Лекция №1 Тема: Содержание, предмет и метод «Коммуникация данных»

разделенных на рабочие группы, отделы, филиалы и административные 
организации. В большинстве случаев наибольший обмен данными происходит 
между компьютерами в сегменте сети, который разбит на рабочие группы. 
Доступа к другим ресурсам сегмента сети будет немного (известно, что по 

---

403 
существующему эмпирическому правилу локальная сеть была разделена на 
следующий сегмент отношений: 80% трафика относится к локальным ресурсам; 
20% трафика относится к удаленным ресурсов можно сказать, что он изменился). 
Сегодня широко используются интранет-технологии, существенно изменился 
характер загрузки сети. Многие компании имеют централизованное хранилище 
корпоративных данных, которым активно пользуются все сотрудники 
предприятия. Можно сказать, что одни и те же условия оказывают существенное 
влияние на распределение потоков данных. Часто бывает так, что интенсивность 
обращений к централизованным данным выше, чем интенсивность обращений к 
«соседнему» компьютеру. Следует отметить, что для повышения эффективности 
сети необходимо учитывать неоднородность потока данных (соотношение 
распределения внутреннего и внешнего трафика). 
В сети с типичной топологией (шина, кольцо, звезда) все физические 
сегменты рассматриваются как единая распределенная среда, в то время как в 
большой сети структура потока данных не адекватна распределенной среде. 
Например, в сети с общей шиной взаимодействие между двумя компьютерами 
полностью берет на себя шина во время их обмена данными. Поэтому 
увеличение количества компьютеров в таких сетях будет серьезной проблемой 
для шины. Когда два компьютера в одном отделе обмениваются информацией, 
компьютеры в другом отделе не могут обмениваться информацией. Это 
происходит при меньшем обмене данными между двумя отделами и меньшей 
пропускной способности между ними. 
Это показано на рис. 3.2. Эта сеть построена с использованием 
концентраторов. 

---

404 
Рисунок 7.2. Различия в логической структуре сети и структуре потока 
данных. 
Предположим, что компьютер A находится в том же сегменте, что и 
компьютер B, и передает ему данные. Независимо от сетевой структуры этой 
сетевой структуры концентратор передает любой кадр во все сегменты. Поэтому 
кадр, переданный компьютером А, передается на участки 2 и 3, которые 
используют отдельные сегменты сети вместе с компьютером V, исходя из 
логической работы хаба. Ни один компьютер в этой сети не сможет передавать 
данные Google, пока компьютер V не получит адрес. 
Причина этого в том, что логическая структура сети остается однородной, 
то есть не учитывает увеличение трафика внутри отдела и дает каждой паре 
компьютеров одинаковые возможности для обмена данными. 
Для решения проблемы необходимо вернуться к идее однородной 
распределительной среды. Например, в приведенном выше примере 
компьютеры в разделе 1 смогут передавать кадры за пределы своих сегментов, 
если эти кадры адресованы компьютеру, расположенному в другом сегменте. 
Другими словами, сетевой сегмент каждого отдела может принимать персонал 
из внешних сегментов, если он адресован узлу в этом сегменте. Такой способ 
организации сети увеличивает производительность сети, потому что, когда 
компьютеры в одном отделе обмениваются данными, компьютеры во втором 
отделе могут обмениваться информацией, не дожидаясь окончания обмена в 
Части 1. 
В таком решении от общей среды распространения во всей сети 
отказываются, но в отдельных сегментах сети она сохраняется. Пропускная 
способность линий связи между отделами не может быть такой же, как 
пропускная способность среды внутри отделов. Если трафик между отделами 
составляет 20% от трафика внутри отделов (как было указано выше, это 
значение может быть разным), то пропускная способность линий связи и средств 
связи, соединяющих отделы, значительно ниже, чем может быть трафик сети 
отдела. 
Распределенный трафик для компьютеров сегмента сети будет 
локализован в пределах этого сегмента. 

---

405 
Известно, что мосты, коммутаторы, маршрутизаторы и шлюзы 
используются в качестве устройств связи при организации логической 
структуры сети. 
Большинство сетей делят распределенную среду передачи на логические 
сегменты. Если большая часть данных должна передаваться из одного сегмента 
в другой, то компьютер передачи данных должен находиться в первом сегменте. 
Адрес принимающего компьютера должен быть во втором сегменте. Таким 
образом, отделение трафика одного сегмента от трафика второго сегмента 
повышает эффективность передачи данных в сети.
Рисунок 7.3. Сегментация большинства сетей 
Большинство из них используются при сегментации сети гораздо более 
простым способом. Он запоминает, через какой порт пришли данные с каждого 
компьютера, и Sung передает данные, отправленные на этот компьютер, на этот 
порт. Для большинства логических сегментов нет тематической топологии. 
Кроме того, большинство используемых сетей не должны иметь замкнутых 
контуров. Большинство же особенностей моста препятствуют его широкому 
использованию. 
Выключатель не отличается от моста по штатному принципу. Разница 
между коммутатором и мостом заключается в том, что если мост запускает 
кадры последовательно, то коммутатор запускает кадры параллельно. Это 
связано с тем, что при появлении моста сети не были разделены на множество 
сегментов, а трафик между сегментами был небольшим. В то время сети в 
основном делились на два сегмента, то есть соблюдалось правило 80 на 20%. По 
3-bo'lim
 

---

406 
той же причине использовался термин «мост». Мощности одного процессорного 
блока на мост было достаточно для обработки потоков данных в 1 Мбит/с. 
Концентратор — это сетевое устройство с одним входом и несколькими 
выходами. Скорость передачи сигнала 10/100/1000 Мбит/с. Если разделить сеть 
на семь слоев по модели OSI, то хаб будет соответствовать первому слою. 
Давайте посмотрим, как работает хаб. Концентратор 1 отправляет копию 
сигнала на порт 1 на все порты одновременно. В это время данные отправляются 
с другого активного устройства в сети, подключенного к концентратору. Это 
приведет к потере сигнала на этом порту. Потому что Hub работает в 
полудуплексном режиме. 
Он не может передавать или получать данные с одного порта. 
Концентратор в основном используется в небольших сегментах сети. Однако хаб 
не в полной мере отвечает требованиям безопасности. Сигнал, который он 
копирует, может достигать всех сетевых адаптеров компьютеров в сети. Это 
может привести к несанкционированному доступу к информации. Удаление 
копии сигнала замедляет работу концентратора. Загрузки увеличатся. В 
результате данные теряются. По мере увеличения количества компьютеров в 
сети увеличивается и FIC концентратора. 
Коммутатор — это сетевой коммутатор, который соединяет несколько 
сегментов. Переключатель соответствует шагу 2 модели OSI. Коммутатор на 
языке сетевого администратора — это коммутатор, также называемый мостом. 
Скорость передачи сигнала 10/100/1000 Мбит/с. Также есть отдельные порты 
2/10 Гбит/с для подключения коммутаторов, которые работают в 
полнодуплексном режиме. Он не отправляет копию данных на все порты. 
Вместо этого пакет отправляет сигнал на адрес получателя. 
Основное отличие коммутатора от моста в том, что он имеет свойство 
коммуникационного мультипроцессора. Другими словами, каждый порт 
коммутатора оснащен специальным процессором. X Процессор каждого порта 
обрабатывает кадры независимо от других портов (в соответствии с алгоритмом 
моста). По той же причине эффективность коммутатора намного выше 
эффективности однопроцессорного моста. Это означает, что коммутатор 
представляет собой новое поколение осей, выполняющих параллельную 
обработку кадров. 
Ограничения на подключения мостов и коммутаторов к сетевым 
топологиям привели к появлению в линейке коммуникационных устройств еще 

---

407 
одного устройства — маршрутизатора. Маршрутизаторы более надежны и 
эффективны, чем мосты, поскольку они отделяют трафик одних частей сети от 
других. Маршрутизаторы формируют логические сегменты с помощью 
инструментов прямой адресации. Для этого используется составная адресация. 
Если номер поля сети в адресе содержимого совпадает с номером поля 
компьютеров, то эти компьютеры принадлежат к одному сегменту. Этот сегмент 
называется подсетью.