Présentation du réseau local (LAN)
Définition du réseau local
La définition et les caractéristiques du LAN : petite zone de couverture ; à bas prix; taux de transmission élevé; faible taux d'erreur sur les bits, fiable Haute performance ; forte adaptabilité des médias, utilisation flexible, facile à utiliser, facile à entretenir et à réparer; structure simple, facile à mettre en œuvre. Topologie LAN et support de transmission : 1. Les topologies de réseau local communes sont : étoile, bus et anneau ; 2. Les supports de transmission LAN couramment utilisés sont les suivants : paire torsadée, câble coaxial, fibre optique et micro-ondes au sol.
Classification des réseaux locaux
Divisé selon la méthode de commutation de réseau : réseau local à support partagé et réseau local commuté ; répartis selon la méthode de gestion des ressources du réseau : LAN peer-to-peer et réseau local non équivalent ; est divisé selon la forme du signal transmis dans le réseau : LAN bande de base et LAN large bande ; est divisé selon la topologie du réseau : LAN de type étoile, anneau et bus ; est divisé en fonction du support de transmission du réseau : câble coaxial, paire torsadée, fibre optique et réseau local sans fil ; selon le mode d'accès au contrôle des médias du réseau : LAN Ethernet, LAN à bus à jeton et LAN à anneau à jeton.
La composition du réseau local
Le réseau local est composé d'ordinateurs, de supports de transmission, de composants de connexion réseau et d'équipements de transfert, de systèmes d'exploitation de réseau et de logiciels d'application de réseau local. Les ordinateurs d'un réseau local peuvent être divisés en deux types : les serveurs et les postes de travail ; les composants de connexion et les périphériques de transfert comprennent les périphériques de connexion multimédia, les cartes réseau, les concentrateurs et les commutateurs, etc. ; différents types et différentes applications de réseaux locaux, leurs systèmes d'exploitation et leurs logiciels d'application sont différents.
Technologie d'interconnexion de réseau
Avec le développement de la technologie d'application de réseau, la technologie d'interconnexion de réseau est devenue un contenu de recherche important en technologie de réseau. La technologie d'interconnexion de réseaux fait référence à : la connexion de réseaux et d'équipements répartis dans différents emplacements géographiques pour former un système de réseau à plus grande échelle afin de réaliser le partage des ressources du réseau. Le réseau et l'équipement utilisés pour réaliser la technologie d'interconnexion de réseau peuvent être le même type de réseau, un réseau hétérogène et des équipements et systèmes fonctionnant sur divers protocoles. Dans le réseau plus vaste formé par l'ensemble de l'interconnexion, les ressources réseau de tout sous-réseau doivent être les ressources de l'ensemble du réseau, et dans le réseau interconnecté, les ressources partagées du réseau et la structure physique du réseau (la première couche du Modèle OSI) ) Est séparé. Pour le réseau interconnecté, la topologie du réseau est transparente pour tout sous-utilisateur. Par conséquent, une fois le réseau interconnecté, du point de vue de la gestion (techniquement), il devrait être en mesure de protéger chaque sous-réseau du protocole réseau (Protocole) et des types de service et des différences dans la gestion du réseau. Pour chaque sous-réseau à interconnecter, les conditions nécessaires suivantes doivent être remplies : fournir des liens entre les sous-réseaux, c'est-à-dire fournir : des lignes physiques, des lignes de données ; fournir un routage approprié entre les processus des différents nœuds du réseau (Node) Pour échanger des données ; fournir des services de comptabilité de réseau, enregistrer l'utilisation des ressources du réseau ; fournir divers services d'interconnexion de réseaux caractéristiques, essayer de ne pas modifier la structure du réseau fédérateur. L'interconnexion du réseau peut être divisée en plusieurs niveaux du point de vue du modèle de référence de communication : utiliser des répéteurs au niveau de la couche physique pour étendre la longueur du segment de réseau en copiant des signaux de bits ; utiliser des ponts au niveau de la couche de chemin de fer de données et entre les réseaux locaux Stocker ou transmettre des trames de données ; utiliser des routeurs au niveau de la couche réseau pour stocker et transmettre des signaux de paquets entre différents réseaux ; au niveau de la couche transport et au-dessus, utilisez des passerelles pour la conversion de protocole afin de fournir des interfaces de niveau supérieur. Par conséquent, les répéteurs, les ponts, les routeurs et les passerelles sont différents niveaux d'équipement d'interconnexion de réseau. Les principaux types d'interconnexion de réseaux sont les suivants :
Interconnexion du réseau local (LAN) et du réseau local (LAN) ;
Interconnexion de réseau local (LAN) et de réseau étendu (WAN) ;
Le réseau local (LAN) et le réseau étendu (WAN) sont alors interconnectés avec le réseau local (LAN) ;
Le réseau étendu (WAN) et le réseau local (LAN) sont alors interconnectés avec le réseau étendu (WAN) (à distance) ;
Interconnexion de réseaux étendus (WAN) et étendus (WAN).
Selon la définition du modèle OSI, les appareils connectant deux sous-réseaux peuvent être classés en fonction de leur niveau ou des protocoles pris en charge. Répéteur, concentrateur, pont, commutateur réseau, routeur réseau (lisez l'adresse dans chaque paquet de données, puis décidez comment transmettre l'équipement réseau intelligent et dédié). Certains périphériques matériels réseau doivent être associés aux logiciels associés avant de pouvoir être utilisés normalement, tels que les cartes réseau, les ponts, les routeurs, etc.
Interconnexion au réseau local
L'interconnexion de réseaux locaux est réalisée sur la base de la technologie d'interconnexion de réseaux. L'interconnexion du réseau local nécessite certains équipements pour être réalisée, ce qui suit présente plusieurs équipements connexes.
Répétiteur
Le répéteur (répéteur) fonctionne dans la première couche du modèle à sept couches OSI, c'est-à-dire la couche physique. Le répéteur est aussi appelé répéteur. Puisqu'il existe une certaine distance de transmission entre les nœuds du réseau, le signal transportant des informations dans le réseau affectera l'intégrité des données en raison de l'atténuation ou des interférences sonores après avoir parcouru une distance fixe, et affectera la réception et l'identification correctes du nœud récepteur. . Par conséquent, il est souvent nécessaire d'utiliser des répéteurs. Le répéteur accepte le signal de message dans une ligne, remodèle, amplifie, recopie et transmet le signal de copie nouvellement généré au segment de réseau suivant ou à d'autres segments de média. Ce signal nouvellement généré aura une bonne forme d'onde. Les répéteurs sont généralement utilisés pour la transmission de signaux à ondes carrées. Il existe des répéteurs de signaux électriques et des répéteurs de signaux optiques, ils ne traitent pas les données transmises, la fonction principale est d'étendre la distance de transmission des fils et de la lumière. Chaque réseau spécifie la longueur maximale autorisée pour un segment de réseau. Le répéteur installé sur la ligne doit restaurer le signal reçu, régénérer le signal d'origine et remettre le signal mis à jour sur la ligne avant que le signal ne devienne trop faible ou endommagé, de sorte que le signal soit plus proche de la destination Pour étendre la distance de transmission de le signal. L'installation d'un répéteur peut augmenter la distance de transmission entre les contacts.
Le répéteur ne fonctionne que sur la couche physique du réseau, il ne change en rien la fonction du réseau. Les répéteurs sont différents des amplificateurs. L'amplificateur lit l'ancien signal de l'entrée et sort un nouveau signal avec la même forme et amplifié. La caractéristique de l'amplificateur est d'amplifier le signal en temps réel et sous forme réelle. Il inclut toutes les distorsions du signal d'entrée. Lors de l'amplification du signal, la distorsion est également amplifiée. C'est-à-dire que l'amplificateur ne peut pas faire la distinction entre le signal recherché et le bruit, il amplifie tous les signaux d'entrée, mais le répéteur est différent, il n'amplifie pas le signal. Au lieu de cela, régénérez-le. Lors de la réception d'un signal faible ou avec perte, il copiera le signal bit par bit en fonction de la longueur d'origine du signal. Par conséquent, le répéteur est un régénérateur, pas un amplificateur. Le répéteur permet au réseau de couvrir une plus grande distance. Aux deux extrémités du répéteur, le débit de données, le protocole (couche liaison de données) et l'espace d'adressage sont les mêmes.
Pont
Bridge est un périphérique de stockage et retransmission utilisé pour se connecter au même type de réseau local. Le pont envoie la trame de données à la couche de liaison de données (DLL) pour la vérification des erreurs, puis à la couche physique (PLL), puis à un autre sous-réseau ou segment de réseau via le support de transmission physique. Il a les fonctions d'adressage et de sélection de chemin. Après avoir reçu la trame, il est nécessaire de déterminer le chemin correct pour envoyer la trame au site de destination correspondant. Le pont réseau peut interconnecter deux réseaux qui utilisent des protocoles de couche liaison de données, des taux de non-transmission et des supports de non-transmission différents. Il nécessite que deux réseaux interconnectés adoptent le même protocole ou un protocole compatible au-dessus de la couche liaison de données. Le pont réseau agit à la fois sur la couche physique (PLL) et la couche liaison de données (DLL) et est utilisé pour la connexion entre les segments du réseau. Il peut également effectuer un relais de trame entre deux segments de réseau du même type. Le pont peut accéder aux adresses physiques de tous les nœuds connectés et filtrer sélectivement les paquets qui le traversent. Lorsqu'un message généré dans un segment de réseau doit être transmis à un autre segment de réseau, le pont commence à se réveiller et à transmettre le signal ; et lorsqu'un message est transmis dans son propre segment de réseau, le pont est en état de veille. Lorsqu'une trame arrive au pont, le pont non seulement régénère le signal, mais vérifie également l'adresse de destination et envoie la copie nouvellement générée du signal d'origine uniquement au segment de réseau auquel appartient cette adresse. Chaque fois que le pont reçoit une trame, il lit l'adresse contenue dans la trame et compare cette adresse avec la table d'adresses contenant tous les nœuds. Lorsqu'une adresse correspondante est trouvée, le pont découvrira à quel segment de réseau le nœud appartient, puis transmettra le paquet à ce segment de réseau. Un pont de réseau stocke ou transfère des trames de données entre deux ou plusieurs segments de réseau. Les supports, les interfaces électriques et les débits de données des différents segments de réseau qu'il connecte peuvent différer. Le protocole et l'espace d'adressage aux deux extrémités du pont restent les mêmes. Le pont est un peu plus intelligent que le répéteur. Le répéteur ne traite pas le message, il n'a pas l'intelligence de comprendre quoi que ce soit dans le message, il copie simplement le message. Le pont a un peu d'intelligence, il peut connaître les adresses de deux segments de réseau adjacents. La différence entre un pont et un répéteur est que le pont a la logique d'isoler la communication entre différents segments de réseau, ou le pont est un répéteur intelligent. Il ne relaie que les paquets de signaux qui contiennent le segment de réseau du destinataire prévu. De cette façon, le pont joue le rôle de filtrer les paquets de signaux, l'utilisant pour contrôler la congestion du réseau et isoler le lien qui a des problèmes. Mais le pont ne modifie en aucun cas la structure du paquet ou le contenu du paquet, donc le pont ne peut être appliqué qu'entre des segments de réseau qui utilisent le même protocole. Afin de sélectionner la transmission entre les segments de réseau, le pont a besoin d'une table de recherche contenant les adresses de tous les nœuds qui lui sont connectés. Ce tableau indique à quel segment appartient chaque nœud. La manière dont cette table est générée et le nombre de segments connectés à un pont déterminent le type et le coût du pont.
Routeur
Le routeur peut fonctionner au niveau de la couche physique (PHL), de la couche liaison de données (DLL) et de la couche réseau (NLL). C'est plus compliqué que les répéteurs et les ponts. Il peut y avoir plusieurs chemins entre les adresses contenues dans le routeur, et le routeur peut choisir le meilleur chemin pour une transmission particulière. Le réseau de destination et l'adresse de destination du message existent généralement dans une certaine position du message. Lorsqu'un message entre, le routeur lit l'adresse de destination dans le message, puis transmet le message au segment de réseau correspondant. Cela annulera la transmission des messages sans destination. Pour un système de réseau avec plusieurs sous-réseaux ou segments de réseau, le routeur est un élément très important. Le routeur peut relayer des paquets de données entre plusieurs appareils interconnectés. Ils déterminent l'itinéraire des paquets de données d'un certain réseau et les envoient à n'importe quel réseau de destination possible sur Internet.
Lorsqu'un nœud de réseau envoie un paquet de données au réseau voisin, le paquet de données sera d'abord transmis au routeur au point de connexion ; puis il sera transmis au réseau de destination via ce routeur. S'il n'y a pas de routeur qui les connecte directement entre les réseaux d'envoi et de réception, le routeur à l'extrémité d'envoi enverra le paquet via le réseau qui lui est connecté au routeur suivant sur le chemin vers la destination finale, et ce routeur enverra ce paquet. être transmis au prochain routeur du chemin. Untel a finalement atteint le dernier jour. Le routeur (Router) fonctionne comme un nœud (Node) dans le réseau. Mais la plupart des nœuds ne sont que des membres d'un réseau. Le routeur est connecté à deux ou plusieurs réseaux en même temps et a toutes leurs adresses en même temps. Le routeur reçoit des paquets de données (Pack) du nœud connecté et les transmet au deuxième réseau connecté. Lorsqu'un nœud de destination pour recevoir un paquet est situé dans un réseau auquel le routeur n'est pas connecté, le routeur a la capacité de déterminer quel réseau connecté est le meilleur prochain point de relais pour le paquet. Une fois que le routeur a identifié le meilleur chemin emprunté par un paquet de données, il transmet le paquet de données au routeur suivant via le réseau approprié. Le routeur suivant vérifie l'adresse de destination pour trouver la meilleure route qu'il pense, puis envoie le paquet à l'adresse de destination ou au routeur suivant (routeur) sur le chemin sélectionné. Le routeur (routeur) est un périphérique qui stocke et transfère des signaux entre des segments de réseau avec des espaces d'adressage, des débits de données et des supports indépendants. Les protocoles de tous les segments de réseau connectés par le routeur sont cohérents.
passerelle
La passerelle est également connue sous le nom de convertisseur de protocole Internet (également appelée passerelle), et la passerelle est plus qu'un pont et un routeur. Équipement d'interconnexion de réseau plus complexe pour réaliser l'interconnexion entre des réseaux de différents protocoles de communication, y compris des réseaux qui utilisent différents systèmes d'exploitation de réseau. Parce qu'il est techniquement lié aux protocoles spécifiques des deux réseaux auxquels il est connecté, les passerelles utilisées pour basculer les connexions entre les différents réseaux sont différentes. Une passerelle commune (Gateway) peut être utilisée pour connecter deux bus ou réseaux différents. La passerelle effectue la conversion de protocole et fournit une interface de niveau supérieur.
Gateway permet la transmission de données entre deux réseaux avec des protocoles et des groupes de messages différents. Dans la transmission de messages d'un segment de réseau à un autre, la passerelle fournit un moyen de réencapsuler les messages pour former un nouveau groupe de messages. La passerelle doit terminer la réception, la traduction et la transmission du message. Il utilise deux microprocesseurs et deux chipsets indépendants. Chaque microprocesseur connaît son langage de bus local, et un traducteur de base est placé entre les deux microprocesseurs. Les données d'E/S passent par le microprocesseur pour transférer les données dans les deux sens entre les segments du réseau. L'application la plus importante des passerelles dans la communication de données industrielles est d'envoyer le signal d'un appareil de terrain à un autre type de réseau avec un protocole différent ou une couche supérieure. Par exemple, les données du segment de réseau ASI (ActuatorSnsor Interface) sont envoyées au segment de réseau PROFIBUS DP via la passerelle. Afin de réaliser l'interconnexion entre des réseaux de différents protocoles, la passerelle doit être capable de réaliser la conversion entre différents protocoles de réseau, et la technologie de mise en œuvre spécifique est liée aux deux protocoles de réseau spécifiques qu'elle interconnecte. Les passerelles (définition et fonction) qui prennent en charge la conversion entre différents protocoles réseau sont différentes.