UNIVERZITET "Sv. Kiril i Metodij"

Prirodno matemati~ki Fakultet - Skopje

Institut za Informatika

 

SEMINARSKA RABOTA

MRE@NO POVRZUVAWE

 

Predmet: Organizacija na digitalni smeta~ki ma{ini


Izrabotila: Nata{a Biqarska

Mentor: d-r Marjan Gu{ev

 

Skopje, noemvri 1997

 

REZIME

Postojnata tehnologija upotrebena za dizajn na kompjuterskte mre`i go dostignuva svojot limit. Ottuka proizleguva potrebata od razvoj na nova, pousovr{ena tehnologija za kreirawe na pobrzi i poednostavni za odr`uvawe, mre`i.

VOVED

TRADICIONALNI KOMPONENTI

MRE@EN POVRZUVA^ (SHARED MEDIA HUB)

MOSTOVI (BRIDGES)

NASO^UVA^ (ROUTER)

MRE@NI ARHITEKTURI

DISTRIBUTED BACKBONE

COLLAPSED BACKBONE

HYBRID BACKBONES

WIDE AREA NETWORKS

GRANICI NA RAZVOJOT

NOVI KOMPONENTI I ARHITEKTURI

LAN MRE@I SO GOLEMA BRZINA

LAN PREFRLUVAWE (SWITCHING)

VIRTUELNO MRE@NO RABOTEWE (VIRTUAL NETWORKING)

ATM

ARHITEKTURI NA MRE@ITE SO PREFRLUVAWE

PAKETNO ZASNOVANA VIRTUELNA ODVOENA 'RBETNA MRE@A (FRAME-BASED VIRTUAL COLLAPSED BACKBONE)

ZAKLU^OK

VOVED

Kompjuterskite mre`i se glavna potpora na golemite firmi. Tie se odgovorni za namaluvawe na vremeto i podobruvawe na kvalitetot za izvr{uvawe na usluga. Kako {to raste potrebata od navremeno i konkurentno snabduvawe so informacii, taka raste i potrebata od se pobrzi mre`i koi }e bidat vo mo`nost vo realno vreme da odgovorat na barawata za prenos na zvuk, slika i podatoci ednovremeno. Seto ova dovede do sozdavawe na novi komponenti za dizajnirawe na mre`ata.

TRADICIONALNI KOMPONENTI

Dene{nite interni kompjuterski mre`i (intranetwork), odnosno mre`ite, se sostaveni od nekolku osnovni komponenti. Sekoja od komponentite e efektivno re{enie za specifi~en problem. Uspe{nosta na ovie re{enija dovede do nagolemuvawe na nivnata upotreba {to pak predizvika tie da se eksploatiraat do samiot limit na nivnite mo`nosti.

MRE@EN POVRZUVA^ (SHARED MEDIA HUB)

Vo po~etokot lokalna mre`a LAN (local area network) e realizirana samo so kabel so koj me|usebno se povrzuvaat oddelnite PC kompjuteri, rabotnite stanici i ostanatite uredi kako serveri, pe~ata~i i sl. pretstaveni na Slika 1 i Slika 2. Iako ednostavnosta na ovoj dizajn napravi mre`noto rabotewe da bide mnogu popularno, odr`uvaweto na mre`ata se komplicira so nejzinoto rastewe. Zatoa vakvoto linearno kablovsko povrzuvawe se zamenuva so yvezdesto pretstaveno na Slika 2. Yezdestoto, za razilka od linearnoto, gi povrzuva site komponenti oddelno vo edna centralna edinica, odnosno vo mre`en povrzuva~. Vsu{nost mre`en povrzuva~ e ured so pove}e vlezni porti koj se odnesuva kako regenerator, toj gi regenerira signalite koi gi prima od nekoja porta i gi pra}a nazad niz site ostanati porti. Na toj na~in site uredi povrzani so mre`niot povrzuva~ gi "gledaat" site paketi koi minuvaat niz mre`ata isto kako kaj linearno povrzanite komponenti. Od aspekt na administrativnoto i tehni~ko oddr`uvawe, yvezdestoto povrzuvawe e poednostavno bidejki ovozmo`uva site promeni za potrebite na korisnicite da se izvr{at na edno mesto, odnosno kaj mre`niot povrzuva~ .

Slika 1. Magistralna konfiguracija

Slika 2. Konfiguracija vo forma na prsten

Slika 3. Yvezdesta konfiguracija

Slika 4. Mre`en povrzuva~

Pokraj prednostite na ovaa konfiguracija, mre`nite povrzuva~i se u{te go ograni~uvaat rasteweto na mre`ata. Tradicionalnite LAN mre`i se so fiksna brzina (10 Mbps za Ehernet, 4 ili 16 Mbps za Token Ring) i site pristapni metodi se bazirani na podelba na propusniot opseg na site terminalni uredi podednakvo. So dodavawe na novi uredi vo mre`ata, se namaluva propusniot opseg na sekoj od niv so {to se namaluva brzinata na mre`ata. Vakvoto tesno grlo se razre{uva so pove}esegmenten povrzuva~ (mulisegment hub) pretstaven na Slika 5, koj ja deli mre`ata na pove}e segmenti. So toa se namaluva brojot na uredi koi se natprevaruvat za ograni~eniot propusen opseg i na toj na~in se postignuvaat podobri performansi. Bidej}i sekoj segment e celina sama za sebe potrebni se novi uredi preku koi }e se ostvaruva komunikacijata pome|u segmentite. Takvi uredi se mostovite (bridge) i naso~uva~ite (router). Kako protivte`a na ostvarenata komunikacija pome|u segmentite e nagolemuvaweto na cenata, za~esteni zastoi kako i ote`nata administracija.

Slika 5. Pove}esegmenten povrzuva~

MOSTOVI (BRIDGES)

Mostovite ovozmo`uvaat dva ureda koi fizi~ki pripa|aat na dva razli~ni segmenta od mre`ata da komuniciraat kako da se me|usebno direktno povrzani. Ovaa komunikacija e transparentna i ne zavisi od vidot na protokoli za komunikacija koi gi koristat pooddelnite segmenti.

Slika 6. Prenos vo premostema mre`a

Sekoj paket koj }e pristigne na nekoja od portite na mostot se prenesuva na site ostanati porti {to doveduva do zaludno anga`irawe na propusniot opseg pretstaven na Slika 6. Ovoj problem go re{ava t.n. intelegenten most (learning bridge) so zapi{uvawe na adresite na paketite {to se prenesuvaat vo adresna tabela i koristewe na ovaa informacija za upatuvawe na paketite kon odredi{teto. Prenosot niz site porti e rezerviran za paketite za koi ne postoi odredi{na adresa vo adresnata tabela, paketi koi najavuvaat novi uredi ili za konfiguraciski informacii {to se pra}aat do site krajni stanici.

Slika 7. Premostena mre`a

So rasteweto na mre`ata lesno mo`e da se dodadat novi mostovi za polesno i pobrzo pronao|awe na patot niz mre`ata pretstaveno na Slika 7. Vakviot pristap kon re{avaweto na problemot na rasteweto sepak e ograni~en. Vo eden moment brojot na terminalnite uredi, sekoj so sopstvena adresa, stanuva premnogu golem za tabelata na adresi so koja manipulira mostot. Toga{ efikasnosta i prenosot se namaluvaat {to pridonesuva za zgolemuvawe na tro{ocite, osobeno koga se raboti za {iroko rasprostraneti mre`i kade propusnot opseg e skap i efkasnosta e kriti~na.

Drug problem koj se javuva so rasteweto na mre`ata e protokolnata transparentnost. Premostenata LAN mre`a ima edinstvena poramneta adresa koja ovozmo`uva podednakov pristap za sekoj ured. Bez mre`no nivovskite (network layer) informacii, mostovite nemo`at da dadat prioritet na opredelen prenos, {to zna~i deka prenos na golema nisko prioritetna datoteka mo`e da spre~i prenos na mala, no kriti~na transakcija.

NASO^UVA^ (ROUTER)

Naso~uva~ite eliminiraat mnogu problemi vo premostenite LAN mre`i so kreirawe na hierarhja vo ramkite na mre`ata, odnosno ja deli mre`ata na podmre`i: na nezavisni LAN mre`i ili grupi premosteni segmenti prika`ano na Slika 8.

Slika 8. Hierarhiska mre`a so naso~uva~i

Prosleduvaweto na paketite niz mre`ata se zasnovuva na mre`no nivovski adresi. Vakvite adresi sodr`at adresa za podmre`ata, koja specificira edna LAN mre`a ili grupa premosteni segmenti, i adresa za terminalniot ured vo soodvetnata podmre`a. Naso~uva~ite razmenuvaat informacii za topologijata i statusot na vrskite zasnovani na adresnata hierarhija i mo`at da selektiraat pati{ta kon sekoja od podmre`ite. Selekcijata e zasnovana vra presmetkite za cenata, zastojot ili po drug kriterium opredelen od mre`niot administrator.

Poradi toa {to rabotat so mre`no nivovski adresi tie se odnesuvaat kako za{titni yidovi (firewalls) za da spre~at nisko prioritetnite prenosi da ja zadu{at mre`ata. Isto taka tie gi koristat mre`no nivovskite informacii za :

podobruvawe na sigurnosta- "ne prenesuvaj paketi od podmre`ata 1 kon podmre`ata 4"
kontrola na koristeweto na vrskite - "zabranet transfer kon dale~nite mre`i vo rabotno vreme"
obezbeduvawe kvalitetni uslugi- "prioriet na transakciite pred transferite na datoteki"

Slika 9. Naso~uvawe

Golemite mre`i sodr`at razli~ni tipovi LAN mre`i - Ethernet, Token Ring, FDDI, X.25, Frame Relay ili {iroko rasprostraneti mre`i. Ottuka se javuva potrebata tie da se odnesuvaat i kako porti (gateways), odnosno da gi prerabotuvaat paketite zavisno od toa kon koja mre`a tie treba da bidat ikateni prika`ano na Slika 9. Modernite naso~uva~i isto taka se i mostovi, odnosno poddr`uvaat protokoli za nehierarhiski adresi.

Seto ova pravi naso~uva~ite da ovozmo`uvaat mre`ata da narasne daleku pove}e od premostenata mre`a. Sepak cenata na rasteweto ne e zanemarliva. Naso~uva~ite vnesuvaat zastoj pome|u LAN segmentite i se daleku poskapi od mostovite ilimre`en povrzuva~ po porta. Plus sekoja od portite na naso~uva~ot i terminalnata stanica mora da bidat konfigurirani so edinstvena to~na adresa. A`uriraweto vo dinami~na mre`a e skoro nevozmo`no i ako na ova se dodade namaluvawe na brojot na terminalni stanici po LAN segment i nagolemuvawe na brojot na LAN segmentite, toga{ toa gi pravi cenata, performansite i administratrivniot tovar daleku pogolemi i te{ko isplatlivi.