Создание и обслуживание локальных сетей

SLIP (Serial Line Internet Protocol) создан специально для организации постоянного подключения к Интернету с использованием имеющейся телефонной линии и обычного модема. Из-за высокой стоимости этот тип подключения могут позволить себе не многие пользователи. Как правило, такое подключение применяется в организациях, имеющих серверы, на которых находятся их веб-страницы и другие ресурсы (базы данных, файлы).

Данный протокол работает вместе с протоколом TCP/IP, находясь на более низком уровне. Перед тем как информация с модема поступит на обработку TCP/IP-протоколу, ее предварительно обрабатывает SLIP-протокол. Выполнив все необходимые действия, он создает другой пакет и передает его TCP/IP.

В другую сторону формирование пакетов происходит в обратном порядке. Получив пакет данных от TCP/IP, SLIP создает другой пакет, предварительно выбрав всю ценную информацию.

РРР (Point-to-Point Protocol) выполняет ту же работу, что и описанный выше SLIP. Однако он более приспособлен к ней, так как обладает дополнительными функциями. Кроме того, в отличие от SLIP, РРР может взаимодействовать не только с TCP/IP, но и с IPX/SPX, NetBIOS, DHCP, которые получили распространение в локальных сетях.

Протокол РРР более распространен также благодаря использованию на веб-серверах с установленной операционной системой Windows NT (SLIP применяют для соединения с серверами, работающими в операционной системе UNIX).

Х.25 был создан в 1976 году и усовершенствован в 1984-м, работает на физическом, канальном и сетевом уровнях модели взаимодействия ISO/OSI. Его разработкой занимался консорциум, состоящий из представителей многих телефонных компаний, и создавали его специально для использования на существующих телефонных линиях.

Учитывая год создания протокола, а соответственно и качество тогдашних телефонных линий, можно с уверенностью сказать, что протокол Х.25 – один из самых надежных. Когда создавался Х.25, цифровая телефонная линия была редкостью – использовалась в основном аналоговая. По этой причине в нем присутствует система обнаружения и коррекции ошибок, что существенно повышает надежность связи. В то же время она замедляет скорость передачи данных (максимальная – 64 Кбит/с). Однако этот факт не мешает использовать его там, где прежде всего требуется высокая надежность, например в банковской системе.

Frame Relay – еще один протокол, предназначенный для передачи данных по телефонной линии, который, кроме высокой надежности Х.25, обладает дополнительными полезными нововведениями. Поскольку передаваемые данные могут иметь формат видео, аудио или содержать электронную информацию, есть возможность выбирать приоритет пересылаемого содержимого.

Еще одна особенность протокола Frame Relay – его скорость, которая достигает 45 Мбит/с.

AppleTalk является собственностью компании Apple Computer, был разработан для установки связи между компьютерами Macintosh.

Так же как и TCP/IP, протокол AppleTalk представляет собой набор протоколов, каждый из которых отвечает за работу определенного уровня модели ISO/OSI.

В отличие от протоколов TCP/IP и IPX/SPX, стек протокола AppleTalk использует собственную реализацию физического и канального уровней, а не протоколы модели ISO/OSI (рис. 3.4).

Рис. 3.4. Распределение протоколов стека AppleTalk по уровням модели ISO/OSI

Рассмотрим протоколы стека AppleTalk.

DDP (Datagram Delivery Protocol) – отвечает за работу сетевого уровня. Его основное предназначение – организация и обслуживание процесса передачи данных без предварительной установки связи между компьютерами.

RTMP (Routing Table Maintenance Protocol) – работает с маршрутными таблицами AppleTalk. Любая такая таблица содержит информацию о каждом сегменте, куда возможна доставка сообщений. Таблица состоит из номеров маршрутизаторов (порта), которые могут доставить сообщение к выбранному компьютеру, количества пунктов «пересадки»,[4 - Количество других маршрутизаторов, которые будут задействованы для доставки сообщения выбранному компьютеру.] параметров выбранных сегментов сети – скорости, загруженности и т. п.

NBP (Name Binding Protocol) – отвечает за адресацию, которая сводится к привязке логического имени компьютера к физическому адресу в сети. Кроме процесса привязки имени, он отвечает за регистрацию, подтверждение, стирание и поиск этого имени.

ZIP (Zone Information Protocol) – протокол, работающий в паре с NBP, помогая ему производить поиск имени в рабочих группах, или зонах. Для этого он использует информацию ближайшего маршрутизатора, который создает запрос по всей сети, где могут находиться компьютеры, входящие в заданную рабочую группу.

ATP (AppleTalk Transaction Protocol) – один из протоколов транспортного уровня, который отвечает за транзакции. Транзакция – это набор из запроса, ответа на этот запрос и идентификационного номера, который присваивается данному набору. Примером транзакции может быть сообщение о доставке данных от одного компьютера другому. Кроме того, АТР умеет делать разбивку больших пакетов на более мелкие с последующей их сборкой после подтверждения о приеме или доставке.

ADSP (AppleTalk Data Stream Protocol) – протокол, аналогичный ATP, отвечающий за доставку пакетов. Однако в данном случае осуществляется не одна транзакция, а гарантированная доставка, которая может повлечь за собой несколько транзакций. Кроме того, протокол гарантирует, что данные при доставке не будут утеряны или продублированы.

Глава 4

Сетевое оборудование

• Сетевой адаптер

• Концентратор

• Мост

• Коммутатор

• Маршрутизатор

• Модем

• Точка доступа

• Антенна

• Сетевой кабель

• Коннекторы, розетки, инструменты…

Компьютерная сеть не может существовать без сетевых устройств. Каждое из них имеет свое предназначение, что позволяет четко разделить функции поддержки работы сети. Обычный пользователь может даже не знать, какие именно устройства применяются. Единственное, с чем он сталкивается, – это сетевая карта, установленная (или встроенная) в материнскую плату его компьютера. Тем более не обязательно знать, как все это функционирует. Однако если вы любознательный человек, то знание основ работы сетевых устройств вам не помешает и даже пригодится. Кроме того, подобные знания будут совсем не лишними для человека, который будет выступать в роли администратора сети.

4.1. Сетевой адаптер

Чтобы пользователь мог подключиться к локальной сети, в его компьютере должно быть установлено специальное устройство – сетевой контроллер (адаптер, карта).

Сетевой адаптер выполняет множество заданий, самые главные из которых – кодирование информации и получение доступа к информационной среде с использованием уникального идентификатора (МАС-адреса).

Сетевые карты бывают в виде плат расширения, которые устанавливаются в соответствующий слот (рис. 4.1), или могут быть встроенными в материнские платы (рис. 4.2).

Рис. 4.1. Сетевая карта в виде платы расширения, устанавливаемой в PCI-слот

Рис. 4.2. Пример встроенной сетевой карты (два коннектора сверху в правой части)

Сетевые платы различаются по трем основным параметрам.

• Скорость передачи данных. Поскольку существуют сети с различными скоростями приема и передачи информации, естественно, существуют аналогичные сетевые адаптеры. Наибольшее распространение в странах СНГ получили сети Ethernet и Fast Ethernet, построенные на витой паре или коаксиальном кабеле (встречаются реже), имеющие пропускную способность 100 и 10 Мбит/с соответственно. Также в последнее время все чаще встречаются локальные сети, работающие со скоростью 1 Гбит/с. Как правило, сетевой адаптер с более высокой скоростью передачи данных также умеет работать и на более низких скоростях. К примеру, если сеть функционирует на скорости 10 Мбит/с, 100-мегабитный сетевой адаптер также будет работать на скорости 10 Мбит/с.

• Тип коннектора. Тип коннектора сетевой карты зависит от выбора сетевой топологии и кабеля, по которому происходит передача данных. Существует несколько типов коннекторов: RJ-45 для витой пары, BNC для коаксиального кабеля и ST, SC или FC для оптоволокна. Они существенно различаются по конструкции, поэтому использовать коннектор не по назначению невозможно. Хотя существуют комбинированные сетевые адаптеры, которые содержат, например, RJ-45– и BNC-коннекторы. Но поскольку сети на коаксиальном кабеле встречаются все реже, то и адаптеры такие попадаются нечасто. Сегодня сети на основе витой пары составляют примерно 90 %.

• Тип подключения к компьютеру. Сетевая карта может устанавливаться в PCI-слот или в USB-порт (рис. 4.3). Кроме этого практически любая современная материнская плата имеет интегрированный сетевой контроллер.

Рис. 4.3. Сетевая карта, подключаемая к USB-порту

Что касается сетевых адаптеров (рис. 4.4) для беспроводной сети, то по внешнему виду они практически не отличаются от проводных, за исключением наличия гнезда антенны – внутренней или внешней.

Рис. 4.4. Беспроводной сетевой адаптер

Что касается сетевых плат, которые подключают через USB-порт, они встречаются достаточно часто, особенно это касается беспроводных вариантов.

Часто на сетевой карте присутствует микросхема BIOS, с помощью которой можно даже производить загрузку компьютера или выводить его из спящего режима (функция WOL, wake up on LAN). В последнем случае сетевая карта должна быть подсоединена к материнской плате специальным кабелем.

4.2. Концентратор

Когда сеть содержит более двух компьютеров, для их объединения приходится использовать специальное устройство – концентратор. Свое применение он находит, как правило, в сетях на основе витой пары.