Эталонная семиуровневая модель OSI

 

3.4. Недостатки модели OSI

 

• несвоевременность
• неудачная технология
• неудачная реализация
• неудачная политика
• изобилие стандартов OSI;
• сложность протоколов OSI и, как следствие, сравнительно высокую стоимость изделий OSI;
• мучительно медленный процесс их разработки;
• слабое внедрение реальных коммерческих изделий и действующих систем.

Пока не видно никаких явных  преимуществ OSI, которые способствовали бы его продвижению. Он более сложен и менее зрел, нежели IP, и, следовательно, работает не так эффективно.[22] Да, технология OSI подает надежды на некоторые дополнительные возможности, но она тоже страдает от тех же проблем, что и технология internet (TCP/IP). Эти проблемы будут все чаще возникают перед сетями, использующими технологию OSI, по мере того, как они становятся все больше и быстрее.

 

4. СЕТЕВЫЕ СТАНДАРТЫ Ethernet и IEEE 802.3

 

Стандарт Ethernet был разработан в 70-х годах в исследовательском центре PARC корпорации XEROX. Затем он был доработан совместно DEC, Intel и XEROX (отсюда идет сокращение DIX) и впервые опубликован как " Blue Book Standart" для Ethernet1 в 1980 году. Этот стандарт получил дальнейшее развитие и в 1985 г. вышел новый - Ethernet2 (известный также как DIX).

IEEE 802.3 был одобрен в 1985 году для стандартизации комитетом по LAN IEEE (Institute of Electrical and Electronics Engineers ) и вышел под заголовком: "IEEE 802.3 Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection (CSMA/CD) Access Method and Physical Layer Specifications".[23]

Этот стандарт устанавливает общие  правила по передаче данных в локальных  сетях .

Ethernet и IEEE802.3 описывают схожие  технологии. Обе являются CSMA/CD локальными  сетями. Обе технологии являются широковещательными технологиями. Другими словами, все станции видят все фреймы (frame), даже если они предназначены не для этой станции. Каждая станция должна проверять полученный фрейм для определения, является ли она, эта станция, пунктом назначения. Если это так, то фрейм передается протоколу более высокого уровня для соответсвующей обработки. [24]

Различие между Ethenet и IEEE 802.3 незначительное:

• Обе и Ethernet и IEEE 802.3 встроены в железо (hardware).
• IEEE 802.3 определяет несколько различных физических уровней, в то время как Ethernet - один.
• Каждый физический уровень IEEE 802.3 имеет название , которое отражает его характеристики.

Например: 10Base 5

10 - скорость локальной сети в  Мегабитах в секунду 

Base = baseband или Broad = broadband

5 - длина сегмента в сотнях  метров ( в данном случае 500)

В приложении 4 приведена схема физических характеристик двух стандартов.

 

4.1. 10Base 5

 

IEEE 10Base 5 или "толстый" Ethernet - самый старый стандарт среди остальных. Стандарт 10Base 5 соответствует экспериментальной сети Ethernet фирмы Xerox и может считаться классическим Ethernet'ом. Он использует в качестве среды передачи данных коаксиальный кабель с диаметром центрального медного провода 2,17 мм и внешним диаметром около 10 мм ("толстый" Ethernet).

Кабель используется как моноканал  для всех станций. Сегмент кабеля имеет максимальную длину 500 м (без  повторителей) и должен иметь на концах согласующие терминаторы  сопротивлением 50 Ом, поглощающие распространяющиеся по кабелю сигналы и препятствующие возникновению отраженных сигналов. В приложении 5 приведены основные характеристики стандарта 10Base 5.

На рисунке 6 показано как выглядит типичное подключение стандарта 10Base 5. При подключении используется разъем (AUI) 15 pin.

Рисунок 6. Пример подключения 10Base 5

 

4.2. 10Base 2

 

10Base 2, или «тонкий» Ethernet - вариант Ethernet, использующий в качестве среды передачи данных тонкий коаксиальный кабель типа RG-58(в противоположность кабелю 10Base 2), оканчивающийся BNC коннекторами. Каждый сегмент кабеля подключён к рабочей станции (компьютеру) при помощи BNC T-коннектора. На физическом конце сети Т-коннектор, присоединённый к рабочей станции также требует установки терминатора на 50 Ом.

Название 10Base 2 происходит от некоторых физических свойств передающей среды. Число 10 означает максимальную скорость передачи данных в 10 Мбит/с. Слово Base является сокращением от baseband (принцип передачи данных без модуляции), а двойка является первой цифрой числа 200 - округлённой максимальной длины сегмента сети (точное значение - 185 метров). Дополнительные характеристики приведены в таблице 3.

 

Основная используемая топология	общая шина
Используемый провод	коаксиальный кабель 50 Ом, тонкий
Максимальная длина сегмента	185 метров
Минимальное расстояние между точками подключения	0,5 метра
Максимальное количество точек  подключения к сегменту	30
Максимальное количество сегментов  в сети	5

Таблица 3. Характеристики стандарта 10Base 2

 

При монтаже сети 10Base 2 необходимо уделить особое внимание прочности соединения кабелей с Т-коннекторами, и правильной установке нужных терминаторов. Некачественные контакты и короткие замыкания сложно диагностируемы, даже при помощи дорогих специальных устройств. Неполадки в любом сегменте приводят к полной нефункциональности сети целиком. По этой причине сети типа 10Base 2 было сложно поддерживать и чаще всего они заменялись сетями типа 10Base T, которые также представляли отличные возможности для апгрейда до типа 100Base TX. На рисунке 7 показано подключение стандарта 10Base 2, где:

1. сетевая карта, установленная в компьютере;
2. Т-коннектор;
3. разъемы на концах кабеля;
4. терминатор.[25]

Рисунок 7. Пример подключение  стандарта 10Base 2

 

4.3. 10Base T

 

10Base-T - это реализация Ethernet, позволяющая компьютерам связываться при помощи кабеля типа «витая пара» (twisted pair). Название 10Base-T происходит от некоторых свойств физической основы (кабеля). «10» ссылается на скорость передачи данных в 10 Мбит/с. Слово «Base» — сокращение от «baseband» signalling (метод передачи данных без модуляции). Это значит, что только один Ethernet-сигнал может находиться на линии в конкретный момент времени. Другими словами, не используется мультиплексирование (multiplexing), как в широкополосных каналах. Буква «T» происходит от слова «twisted pair» (витая пара), обозначая используемый тип кабеля.

10Base-T использует разъёмы типа RJ-45, обжатые согласно таблицам 4 или 5, определенным в стандарте TIA/EIA-568-B. Используются только вторая и третья пара (оранжевая и зелёная). Если тип обжима на обоих концах сегмента одинаков, то такой сегмент подходит для передачи данных между концентратором (hub)/коммутатором (switch) и узлом сети (компьютером, например). Такой кабель обычно называют пачкордом (patch-cord, patch cable). Если тип обжима на разных концах кабеля противоположенный, такой кабеля подходит для передачи данных между двумя узлами (компьютерами), или двумя шинами/коммутаторами. Такой кабель обычно называют кроссовером (crossover cable).

При соединении Computer-Hub/Switch (карта-хаб/свитч) используется следующая схема:

Таблица 4. RJ-45 разводка (TIA/EIA-568-B T568A)

Таблица 5. RJ-45 разводка (TIA/EIA-568-B T568B)

 

4.4. 10Base F

 

10Base F или «волоконная оптика» представляет несколько вариантов сети на оптоволоконном кабеле. Обычно используется как двух точечная связь на большие расстояния. Среда передачи - две нити одномодового или многомодового оптоволокна. Здесь используется топология - звезда, а максимальная длина сегмента составляет 2 км. Пример архитектуры на рисунке 8.

Оптоволоконная аппаратура при  основном своем недостатке - высокой  цене - имеет ряд существенных преимуществ:

• Высокая скорость передачи данных - предел для промышленного ВОЛС 3ГГц, в то время, как для медного кабеля это значение составляет не более 500 МГц.
• нечуствительность к электрическим и электромагнитным помехам;
• гальваническая развязка узлов на любое требуемое напряжение;
• исчисляемое километрами расстояние между узлами передачи без повторителей и тысячами километров - с промежуточными ретрансляторами;
• высокая степень конфединциальности каналов связи;
• отсутствие электромагнитного излучения при передаче данных
• широкополосность каналов.[26]

 

Рисунок 8. Пример архитектуры 10Base F

 

4.5. 100 Base ТX

 

Спецификация 100 Base ТX представляет протокол физического уровня, который обеспечивает информационное взаимодействие компонентов  локальной вычислительной сети с использованием неэкранированной витой пары категории 5 со скоростью передачи данных до 100 Мбит/сек.

В таблице 6 представлены параметры.

 

Таблица 6. Параметры 100 Base ТX

 

4.6. 100 Base FX

 

100 Base FX - протокол физического уровня, который обеспечивает информационное взаимодействие компонентов локальной вычислительной сети с использованием двух волоконно-оптических кабелей со скоростью передачи данных до 100 Мбит/сек.

В таблице 7 представлены параметры.

 

Таблица 7. Параметры 100 Base FX

 

4.7. 100 Base Т4

 

100 Base Т4 представляет протокол  физического уровня, который обеспечивает  передачу данных со скоростью  передачи данных до 100 Мбит/сек  при использовании UTP категории  3 и выше.

Спецификация 100 Base Т4 предусматривает  использование одной из пар кабеля UTP. Для обнаружения факта возникновения коллизии, остальные три пары этого кабеля используются для обеспечения двунаправленного информационного обмена. Для обеспечения требуемой скорости передачи данных по медному проводу в технологии 100 Base Т4 используется дополнительное линейное кодирование по схеме 8В6Т.

Передача данных в технологии 100 Base Т4 может осуществляться только в  полудуплексном режиме.

В таблице 8 представлены параметры.

Таблица 8. Параметры 100 Base T4

 

5. RFC

 

RFC (Request for Comments - запрос комментариев) - документ из серии пронумерованных информационных документов Интернета, содержащих технические спецификации и cтандарты, широко применяемые во Всемирной сети. Название «Request for Comments» ещё можно перевести как «заявка на обсуждение» или «тема для обсуждения». В настоящее время первичной публикацией документов RFC занимается IETF под эгидой открытой организации Общество Интернета (англ. Internet Society, ISOC). Правами на RFC обладает именно Общество Интернета.

 

5.1 История

 

Формат RFC появился в 1969 году при обсуждении проекта ARPANET. RFC 1 был  опубликован 7 апреля 1969 г. и назывался  «Host Software». Первые RFC распространялись в печатном виде на бумаге в виде обычных писем, но уже с декабря 1969 г., когда заработали первые сегменты ARPANET, документы начали распространяться в электронном виде.

Большинство ранних RFC были созданы в Калифорнийском университете Лос-Анджелеса и Стэнфордском исследовательском  институте.

С 1969 по 1989 гг. бессменным и единственным редактором RFC был Джон Постел. После его смерти Общество Интернета (ISOC) поручило редактирование и публикацию RFC Институту информационных наук Университета Южной Калифорнии.

Очерк истории RFC за 30 лет  с 1969 по 1999 гг. представлен в RFC 2555.

 

 

 

5.2. Содержимое RFC

 

Несмотря на название, запросы комментариев RFC сейчас рассматриваются  как стандарты Интернета (а рабочие  версии стандартов обычно называют драфтами, от англ. draft здесь — черновик). Согласно RFC 2026, жизненный цикл стандарта выглядит следующим образом:

1. Выносится на всеобщее рассмотрение Интернетовский черновик (Internet Draft). Черновики не имеют официального статуса, и удаляются из базы через шесть месяцев после последнего изменения.
2. Если черновик стандарта оказывается достаточно удачным и непротиворечивым, он получает статус Предложенного стандарта (Proposed Standard), и свой номер RFC. Наличие программной реализации стандарта желательно, но не обязательно.
3. Следующая стадия - Черновой стандарт (Draft Standard) означает, что предложенный стандарт принят сообществом, в частности, существуют две независимые по коду совместимые реализации разных команд разработчиков. В черновые стандарты ещё могут вноситься мелкие правки, но они считаются достаточно стабильными и рекомендуются для реализации.
4. Высший уровень - Стандарт Интернета (Internet Standard). Это спецификации с большим успешным опытом применения и зрелой формулировкой. Параллельно с нумерацией RFC они имеют свою собственную нумерацию STD. Список стандартов имеется в документе STD 1 (сейчас это RFC 3700, но нумерация может измениться). Из более чем трёх тысяч RFC этого уровня достигли только несколько десятков.
5. Многие старые RFC замещены более новыми версиями под новыми номерами, или вышли из употребления. Такие документы получают статус Исторических (Historic). [27]

Практически все стандарты  Глобальной сети существуют в виде опубликованных заявок RFC. Но в виде документов RFC выходят не только стандарты, но также концепции, введения в новые  направления в исследованиях, исторические справки, результаты экспериментов, руководства по внедрению технологий, предложения и рекомендации по развитию существующих Стандартов и другие новые идеи в информационных технологиях:

1. Экспериментальные (Experimental) спецификации содержат информацию об экспериментальных исследованиях, интересных для интернет-сообщества. Это могут быть, например, прототипы, реализующие новые концепции.
2. Информационные (Informational) RFC предназначены для ознакомления общественности не являются стандартами и не являются результатом консенсуса или рекомендациями. Некоторые черновики, не получившие статуса Предложенного стандарта, но представляющие интерес, могут быть опубликованы как Информационные RFC.
3. Лучший современный опыт (Best Current Practice). Эта серия RFC содержит рекомендации по реализации стандартов, в том числе, от сторонних организаций, а также внутренние документы о структуре и процедурах стандартизации.