Локальные сети

Локальные сети являются неотъемлемой частью любой современной компьютерной сети. Если мы рассмотрим структуру глобальной сети, например Интернета или крупной корпора­тивной сети, то обнаружим, что практически все информационные ресурсы этой сети сосре­доточены в локальных сетях, а глобальная сеть является транспортом, который соединяет многочисленные локальные сети.

Одним из основных назначений локальной сети является объединение компьютеров в преде­лах одного здания или нескольких близко стоящих зданий для предоставления пользователям сети доступа к информационным услугам локальных серверов. Локальные сети также являют­ся удобным средством группирования компьютеров для объединения их в глобальную сеть, так как глобальной сети проще маршрутизировать данные между сетями, а не отдельными компьютерами. Примером могут служить беспроводные локальные сети, обслуживающие аэропорты или вокзалы. Они используются, как правило, не для обмена информацией между временными пользователями такой сети, а для доступа этих пользователей в Интернет — и доступ организуется не для каждого отдельного пользователя, а для локальной сети в це­лом. Локальные сети применяются также и в телекоммуникационных сетях другого типа, на­пример в телефонных и первичных сетях. Так, системы управления телефонными коммутато­рами или первичными сетями обычно строятся на основе локальной сети, которая объединяет компьютеры ее операторов и обеспечивает им доступ к устройствам управления, встроенным в оборудование телекоммуникационной сети.

Технологии локальных сетей прошли большой путь. Практически во всех технологиях 80-х го­дов использовалась разделяемая среда как удобное и экономичное средство объединения компьютеров на физическом уровне. В главе 2 уже обсуждались принципиальные подходы к разделению среды, в этой части книги мы возвращаемся к этому вопросу, чтобы рассмотреть его более подробно, на уровне конкретных алгоритмов и стандартов.

С середины 90-х в локальных сетях стали также применяться коммутируемые версии техноло­гий. Отказ от разделяемой среды позволил повысить производительность и масштабируе­мость локальных сетей. В коммутируемых локальных сетях применяются те же протоколы, что и в локальных сетях на разделяемой среде, но в дуплексном режиме. Преимуществом комму­тируемых локальных сетей является также возможность применения разнообразных методов обеспечения QoS, что важно, когда в локальной сети передается трафик реального времени, например, трафик IP-телефонов. Несмотря на популярность коммутируемых локальных сетей, мы по-прежнему часто встречаемся с использованием разделяемых сред в традиционных и новых технологиях. Они эффективны в небольших сегментах проводных локальных сетей, а также в беспроводных локальных сетях, где среда является разделяемой по своей природе.

В локальных сетях меняются не только принципы использования среды. Быстро растет верх­ний предел информационной скорости LAN-протоколов. С принятием в 2002 году стандарта 10G Ethernet технологии локальных сетей стали поддерживать иерархию скоростей, не усту­пающую иерархии скоростей первичных сетей — от 10 Мбит/с до 10 Гбит/с. Это дает возмож­ность строить на этих технологиях не только локальные сети, но и сети мегаполисов.

Развитие локальных сетей идет и в направлении «миниатюризации» — появился новый тип се­тей — персональные сети (Personal Area Networks, PAN), которые объединяют электронные устройства одного пользователя в радиусе нескольких десятков метров.

Современные локальные сети существуют в условиях одной победившей технологии — Ethernet, точнее — семейства технологий Ethernet. Естественно, что этой технологии в книге уделяется значительно большее внимание, чем остальным. В главе 12 рассматривается клас­сическая технология Ethernet 10 Мбит/с на разделяемой среде, а в главе 13 — высокоскорост­ные версии Ethernet на разделяемой среде — Fast Ethernet и Gigabit Ethernet. В главе 14 опи­саны другие технологии LAN, также использующие разделяемую среду, — Token Ring, FDDI, а также две беспроводные технологии — IEEE 802.11 LAN и Bluetooth PAN.

Последние две главы этой части (главы 15 и 16) посвящены коммутируемым локальным сетям. В первой из них рассматриваются основные принципы работы таких сетей: алгоритм работы коммутатора локальной сети, дуплексные версии LAN-протоколов, особенности реализации LAN-коммутаторов. В главе 16 изучаются расширенные возможности сетей этого типа: резерв­ные связи на основе алгоритма связующего дерева, агрегирование каналов, а также техника виртуальных локальных сетей.

□ Глава 12. Технология Ethernet

□ Глава 13. Высокоскоростной стандарт Ethernet

□ Глава 14. Локальные сети на основе разделяемой среды

□ Глава 15. Коммутируемые локальные сети

□ Глава 16. Интеллектуальные функции коммутаторов