユニバーサルインターフェイスが定義されています。

リンク層では、バランスの取れた動作モードが提供されます。これは、接続に参加しているノードが同等であることを意味します。

ネットワーク層は、パケットルーティング、接続の確立と終了、およびデータフロー制御の機能を実行します。

P3：仮想接続の確立

接続を確立するために、特別なCallRequestパケットが送信されます。このパケットでは、特別なフィールドが形成される仮想チャネルの番号を指定します。このパケットはノードを通過し、仮想チャネルを形成します。パケットを通過してチャネルを作成した後、このチャネルの番号が残りのパケットに入力され、データパケットが送信されます。

x.25ネットワークプロトコルは、干渉レベルの高い低速チャネル用に設計されており、スループットを保証するものではありませんが、トラフィックの優先度を設定できます。

P1：テクノロジーの特徴

このようなネットワークは、高品質の通信回線（光ファイバーなど）が存在する場合のバースト性のあるLANトラフィックの送信にはるかに適しています。

テクノロジーの特徴：

1）データグラム動作モードは、最大2 Mbpsの高スループット、低フレーム遅延を提供すると同時に、伝送の信頼性は保証されません。

2）主要なサービス品質指標、主に平均データレートをサポートする

3）2種類の仮想チャネルの使用：永続的およびスイッチド

4）フレームリレーテクノロジーは、x.25と同様の仮想接続技術を使用しますが、データはユーザーレベルとデータリンクレベルでのみ送信され、x.25ではネットワーク上にも送信されます。

5）フレームリレーのオーバーヘッドがx.25よりも少ない

6）リンク層プロトコルには2つの動作モードがあります。

a。基本。データ転送用

b。マネジャー。制御用

7）フレームリレー技術は、高品質の通信チャネルに焦点を合わせており、歪んだフレームの検出と修正を提供しません。

P2：サービス品質の維持

このテクノロジーは、サービス品質を注文する手順をサポートします。これらには以下が含まれます：

1）データが送信される合意レート

2）合意されたリップル量、つまり単位時間あたりの最大バイト数

3）追加のリップル量、つまり、単位時間あたりの設定値を超えて転送できる最大バイト数

P3：ネットワークの使用フレームリレー

テリトリアルネットワークのフレームリレーテクノロジーは、ローカルネットワークのイーサネットの類似物と見なすことができます。

両方のテクノロジー：

1）配達の保証なしで高速輸送サービスを提供する

2）フレームが失われた場合、フレームを復元する試みは行われません。つまり、このネットワークの有効な帯域幅はチャネルの品質に依存します。

同時に、優先順位が存在するために音声を送信することはできますが、そのようなネットワークを介して音声、特にビデオを送信することはお勧めできません。

P1：ATMの一般的な概念

これは、と呼ばれる小さなパケットを使用する非同期モードテクノロジーです。細胞（セル）。

このテクノロジーは、音声、ビデオ、およびデータを送信するように設計されています。ローカルネットワークと高速道路の両方の構築に使用できます。

コンピュータネットワークトラフィックは、次のように分類できます。

1）ストリーミング。データの均一な流れを表す

2）脈動。不均一で予測不可能な流れ

ストリーミングトラフィックは、マルチメディアファイル（ビデオ）の送信に一般的であり、最も重要なのはフレーム遅延です。トラフィックのバーストはファイル転送です。

ATMテクノロジーは、次の理由により、あらゆるタイプのトラフィックに対応できます。

1）仮想チャネル技術

2）品質オプションの事前注文

3）優先順位付けを通じて

P2：原則ATMテクノロジー

アプローチは、固定長のパケット（セル、53バイト長）ですべてのタイプのトラフィックを転送することです。 48バイト-データ+5バイト-ヘッダー。セルサイズは、一方ではノードの遅延時間を短縮することに基づいて選択され、他方では帯域幅の損失を最小限に抑えることに基づいて選択されました。さらに、仮想回線を使用する場合、ヘッダーには仮想回線番号のみが含まれ、最大24ビット（3バイト）を保持できます。

ATMネットワークは古典的な構造を持っています：ユーザーが接続する通信回線によって接続されたATMスイッチ。

P3：ATMプロトコルスタック

プロトコルスタックは、OSIモデルの下位3層に対応します。これには、アダプテーション層、ATM層、および物理層が含まれます。ただし、ATM層とOSI層の間には直接の対応はありません。

アダプテーション層は、上位層のデータを目的の形式のセルに変換する一連のプロトコルです。

ATMプロトコルは、スイッチを介したセルの送信を直接処理します。物理層は、伝送デバイスと通信回線の調整、および伝送媒体のパラメータを決定します。

P4：サービス品質保証

品質は、次のトラフィックパラメータによって設定されます。

1）ピークセルレート

2）平均速度

3）最低速度

4）最大リップル値

5）失われた細胞の割合

6）セル遅延

指定されたパラメータに従ったトラフィックは、5つのクラスに分けられます。

クラスXは予約されており、そのパラメータはユーザーが設定できます。

L20：グローバルネットワークインターネット

B1：作成と組織構造の簡単な歴史

グローバルインターネットは、TCP \ IPネットワークプロトコルスタックに基づいて実装されます。TCP\IPネットワークプロトコルスタックは、ローカルネットワークとテリトリーネットワーク、および通信システムとデバイス間のデータ転送を提供します。

TCP \ IPプロトコルスタックからのインターネットの出現は、1960年代半ばにARPANETの作成に先立って行われました。このネットワークは、米国国防総省の科学研究局の支援の下で作成され、その開発は主要なアメリカの大学に委託されました。 1969年にネットワークが立ち上げられ、4つのノードで構成されていました。 1974年に最初のTCP\IPモデルが開発され、1983年にネットワークは完全にこのプロトコルに切り替わりました。

並行して、1970年に大学間ネットワークNSFNetの開発が始まりました。そして1980年に、インターネットと呼ばれるこれら2つの開発が統合されました。

1984年にドメイン名の概念が開発され、1989年には、HTTPテキスト転送プロトコルに基づいたワールドワイドウェブ（WWW）の形でこれらすべてが形になりました。

インターネットは公的機関であり、統治機関や所有者は存在せず、調整機関は IAB.

構成は次のとおりです。

1）研究小委員会

2）立法小委員会。インターネットのすべての参加者が使用することを推奨する標準を開発します

3）技術情報の普及を担当する小委員会

4）ユーザーの登録と接続を担当します

5）その他の管理タスクを担当する

Q2：プロトコルスタックTCP / IP

下 プロトコルスタック通常、一連の標準実装として理解されます。

TCP \ IPプロトコルスタックモデルには4つのレベルが含まれており、OSIモデルのこれらのレベルの対応を次の表に示します。

TCPモデルの第1レベルでは、ネットワークインターフェイスにハードウェア依存のソフトウェアが含まれており、特定の環境でデータ転送を実装します。通信媒体は、ポイントツーポイントリンクからx.25ネットワークまたはフレームリレーの複雑な通信構造まで、さまざまな方法で実装されます。 TCP \ IPプロトコルネットワークは、すべての標準的な物理層プロトコルに加えて、イーサネットネットワーク、トークンリング、FDDIなどのリンク層をサポートします。

TCPモデルの2番目のネットワーク間層では、IPプロトコルを使用したルーティングのタスクが実装されています。このプロトコルの2番目の重要なタスクは、データ伝送メディアのハードウェアとソフトウェアの機能を隠し、単一のインターフェイスでより高いレベルを提供することです。これにより、アプリケーションのマルチプラットフォーム使用が保証されます。

第3トランスポート層では、信頼性の高いパケット配信とその順序と整合性の維持というタスクが解決されます。

4番目のアプリケーション層には、トランスポート層にサービスを要求するアプリケーションタスクがあります。

TCP\IPプロトコルスタックの主な機能は次のとおりです。

1）データ伝送媒体からの独立性

2）非保証の小包配達

TCP \ IPモデルの各レベルで使用される情報オブジェクトには、次の機能があります。

1）メッセージ-アプリケーション層によって操作されるデータブロック。これは、アプリケーションから、そのアプリケーションに適したサイズとセマンティクスでトランスポート層に渡されます。

2）セグメント-トランスポートレベルで形成されるデータブロック

3）インターネットワーク層でIPプロトコルによって操作されるIPデータグラムとも呼ばれるパケット

4）フレーム-IPデータグラムを特定の物理データ伝送媒体に受け入れられる形式にパックした結果として生じるハードウェア依存のデータブロック

TCP\IPスタックで使用されるプロトコルについて簡単に検討してください。

アプリケーション層プロトコル（どれが存在するか、それらがどのように異なるか、そしてそれが何であるかを知る必要があります）

FTP-ファイル転送プロトコル。ネットワーク経由でファイルを転送するために設計され、以下を実装します。

1）FTPサーバーへの接続

2）ディレクトリの内容を表示する

FTPはTCPプロトコルのトランスポート層上で動作し、データ送信にポート20を使用し、コマンド送信にポート21を使用します。

FTPは、認証（ユーザー識別）の可能性、中断された場所からファイルを転送する可能性を提供します。

TFTP - 簡略化されたデータ転送プロトコル。まず第一に、ディスクレスワークステーションの初期ロードを目的としています。 FTPとは異なり、認証はできませんが、IPアドレス認証は使用できます。

BGP-ボーダーゲートウェイプロトコル。動的ルーティングに使用され、ルートに関する情報の交換を目的としています。

HTTP- ハイパーテキスト転送プロトコル。クライアント/サーバーテクノロジに基づいて、テキストドキュメントの形式でデータを転送するように設計されています。このプロトコルは現在、Webサイトから情報を取得するために使用されています。

DHCP-動的ホスト構成プロトコル。コンピュータ間でIPアドレスを自動配布するように設計されています。このプロトコルは、クライアントサーバーテクノロジを使用して専用のDHCPサーバーに実装されます。コンピュータの要求に応じて、IPアドレスと構成パラメータを発行します。

SMNP - シンプルなネットワーク管理プロトコル。制御情報を交換することにより、ネットワークデバイスを管理および制御するように設計されています。

DNS-ドメインネームシステム。これは、ドメインに関する情報を取得するための分散階層システムであり、ほとんどの場合、シンボリック名でIPアドレスを取得するためのものです。

SIP-セッション確立プロトコル。ユーザーセッションを確立して終了するように設計されています。

イーサネットの代替としてのトークンリングネットワークの出現の歴史。ネットワークトポロジ、サブスクライバーの接続、トークンリングコンセントレーター。ネットワークの主な技術的特徴。ネットワークパケット（フレーム）形式。パッケージフィールドの目的。マーカーアクセス方法。

プレゼンテーション、2014年6月20日追加

コンピュータネットワークを構築することの役割と一般原則。トポロジ：バスバー、セルラー、組み合わせ。パソコン上にネットワーク「トークンリング」を構築するための主なシステム。情報転送プロトコル。ソフトウェア、ネットワークインストールテクノロジー。

タームペーパー、2013年10月11日追加

ファストイーサネットの証明の歴史。ファストイーサネットネットワークを促すためのルール、イーサネットを構成するためのルールでのそれらの実装。ファストイーサネットテクノロジーの物理レベル。ケーブルシステムのバリエーション：光ファイバーバガトモドビー、ビタペア、同軸。

要約、2015年2月5日追加

サーバー要件。ネットワークソフトウェアの選択。ライブネットワークでの最適化とトラブルシューティング。ファストイーサネット構造。多重化によるチャネルの直交周波数分割。ワイヤレスネットワーク機器の分類。

論文、2010年8月30日追加

パブロダル市の既存のネットワークの特徴。メトロイーサネットネットワークの加入者からの負荷の計算、シスコシステムズソリューションのコンポーネントを含めることの論理図。サービス選択ゲートウェイと都市データネットワークのインターフェース、クライアントの接続。

論文、2011年5月5日追加

ネットワークを組み合わせるための主要なデバイスの特性。リピーターの主な機能。コンピュータネットワークの物理的構造化。ファストイーサネットネットワークセグメントを正しく構築するためのルール。ローカルネットワークで100Base-T機器を使用する機能。

要約、2012年1月30日追加

ローカル有線イーサネットネットワークとWi-Fiワイヤレスセグメントを構築するためのテクノロジー。統合ネットワークの開発の原則、ステーションを接続する機能。市場に出回っている機器の分析と要件を満たすデバイスの選択。

論文、2011年6月16日追加

3つの家のアパートにあるコンピューターのファストイーサネットテクノロジーを使用したローカルネットワーキング。 SHDSLで使用されるエンコーディングテクノロジー。 WANテクノロジーを使用してローカルネットワークをインターネットに接続します。ファストイーサネットセグメントを構築するためのルール。

タームペーパー、2012年9月8日追加

イーサネット/ファストイーサネットネットワークアルゴリズム：アクセス交換制御方式。パケットのサイクリックチェックサム（ノイズ補正サイクリックコード）の計算。ストリーム指向のネットワーク層トランスポートプロトコル。伝送制御プロトコル。

制御作業、2013年1月14日追加

近くの建物内の高速デジタルデータ伝送チャネルによって相互接続されたパーソナルコンピュータ（周辺機器）のグループとしてのローカルエリアネットワーク。イーサネットネットワーク：形成、開発の歴史。ネットワークケーブル。

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従来の10Mビットイーサネットは、15年間ほとんどのユーザーを満足させてきました。しかし、その不十分なスループットが今では感じられ始めています。これはさまざまな理由で発生します。

クライアントコンピュータのパフォーマンスを向上させる。ネットワーク内のユーザー数の増加。マルチメディアアプリケーションの出現。リアルタイムで動作するサービスの数の増加。

その結果、多くの10 Mビットイーサネットセグメントが混雑し、衝突率が大幅に増加し、使用可能なスループットがさらに低下しました。

ネットワークスループットを向上させる方法はいくつかあります。ブリッジとルーターを使用したネットワークセグメンテーション。スイッチを使用したネットワークセグメンテーション。ネットワーク自体のスループットの一般的な増加、つまり高速ネットワーク技術の応用。

高速コンピュータネットワークテクノロジは、FDDI（光ファイバ分散データインターフェイス）、CDDI（銅分散データインターフェイス）、ファストイーサネット（100 Mbps）、100GV-AnyLAN、ATM（非同期転送方式）、ギガビットイーサネットなどのタイプのネットワークを使用します。。

FDDI光ファイバーネットワークでは、次のタスクを解決できます。

伝送速度を100Mbpsに上げます。さまざまな種類の障害の後にネットワークを復元するための標準的な手順により、ネットワークの耐ノイズ性を向上させる。非同期トラフィックと同期トラフィックの両方でネットワーク帯域幅を最大限に活用します。

このアーキテクチャのために、米国規格協会ANSI（米国規格協会）は80年代にX3T9.5規格を開発しました。 1991年までに、FDDIテクノロジーはネットワーキングの世界で確固たる地位を確立しました。

FDDI規格は元々光ファイバーを使用するように設計されていましたが、最近の研究により、この堅牢な高速アーキテクチャをシールドなしおよびシールド付きツイストケーブルに拡張することが可能になりました。その結果、CrescendoはCDDIインターフェイスを開発しました。これにより、銅ツイストペアにFDDIテクノロジを実装できるようになり、FDDIよりも20〜30％安価であることがわかりました。 CDDIテクノロジは、FDDIテクノロジが高すぎることに多くの潜在的な顧客が気付いた1994年に標準化されました。

FDDIプロトコル（X3T9.5）は、光ファイバーケーブルの論理リングトークン転送スキームで動作します。これは、IEEE 802.5（トークンリング）標準に最大限準拠するように考案されました。違いは、より高いデータ交換レートと長い伝送距離をカバーする機能を実装する必要がある場合のみです。

802.5標準では単一のリングが定義されていますが、FDDIネットワークは、ネットワークノードを接続する同じケーブル上で2つの反対方向のリング（プライマリとセカンダリ）を使用します。データは両方のリングで送信できますが、ほとんどのネットワークでは、データはプライマリリングでのみ送信され、セカンダリリングは予約されているため、ネットワークのフォールトトレランスと冗長性が提供されます。障害が発生した場合、プライマリリングの一部がデータを送信できないと、プライマリリングがセカンダリで閉じ、再び閉じたリングが形成されます。このネットワークモードはと呼ばれます包む、つまり「」 ローリング」または「フォールディング」リング。折りたたみ操作は、ハブまたはFDDIネットワークアダプターを使用して実行されます。この操作を簡素化するために、プライマリリングのデータは常に一方向に送信され、セカンダリリングのデータは反対方向に送信されます。

FDDI規格では、ネットワークの障害の有無を判断し、必要な再構成を行うためのさまざまな手順に多くの注意が払われています。 FDDIネットワークは、その要素に単一の障害が発生した場合にその操作性を完全に復元できます。複数の障害が発生した場合、ネットワークはいくつかの操作可能なネットワークに分割されますが、相互接続されていません。

FDDIネットワークには4種類のノードがあります。

SASシングル接続ステーション（シングルアタッチメントステーション）; デュアル接続DAS（デュアルアタッチメントステーション）のステーション。 SAC単一接続濃縮器（単一付着濃縮器）; DACデュアル接続濃縮器（デュアルアタッチメントコンセントレーター）。

SASとSACは論理リングの1つだけに接続しますが、DASとDACは両方の論理リングに同時に接続し、リングの1つで障害を処理できます。通常、ハブは二重線で、ステーションは単線ですが、これは必須ではありません。

マンチェスターコードの代わりに、FDDIは4ビットのデータごとに5ビットのコードワードに再コード化する4V/5Vコーディングスキームを使用します。冗長ビットにより、自己同期電位コードを使用して、電気信号または光信号の形式でデータを表すことができます。さらに、禁止されている組み合わせの存在により、誤った文字を拒否できるため、ネットワークの信頼性が向上します。

なぜなら 5Bコードの32の組み合わせのうち、元の4ビットのデータをエンコードするために使用されるのは16の組み合わせのみであり、残りの16の組み合わせから、サービス目的で使用され、特定の物理層コマンド言語を形成するいくつかの組み合わせが選択されました。最も重要なサービス文字には、データフレームの送信間の一時停止中にポート間で常に送信されるアイドル文字が含まれます。このため、ステーションとハブは、ポートの物理接続の状態に関する一定の情報を持っています。アイドル文字ストリームがない場合は、物理リンク障害が検出され、可能であればハブまたはステーションの内部パスが再構成されます。

FDDIステーションは、16 Mbpsトークンリングネットワークと同様に、早期トークンリリースアルゴリズムを使用します。 FDDIプロトコルとIEEE802.5トークンリングプロトコルのトークン処理には、主に2つの違いがあります。まず、FDDIネットワークでのアクセストークンの保持時間は、プライマリリングの負荷に依存します。負荷が小さいと増加し、負荷が大きいとゼロに減少する可能性があります（非同期トラフィックの場合）。同期トラフィックの場合、トークンの保持時間は一定のままです。第二に、FDDIは優先エリアと予約エリアを使用しません。代わりに、FDDIは各ステーションを非同期または同期として分類します。この場合、リングが過負荷の場合でも、同期トラフィックは常に処理されます。

FDDIは、STM（ステーション管理）モジュールと統合されたステーション管理を使用します。 STMは、ソフトウェアまたはファームウェアモジュールの形式でFDDIネットワークの各ノードに存在します。 SMTは、データリンクとネットワークノードの監視、特に接続と構成の管理を担当します。 FDDIネットワークの各ノードはリピーターとして機能します。 SMTはSNMPによって提供される管理と同様に動作しますが、STMは物理層とリンク層サブレイヤーに存在します。

マルチモード光ケーブル（最も一般的なFDDI伝送媒体）を使用する場合、ステーション間の距離は最大2 km、シングルモード光ケーブルを使用する場合は最大20kmです。リピーターが存在する場合、FDDIネットワークの最大長は200 kmに達し、最大1000ノードを含むことができます。

FDDIマーカー形式：

前文	エレメンタリー SDセパレーター	コントロール FCパッケージ	ターミナル EDセパレーター	スターテスパッケージFS

FDDIパケットフォーマット：

前文

前文同期用に設計されています。元々は64ビット長ですが、ノードはタイミング要件に合わせて動的に変更できます。

SD開始区切り文字。パケットの開始を識別するために使用される一意の1バイトのフィールド。

FCパッケージ制御。 CLFFTTTT形式の1バイトフィールド。Cビットはパケットのクラス（同期または非同期交換）を設定し、Lビットはパケットアドレスの長さ（2または6バイト）を示します。 1つのネットワークで両方の長さのアドレスを使用できます。 FF（パケット形式）ビットは、パケットがMACサブレイヤー（つまり、リング管理の目的）に属するか、LLCサブレイヤー（データ送信の目的）に属するかを決定します。パケットがMACサブレイヤーパケットの場合、TTTTビットは情報フィールドのデータを含むパケットのタイプを決定します。

アポイントメントDA。宛先ノードを指定します。

SAソース。パケットを送信したホストを識別します。

情報。このフィールドにはデータが含まれます。 MACデータまたはユーザーデータの場合があります。このフィールドの長さは可変ですが、最大パケット長は4500バイトに制限されています。

FCSパケットチェックサム。 CRC-金額が含まれます。

エンドセパレーターED。パケットの場合は0.5バイト長、トークンの場合は1バイト長です。パケットまたはトークンの終わりを識別します。

FSパッケージのステータス。このフィールドは任意の長さで、「エラー検出」、「アドレス認識」、「データコピー」のビットが含まれています。

FDDIのコストが高い最も明白な理由は、光ファイバーケーブルの使用によるものです。 FDDIネットワークカードの複雑さもコストの高さに寄与しました（これにより、組み込みのステーション制御、冗長性などの利点が得られます）。

FDDIネットワークの特徴

より高速なイーサネットネットワークを開発する過程で、専門家は2つの陣営に分けられ、最終的に2つの新しいLANテクノロジー（ファストイーサネットと100VG-AnyLAN）が登場しました。

1995年頃、両方のテクノロジがIEEE標準になりました。 IEEE 802.3委員会は、ファストイーサネット仕様を802.3u標準として採用しました。これはスタンドアロン標準ではありませんが、第21章から第30章の形式で802.3標準に追加されたものです。

802.12委員会は、新しいDemand Priorityメディアアクセス方式を使用し、イーサネットとトークンリングの2つのフレーム形式をサポートする100VG-AnyLANテクノロジーを採用しています。

ファストイーサネットテクノロジーと標準イーサネットの違いはすべて、物理層に集中しています。ファストイーサネットのMACおよびLLCレベルは、イーサネットと比較して変更されていません。

ファストイーサネットテクノロジーの物理層のより複雑な構造は、ケーブルシステムに次の3つのオプションを使用しているためです。

光ファイバマルチモードケーブル（2本のファイバが使用されます）。カテゴリ5ツイストペア（2ペアが使用されます）。カテゴリ3ツイストペア（4ペアを使用）。

ファストイーサネットの同軸ケーブルは一切使用されていません。同軸ケーブルが不要になったため、ファストイーサネットネットワークは、10Base-T / 10Base-Fネットワークと同様に、ハブを中心に構築された階層ツリー構造を常に備えています。ファストイーサネットネットワークの構成の主な違いは、ネットワークの直径が200 mに縮小されたことです。これは、伝送速度の向上により、最小フレーム長の伝送時間が10分の1に短縮されたことに関連しています。

ただし、この制限は、スイッチに基づくローカルエリアネットワークの90年代の急速な発展により、大規模なファストイーサネットネットワークの構築を実際に妨げるものではありません。スイッチを使用する場合、ファストイーサネットプロトコルは全二重モードで動作できます。このモードでは、CSMA / CDメディアアクセス方式によって課されるネットワークの全長に制限はなく、物理セグメントの長さにのみ制限があります。

以下では、ファストイーサネットテクノロジの半二重バージョンについて検討します。これは、802.3標準で説明されているアクセス方法に完全に対応しています。

公式の802.3u規格は、3つの異なるファストイーサネット仕様を確立し、それらに次の名前を付けました。

2ペアUTPカテゴリ5UTPまたはSTPタイプ1シールド付きツイストペアケーブル用の100Base-TX。 100Base-FXは、2本のファイバーと1300nmのレーザー波長を備えたマルチモード光ファイバーケーブル用です。 100Base-T4（4ペアのカテゴリ3、4、または5 UTP UTPケーブル用）。

3つの規格すべてについて、次の一般的な説明が当てはまります。

ファストイーサネットフレームフォーマットは、従来の10Mビットイーサネットフレームフォーマットと同じです。ファストイーサネットのIPGフレーム間隔は0.96µsで、ビット間隔は10nsです。ビット間隔で測定されたアクセスアルゴリズムのすべてのタイミングパラメータは同じままであったため、MACレベルに関する標準のセクションに変更は加えられませんでした。メディアの空き状態の兆候は、対応する冗長コードのアイドルシンボルがメディア上で送信されることです（イーサネット標準のように信号がないことではありません）。

物理層には3つのコンポーネントがあります。

インターフェース

MII

メディア

独立

インターフェース

ネゴシエーションサブレイヤーは、AUIインターフェイス用に設計されたMACレイヤーが、MIIインターフェイスを介して物理レイヤーと正常に連携できるようにするために必要です。

PHY物理層デバイスは、特定のタイプのケーブルを介した送信、ケーブルを介したデータの同期、および受信ノードでのデータの受信とデコードのために、MACサブレイヤーからのデータをエンコードします。これはいくつかのサブレベルで構成されています（図19）。

MAC層からのバイトを4B/5Bまたは8B/6Tコードシンボルに変換する論理データエンコーディングサブレイヤー。物理的付着の副層および物理的環境への依存の副層。例えば、NRZIまたはMLT-3などの物理的符号化の方法に従って信号の形成を提供します。すべての通信ポートが半二重または全二重などの最も効率的な動作モードを選択できるようにする自動ネゴシエーションサブレイヤー（このサブレイヤーはオプションです）。

インターフェース MII 。 MIIはTTLレベルの信号の仕様であり、40ピンコネクタを使用します。 MIIインターフェイスには、内部と外部の2つの実装があります。

内部バージョンでは、MACおよびネゴシエーションサブレベルを実装するマイクロサーキットが、ネットワークアダプターカードやルーターモジュールなど、同じ構成内のMIIインターフェイスを使用してトランシーバーマイクロサーキットに接続されます。トランシーバーチップは、PHYデバイスのすべての機能を実装します。外部バージョンでは、トランシーバーは別のデバイスに分離され、MIIケーブルを使用して接続されます。

MIIインターフェイスは、4ビットのデータチャンクを使用して、MACサブレイヤーとPHYサブレイヤーの間でデータを並列に転送します。 MACからPHYへの、およびその逆のデータ送信および受信チャネルは、PHY層によって生成されたクロック信号によって同期されます。 MACからPHYへのデータ送信チャネルは「送信」信号によってゲートされ、PHYからMACへのデータ受信チャネルは「受信」信号によってゲートされます。

ポート構成データは、制御レジスタとステータスレジスタの2つのレジスタに格納されます。制御レジスタは、ポートの速度を設定したり、ポートが回線速度に関する自動ネゴシエーションのプロセスに参加するかどうかを指定したり、ポートの動作モード（半二重または全二重）を設定したりするために使用されます。

ステータスレジスタには、オートネゴシエーションの結果として選択されたモードなど、ポートの実際の現在の動作モードに関する情報が含まれています。

物理仕様レイヤー100 ベース - FX / TX 。これらの仕様は、半二重および全二重モードでのマルチモード光ファイバまたはUTP Cat.5/STPタイプ1ケーブルを介したファストイーサネットの動作を定義します。 FDDI規格と同様に、ここでの各ノードは、ノードの受信機と送信機からそれぞれ来る2本の多方向信号線によってネットワークに接続されています。

図19。ファストイーサネットテクノロジーとイーサネットテクノロジーの違い

100Base-FX / TX標準では、同じ4B / 5B論理コーディング方式が物理接続サブレイヤーで使用され、FDDIテクノロジーから変更なしで転送されました。 StartDelimiterとEndDelimiterの不正な組み合わせは、イーサネットフレームの開始をアイドル文字から分離するために使用されます。

4ビットコードテトラッドを5ビットの組み合わせに変換した後、後者はネットワークノードを接続するケーブルで光信号または電気信号として表す必要があります。 100Base-FXと100Base-TXの仕様では、これに異なる物理エンコード方式を使用しています。

100Base-FX仕様は、潜在的なNRZI物理コードを使用します。 NRZI（Non Return to Zero Invert to ones）コードは、単純な潜在的なNRZコード（論理的な0と1を表すために2つの潜在的なレベルを使用する）の修正です。

NRZIメソッドも2つの信号電位レベルを使用します。 NRZIメソッドの論理0と1は、次のようにエンコードされます（図20）。各単位ビット間隔の開始時に、ライン上の電位の値が反転しますが、現在のビットが0の場合、その開始時にライン上の電位は変化しません。

図20。潜在的なNRZコードとNRZIコードの比較。

100Base-TX仕様は、CDDIテクノロジから借用したMLT-3コードを使用して、ツイストペアを介して5ビットコードワードを送信します。 NRZIコードとは異なり、このコードは3レベルであり（図21）、NRZIコードの複雑なバージョンです。 MLT-3コードでは、3つの電位レベル（+ V、0、-V）が使用され、0を送信する場合、ビット間隔の境界での電位の値は変化しません。1を送信する場合、隣接するものに変化します。 + V、0、-V、0、+Vなど。

図21。 MLT-3コーディング方式。

MLT-3方式を使用することに加えて、100Base-TX仕様は、スクランブリングを使用するという点でも100Base-FX仕様とは異なります。スクランブラーは通常、XOR組み合わせ回路であり、MLT-3エンコードの前に、結果の信号のエネルギーが周波数スペクトル全体に均等に分散されるように、一連の5ビットコードの組み合わせをスクランブルします。これにより、ノイズ耐性が向上します。スペクトルの成分が強すぎると、隣接する伝送線路への不要な干渉や環境への放射が発生します。宛先ノードのデスクランブラーは、デスクランブルの逆機能を実行します。 5ビットの組み合わせの元のシーケンスの復元。

仕様100 ベース - T 4 。この仕様は、ファストイーサネットが既存のカテゴリ3ツイストペア配線を使用できるように設計されています。ツイストペア。 100Base-TXで使用される2つの単方向ペアに加えて、ここでは2つの追加ペアが双方向であり、データ伝送を並列化するのに役立ちます。フレームはバイトごとに並列に3回線で送信されるため、1回線の帯域幅要件は33.3Mbpsに削減されます。特定のペアを介して送信される各バイトは、8B/6Tエンコード方式に従って6桁の3進数でエンコードされます。その結果、33.3 Mbpsのビットレートでは、各回線の信号変化率は33.3 * 6/8 = 25 Mbaudであり、UTP cat.3ケーブルの帯域幅（16 MHz）に適合します。

4番目のツイストペアは、送信中に衝突を検出するために搬送周波数をリッスンするために使用されます。

ファストイーサネットの衝突ドメインでは、205 mを超えてはなりませんが、使用できるクラスIリピーターは1つだけです（100Base-FX / TX / T4テクノロジーで採用されているさまざまなコーディングスキームをサポートするブロードキャストリピーター、遅延140 bt）。 2つ以下のリピータークラスII（コーディングスキームの1つのみをサポートする透過リピーター、遅延92 bt）。したがって、4ハブルールは、ハブのクラスに応じて、ファストイーサネットテクノロジーから1つまたは2つのハブのルールに変わりました。

ファストイーサネットのリピーターの数が少ないことは、大規模なネットワークを構築する際の深刻な障害にはなりません。スイッチとルーターを使用すると、ネットワークがいくつかの衝突ドメインに分割され、それぞれが1つまたは2つのリピーター上に構築されます。

港湾運営モードによるオートネゴシエーション 。 100Base-TX / T4仕様は、オートネゴシエーションをサポートしています。これにより、2つのPHYデバイスが最も効率的な動作モードを自動的に選択できます。このために、それは提供されます モードネゴシエーションプロトコル、それに応じて、ポートは交換の両方の参加者が利用できるモードの中で最も効率的なものを選択できます。

現在、ツイストペアのPHY TX/T4デバイスがサポートできる動作モードは全部で5つ定義されています。

10Base-T（カテゴリ3の2ペア）; 10Base-T全二重（カテゴリ3の2ペア）; 100Base-TX（2ペアのカテゴリ5またはSTPタイプ1）; 100Base-TX全二重（カテゴリ5またはSTPタイプ1の2ペア）; 100Base-T4（カテゴリ3の4ペア）。

呼び出しプロセスでは、10Base-Tモードの優先度が最も低く、100Base-T4モードの優先度が最も高くなります。ネゴシエーションプロセスは、デバイスの電源がオンになったときに発生し、制御デバイスによっていつでも開始できます。

オートネゴシエーションプロセスを開始したデバイスは、パートナーにFLPパルスの特別なバーストを送信します（速い リンク 脈 バースト）、このノードでサポートされている最高の優先度から開始して、提案されたインタラクションモードをエンコードする8ビットワードが含まれています。

パートナーノードが自動ネゴシエーション機能をサポートし、提案されたモードをサポートできる場合、パートナーノードは独自のFLPバーストで応答し、このモードを確認してネゴシエーションがそこで終了します。パートナーノードが低優先度モードをサポートしている場合、応答でそれを示し、このモードが動作モードとして選択されます。

10Base-Tテクノロジーのみをサポートするノードは、16msごとに接続テストパルスを送信し、FLP要求を理解しません。 FLP要求に応答して回線導通チェックパルスのみを受信したノードは、パートナーが10Base-T標準に従ってのみ動作できることを理解し、この動作モードを自身に設定します。

全二重動作 。 100Base FX / TX仕様をサポートするノードは、全二重モードでも動作できます。このモードはCSMA/CDメディアアクセス方式を使用せず、衝突の概念はありません。全二重動作は、ネットワークアダプタがスイッチに接続されている場合、またはスイッチが直接接続されている場合にのみ可能です。

100VG-AnyLANテクノロジーは、基本的に従来のイーサネットとは異なります。それらの主な違いは次のとおりです。

メディアアクセス方法

要求する

優先順位

-優先リクエスト

データは、ラインあたり30Mbpsのビットレートで最大16MHz（UTPカテゴリ3帯域幅）の信号スペクトルを提供する5B/6B論理コードを使用してエンコードされます。物理符号化方式としてNRZコードを選択します。

100VG-AnyLANネットワークは、ルートと呼ばれる中央ハブと、それに接続されたエンドノードおよびその他のハブで構成されます。 3つのレベルのカスケードが許可されます。そのネットワーク上の各ハブまたはNICは、イーサネットフレームまたはトークンリングフレームのいずれかを使用するように構成できます。

各ハブは、そのポートのステータスを周期的にポーリングします。パケットの送信を希望するステーションは、特別な信号をハブに送信し、フレームの送信を要求してその優先順位を示します。 100VG-AnyLANネットワークは、低と高の2つの優先度レベルを使用します。低レベルは通常のデータ（ファイルサービス、印刷サービスなど）に対応し、高優先度は時間遅延に敏感なデータ（マルチメディアなど）に対応します。

リクエストの優先度には、静的コンポーネントと動的コンポーネントがあります。長期間ネットワークにアクセスできない優先度の低いステーションは、動的コンポーネントのために優先度が高くなります。

ネットワークが空いている場合、コンセントレータはノードがパケットを送信することを許可し、フレームの到着に関する警告信号を他のすべてのノードに送信します。これに従って、ノードはフレーム受信モードに切り替える必要があります（ステータス信号の送信を停止します）。）。受信したパケットの宛先アドレスを解析した後、ハブはパケットを宛先ステーションに送信します。フレーム送信の最後に、ハブはアイドル信号を送信し、ノードは状態に関する情報の送信を再開します。ネットワークがビジーの場合、ハブは受信したリクエストをキューに入れます。キューは、リクエストが到着した順序に従って、優先順位を考慮して処理されます。別のハブがポートに接続されている場合、下位ハブによるポーリングが完了するまでポーリングは中断されます。ネットワークへのアクセスを許可するかどうかの決定は、すべてのネットワークハブによってポートをポーリングした後にルートハブによって行われます。

このテクノロジーは単純ですが、1つの疑問が残ります。ハブは、宛先ステーションが接続されているポートをどのように知るのでしょうか。他のすべてのテクノロジーでは、この問題は発生しませんでした。フレームはネットワーク上のすべてのステーションに送信されるだけで、宛先ステーションはそのアドレスを認識して、受信したフレームをバッファにコピーしました。

100VG-AnyLANテクノロジーでは、この問題は次の方法で解決されます。ハブは、ケーブルによるネットワークへの物理接続の瞬間にステーションのMACアドレスを学習します。他のテクノロジーで物理接続の手順でケーブル接続（10Base-Tテクノロジーでのリンクテスト）、ポートタイプ（FDDIテクノロジー）、ポート速度（ファストイーサネットでの自動ネゴシエーション）が検出された場合、100VG-AnyLANテクノロジーでは次のようになります。物理的な接続が確立されると、コンセントレータはMAC（接続されたステーションのアドレス）を見つけて、ブリッジ/スイッチテーブルと同様にMACアドレステーブルに記憶します。 100VG-AnyLANハブとブリッジまたはスイッチの違いは、内部フレームバッファがないことです。したがって、ネットワークステーションから1つのフレームのみを受信し、宛先ポートに送信します。現在のフレームがレシーバーによって受信されるまで、ハブによって新しいフレームが受信されることはないため、共有環境の効果は保持されます。ネットワークのセキュリティのみが改善されます。これで、フレームは外部ポートに落ちなくなり、それらを傍受するのがより困難になります。

概要

現在、ロシアの観光市場は非常に不均一に発展しています。アウトバウンド観光の量は、インバウンドおよび国内観光の量よりも優勢です。

プログラム

概要

インターネット環境でビジネス関係を構築することを可能にするインターネット技術の出現は、「ネットワーク」または「インターネット経済」と呼ばれることができる経済の新しいイメージの出現について話すことを可能にします。

連邦通信代理店

チュートリアル。パート1。

モスクワ2008
連邦通信代理店

モスクワ工科大学通信情報学部

^ ネットワーク技術と高速データ伝送の基礎

チュートリアル

専門分野で勉強している学生のために230101、230105、210406

Belenkaya M.N.、准教授

Yakovenko N.V.、准教授
レビュアー教授、技術科学博士ミンキンM.A.

准教授、Ph.D。ポポバA.G.
MTUCIの方法論評議会によって教材として承認されました。

2008年9月14日付けの議事録第1号

モスクワ2008

序文

チュートリアルでは、高速データ伝送、ネットワークテクノロジー、およびコンピューターテクノロジーの相互作用の主な側面について説明します。提示された資料を正しく理解するには、学生は、コンピューターテクノロジー、コンピューターアーキテクチャ、オペレーティングシステム、信号コーディングと情報コーディング、ケーブルシステム、および電気通信の基本についての知識を持っている必要があります。

コンピュータシステム間の高速通信の主要な技術、関連する標準およびプロトコルを理解し、データ伝送の開発分野に関するマニュアルを書いている時点で最新の情報を提供する。
私たちの前に蓄積された知識を適用する方法を教え、関連情報を探す。
高速データ伝送の分野で世界をリードするメーカーの電気通信規格と推奨事項の使用方法を教える。
専門用語とさまざまなコンピュータおよび電気通信用語の使用法を教えます。

この教科書は、ネットワークプロジェクト管理、通信システムの管理、ネットワーク機器のプログラミング、システムプログラミングとシステム統合、企業および部門のデータ伝送ネットワークの作成と保守の分野を専門とする学生に推奨されます。

^ 第1章高速データネットワークの開発のための歴史的な前提条件

高速情報転送のためのネットワーク技術の作成と開発の歴史的経験を分析すると、これらの技術の出現につながった主な要因は、コンピュータ技術の作成と開発であることに注意する必要があります。次に、第二次世界大戦は、コンピューター技術（電子コンピューター）の創造の動機となりました。ドイツのエージェントのコード化されたメッセージを解読するには、膨大な量の計算が必要であり、無線傍受の直後に実行する必要がありました。そのため、英国政府は、COLOSSUSと呼ばれる電子コンピューターを作成するための秘密の研究所を設立しました。英国の有名な数学者アラン・チューリングがこのマシンの作成に参加し、世界初の電子デジタルコンピューターでした。

第二次世界大戦は、米国のコンピューター技術の発展に影響を与えました。陸軍は、重砲を狙うときに使用する発射台を必要としていました。 1943年、JohnMowshleyと彼の学生であるJ.Presper Eckertは、ENIAC（Electronic Numerical Integrator and Computer-電子デジタル積分器および計算機）と呼ばれる電子コンピューターの設計を開始しました。 18,000本の真空管と1,500本のリレーで構成されていました。 ENIACは30トンの重さで、140キロワットの電力を消費しました。マシンには20個のレジスタがあり、各レジスタは10ビットの10進数を保持できます。

戦後、モシュリとエッカートは学校を組織することを許可され、そこで彼らは仲間の科学者に彼らの仕事について話しました。すぐに、他の研究者が電子計算機の設計を取り上げました。最初に機能したコンピューターはEDSAC（1949）でした。このマシンは、ケンブリッジ大学のモーリスウィルクスによって設計されました。その後、JOHNIAC（イリノイ州ランド研究所）、イリノイ大学マニアック校（Los Alamos研究所）、WEIZAC（イスラエルのワイツマン研究所）が来ました。

EckertとMoushleyはすぐにEDVAC（Electronic Discrete Variable Computer）マシンの開発を開始し、続いてUNIVAC（最初の電子シリアルコンピューター）を開発しました。 1945年、現代のコンピューター技術の原理を生み出したジョン・フォン・ノイマンが彼らの仕事に携わりました。フォンノイマンは、多くのスイッチとケーブルを備えたコンピューターの構築には時間がかかり、非常に面倒であることに気づきました。彼は、プログラムをデータと一緒にデジタル形式でコンピュータのメモリに表現する必要があるという考えに至りました。彼はまた、各桁が10本の真空管（1本の管がオン、9本がオフ）で表されるENIACマシンで使用される10進演算は、2進演算に置き換える必要があると述べました。フォンノイマンマシンは、メモリ-RAM、プロセッサ-CPU、セカンダリメモリ-磁気ドラム、テープ、磁気ディスク、入力デバイス-パンチカードからの読み取り、情報出力デバイス-プリンタの5つの主要部分で構成されていました。高速データ伝送の開発とコンピュータネットワークの組織化を刺激したのは、そのようなコンピュータの部品間でデータを転送する必要性でした。

当初、パンチテープとパンチカードを使用してコンピューター間でデータを転送し、次に磁気テープとリムーバブル磁気ディスクを使用していました。将来的には、特別なソフトウェア（ソフトウェア）が登場しました。これは、さまざまな端末の多くのユーザーが1つのプロセッサと1つのプリンタを使用できるようにするオペレーティングシステムです。同時に、大型機械（メインフレーム）の端子は、非常に限られた距離（最大300〜800m）で取り外すことができます。オペレーティングシステムの開発により、端末の数とそれに対応する距離の両方が増加し、公衆電話ネットワークを使用して端末をメインフレームに接続することが可能になりました。しかし、一般的な基準はありませんでした。大型コンピュータの各メーカーは、接続に関する独自のルール（プロトコル）を開発しました。そのため、ユーザーのメーカーとデータ転送テクノロジの選択は生涯にわたって行われました。

低コストの集積回路の出現により、コンピューターはより小さく、より手頃な価格で、より強力になり、より専門的になりました。企業はすでに、さまざまな部門やタスク向けに設計され、さまざまなメーカーからリリースされた複数のコンピューターを所有する余裕があります。この点で、新しいタスクが登場しました。コンピューターのグループを相互に接続する（相互接続）。これらの「島」が接続した最初の企業はIBMとDECでした。 DECのデータ転送プロトコルはDECNETであり、現在は使用されていません。IBMのデータ転送プロトコルはSNA（System Network Architecture-IBM 360シリーズコンピューターの最初のネットワークデータ転送アーキテクチャ）でした。ただし、あるメーカーのコンピューターは、依然として自社の種類のコンピューターに接続することに限定されていました。別のメーカーのコンピューターを接続する場合、ソフトウェアエミュレーションを使用して、目的のシステムの動作をシミュレートしました。

前世紀の60年代に、米国政府はさまざまな組織のコンピュータ間で情報を確実に転送するという任務を設定し、情報交換の標準とプロトコルの開発に資金を提供しました。米国国防総省の研究機関であるARPAがその任務を引き受けました。その結果、米国の連邦組織が接続されたARPANETコンピュータネットワークを開発および実装することが可能になりました。 TCP / IPプロトコルと米国国防総省（DoD）のインターネット間通信技術がこのネットワークに実装されました。

80年代に登場したパーソナルコンピュータは、ローカルネットワーク（LAN-ローカルエリアネットワーク）に統合され始めました。

徐々に、ますます多くの機器メーカー、したがってソフトウェア（MO）が登場し、さまざまなメーカーの機器間の相互作用の分野で活発な開発が行われています。現在、さまざまなメーカーの機器とMOを含むネットワークは 不均一 ネットワーク（異なる）。お互いを「理解」する必要があるため、企業のデータ転送ルール（SNAなど）ではなく、すべての人に共通のルールを作成する必要があります。データ伝送の標準を作成する組織があります。ルールは、プライベートクライアント、電気通信会社が機能できるかどうか、異種ネットワークを組み合わせるためのルールによって決定されます。このような国際標準化組織には、たとえば次のものが含まれます。

ITU-T（ITU-Tは、CCITTの後継である国際電気通信連合の電気通信標準化セクターです）。
IEEE（米国電気電子学会）;
ISO（国際標準化機構）;
EIA（電子工業会）;
TIA（電気通信工業会）。

同時に、民間企業は開発を停止しません（たとえば、Xeroxはイーサネットテクノロジを開発し、CISCOは1000Base-LHおよびMPLSテクノロジを開発しました）。

テクノロジーのコストが削減されたことで、組織や企業は、さまざまな距離（さまざまな都市や大陸）にあるコンピューターアイランドを独自のプライベートに統合することができました- 企業 ネット。企業ネットワークは、国際標準（ITU-T）または1つのメーカーの標準（IBM SNA）に基づいて構築できます。

高速データ伝送のさらなる発展により、さまざまな組織を1つのネットワークに統合し、単一の企業のメンバーだけでなく、特定のアクセスルールに従うすべての人に接続することが可能になりました。このようなネットワークは グローバル。企業ネットワークはどのユーザーにも開かれていないネットワークであり、グローバルネットワークは逆にすべてのユーザーに開かれていることに注意してください。

結論

現時点では、ほとんどすべてのネットワークが異種ネットワークです。情報は企業ネットワークに基づいて生まれます。情報の主要なボリュームは同じ場所で循環します。したがって、それらを研究する必要性とそのようなネットワークを実装する能力。ただし、情報へのアクセスは、特定の企業から解放されて、さまざまなユーザーにますます開かれているため、グローバルネットワークを実装できる必要があります。

^ 追加情報

www.computerhistory.org

テストの質問

1.駐在員事務所がシカゴ、バルセロナ、モスクワ、ウィーンにあるIBMのネットワークは次のとおりです。

A）グローバル

B）企業

C）異種

D）以前の定義はすべて有効です

2.組織のコンピュータネットワークを作成する目的は次のとおりです（すべての正解を示してください）。

A）物理的な場所に関係なく、ユーザーへのネットワークリソースの分離。

C）情報共有;

C）インタラクティブエンターテインメント。

D）他社との電子ビジネスコミュニケーションの可能性。

E）対話メッセージ（チャット）のシステムへの参加。
^ 第2章オープンシステム相互接続（OSI）参照モデル

1977年、情報通信技術業界の代表者で構成される国際標準化機構（ISO）は、多くのメーカーのソフトウェアとハードウェアの普遍的な相互運用性を確保するために、通信標準を開発する委員会を設立しました。彼の研究の結果は、オープンシステムEMBOSの相互作用の参照モデルでした。このモデルは、コンピューターネットワークの相互作用のレベルを定義し（図1）、各レベルで実行される機能を説明しますが、これらのタスクを実行するための標準については説明しません。

米。 2.1。 EMBOS（OSI）に準拠したネットワーク内の相互作用のレベル

コンピュータが異なれば、データ転送速度、データ形式、コネクタの種類、データの保存方法とアクセス方法（アクセス方法）、オペレーティングシステム、メモリの種類が異なるため、接続に関する明らかな問題は多くありません。これらの問題はすべて、EMWOSのレベルである機能グループに従って分類および分散されました。

レベルは垂直スタックとして編成されます（図2.2）。各レベルは、コンピューター間の通信を整理するために必要な同様の機能の特定のグループを実行します。より原始的な関数の実装では、彼は基礎となるレベルに依存し（そのサービスを使用）、この実装の詳細には関心がありません。さらに、各レイヤーは上位レイヤーにサービスを提供します。

エンドシステムAで実行されているユーザーアプリケーションプロセスが、ファイルサービスなどのアプリケーション層にリクエストを送信できるようにします。この要求に基づいて、アプリケーション層ソフトウェアは、通常はヘッダーとデータフィールドで構成される標準形式のメッセージを生成します。ヘッダーには、実行するアクションを通知するために、ネットワークを介して別のコンピューター（エンドシステム "B"）のアプリケーション層に送信する必要のあるサービス情報が含まれています。たとえば、ヘッダーには、ファイルの場所とファイルに対して実行される操作のタイプに関する情報が含まれている必要があります。データフィールドは空にすることも、リモートファイルに書き込む必要のあるデータなどのデータを含めることもできます。この情報を宛先に配信するには、多くのタスクを解決する必要があります。しかし、他のより低いレベルがそれらに責任があります。

図2.2。 EMWOSに準拠したネットワーク内のプロセスのアーキテクチャ

生成されたメッセージは、アプリケーション層によってスタックを下ってプレゼンテーション層に送信されます。代表レベルのソフトウェアモジュールは、アプリケーションレベルのヘッダーから受信した情報に基づいて、必要なアクションを実行し、そのサービス情報をメッセージ（受信者のコンピューターの代表レベルのモジュールの指示を含むプレゼンテーションレベルのヘッダー）に追加します。生成されたデータのブロックは、スタックを下ってセッション層（Session）に渡され、セッション層はそのヘッダーを追加します。メッセージが下位の物理層（物理）に到達すると、すべてのレベルのヘッダーで「大きくなりすぎ」ます。物理層は、通信回線を介した、つまり物理的な伝送媒体を介したメッセージの伝送を提供します。

メッセージが受信側のコンピューターに到着すると、メッセージは物理層によって受信され、スタックを層から層へと順番に上に移動します。各レイヤーは、独自のヘッダーを解析して処理し、その機能を実行してから、このヘッダーを削除し、残りのデータブロックを隣接する上位レイヤーに渡します。

システムのコンポーネントが相互作用するルール（仕様）は、 プロトコル。 EMBOSモデルでは、2つの主要なタイプのプロトコルが区別されます。の プロトコルから確立接続（コネクション型ネットワークサービス）データを交換する前に、送信者と受信者（リモートシステムの同じレイヤーのネットワークコンポーネント）は、最初に論理接続を確立し、場合によっては使用するプロトコルを選択する必要があります。対話が完了した後、接続を終了する必要があります。の プロトコル それなし 予備確立接続（コネクションレス型ネットワークサービス）送信者は単にデータを送信します。これらのプロトコルは、 データグラム.

ネットワーク内のノードの相互作用を整理するのに十分な階層的に編成されたプロトコルのセットは、 スタック コミュニケーション プロトコル.

特定のレベルのモジュールが処理するデータブロックを指定するために、EMWOSモデルは一般名を使用します プロトコル ブロック データ（プロトコルデータユニット、PDU）。同時に、特定のレベルのデータブロックには特別な名前が付けられています（図2.3）。

7	適用	メッセージ
6	代表	パッケージ
5	セッション	パッケージ
4	輸送	パッケージセグメント
3	通信網	パッケージデータグラム
2	ダクト	フレーム、フレーム（フレーム）
1	物理的	ビット（ビット）

図2.3。 EMBOSレベルとPDU

さまざまなレベルのEMOSに割り当てられている機能について簡単に考えてみましょう。

^ 物理層

情報転送の物理媒体へのビットストリームの送信を提供します。基本的に、ケーブルとコネクタの仕様を定義します。ネットワーク環境とインターフェースの機械的、電気的、機能的特性。

このレベルは以下を定義します：

物理的な伝送媒体-デバイスを接続するためのケーブルのタイプ。

機械的パラメータ-ピンの数（コネクタタイプ）;

電気的パラメータ（電圧、単一信号パルスの持続時間）;

機能パラメータ（ネットワークコネクタの各ピンの使用目的、最初の物理接続の確立方法、および接続の切断方法）。

物理層プロトコルの実装例は、RS-232、RS-449、RS-530、および多くのITU-T VおよびXシリーズ仕様（V.35、V.24、X.21など）です。

^ リンク層

このレベルでは、ビットはグループ（フレーム、フレーム）に編成されます。フレームは、あるコンピュータから別のコンピュータに送信するための論理的な意味を持つ情報のブロックです。各フレームには、送信される物理デバイス（送信元と宛先）のアドレスが提供されます。

ローカルネットワークのリンク層プロトコルは、このネットワークの任意のノード（ノード）間でフレームを確実に配信します。ローカルネットワークが共有伝送媒体を使用する場合、リンク層プロトコルは伝送媒体の可用性のチェックを実行します。つまり、データ伝送チャネルにアクセスする特定の方法を実装します。

通常のトポロジを持つことはめったにないワイドエリアネットワークでは、データリンク層により、個々の通信回線で接続されたネットワーク内の隣接ノード間でフレームが確実に交換されます。

リンク層は、必要な同期でフレームを送信するだけでなく、エラー制御、接続制御、およびデータフロー制御を実行します。各フレームの開始と終了は、特別なビットシーケンスで示されます（たとえば、フラグは01111110です）。各フレームには、受信側が発生する可能性のあるエラーを検出できるようにするチェックシーケンスが含まれています。データリンク層は、破損したフレームを検出するだけでなく、再送信によって修正することもできます。

リンク層ヘッダーには、相互作用するデバイスのアドレス、フレームタイプ、フレーム長、データフロー制御に関する情報、およびフレームに配置されたパケットを受信する上位層プロトコルに関する情報が含まれています。

^ネットワーク層

このレベルの主なタスクは、多くの島（セグメント）で構成される複雑なネットワークを介して情報を転送することです。セグメント内では、エンドノード間でメッセージを送信するためのまったく異なる原則（コンピューターを使用できます）。多くのセグメントで構成されるネットワークをインターネットと呼びます。

セグメント間のデータ（パケット）の転送は、ルーター（ルーター、ルーター）を使用して実行されます。ルーターは、2つのプロセスを実行するデバイスと考えることができます。それらの1つは、着信パケットを処理し、ルーティングテーブルに従ってそれらの発信回線を選択します。 2番目のプロセスは、ルーティングテーブルの入力と更新を担当し、ルート選択アルゴリズムによって決定されます。ルート選択アルゴリズムは、適応型と非適応型の2つの主要なクラスに分けることができます。 非適応型 アルゴリズム（静的ルーティング）ネットワークのトポロジと現在の状態を考慮せず、通信回線のトラフィックを測定しません。ルートのリストは事前にルータのメモリにロードされており、ネットワークの状態が変化しても変化しません。 アダプティブ アルゴリズム（動的ルーティング）ネットワークトポロジが変更されたとき、および回線の輻輳に応じて、ルートの選択に関する決定を変更します。

図2.4。複雑なネットワークのセグメント間での情報の転送

最新のネットワークで最も人気のあるのは、動的ルーティングの2つの方法です。距離ベクトルルーティング（中間ルーターを通過するホップ数を最小化するRIPプロトコル-ホップ数）とリンクステートルーティング（到達時間を最小化するOSPFプロトコル）です。目的のネットワークセグメント）。

ネットワーク層では、受信したフレームを渡す前に、受信したフレームを小さなフラグメント（データグラム）に分割する必要がある場合があります。

ネットワーク層プロトコルの例としては、TCP/IPスタックのIPインターネットワークプロトコルとNovellIPX/SPXスタックのIPXパケットインターネットワークプロトコルがあります。

^ トランスポート層

トランスポート層は、プロトコル階層の中核です。これは、送信者から受信者へのデータ転送を最適化し、データフローを制御し、ネットワークの物理的特性に関係なく、アプリケーションまたはスタックの上位層に必要な程度のデータ転送の信頼性を提供するように設計されています。使用されるネットワーク。トランスポート層から始めて、すべての上位プロトコルはソフトウェアに実装され、通常はネットワークオペレーティングシステムに含まれています。

サービスにはいくつかのクラスがあります。たとえば、メッセージまたはバイトを送信された順序で受信者に配信する、エンドノード（送信者と受信者）間のエラー防止チャネル。個々のメッセージを転送するなど、別の種類のサービスが提供される場合がありますが、メッセージが順番に配信される保証はありません。このレベルのプロトコルの例は、TCP、SPX、UDPプロトコルです。

^ セッション層（セッション層）

このレベルでは、さまざまなコンピューターのユーザーが相互に通信セッションを確立できます。これにより、セッションを開き、デバイスダイアログを管理し（たとえば、受信デバイスのディスク上のファイルにスペースを割り当てる）、対話を完了できます。これは、特別なソフトウェアライブラリ（たとえば、SunMicrosystemsからのRPCリモートプロシージャコール）を使用して行われます。実際には、セッション層を使用するアプリケーションはほとんどありません。

^ で
プレゼンテーション層

このレイヤーは、ASCIIやEBCDICなどの異なる文字コード形式のコンピューター間でデータ変換を実行します。つまり、データ表現の構文上の違いを克服します。このレベルでデータの暗号化と復号化および圧縮を実行できるため、すべてのアプリケーションサービスでデータ交換の機密性が即座に確保されます。

^ アプリケーション層（アプリケーション層）

アプリケーション層は、ネットワークユーザーがファイル、電子メール、ハイパーテキストWebページ、プリンターなどの共有リソースにアクセスするためのさまざまなプロトコルのセットです。

このレベルでは、相互作用はコンピューター間ではなくアプリケーション間で発生します。モデルは交換されるファイルに応じて決定され、メールの転送、仮想端末の編成、ネットワーク管理、ディレクトリに応じてルールが確立されます。

このレベルのプロトコルの例は、Telnet、X.400、FTP、HTTPです。

結論

EMOSモデルは、データ伝送ツールを作成および理解し、ネットワークデバイスとソフトウェアの機能を分類するためのツールです。 EMWOSに従って、これらの機能は7つのレベルに分けられます。それらは仕様-プロトコルを使用して実装されます。

モデルの開発者は、EMOSとそのフレームワーク内で開発されたプロトコルがコンピューター通信の手段を支配し、最終的には独自のプロトコルやTCP/IPなどの競合モデルに取って代わると信じていました。しかし、モデルのフレームワーク内で有用なプロトコルが作成されたにもかかわらず、これは起こりませんでした。現在、ほとんどのネットワーク機器ベンダーは、OSIの観点から製品を定義しています。

^ 追加情報

国際標準化機構、情報処理システム-オープンシステム相互接続-基本参照モデル、ISO7498-1984

テストの質問

1.OSIモデルは次のとおりです。

A）国際規格。

B）汎欧州標準。

C）国家標準。

D）会社の基準。

2. OSIモデルを定義するもの（誤ったステートメントを排除する）：

A）2つのネットワークオブジェクトの相互作用のルール、それらが交換するメッセージのシーケンスとフォーマット。

C）レベルの数。

C）レベルの名前。

D）各レベルに関連する機能。

3.異なるレベル数（たとえば、12または4）を持つオープンシステム相互作用モデルの別のバージョンを想像することは可能ですか。

A）いいえ、ネットワークの性質上、正確に7つのレベルを定義する必要があります。

B）12層OSIモデルの新しいバージョンがすでにあります。

C）4層OSIモデルの新しいバージョンがすでにあります。

D）はい、7つのレベルは可能な解決策の1つにすぎません。

4. EMWOSのプロトコルデータブロックにヘッダー（ヘッダー）が必要なのはなぜですか？

A）送信側コンピューターと受信側コンピューター間の同期を確保するため。

C）プロトコル制御情報に対応するため。

C）データブロックの開始フラグを配置します。

D）特にネットワークデバイスまたはプロセスのアドレスを見つけるため。

議論中の問題の本質を完全に理解するには、最初に用語を定義する必要があります。まず、ローカルネットワークによって、ISDN、T1、E1チャネルなどの通信手段を使用せずに、1つの全体に結合され、限られたエリアをカバーする一連の機器を理解します。ローカルネットワークと企業ネットワークを混同しないでください。企業ネットワークは、一方では異なる場所に（さらには異なる大陸に）配置され、通信チャネルを使用して統合された複数のローカルネットワークである可能性があり、他方では1つのローカルネットワークである可能性があるためです。ネットワークは一度に複数の会社で機能します（おそらく関連している、これの例があります）。高速とは、現在の標準的な100 Mbpsよりも大幅に（2倍以上）速い速度でデータ交換を提供するテクノロジーを意味します。

ただし、高速データ転送テクノロジは、ワークステーションとサーバーの通常の接続だけでなく、ローカルネットワークでも使用されます。周辺機器もネットワークに近い技術を使用して接続されていますが、機能はアプリケーションの範囲によって決定されます。

データ交換の速度を上げることを目的としたすべてのソリューションは、大きく2つの領域に分けることができます。進化的、保守的、および革新的、革新的です。

いずれの方向にも存在権がないとは言えません。 1つ目は、以前に投資した投資を維持しながら、いくつかの問題の解決に貢献します。つまり、湿布のようなものです。患者がまだ生きている場合は、薬が役立ちます。 2つ目は、パラメータを根本的に改善しますが、多額の投資が必要です。良いニュースは、両方の方向が除外するのではなく、互いに補完し合うことであり、多くの場合、一緒に使用できます。したがって、両方のアプローチを順番に検討します。

Advanced Load Balancing（ALB）、またはリンクアグリゲーション（ポートアグリゲーションはそれほど頻繁ではありません。すべての用語が見つかり、2番目が最も正確です）は、為替レートの比較的穏やかな増加で投資を節約する良い例です。サーバーがスイッチを介してネットワークに接続されている場合、N-1ネットワークカードの価格でパフォーマンスをN倍向上させることができます。ただし、いくつかの「しかし」があります。すべてのネットワーク機器メーカーが負荷分散モードをサポートしているわけではないため、カードは安価ではありません。それらの中で最も有名なのは、3Com、Adaptec、Bay Networks、Intelです。スイッチはALBもサポートする必要があります。

この方法の本質は、ネットワークトラフィックがカード間で分散され、同時に「並行して」機能するという事実にあります。複数のカードをインストールするだけの違いは、ALBを実行しているすべてのカードが同じIPアドレスを共有することです（もちろん、物理アドレスは変更されません）。つまり、IPプロトコルの観点からは、1枚のネットワークカードがサーバーにインストールされますが、帯域幅が増加します。複数の非同期カードと比較した場合の主な利点は、パフォーマンスではなく、管理領域にあることに注意してください（サーバーには常に1つのアドレスがあります）。さらに、ALBは冗長性をサポートします。つまり、ネットワークセグメントがサーバーに接続されている「1枚のカード-1つのハブ」（またはスイッチ）方式とは異なり、カードの1つに障害が発生した場合、負荷は他のカードに再分散されます。障害のあるネットワークカードは、単に彼との接続を失います。つまり、速度の向上に加えて、信頼性の向上もあります。これは非常に重要です。現在、このテクノロジーをサポートするサーバー用のネットワークボードは、3Com、Adaptec、Compaq、Intel、Matrox、SMCなどのいくつかの企業によってすでに製造されています。

当初、ギガビットイーサネット技術は、伝送媒体として光ファイバーケーブルを使用することに基づいて開発されました。この規格の作業は1995年に始まりました。ただし、帯域幅の確かな利点に加えて、ツイストペアと比較して、光ケーブルには重大な欠点があります（ただし、技術的ではなく、経済的な計画です）。エンドコネクタの取り付けには、特別な機器と訓練を受けた要員が必要です。ツイストペアケーブルと比較して、設置自体には多くの時間がかかります。ケーブルとコネクタは高価です。しかし、設置のコストは、数千キロメートル、場合によっては数百万キロメートルのツイストペアケーブルがすでに建物の壁や天井に壁で覆われているという事実と比較して何もありません。新しいテクノロジーに切り替えるには、それらを使用する必要があります。 be：a）削除されました。 b）光ファイバーと交換します。そのため、1997年に、カテゴリ5ケーブルで動作するギガビットイーサネット標準とプロトタイプを開発するためのワーキンググループが結成されました。開発者は、高度なコーディングとエラー修正方法を使用して、1000 Mbps（より正確には125 Mbps）を8本の銅線に駆動することに成功しました。実際には、カテゴリ5（Cat 5）のケーブルで構成されているワイヤ。つまり、現在、規格が最終的に承認された後、壁に囲まれた銅ケーブルの全体が、コンピュータゲームの観点からは別の生活を送っています。 1000Base-Tは、カテゴリ5の要件を満たすすべてのケーブルで動作すると主張されています。唯一の問題は、ロシアの既存のケーブルをどれだけ敷設して適切にテストするかです...100Base-Tが動作する場合ケーブルの場合はカテゴリ5です。ただし、100Base-T4を使用する場合に非常に効率的なカテゴリ3ケーブルは、1000Base-Tには適していません。チャイニーズトングでプレスされたチャイニーズコネクタの接触抵抗の増加、またはソケットへの適合性の悪さ-つまり、100Base-Tが耐えることができる小さなことは、ギガビットイーサネットでは受け入れられません。これは、伝送チャネルの品質とノイズ耐性に常に高い要求を課すアナログ技術の要素を含むコーディング方式の使用によって説明されます。

Gigabit Ethernet Alliance（GEA、http：//www.gigabit-ethernet.org/）によると、100Base-TX（つまり、FXやT4ではなくTX）を実行するチャネルは1000Base-Tに適しています。ただし、ANSI / TIA / EIA TSB 67で指定されている手順とテストパラメータに加えて、反射減衰量と等レベル遠端漏話（ELFEXT）をテストすることもお勧めします。最初のパラメータは、ケーブルと負荷の波動インピーダンスの不正確な一致によって反射される信号エネルギーの部分を特徴づけます（興味深いことに、負荷が交換されたときに変化する可能性があります。つまり、ネットワークカードまたはハブです。 /スイッチ？）。 2つ目は、隣接するペアからのピックアップの特徴です。

これらの設定はどちらも10Base-Tの動作には影響せず、100Base-TXの動作にも影響を与える可能性があり、1000Base-Tでは重要です。したがって、それらの測定に関する推奨事項は、ANSI / TIA / EIA TSB-95推奨事項で公開されます。これにより、カテゴリ5に関連するケーブルシステムの要件が厳しくなります。つまり、基本的な常識では、最初にチャネルをテストする必要があります。 1000Base-Tを使用する予定です。

1000Base-T対応ケーブルシステムの追加の（カテゴリ5に関連する）要件は、ANSI / TIA /EIA-TSB95ドラフト規格に規定されています。このようなテスターは、標準（Cat5、TSB-95、Cat5e）または特定のアプリケーション（1000Base-T）に応じて、ケーブルラインに必要なすべてのパラメーターを自動的に測定します。テストの場合、標準またはアプリケーションを指定するだけで十分です。結果は、合格/不合格（PASSまたはFAIL）の形式で発行されます。

GEAは、ポータブルケーブルテスターの5つのメーカーをリストしていますが、リストは完全ではない可能性があります。Datacom/ Textron、Hewlett-Packard / Scope、Fluke、Microtest、Wavetekです。各デバイスは、テストの完全なセットと個々のテストの両方を実行できます。それらのいくつかには、否定的な答えを受け取ったときに原因を見つけるのに役立つ追加の機能があります。

Datacom / Textron（www.datacomtech.com）- LANcatシステム6（オプションのC5eパフォーマンスモジュール付き）
フルーク（www.fluke.com/nettools/）- DSP4000
ヒューレットパッカード/スコープ（www.scope.com）- ワイヤースコープ155
マイクロテスト（www.microtest.com）- OmniScanner
Wavetek（www.wavetek.com）- LT8155

すでに取り付けられているケーブルが使用できなくなる可能性を尋ねると、1000Base-Tワーキンググループは10％未満と答えます。これは、この数値が専門家の見積もりであり、統計的に検証された結果ではないことを示しています。

それでもテストで1000Base-Tにケーブルが不適切であることがわかった場合でも、いくつかの方法を使用して状況（または、すでに敷設されているケーブル）を保存することができます。まず、機器をコンセントに接続しているケーブル（パッチコード）を交換してみてください。当然、新しいケーブルは品質が保証されている必要があります。つまり、拡張カテゴリ5仕様（拡張カテゴリ5、Cat5e）に準拠したすべての要件を満たしている必要があります。

次に、ソケット（壁とクロスパネルの両方）とラグの両方を、Cat5eの要件を満たす新しいソケットと交換してみてください。最後のステップとして、回路内のコネクタの数を制限まで減らし、すべてのソケットを完全に除外することができます。これは、チャネルにケーブルが供給されている場合に可能です。

テストの必要性は、人生の事例によって説明することができます。同軸ケーブルを介してネットワークに接続されたAppleMacは、常に動作していました。ケーブルセグメントの1つ（ちなみに、不運な「アップル」に隣接していなかった）を交換した後、ネットワークに関連する気まぐれは止まりました。また、差し押さえられたセグメントは、PCのみが接続されているネットワークの別のセグメントで長期間正常に機能していました。

新しい接続の敷設に関しては、Cat5eの要件に従う必要があります。つまり、すべてのコンポーネントに適切なマークまたは認定を施し、取り外し可能な接続の数を最小限に抑える必要があります。供給に慣れている徹底した人は、カテゴリ6のケーブルとコネクタを使用できます（まだ正式に承認されていません）。セグメントの最大長は同じ-100mです。唯一の違いは、セグメント内にリピーター（ハブまたはスイッチ）が1つしかないことです。

1000Base-Tは代替手段ではなく、ファイバー上のギガビットへの追加であることに注意してください。つまり、ほとんどすべてのネットワークテクノロジーには、伝送媒体としての光ファイバーケーブルと銅線の両方に基づくソリューションがあることを忘れてはなりません。主に光ファイバに関連するFDDIの場合でも、同じ伝送チャネルパラメータ（範囲を除く）を提供する銅線FDDI規格（CDDI、銅線FDDI）がありますが、ツイストペア銅線ケーブルを使用します。同じ伝送速度の光ファイバーケーブルは、ケーブルのタイプ（シングルモードまたはマルチモード）に応じて、数十倍または数百倍の大幅に広い範囲を提供しますが、それに応じて、より高い価格で提供されます。これにより、彼らは一緒に存在する機会が得られますが、異なる市場セグメントでは、有線技術は、たとえば、ポイントに折りたたまれた高速道路に近いトポロジで情報高速道路を編成するために、短距離で適用できます。一般に「キャンパス」と呼ばれるネットワークを編成する場合（「キャンパス」という言葉から、つまり、大学に関連する一連の建物と構造。現在、より広い解釈があります。互いに約10kmの距離）、10 km以上の距離を簡単にカバーする光ファイバー技術は、単に不可欠です。

近い将来、エンドユーザーが1000Mbpsをサポートする機器を使用して接続する必要はありません。適切に編成されたローカルネットワークでは、100 Mbps（または12.5 Mbps、回転速度10,000 rpmのSCSIディスクの交換速度よりも速い）の速度で十分です。したがって、近い将来、ギガビットイーサネットテクノロジは、企業の情報インフラストラクチャの基盤となる高速バックボーンをサポートするように運命づけられています。これは、設置コストのわずかな削減が、1000Base-T標準に基づく技術の普及の決定的な要因にならないことを意味します。

したがって、1000Base-Tは最終的に標準として合法化されます。私たちは彼女と何をしますか？上で説明したように、主に短距離でネットワークインフラストラクチャの中央部分のスループットを向上させるために、意図した目的で使用してみましょう。フレームフォーマットが同じままであるという事実を考慮に入れて（小さな変更はフォーマット自体と最小フレーム長に影響を与えませんでしたが、伝送速度が速いため、メディアアクセスアルゴリズムで使用される時間間隔の長さのみに影響しました）、ギガビットイーサネットは同じイーサネットテクノロジーのままで、わずか10倍高速でした。したがって、既存のネットワークへの接続は、既存の10/100Mbitデバイスを同時に使用するのと同じくらい簡単です。

利用可能な機器（これまでのところ西側市場）に関しては、Alteon WebSystems（http://www.alteonwebsystems.com/）がACEnic 10/100/1000Base-Tネットワークカードをリリースしました。これは有名なものの修正版です。 ACEnic1000-SX。このカードはシングルチャネルで、価格は約500ドルで、ワークステーションに使用されるデバイスとして位置付けられています。革新的な製品で知られるSysKonnect（http://www.syskonnect.com/）は、2ポートのSK-NET GE-Tサーバーカード（約$ 1,500）とシングルポートバージョン（約$ 700）をリリースしました。 Hewlett-Packardは、HP ProCurve Switch 8000M、4000M、1600M、および2424Mモジュラーハブ用のProCurve 100 / 1000Base-Tスイッチモジュールを約300ドルでリリースしました。ExtremeNetworks（http://www.extremenetworks.com/）も同様のモジュールをリリースしました。あなたのスイッチのために。ネットワーク製品の残りの主要メーカーは、1000Base-Tプロトコルで動作するデバイスのリリースの準備を大声で発表しています。これは、ギガビットイーサネットがようやく成熟したテクノロジーになり、他のすべてのテクノロジーと同様に、光ファイバーと銅線の2つの位位を持つことを意味します。

ComputerPress 2 "2000

GOUVPO「極東州

鉄道交通大学」

研究所 IIFO

部門：「ATiS」

規律の要約

高速データ伝送システムのネットワーク技術

トピック：「コンピュータネットワークW LAN»

完成者：Ezhikov D.A.

KT13-IKT（BT）OS-240

確認者：Karitan K.A.

ハバロフスク2015

序章……………………………………………………………………….3

ワイヤレステクノロジー…………………………………………………..4

安全…………………………………………………………………..6

結論……………………………………………………………………10

……………………………………....11

序章

たまたま、私たちの国では、ツイストペアケーブルをアパートに引き込むイーサネットネットワークが非常に普及しました。自宅にコンピュータが1台しかない場合、通常、ケーブル接続の問題は発生しません。しかし、ワイヤレス接続の可能性があるコンピューター、ラップトップ、およびPDAからインターネットをサーフィンしたい場合は、これらすべてを適切に実装する方法を考えます。多機能ルーターは、すべての家庭で1つのインターネットチャネルを共有するのに役立ちます。

自宅で個人用Wi-Fiネットワークを作成する必要性は、おそらくラップトップまたはPDAの所有者なら誰でも経験します。もちろん、アクセスポイントを購入して、それを介してワイヤレスアクセスを整理することもできます。ただし、ルーターはアクセスポイントと同じようにこの機能に対応するため、「オールインワン」デバイスを使用する方がはるかに便利です。注意すべき主なことは、サポートされているWi-Fi標準です。過去数年間、メーカーの間で、まだ存在しない規格をサポートするデバイスを製造する傾向がありました。もちろん、これにはいくつかの利点があります。あるメーカーの機器を使用すると、パフォーマンスとWi-Fi範囲が向上します。ただし、それぞれが最適な方法でイノベーションを実装しているため（結局のところ、標準はまだ採用されていません）、異なるメーカーの機器の互換性は観察されていません。

通常、ワイヤレスネットワークテクノロジーは、無線システムの範囲によって区別される3つのタイプにグループ化されますが、それらはすべてビジネスで正常に使用されています。

WLAN（無線ローカルエリアネットワーク）-最大100 mの範囲。彼らの助けを借りて、建物や大学のキャンパスなどのグループリソースへの無線アクセスが実装されます。通常、このようなネットワークは有線の企業LANを継続するために使用されます。中小企業では、WLANは有線接続を完全に置き換えることができます。 WLANの主な標準は802.11です。

ワイヤレステクノロジー

ワイヤレステクノロジー（情報テクノロジーのサブクラス）は、ワイヤーで接続することなく、2つ以上のポイント間の距離で情報を転送するために使用されます。情報を送信するには、赤外線、電波、光またはレーザー放射を使用できます。現在、多くのワイヤレステクノロジーがあり、Wi-Fi、WiMAX、Bluetoothなどのマーケティング名でユーザーに最も一般的に知られています。各テクノロジーには、その範囲を決定する特定の特性があります。

無線技術の分類にはさまざまなアプローチがあります。

範囲別：

ワイヤレスパーソナルエリアネットワーク（WPAN-ワイヤレスパーソナルエリアネットワーク）。テクノロジーの例はBluetoothです。

ワイヤレスローカルエリアネットワーク（WLAN-ワイヤレスローカルエリアネットワーク）。テクノロジーの例-Wi-Fi。

市全体のワイヤレスネットワーク（WMAN-ワイヤレスメトロポリタンエリアネットワーク）。テクノロジーの例-WiMAX。

ワイヤレスワイドエリアネットワーク（WWAN-ワイヤレスワイドエリアネットワーク）。テクノロジーの例-CSD、GPRS、EDGE、EV-DO、HSPA .......トポロジ別：

- "ポイントからポイントへ"。

-「ポイントツーマルチポイント」.......スコープ別：

企業（部門）ワイヤレスネットワーク-企業が独自のニーズに合わせて作成します。

オペレーターワイヤレスネットワーク-有料サービスの提供のために通信事業者によって作成されました。

。ワイヤレスコンピュータネットワークは、ケーブル配線を使用せずに、従来の有線ネットワーク（イーサネットなど）の標準に完全に準拠するコンピュータネットワークを作成できるようにするテクノロジです。マイクロ波電波は、そのようなネットワークで情報のキャリアとして機能します。

申し込み

ワイヤレスコンピュータネットワークのアプリケーションには、主に2つの領域があります。

クローズドボリューム（オフィス、ショールームなど）で作業します。

リモートローカルネットワーク（またはローカルネットワークのリモートセグメント）を接続します。

限られたスペースでワイヤレスネットワークを編成するために、全方向性アンテナを備えた送信機が使用されます。 IEEE 802.11標準では、アドホックモードとクライアントサーバーの2つのネットワーク動作モードが定義されています。アドホックモード（別名「ポイントツーポイント」）は、特別なアクセスポイントを使用せずに、ステーション（クライアント）間の通信が直接確立される単純なネットワークです。クライアントサーバーモードでは、ワイヤレスネットワークは、有線ネットワークに接続された少なくとも1つのアクセスポイントと一連のワイヤレスクライアントステーションで構成されます。ほとんどのネットワークでは、有線LANに接続されたファイルサーバー、プリンター、およびその他のデバイスにアクセスする必要があるため、クライアントサーバーモードが最も一般的に使用されます。追加のアンテナを接続しなくても、IEEE 802.11b機器の安定した通信は、平均して次の距離で達成されます。オープンスペース-500 m、非金属材料のパーティションで区切られた部屋-100 m、マルチルームオフィス-30m。金属補強材の含有量が高い壁（補強されたコンクリートの建物では、これらは耐荷重壁です）を通過すると、2.4 GHzの電波がまったく通過しない場合があるため、独自のアクセスを設定する必要があることに注意してください。そのような壁で区切られた部屋のポイント。

リモートローカルネットワーク（またはローカルネットワークのリモートセグメント）を接続するには、指向性アンテナを備えた機器を使用します。これにより、通信範囲を最大20 kmまで拡大できます（特殊な増幅器を使用し、アンテナの高さを高くすることで、 50 kmまで）。さらに、Wi-Fiデバイスはそのような機器としても機能するため、特別なアンテナを追加するだけで済みます（もちろん、これが設計で許可されている場合）。トポロジーに従ってローカルネットワークを接続するための複合体は、「ポイントツーポイント」と「スター」に分けられます。ポイントツーポイントトポロジ（IEEE 802.11のアドホックモード）では、2つのリモートネットワークセグメント間に無線ブリッジが編成されます。スタートポロジでは、ステーションの1つが中央にあり、他のリモートステーションと相互作用します。この場合、中央局には全方向性アンテナがあり、他の遠隔局には単方向アンテナがあります。中央局で全方向性アンテナを使用すると、通信範囲が約7kmに制限されます。したがって、互いに7 km以上離れているローカルネットワークのセグメントを接続する場合は、ポイントツーポイントで接続する必要があります。この場合、リングまたは他のより複雑なトポロジを備えたワイヤレスネットワークが編成されます。

IEEE 802.11規格に準拠して動作するアクセスポイントまたはクライアントステーションの送信機から放出される電力は0.1Wを超えませんが、ワイヤレスアクセスポイントの多くのメーカーはソフトウェアによってのみ電力を制限しており、電力を上げるだけで十分です。 0.2〜0.5Wまで。比較のために、携帯電話から放出される電力は1桁大きくなります（通話時に最大2 W）。携帯電話とは異なり、ネットワーク要素は頭から遠く離れているため、一般に、ワイヤレスコンピュータネットワークは携帯電話よりも健康の面で安全であると考えることができます。ワイヤレスネットワークを使用して長距離LANセグメントを接続する場合、アンテナは通常、屋外および高地に配置されます。

安全

IEEE 802.11準拠のワイヤレス製品は、物理、サービスセット識別子（SSID）、メディアアクセス制御ID（MAC ID）、および暗号化の4つのレベルのセキュリティを提供します。 2.4 GHz周波数帯域でのデータ伝送用のDSSSテクノロジーは、過去50年間、軍事通信で広く使用されており、無線伝送のセキュリティを向上させています。 DSSSスキーム内では、送信を必要とするデータのストリームは、相補コードキーイング（CCK）キースキームを使用して、ISM帯域内の20MHzチャネルを介して「展開」されます。受信したデータをデコードするには、受信機は正しい周波数チャネルを設定し、同じCCKスキームを使用する必要があります。したがって、DSSSベースのテクノロジーは、送信されたデータへの不要なアクセスに対する最初の防衛線を提供します。さらに、DSSSは「サイレント」インターフェイスであるため、ほとんどすべてのリスニングデバイスが「ホワイトノイズ」としてフィルターで除去します。 SSIDを使用すると、同じ場所またはエリアで動作している可能性のある個別のワイヤレスネットワークを区別できます。これは、IEEE802.11データおよび制御パケットのヘッダーに含まれる一意のネットワーク名です。ワイヤレスクライアントとアクセスポイントは、これを使用して、SSIDに関連するリクエストのみをフィルタリングして受け入れます。したがって、ユーザーは正しいSSIDが提供されない限り、アクセスポイントにアクセスできません。

......無線LAN（英語無線ローカルエリアネットワーク; WLAN）-無線ローカルエリアネットワーク。ネットワークを構築するこの方法では、データ送信は無線を介して実行されます。デバイスのネットワークは、ケーブル接続を使用せずに行われます。今日の最も一般的な構築方法は、Wi-FiとWiMAXです。

WiFiとWiMAX

WiMAXとWi-Fiの比較は珍しいことではありません。用語は子音であり、これらのテクノロジの基礎となる標準の名前は類似しています（標準はIEEEによって開発されており、どちらも「802」で始まります）。両方のテクノロジワイヤレス接続を使用し、インターネット（データ交換チャネル）への接続に使用されます。しかし、それにもかかわらず、これらのテクノロジーはまったく異なる問題を解決することを目的としています。

WiMAXは、数キロメートルのスペースをカバーする長距離システムであり、通常、ライセンスされたスペクトルを使用して（ただし、ライセンスされていない周波数も使用できます）、ISPによるポイントツーポイントインターネット接続をエンドユーザーに提供します。 802.16ファミリのさまざまな規格は、モバイル（携帯電話からのデータ送信に類似）から固定（ユーザーのワイヤレス機器が場所に関連付けられている有線アクセスの代替）まで、さまざまなタイプのアクセスを提供します。

Wi-Fiは、通常は数十メートルをカバーする短距離システムであり、ライセンスのない周波数帯域を使用してネットワークアクセスを提供します。通常、Wi-Fiは、インターネットに接続されている場合と接続されていない場合がある自分のローカルネットワークにアクセスするためにユーザーによって使用されます。 WiMAXがモバイル通信に匹敵する場合、Wi-Fiは固定電話のコードレス電話のようなものです。

WiMAXとWi-Fiには、まったく異なるサービス品質（QoS）メカニズムがあります。 WiMAXは、基地局とユーザーのデバイス間の接続の確立に基づくメカニズムを使用します。各接続は、各接続のQoSパラメータを保証できる特別なスケジューリングアルゴリズムに基づいています。次に、Wi-Fiは、イーサネットで使用されるものと同様のQoSメカニズムを使用します。このメカニズムでは、パケットは異なる優先度を受け取ります。このアプローチは、すべての接続で同じQoSを保証するものではありません。

Wi-Fiは低コストでインストールが簡単なため、さまざまな組織による高速インターネットアクセスを顧客に提供するためによく使用されます。たとえば、一部のカフェ、ホテル、駅、空港では、無料のWi-Fiホットスポットを見つけることができます。

...... IEEE 802.11標準は、ISO / OSIモデルの2つの下位層、つまり物理層とリンク層で動作します。言い換えると、Wi-Fi機器の使用は、イーサネットを使用するのと同じくらい簡単です。TCP/ IPプロトコルは、通信チャネルを介した情報の転送を記述するプロトコルの上にオーバーレイされます。 IEEE 802.11b拡張はリンク層に影響を与えず、物理層でIEEE802.11を変更するだけです。

無線LANには、クライアント（通常は無線ネットワークカードを備えたコンピューターですが、それ以外の場合もあります）と、無線ネットワークと有線ネットワークの間のブリッジとして機能するアクセスポイントの2種類のハードウェアがあります。アクセスポイントには、トランシーバー、有線ネットワークインターフェイス、および組み込みのマイクロコンピューターとデータ処理ソフトウェアが含まれています。

5〜8（最大50）km

アドホック接続（ポイントツーポイント）。

すべてのコンピュータにはワイヤレスカード（クライアント）が装備されており、802.11b規格に従って動作し、通常の動作には十分な11Mbpsの為替レートを提供する無線チャネルを介して相互に直接接続されています。

インフラストラクチャ接続。

すべてのコンピュータにはワイヤレスカードが装備されており、アクセスポイントに接続します。これは、有線ネットワークに接続する機能を備えています。このモデルは、3台以上のコンピューターを接続する必要がある場合に使用されます。アクセスポイントを備えたサーバーは、ルーターとして機能し、インターネットチャネルを独立して配布できます。

ルーターとモデムを使用したアクセスポイント。

アクセスポイントはルーターに含まれ、ルーターはモデムに含まれます（これらのデバイスは2つまたは1つに組み合わせることができます）。これで、Wi-Fiアダプターを備えたWi-Fi範囲内のすべてのコンピューターがインターネットにアクセスできるようになります。

ブリッジ接続。

コンピューターは有線ネットワークに接続されています。アクセスポイントは、無線チャネルを介して相互に接続するネットワークの各グループに接続されます。このモードは、2つ以上の有線ネットワークを組み合わせるように設計されています。ワイヤレスクライアントは、ブリッジモードでアクセスポイントに接続できません。

リピータ。

アクセスポイントは、インフラストラクチャモードで動作している別のアクセスポイントの範囲を拡張するだけです。

結論

オフィスでは無線ローカルエリアネットワーク（WLAN-無線LAN）を使用して、空港、ビジネスセンター、ホテルなどの混雑した場所にいるモバイル従業員（ラップトップ、ポータブル端末）を接続できます。

モバイルインターネットとモバイルローカルエリアネットワークは、企業およびホームユーザー向けのポケットPCおよびラップトップの新しいアプリケーション領域を開きます。同時に、Wi-Fiワイヤレス機器の価格は絶えず下落しており、その範囲は拡大しています。 Wi-Fiは、倉庫や店舗など、敷地内を移動する必要がある人にも適しています。この場合、商品の会計（出荷、受領など）にはウェアラブル端末が使用され、Wi-Fiプロトコルを介して企業ネットワークに常時接続され、すべての変更が即座に中央データベースに反映されます。 WLANは、配線を敷設してから解体するのに時間がかかり、収益性が低い場合に、一時的なネットワークの編成にも適用できます。

もう1つの使用例は、配線が不可能または禁止されている歴史的建造物です。部屋の外観を、それらを敷設するためのワイヤーやダクトで台無しにしたくない場合があります。さらに、Wi-Fiプロトコルは、鉄線にさらに不便な家庭での使用にも適しています。

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