Курс на лекции по мрежови технологии. Възможности на съвременни комутатори за организиране на виртуални мрежи

Ако се замислите как работят виртуалните мрежи, идва на ум мисълта, че не става дума само за изпращащата машина, а за самия VLAN кадър. Ако имаше някакъв начин за идентифициране на VLAN чрез заглавката на рамката, нямаше да има нужда да преглеждате съдържанието му. Най-малкото в новите tHna 802.11 или 802.16 мрежи би било напълно възможно просто да добавите специално поле за заглавие. Всъщност, Frame Identifier в стандарта 802.16 е точно нещо в тази насока. Но какво да правим с Ethernet - доминиращата мрежа, която няма „резервни“ полета, които могат да бъдат дадени на идентификатора на виртуалната мрежа? Комитетът IEEE 802 се зае с този въпрос през 1995 г. След много дискусии невъзможното беше направено - форматът на заглавката на Ethernet рамката беше променен!? Нов формате публикуван под името 802.1Q през 1998 г. VLAN флаг беше вмъкнат в заглавката на рамката, която сега ще разгледаме накратко. Ясно е, че правенето на промени в нещо вече установено, като Ethernet, трябва да се направи по някакъв нетривиален начин. Например възникват следните въпроси:

• 1. И какво, сега ще трябва да изхвърлим в кошчето няколко милиона вече съществуващи Ethernet мрежови карти?
• 2. Ако не, тогава кой ще генерира нови рамкови полета?
• 3. Какво ще стане с рамките, които вече има максимален размер?

Разбира се, Комитетът 802 също беше загрижен за тези проблеми и въпреки всичко беше намерено решение.

Идеята е, че всъщност VLAN полетата се използват само от мостове и комутатори, а не от потребителски машини. Така че, да речем, мрежата не е много загрижена за тяхното присъствие в каналите, идващи от крайните станции, докато кадрите не достигнат мостове или комутатори. Така, за да е възможна работата с виртуални мрежи, мостовете и комутаторите трябва да знаят за тяхното съществуване, но това изискване вече е ясно. Сега поставяме още едно изискване: те трябва да знаят за съществуването на 802.1Q. Съответното оборудване вече се произвежда. Що се отнася до старите мрежови и Ethernet карти, няма нужда да ги изхвърляте. Комитетът 802.3 не можа да накара хората да променят полето тип на поле дължина. Можете ли да си представите каква ще бъде реакцията, ако някой каже, че всички съществуващи Ethernet карти могат да бъдат изхвърлени? На пазара обаче се появяват нови модели и се надяваме те вече да са 802.1Ј)-съвместими и да могат да попълват коректно идентификационните полета виртуални мрежи.

Ако подателят не генерира полето за атрибут на виртуалната мрежа, тогава кой го прави? Отговорът е: първият мост или превключвател, срещнат по пътя, който обработва виртуални мрежови кадри, вмъква това поле, а последният го изрязва. Но как знае към коя виртуална мрежа да прехвърли? трафик на маршрутизатор на локална мрежа

За да направите това, първото устройство, което вмъква полето VLAN, може да присвои номер на виртуална мрежа към порта, да анализира MAC адреса или (не дай Боже, разбира се) да шпионира съдържанието на полето с данни. Докато всички не преминат към 802.1Q съвместими Ethernet карти, това ще бъде точно така. Надяваме се, че всички Gigabit Ethernet NIC ще се придържат към стандарта 802.1Q от самото начало на тяхното производство и по този начин всички Gigabit Ethernet потребители на тази технология автоматично ще имат налични 802.1Q възможности. Що се отнася до проблема с рамки, чиято дължина надвишава 1518 байта, стандартът 802.1Q го решава, като увеличава ограничението до 1522 байта. При предаване на данни системата може да съдържа както устройства, за които съкращението VLAN не означава абсолютно нищо (например класически или бърз Ethernet), така и оборудване, съвместимо с виртуални мрежи (например гигабитов Ethernet). Тук защрихованите символи представляват VLAN-съвместими устройства, а празните квадратчета представляват всички останали. За простота приемаме, че всички комутатори са VLAN-съвместими. Ако това не е така, тогава първият такъв VLAN-съвместим превключвател ще добави флаг за виртуална мрежа към рамката въз основа на информация, взета от MAC или IP адреса.

VLAN-съвместимите Ethernet мрежови карти генерират кадри с флагове (т.е. 802.1Q кадри) и по-нататъшното маршрутизиране се извършва с помощта на тези флагове. За да извърши маршрутизиране, комутаторът, както и преди, трябва да знае кои виртуални мрежи са налични на всички портове. Информацията, че рамката принадлежи към сивата виртуална мрежа, всъщност не означава нищо, тъй като комутаторът все още трябва да знае кои портове са свързани към машините на сивата виртуална мрежа. По този начин превключвателят се нуждае от таблица за картографиране на виртуални мрежови портове, от която също би било възможно да разберете дали VLAN портовете са съвместими. Когато обикновен компютър, без да знае за съществуването на виртуални мрежи, изпрати кадър към виртуален мрежов комутатор, последният генерира нов кадър, като вмъкне VLAN флага в него. Той получава информацията за този флаг от виртуалната мрежа на подателя (определя се от номера на порта, MAC или IP адреса.) От този момент нататък никой вече не се притеснява, че подателят е машина, която не поддържа стандарта 802.1Q , По същия начин комутатор, който желае да достави рамка с флаг на такава машина, трябва да я конвертира в подходящия формат. Сега нека да разгледаме самия формат 802.1Q. Единствената промяна е двойка 2-байтови полета. Първият се нарича VLAN Protocol Identifier. Винаги има стойност 0x8100. Тъй като този брой надхвърля 1500, тогава всички мрежови карти Ethernet го интерпретира като "тип", а не като "дължина". Не е известно какво ще направи карта, която е несъвместима с 802.1Q, така че такива рамки на теория не трябва да достигат до нея по никакъв начин.

Второто двубайтово поле има три вложени полета. Основният е идентификаторът на VLAN, който заема 12-те най-малки бита. Той съдържа информацията, за която всъщност са стартирани всички тези преобразувания на формати: той показва към коя виртуална мрежа принадлежи рамката. Трибитовото поле за приоритет няма абсолютно нищо общо с виртуалните мрежи. Простата промяна на формата на рамката на Ethernet е десетдневен ритуал, който отнема три години и се изпълнява от около сто души. Защо не оставите спомен за себе си под формата на три допълнителни бита, та дори и с толкова атрактивна цел. Полето Priority ви позволява да правите разлика между трафик със строги изисквания за времева скала, трафик със средни изисквания и трафик, за който времето за предаване не е критично. Това позволява повече високо качество услуги в Ethernet. Използва се и при глас през Ethernet (въпреки че IP има подобно поле от четвърт век и никой никога не е имал нужда да го използва). Последният бит, CFI (индикатор за каноничен формат), трябва да се нарича Индикатор за егоизъм на компанията. Първоначално беше предназначено да посочи, че форматът на MAC адреса е в Little Endian (или Little Endian, съответно), но в разгара на дискусията това беше някак си забравено. Неговото присъствие сега означава, че полето за данни съдържа свит 802.5 кадър, който търси друга 802.5 мрежа и е попаднал в Ethernet напълно случайно. Така че всъщност просто се използва Ethernet като транспортно средство. Всичко това, разбира се, няма почти нищо общо с виртуалните мрежи, обсъждани в този раздел. Но политиката на комитета по стандартизация не се различава много от обичайната политика: ако гласувате моят бит да бъде включен във формата, тогава аз ще гласувам за вашия бит. Както бе споменато по-рано, когато рамка с флаг за виртуална мрежа пристигне на VLAN-съвместим комутатор, последният използва ID на виртуалната мрежа като индекс в таблицата, в която търси към кой порт да изпрати рамката. Но откъде идва тази маса? Ако е разработен ръчно, това означава връщане към началото: ръчно конфигуриране на превключватели. Красотата на прозрачните мостове е, че те се конфигурират автоматично и не изискват външна намеса. Би било голям срам да загубим този имот. За щастие виртуалните мрежови мостове също се самоконфигурират. Настройката се извършва въз основа на информацията, съдържаща се във флаговете на входящите рамки. Ако рамка, маркирана като VLAN 4, пристигне на порт 3, тогава несъмнено една от машините, свързани към този порт, е във виртуална мрежа 4. Стандартът 802.1Q обяснява доста ясно как се изграждат динамични таблици. В този случай се правят препратки към съответните части на алгоритъма на Perlman, който е включен в стандарта 802.ID. Преди да приключим с разговора за маршрутизиране във виртуални мрежи, трябва да направим още една бележка. Много потребители на Интернет и Ethernet са фанатични относно мрежите без връзка и яростно им се противопоставят на всяка система, която има дори намек за свързаност в мрежата или слоя данни. Във виртуалните мрежи обаче една техническа точка е много подобна на установяването на връзка. Въпросът е, че работата на виртуална мрежа е невъзможна без всеки кадър да съдържа идентификатор, който се използва като индекс на таблицата, вградена в комутатора. С помощта на тази таблица се определя по-нататъшният добре дефиниран маршрут на рамката. Точно това се случва в мрежите, ориентирани към свързване. В системите без връзка маршрутът се определя от адреса на дестинацията и няма идентификатори на конкретните линии, през които рамката трябва да премине.

(кадър), тогава мрежовите устройства, които не поддържат този стандарт, могат да предават трафик без оглед на членството си във VLAN.

802.1Q е поставен вътре в рамката етикет, който предава информация за членство в трафик към VLAN.

Размерът на етикета е 4 байта. Състои се от следните полета:

• Идентификатор на протокола на етикета(TPID, идентификатор на протокол за маркиране). Размерът на полето е 16 бита. Показва кой протокол се използва за маркиране. За 802.1Q стойността е 0x8100.
• Приоритет(приоритет). Размерът на полето е 3 бита. Използва се от стандарта IEEE 802.1p за задаване на приоритета на предавания трафик.
• Индикатор за каноничен формат(CFI, индикатор за каноничен формат). Размерът на полето е 1 бит. Показва формата на MAC адреса. 0 - каноничен, 1 - неканоничен. CFI се използва за оперативна съвместимост между Ethernet и Token Ring мрежи.
• VLAN идентификатор(VID, VLAN ID). Размерът на полето е 12 бита. Показва към коя VLAN принадлежи рамката. Диапазонът от възможни стойности е от 0 до 4094.

Когато използвате стандарта Ethernet II, 802.1Q вмъква таг преди полето Тип протокол. Тъй като рамката е променена, контролната сума се преизчислява.

В стандарта 802.1Q съществува концепцията за Native VLAN. По подразбиране това е VLAN 1. Трафикът, изпратен през тази VLAN, не е маркиран.

Съществува подобен патентован протокол на 802.1Q, разработен от Cisco Systems - ISL.

Формат на рамката

Вмъкване на 802.1Q етикет в Ethernet-II рамка

Връзки

Фондация Уикимедия. 2010 г.

Вижте какво е "IEEE 802.1Q" в други речници:

IEEE 802.11- е набор от стандарти за компютърна комуникация в безжична локална мрежа (WLAN), разработен от IEEE LAN/MAN Standards Committee (IEEE 802) в 5 GHz и 2,4 GHz обществени честотни ленти. Общо описание Семейството 802.11 включва над… … Wikipedia

IEEE 802.11- (auch: Безжична LAN (WLAN), Wi Fi) безжична IEEE норма за комуникация във Funknetzwerken. Herausgeber ist das Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE). Последната версия на стандартите е издадена през 1997 г. Sie... ...Deutsch Wikipedia

IEEE 802.3

IEEE 802

IEEE 802.3- est une norme pour les réseaux informatiques édictée par l Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE). Cette norme est généralement connue sous le nom d Ethernet. C est aussi un sous comité du comité IEEE 802 comprenant plusieurs… … Wikipédia en Français

Група от стандарти на IEEE, занимаващи се с местни компютърни мрежи(LAN) и градски мрежи (MAN). По-специално, стандартите IEEE 802 са ограничени до мрежи с пакети с променлива дължина. Числото 802 беше следващото налично число за... ... Уикипедия

IEEE 802.15- е 15-ата работна група на IEEE 802, която е специализирана в стандартите за безжична PAN (Personal Area Network). Тя включва шест групи задачи (номерирани от 1 до 6): Група задачи 1 (WPAN/Bluetooth) IEEE 802.15.1 2002 извлече безжична лична зона … Wikipedia

IEEE 802- est un comité de l IEEE qui décrit une famille de normes relatives aux réseaux locaux (LAN) et métropolitains (MAN) basés sur la transmission de données numériques par le biases de liaisons filaires ou sans fil. Plus spécifiquement, les normes… … Wikipédia en Français

IEEE 802- се отнася до група стандарти IEEE, занимаващи се с локални и градски мрежи. По-конкретно, стандартите IEEE 802 са ограничени до мрежи, пренасящи пакети с променлив размер. (За разлика от тях, в клетъчно базирани мрежи данните са ... Wikipedia

IEEE 802.15.4a- (официално наречен IEEE 802.15.4a 2007) е изменение на IEEE 802.15.4 (официално наречен IEEE 802.15.4 20060, което уточнява, че допълнителни физически слоеве (PHY) се добавят към оригиналния стандарт. Общ преглед IEEE 802.15.4 2006 определя четири различни … ... Уикипедия

IEEE 802.11- Пример за фабрика за оборудване по препоръките на стандарта IEEE 802.11. Имам маршрутизатор с 4 порта, интегриран от марката Linksys. IEEE 802.11 est un terme qui désigne un ensemble de normes concernant les réseaux sans fil qui ont… … Wikipédia en Français

Част IV

В наши дни броят на приложенията, носещи чувствителен към забавяне трафик, се е увеличил значително. Освен това тенденцията на растеж на подобни приложения и съответно на техните потребители не само продължава, но и набира скорост. За да се решат проблемите с предаването на този трафик, са разработени няколко стандарта и спецификации, които ще бъдат разгледани в тази статия.

Задачата на работните групи, работещи по стандартите p и Q, е да предоставят на мрежовата индустрия унифициран метод за предаване на информация за приоритета на рамката и принадлежността й към VLAN през мрежата. Разработени са две спецификации за маркиране на пакети:

• първото, едно ниво, определя взаимодействието на виртуални мрежи през гръбнака на Fast Ethernet;
• второто, двустепенно, се отнася до маркирането на пакети в смесени гръбначни мрежи, включително Token Ring и FDDI.

Първата спецификация изисква само минимална модификация от самото начало, тъй като по същество е технология за превключване на тагове, пусната на пазара от Cisco. Закъсненията в приемането на стандарта 802.1Q се обясняват с необходимостта от подробно разработване на много по-сложна „двуслойна“ спецификация.

Стандартът трябваше да отговаря на следните доста високи изисквания:

• мащабируемостна ниво обмен на пакети между комутатори;
• приемственостна ниво съществуващи крайни приложения;
• адаптацияна ниво съществуващи протоколи и таблици за маршрутизиране;
• ефективностпо отношение на използването на високоскоростни магистрали;
• съвместимостс ATM, особено с LAN емулация;
• управляемостпроцес на маркиране на опаковката.

Стандартът 802.1Q добавя четири байта към Ethernet рамката. Тези 32 бита съдържат информация за членството на Ethernet фрейма във VLAN и неговия приоритет. По-точно, до осем нива на приоритет са кодирани с три бита, 12 бита позволяват разграничаване на трафика от до 4096 VLAN, един бит е запазен за индикация на рамки от други видове мрежи (Token Ring, FDDI), предавани през Ethernet гръбнака и т.н. .

Полето Priority Level Identifier позволява използването на осем такива нива, съответстващи на приоритетната система на стандарта 802.1p.

В заглавката на рамката на Ethernet полетата 802.1Q се поставят между адреса на източника и поле, съдържащо информация за дължината на рамката на полезен товар 802.3 (кадър Ethernet) или типа на протокола от по-висок слой (кадър Ethernet II).

В момента почти всички мрежови компании вече са създали търговски версии на продукти, които поддържат стандартите 802.1p и 802.1Q. В допълнение, много производители на Ethernet комутатори вече са внедрили собствени услуги за приоритизиране.

Очевидно промяната на структурата на Ethernet рамката води до сериозни проблеми - защото губи съвместимост с всички традиционни Ethernet устройства, базирани на стария формат на рамката.

Всъщност, тъй като данните 802.1Q се поставят преди полето за дължина на полезен товар (или тип протокол), традиционният мрежов продукт няма да открие тази информация на обичайното си място и вместо това ще „прочете“ номера x8100 - стойността по подразбиране на новия Полета за идентификатор на протокол за етикети в рамки 802.1Q.

Източникът на проблема е не само промяната в разположението на полетата за заглавка на рамката на Ethernet, но и увеличението максимална дължинана тази рамка. Много мрежови устройства не могат да обработват рамки, по-дълги от 1518 байта. Има известен дебат сред експертите относно това дали максималният размер на рамката на Ethernet трябва да бъде увеличен с четири байта или дали максималният размер на полезния товар трябва да бъде съкратен с четири байта, за да се компенсира увеличението на заглавката. Спецификацията 802.1Q позволява и двата подхода, така че производителите трябва да осигурят кръстосана съвместимост между своите продукти.

От техническа гледна точка, съвместете старо оборудване с 802.1Q-съвместимо модерни устройстване е трудно и повечето производители ще могат да внедрят тази функция в продуктите си на ниво портове. За да сдвоите 802.1Q-съвместимо устройство с вашия стар превключвател или мрежова картапросто трябва да деактивирате поддръжката на стандарта 802.1Q на желания порт и целият трафик ще бъде изпратен към мрежата, както обикновено.

Спецификацията IEEE 802.1p, създадена като част от процеса на стандартизация на 802.1Q, дефинира метод за съобщаване на приоритета на мрежовия трафик. Въпреки че повечето локални мрежи рядко изпитват продължително задръстване, случайните изблици на трафик са често срещани и могат да причинят забавяне на предаването на пакети. Това е абсолютно неприемливо за мрежи, предназначени за предаване на глас и видео. Стандартът 802.1p определя алгоритъм за пренареждане на пакети в опашки, за да се осигури навременна доставка на чувствителен към времето трафик.

Работната група за стандартизация на интегрирани кръстосано свързани услуги (ISSLL) е дефинирала редица класове услуги въз основа на закъснението, което даден тип трафик пакет може да толерира. Представете си мрежа с различни видове трафик: чувствителна към забавяне от порядъка на 10 ms, непозволяваща закъснения от повече от 100 ms и почти нечувствителна към закъснения. За да работи успешно такава мрежа, всеки от тези типове трафик трябва да има свое собствено ниво на приоритет, за да се гарантира, че изискванията за латентност са изпълнени. Използвайки концепцията за протокол за резервиране на ресурси (RSVP) и класа на системата за обслужване, може да се дефинира схема за управление на приоритети. Протоколът RSVP, обсъден по-долу, се поддържа от повечето превключващи рутери и по-специално от моделите SSR 8000/8600 от Cabletron.

В допълнение към определянето на приоритетите, стандартът 802.1p въвежда важния GARP (Generic Attributes Registration Protocol) с две специални реализации. Първият от тях е GMRP (GARP Multicast Registration Protocol), който позволява на работните станции да направят заявка за свързване към домейн за мултикаст съобщения. Концепцията, поддържана от този протокол, се нарича инициирана от листа връзка. Протоколът GMRP гарантира, че трафикът се предава само към онези портове, от които е дошла заявката за мултикаст трафик, и е добре съвместим със стандарта 802.1Q.

Второто изпълнение на GARP е GVRP (GARP VLAN Registration Protocol), подобно на GMRP. Въпреки това, работейки по него, работна станциявместо заявка за свързване към мултикаст домейн, той изпраща заявка за достъп до конкретна VLAN. Този протоколсвързва стандартите p и Q.

С приемането на проектостандартите 802.1Q и 802.1p се появи потенциалът за широко използване на инструменти за приоритизиране на трафика в Ethernet мрежи. Чрез използване на продукти, които поддържат механизми за приоритизиране, мрежовите администратори ще могат да управляват превключващата инфраструктура на своята мрежа по такъв начин, че напр. най-високо нивотрафикът получи приоритет офис пакет Lotus Notes и електронна поща, и аудио потоци RealAudio - най-ниско ниво. Механизмите за приоритизиране на трафика, базирани на спецификациите 802.1Q и 802.1p, несъмнено се превърнаха в друг коз на Ethernet технологията.

Но въпреки че тези спецификации осигуряват приоритизиране на трафика за най-популярните топологии на ниво 2, те не гарантират, че цялата мрежова инфраструктура (от една крайна точка до друга) ще поддържа обработката на приоритетен трафик. По-специално, спецификациите 802.1Q и 802.1p не са полезни за контролиране на приоритета на IP трафик (трафик от слой 3), предаван през нискоскоростни разпределени мрежи или връзки за достъп до Интернет, тоест през най-вероятните тесни места на мрежовата инфраструктура.

За да управлявате напълно трафика в цялата си мрежа, първо трябва да приложите ефективно приоритизиране на IP трафика. В тази връзка възникват редица въпроси. Локалната мрежа поддържа ли механизми за такова приоритизиране? Какво ще кажете за разпределеното мрежово оборудване? Вашият интернет доставчик поддържа ли тези механизми? Какво ще кажете за инфраструктурата в другия край на връзката? Ако поне едно устройство, разположено между две системи, не поддържа механизми за приоритизиране, ще бъде невъзможно да се реализира предаването на приоритетен трафик от един краен възел на мрежата към друг.

За разлика от Ethernet технологията, IP протоколът има функции за приоритизиране на мрежовия трафик от доста време - те бяха предложени за първи път във версия, публикувана през 1981 г. Всеки IP пакет има осембитово поле за тип услуга (ToS), състоящо се от две подполета (вижте структурата на заглавката на IP пакета):

• три-битов - за задаване на ниво на приоритет на пакета;
• четирибитов - за указване на класа (типа) услуга, предпочитана за даден пакет (останаващият осми бит не се използва).

Първите три бита от полето ToS позволяват IP трафикът да бъде настроен на същите осем нива на приоритет (0 до 7) като спецификациите 802.1Q и 802.1p, както и повечето други LAN технологии. Следователно е възможно да се картографира информацията за приоритета на Ethernet рамки и IP пакети едно към едно, което позволява обработка от край до край на приоритетен трафик, изпратен от една Ethernet мрежа към друга през разпределена IP мрежа или ISP инфраструктура.

Другите четири бита в полето ToS позволяват на мрежовия администратор да маршрутизира всеки пакет поотделно въз основа на данните, които съдържа. Например пакетите NNTP (Network News Transfer Protocol), транспортиращи новини от UseNet, могат да бъдат настроени на клас на услуга с ниска цена, а пакетите Telnet могат да бъдат настроени на клас на услуга с ниска латентност.

Първоначално стандартът RFC 791 (оригиналната версия на IP протокола) дефинира само три класа услуги, на всеки от които е присвоен отделен бит, зададен на „1“ или „0“ в зависимост от нуждите за определен тип услуга . С приемането на RFC 1349 беше добавен още един клас и предишните отделни четири бита сега се третираха като едно цяло. Следователно днес те могат да се използват за задаване на максимум 16 стойности (от 0 до 15).

Мрежовите администратори, управляващи сложни мрежи с много маршрути, могат да използват битове за определяне на типа услуга в комбинация с протоколи за маршрутизиране като OSPF, за да създадат персонализирани услуги за маршрутизиране. Например пакети, маркирани с „ниска латентност“, могат да се изпращат не през сателитна връзка, а през високоскоростна оптична линия, докато „непретенциозният“ трафик (клас на услуга „ниска цена“) може да се изпраща през интернет, а не чрез корпоративна разпределена мрежа.

Чрез комбиниране на битове за настройка на тип услуга с битове за приоритет, можете много точно да посочите как ще се обработват пакети със специфични типове данни, например: дефинирайте правилата, според които мрежови филтрище присвои на всички пакети с приложения на Lotus Notes средно ниво на приоритет и клас на обслужване с ниска латентност. В същото време потребителите на Notes ще получат преференциално третиране в сравнение с потребителите на други, по-малко важни приложения. Можете да дефинирате друг набор от филтри, които ще маркират целия трафик на аудио приложения RealAudio като нисък приоритет и ще го настроят на високопроизводителен клас на обслужване.

Ако имате собствена връзка от край до край между изпращащия възел и приемащия възел, можете да се разпореждате с пакети, както желаете. Но в повечето мрежи на ISP пакетите с установени ниваприоритетните и немаркираните пакети ще бъдат третирани по същия начин. Следователно, от гледна точка на приоритизиране на трафика и присвояване на различни класове на обслужване към него, най-добрият вариант е да се използва частна, географски разпределена мрежа. Когато работите през интернет, можете да зададете филтри на трафика, идващ от тази глобална мрежа, за да контролирате поне как се движи през вашата собствена мрежа.

Не всичко обаче зависи от мрежовата инфраструктура. Понастоящем има значителни проблеми, свързани с настройката на приоритета и типа битове на услугата в IP пакетите. Тези битове могат да бъдат зададени или от самото приложение, докато пакетите се генерират и изпращат, или от мрежово устройствос помощта на специални филтри. И в двата случая поддръжката на тези функции зависи изцяло от производителите на приложения, операционни системи и мрежово оборудване.

Но изненадващо, само няколко операционни системи имат механизми в своите IP стекове за запис на информация за нивото на приоритет на пакета и необходимия клас на обслужване. WINSOCK.DLL API, който се доставя с Windows 95 и Windows NT, изобщо няма тази възможност, така че опитите за извикване на функцията "setsockopt (IP_TOS)" водят до диагностично съобщение за "невалидна операция". В други операционна система, например Irix, HP-UX и Solaris, осигуряват само частична поддръжка за тези функции.

Сред всички операционни системи само Linux и Digital UNIX имат силна поддръжка за функциите на ToS. Освен това той се предлага както директно в самите системи, така и в комплекти от тях стандартни приложения. Например, и двете системи предоставят Telnet клиенти и сървъри, които могат да задават малко забавяне на полето ToS – никоя друга операционна система, която тествахме, няма тази важна възможност. Клиент и FTP сървър, работещи под Linux и Digital UNIX, могат да задават битове с ниска латентност в пакети, предавани по контролния канал, и битове с висока пропускателна способност в пакети, предавани по информационния канал. В резултат на това FTP команда като операция за прекъсване ще бъде предадена на сървъра по най-бързия маршрут и съответно за минимално време (своевременно отменя изтеглянето на файл от сървъра).

Защо толкова малко приложения поддържат ToS байтова функционалност? Да, защото повечето от операционните системи, в които работят, не осигуряват адекватна поддръжка на тези функции. И докато Microsoft не модифицира софтуерен интерфейс WINSOCK.DLL Windows системи NT, доставчици на приложения като Lotus Development, Netscape Communications и Oracle няма да могат да прилагат механизми за управление на приоритети в своите приложения.

Въпреки това има начини да се заобиколят проблемите, които доставчиците на операционни системи и приложения бавно решават. Най-правилният от тях е да се внедрят услуги за приоритизиране на IP трафик не в приложения и операционни системи, а в устройства на мрежовата инфраструктура. Администраторите на много големи и силно натоварени мрежи приоритизират в продължение на няколко години, като използват филтри, инсталирани в рутерите отделно за всяко приложение.

Основна цел на технологията WiFi(Wireless Fidelity - “безжична точност”) - безжично разширение Ethernet мрежи. Използва се и там, където е нежелателно или невъзможно да се използват кабелни мрежи, вижте началото на раздела „Безжични LAN“. Например за предаване на информация от движещи се части на механизми; ако не можете да пробиете стени; в голям склад, където трябва да носите компютър със себе си.

Wi-Fi проектиран консорциум Wi-Fi е базиран на серията стандарти IEEE 802.11 (1997) [ANSI] и осигурява скорости на предаване от 1...2 до 54 Mbit/s. Wi-Fi консорциумът разработва спецификации на приложения, за да вдъхне живот на Wi-Fi стандарта, тества и сертифицира продукти на други компании за съответствие със стандарта, организира изложби и предоставя на разработчиците на Wi-Fi оборудване необходимата информация.

Въпреки факта, че стандартът IEEE 802.11 беше ратифициран още през 1997 г., Wi-Fi мрежите станаха широко разпространени само в последните години, когато цените на серийното мрежово оборудване паднаха значително. В индустриалната автоматизация от многото стандарти от серията 802.11 се използват само два: 802.11b със скорост на предаване до 11 Mbit/s и 802.11g (до 54 Mbit/s).

През 1980 г. IEEE създаде Комитет за стандартизация на локални мрежи 802, което доведе до приемането на фамилията стандарти IEEE 802.x, които съдържат препоръки за проектиране на по-ниски нива на локални мрежи. По-късно резултатите от неговата работа формират основата на набор от международни стандарти ISO 8802-1...5. Тези стандарти са създадени въз основа на много разпространените патентовани Ethernet мрежови стандарти, ArcNet и Token Ring.

(В допълнение към IEEE, други организации също участваха в стандартизацията на протоколите за локална мрежа. Така за мрежи, работещи с оптични влакна, американският институт за стандартизация ANSI разработи стандарта FDDI, осигуряващ скорост на трансфер на данни от 100 Mb/s. Работа. относно стандартизацията на протоколите се извършва и от асоциацията ECMA (Европейската асоциация на производителите на компютри), която прие стандартите ECMA-80, 81, 82 за локалната мрежа Ethernet типи впоследствие ECMA-89, 90 стандарти за метод на предаване на токени.)

Стандартите на фамилията IEEE 802.x обхващат само долните два слоя от седемте слоя на OSI модела - физически и връзка за данни. Това се дължи на факта, че тези нива най-много отразяват спецификата на локалните мрежи. Старшите нива, започвайки с мрежовото ниво, до голяма степен имат общи характеристики както за локалните, така и за глобалните мрежи.

Спецификата на локалните мрежи се отразява и в разделянето на слоя за връзка за данни на две поднива:

Подслой за контрол на достъпа до медии (MAC).

подслой на логически трансфер на данни (Logical Link Control, LLC).

Слоят MAC възниква поради съществуването в локални мрежисподелена среда за предаване на данни. Именно това ниво осигурява правилното споделяне на общата среда, предоставяйки я на разположение на една или друга мрежова станция в съответствие с определен алгоритъм. След получаване на достъп до носителя, той може да бъде използван от следващия подслой, който организира надеждния трансфер на логически единици от данни - фреймове от информация. В съвременните локални мрежи са широко разпространени няколко протокола на ниво MAC, които реализират различни алгоритми за достъп до споделената среда. Тези протоколи напълно определят спецификата на технологии като Ethernet, Token Ring, FDDI, 100VG-AnyLAN.

Слоят LLC е отговорен за надеждното предаване на кадри с данни между възлите и също така изпълнява функциите на интерфейса със съседните мрежово ниво. За ниво LLC има и няколко опции за протокол, които се различават по наличието или отсъствието на процедури за възстановяване на рамки на това ниво в случай на тяхната загуба или изкривяване, т.е. различни в качеството на транспортните услуги на това ниво.

Протоколите на слоя MAC и LLC са взаимно независими - всеки протокол на нивото на MAC може да се използва с всеки тип протокол на нивото на LLC и обратно.

Стандартът IEEE 802 съдържа няколко раздела:

Раздел 802.1 предоставя основни понятия и определения, които Основни характеристикии изисквания за локални мрежи.

Раздел 802.2 дефинира подслоя за контрол на логическата връзка llc.

Раздели 802.3 - 802.5 управляват спецификациите на различните протоколи за подслой за достъп до медиите MAC и тяхната връзка с LLC слоя:

Стандартът 802.3 описва множествен достъп с разпознаване на носеща връзка с откриване на сблъсък (CSMA/CD), чийто прототип е стандартният метод за достъп Ethernet;

стандартът 802.4 дефинира метод за достъп до шина с преминаване на токени (токенна шинна мрежа), прототип - ArcNet;

Стандартът 802.5 описва метод за достъп до пръстен с преминаване на токен (мрежа Token ring), прототипът е Token Ring.

За всеки от тези стандарти са определени спецификации на физическия слой, които определят средата за предаване на данни (коаксиален кабел, усукана двойка или оптичен кабел), нейните параметри, както и методите за кодиране на информация за предаване през тази среда.

Всички методи за достъп използват протоколите на слоя за контрол на логическата връзка LLC, описани в стандарта 802.2.