Тема: Использование логических подключений различного типа

Цель: Ознакомиться с организацией логических подключений различного типа

Время выполнения: 2 часа

Теоретический материал:

Построение локальных, региональных, глобальных и корпоративных сетей возможно благодаря использованию сетевых устройств, позволяющих расширять область охвата сети, связывать сети воедино, преобразовывать протоколы, а также направлять фреймы и пакеты в нужные сети, т. е. выполнять все операции по межсетевому обмену (internetworking). Несмотря на наличие большого количества типов сетевых устройств, имеются четыре группы устройств, играющих основную роль при объединении сетей:

· мосты;

· маршрутизаторы;

· шлюзы;

· коммутаторы.

Мосты (bridge) — это сетевые устройства, которые позволяют удлинить локальную сеть или объединить несколько локальных сетей, соединяя таким образом многочисленные рабочие станции, серверы и другие сетевые устройства, которые иначе не смогли бы взаимодействовать. Как показано на рис. 1.7, мосты могут соединять две или несколько локальных сетей, использующих один и тот же протокол.

Сетевые администраторы также применяют мосты для разбиения локальной сети на небольшие подсети с целью повышения производительности, при этом можно распределять сетевой трафик, локализовать сетевые проблемы и управлять доступом к каждой подсети. Для решения этих задач мосты проверяют адреса принимающих и передающих устройств в тех фреймах, которые на них поступают, и, используя соответствующее программное обеспечение, определяют – передавать фрейм дальше или отбросить его. Также мосты могут соединять разные локальные сети, в которых применяются различные типы передающей среды. Например, они могут подключать кабель к оптоволокну или УКВ-оборудованию и, следовательно, могут использоваться для связи локальной сети с глобальной.

Маршрутизаторы (router) — это устройства межсетевого обмена, работающие на более высоком уровне сетевого взаимодействия по сравнению с мостами. Как показано на рис. 1.8, они позволяют локальным и глобальным сетям направлять (маршрутизировать) данные в указанные места назначения.

Маршрутизаторы соединяют сети, которые могут использовать различные протоколы, и обеспечивают больше коммуникационных функций, чем мосты. Например, маршрутизаторы могут определять кратчайший путь между двумя компьютерами, разделенными локальной или глобальной сетями. Они также могут устанавливать разные сетевые маршруты, соответствующие типу передаваемых данных (например, для видеоданных может выбираться маршрут с высокой стоимостью, а для символьной информации – с низкой).

Маршрутизаторы регулярно взаимодействуют друг с другом и динамически изменяют информацию о сетевых маршрутах по мере того, как меняется топология сети или условия передачи информации.

Маршрутизатор может быть специализированным устройством или компьютером с программным обеспечением, выполняющим функции маршрутизации. Например, в качестве маршрутизатора может использоваться компьютер под управлением операционных систем NetWare, Windows 2000, Windows Server 2003 или UNIX. Практические задания 1-8 и 1-9 демонстрируют настройку опций маршрутизации в системах Windows 2000 и Server Red Hat Linux 7.2.

Шлюз (gateway) представляет собой сетевое устройство, обеспечивающее взаимодействие между различными устройствами, системами или протоколами, и которое может работать на любом уровне сетевого обмена в зависимости от заданных ему функций. Чаще всего шлюзы используются для преобразования протоколов. Подобное преобразование может потребоваться при передаче данных из одной локальной сети в другую или из локальной сети в глобальную. Некоторые шлюзы позволяют сетевым компьютерам обращаться к мэйнфрейму, находящемуся в той же локальной сети или подключаться к глобальной сети для передачи информации на большие расстояния. Например, как показано на рис. 1.9, компьютеры в локальной сети могут взаимодействовать с мэйнфреймом IBM через шлюз SNA, подключенный к той же сети. Другие шлюзы предназначены для обработки межсетевых пакетов, генерируемых специальным программным обеспечением, например, сообщений электронной почты. Поскольку обычно шлюзы выполняют очень ограниченное количество специализированных функций, то они используются реже, чем маршрутизаторы и мосты.

Подобно маршрутизаторам шлюзы могут быть автономными устройствами или службами операционной системы. Например, компьютер под управлением IBM AIX можно сконфигурировать как шлюз SNA, или же сервер Windows 2000 с установленным протоколом TCP/IP может работать как шлюз к серверу NetWare, использующему протокол IPX/SPX. Практическое задание 1-10 рассказывает о том, как настроить систему Windows 2000 Server в качестве шлюза NetWare.

Первоначально коммутаторы (switch) предназначались для выполнения функций мостов (2-й уровень модели OSI), обеспечивающих более высокую производительность, чем обычные мосты. Это достигалось за счет того, что коммутаторы могут передавать данные непосредственно в заданный сетевой порт или сегмент. В настоящее время коммутаторы некоторых производителей имеют возможности, близкие к возможностям мар­шрутизаторов (3-й уровень модели OSI), поскольку они анализируют адреса протокола IP и на основе этого анализа посылают сетевые пакеты по указанному маршруту. Другие коммутаторы могут определять назначение передаваемой информации в зависимости от того, какая прикладная программа ее генерирует. На рис. 1.10 проиллюстрирована работа коммутатора.

Задания к работе:

Иногда для подключения одной сети к другой используется коммутируемое соединение или виртуальная частная сеть (VPN). В этом задании вы познакомитесь с логическими подключениями различного типа, создаваемыми в системах Windows 2000 Server и Windows XP Professional. Для просмотра различных сетевых подключений выполните следующие действия:

1. Чтобы увидеть логические подключения в системе Windows 2000, нажмите кнопку Start(Пуск) и в меню Settings(Настройка) выберите пункт Network and Dial-up Connections(Сеть и удаленный доступ к сети).

2. Какие подключения вы видите в правой части окна Network and Dial-up Connections(Сеть и удаленный доступ к сети)?

3. Дважды щелкните по значку Make New Connection(Создание нового подключения).

4. При запуске программы Network Connection Wizard (Мастер сетевого подключения) нажмите кнопку Next(Далее).

5. Соединения каких типов можно создать?

6. Нажмите кнопку Cancel(Отмена).

7. Закройте окно Network and Dial-up Connections(Сеть и удаленный доступ к сети).

8. Чтобы увидеть логические подключения в системе Windows XP Professional, нажмите Start(Пуск), откройте панель управления (Control Panel) и щелкните по ссылке Network and Internet Connections(Сеть и подключения к Интернету).

9. Какие сетевые опции перечислены в разделе Pick a Task(Выберите задание)

10.Щелкните по ссылке Network Connections(Сетевые подключения).

11.Какие подключения уже существуют?

12.Закройте окно Network Connections(Сетевые подключения).

Контрольные вопросы:

1. Опишите и дайте краткую характеристику методу сетевых коммуникаций – SONET.

2. Опишите и дайте краткую характеристику методу сетевых коммуникаций – АТМ.

3. Опишите и дайте краткую характеристику методу сетевых коммуникаций – Х25.

4. Опишите и дайте краткую характеристику методу сетевых коммуникаций – SMDS.

Рекомендуемая литература: 1.1, 2.1