Другой тип устройств канального уровня - коммутаторы. В современных сетях они почти совершенно вытеснили мосты и частично маршрутизаторы.
Коммутатор (switch) - внешне похож на концентратор, но это совершенно разные устройства: концентратор передает каждый входящий пакет через все порты, а коммутатор направляет его только на порт, обеспечивающий доступ к целевой системе (рис. 18).
Поскольку коммутатор направляет данные только на один порт, он, по сути, преобразует ЛВС с общей сетевой средой в ЛВС с выделенной (dedicated) средой. В небольшой сети с коммутатором вместо концентратора каждый пакет следует от компьютера-источника к компьютеру-получателю по выделенному пути, который является коллизионным доменом для этих двух компьютеров. Такой коммутатор иногда называют коммутирующим концентратором (switching hub). Широковещательные сообщения коммутаторы передают на все свои порты, но к узковещательным и многоадресным сообщениям это не относится. В процессе узковещательной передачи коллизии никогда не возникают, так как любая пара компьютеров в сети обменивается данными по выделенному кабелю.
Рис. 18. Коммутатор направляет входящий пакет только на порт,
обеспечивающий доступ к системе-получателю
Существует два основных типа коммутаторов: сквозные (cut-through) и с промежуточной буферизацией (store-and-forward). Сквозной коммутатор передает пакеты через соответствующий порт без дополнительной обработки, немедленно, как только они получены, считывая адрес целевой системы в заголовке протокола Канального уровня. Такие коммутаторы называются еще матричными (matrix) или координатными (crossbar). Они относительно недороги и сводят к минимуму так называемое время ожидания (latency), т. е. время, затрачиваемое коммутатором на обработку пакетов. Коммутатор с промежуточной буферизацией дожидается завершения приема пакета и лишь потом отправляет его по назначению. Пока пакет хранится в буферах, коммутатор пользуется этой возможностью, чтобы проверить данные, вычислив их код CRC. Кроме того, коммутатор отслеживает появление других проблем, присущих конкретному протоколу канального уровня, которые приводят к формированию дефектных кадров.
В небольших сетях, как правило, вместо коммутатора можно использовать концентратор. Чаще коммутаторы применяют в крупных интерсетях вместо мостов или маршрутизаторов. В сети с маршрутизатором магистраль переносит межсетевой трафик, сгенерированный всеми сегментами. Это приводит к тому, что она всегда работает в условиях высокого трафика. В коммутируемой сети компьютеры подсоединены к отдельным коммутаторам рабочих групп, которые в свою очередь связаны с высокопроизводительным коммутатором магистрали. В результате любой компьютер сети может соединиться по выделенному каналу с любым другим компьютером, даже если данные проходят через несколько коммутаторов.
Проблема больших интерсетей, связанная с заменой всех маршрутизаторов на коммутаторы, состоит в том, что в результате вместо нескольких небольших широковещательных доменов получается один, но очень большой. Любое широковещательное сообщение, сгенерированное одним компьютером, коммутаторы передают всем остальным компьютерам сети, увеличивая тем самым количество лишних пакетов, обрабатываемых каждой системой. Существует несколько технологий для решения этой проблемы.
· Виртуальные ЛВС (ВЛВС) позволяют выделять в коммутируемой сети подсети, существующие только внутри коммутаторов. Адреса систем, входящих в данную подсеть, задаются сетевым администратором; физическая сеть остается коммутируемой. Системы подсети могут находиться где угодно, поскольку подсеть виртуальна и не зависит от физического расположения компьютеров. Когда компьютер, включенный в подсеть, передает широковещательное сообщение, оно передается только компьютерам данной подсети.
· Уровень коммутации 3 - это вариант ВЛВС, минимизирующий объем маршрутизации между виртуальными сетями. Когда требуется установить связь между системами в разных ВЛВС, маршрутизатор устанавливает соединение между системами, а затем управление берут на себя коммутаторы. Маршрутизация осуществляется только тогда, когда она действительно необходима.
Маршрутизатором (router) называется устройство, связывающее вместе две сети, формируя из них интерсеть. В отличие от мостов и коммутаторов, маршрутизаторы функционируют на Сетевом уровне эталонной модели OSI. Это означает, что маршрутизатор может связывать ЛВС, которые работают с разными протоколами Канального уровня (например, Ethernet и Token Ring), при условии, что все они используют один и тот же протокол Сетевого уровня.
Когда компьютеру в одной ЛВС нужно передать данные компьютеру в другой ЛВС, он посылает пакеты маршрутизатору в своей локальной сети, а маршрутизатор направляет их в целевую сеть. При передаче пакетов маршрутизатор, руководствуется не аппаратным адресом в заголовке канального уровня, а адресом оконечной целевой системы в заголовке протокола сетевого уровня.
Информация о смежных с маршрутизатором сетях содержится в его внутренней таблице маршрутизации (routing table). По этой таблице маршрутизатор определяет, куда направить очередной пакет. Если пакет предназначен для системы в одной из сетей, к которым подключен маршрутизатор, он передает пакет непосредственно этой системе. Если пакет предназначен системе в удаленной сети, маршрутизатор через одну из смежных сетей передает пакет другому маршрутизатору. Если пакету на пути к конечному пункту приходится проходить через множество сетей (рис. 19), каждый обрабатывающий его маршрутизатор называют транзитом (hop). Маршрутизаторы часто оценивают эффективность маршрута по числу транзитов от исходной до целевой системы. Одна из основных функций маршрутизатора - выбор наилучшего маршрута по данным из таблицы маршрутизации.
В отличие от мостов и коммутаторов, маршрутизаторы не умеют составлять таблицы маршрутизации на основе информации из обрабатываемых ими пакетов. Это связано с тем, что для заполнения таблицы маршрутизации нужны подробности, которых в пакетах нет, а также с тем, что таблица необходима маршрутизатору для обработки первых же полученных им пакетов. Поэтому таблицы маршрутизации создаются вручную или автоматически.
Рис. 19. Расстояние между двумя оконечными системами интерсети часто
измеряют числом транзитов (или маршрутизаторов) между ними
Первый способ создания таблицы называется статической маршрутизацией (static routing). Сетевой администратор решает, что следует делать маршрутизатору при получении пакетов, адресованных системам в конкретной сети, и вводит необходимые данные в таблицу. Этим еще можно заниматься в относительно небольшой сети с несколькими маршрутизаторами, но в большой сети конфигурирование таблиц вручную становится неподъемной задачей. Кроме того, маршрутизаторы не могут автоматически корректировать таблицы при изменении структуры сети.
При динамической маршрутизации (dynamic routing) маршрутизаторы с помощью специализированных протоколов маршрутизации обмениваются информацией друг о друге и сетях, к которым они подключены. Когда все маршрутизаторы в интерсети обменяются друг с другом таблицами, у каждого из них будет информация не только о своей собственной, но и о более удаленных сетях.
Существуют два типа протоколов маршрутизации: протоколы внутреннего шлюза и протоколы внешнего шлюза. Протоколы внутреннего шлюза используются в пределах одной автономной системы, в то время как протоколы внешнего шлюза – между автономными системами. Под термином «автономная система» подразумевается сеть, принадлежащая определенной административной единицы (небольшой компании, университету и т.п.). Маршрутизаторы внутри автономных систем используют такие протоколы внутреннего шлюза, как Routing Information Protocol (RIP, протоколы информации маршрутизации) или Open Shortest Path First (OSPF, первоочередное открытие кратчайших маршрутов), для обмена между собой информацией маршрутизации. А наиболее широко распространенными в Интернете протоколами внешнего шлюза являются протоколы Border Gateway Protocol (BGP, пограничный межсетевой протокол) и Exterior Gateway Protocol (EGP, протокол внешнего шлюза).
Протокол информации маршрутизации (RIP, Routing Information Protocol) является наиболее широко используемым протоколом внутреннего шлюза. По большей части это вызвано тем, что он поддерживается множеством операционных систем и прост в установке и эксплуатации. Маршрутизаторы, задействующие обмен сообщениями RIP, используют User Datagram Protocol (UDP, протокол пользовательских дейтаграмм) и порт 520. Когда маршрутизатор включается, он посылает всем маршрутизаторам в сети RIP-сообщение запроса при помощи широковещательной или многоадресной передачи. Другие маршрутизаторы отвечают, передавая свои полные таблицы маршрутизации в RIP-сообщениях ответа, и повторяют сообщения каждые 30 секунд. Маршрутизаторы также могут использовать сообщения RIP для запроса информации об определенном маршруте.
Существенной проблемой данного протокола является достаточно низкая скорость конвергенции , т.е. обновления таблиц маршрутизации на всех маршрутизаторах, вызванное изменениями в сети (такими как неисправность или добавление нового маршрутизатора), из-за того, что обновления генерируются каждым маршрутизатором асинхронно, т. е. без синхронизации или подтверждения. Также RIP широко критикуется за количество производимого широковещательного трафика, и отсутствие поддержки каких-либо форм аутентификации между маршрутизаторами. Другие протоколы внутреннего шлюза, такие как OSPF, были разработаны в ответ на недостатки исходного стандарта RIP, хотя стоит отметить, что большинство из перечисленных недостатков протокола RIP были исправлены в его второй версии, получившей название RIP 2.
Маршрутизация на основе состояния канала (OSPF) - это протокол внутреннего шлюза, который был документально оформлен IETF в 1989 г. и опубликован как RFC 1131. В отличие от RIP и большинства других протоколов TCP/IP, OSPF не переносится внутри транспортных протоколов, таких как UDP и TCP. Сообщения OSPF инкапсулируются непосредственно в IP-дейтаграммы и адресуются порту 89 других маршрутизаторов.
В отличие от протоколов RIP, определяющих эффективность маршрутов по количеству транзитов между сетями, маршрутизация на основе состояния канала, реализованная в OSPF, применяет алгоритм Дейкстры для вычисления эффективности маршрута на базе нескольких критериев.
· Количество транзитов .
· Скорость передачи . Скорость, на которой работают различные линии, - важная составляющая эффективности маршрута. Быстрые линии более предпочтительны, чем медленные.
· Загруженность линий . Протоколы маршрутизации на основе состояния при оценке маршрута игнорируют линии, которые в текущий момент чрезмерно перегружены трафиком.
· Стоимость маршрута . Стоимость маршрута - это метрика, назначаемая администратором сети как вклад для оценки пригодности различных маршрутов.
Маршрутизация на основе состояния канала более сложна, чем RIP, и требует от маршрутизатора больших усилий, но ее оценка сравнительной эффективности маршрутов более точна, а также она имеет более высокую скоростьконвергенции, чем RIP. Дополнительно OSPF уменьшает количество широковещательных передач, вырабатываемых протоколом маршрутизации, так как при возникновении изменений в конфигурации в сети другим маршрутизаторам посылаются только обновления, в отличие от RIP, который периодически передает всю таблицу маршрутизации.
Rip версии 2 сравним с OSPF по возможностям и определенно является более предпочтительной альтернативой для небольших сетей, которые не имеют серьезных проблем с трафиком. Однако в интерсетях, которые сильно зависят от соединений глобальной сети или содержат множество маршрутизаторов с большими таблицами маршрутизации, что вызывает значительный сетевой трафик, OSPF является более предпочтительным вариантом.
Сеть бизнес-класса теперь доступна организациям любого размера. Ознакомьтесь с имеющимися возможностями, выполните несколько простых шагов и создайте сетевую инфраструктуру, благодаря которой ваше предприятие получит много ценных преимуществ — от повышения продуктивности труда до улучшения уровня обслуживания клиентов. Практически перед каждым предприятием из сферы малого и среднего бизнеса возникают такие важные задачи, как повышение производительности, сокращение расходов и полное удовлетворение потребностей клиентов. Современные сетевые технологии способны стать основой для инфраструктуры и служб, которые помогут вам выполнить эти задачи.
Как это работает: маршрутизаторы и коммутаторы
Чрезвычайные возможности сети Интернет по обмену информацией базируются на принципе пакетной передачи, который состоит в том, что данные разделяются на маленькие порции (пакеты) и пересылаются сетью от отправителя к получателю. Главную роль в обеспечении транспортировки данных играют такие сетевые устройства, как маршрутизаторы и коммутаторы. Они являются основой не только Интернета, но и других компьютерных сетей. Именно благодаря им одно устройство, например, ваш ПК, может обмениваться данными с другим устройством (другим ПК, почтовым сервером и т.п.), размещенным в том же здании или на другом конце земного шара. По внешнему виду маршрутизаторы и коммутаторы подобны. Но по своим функциям это разные устройства, которые дополняют друг друга.
Локальная сеть — это группа компьютеров и других вспомогательных устройств, которые совместно используют проводные или беспроводные каналы связи в пределах небольшой территории (например, в пределах здания). Локальная сеть позволяет персональным компьютерам обмениваться данными и осуществлять доступ к совместно используемым серверам и принтерам. Такое совместное использование данных и аппаратных и программных ресурсов способствует сокращению расходов и увеличению производительности труда.
Глобальные сети соединяют между собой географически удаленные локальные сети. Обычно для этого применяют скоростные технологии телефонной связи, в частности DSL (для подключения домашних пользователей и предприятий) и более скоростные технологии вроде T1 / E1. Глобальные сети охватывают достаточно большие территории, например, обеспечивают связь между странами. Их часто создают на основе каналов и оборудования операторов телефонной и кабельной связи. Можно привести много примеров использования глобальных сетей. Это, в частности, проверка платежных карточек покупателей в торговле, создание виртуальных частных сетей для защищенного обмена данными между пользователями частных сетей, dial-up-подключение мобильных работников к сети предприятия. Вообще, глобальная сеть расширяет возможности доступа к локальным ресурсам. Маршрутизаторы и коммутаторы — основа сетей.
Какие функции выполняют коммутаторы и маршрутизаторы
Коммутатор — это центральное устройство локальной сети, к которому подключается другое ее оборудование (ПК, принтеры, ноутбуки и т.п.) и который обеспечивает обмен данными между ними. Маршрутизаторы используют для соединения локальных сетей, то есть для построения глобальных сетей. Сначала эти сетевые устройства были рассчитаны только на транспортировку данных, но сегодня они поддерживают многие другие функции. Маршрутизаторы и коммутаторы являются основой для любых бизнес-коммуникаций и обеспечивают передачи не только данных, но и голоса и видео; они также оснащены средствами защиты и поддержки беспроводной связи. Все эти функции реализованы с помощью дополнительных аппаратных или программных модулей.
Сократите расходы благодаря использованию маршрутизаторов и коммутаторов
Установив в своей сети маршрутизаторы и коммутаторы, предприятие может получить значительную экономическую выгоду. Исследование The Net Impact Study, проведенное при поддержке компаний Cisco и Momentum Research Group, показало, что предприятия, которые используют сетевую инфраструктуру в сочетании с сетевыми бизнес-приложениями, перестроили свои бизнес-процессы с целью получения больших преимуществ от технологий и регулярно контролируют показатели деятельности, уменьшили операционные расходы более чем на 20%. И, что важнее, индекс удовлетворенности клиентов у них вырос на 20-25%.
Отмеченные многими наградами продукты Cisco — маршрутизаторы, коммутаторы, средства защиты, объединенных коммуникаций и беспроводной связи, а также сетевые устройства хранения данных — имеют не только отличные индивидуальные характеристики. Они спроектированы так, что в случае совместной работы они обеспечивают экспоненциальный рост эффективности. Кроме того, интегрированные сетевые устройства способны удовлетворить будущие потребности предприятия по интеграции и набору функций, а следовательно, позволяют сэкономить много времени и ресурсов.
По результатам исследований компании Sage Research, организации, использующие сетевые технологии от одного поставщика, получают такие преимущества, как экономия средств, повышение производительности работы сети, улучшение инфраструктуры и производительности труда конечных пользователей. И экономия средств существенная — стоимость содержания одного конечного устройства (ПК, телефон, ноутбука, карманного ПК и т.п.) на 29% ниже, чем в случае применения технологий от разных производителей.
При использовании интегрированных маршрутизаторов и коммутаторов все работники предприятия, даже те, что находятся в удаленных офисах, будут иметь такой же доступ к бизнес программам, объединенным коммуникациям и видеоконференциям, как и их коллеги в главном офисе. Если вы пользуетесь продуктами Cisco, то можете при необходимости расширять сеть предприятия, добавляя новые возможности и функции и быть уверенным в сохранности своих инвестиций. Кроме того, при интегрированном подходе ИТ-специалисты смогут централизованно управлять сетью из головного офиса, что позволит оптимизировать численность персонала.
Повышение качества обслуживания клиентов
Сегодня предприятия малого бизнеса вынуждены действовать в условиях жесткой конкуренции и быстрого изменения бизнес-условий. Благодаря современным технологиям клиенты имеют больше возможностей для выбора того, что и где купить; они хотят иметь полную информацию о продукте и возможность оперативно связаться с его продавцом. Контактируя с продавцом и покупая товары через Интернет, клиенты рассчитывают на скорый ответ и индивидуальное обслуживание.
Традиционные средства коммуникации уже не способны удовлетворить эти потребности. Для связи работников между собой, а также для связи с клиентами, партнерами и поставщиками нужны сложные системы и приложения, которые предоставляют быстрый и защищенный доступ к данным и бизнес-процессам. Кроме этого, нужно обеспечить защиту от угроз безопасности и выполнения требований государственных органов. К этим проблемам добавляется еще одна — в то время как в сети растет количество устройств, мобильных пользователей и угроз безопасности, нехватка ИТ-ресурсов и средств на обучение затрудняют ее мониторинг и поддержку.
Повысьте безопасность данных с помощью маршрутизаторов и коммутаторов
Самой большой проблемой для компаний, которые используют Интернет, являются угрозы, связанные с этой сетью. Речь идет о хакерах, DoS-атаках, хищении персональной информации и даже кибертерроризме. Кроме защиты от этих угроз нужно обеспечить высокую производительность и работоспособность интернет-сервисов. Вы также должны быть уверены, что имеете достаточно ресурсов для развертывания служб электронной коммерции и управления ими. Указанные задачи можно решить с помощью сетей передачи голоса и данных. А надежной основой для инфраструктуры электронной коммерции могут стать маршрутизаторы и коммутаторы. Некоторые маршрутизаторы и коммутаторы, предлагаемые для использования в малом и среднем бизнесе, на самом деле предназначены для домашних пользователей, которым нужен простой доступ к Интернету. Зато компания Cisco предлагает устройства, специально спроектированные для таких предприятий и отмеченные многими наградами. Маршрутизаторы и коммутаторы Cisco бизнес-класса легкие в управлении и обеспечивают защиту, производительность и надежность, необходимые компаниям, для которых сеть является ключевым компонентом инфраструктуры, обеспечивающей их деятельность.
Уровень безопасности — основной фактор, который принимают во внимание представители малого и среднего бизнеса во время выбора сетевого решения. Установив всеобъемлющее сетевое решение, вы сможете централизованно управлять им, обеспечите защиту своих данных, а также защиту от вирусов, других вредоносных программ и вторжений из Интернета. Так, с помощью маршрутизаторов можно усилить защиту WAN-соединений. Если многие работники подключаются к сети предприятия через глобальные сети и в случае передачи данных через Интернет, возникают угрозы безопасности. Маршрутизаторы Cisco с интеграцией сервисов защищают сеть от них благодаря таким своим возможностям:
- встроенный брандмауэр;
- обнаружение вторжений и предотвращение их;
- применение технологии аутентификации вроде Network Admission Control (NAC) шифрования;
- поддержка виртуальных частных сетей с шифрованием трафика.
На этих мощных технологиях базируется концепция Cisco Self-Defending Network (сеть, которая сама защищается), и которая предусматривает многоуровневую защиту, возможность обнаружения и предупреждения угроз безопасности, а также адаптацию к ним.
Компания Cisco предлагает полный спектр сетевых продуктов, с которыми можно построить стратегическую платформу для обмена данными, защиты инфраструктуры, а также для поддержки голосовых и беспроводных служб. Для того чтобы помочь вам получить максимальную пользу от этих продуктов, нами разработан план развития интеллектуального бизнеса (Smart Business Roadmap) для малых и средних предприятий. Этот план обеспечивает структурированный подход к поиску проблемных мест и определение технологий, которые помогут вам поднять свой бизнес на новый, более качественный уровень.
Не получили ответ на свой вопрос? Предложите авторам тему.
Вопросы организации локальных сетей крупных корпораций чаще всего решают системные администраторы. В таком случае сотрудники-пользователи компьютеров не задействованы в решении вопросов, связанных с покупкой техники, и мало кого интересует, в чем заключается отличие коммутатора от маршрутизатора и концентратора. Но как только возникает необходимость приобрести устройство для домашнего пользования или небольшой компании, возникает путаница в терминах.
Устройства для связи компьютерной техники
Чаще всего среднестатистический пользователь не понимает, что означает то или иное определение сетевого оборудования, и в чем отличия. Выделяют три основных типа устройств, которые используются для связи компьютеров:
- маршрутизаторы;
- коммутаторы;
- концентраторы.
При выборе оборудования возникает ряд вопросов: чем отличается коммутатор от маршрутизатора? Что такое концентратор? В каких случаях используется каждое из устройств и возможно ли соединить между собой несколько компьютеров без их применения?
Каждое из перечисленных сетевых устройств играет свою роль в процессе создания связи между компьютерами в сети. Внешне они практически ничем не отличаются: коробочки небольшого размера, оснащенные соединителями и портами.
Часто термины «коммутаторы», «концентраторы», «маршрутизаторы» используют как синонимы. Но это огромная ошибка, так как похожи они только внешне, а каждое из устройств имеет свои характеристики и выполняет определенные функции.
Для того чтобы понять, в чем разница между коммутатором и маршрутизатором, необходимо разобраться с самими понятиями, функциональными особенностями и характеристиками приборов.
Что такое маршрутизатор
Маршрутизатор – своеобразный сетевой компьютер. Он предназначен для связывания между собой нескольких сетей разных архитектур, а не отдельных компьютеров. Еще одно распространенное название устройства – роутер. Для него характерно наличие как минимум одного сетевого интерфейса, который рассылает пакеты данных между разными элементами сети. Информация передается на основании определенной типологии сети, а также правил, которые определены администратором.
Роутеры дают возможность обмениваться данными не только между компьютерами одной сети, но и между локальной сетью и интернетом. Сетевой трафик направляется по конкретному маршруту при помощи логической адресации, что определяется IP-адресом и пакетами.
Маршрутизаторы бывают двух типов:
Как правило, роутеры имеют встроенный брандмауэр, который обеспечивает безопасность сети. Для маршрутизатора характерна отличительная особенность, которая заключается в возможности настроить правила работы сетевых служб с помощью web-интерфейса или специализированного ПО. Данная характеристика в первую очередь позволяет объяснить, в чем отличие маршрутизатора от коммутатора.
Что такое коммутатор и концентратор
Концентраторы – это приборы, которые применяются для построения компьютерных сетей. На сегодняшний день концентраторы (хабы) практически не используются на практике, так как считаются морально устаревшими, примитивными устройствами. Передача информации осуществляется ко всем подключенным компьютерам. Хаб не в состоянии самостоятельно определить конечный источник для получения данных, что является основным недостатком прибора, замедляющим его работу.
На сегодняшний день функции концентраторов полностью выполняют сетевые коммутаторы, которые характеризуются повышенной эффективностью и более высокой скоростью обработки информации.
Коммутатор – это прибор, выполняющий функцию соединения между собой нескольких компьютеров в одной сети. В коммутаторе (свитче) используются мостовые технологии. Он передает информацию только одному получателю.
Это позволяет достичь высокого уровня производительности и получить повышенную безопасность за счет отсутствия необходимости обрабатывать ненужную информацию.
В памяти устройства хранится таблица коммутации, в которой находится информация о соответствии каждого МАС-адреса узлов определенным портам свитча.
Основные отличия коммутатора и роутера
Отличия между коммутатором и роутером заключаются в плоскости задач, которые они решают. Можно выделить основные особенности, определяющие, чем отличаются коммутатор от маршрутизатора:
- Роутер самостоятельно определяет IP-адреса, анализирует данные пакета, а свитч работает только с МАС-адресами.
- Технически роутер является более сложным устройством. Он имеет встроенную память, что позволяет назвать его мини-компьютером. Для свитчей характерен ограниченный функционал.
- Свитчи работают на канальном уровне модели OSI, маршрутизаторы – на сетевом уровне.
- Роутер подключается к интернету, свитч не подключается.
- Для работы коммутаторов используются только LAN-порты, для роутеров – LAN и WAN.
- Стоимость роутеров в несколько раз выше по сравнению с коммутаторами в силу сложности конструкции и расширенного функционала.
Рассмотрев особенности приборов и изучив их основные отличия, можно определить, что лучше приобрести в каждом отдельном случае: коммутатор или маршрутизатор. Если конечная цель заключается в элементарном соединении нескольких компьютеров между собой, лучше всего купить коммутатор. Если же компьютеры в сети нуждаются в подключении к интернету, идеальное решение – маршрутизатор.
Содержание
ВВЕДЕНИЕ 3
1 КОММУТАЦИЯ ТЕЛЕКОМУНИКАЦИОННЫХ СИСТЕМ 4
1.1 Понятие коммутации. Классификация коммутаций 4
1.2 Коммутация каналов 4
1.3 Коммутация с промежуточным хранением 6
2 МАРШРУТИЗАЦИЯ ТЕЛЕКОММУНИКАЦИОННЫХ СИСТЕМ 10
2.1 Сущность и цели маршрутизации 10
2.2 Способы и методы маршрутизации 11
3 ПРИМЕНЕНИЕ ПОДПРОГРАММ В ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫХ ПРОЦЕССАХ НА ЯЗЫКЕ ASSEMBLER 14
3.1 Условие задачи 14
3.2 Блок-схемы алгоритма 14
3.3 Текст программы на языке Assambler с подробными комментариями 15
3.4 Результат работы программы 18
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 20
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 21
ВВЕДЕНИЕ
В наше время миллионы людей используют Internet в повседневной жизни и это число непрерывно растёт. Современные технологии позволяют использовать сети связи не только для обычного просмотра web - страниц и отправки электронных писем, но и для передачи голоса и видео. Трафик пакетных данных достиг таких объёмов, что для телекоммуникационных компаний любого типа он стал заметным источником доходов. С целью увеличения прибыли операторы стараются повысить эффективность использования сети, а значит, методы маршрутизации и коммутации сетей приобретают все большую значимость. Максимальный коммерческий эффект от сети не может быть получен без рационального использования всех сетевых ресурсов - в первую очередь маршрутизаторов и каналов связи. Функционирование пакетной сети можно считать эффективным только тогда, когда каждый ресурс загружен, но не перегружен.
Несколько лет назад услуги телевидения и телефона предоставлялись пользователям по различным сетям доступа. В конце 90-х - начале 2000 года в телекоммуникации начался новый этап развития индустрии, а именно конвергенция трафика. Теперь по одним и тем же сетям доступа пользователи могут получать услуги и телевидения, телефонии, доступа в Internet и др. виды сервисов. Однако методы маршрутизации и коммутации, которые применялись для трафика единственного типа сервиса, стали неэффективными для трафика пакетов различных сервисов. Поэтому в настоящее время коммутация и маршрутизация телекоммуникационных систем являются актуальными темами для изучения.
Целью курсовой работы является изучение таких понятий, как «коммутация» и «маршрутизация» в телекоммуникационных системах, их классификаций, а также способов и методов их реализации.
Задачи курсовой работы:
1. Раскрыть понятие «коммутации» и «маршрутизации»
2. Выявить сущность и цели данных процессов
3. Изучить методы и способы коммутации и маршрутизации
4. Применить навыки, полученные на занятиях, на практике.
Объектами исследования являются процессы коммутации и маршрутизации в телекоммуникационных системах.
Предмет исследования - цели, методы и способы коммутации и маршрутизации.
1 КОММУТАЦИЯ ТЕЛЕКОМУНИКАЦИОННЫХ СИСТЕМ
1.1 Понятие коммутации. Классификация коммутаций
Коммутация - процесс соединения абонентов коммуникационной сети через транзитные узлы. Она является жизненно важным элементом связи абонентских систем (АС) между собой и с центрами управления, обработки и хранения информации в сетях. Узлы сети подключаются к некоторому коммутирующему оборудованию, избегая таким образом необходимости создания специальных линий связи. Коммутируемой транспортной сетью называется сеть, в которой между двумя (или более) конечными пунктами устанавливается связь по запросу. Примером такой сети является коммутируемая телефонная сеть (Рисунок 1). Существуют следующие методы коммутации:
- коммутация цепей (каналов);
- коммутация с промежуточным хранением, разделяемая на коммутацию сообщений и коммутацию пакетов.
Рисунок 1 - Коммутация абонентов через сеть транзитных узлов
1.2 Коммутация каналов
При коммутации каналов (цепей) между связываемыми конечными пунктами на протяжении всего временного интервала соединения обеспечивается обмен в реальном масштабе времени, причем биты передаются с неизменной скоростью по каналу с постоянной полосой пропускания (Рисунок 3,4).
Преимущества метода коммутации цепей:
- ........
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
1. Прогопедия - энциклопедия языков программирования [Электронный ресурс]: Assembler - язык программирования низкого уровня. - Режим доступа:
2. Учеба - Легко - крупнейший портал по учебе [Электронный ресурс]: Вычислительны системы, сети и телекоммуникации: Коммутация и маршрутизация телекоммуникационных систем. - Режим доступа:
3. Siblec.ru - Банк лекций [Электронный ресурс]: Лекции по сетям связи и системам коммутации: Методы коммутации в телекоммуникационных сетях. - Режим доступа:
4. Студопедия - лекционный материал для студентов [Электронный ресурс]: Коммутации в телекоммуникационных системах. - Режим доступа:
5. MyShared.ru - крупнейшая база готовых презентаций с возможностью предпросмотра [Электронный ресурс]: Презентация на тему: Телекоммуникационные системы. Основные сведения. - Режим доступа:
6. Distanz.ru - сетевая система обучения [Электронный ресурс]: Телекоммуникационные системы. Коммутация в сетях. Маршрутизация пакетов в сетях. - Режим доступа:
Бизнес-сеть позволяет каждому сотруднику компании подключаться к другим сотрудникам, клиентам, бизнес-партнерам, важным приложениям, а также к Интернету. Преимущество сети заключается в том, что всем участникам вашей группы можно предоставить совместный доступ к информации и приложениям. Обратите внимание на следующие факторы:
- Где размещается программное обеспечение компании? В сети.
- Как осуществляется совместный доступ к важным презентациям для различных членов вашей команды? Посредством сети.
- Каким образом вы подключаетесь к Интернету для просмотра важных презентаций? Посредством вашей сети.
- Как передаются важные сообщения для ваших сотрудников и партнеров? Через сеть.
Что такое маршрутизация и коммутация?
Принцип работы сети заключается в соединении компьютеров и периферии с помощью двух компонентов оборудования: коммутаторов и маршрутизаторов. Эти два компонента позволяют устройствам, подключенным к вашей сети, взаимодействовать друг с другом и с другими сетями.
Хотя маршрутизаторы и коммутаторы выглядят весьма схоже, в сети они выполняют совершенно разные функции:
Коммутаторы используются для соединения группы устройств в одной сети в рамках здания или территории. Например, коммутатор может соединить компьютеры, принтеры и серверы, создавая сеть общих ресурсов. Коммутатор может работать в качестве контроллера, позволяя различным устройства предоставлять общий доступ к информации и взаимодействовать с другими устройствами. Благодаря предоставлению общего доступа к информации и распределению ресурсов коммутаторы экономят ваши средства и повышают производительность.
Существует два основных типа коммутаторов : управляемые и неуправляемые.
Неуправляемые коммутаторы работают по стандартной схеме и не позволяют вам вносить изменения в эту схему. В оборудовании для домашних сетей зачастую используются неуправляемые коммутаторы.
Управляемый коммутатор предоставляет доступ для его программирования. Это обеспечивает более высокую гибкость, поскольку коммутатор можно контролировать и настраивать локально или удаленно для управления передачей трафика по сети и доступом к вашей сети.
Маршрутизаторы используются для связывания нескольких сетей вместе. Например, можно использовать маршрутизатор для подключения сетевых компьютеров к Интернету, предоставляя таким образом общий доступ в Интернет для множества пользователей. Маршрутизатор может работать в качестве диспетчера, выбирая оптимальный маршрут для передачи вашей информации и обеспечивая ее быстрое получение.
Маршрутизаторы анализируют данные, отправляемые по сети, изменяют метод упаковки данных и отправляют их в другую сеть или в другой тип сети. Они соединяют ваше предприятие с внешним миром, защищают вашу информацию от угроз безопасности и способны даже определять, какие компьютеры получают приоритет над другими.
В зависимости от коммерческих и сетевых планов можно выбирать маршрутизаторы, поддерживающие различные функции. В число этих функций могут входить следующие:
Сеть IP-телефонов
: объедините корпоративную компьютерную
и телефонную сеть, используя технологии голосовой связи и конференций,
чтобы упростить и унифицировать ваши коммуникации
Межсетевой экран
: специализированное программное обеспечение,
которое анализирует входящие данные и защищает вашу бизнес-сеть
от атак
Виртуальная частная сеть(VPN)
: метод предоставления удаленным
сотрудникам безопасного удаленного доступа к сети.
Использование маршрутизации и коммутации на предприятиях
Маршрутизаторы и коммутаторы являются структурными элементами всех бизнес-коммуникаций, от передачи данных до голосовой связи и от видеосвязи до беспроводного доступа Они способны увеличить чистую прибыль компании благодаря повышению производительности, сократить эксплуатационные расходы и повысить уровень безопасности и обслуживания клиентов. В частности, маршрутизаторы и коммутаторы поддерживают:
Общий доступ к приложениям
- Повысьте производительность сотрудников
- Предоставьте персоналу доступ к бизнес-приложениям
Использование технологий маршрутизации и коммутации позволяет вашему персоналу, даже расположенному в других офисах, получать аналогичный доступ ко всем вашим бизнес-приложениям, сведениям и инструментам. Постоянное подключение всех сотрудников к одинаковым инструментам позволяет повысить производительность персонала. Маршрутизация и коммутация также позволяет предоставлять доступ к расширенным приложениям и использовать такие сервисы, как IP-телефония, видеоконференции и беспроводные сети.
Ускорение доступа к информации
- Следите за событиями на предприятии
- Управляйте приложениями эффективно
Точная и своевременная информация крайне важна для принятия целесообразных бизнес-решений. Маршрутизация и коммутация обеспечивают отличный обзор бизнес-информации в режиме реального времени и предоставляют звуковую основу для эффективного принятия решений.
Улучшение обслуживания клиентов
- Повысьте оперативность реагирования на заявки клиентов
- Предоставляйте упрощенный доступ к информации клиентов
Современные клиенты ожидают быстрого реагирования и персональных услуг при любом взаимодействии с вашим бизнесом, производится ли оно посредством телефона, электронной почты или веб-сайта. Быстро реагирующая и надежная сеть абсолютно необходима, чтобы обеспечить вашим сотрудникам быстрый доступ к информации клиентов и позволить им оперативно и разумно реагировать для выполнения требований клиентов.
Сокращение эксплуатационных расходов
- Предоставляйте высокоскоростной доступ в Интернет
- Предоставляйте общий доступ к офисному оборудованию для сокращения затрат
Технологии маршрутизации и коммутации могут оказать положительное влияние на чистую прибыль компании. Вы можете сэкономить средства путем предоставления общего доступа к оборудованию, например, к принтерам и серверам, и сервисам, например, к доступу в Интернет. Надежная сеть также развивается вместе с вашим предприятием, позволяя не производить замену по мере роста потребностей.
Улучшенная защита
- Уменьшите риски
Защитите важную бизнес-информацию. Поскольку высокоскоростные подключения к Интернету всегда включены, вы можете быть уязвимы для угроз безопасности. Вирусы, шпионское ПО, Интернет-атаки, атаки по электронной почте и другие вопросы безопасности представляют реальную угрозу. Установив сетевое решение с коммутаторами и маршрутизаторами, вы можете защитить важные бизнес-данные. Например, маршрутизаторы могут защитить вашу сеть с помощью встроенного межсетевого экрана и системы предотвращения вторжений (IPS) - специализированного ПО, которое анализирует входящие данные и защищает от атак.
Использование удаленных подключений
- Выполняйте работу из любой точки
- Предоставьте защищенный удаленный доступ для мобильных работников
Глобализация изменила наши методы работы. Виртуальные группы, мобильные работники и сотрудники, работающие на дому, постоянно нуждаются в общем доступе к информации. Современным предприятиям требуются сети, которые способны соединять сотрудников, поставщиков, партнеров и клиентов независимо от их местоположения: в том же городе или на другой стороне земного шара. С использованием удаленного подключения через VPN сотрудники могут получать безопасный доступ к корпоративным ресурсам и инструментам, работая более производительно.
Начало работы с маршрутизацией и коммутацией
После осознания методов, с помощью которых технологии маршрутизации и коммутации способны помочь вашему бизнесу, следующим шагом является определение наличия правильной платформы для удовлетворения потребностей вашей компании. В следующем списке перечислены соображения, с рассмотрения которых можно начать работу.
Качество существующего оборудования
Сетевые продукты, предназначенные для клиентов или домашнего пользования, не способны выдержать гонку и выполнять задачи, обусловленные развитием предприятия. Например, эти продукты могут быть неспособны обрабатывать трафик или предоставлять качественную передачу звука, видео или беспроводную связь, а также могут требовать индивидуального управления каждым устройством. Маршрутизаторы и коммутаторы бизнес-класса предоставляют компании надежную связь и обеспечивают экономию благодаря общему доступу к оборудованию.
Гибкость
Инвестируйте вложения в сеть, которая способна развиваться со временем, чтобы вы могли добавлять функции и возможности, когда таковые потребуются компании. В число дополнений могут входить новые приложения, например, для видеонаблюдения, IP-телефонии, интегрированной системы обмена сообщения и беспроводной связи.
Легкое подключение
Убедитесь, что ваше оборудование для маршрутизации и коммутации можно легко устанавливать, использовать и администрировать. Например, коммутаторы со встроенным источником питания позволяют размещать такое оборудование, как беспроводные точки доступа и IP-телефоны, в любых точках, где присутствуют настенные сетевые разъемы. Это избавляет вас от проблем и затрат на установку дополнительных электрических розеток и проводов для питания устройств.
Надежность
Бизнес-кризисы бывают различными - от сбоев электропитания до ураганов, включая все промежуточные варианты. Способность вашей организации обеспечивать нормальную работу во время кризисов может основываться на надежности вашей сети. Сеть, специально разработанная для обеспечения высокой надежности и избыточности, предоставит необходимую гарантию того, что ваш бизнес будет продолжаться.
Есть вопросы?
Обращайтесь в "Аквилон-А", чтобы узнать подробности и
получить именно то, что вам требуется.
