SIECI KOMPUTEROWE
Arkadiusz Adolph
WYKA
AD 6b
TEMATYKA WYKA
ADU
warstwa Å‚Ä…cza danych
MODELU ISO/OSI
(ciÄ…g dalszy)
RODZAJE KOLIZJI
Kolizja ma zazwyczaj miejsce, gdy dwie lub więcej
stacji sieci Ethernet nadaje równocześnie wewnątrz
jednej domeny kolizyjnej.
Kolizja pojedyncza to taka, która została wykryta
w trakcie próby wysłania ramki, a podczas
następnej próby ramka została pomyślnie wysłana.
Kolizja wielokrotna wskazuje, że ta sama ramka
wielokrotnie brała udział w kolizji, zanim nastąpiło
jej pomyślne wysłanie.
PowstajÄ…ce w wyniku kolizji fragmenty kolizyjne to
częściowe lub uszkodzone ramki, które są krótsze
niż 64 oktety i mają błędną sumę FCS
RODZAJE KOLIZJI
Kolizja lokalna w kablu koncentrycznym
lð lokalne
(10BASE2 i 10BASE5) występuje, gdy sygnał
podróżujący wzdłuż kabla napotka sygnał z
lð zdalne
innej stacji. Przebiegi falowe ulegają wówczas
lð spóz
nione
nałożeniu, powodując wzajemne znoszenie
niektórych części sygnału oraz wzmocnienie
lub podwojenie innych jego części. Podwojenie
sygnału powoduje podniesienie poziomu
napięcia sygnału powyżej dozwolonego
maksimum. Właśnie to przekroczenie napięcia
jest wykrywane przez wszystkie stacje
podłączone do lokalnego segmentu kabla jako
kolizja.
RODZAJE KOLIZJI
Zdalna kolizja jest rozpoznawana po wielkości
lð lokalne
ramki, która jest mniejsza od minimalnego
rozmiaru i ma błędną sumę kontrolną FCS, nie
lð zdalne
zaÅ› po symptomach lokalnej kolizji, takich jak
lð spóz
nione
nadmiarowe napięcie czy równoczesna
aktywność na liniach RX/TX. Ten rodzaj kolizji
jest zwykle wynikiem wystÄ…pienia kolizji po
drugiej stronie połączenia z użyciem wtórnika.
Wtórnik nie przekaże dalej stanu nadmiernego
napięcia i nie może spowodować jednoczesnej
aktywności obu par (TX i RX) w tym samym
czasie. Aby spowodować wystąpienie
aktywności w obu parach przewodów, stacja
musiałby nadawać, a to z kolei wywołałoby
kolizjÄ™ lokalnÄ…. W sieciach opartych na kablu
UTP jest to najczęściej obserwowany rodzaj
kolizji.
RODZAJE KOLIZJI
Nie ma możliwości wystąpienia normalnej
lð lokalne
(dozwolonej) kolizji po wysłaniu przez stacje
nadające pierwszych 64 oktetów danych.
lð zdalne
Kolizje pojawiajÄ…ce siÄ™ po pierwszych 64
lð spóz
nione
oktetach są nazywane  kolizjami spóz
nionymi".
Najbardziej znaczącą różnicą pomiędzy
kolizjami spóz
nionymi a kolizjami
występującymi przed wysłaniem pierwszych 64
oktetów jest fakt, że karta sieciowa Ethernet
automatycznie ponowi transmisję ramki, która
uległa normalnej kolizji, lecz ponowienie takie
nie nastąpi w wypadku kolizji spóz
nionej. Z
punktu widzenia kart sieciowych transmisja
przebiegła pomyślnie, a fakt utraty ramki
muszą wykryć wyższe warstwy stosu
protokołów.
RODZAJE KOLIZJI
y
RÓDA
A BA

DÓW W SIECI
ETHERNET
lð Kolizja lub runt: równoczesna transmisja wystÄ™pujÄ…ca przed upÅ‚ywem
szczeliny czasowej.
lð Kolizja spóz
niona: równoczesna transmisja występująca po upływie
szczeliny czasowej.
lð Jabber, dÅ‚uga ramka i bÅ‚Ä™dy zakresu: nadmiernie lub niedopuszczalnie
długa transmisja.
lð Krótka ramka, fragment kolizyjny lub runt: niedopuszczalnie krótka
transmisja.
lð BÅ‚Ä…d FCS: uszkodzona transmisja.
lð BÅ‚Ä…d wyrównania: niewystarczajÄ…ca lub nadmierna liczba wysyÅ‚anych
bitów (nie przekraczająca 8 bitów).
lð BÅ‚Ä…d zakresu: niezgodność rzeczywistej i zgÅ‚oszonej liczby oktetów
w ramce.
lð Ghost lub jabber: nadzwyczaj dÅ‚uga preambuÅ‚a lub zdarzenie zakłócania.
y
RÓDA
A BA

DÓW W SIECI
ETHERNET
ADRESY MAC
Adres MAC (fizyczny) zapisuje się jako sześć liczb
szesnastkowych przedzielonych dwukropkami,
np.: 00:60:52:0A:A8:1D
Aby zidentyfikować firmę, która wyprodukowała dane
urządzenie, można skorzystać ze strony:
http://standards.ieee.org/regauth/oui/index.shtml
( należy podać pierwsze trzy bajty, bez dwukropków)
ADRESY MAC
ADRESY UNICAST, MULTICAST
i BROADCAST
W polu  Adres docelowy mogÄ… znalez
ć się trzy rodzaje
adresów MAC:
 unicast  adres pojedynczego urzÄ…dzenia,
 multicast  adres grupy urządzeń w sieci,
 broadcast  adres rozgłoszeniowy
(ramka z takim adresem powinna dotrzeć do wszystkich urządzeń w sieci)
ADRES UNICAST
adres pojedynczego urzÄ…dzenia
ADRES MULTICAST
adres grupy urządzeń w sieci
ADRES BROADCAST
adres rozgłoszeniowy
ADRESY MAC
Polecenia :
 Windows 9X:
winipcfg,
 Windows NT/2000/XP:
ipconfig /all,
 Linux/UNIX
ifconfig.
URZ
DZENIA PRACUJ
CE
W WARSTWIE A

CZA DANYCH (2)
lð Karta sieciowa
lð Most (bridge)
lð Koncentrator 10/100 Mb/s
lð PrzeÅ‚Ä…cznik (switch)
lð Modem
KARTA SIECIOWA
Karta sieciowa jest urządzeniem wewnętrznym
komputera, zapewniającym jego połączenie z
siecią lokalną. W literaturze najczęściej określana
jest skrótem NIC (Network Interface Card).
Każda karta sieciowa ma przydzielony
niepowtarzalny adres MAC.
KARTA SIECIOWA
Podziału kart sieciowych można dokonać ze
względu na interfejs łączący je z komputerem:
 ISA (EISA),
 PCI,
 PCMCIA,
 USB,
jak również, ze względu na interfejs do medium
transmisyjnego:
 BNC  kabel koncentryczny,
 RJ-45  skrętka,
 antena  karty bezprzewodowe WLAN,
 ST, SC, MT-RJ  światłowód.
KARTA SIECIOWA
Kolejnym kryterium podziału kart sieciowych jest
ich szybkość:
 10 Mb/s,
 100 Mb/s,
 1 Gb/s,
 10 Gb/s.
Karty mogą posiadać możliwość wykrywania
i uzgadniania wspólnej szybkości łącza 10 lub 100
Mb/s; proces taki nazywa siÄ™ autonegocjacjÄ….
Aktualnie coraz częściej spotyka się karty
o szybkościach 10/100/1000 Mb/s.
KARTA SIECIOWA
Dodatkowe ważniejsze funkcje kart sieciowych to:
1) posiadanie programowalnej pamięci
(Remote Boot PROM), umożliwiającej karcie
samodzielne skonfigurowanie parametrów
sieciowych i załadowanie systemu operacyjnego
z serwera znajdujÄ…cego siÄ™ w sieci,
2) posiadanie dodatkowego gniazda WoL
(Wake on LAN) na karcie sieciowej, służącego do
podłączenia do płyty głównej komputera,
umożliwiające zdalne uruchomienie komputera
przez sieć.
KARTA SIECIOWA
Karta sieciowa UTP z gniazdem RJ-45 o szybkości 10/100 Mb/s ze złączem PC
MOST (BRIDGE)
Most jest urządzeniem o dwóch portach, mającym za
zadanie połączyć ze sobą różne domeny kolizji, bez
propagowania tego zjawiska między nimi. Most tworzy
dynamiczną tablicę określającą, jakie stacje są podłączone
do każdego z jego portów. Tablica przyporządkowuje
adres MAC urzÄ…dzenia sieciowego do numeru portu
mostu, na którym pojawiają się ramki z tym adresem
z
ródłowym. Na podstawie tej tablicy most decyduje, czy
należy dokonać transmisji ramki na drugi port, czy też nie.
Upraszczając: most  uczy się , które urządzenia
podłączone są do jego portów i odpowiednio zarządza
transmisjami do nich skierowanymi.
MOST (BRIDGE)
Algorytm działania mostu:
1. Czy adres z
ródłowy otrzymanej ramki znajduje się w jego tablicy?
 tak  nic nie robi,
 nie  dopisuje go do tablicy, przyporzÄ…dkowujÄ…c do numeru
portu,
na którym pojawiła się ta ramka (do tego właśnie portu to
urządzenie jest podłączone).
3. Czy adres docelowy MAC urzÄ…dzenia znajduje siÄ™ w jego tablicy?
 tak  przejdz
do punktu 3,
 nie  otrzymana ramka jest transmitowana na drugi port.
3. Czy adres MAC znajdujÄ…cy siÄ™ w tablicy, przyporzÄ…dkowany jest
temu samemu portowi, na którym pojawiła się analizowana ramka?
 tak  nic nie rób,
 nie  prześlij ramkę na drugi port.
MOST (BRIDGE)
Konstrukcja sieci z mostem
KONCENTRATOR 10/100 Mb/s
W rozważaniach urządzenie takie można traktować
jak dwa koncentratory o szybkościach
odpowiednio 10 i 100 Mb/s, połączone mostem
(bridge).
Na podstawie rozpoznanej szybkości urządzeń
podłączonych do portów koncentratora, dokonuje
się dynamiczne przełączanie do odpowiedniego
portu wewnętrznego mostu.
KONCENTRATOR 10/100 Mb/s
Konstrukcja koncentratora 10/100 Mb/s
PRZEA

CZNIK (SWITCH)
Przełącznik (switch) jest urządzeniem o większym
stopniu komplikacji niż most. Typowy przełącznik
można traktować w rozważaniach jak  most o
wielu portach . Przełącznik, aby działać, tworzy
podobną jak w moście tablicę. Dla każdego,
poznanego adresu MAC przyporzÄ…dkowany
zostaje numer portu, na którym pojawiła się ramka
z adresem z
ródłowym. Na podstawie wpisów w tej
tablicy przełącznik podejmuje decyzję, na który
port należy przesłać otrzymaną ramkę.
PRZEA

CZNIK (SWITCH)
Konstrukcja sieci z przełącznikiem
PRZEA

CZNIK (SWITCH)
Uproszczony algorytm działania przełącznika:
1. Czy adres z
ródłowy otrzymanej ramki znajduje się w jego tablicy?
 tak  nic nie robi,
 nie  dopisuje go do tablicy, przyporzÄ…dkowujÄ…c do numeru portu,
na którym pojawiła się ta ramka (do tego właśnie portu to
urządzenie jest podłączone).
2. Czy adres docelowy MAC urzÄ…dzenia znajduje siÄ™ w jego tablicy?
 tak  przejdz
do punktu 3,
 nie  otrzymana ramka transmitowana jest na wszystkie porty
przełącznika (poza ten, z którego przyszła), zjawisko takie określa
się pojęciem flooding.
3. Prześlij ramkę na odpowiedni port lub, jeśli skierowana jest do
urządzenia znajdującego się na tym samym porcie, nic nie rób.
HUB kontra SWITCH
Dużą zaletą przełącznika jest możliwość transmisji full-duplex między jego
dwoma dowolnymi portami, koncentratory (huby) jej nie posiadajÄ….
Kolejną zaletą przełącznika, w porównaniu z koncentratorem, jest to, że potrafi
przeprowadzić kilka transmisji równocześnie, pod warunkiem, że zachodzą one
między jego różnymi portami.
Błędy pojawiające się na poszczególnych portach przełącznika również nie są
propagowane na inne porty.
Ponadto sygnał wysyłany przez każdy z portów switcha jest całkowicie
zregenerowany.