Сетевые архитектуры. Архитектура Ethernet.

Сетевая архитектура – это комбинация топологий, методов доступа к среде передачи данных и протоколов, необходимых для создания работоспособной сети.

Термин сетевая топология обозначает физическое расположение компьютеров, кабелей и других сетевых компонентов. Существуют три базовые топологии сети:

-Шина (Bus)

-Звезда (Star)

- Кольцо (Ring)

Шина – пассивная топология. Компьютеры не перемещают данные от отправителя к получателю. Если один компьютер выходит из строя, это не скажется на работе сети.

Кольцо — топология, в которой каждый компьютер соединён линиями связи только с двумя другими: от одного он только получает информацию, а другому только передаёт

Архитектура Ethernet

Сетевая архитектура Ethernet является архитектурой построения больших локальных компьютерных сетей с количеством компьютеров до 1024.

Применительно к стандарту Ethernet возможна организация локальных сетей с топологией «общая шина» или «звезда».

Звезда - все компьютеры с помощью сегментов кабеля подключаются к центральному устройству. При выходе из строя одного компьютера или одного сегмента кабеля, только этот компьютер не работает в сети. Если центральный компонент выходит из строя, не работает вся сеть.

Общая шина - последовательное соединение компьютеров в цепочку наподобие «гирлянды» с использованием специальных Т-образных разъемов (Т-коннекторов), подключаемых к соответствующему порту сетевого адаптера каждого из узлов сети

 

Адресация компьютеров в сети. IP, MAC адреса.

Для осуществления обмена сообщениями между компьютерами каждый компьютер в сети должен иметь свой уникальный адрес. На практике получили распространение три способа адресации узлов.

Аппаратные адреса. (физические) Эти адреса назначаются производителями коммуникационного оборудования и являются уникальными. Аппаратные адреса используется в сети небольшого размера. При замене оборудования изменяются также адреса компьютеров.

Символьные адреса или имена. Эти адреса назначаются людьми. Символьный адрес легко использовать как в небольших, так и в крупных сетях. Для работы в больших сетях символьное имя может иметь сложную иерархическую структуру, например de.ifmo.ru. Этот адрес говорит о том, что данный компьютер принадлежит Центру дистанционного обучения

Числовые составные адреса. (логические) Из-за переменного формата и потенциально большой длины, их передача по сети не очень экономична. В больших сетях в качестве адресов узлов используют числовые составные адреса фиксированного и компактного форматов. В них поддерживается двухуровневая иерархия, адрес делится на старшую часть - номер подсети и младшую - номер узла.

IP -адрес является основным видом адресации в Internet. Он обозначает не только компьютер, но и сегмент сети, в котором находится данный компьютер. IP-адрес - представляет собой 32-разрядное двоичное число, которое разбивается на четыре восьмиразрядных поля, называемых октетами. TCP/IP представляет эти двоичные октеты их десятичными эквивалентами

MAC -адрес, который также называют физическим адресом, Ethernet-адресом, присваивается каждому сетевому адаптеру при его производстве. Его размер - 6 байт.

Этот сетевой адрес является уникальным, - фирмам-производителям выделены списки адресов, в рамках которых они обязаны выпускать карты. Адрес записывается в виде шести групп шестнадцатеричных цифр по две в каждой (шестнадцатеричная запись байта). Первые три байта называются префиксом (определяет 224 различных комбинаций). MAC-адреса используются на физическом и канальном уровнях

Организация подсетей в сетях TCP/IP.

Подсеть - способ получить отдельный IP адрес и локальное разбиение его так, чтобы он мог использоваться на нескольких связанных локальных сетях.

TCP/IP-сеть класса A, B или C может еще быть разбита на подсети системным администратором. Образование подсетей может быть необходимо при согласовании логической структуры адреса Интернета (абстрактный мир IP-адресов и подсетей) с физическими сетями, используемыми в реальном мире.

Чтобы организовать подсеть:

· Установите физическую связанность (сетевые соединения - типа маршрутизаторов);

· Решите, какой (большой/маленькой) должна быть каждая подсеть, т.е. какое количество IP-адресов требуется для каждого сегмента.

Каждая сеть имеет два адреса, не используемых для сетевых интерфейсов (компьютеров) - сетевой номер сети и широковещательный адрес. Когда вы организуете подсеть, каждая из них требует собственный, уникальный IP адрес и широковещательный адрес, и они должны быть правильными внутри диапазона адресов сети, которую вы организуете.

· Вычислите соответствующую сетевую маску и сетевые адреса;

· Установите каждому интерфейсу на каждой сети его собственный IP адрес и соответствующую сетевую маску;

Правила назначения IP- адресов:

255.255.255.255 и 0.0.0.0 Нельзя

192.168.0/24 192.168.5.255/24

Уникальность

127.0.0/8

· Установите направления связи на маршрутизаторах и соответствующих шлюзах, направления связи и/или заданные по умолчанию направления связи на сетевых устройствах;