Отчёт по производственной практике Локальные сети

Содержание.

1.Сети

 

1.1 Описание существующих топологий

шина
звезда

1.2 Сетевые стандарты Ethernet & IEEE 802.3

Thin Ethernet или 10Base-2
Twisted Pair 10Base-T
Репитеры
Fiber Optic 10Base-F
10Base-5 (Толстый Ethernet)
100Base-TX
1000Base-T

1.3 Необходимое оборудование

1.3.1 Thin Ethernet 10Base2

Кабель
Разъемы
Терминаторы
Т-конектор
Переходы прямые

1.3.2 Twisted Pair 10BaseT

Кабель
Разъемы (RJ-45)

Вилки
Розетки

Hub
 Patch cord

1.4 Монтаж и прокладка сетей Ethernet

1.4.1 Thin Ethernet
1.4.2 Twisted Pair (UTP)

Варианты заделки проводов (разводка провода "витая пара")

1.5 Дополнительное оборудование

1.5.1 Mediaconvertors (Ethernet Translator)

 

2. Сетевые карты(NIC)

 

2.1 Как они выглядят

ISA
PCI

2.2 Настройка сетевых карт

2.2.1 адреса и прерывания

Как найти свободные

DOS
WinNT

Какой тип сетевой карты

p'n'p
software conf.
hardware conf.

2.3 Как сетевые карты устанавливать в компьютер

 

 

3. Программное обеспечение

 

3.1 Клиент и сервер

3.1.1Клиенты

MS-DOS
Win95(Windows98)

3.1.2 Сервера

Win95(Win98)

4. Как соединить локальной сетью два компьютера?

4.1 Очень Кратко
4.2 Разводка кабеля витая пара для соединения двух устройств напрямую

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1. Сети

1.1 Описание существующих топологий

Топология - физическая или электрическая конфигурация кабельного хозяйства и соединений сети.
Топология - это скелет сети.
Существует несколько основных типов

Общая Шина ( Bus) Звезда ( Star ) Кольцо (Ring ) Древовидная ( Tree ) Топология, когда все элементы напрямую соединены друг с другом (Mesh)

Выбор используемой топологии зависит от ваших условий, задач и возможностей. Или же определяется стандартом используемой сети.
Свои компьютеры и другие устройства вы можете соединить любым наиболее подходящим для вас способом, но в этом случае вам придется использовать вполне определенный стандарт, поддерживающий эту топологию.
Если вам удобно, вы даже можете часть компьютеров соединить в сеть с одной топологией, а часть в сеть с другой топологией, затем соединить сети между собой, при помощи какого-либо еще способа.

Общая шина

Все компьютеры подключаются к одному кабелю (шине данных). На  концах кабеля устанавливаются терминаторы . Их наличие для сетей Ethernet обязательно. По такой топологии строятся 10 Мегабитные сети 10Base-2 и 10Base-5. В качестве кабеля используется коаксиальный кабель. Повреждение общего кабеля или любого из двух терминаторов приводит к выходу из строя участка сети между этими терминаторами (сегмента сети). Отключение любого из подключенных устройств на работу сети никакого влияния не оказывает.

Для сети 10Base-2 это будет выглядеть

или так

что абсолютно одинаково с точки зрения топологии, но может оказаться удобнее при прокладке.
В 100Мбитных сетях такая топология не применяется, а используется "Звезда".

Каждый компьютер (и т.п.) подключен отдельным проводом к отдельному порту устройства, называемого концентратором или повторителем (репитер) или хабом (Hub) .

Концентраторы могут быть как активные, так и (теоретически) пассивные. Если между устройством и концентратором происходит разрыв соединения, то вся остальная сеть продолжает работать. Правда, если этим устройством был единственный сервер, то работа будет несколько затруднена. При выходе из строя концентратора сеть перестанет работать.
Данная сетевая топология наиболее удобна при поиске повреждений сетевых элементов: кабеля, сетевых адаптеров или разъемов. При добавлении новых устройств "звезда" также удобней по сравнению с топологией общая шина . Также можно принять во внимание, что 100 и 1000 Мбитные сети строятся по топологии "Звезда".

1.2 Сетевые стандарты Ethernet & IEEE 802.3

Стандарт Ethernet был разработан в 70-х годах в исследовательском центре PARC корпорации XEROX.
В некоторых работах отмечается, что "Ethernet" - марка, зарегистрированная XEROX.
Затем он был доработан совместно DEC, Intel и XEROX (отсюда идет сокращение DIX) и впервые опубликован как " Blue Book Standart" для Ethernet1 в 1980 г.. Этот стандарт получил дальнейшее развитие и в 1985 г. вышел новый - Ethernet2 (извесный также как DIX).

IEEE 802.3 был одобрен в 1985 году для стандартизации комитетом по LAN IEEE (Institute of Electrical and Electronics Engineers ) и вышел под заголовком: "IEEE 802.3 Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection (CSMA/CD) Access Method and Physical Layer Specifications."
Этот стандарт устанавливает общие правила по передаче данных в локальных сетях .

Ethernet и IEEE802.3 описывают схожие технологии. Обе являются CSMA/CD локальными сетями. Обе технологии являются широковещательными технологиями. Другими словами, все станции видят все фреймы (frame), даже если они предназначены не для этой станции. Каждая станция должна проверять полученный фрейм для определения, является ли она, эта станция, пунктом назначения. Если это так, то фрейм передается протоколу более высокого уровня для соответсвующей обработки.

Различие между Ethenet и IEEE 802.3 незначительное.

Обе и Ethernet и IEEE 802.3 встроены в железо (hardware).

IEEE 802.3 определяет несколько различных физических уровней, в то время как Ethernet - один.

Каждый физический уровень IEEE 802.3 имеет название , которое отражает его характеристики.
Например: 10Base5
10 - скорость локальной сети в Мегабитах в секунду
Base = baseband или Broad = broadband
5 - длина сегмента в сотнях метров ( в данном случае 500)

Физические характеристики двух стандартов

Характеристика	Ethernet	IEEE 802.3
		10Base5	10Base2	1Base5	10BaseT	10Broad36
Скорость передачи  (Mbps)	10	10	10	1	10	10
Метод прередачи  сигнала	Baseband	Baseband	Baseband	Baseband	Baseband	Broadband
Максимальная длина сегмента в метрах	500	500	185	250	100	3600
Сетевая среда (кабель)	50-Ом коаксиаль- ный (толстый)	50-Ом коаксиаль- ный (толстый)	50-Ом коаксиаль- ный (тонкий)	Неэкранирован- ная витая пара  (UTP)	Неэкранирован- ная витая пара (UTP)	75-Ом  коаксиаль- ный
Топология	Шина	Шина	Шина	Звезда	Звезда	Шина

Unshielded twisted-pairwaire (UTP) - неэкранированная витая пара
Ethernet наиболее близок 10Base5.

10Base2 или Тонкий Ethernet

Основная используемая топология	общая шина
Используемый провод	коаксиальный кабель 50 Ом, тонкий
Максимальная длина сегмента	185 метров
Минимальное расстояние между точками подключения	0,5 метра
Максимальное количество точек подключения к сегменту	30
Максимальное количество сегментов в сети	5

	1 - сетевая карта, установленная в компьютере 2 - Т-коннектор 3 - разъемы на концах кабеля 4 - терминатор

10 Base-T или Ethernet на витой паре

Основная используемая топология	звезда
В центре звезды расположено устройство	HUB
Используется провод типа	витая пара (категории 3 или лучше)
Тип соединителя	RJ-45
Максимальное расстояние между устройствами	100метров (возможно использование другого ограничения: максимальное затухание сигнала на пути от источника до приемника не более 11,5 дб)

Для соединения устройств стандарт 10 Base-T предусматривает использование провода имеющего две пары: одну для передачи, другую - для приема.
Используются две возможные разводки кабеля в порту. MDI для DTE (Data Terminal Equipment) устройств (компьтеры, принтеры и т.д.) и MDI-X для хабов.

MDI порт DTE устройства 1 передача + 2 предача - 3 прием + 4 5 6 прием - 7 8

MDI-X порт 1 прием + 2 прием - 3 передача + 4 5 6 передача - 7 8

При подключении MDI порта к MDI-X порту используется прямая разводка кабеля. А при соединении одинаковых портов MDI и MDI или MDI-X и MDI-X используется "перевернутая" (crossover) разводка кабеля. При этом "передача" соответственно соединяется с "приемом".
 

Для расширения сети хабы могут каскадно соединяться друг с другом, образуя древовидную топологию с единственным хабом в вершине. Максимальное количество пользователей - 1024.

Репитеры

Сети Ethernet могут быть расширены при использовании устройства, называемого репитер (repeater-повторитель). Репитер Ethernet - это устройство, физически расположеное в сети, с двумя или более Ethernet портами. Эти порты могут быть любого типа: AUI, BNC, RJ-45 или fiber-optic, а также в любой комбинации.
Основная функция репитера - получив данные на одном из портов, немедленно перенаправить (forward) их на другие порты. Данные (сигнал) в процессе передачи  на другие порты формируются заново, чтобы исключить любые отклонения, которые могли  возникнуть во время движения сигнала от источника.
Репитеры так же могут выполнять функцию, называемую "разделение". Если репитер определяет большое количество коллизий, происходящих на одном из портов, он делает вывод, что произошла авария где-то на этом сегменте, и изолирует его от остальной сети. Эта функция была сделана для предотвращения распространения ошибок одного сегмента на всю сеть.

У репитеров имеется отрицательная черта, заключающаяся в том, что он вносит задержку в распространение сигнала по сети. Все сети Ethernet используют протокол доступа называемый CSMA/CD ("Carrier Sense Multiple Access, with Collision Detection").
Чтобы этот протокол работал нормально, ему необходимо иметь возможность определять возникновение коллизии. CSMA/CD определяет это возникновение, сравнивая данные, находящиеся в сети, с тем, что должны были отправить в сеть. Если определяется любое отличие, то это означает, что произошла коллизия (одновременная передача двумя устройствами) и передача немедленно прекращается. CSMA/CD затем ждет случайный отрезок времени и повторяет попытку передачи.
Существует изъян в CSMA/CD, который ограничивает размер сети. Посылаемые биты не попадают мгновенно во все точки сети, необходим некоторый небольшой отрезок времени, для того чтобы сигнал прошел по проводам и через каждый репитер в сети. Это время может быть измерено, и оно называется "задержкой распространения" ("Propagation Delay"). Если "задержка распространения" между источником сигнала и наиболее удаленным источником сети больше, чем половина размера наименьшего пакета (frame), который может существовать, тогда CSMA/CD не сможет правильно определить коллизию, и данные в сети могут быть потеряны или искажены.

Согласно проведенным разработчиками Ethernet вычислениям и измерениям, на пути сигнала в сети не может быть более 4-х репитеров и не более 5-ти сегментов, причем только к трем из них могут быть подключены устройства. Эти выводы обычно выражаются в виде правила "5-4-3".
Причем, в целом в сети может быть больше 4-х репитеров, но нас интересует только их количество между двумя любыми точками.

Существует еще одна формулировка этого же самого правила. В ней в качестве репитера рассматривается связка из двух повторителей и провода между ними. Таких репитеров в сети между любыми двумя компьютерами может быть не более двух.

 

10Base5

IEEE 10Base5 или "толстый" Ethernet - самый старый стандарт среди остальных. В настоящее время (1998) затруднительно найти в продаже новое оборудование для построения сети на этом стандарте. Основные его параметры

Используемая топология	Общая шина
Используемый провод	Коаксиальный кабель толстый (так называемый "желтый") с волновым сопротивлением 50 Ом.
Максимальная длина сегмента (отрезок сети без повторителя, ограниченный терминаторами)	500метров (1640 футов)
Минимальное расстояние между точками подключения	2,5 метра (8,2 фута)
Максимальное количество точек подключения к сегменту	100
Максимальное количество сегментов сети	5
Устройства подключаются к сети посредством устанавливаемого на кабель трансивера (transceiver - MAU(Media Access Unit)).
Максимальная длина трансиверного кабеля (длина кабеля между трансивером и устройством)	25 метров

При подключении используется разъем (AUI) 15 pin

Трансиверы

Название "Transceiver" происходит от английских слов transmiter (передатчик)и receiver (приемник).
Трансивер позволяет станции передавать в и получать из общей сетевой среды передачи. Дополнительно,
трансиверы Ethernet определяют коллизии в среде и обеспечивают электрическуюизоляцию между станциями.
10Base2 и 10Base5 трансиверы подключаются напрямую к среде предачи(кабель) общая шина. Хотя первый стандарт обычно использует внутренний трансивер, встроенный в схему контроллера и Т-коннектор для подключения к кабелю, а второй (10Base5) использует отдельный внешний трансивер и AUI-кабель или трансиверный кабель для подключения к контроллеру. 10BaseF, 10BaseT, FOIRL также обычно используют внутренние трансиверы.
Надо сказать, что существуют так же внешние трансиверы для 10Base2, 10BaseF, 10baseT и FOIRL, которые подключаются к порту AUI или напрямую или через AUI-кабель.

Пример внешнего трансивера для 10Base2:

AUI разъем
Attachment Unit interface

Разъем, расположенный на трансивере (папа).		Разъем, расположенный на сетевой карте (плате) или хабе (мама).
	1 Control In Circuit Shield 2 Control In Circuit A 3 Data Out Circuit A 4 Data In Circuit Shield 5 Data In Circuit A 6 Viltage Common 9 Control In Circuit B 10(A) Data Out Circuit B 11(B) Data Out Circuit Shield 12(C) Data In Circuit B 13(D) Viltage Plus 14(E) Viltage Shield Shell Protective Ground

3 Data Out Circuit A 10 Data Out Circuit B 11 Data Out Circuit Shield

5 Data In Circuit A 12 Data In Circuit B 4 Data In Circuit Shield

2 Control In Circuit A 9 Control In Circuit B 1 Control In Circuit Shield

6 Viltage Common 13 Viltage Plus 14 Viltage Shield Shell Protective Ground

100 Base-TX

Основная используемая топология	звезда
В центре расположено устройство	Hub
Среда передачи (провода)	4-х проводный кабель "витая пара” категории 5 или лучше
Применяемые соединители	8-ми контактный модульный (RJ-45) категории 5
Максимальное расстояние между устройствами	Определяется расчетным путем, но не превышает 100 метров.

На настоящий момент сети 100Base-TX являются наиболее доступными 100Мбит сетями. Еще существуют сети 100VG и 100Base-T4. Но они "не прижились".

Для объединения 10-ти и 100 Мбитных сетей в основном используют 10/100 Мбит хабы, свичи (switch) или роутеры.

1000Base-T

 Сеть будет использовать кабель витая пара 5 категории или лучше, 4 пары (8 проводов) на частоте 125 Мгц. Максимальное расстояние между устройствами 100 метров.