ICND1_Vol2_RUS

Что такое распределенная сеть?

Распределенная сеть – это коммуникационная сеть, функционирующая за пределами географической области локальной сети. В этом разделе рассматриваются характеристики распределеной сети.

Распределенная сеть

В распределенных сетях используются средства, предоставляемые поставщиком услуг, или оператором, например, телефонной или кабельной компанией. Они соединяют офисы организации между собой, с офисами других организаций, с внешними службами и удаленными пользователями. Через распределенные сети проходят различные типы трафика, такие как голос, данные и видео.

Ниже представлены три основные характеристики распределенных сетей.

Распределенные сети соединяют устройства, расположенные в различных географических областях.

Распределенные сети используют услуги операторов, например телефонных и кабельных компаний, спутниковых систем и поставщиков сетевых услуг.

В распределенных сетях используются различные типы последовательных подключений для предоставления доступа к полосе пропускания на обширных географических пространствах.

Почему необходимы распределенные сети?

Существуют несколько причин, по которым распределенные сети необходимы в коммуникационной среде. В этом разделе рассматриваются причины для внедрения распределенной сети.

Потребность в распределенных сетях

Технологии локальной сети обеспечивают быструю и экономичную передачу данных по сравнительно небольшим географическим пространствам. Однако у предприятий существуют другие потребности, которые подразумевают взаимодействие с удаленными пользователями.

Персоналу в региональных офисах и филиалах организации необходимо обмениваться данными и совместно использовать их.

Организациям нередко приходится использовать данные совместно с другими предприятиями, расположенными на значительном расстоянии. Например, производители программного обеспечения регулярно обмениваются информацией о продукте и рекламными материалами с дистрибьюторами, поставляющими ее конечным пользователям.

Сотрудники, путешествующие по делам предприятия, часто нуждаются в доступе к информации, хранящейся в корпоративных сетях.

Кроме того, пользователям домашних компьютеров требуется передавать (и получать) данные на постоянно увеличивающиеся расстояния. Можно привести несколько примеров.

В настоящее время многие потребители связываются с банками, складами и различными поставщиками товаров и услуг с домашних компьютеров.

Студенты выполняют учебные задания, изучая каталоги и публикации в библиотеках, расположенных в других частях света.

Очевидно, что соединить все компьютеры в стране или мире с помощью кабелей невозможно, поэтому были разработаны различные технологии, призванные удовлетворить эти потребности. Распределенные сети позволяют организациям и частным лицам удовлетворять свои потребности в обмене данными на большие географические расстояния.

Чем распределенная сеть отличается от локальной сети?

Распределенные сети отличаются от локальных по целому ряду характеристик. В этом разделе описываются различия между этими двумя типами сетевых сред.

Сравнение распределенных и локальных сетей

Если локальная сеть соединяет компьютеры, периферийные и другие устройства внутри одного здания или небольшой географической области, распределенная сеть обеспечивает передачу данных на значительные расстояния. Кроме того, чтобы пользоваться сетевыми услугами оператора распределенной сети, компания или организация должны стать абонентами внешнего поставщика услуг распределенной сети. Владельцами локальных сетей обычно является использующие их компании или организации.

Доступ по технологиям распределенных сетей и эталонная модель OSI

Стандарты распределенных сетей функционируют в тесной связи с эталонной моделью OSI. Их функции сосредоточены в основном на 1-ом и 2-ом уровнях. В этом разделе описывается связь уровня 1 и уровня 2 эталонной модели OSI с распределенными сетями.

Доступ по технологиям распределенных сетей и эталонная модель OSI

Стандарты доступа по технологиям распределенных сетей описывают способы доставки физического уровня и требования к канальному уровню, включая физическую адресацию, управление потоком и инкапсуляцию. Определение этих стандартов и управление ими возложено на ряд признанных учреждений, таких как ISO, TIA и EIA.

Протоколы физического уровня (уровня 1 модели OSI) описывают способы обеспечения электрических, механических, процедурных и функциональных подключений к услугам поставщика услуг связи.

Протоколы канального уровня (уровня 2 модели OSI) определяют инкапсуляцию данных для передачи в удаленный объект и механизмы передачи кадров, полученных при инкапсуляции. Для этого используется множество различных технологий, в том числе Frame Relay и ATM. В некоторых из этих протоколов используется одинаковый механизм разделения на кадры – протокол HDLC, стандарт ISO, или один из его подмножеств или вариантов.

Устройства распределеных сетей

На физическом уровне в распределенной сети функционирует несколько устройств. В этом разделе рассматриваются такие устройства и их назначение в распределенной сети.

Устройства распределенных сетей

Маршрутизаторы

Терминальные серверы

Модемы

DSU/CSU

Сетевые устройства глобальной сети

–Коммутаторы ATM

–Коммутаторы Frame Relay

–Телефонная сеть общего пользования (ТфОП)

Для доступа по технологиям распределенных сетей используются следующие устройства.

Маршрутизаторы: Маршрутизаторы обеспечивают объединение сетей и интерфейсные порты доступа к распределенным сетям.

Коммуникационные серверы: Коммуникационные серверы выполняют обслуживание входящих и исходящих коммутируемых подключений пользователей.

Модемы или устройства DSU/CSU: В аналоговых линиях модемы преобразуют цифровой сигнал устройства-отправителя в аналоговый формат для передачи по аналоговой линии, а затем обратно в цифровую форму, чтобы он мог быть получен и обработан принимающим устройством в сети. Для цифровых линий требуется блок обслуживания канала (CSU) и блок обслуживания данных (DSU). Эти два устройства часто объединяются

в одном устройстве, которое называется DSU/CSU. Устройство DSU/CSU может быть встроено в интерфейсную плату маршрутизатора.

Сетевые устройства распределенной сети: Кроме того, в распределенной сети для поддержки услуг доступа используются другие устройства, такие как коммутаторы ATM, коммутаторы Frame Relay, коммутаторы телефонных сетей общего пользования (ТфОП) и центральные маршрутизаторы.

Физический уровень: распределенные сети

Устройства, расположенные в помещениях абонента, называются абонентским оборудованием (CPE). Абонент является собственником CPE или арендует его

у поставщика услуг. Это оборудование соединяется медным или оптоволоконным кабелем с ближайшей станцией связи или центральным офисом поставщика услуг. Это кабельное соединение часто называется местной линией или «последней милей». Передаваемые аналоговые данные (например, телефонный вызов) локально соединяются с другими местными линиями или через магистраль с основным центром. Затем по мере поступления аналоговые данные передаются в местный, региональный или международный операторский центр.

Для передачи данных по последней миле требуется устройство, такое как модем или DSU/CSU, для подготовки данных. Устройства, передающие данные

в местную линию, называются конечным оборудованием линии или оборудованием для передачи данных (DCE). Устройства абонента, передающие данные оборудованию для передачи данных, называются терминальным оборудованием (DTE). Оборудование DCE в первую очередь обеспечивает интерфейс для оборудования DTE с каналом связи распределенной сети.

Физический уровень доступа по технологиям распределенных сетей описывает интерфейс между этими двумя типами оборудования.

Кабельные соединения распределенных сетей

В этом разделе рассматриваются кабельные соединения, применяемые для подключений к распределенным сетям.

Последовательные соединения «точка-точка»

Маршрутизаторы Cisco поддерживают стандарты EIA/TIA-232, EIA/TIA-449, V.35, X.21 и EIA/TIA-530 для последовательных подключений.

При заказе кабеля поставляется экранированный последовательный переходный кабель с разъемом, соответствующим выбранному стандарту. На конце экранированного последовательного переходного кабеля расположен разъем DB-60, подключаемый к порту DB-60 на последовательной интерфейсной плате РВС (WIC). Поскольку этот порт поддерживает пять различных типов кабелей, он иногда называется последовательным портом «пять-в-одном». На другом конце экранированного последовательного переходного кабеля находится разъем, соответствующий выбранному стандарту. Стандарт подключаемого устройства должен быть указан в документации по этому устройству.

Абонентское оборудование, в данном случае маршрутизатор, является терминальным оборудованием (DTE). Устройство DCE (обычно это модем или DSU/CSU) служит для преобразования данных оборудования DTE

в форму, приемлемую для поставщика услуг глобальной сети. Синхронный последовательный порт маршрутизатора настраивается как DTE или DCE

(за исключением EIA/TIA-530, который может быть только DTE) в зависимости от подключаемого кабеля, заказанного как DTE или DCE (определяется конфигурацией маршрутизатора). Если порт настроен как DTE (параметр по умолчанию), для него требуется внешняя синхронизация с устройством DCE.

Примечание Для поддержки повышенной плотности портов в минимальном форм-факторе Cisco предлагает последовательный кабель Smart Serial. На последовательном конце смарт-кабеля находится разъем с 26 контактами. Он намного меньше разъема DB-60, который используется для подключения к последовательному порту «пять-в-одном». Эти переходные кабели поддерживают те же пять стандартов последовательной передачи данных, доступны в конфигурации DTE или DCE и используются для двухпортовых последовательных соединений, а также двухпортовых синхронных и асинхронных интерфейсных плат РВС.

Роль маршрутизаторов в распределенных сетях

Корпоративная глобальная сеть представляет собой набор отдельных, но связанных между собой локальных сетей, причем центральную роль в передаче данных по этой сети играют маршрутизаторы. В этом разделе рассматриваются функции и роль маршрутизатора в окружении распределенных сетей.

Распределенная сеть – несколько локальных сетей

Маршрутизаторы оснащены интерфейсами ЛВС и РВС. Хотя маршрутизаторы используются для сегментации локальных сетей, они также служат коммутационным устройством для доступа к распределенной сети. Чтобы лучше понять функции и роль маршрутизатора в предоставлении доступа к распределенной сети, рассмотрим типы доступных соединений на маршрутизаторе.

На маршрутизаторе используется три основных типа подключений: интерфейсы ЛВС, интерфейсы РВС и порты управления. Интерфейсы ЛВС позволяют маршрутизатору подключаться к среде локальной сети через Ethernet или другие технологии локальных сетей, например Token Ring или ATM.

Через интерфейс РВС осуществляются подключения к поставщику услуг, удаленному объекту или к Интернету. Это могут быть последовательные подключения или любое количество других интерфейсов РВС. Для подключения некоторых типов интерфейсов РВС к локальной точке присутствия (POP) поставщика услуг требуется внешнее устройство, DSU/CSU или модем (например, аналоговый, кабельный или DSL-модем). Физическая точка разграничения – это место, в котором ответственность за соединение переходит от пользователя к поставщику услуг. Это очень важно, поскольку при возникновении проблем обе стороны канала должны доказать, что проблема не связана с ними.