Tarmoq texnologiyasi: tushunchasi va mazmuni

Unicasting va Multicasting o'rtasidagi farq nima
Bir martalik va multikasting o'rtasidagi asosiy farq ularning qabul qilgich bilan qanday aloqa qilishida. Unicasting -da, ma'lumot bitta qabul qiluvchiga bitta yuboruvchi tomonidan uzatiladi va qabul qiluvchi jo'natuvchi bilan bevosita aloqada bo'ladi. Multicasting -da ma'lumot bitta uzatishda bir nechta qabul qiluvchiga yuboriladi va yuboruvchilar va qabul qiluvchilar o'rtasida to'g'ridan -to'g'ri bog'liqlik yo'q. Unicasting mijoz tomonidan shaxsiy resurs so'ralganda ishlatiladi va u ko'p mijozlarga ma'lumot uzatish uchun mos kelmaydi, chunki u tarmoqning keng o'tkazish qobiliyatini iste'mol qiladi. Boshqa tomondan, multicasting qabul qiluvchilar bilan to'g'ridan -to'g'ri aloqa o'rnatmaydi, shuning uchun tarmoq o'tkazuvchanligini unikasting sifatida ishlatmaydi.


7-Mavzu
Ethernet texnologiyasi.IEEE 802.3 va IEEE 802.11 standartlari

Reja:

1. 
   Ethernet texnologiyasi
   
2. 
   IEEE 802.3 standarti
   
3. 
   IEEE 802.11 standartlari
   

Ethernet texnologiyasi
"Ethernet" nomi (so'zma-so'z "yer usti tarmog'i" yoki "tarmoq muhiti") ushbu texnologiyaning asl tamoyilini bitta tugun tomonidan uzatiladigan hamma narsa bir vaqtning o'zida barcha qurulmalar tomonidan qabul qilinadi (ya'ni, radioeshittirish bilan o'xshashlik mavjud). Hozirgi vaqtda deyarli har doim ulanish kalitlar (kalit) orqali amalga oshiriladi, shuning uchun bitta tugun tomonidan yuborilgan kadrlar faqat belgilangan joyga yetib boradi (efir manziliga uzatishdan tashqari) - bu tarmoq tezligi va xavfsizligini oshiradi.
Ethernet - qurilmalarni simli mahalliy tarmoq ( LAN ) yoki keng tarmoq (WAN) ga ulash uchun ishlatiladigan an'anaviy texnologiya bo'lib, ularga protokol (qoidalar to'plami yoki umumiy tarmoq tili) orqali bir-biri bilan bog'lanish imkonini beradi. Ethernet tarmoq qurilmalari ma'lumotlarni formatlash va uzatishni tavsiflaydi, shunda bir xil mahalliy tarmoq yoki tarmoq segmentidagi boshqa qurilmalar ma'lumotni aniqlay oladi, qabul qiladi va qayta ishlaydi. Ethernet Xerox muhandislari tomonidan birinchi marta 1970-yillarda ishlab chiqdi. Dastlab Ethernet koaksiyal kabellar orqali ma’lumot almashgan. Bugungi kunda odatiy Ethernet LANlari maxsus o'ralgan juftlik kabellari yoki optik tolali kabellardan foydalanadi. Dastlabki Ethernet bir nechta qurilmalarni tarmoq segmentiga zanjir yoki yulduz topologiyasi orqali markaz orqali ulagan (tarmoq ma'lumotlarini uzatish uchun mas'ul bo'lgan 1-qavat qurilmasi). Biroq, agar markazni ulashgan ikkita qurilma bir vaqtning o'zida ma'lumotlarni uzatishga harakat qilsa, ma'lumotlar paketlari to'qnashib ketishi va ulanish muammolariga olib kelishi mumkin.
Ethernet tarmoqdagi qurilmalarni ulash vazifasini bajaradi va bugungi kunda ham tarmoqqa ulanishning mashhur shakli hisoblanadi. Ba'zi tashkilotlar (masalan, korporativ ofislar, maktablar va shifoxonalar) tomonidan foydalaniladigan LAN uchun Ethernet o'zining yuqori tezligi, xavfsizligi va ishonchliligi tufayli ishlatiladi. Ethernet mashhur, chunki u tezlik, narx va o'rnatish qulayligi o'rtasida yaxshi muvozanatni saqlaydi. Ushbu afzalliklar kompyuter bozorida keng qo'llanilishi va deyarli barcha mashhur tarmoq protokollarini qo'llab-quvvatlash qobiliyati bilan birgalikda Ethernetni bugungi kunda ko'pchilik kompyuter foydalanuvchilari uchun ideal tarmoq texnologiyasiga aylantiradi.
IEEE 802.3 standarti
Spetsifikatsiyaning birinchi versiyasi (Ethernet I) 1983 yilda IEEE 802.3 standarti sifatida chiqarilgan. Standart tarmoqning shina topologiyasini qo’llaydi. Ushbu turdagi tarmoqlarda ma'lumotlarni 10 Mbit / s tezlikda koaksiyal kabel orqali uzatish mumkin (IEEE 10Base5 va 10Base2 standartlari). 1985-yilda IEEE 802.3 (Ethernet II) spetsifikatsiyasining ikkinchi versiyasi chiqarildi, u ma'lumotlar paketining tuzilishini o'zgartirdi, tarmoq manzilini identifikatsiyalash (MAC-manzillar) va noyob manzillarni ro'yxatga olish imkoniyatini berdi. 1990-yilda o'ralgan juftlar uchun Ethernet spetsifikatsiyasi (10Base-T standarti), 1991-yilda ekranlanmagan o'ralgan juftliklar uchun IEEE 802.3i standarti va 1993-yilda optik tolali kabel uchun spetsifikatsiya (10Base-FL standarti) chiqarildi.
IEEE 802.03 stаndаrtining аsоsiy ko‘rsаtgichlаri quyidаgilаr:
Tоpоlоgyasi – shinа; uzаtish muхiti – kоаksiаl kаbеl; uzаtish tеzligi – 10 Mbit/s; mаksimаl uzunligi – 5 km; аbоnеntlаrning mаksimаl sоni – 1024 tаgаchаn; tаrmоq qismining uzunligi – 500 m; tаrmоqning bir qismidаgi mаksimаl аbоnеntlаr soni – 100 tаgаchа; tаrmоqgа egа bo‘lish usuli – CSMA/CD, uzаtish mоdulyatsiyasiz (mоnоkаnаl).
802.3 qo'mitasi koaksiyal, optik tolali kabel va o'ralgan juftlik kabeli ko'rinishidagi jismoniy ma'lumotlarni uzatish tashuvchisi bilan Ethernet standartining mahalliy tarmoqlarining ishlashi uchun standartlar va qoidalarni ishlab chiqish bilan shug'ullanadi. Uning mavjudligi davomida juda ko'p standartlar paydo bo'ldi. Ular orasida eng mashhurlari 10Base-5, 10Base-2, 10Base-T, 100Base-TX, 1000Base-X standartlaridir.
Jismoniy uzatish vositasiga qarab, IEEE 802.3 jismoniy tarmoqda LANni amalga oshirish uchun turli xil variantlarni taqdim etadi.
Daraja:
* 10Base-5 - qalin koaksiyal kabel;
* 10Base-2 - yupqa koaksiyal kabel;
* 10Base-T - o'ralgan juftlik;
* 10Base-F - optik tolali.

• 
  1995 yilda Fast Ethernet standarti IEEE 802.3 standartiga qo'shimcha 802.3u bo'limi sifatida taqdim etilgan 100 Mbit / s uzatish sig'imi bilan qabul qilindi.
  
• 
  1998 yilda Gigabit Ethernet standarti qabul qilindi, u 802.3z bo'limida 1 Gb / s o'tkazish qobiliyatiga ega LAN uchun tavsiflangan.
  
• 
  2002 yilda 10 Gbit/s LAN (10 Gigabit Ethernet) uchun IEEE 802.Ze spetsifikatsiyasi tasdiqlandi, bu esa optik tolali kabellardan foydalanishni talab qiladi.
  
• 
  2010 yil iyun oyida 40 Gbps va 100 Gbps LAN uchun IEEE P802.3ba standarti qabul qilindi: 40 Gigabit Ethernet (40 GbE) va 100 Gigabit Ethernet (100 GbE).
  

"Umumiy shina" mantiqiy topologiyasi asosida qurilgan Ethernet texnologiya tarmoqlarida umumiy ma'lumotlarni uzatish vositasi barcha foydalanuvchilar uchun umumiy bo'lib, ya'ni umumiy vositaga ko'p marta kirish amalga oshiriladi. Ma'lumotni uzatish uchun Manchester kodi ishlatiladi, uzatish tezligi 10 Mbit / s, ya'ni. bit intervalining davomiyligi 0,1 mks. Kadrlar o'rtasida 9,6 mks oraliq bo'lishi kerak. Tarmoqqa uzatiladigan axborotni tarmoq adapteri manzili uzatilayotgan kadrning DA manziliga mos keladigan har qanday kompyuter yoki translyatsiya paytida tarmoqdagi barcha kompyuterlar qabul qilishi mumkin. Biroq, istalgan vaqtda faqat bitta tugun ma'lumotni uzatishi mumkin.
Ma'lumotlar bir vaqtning o'zida ikkita kompyuter tomonidan uzatilganda, ikkita uzatuvchi tugunning ma'lumotlari bir-birining ustiga chiqqanda va ma'lumotlar yo'qolganda, to'qnashuv deb ataladigan hodisa yuzaga keladi. Shuning uchun, uzatishni boshlashdan oldin, tugun umumiy avtobusning bepul bo'lishini ta'minlashi kerak. Buning uchun u atrof-muhitni tinglaydi. Agar tarmoqdagi har qanday kompyuter allaqachon ma'lumotlarni uzatayotgan bo'lsa, u holda tarmoq uzatilgan signallarning tashuvchisi chastotasini aniqlaydi. Agar uzatish oxirida ikkita tugun bir vaqtning o'zida o'z ma'lumotlarini uzatishni boshlashga harakat qilsa, u holda kompyuterlar tomonidan tuzatiladigan to'qnashuv sodir bo'ladi. To'qnashuvni birinchi bo'lib aniqlagan tugun tarmoqdagi barcha kompyuterlarni xabardor qilish uchun tarmoqqa maxsus JAM signallarini uzatish orqali uni kuchaytiradi. Bunday holda, kompyuter darhol ma'lumotlarni uzatishni to'xtatishi va ba'zi tasodifiy vaqt oralig'ida pauza qilishi kerak.Umumiy uzatish muhitiga kirishni boshqarish tarmoq adapteri yordamida amalga oshiriladi. Har bir tarmoq adapteri o'ziga xos manzilga ega.Stantsiyalar tomonidan uzatiladigan kadrlar tarmoqdagi barcha stansiyalarning tarmoq adapterlari orqali o'tadi, lekin faqat ushbu kadr manzillangan kishi qabul qiladi va keyingi xabarni shakllantirish va ishchi stantsiya xotirasiga uzatish uchun adapter buferiga yozadi. Shunday qilib, tarmoqda bir vaqtning o'zida faqat bitta ramka uzatilishi mumkin. Ikki yoki undan ortiq stantsiyalar bir vaqtning o'zida kadrlarni uzatishni boshlasa, to'qnashuv sodir bo'ladi, buning natijasida barcha freymlar buziladi va kadrlarni qayta uzatish talab qilinadi. 
IEEE 802.3 standarti o'lchamdagi cheklovlarni belgilaydi

• 
  tarmoqdagi stansiyalarning maksimal soni - 1024;
  
• 
  tarmoqning maksimal uzunligi - 3-4 km;
  
• 
  uzatish muhiti turiga qarab tarmoq segmentining maksimal uzunligi (ekstremal stantsiyalar orasidagi masofa):
  

• 
  500 metr - qalin koaksiyal kabel uchun;
  
• 
  185 metr - nozik koaksiyal kabel uchun;
  
• 
  100 metr - o'ralgan juftlik uchun;
  
• 
  2000 metr - optik tolali kabel uchun.
  

Asosiy Ethernet LAN topologiyalari:
* "umumiy avtobus", unda ma'lumotlarni uzatish vositasi sifatida koaksial kabel ishlatiladi;
* "yulduz", bunda markaziy tugun markaz bo'lib, ma'lumotlarni uzatish vositasi sifatida o'ralgan juftlik yoki optik tolali kabel ishlatiladi.
Ethernet LAN har xil turdagi kabellar asosida segmentlarni birlashtirishi mumkin: qalin yoki ingichka koaksial kabel, o'ralgan juftlik, optik tolali kabel.Ethernet tarmog'ining to'g'ri ishlashi uchun stansiyalar har doim to'qnashuvni aniqlay olishi kerak. Agar to'qnashuv sodir bo'lishidan oldin stansiya vositani tinglashni to'xtatsa, uzatilgan kadr yo'qoladi. Shuning uchun, uzatish stantsiyasi ushbu kadrni uzatishni tugatmasdan oldin uzatgan kadrdan kelib chiqqan to'qnashuvni aniqlashi kerak. Barcha tarmoq stantsiyalari uzatish boshlanishidan oldin kanalni tinglaganligi sababli, bir-biridan eng uzoq tarmoq stantsiyalari o'rtasida kadrlarni uzatishda eng yomon holatda to'qnashuv sodir bo'lishi mumkin.
Ethernet LANning afzalliklari quyidagilardan iborat:

• 
  o'rnatish va ishlatish qulayligi,
  
• 
  tarmoq adapterlari va markazlarining soddaligi va arzonligi tufayli amalga oshirishning arzonligi;
  
• 
  Har xil turdagi kabel va kabel sxemalarini qo'llash imkoniyati.
  

Ethernet tarmog'ining kamchiliklari quyidagilardan iborat:

• 
  haqiqiy ma'lumotlarni uzatish tezligining sezilarli darajada pasayishi
  

• 
  band bo'lgan tarmoq, to'liq to'xtashgacha;
  
• 
  Muammolarni bartaraf etishdagi qiyinchiliklar: kabel uzilib qolganda, butun LAN segmenti ishlamay qoladi va noto'g'ri tugun yoki tarmoq qismini lokalizatsiya qilish juda qiyin.
  

IEEE 802.11 standartlari
1990-yillarda simsiz tarmoqlar rivojlana boshladi: radio-Ethernet deb ataladigan (asosiy standart IEEE 802.11), shuningdek Fast Ethernet (100BaseTX standarti), Gigabit Ethernet (100BaseTX standarti). Ethernet kabellarida foydalaniladigan kirish usuli CSMA/CD (Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection). Ushbu protokol Ethernet va Fast Ethernet standartlarida tasvirlangan. Ushbu protokolga muvofiq, qurilmalar o'rtasidagi to'qnashuvlar sonini kamaytirish uchun faqat bepul aloqa kanalini aniqlagandan so'ng ma'lumotlarni uzatishni boshlaydi. Ethernet oilasining barcha versiyalari 1024 tagacha tarmoq tugunlarini qo'llab-quvvatlash uchun mo'ljallangan. Ushbu protokol Ethernet va Fast Ethernet standartlarida tasvirlangan. Ushbu protokolga muvofiq, qurilmalar o'rtasidagi to'qnashuvlar sonini kamaytirish uchun faqat erkin aloqa kanalini aniqlagandan so'ng ma'lumotlarni uzatishni boshlaydi. Ethernet oilasining barcha versiyalari 1024 tagacha tarmoq tugunlarini qo'llab-quvvatlash uchun mo'ljallangan. Ushbu protokol Ethernet va Fast Ethernet standartlarida tasvirlangan. Ushbu protokolga muvofiq, qurilmalar o'rtasidagi to'qnashuvlar sonini kamaytirish uchun faqat bepul aloqa kanalini aniqlagandan so'ng ma'lumotlarni uzatishni boshlaydi. Ethernet oilasining barcha versiyalari 1024 tagacha tarmoq tugunlarini qo'llab-quvvatlash uchun mo'ljallangan.
Ethernet protokoli ochiq tizimlarning o'zaro ulanishi uchun OSI (Open Systems Interconnection) mos yozuvlar modelining jismoniy va ma'lumotlar havolasi qatlamlariga ishora qiladi . U tarmoqqa kirish tartibini, umumiy uzatish o'tkazish qobiliyatini chegaralash qoidalarini, aloqa liniyasiga qo'yiladigan talablarni va boshqa muhim xususiyatlarni tavsiflaydi. Ethernet protokoli axborot almashinuvining barcha ishtirokchilari umumiy uzatish vositasidan foydalanishini nazarda tutadi. Bu koaksiyal kabel, o'ralgan juftlik, optik tolali yoki hatto radio aloqasi bo'lishi mumkin. Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection (CSMA/CD) umumiy muhitni chegaralash uchun ishlatiladi. Uning mohiyati quyida muhokama qilinadi.