Общая характеристика оборудования и функций для построения глобальной сети. Структура глобальной сети
Глобальные сети (Wide Area Networks, WAN), которые также называют территориальными компьютерными сетями, служат для того, чтобы предоставлять свои сервисы большому количеству конечных абонентов, размещенных на большой территории - в пределах области, региона, страны, континента.
Ввиду большой протяженности каналов связи построение глобальной сети требует больших затрат, в которые входит стоимость кабелей и работ по их прокладке, затраты на коммутационное оборудование и промежуточную усилительную аппаратуру, а также эксплуатационные затраты на постоянное поддержание в работоспособном состоянии разбросанной по большой территории аппаратуры сети.
Типичными абонентами глобальной компьютерной сети являются локальные сети предприятий, расположенные в разных городах и странах, которым нужно обмениваться данными между собой.
Услугами глобальных сетей пользуются также и отдельные компьютеры. Крупные компьютеры класса мэйнфреймов обычно обеспечивают доступ к корпоративным данным, в то время как персональные компьютеры используются для доступа к корпоративным данным и публичным данным Internet.
Глобальные сети обычно создаются крупными телекоммуникационными компаниями для оказания платных услуг абонентам. Такие сети называют публичными или общественными. Существуют также такие понятия, как оператор сети и поставщик услуг сети. Оператор сети - это та компания, которая поддерживает нормальную работу сети. Поставщик услуг, часто называемый также провайдером - та компания, которая оказывает платные услуги абонентам сети.
Гораздо реже глобальная сеть полностью создается какой-нибудь крупной корпорацией для своих внутренних нужд. В этом случае сеть называется частной.
Структура глобальной сети
Сеть строится на основе выделенных каналов связи, которые соединяют коммутаторы глобальной сети между собой. Коммутаторы называют также центрами коммутации пакетов, то есть они являются коммутаторами пакетов.
Коммутаторы устанавливаются в тех географических пунктах, в которых требуется ответвление или слияние потоков данных конечных абонентов или магистральных каналов, переносящих данные многих абонентов.
Абоненты сети подключаются к коммутаторам в общем случае также с помощью выделенных каналов связи. Эти каналы связи имеют более низкую пропускную способность, чем магистральные каналы, объединяющие коммутаторы, иначе сеть бы не справилась с потоками данных своих многочисленных пользователей.
Конечные узлы глобальной сети более разнообразны, чем конечные узлы локальной сети. Типы конечных узлов глобальной сети: отдельные компьютеры, локальные сети, маршрутизаторы и мультиплексоры, которые используются для одновременной передачи по компьютерной сети данных и голоса (или изображения). Все эти устройства вырабатывают данные для передачи в глобальной сети, поэтому являются для нее устройствами типа DTE (Data Terminal Equipment). Локальная сеть отделена от глобальной маршрутизатором или удаленным мостом, поэтому для глобальной сети она представлена единым устройством DTE - портом маршрутизатора или моста.
Так как конечные узлы глобальной сети должны передавать данные по каналу связи определенного стандарта, то каждое устройство типа DTE требуется оснастить устройством типа DCE (Data Circuit terminating Equipment) которое обеспечивает необходимый протокол физического уровня данного канала.
Если предприятие не строит свою территориальную сеть, а пользуется услугами общественной, то внутренняя структура этой сети его не интересует. Для абонента общественной сети главное - это предоставляемые сетью услуги и четкое определение интерфейса взаимодействия с сетью, чтобы его оконечное оборудование и программное обеспечение корректно сопрягались с соответствующим оборудованием и программным обеспечением общественной сети.
Пакеты IP, ARP, RARP.
В компьютерных сетях пакет — это определённым образом оформленный блок данных, передаваемый по сети в пакетном режиме. Компьютерные линии связи, которые не поддерживают пакетный режим, как, например, традиционная телекоммуникационная связь точка-точка, передают данные просто в виде последовательности байтов, символов или битов поодиночке.
Internet Protocol (IP, досл. «межсетевой протокол») — маршрутизируемый протокол сетевого уровня стека TCP/IP. Именно IP стал тем протоколом, который объединил отдельные компьютерные сети во всемирную сеть Интернет. Неотъемлемой частью протокола является адресация сети (см. IP-адрес).
IP-пакет — форматированный блок информации, передаваемый по компьютерной сети, структура которого определена протоколом IP. В отличие от них, соединения компьютерных сетей, которые не поддерживают IP-пакеты, такие как традиционные соединения типа «точка-точка» в телекоммуникациях, просто передают данные в виде последовательности байтов, символов или битов. При использовании пакетного форматирования сеть может передавать длинные сообщения более надежно и эффективно.
IP-пакеты состоят из заголовка и полезной нагрузки. Заголовок пакета IPv4 включает в себя:
· версию пакета: IPv4 или IPv6.
· длину интернет-заголовка
· тип обслуживания, известный также как качество обслуживания (QoS)
· длину пакета в байтах
· тег идентификации, помогающие восстановить пакет из нескольких фрагментов.
· флаг разрешения фрагментации пакета
· смещение фрагмента, поле для идентификации положение фрагмента в исходном пакете
· время жизни (TTL), которое определяет количество переходов (через маршрутизаторы, компьютеры и сетевые устройства), разрешённых пройти пакету, прежде чем он исчезнет
· протокол (TCP, UDP, ICMP и т. д.).
· контрольную сумму заголовка, используемую при обнаружении ошибок.
· IP-адрес источника.
· адрес назначения.
После этих данных могут быть добавлены разное количество необязательных флагов, меняющиеся в зависимости от используемого протокола, затем идут данные, которые переносит пакет.
ARP (англ. Address Resolution Protocol — протокол определения
адреса) — протокол в компьютерных сетях, предназначенный для определения MAC-адреса по известному IP-адресу. ARP изначально был разработан не только для IP протокола, но в настоящее время в основном используется для сопоставления IP- и MAC-адресов.
Структура пакета:
· Каждый канальный протокол передачи данных имеет свой номер, который хранится в этом поле. Например, Ethernet имеет номер 0x0001.
· Код сетевого протокола. Например, для IPv4 будет записано 0x0800.
· Длина физического адреса в байтах. Адреса Ethernet имеют длину 6 байт.
· Длина логического адреса в байтах. IPv4 адреса имеют длину 4 байта.
· Код операции отправителя: 1 в случае запроса и 2 в случае ответа.
· Физический адрес отправителя.
· Логический адрес отправителя.
· Физический адрес получателя.
· Логический адрес получателя.
Протокол обратного преобразования (RARP — Reverse Address Resolution Protocol) находит логический адрес (IP-адрес) для компьютера по его физическому адресу.
Протокол применяется во время загрузки узла (например компьютера), когда он посылает групповое сообщение-запрос со своим физическим адресом. Сервер принимает это сообщение и просматривает свои таблицы (либо перенаправляет запрос куда-либо ещё) в поисках соответствующего физическому, IP-адреса. После обнаружения найденный адрес отсылается обратно на запросивший его узел.
Формат пакета RARP такой же, как и пакета ARP, за исключением того, что поле операции содержит другие обозначения: (3 — запрос RARP или 4 — ответ RARP).
БИЛЕТ