Transcript الفصل السادس

‫الفصل السادس‬
‫تخفيف االحتقان و القيادة بسرعة‬
‫أكبر على الطريق المحلي ( الشبكة )‬
‫مقدمة‬
‫‪ ‬بناء شبكة أثيرنت صغيرة تضم كمبيوترين باستخدام كابل واحد ‪.‬‬
‫‪ ‬و بناء شبكة أثيرنت أكبر بتوصيل العديد من األجهزة إلى مجمع‬
‫مركزي أثيرنت واحد و هي الطريقة المتبعة عند الحاجة إلى‬
‫ربط أكثر من جهازين إلى الشبكة ‪.‬‬
‫‪ ‬يمكن التخلص من مشاكل أداء المجمعات المركزية و السماح‬
‫بمرور حجم أكبر من البيانات عبر الشبكة ‪ LAN‬في الفترة‬
‫الزمنية نفسها و ذلك باستخدام ‪ LAN switches‬المبدالت ‪.‬‬
‫تخفيف االحتقان بفتح مسارات أكثر في الشبكات‬
‫‪LAN‬‬
‫‪‬عندما تستخدم مجمع مركزي ‪ ,‬يمكن لجهاز واحد فقط‬
‫أن يرسل البيانات في أي وقت محدد ‪.‬‬
‫‪‬أما المبدل ‪ ,‬فيمكن لعدة أجهزة أن ترسل في الوقت نفسه‬
‫فتزيد بالتالي من حجم البيانات التي يمكن إرسالها عبر‬
‫الشبكة ‪LAN‬‬
‫المجمعات المركزية ‪ :‬طريق بمسار واحد‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫العملية المنطقية التي يتبعها المجمع المركزي ‪:‬‬
‫‪ ‬المجمع المركزي ‪ :‬عندما أستقبل اإلشارات الكهربائية ‪ ,‬أرسلها إلى جميع‬
‫المنافذ األخرى ‪ ,‬ماعدا المنفذ الذي تم استقبال اإلشارة منه ‪.‬‬
‫‪ ‬هذه هي طريقة تشغيل المجمع المركزي ‪ .‬و باإلضافة إلى ذلك العملية‬
‫المنطقية التي تتبعها البطاقات ‪ NIC‬في الكمبيوترات الموصولة إلى‬
‫المجمع ‪ .‬فهذه الكمبيوترات تعتمد على كشف تصادم الوصول المتعدد‬
‫بتحسس الحامل (‪. ) CSMA/CD‬‬
‫‪ ‬الكمبيوتر ‪ :‬استمع قبل اإلرسال ‪ .‬إذا كنت تستقبل إطارا ‪ ,‬انتظر حتى‬
‫يستتب الهدوء قبل أن تحاول إرسال اإلطار ‪.‬‬
‫و بمراعاة هذين الشيئين ‪ ,‬يمكن أن يرسل الجهاز إطارا في أي وقت و تستقبل‬
‫جميع األجهزة األخرى اإلطار ‪ .‬أي أن األجهزة األخرى تختار عدم اإلرسال‬
‫في الوقت نفسه ‪.‬‬
‫المبدالت ‪ :‬كيف تنشئ عشرات المسارات على الشبكة‬
‫‪LAN‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫تقدم المبدالت ‪ LAN‬ميزات الكابالت نفسها التي تقدمها المجمعات‬
‫المركزية ‪,‬مع تحسين كبير باألداء ‪.‬‬
‫العملية المنطقية المتبعة في المبدل ‪:‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫المبدل يسمح لكل جهاز موجود على الشبكة ‪ LAN‬باالتصال مع األجهزة‬
‫األخرى ‪ ( .‬يمكن الحصول عليها باستخدام المجمع المركزي )‬
‫إن المبدل ال يرسل اإلشارة الكهربائية عبر جميع المنافذ ‪ ,‬بل يرسل األطر‬
‫إلى الوجهة الضرورية فقط ‪ .‬فيختبر محتويات إطار االثيرنت و يبحث عن‬
‫عنوان الوجهة أثيرنت ‪ MAC‬لكي يتخذ قرارا ذكيا ‪.‬‬
‫الفرق بين المجمع المركزي و المبدل‬
‫‪ ‬يكمن الفرق بين المبدالت و المجمعات المركزية في طريقة‬
‫إرسال البيانات ‪.‬‬
‫‪ ‬فالمبدل يستخدم جدول العناوين ‪ MAC‬في الشبكة من أجل‬
‫اتخاذ قرار اإلرسال ‪.‬‬
‫‪ ‬و يدعى هذا الجدول ‪ ...‬جدول التبديل أو جدول العناوين‬
‫‪MAC‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫يمكنك أن تنظر إلى جدول العناوين ‪ MAC‬كإشارة مرور و المبدل هو‬
‫تقاطع الطرق ‪ .‬فإشارة المرور تدل المبدل على إرسال اإلطار عبر‬
‫المنفذ المناسب ‪.‬‬
‫تحسن العملية المنطقية المتبعة في المبدالت أداء الشبكة جزئي ألنه ال يتم‬
‫إرسال اإلطار إلى جميع الكمبيوترات الموصولة إلى المبدل ‪.‬‬
‫الكمبيوترات تستخدم الخوارزمية ( ‪ ) CSMA/CD‬حتى مع وجود‬
‫المبدل ‪.‬‬
‫معدل اإلرسال في األثيرنت األصلية ‪. 10 Mbps‬‬
‫‪ ‬يستخدم المبدل الدارئ ‪ Buffer‬و هي وحدات ذاكرة ضمن‬
‫المبدل تحفظ األطر بشكل مؤقت ‪.‬‬
‫‪ ‬أن استخدام الدارئ لحفظ األطر يحسن من أداء الشبكة بشكل‬
‫مؤكد ‪.‬‬
‫االتصال الكامل ‪ :‬الطريق بمسارين‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫هناك حالة واحدة ال ترسل فيها البطاقة ‪ NIC‬التي تستخدم‬
‫‪ CSMA/CD‬و ذلك عندما تستقبل إطارا ‪ .‬و في هذه الحالة يقرر عدم‬
‫اإلرسال اإلطار وفق للخوارزمية التي تتطلب االنتظار ‪.‬‬
‫تدعى عملية اإلرسال و االستقبال في الوقت نفسه االتصال الكامل ‪full‬‬
‫‪. duplex‬‬
‫أما الطريقة ‪ CSMA/CD‬على اإلرسال فقط أو االستقبال فقط في‬
‫الوقت نفسه ‪ .‬لذلك فإنها تقد االتصال نصف الكامل ‪half duplex‬‬
‫تعلم العناوين ‪MAC‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫تدعى عملية تعلم العناوين ‪ MAC‬التعلم ‪. learning‬‬
‫يتعلم المبدل العناوين ‪ MAC‬باختيار عنوان المصدر ‪ MAC‬في األطر‬
‫المرسلة ‪ .‬فعندما ترسل بطاقة ‪ NIC‬إطار أثيرنت ‪.‬تضع البطاقة ‪NIC‬‬
‫العنوان ‪ MAC‬الخاص بها في حقل عنوان المصدر ‪ MAC‬ضمن‬
‫اإلطار ‪.‬‬
‫قرار اإلرسال في مقابل قرار الترشيح‬
‫‪ ‬عندما يستقبل المبدل إطارا و يرسله عبر أحد المنافذ بمقارنة‬
‫عنوان الوجهة ‪ MAC‬مع جدول العناوين ‪ , MAC‬يعتبر‬
‫ذلك قرار إرسال‬
‫‪ ‬المبدل لم يرسل اإلطار عبر جميع المنافذ األخرى ‪ ,‬لذلك‬
‫يعتبر قرار ترشيح‬
‫ما العمل إذا لم تبين إشارات الطريق ( جدول العناوين )‬
‫الوجهة المطلوبة‬
‫‪ ‬يستخدم المبدل في هذه الحالة الغمر ‪ flooding‬أي يرسل‬
‫اإلطار عبر جميع المنافذ ماعدا المنفذ الذي تم استقبال‬
‫اإلطار منه ‪.‬‬
‫‪ ‬و إذا كنت أريد إرسال اإلطار إلى جميع المنافذ نستخدم‬
‫العنوان اإلذاعي و هو ‪.FFFF.FFFF.FFFF‬‬
‫سرعات األثيرنت‬
‫االسم‬
‫معيار‪IEEE‬‬
‫السرعة‬
‫نوع الكابالت‬
‫أثيرنت‬
‫‪802.3‬‬
‫‪10Mbps‬‬
‫كال النوعين‬
‫األثيرنت السريعة‬
‫‪802.3u‬‬
‫‪100Mbps‬‬
‫كال النوعين‬
‫جيغابت أثيرنت‬
‫‪802.3z‬‬
‫‪1Gbps‬‬
‫بصريه‬
‫جيغابت أثيرنت‬
‫‪802.3ab‬‬
‫‪1Gbps‬‬
‫نحاسية‬
‫‪ 10‬جيغابت أثيرنت‬
‫‪802.3ae‬‬
‫‪10Gbps‬‬
‫بصرية‬