Гоу спо уральский государственный колледж им. И. И. Ползунова

Министерство образования и науки Российской Федерации

ГОУ СПО Уральский государственный колледж им. И.И. Ползунова

Иллюстративный и справочный материал

к лекциям по дисциплине "Компьютерные сети и телекоммуникации"

для студентов специальности

230101 - "Вычислительные машины, комплексы, системы и сети"

Екатеринбург 2007

Рисунок В.1. Централизованная система на базе мэйнфрейма

Рисунок В.2. Многотерминальная система – прообраз вычислительной сети

Рисунок В.3. Автономное использование нескольких мини-компьютеров на одном предприятии

Рисунок В.4. Различные типы связей в первых локальных сетях

Рисунок В.5. Взаимодействие частей распределенного приложения

Рисунок 1.1.Типовые топологии сетей

Рисунок 1.2. Многоуровневый подход – создание иерархии задач

Рисунок 1.3. Модель взаимодействия открытых систем  ISO/OSI

Рисунок 1.4. Сетенезависимые и сетезависимые уровни модели OSI

Таблица 1

Соответствие популярных стеков протоколов модели OSI

Модель OSI

IBM/Microsoft

TCP/IP

Novell

Стек OSI

Прикладной

SMB

Telnet, FTP, SNMP, SMTP,

WWW

NCP,

SAP

X.400, X.500, FTAM

Представительный

Представительный протокол OSI

Сеансовый

NetBIOS

TCP

Сеансовый протокол OSI

Транспортный

SPX

Транспортный протокол OSI

Сетевой

IP,

RIP,

OSPF

IPX,

RIP,

NLSP

ES-ES, IS-IS

Канальный

802.3 (Ethernet), 802.5 (Token Ring), FDDI, Fast Ethernet, SLIP,

100VG-AnyLAN, X.25, ATM, LAP-B, LAP-D, PPP

Физический

Коаксиал, экранированная и неэкранированная витая пара, оптоволокно, радиоволны

Рисунок 1.5. Соответствие функций различных устройств сети уровням модели OSI

Рисунок 2.1. Состав линии связи

Рисунок 2.2. Типы оптического кабеля

Рисунок 3.1. Различные типы модуляции

Коды B8ZS и  HDB3. V-сигнал единицы запрещенной полярности; 1* - сигал единицы корректной полярности, но заменившей 0 в исходном коде

Рисунок 3.2. Способы дискретного кодирования данных

Таблица 2

Соответствие исходных и результирующих кодов 4В/5В

Исходный код

Результирующий код

Исходный код

Результирующий код

Рисунок 3.3. Асинхронная (а) и синхронная (б) передачи на уровне байт

Рисунок 3.4. Кадры синхронных протоколов

Рисунок 4.1. Способы выделения начала и конца кадра при синхронной передаче

Рисунок 4.2. Протоколы без установления соединения (а) и с установлением соединения (б)

Рисунок 5.1. Общая структура сети с коммутаций абонента

Рисунок 4.3. Методы восстановления искаженных и потерянных кадров

Рисунок 5.2. Коммутация на основе частотного уплотнения

Рисунок 5.3. Коммутация на основе разделения каналов во времени

Рисунок 5.4. Разбиение сообщения на пакеты

Рисунок 5.5. Коммутация сообщений

Рисунок 6.1. Структура стандартов IEEE 802.x

Рисунок 6.2. Кадр LLC упакованный в кадр Ethernet

Рисунок 6.3. Формат кадра уровня LLC

Рисунок 6.4. Структура поля управления в режиме LLC1

Рисунок 6.5. Структура поля управления в режиме LLC1

Рисунок 6.6. Схема возникновения и распространения коллизии

Таблица 3. Параметры уровня MAC Ethernet

Параметры

Значения

Битовая скорость

10 Мбит/с

Интервал отсрочки

512 битовых интервалов

Межкадровый интервал (IPG)

9,6 мкс

Максимальное число попыток передачи

Максимальное число возрастания диапазона паузы

Длина jam-последовательности

32 бита

Максимальная длина кадра без преамбулы

Минимальная длина кадра без преамбулы

64 байт (512 бит)

Длина преамбулы

64 бит

Минимальная длина случайной паузы после коллизии

0 битовых интервалов

Максимальная длина случайной паузы после коллизии

524000 битовых интервалов

Максимальное расстояние между станциями сети

2500 м

Максимальное число станций в сети

Рисунок 6.7. К расчету пропускной способности протокола Ethernet

Рисунок 6.8. Форматы кадров  Ethernet

Рисунок 6.9. Компоненты физического уровня сети стандарта 10 Base-5в составе трех сегментов

Рисунок 6.10. Структурная схема трансивера

Рисунок 6.11. Сеть стандарта 10 Base-2

Рисунок 6.12. Сеть стандарта 10 Base-T: Tx-передатчик; Rx-приемник

Рисунок 6.13. Иерархическое соединение концентраторов Ethernet  

Рисунок 6.14. Схема с максимальным количеством станций

Таблица 4. Параметры спецификаций физического уровня для стандарта Ethernet

Параметры

10Base-5

10Base-2

10Base-T

10Base-F

Кабель

Толстый коаксиальный кабель RG-8

или RG-11

Тонкий

коаксиальный кабель RG-8

или RG-11

Неэкранирован-ная витая пара

Категории 3,4,5

Многомодовый волоконно-оптический

кабель

Максимальная длина сегмента, м

Максимальное расстояние между узлами сети (при использовании повторителей), м

2500 (2740 для 10Base-FB)

Максимальное число станций в сегменте

Максимальное число повторителей между любыми станциями сети

(5 для

10Base-FB)

Рисунок 6.15. Пример сети Ethernet, состоящий из сегментов различных физических стандартов

Рисунок 6.16. Принцип маркерного доступа

Рисунок 6.17. Физическая конфигурация сети

Token Ring

Рисунок 6.18. Реконфигурация колец FDDI

Рисунок 6.19. Структура протокола технологии FDDI

Таблица 5. Характеристики технологий FDDI, Ethernet, Token Ring

Характеристика

FDDI

Ethernet

Token Ring

Битовая скорость

100 Мбит/с

10 Мбит/с

16 Мбит/с

Технология

Двойное кольцо

Шина/звезда

Звезда/кольцо

Метод доступа

Доля от времени оборота маркера

CSMA/CD

Приоритетная система резервирования

Среда передачи данных

Оптоволокно, неэкранированная витая пара категории 5

Толстый коаксиал, тонкий коаксиал, витая пара категории 3, оптоволокно

Экранированная и неэкранированная витая пара, оптоволокно

Максимальная длина сети (без мостов)

200 км (100 км на кольцо)

2500 м

4000 м

Максимальное расстояние между узлами

2 км (не больше 11 дБ потерь между узлами)

2500 м

100м

Максимальное количество узлов

500 (1000 соединений)

260 для экранированной витой пары

72 для неэкранированной витой пары

Рисунок 6.20. Отличия технологии Fast Ethernet от технологии Ethernet

Рисунок 6.21 Структура физического уровня Fast Ethernet

Рисунок 6.22. Двунаправленная передача по четырем парам UTP категории 5 (технология Gigabit Ethernet)

Рисунок 7.1. Иерархия структурированной кабельной системы

Рисунок 7.2. Структура кабельной системы

Рисунок 7.3. Структура кабельной системы этажа и здания

Рисунок 7.4. Концентратор Ethernet

Рисунок 7.5. Соединение типа «станция-концентратор» и «концентратор-концентратор» на витой паре

Рисунок 7.6. Логическая структуризация сети

Рисунок 7.7. Принцип работы прозрачного моста

Рисунок 7.8. Структура моста

Рисунок 7.9. Параллельная передача кадров коммутатором

Рисунок 7.10. Передача кадра через коммутационную матрицу

Рисунок 7.11. Коммутатор на процессоре общего назначения

Рисунок 7.12. Коммутационная матрица

Рисунок 7.13. Реализация коммутационной матрицы 8 х 8 с помощью двоичных вентилей

Рисунок 7.14. Архитектура коммутатора с общей шиной

Рисунок 7.15. Комбинирование архитектур коммутационной матрицы и общей шины

Рисунок 7.16. Построение покрывающего дерева сети по алгоритму STA

Рисунок 7.17. Виртуальная сеть

Рисунок 17.18. Виртуальные сети, построенные на одном коммутаторе

Рисунок 7.19. Сеть с выделенным сервером

Рисунок 7.20. Структура сети со стянутой в точку магистралью

Рисунок 8.1. Архитектура составной сети

Рисунок 8.2. Принципы маршрутизации в составной сети

Рисунок 8.3. Функциональная модель маршрутизатора

Рисунок 8.4. Стек TCP/IP – основное средство построения составной сети

Рисунок 8.5. Многоуровневая архитектура стека TCP/IP

Рисунок 8.7. Название единиц данных, используемых в TCP/IP

Рисунок 8.5. Соответствие уровней стека TCP/IP семиуровневой модели OSI

Рисунок 8.6. Сетезависимые и сетенезависимые уровни стека TCP/IP

Рисунок 8.8. Структура -адреса

Рисунок 8.9. Построение доменных имен

Рисунок 8.10. Структура заголовка IP-пакета

Рисунок 8.11. Пример маршрутизируемой сети

Рисунок 8.12. Фрагментация IP-пакетов при передаче между сетями с разными максимальными размерами пакетов

Таблица 6. Типы ICMP сообщений

Тип

Код

Описание

Эхо ответ (на ping)

Сеть-адресат недоступна

Хост-адресат недоступен

Протокол адресата недоступен

Порт-адресат не доступен

Сеть-адресат неизвестна

Хост-адресат неизвестен

Гашение источника (борьба с переговорами)

Эхо запрос

Объявление маршрутизатора

Обнаружение маршрутизатора

Время жизни истекло

Неверный заголовок

Рисунок 8.13. Обмен информацией между маршрутизаторами

Рисунок 8.14. Структура Ethernet кадра

Познавательные статьи:



Техника прыжка в длину с разбега

Тактические действия в защите

История Олимпийских игр

История развития права интеллектуальной собственности