Повторение основных понятий сетевых технологий, классификация сетей

Рекомендуемые типы кабелей для передачи сигнала

(1) При определенных условиях (соображения безопасности, условия  среды и т.д.) может рассматриваться  использование оптоволокна для  горизонтальных кабелей

(2) UTP или FP можно  использовать магистральной подсистеме территории, если это позволяет расстояние и при этом, широкая полоса пропускания, свойственная оптическим кабелям, не требуется.

Правила монтажа СКС

Наиболее серьезной  проблемой при создании СКС для  работы высокоскоростных приложений (категория 3 и выше) является качество монтажа. По данным BICSI (Building Industry Consuling Service International) — международной ассоциации профессионалов телекоммуникационной промышленности, 80 % всех структурированных кабельных систем США, построенных на компонентах категории 5, не могут быть квалифицированы как системы категории 5 вследствие нарушения правил монтажа.

Влияние качества монтажа на рабочие характеристики канала

Тип воздействия	Ухудшение NEXT
Полный канал, правильно  установленный	Эталон для сравнения
Кабель, изогнутый 1000 раз  в пределах допустимого радиуса	Без изменений
Замена патч-корда  длиной 0,6 м категории 5 на патч-корд такой же длины категории 3	8,0 дБ
Замена патч-корда  длиной 0,6 м категории 5 на патч-корд длиной 6 м категории 3	13,0 дБ
Сворачивание кабеля в бухту с длиной витка 2 м и  поперечным сечением 5 см	Без изменений
Жгутование кабелей  с помощью кабельных хомутов  в соответствии с правилами монтажа	Без изменений
Удаление 2,5 см оболочки кабеля на станционном конце	1,2 дБ
Удаление 30 см оболочки кабеля на станционном конце	2,0 дБ
Развитие пар кабеля 1,2 см на станционном конце	1,5 дБ
Развитие пар кабеля 5 см на станционном конце	3,8 дБ
Развитие пар кабеля 15 см на станционном конце	11,6 дБ
Скручивание кабеля с радиусом изгиба 3,5 см	1,9 дБ
Скручивание кабеля с  радиусом изгиба 1,2 см	2,1 дБ
Изломленный кабель	2,4 дБ

 

Общий закон, устанавливаемый  стандартами, гласит: смонтированная кабельная  система UTP классифицируется в соответствии с наихудшими рабочими характеристиками компонента линии.

Неэкранированный  кабель

Радиусы изгиба установленных кабелей не должны быть меньше следующих значений: 4 внешних  диаметра кабеля для горизонтальных кабелей DTP и 10 внешних диаметров  кабеля для многопарных магистральных  кабелей UTP. Необходимость поддержания небольших радиусов изгиба кабеля обусловлена тем, что при резких изгибах пары внутри кабеля деформируются и нарушается однородность сбалансированной симметричной передающей среды. Это ведет в первую очередь к серьезной деградации такого параметра как NEXT. Последующее выпрямление изгиба может не только не восстановить, но и ухудшить форму пары.

Запрещается помещать кабели в те каналы, кабинеты, корпуса  и другие монтажные устройства, у  которых радиусы закруглений  или краев не соответствуют требованиям производителей кабелей к радиусу их изгиба.

К мерам предосторожности, соблюдаемым при монтаже и  организации кабельных потоков, относится предотвращение различных  механических напряжений в кабеле, вызываемых натяжением, резкими изгибами и чрезмерным стягиванием пучков кабеля.

Следует избегать негативных воздействий на кабель, вызываемых: его перекручиванием  во время протягивания или монтажа, растягиванием кабельных пучков под действием собственного веса на кабельных подвесках, туго затянутыми кабельными хомутами, резкими изгибами кабеля.

Группируя и  связывая свободные кабели необходимо следить, чтобы они не были перетянуты, и использовать специальные мягкие кабельные хомуты.

Запрещается крепить  кабели металлическими скобами, их следует устанавливать в трассах и пространствах, обеспечивающих защиту от погодных условий и других опасных факторов окружающей среды.

Система заземления

Экраны всех кабелей должны быть заземлены в  телекоммуникационном шкафу. Путь к "земле" должен быть постоянным и непрерывным. Экран кабелей должен обеспечивать непрерывный путь к "земле" во всех частях экранированной кабельной системы. Для снижения сопротивления заземления рекомендуется соединять металлические кондуиты с проводниками системы заземления, проходящими в них, на обоих концах кондуита.

Стойки активного  оборудования следует соединять  с электродом заземления, который  используется для защиты систем подачи электропитания в здание. Все электроды  заземления различных систем в здании должны быть соединены в одной точке для уменьшения влияния разности потенциалов земли.

Документирование  и администрирование СКС

На сегодняшний  день существует практически один всесторонне  развитый и логически завершенный  документ по администрированию инженерных инфраструктур зданий - стандарт ANSI/TIA/EIA-606. Он содержит спецификации по администрированию кабельных систем, трасс, помещений, а также систем заземления и соединений, связанных с телекоммуникационными функциями. Вопросы администрирования касаются как традиционных телекоммуникаций для передачи речи, данных и изображений, так и других систем передачи сигналов в здании, включая охранные системы, аудиотрансляцию, аварийную сигнализацию и системы распределения энергии.

 

 

Лекция 3. Модель OSI. Введение в сети с  коммутацией пакетов и каналов, управление режимами коммутации.

 

Сетевая модель OSI (эталонная модель взаимодействия открытых систем — англ. Open Systems Interconnection Reference Model-OSI) — абстрактная модель для сетевых коммуникаций и разработки сетевых протоколов. Представляет уровневый подход к сети. Каждый уровень обслуживает свою часть процесса взаимодействия. Благодаря такой структуре совместная работа сетевого оборудования и программного обеспечения становится гораздо проще и понятнее.

В настоящее  время основным используемым семейством протоколов является TCP/IP, разработка которого не была связана с моделью OSI. За все время существования модели OSI она не была реализована, и, по-видимому, не будет реализована никогда. Сегодня используется только некоторое подмножество модели OSI. Считается, что модель слишком сложна, а её реализация займёт слишком много времени.

 

Уровни  модели ВОС

Модель состоит  из 7-ми уровней, расположенных вертикально  друг над другом. Каждый уровень  может взаимодействовать только со своими соседями и выполнять отведённые только ему функции.Уровень OSI

Прикладной  уровень (Application layer)

Верхний (7-й) уровень  модели, обеспечивает взаимодействие сети и пользователя. Уровень разрешает  приложениям пользователя доступ к  сетевым службам, таким как обработчик запросов к базам данных, доступ к файлам, пересылке электронной почты. Также отвечает за передачу служебной информации, предоставляет приложениям информацию об ошибках и формирует запросы к уровню представления. Пример: HTTP, POP3, SMTP

Уровень представления (Presentation layer)

Этот уровень  отвечает за преобразование протоколов и кодирование/декодирование данных. Запросы приложений, полученные с  уровня приложений, он преобразует  в формат для передачи по сети, а  полученные из сети данные преобразует в формат, понятный приложениям. На этом уровне может осуществляться сжатие/распаковка или кодирование/декодирование данных, а также перенаправление запросов другому сетевому ресурсу, если они не могут быть обработаны локально.

Сеансовый уровень (Session layer)

5-й уровень модели отвечает  за поддержание сеанса связи,  позволяя приложениям взаимодействовать  между собой длительное время.  Уровень управляет созданием/завершением  сеанса, обменом информацией, синхронизацией  задач, определением права на  передачу данных и поддержанием сеанса в периоды неактивности приложений. Синхронизация передачи обеспечивается помещением в поток данных контрольных точек, начиная с которых возобновляется процесс при нарушении взаимодействия.

Транспортный  уровень (Transport layer)

4-й уровень  модели, предназначен для доставки  данных без ошибок, потерь и  дублирования в той последовательности, как они были переданы. При  этом неважно, какие данные  передаются, откуда и куда, то  есть он предоставляет сам  механизм передачи. Блоки данных он разделяет на фрагменты, размер которых зависит от протокола, короткие объединяет в один, а длинные разбивает. Протоколы этого уровня предназначены для взаимодействия типа точка-точка. Пример: TCP, UDP. Существует множество классов протоколов транспортного уровня, начиная от протоколов, предоставляющих только основные транспортные функции (например, функции передачи данных без подтверждения приема), и заканчивая протоколами, которые гарантируют доставку в пункт назначения нескольких пакетов данных в надлежащей последовательности, мультиплексируют несколько потоков данных, обеспечивают механизм управления потоками данных и гарантируют достоверность принятых данных. Некоторые протоколы сетевого уровня, называемые протоколами без установки соединения, не гарантируют, что данные доставляются по назначению в том порядке, в котором они были посланы устройством-источником. Некоторые транспортные уровни справляются с этим, собирая данные в нужной последовательности до передачи их на сеансовый уровень. Мультиплексирование (multiplexing) данных означает, что транспортный уровень способен одновременно обрабатывать несколько потоков данных (потоки могут поступать и от различных приложений) между двумя системами. Механизм управления потоком данных — это механизм, позволяющий регулировать количество данных, передаваемых от одной системы к другой. Протоколы транспортного уровня часто имеют функцию контроля доставки данных, заставляя принимающую данные систему отправлять подтверждения передающей стороне о приеме данных.

Сетевой уровень (Network layer)

3-й уровень  сетевой модели OSI, предназначен  для определения пути передачи  данных. Отвечает за трансляцию  логических адресов и имён  в физические, определение кратчайших  маршрутов, коммутацию и маршрутизацию,  отслеживание неполадок и заторов в сети. На этом уровне работает такое сетевое устройство, как маршрутизатор. Протоколы сетевого уровня маршрутизируют данные от источника к получателю и могут быть разделены на два класса: протоколы с установкой соединения и без него. Описать работу протоколов с установкой соединения можно на примере работы обычного телефона. Протоколы этого класса начинают передачу данных с вызова или установки маршрута следования пакетов от источника к получателю. После чего начинают последовательную передачу данных и затем по окончании передачи разрывают связь. Протоколы без установки соединения, которые посылают данные, содержащие полную адресную информацию в каждом пакете, работают аналогично почтовой системе. Каждое письмо или пакет содержит адрес отправителя и получателя. Далее каждый промежуточный почтамт или сетевое устройство считывает адресную информацию и принимает решение о маршрутизации данных. Письмо или пакет данных передается от одного промежуточного устройства к другому до тех пор, пока не будет доставлено получателю. Протоколы без установки соединения не гарантируют поступление информации получателю в том порядке, в котором она была отправлена. За установку данных в соответствующем порядке при использовании сетевых протоколов без установки соединения отвечают транспортные протоколы.

Канальный уровень (Data Link layer)

Этот уровень  предназначен для обеспечения взаимодействия сетей на физическом уровне и контроля за ошибками, которые могут возникнуть. Полученные с физического уровня данные он упаковывает во фреймы, проверяет на целостность, если нужно исправляет ошибки (посылает повторный запрост поврежденного кадра) и отправляет на сетевой уровень. Канальный уровень может взаимодействовать с одним или несколькими физическими уровнями, контролируя и управляя этим взаимодействием. Спецификация IEEE 802 разделяет этот уровень на 2 подуровня — MAC (Media Access Control) регулирует доступ к разделяемой физической среде, LLC (Logical Link Control) обеспечивает обслуживание сетевого уровня. На этом уровне работают коммутаторы, мосты.

В программировании этот уровень представляет драйвер  сетевой платы, в операционных системах имеется программный интерфейс  взаимодействия канального и сетевого уровней между собой, это не новый  уровень, а просто реализация модели для конкретной ОС. Примеры таких интерфейсов: ODI, NDIS

 Физический уровень (Physical layer)

Самый нижний уровень  модели, предназначен непосредственно  для передачи потока данных. Осуществляет передачу электрических или оптических сигналов в кабель или в радиоэфир и соответственно их приём и преобразование в биты данных в соответствии с методами кодирования цифровых сигналов. Другими словами, осуществляет интерфейс между сетевым носителем и сетевым устройством. На этом уровне работают концентраторы (хабы), повторители (ретрансляторы) сигнала и медиаконверторы. Функции физического уровня реализуются на всех устройствах, подключенных к сети. Со стороны компьютера функции физического уровня выполняются сетевым адаптером или последовательным портом.К физическому уровню относятся физические, электрические и механические интерфейсы между двумя системами. Физический уровень определяет такие свойства среды сети передачи данных как оптоволокно, витая пара, коаксиальный кабель, спутниковый канал передач данных и т.п. Стандартными типами сетевых интерфейсов, относящимися к физическому уровню, являются: V.35, RS-232C, RJ-11, RJ-45, разъемы AUI и ВМС.

 

 

 

 

Взаимодействие  уровней

Уровни взаимодействуют  сверху вниз и снизу вверх посредством  интерфейсов и могут еще взаимодействовать с таким же уровнем другой системы с помощью протоколов. Подробнее можно посмотреть на рисунке.

Эта модель содержит в себе по сути 2 различных модели:

горизонтальную  модель на базе протоколов, обеспечивающую механизм взаимодействия программ и процессов на различных машинах