Курсовая работа: Управління мережевими ресурсами
Рисунок 2.3 – Топологія «Кільце»
Час передачі повідомлень зростає пропорційно збільшенню числа вузлів в мережі. Обмежень на діаметр кільця не існує, тому що він визначається тільки відстанню між вузлами в мережі. Крім наведених вище топологій мереж широко застосовуються та інші гібридні топології: «зірка-шина», «зірка-кільце», «зірка-зірка».
Крім трьох розглянутих основних, базових топологій нерідко застосовується також мережна топологія «дерево», яку можна розглядати як комбінацію декількох зірок. Як і у випадку зірки, дерево може бути активним, або істинним, і пасивним. При активному дереві в центрах об'єднання декількох ліній зв'язку перебувають центральні комп'ютери, а при пасивному – концентратори.
Застосовуються досить часто і комбіновані топології, серед яких найбільшого поширення набули зірково-шинна і зірково-кільцева. У зірково-шинної топології використовується комбінація шини та пасивної зірки. У цьому випадку до концентратора підключаються як окремі комп'ютери, так і цілі шинні сегменти, тобто на самому ділі реалізується фізична топологія шина, що включає всі комп'ютери мережі. У даній топології може використовуватися і кілька концентраторів, з'єднаних між собою і утворюють так звану магістральну, опорну шину. До кожного з концентраторів при цьому підключаються окремі комп'ютери або шинні сегменти. Таким чином, користувач отримує можливість гнучко комбінувати переваги шинної і зоряної топологій, а також легко змінювати кількість комп'ютерів, підключених до мережі.
У разі зірково-кільцевої топології в кільце об'єднуються не самі комп'ютери, а спеціальні концентратори, до яких у свою чергу підключаються комп'ютери за допомогою зіркоподібну подвійних ліній зв'язку. Насправді всі комп'ютери мережі включаються в замкнуте кільце, тому що усередині концентраторів лінії зв'язку утворюють замкнутий контур. Дана топологія дозволяє комбінувати переваги зіркової та кільцевої топології. Наприклад, концентратори дозволяють зібрати в одне місце всі точки підключення кабелів мережі.
3. Транспортні протоколи
Спеціальна програма для передачі даних в мережі, їх розшифрування і розуміння становить протокол роботи мережі.
Протокол – це набір правил, які регламентують порядок збирання пакетів з даних і управління інформацією на роботі станції відправника для передачі і правила збирання пакетів на робочій станції отримувача. Протокол забезпечує передачу даних в мережі за рахунок того, що в ньому вказується які біти містить заголовок, які значення розміру інформації. Які містять саму інформацію, а які потрібні для контролю помилок. Протоколи охоплюють всі фази обміну в мережі:
- синхронізацію тактових генераторів комп’ютера-отримувача і комп’ютера-відправника;
- методику кодування двійкових даних;
- інструкції про передачу інформації по декількох різних мережах без втрати їх цілісності.
Мережні транспортні протоколи визначають метод передачі даних по мережі, а також метод їх пакетування й адресації. Щоб два мережних комп'ютери могли встановити зв'язок, вони повинні використовувати однакові транспортні протоколи, оскільки протокол визначає метод пакетування й обміну даними.
З технічної точки зору до протоколів можна віднести будь-яку систему, що задає метод передачі даних через мережу, незалежно від того, чи функціонує ця система на канальному чи прикладному рівнях. Однак часто протоколами називають системи, що задають метод пакетування і передачі даних по мережі. Протоколи NetBEUI. IPX/SPX і TCP/IP працюють на мережному і транспортному рівнях моделі OSI. Оскільки вони працюють на декількох рівнях, їх часто називають стеками протоколів, а не просто протоколами.
Сучасні операційні системи можуть одночасно підтримувати декілька протоколів, тому ви завжди можете використовувати для встановлення зв'язку протокол потрібного типу. На жаль, не всі операційні системи підтримують усі транспортні протоколи. Фактично вони «схильні» до спеціалізації, і навіть деякі протоколи з однаковими іменами неможливо використовувати на всіх платформах. Однак у даний час можливості операційних систем у достатній мері перекриваються, що допускає зв'язок і взаємодія між ними.
Використання декількох транспортних протоколів додатково завантажує оперативну пам'ять (RAM). Тому, хоча сучасні операційні системи дозволяють завантажувати кілька транспортних протоколів, рекомендуємо вибрати тільки ті, котрі дійсно необхідні.
3.1 Характеристика протоколу TCP/IP
Протокол TCP/IP був розроблений ARPANET (мережа перспективних досліджень і розробок) за замовленням міністерства оборони США. Призначений для з'єднання мереж з різнорідними пристроями, скажемо, систем Sun з мейнфреймами, а мейнфреймов – з персональними комп’ютерами. Кожна половина імені протоколу «TCP/IP» означає його орієнтованість на рішення власної задачі.
Строго говорячи, TCP/IP складається не з двох частин – фактично це набір з декількох протоколів. Однак абревіатури IP і TCP відомі краще усіх. Протокол TCP/IP надзвичайно складний, у ньому передбачені численні параметри конфігурації.
Протокол IP (Internet Protocol) працює на мережному рівні, надаючи різним мережам стандартний набір правил і специфікацій для міжмережевої пакетної маршрутизації за допомогою IP-адрес. Протокол IP дозволяє встановлювати зв’язок як між локальними мережами, так і між окремими комп’ютерами. З іншого боку, протокол керування передачею даних (TCP – Transmission Control Protocol), працює на транспортному рівні моделі OSI. Він забезпечує прийом мережної інформації і трансляцію її у форму, «зрозумілу» мережі, і в такий спосіб організує взаємодію процесів між двома чи комп’ютерами клієнтами. IP можна уявити собі як частину, що задає правила встановлення зв’язку, a TCP – як частина, що відповідає за інтерпретацію даних.
Ви можете самі оцінити роботу TCP/IP по тим задачам, що він вирішує. Це – транспортний протокол Internet, системи, що з'єднує тисячі окремих комп'ютерів і мереж по всій планеті. Хоча TCP/IP спочатку призначався для використання університетами й армією, він став самим популярним протоколом, тому що дозволяє з'єднувати локальні мережі, UNIX-машини, мінікомп’ютери DEC VAX, а також і безліч комп'ютерів інших типів.
Що відбувається, якщо комп'ютер який знаходиться на відстані (Makcintosh) відсилає дані на персональний комп'ютер головного офісу? По-перше, засоби протоколу TCP забезпечують встановлення зв'язку, що гарантує дуплексний контроль помилок (контроль помилок даних в обох напрямках) між обома платформами. По-друге, IP задає правила встановлення зв'язку і забезпечує з'єднання портів комп'ютерів. До цього часу відповідно до TCP підготовляються дані. Відповідна програма забирає їх, розділяє на менші частини, якщо їхній обсяг занадто великий, і вставляє в пакет новий заголовок («адреса пересилки»), щоб гарантувати правильну доставку пакета. Крім того, у пакеті вказується тип даних які містяться і їхній обсяг. Потім пакет конвертується в стандартний зашифрований формат і передається на персональний комп'ютер головного офісу. Нарешті, програма, яка встановлена на персональному комп'ютері в головному офісі, транслює шифрований пакет у власний формат відповідно до TCP. Цей процес показаний на малюнку.
У багатьох мережах, розкиданих по усьому світі, протокол TCP/IP використовується як стандартний. Це – єдиний засіб комунікації, що дозволяє зв'язуватися робочим станціям усіх типів – PC, Macintosh, UNIX. Крім того, він необхідний для виходу в Internet. TCP/IP працює трошки повільніше NetBEUI, однак витрати продуктивності компенсуються широкою підтримкою протоколу. І дійсно, краще працювати трошки повільніше, але мати можливість зв'язатися з усім світом, чим швидше, але в межах невеликої робочої групи.
Один з недоліків протоколу TCP/IP складається в труднощі його встановленням недосвідченими користувачами, оскільки необхідно задати безліч адрес і серверів. При використанні NetBEUI ви вказуєте ім'я комп'ютера, а при IPX/SPX – ідентифікатор мережі (network identifier) і дозволяєте системі призначити власний ідентифікатор вузла (node identifier), ґрунтуючись на адресі апаратних засобів мережної плати комп'ютера. Однак протокол TCP/IP вимагає вказівки безлічі адрес, а саме:
– локальна IP-адреса;
– IP-адреса сервера DNS (Domain Name Service – служба імен домена), що транслює адреси які легко запам'ятовуються людиною, наприклад, computer.company.com, в IP-адресі;
– у мережах Windows NT, що використовує імена NetBIOS для ідентифікації комп'ютерів, варто вказати IP-адресу сервера WINS (Windows Internet Name Service – система присвоєння імен Internet для Windows), що транслює імена NetBIOS у IP-адреси;
– шлюз (gateway) за замовчуванням (тобто портал (головний вхід) у наступний сегмент мережі), що необхідний також і для доступу в Internet;
– число (яке називається «маскою підмережі»), що ідентифікує мережний сегмент у якому розташований даний комп'ютер;
– якщо задіяне динамічне присвоєння IP-адрес, варто вказати IP-адресу сервера, що призначає IP-адреси.
Поруч із доменним ім’ям комп’ютер повинен мати унікальний числовий номер. Цей номер однозначно ідентифікується серед всіх комп’ютерів, які входять в мережу Internet. Цей номер і називається IP-адресою.
IP-адреса має довжину 32-біта і складається з чотирьох частин по 8 біт, які називаються октетами.
Кожна частина записується у вигляді десяткових значень розділених крапками. В IP-адресі виділяються дві частини: адреса мережі та адреса хоста. В даний час існує 5 категорій IP-адреси, які визначаються на основі типу адреси-мережі. Типи мережі називаються класом мережі. Ці класи відповідно позначаються літерами: A, B, C, D, E. В адресах класу А перший октет набуває значення від 1 до 126, а мережева частота адреси складається з одного октета. Тому число мереж класу А не перевищує 126, проте кожна мережа може включати більше 16 мільйонів комп’ютерів. Мережі класу А належать великим корпораціям і мережевим провайдерам.
