Доступ к цифровым сетям

Доступ к цифровым сетям основан на принципе адресации, который состоит в том, что каждый компьютер в сети имеет свой уникальный номер (адрес). Этот адрес передается по сети вместе с данными, так что каждый компьютер в сети “знает”, какие данные ему предназначены. Адрес имеет иерархическую структуру, удобную для построения больших сетей. Таким образом, передача данных по сети сводится к выполнению коммуникационными узлами функции перенаправления пакета данных в зависимости от его адреса по нужному пути. Эта функция называется на разных уровнях сетевой модели коммутацией или маршрутизацией данных.
Важной характеристикой цифровой сети является структуризация ее локальных сегментов (сегментация), определяющая способ объединения компьютеров в сегмент. Различают физическую и логическую сегментацию. При попытке подключении большого числа компьютеров к одной сети возникают ограничения физического характера, связанные с ухудшением качества сигнала. Для преодоления этих ограничений большая сеть разбивается на физические сегменты с помощью устройств, называемых хабами или концентраторами.
Это позволяет наращивать общую протяженность сети и количество компьютеров в ней путем улучшения качества передаваемого сигнала (восстановления его уровня, формы импульсов) в концентраторе. Кроме этого, физическая сегментация повышает надежность сети, поскольку если в случае сбоя какой-то компьютер в сети начинает непрерывно передавать свои данные, то концентратор может отключить его от сети. При соединении физических сегментов в единую сеть передачи данных появляется задача организации эффективного взаимодействия между разными сегментами (с наибольшей скоростью и надежностью) и главным аспектом этой проблемы оказывается оптимальное распределение трафика между сегментами.
Дело здесь в том, что интенсивность информационного обмена компьютеров по разным маршрутам сети неоднородна и как правило не согласуется с физической сегментацией сети, вследствие чего сеть обрабатывает избыточные потоки и общая производительность снижается. Решением является разбиение сети на логические сегменты.
Идея логической сегментации состоит в том, чтобы основная часть трафика каждого логического сегмента не выходила за его пределы. Для этого в логический сегмент объединяются те компьютеры, интенсивность обмена между которыми максимальна. В общем случае логические сегменты сети не соответствуют ее физическим сегментам. Например, концентратор Ethernet может поддерживать в сегменте физическую топологию “звезда”, тогда как логической топологией остается “общая шина”.
Концентратор меняет только физическую топологию сети, но при этом не меняет ее логической конфигурации. С целью логической сегментации применяется целый ряд коммуникационных устройств – коммутаторы, мосты, маршрутизаторы. Конечно, объединить сегменты можно и не прибегая к логической структуризации, однако, за счет этого значительно повышается пропускная способность и управляемость сети. Крупные сети практически никогда не строятся без логической структуризации.

Кабельное телевидение

© 2009-2010