Практическая работа 9

Тема: Настройка сетевых адаптеров на работу с различными типами физического соединения. Работа с устройствами, использующими интерфейс AUI

Цель: Ознакомиться с настройкой сетевых адаптеров на работу с различными типами физических слединений

Время выполнения: 2 часа

Теоретический материал:

Для пересылки данных в глобальных сетях используется несколько методов передачи сигналов (типов коммуникационной среды). В данном разделе лишь кратко описаны методы передачи физических сигналов, принятые в различных глобальных технологиях; более подробно реальные технологии, включая форматирование фреймов, будут рассмотрены в последующих главах.

Чаще всего в глобальных сетях используются следующие методы передачи сигналов:

· двухточечные соединения;

· Т-линии;

· SONET;

· ISDN.

Ниже каждый из перечисленных методов описывается подробнее.

Двухточечные соединения

Самым распространенным способом передачи данных в глобальных сетях являются двухточечные соединения по общедоступным коммутируемым телефонным линиям или выделенным каналам. Например, простейшая глобальная сеть образуется всякий раз, когда выполняется межмодемное соединение по телефонной линии. Модем на отвечающей стороне может быть подключен к сети или к компьютеру, находящемуся на большом удалении (до нескольких тысяч километров). Физическая коммуникационная среда представляет собой аналоговую цепь, проходящую через телефонные станции и обеспечивающую соединение только на время сеанса связи.

Другим видом двухточечных соединений является связь по выделенным телефонным линиям (например, по специализированным цифровым Т-линиям), которые могут использоваться только между двумя точками (к примеру, между головным офисом компании и ее подразделением). В этом случае при установлении сеанса связи не нужно каждый раз набирать номер и искать коммутируемую цепь. Иногда в выделенных линиях используется подавление шума, и в целом они обеспечивают более надежную связь, чем коммутируемые линии. В зависимости от типа выбранной службы выделенных каналов, линия может поддерживать аналоговые или цифровые коммуникации.

Т-линии

Т-линии были описаны в главе 2 как метод передачи данных в глобальных сетях, который обычно существует между телекоммуникационными компаниями (хотя собственные Т-линии могут быть и в крупных корпорациях). Базовые службы Т-линий часто имеют названия в виде Т-х или DS-x, где x означает уровень передаваемого сигнала. Эти названия взаимозаменяемы, однако между ними существует и различие. Название DS-x относится к Физическому уровню модели OSI, на котором определяются электрические параметры сигнала (например, его тип и напряжение в вольтах). Название Т-x относится к Канальному уровню, на котором решаются задачи выбора протокола и способов форматирования данных.

В Т-линиях, применяемых для построения глобальных сетей, используется цифровая передача данных, для которой обычно выбирается сигнал из группы каналов, предоставляемых телекоммуникационной компанией. Существуют пять типов сигналов группы каналов: с D-l no D-4 и Digital Carrier Trunk (транк, цифровая коммуникационная магистраль). Сигнал D-1 был первым типом сигналов для коммуникаций по Т-линиям. В нем для передачи информации используются семь разрядов, а один дополнительный разряд служит для управления и синхронизации. Отдельная группа каналов D-1 имеет 72 канала.

Сигналы D-2 разработаны для повышения производительности и уменьшения издержек сигналов D-1. В сигналах D-2 все восемь разрядов используются для передачи информации, и в каждом шестом фрейме, посылаемом по Т-линии, присутствуют команды управления и синхронизации. Благодаря этим усовершенствованиям, группа каналов D-2 имеет 96 каналов.

Развитие интегральных микросхем привело к увеличению емкости каналов канальных группах, в результате чего группы D-3 и D-4 имеют по 1,44 канала. Кроме того, в этих группах улучшены способы передачи фреймов по Т-линиям. Начиная с группы D-2, коммуникационные компании начали разработку так называемых суперфреймов (superframe) и смогли упаковать несколько 193-разрядных фреймов в один большой фрейм. Технология суперфреймов, состоящих из двенадцати 193-разрядных фреймов, получила распространение в канальных группах D-4.

Цифровая коммуникационная магистраль (Digital Carrier Trunk, DCT) – это новейший тип канальных групп, позволяющий уменьшить стоимость услуг, благодаря снижению затрат на оборудование и эксплуатацию. В некоторых DCT-магистралях используется новейшая методика форматирования фреймов, называемая расширенным суперфреймом (extended superframe, ESF). В ESF-фрейме используются 24 фрейма, а не 12 (как в группах D-4), и в нем применяется более развитый контроль ошибок. Благодаря имеющимся в ESF-фрейме возможностям управления ошибками и диагностики, коммуникационные компании могут быстрее устранять неисправности и тем самым уменьшить время простоя.

Для передачи информации в Т-линиях используется один из двух методов коммутации: множественный доступ с временным разделением, или уплотнением (time division multiple access, TDMA), и комбинация ТОМА со статистическим множественным доступом (см. главу 2). Такая комбинация представляет собой быструю технологию коммутации пакетов, позволяющую службам Т-линий учитывать различные приоритеты доступа к каналу, возникающие при передаче речевых сигналов, видео и данных. Физическое устройство, используемое для коммутации, называется мультиплексором. Это устройство принимает множество входных сигналов от нескольких источников и передает их в одну (чаще всего) или несколько совместно используемых высокоскоростных передающих сред. Оно просто переключает каналы, обеспечивая передачу принимаемой информации на нужный канал.

Для управления физическими сигналами в Т-линиях используется различное оборудование. Некоторые компании для связи с пользователями применяют системы цифрового доступа и коммутации (Digital Access Cross-connect System, DACS). Эти системы предоставляют несколько режимов работы. Во-первых – базовый канал DS-1 (или Т-1), во-вторых – для клиентов, которым не нужны целиком услуги Т-1, они предоставляют комбинированный или частичный канал DS-0. Частичный канал представляет собой комбинацию 64-Кбит/с каналов. В-третьих, системы DACS предоставляют отдельные каналы DS-0. Кроме DACS, для непосредственного предоставления клиентам всех услуг Т-линий коммуникационные компании используют канальные группы D-4 и DCT.

Многие клиенты подключаются к Т-линиям при помощи комбинации устройства обслуживания канала (channel service unit, CSU) и устройства обработки данных (data service unit, DSU). CSU – это физический интерфейс, связанный с Т-линией, как показано на рис. 3.10. DSU работает подобно Цифровому модему, преобразующему сигнал, принимаемый устройством обслуживания канала, в такой сигнал, который можно передавать в сеть к Рабочим станциям и серверам. Кроме этого, DSLJ получает сетевой сигнал и преобразует его в сигнал DS- , передаваемый через CSU в Т-линию. Оба Устройства обычно реализуются в виде одного автономного блока или могут быть объединены на одной плате в сетевом маршрутизаторе, концентраторе Или коммутаторе. Устройства CSU/DSU обеспечивают форматирование Фреймов Т-линий D-4 и ESF и должны поддерживать форматирование фреймов используемое системами цифрового доступа и коммутации (DACS) или группами каналов обслуживающей коммуникационной компании. Если клиент использует частичные службы Т-линий, то в его местоположении устанавливаются устройства CSU/DSU частичной Т-линии.

SONET

Synchronous Optical Network (SONET) (синхронная оптическая сеть) представляет собой высокоскоростную технологию глобальных коммуникаций, в торой используются одномодовый и многомодовый оптоволоконный кабель коммуникационные каналы, основанные на службах Т-3. Подробнее сети SONET описываются в главе 7. Базовый Т-3 уровень SONET называется Synchronous Transport Signal Level 1 (STS-1). Уровень STS-1 можно модернизировать до более высоких уровней, которые получаются путем добавления линий Т-3. Как показано на рис. 3.11, фрейм SONET STS-1 состоит из 810 октетов, представленных в виде матрицы из девяти рядов по 90 октетов Служебные данные ячейки занимают первые три октета в каждом ряду, а оставшиеся 783 октета составляют синхронный конверт полезной нагрузки (synchronous pay10ad enve10pe, SPE). Ячейки передаются поочередно каждые 125 микросекунд, ряд за рядом, начиная с верхнего.

SONET преобразует электрические сигналы STS-x в световой сигнал, называемый оптической несущей (optical carrier, ОС). Фреймы STS-1 можно преобразовывать и передавать одновременно пачками, при этом используется механизм, чередующий фреймы и позволяющий достичь более высоких скоростей для уровней STS-x и ОС-х. Эти скорости, допустимые в сетях SONET, перечислены в табл. 3.13.

ISDN

Integrated Services Digital Network (ISDN) (Цифровая сеть связи с комплексными услугами) – это технология глобальных сетей, предназначенная для предоставления услуг передачи речевых сигналов, данных и видео по телефонным линиям. (Подробнее сети ISDN рассматриваются в главе 7.) В сетях ISDN применяются цифровые методы, что позволяет передавать информацию быстрее и надежнее, чем это возможно по линиям обычной телефонной сети. Физически линия ISDN представляет собой традиционную линию или линию Т-1 (на основе витой пары или оптоволокна), однако при этом в помещениях коммуникационной компании и клиента устанавливается специальное оборудование ISDN.

Для передачи цифровых сигналов в сети применяются два метода. Первый метод – уплотнение с временной компрессией (time-compression multiplexing ТСМ). В этом случае 16- или 24-разрядные блоки данных посылаются с некоторой регулярностью в виде цифровых пакетов. Между пакетами имеются периоды молчания, необходимые для адаптации линии перед передачей следующего пакета. Таким образом, первый пакет отсылается в одном направлении, после чего следует пауза. Затем пересылается пакет в обратном направлении. Скорость передачи пакетов в каждом направлении равна 288 Кбит/с. Из-за переключения направления общая скорость передачи данных уменьшается до 144 Кбит/с. Передачей пакетов данных управляет центральное синхронизирующее устройство.

Второй метод передачи сигналов – эхоподавление (echo cancellation). В даном случае данные передаются в обоих направлениях одновременно. Для связи передатчика и приемника с клиентской линией используется специальное устройство, называемое дифференциальной системой (hybrid). Часто при одновременной двунаправленной пересылке данных возникает отражение (или эхо) переданного сигнала. Эхосигналы в линии могут по мощности в три раза превосходить полезные сигналы, в результате чего данные невозможно выделить. Для подавления отраженных сигналов в сетях ISDN применяется эхокомпенсатор (echo canceler), который определяет амплитуду эхосигналов и вычитает ее из входящих сигналов. Поскольку мощность эхосигналов варьируется, в эхокомпенсаторе используется схема обратной связи, непрерывно измеряющая их амплитуду.

Задания к работе:

Задание 1

Большинство драйверов сетевых адаптеров позволяют настраивать их на paботу с коаксиалом или витой парой, а также устанавливать режим автоматическоro распознавания типа соединения. Такая возможность осталась с тех времен, Koгдa некоторые адаптеры имели выход либо для ВNС-коннектора, либо для RJ­45. В этом задании вы научитесь определять тип физическоrо соединения в системах Windows 2000 или Windows ХР.

Чтобы задать тип передающей среды для сетевого адаптера в Windows ХР, выполните следующее:

1. Нажмите кнопку Start (Пуск) и выберите значок Control Рапеl (Панель управления).

2. Щелкните по ссылке Network and Internet Connections (Сеть и Подключение к Интернету).

3. Щелкните по ссылке Network Connections (Сетевые попключения).

4. Переведите курсор на значок Locаl Arеа Connection (Подключение по локальной сети), щелкните правой кнопкой мыши и в контекстном меню выберите пункт Properties (Свойства).

5. Нажмите кнопку Configure (Настроить) для конфигурирования сетевого

адаптера.

6. Перейдите на вкладку Advanced (Дополнительно).

7. Выберите опцию, определяющию тип коммуникаuионноrо кабеля, нaпример, Cable Туре (Тип кабеля) или Media Туре (Тип среды) (в зависимости от драйвера и модели сетевого адаптера).

8_ Раскройте список Value (Значение), как показано на рис. Какие

опции для выбора типа кабеля или скорости передачи вы видите?

9. Нажав кнопку Canсеl (Отмена), закройте окно свойств ceтeвoгo адаптера.

10. Закройте окно свойств подключения по локальной сети.

11. Закройте окно сетевых подключений.

Задание 2

В этом задании вы познакомитесь с интерфейсом AUI.

Для знакомства с интерфейсом выполните следуюшие действия:

1. Узнайте у администратора, имеется ли в сети оборудование с интерфейсом AUI (например, коммутатор или маршрутизатор), подключенные к сетевой магистрали.

2. Обратите внимание на наличие трансивера.

3. Обратите внимание на то, требуются ли интерфейсу какие-либо специальные кабели.

4. Сосчитайте количество контактов на интерфейсе.

Контрольные вопросы:

1. Как измерить энергетический потенциал для оптоволоконного кабеля?

2. Как защитить от помех не экранированную витую пару?

3. Дайте общую и сравнительную характеристику метода передачи сигнала - двухточечные соединения.

4. Дайте общую и сравнительную характеристику метода передачи сигнала - Т-линии.

5. Дайте общую и сравнительную характеристику метода передачи сигнала – SONET.

6. Дайте общую и сравнительную характеристику метода передачи сигнала – ISDN.

Рекомендуемая литература: 1.1, 2.1