Протоколы и стандарты канального уровня локальных сетей.

Локальная сеть (LAN) – сеть компьютеров, сосредоточенных на небольшой территории (обычно в радиусе не более 1-2 км), использующих специально проложенные высококачественные линии связи и какую-либо одну базовую технологию (архитектуру) сети.

При организации взаимодействия узлов в локальных сетях основная роль отводится протоколу канального уровня. Для работы канального уровня структура сети должна удовлетворять какой-либо типовой топологии.

Для упрощения сети разработчики первых локальных сетей остановились на совместном использовании кабелей всеми компьютерами сети в режиме разделения времени. При этом доступ к среде передачи одновременно может получить только один компьютер.

В последнее время наметилось движение к отказу от разделяемых сред и переход к применению активных коммутаторов, к которым конечные узлы присоединяются индивидуальными линиями связи. При этом возможен полнодуплексный режим работы, когда данные по линии передаются одновременно в обоих направлениях.

В 80 году принято семейство стандартов IEEE 802.х, которые содержат рекомендации по проектированию нижних уровней локальных сетей (физического и канального). Канальный уровень был разделен на два подуровня:

• уровень управления доступа к среде (MAC) – обеспечивает корректное совместное использование общей среды, предоставляя ее в соответствии с определенным алгоритмом в распоряжение той или иной станции сети. После того, как доступ к среде получен, ею может пользоваться следующий подуровень, организующий надежную передачу логических единиц данных - кадров информации. В современных локальных сетях получили распространение несколько протоколов MAC-уровня, реализующих различные алгоритмы доступа к разделяемой среде. Эти протоколы полностью определяют специфику таких технологий как Ethernet, Token Ring, FDDI, 100VG-AnyLAN;

• уровень логической передачи данных (LLC) – отвечает за достоверную передачу кадров данных между узлами, а также реализует функции интерфейса с прилегающим к нему сетевым уровнем. Для уровня LLC также существует несколько вариантов протоколов, отличающихся наличием или отсутствием на этом уровне процедур восстановления кадров в случае их потери или искажения, то есть отличающихся качеством транспортных услуг этого уровня.

Протоколы уровней MAC и LLC взаимно независимы - каждый протокол MAC-уровня может применяться с любым типом протокола LLC-уровня и наоборот.

Стандарт IEEE 802 содержит несколько разделов:

• В разделе 802.1 приводятся основные понятия и определения, общие характеристики и требования к локальным сетям.

• Содержание

  • Информационные сети
  • Содержание
  • Часть I. Общие принципы построения вычислительных сетей
  • Основные понятия вычислительных сетей
  • Эволюция вычислительных систем
  • Понятие и основные компоненты сети.
  • Преимущества использования сетей.
  • Основные вопросы построения сетей.
  • Топология физических связей сети.
  • Организация совместного использования линий связи.
  • Адресация компьютеров.
  • Структуризация сети.
  • Организация вычислений в сети.
  • Классификация компьютерных сетей.
  • По территориальному признаку, то есть по величине территории, которую покрывает сеть (локальные и глобальные сети).
  • По масштабу производственного подразделения, в пределах которого действует сеть (сети отделов, кампусов и корпораций).
  • По наличию выделенного сервера.
  • Характеристики вычислительных сетей.
  • Производительность.
  • Надежность и безопасность.
  • Расширяемость и масштабируемость.
  • Прозрачность.
  • Поддержка разных видов трафика.
  • Многоуровневый подход к описанию средств сетевого взаимодействия.
  • Сообщение как единица информации в сети.
  • Эталонная модель взаимодействия открытых систем (эмвос) osi.
  • Уровни модели osi.
  • Стандартные стеки коммуникационных протоколов.
  • Основы передачи дискретных данных.
  • Линии связи.
  • Типы линий связи.
  • Аппаратура линий связи.
  • Передача с установлением соединения и без установления соединения.
  • Обнаружение и коррекция ошибок.
  • Компрессия данных.
  • Методы коммутации.
  • Коммутация каналов.
  • Коммутация пакетов.
  • Коммутация сообщений.
  • Построение локальных сетей по стандартам физического и канального уровня.
  • Протоколы и стандарты канального уровня локальных сетей.
  • Раздел 802.2 определяет подуровень управления логическим каналом llc.
  • Технология Ethernet (ieee 802.3).
  • Общая характеристика технология Ethernet.
  • Метод доступа csma/cd.
  • Спецификации физической среды Ethernet.
  • Технология Fast Ethernet (ieee 802.3u).
  • Технология Gigabit Ethernet (ieee 802.3ab, ieee 802.3z).
  • Технология 10 Gigabit Ethernet (ieee 802.3ae).
  • Технология Token Ring (ieee 802.5).
  • Общая характеристика технологии.
  • Маркерный метод доступа к разделяемой среде.
  • Физический уровень технологии Token Ring.
  • Технология fddi.
  • Общая характеристика технологии.
  • Особенности метода доступа.
  • Физический уровень технологии fddi.
  • Технология беспроводных локальных сетей (ieee 802.11).
  • Обзор стандартов wlan.
  • Режимы функционирования беспроводных сетей.
  • Физические топологии беспроводных сетей.
  • Архитектура беспроводной сети.
  • Структурообразующее оборудование локальной сети.
  • Структурированная кабельная система локальной сети.
  • Сетевые адаптеры.
  • Повторители и концентраторы.
  • Логическая структуризация сети.
  • Причины логической структуризации.
  • Алгоритм моста.
  • Коммутаторы локальных сетей
  • Общие понятия
  • Методы коммутации
  • Архитектура коммутаторов
  • Дополнительные функции коммутаторов
  • Виртуальные локальные сети
  • Vlan на базе портов
  • Vlan на базе mac-адресов
  • Vlan на базе меток – стандарт 802.1q
  • Алгоритм покрывающего дерева Spanning Tree
  • Агрегирование портов и создание высокоскоростных сетевых магистралей
  • Обеспечение качества обслуживания (QoS)
  • Ограничение доступа к сети
  • Сетевой уровень как средство построения больших сетей.
  • Объединение сетей на основе протоколов сетевого уровня.
  • Ограничения сетей, объединенных на основе протоколов канального уровня.
  • Принципы объединения сетей на основе протоколов сетевого уровня. Понятие составной сети.
  • Понятие маршрутизатора, принципы маршрутизации.
  • Принципы маршрутизации.
  • Функции маршрутизатора.
  • Коммутация третьего уровня.
  • Глобальные компьютерные сети.
  • Основные понятие глобальной сети.
  • Структура глобальной сети.
  • Типы глобальных сетей.
  • Глобальные связи на основе выделенных линий.
  • Аналоговые выделенные линии.
  • Цифровые выделенные линии.
  • Глобальные сети с коммутацией каналов.
  • Аналоговые телефонные сети.
  • Цифровые телефонные сети.
  • Isdn – сети с интегральными услугами.
  • Глобальные сети с коммутацией пакетов.
  • Принцип коммутации пакетов с использованием техники виртуальных каналов.
  • Сети х.25.
  • Сети Frame Relay.
  • Технология atm.
  • Удаленный доступ к сети.
  • Средства управления сетями.
  • Системы управления сетями.
  • Мониторинг и анализ локальных сетей.