Сетевой архитектор

НЕТЕГИРОВАННЫЕ ПОРТЫ ВО VLAN Нетегированный порт – порт, который принимает и отправляет только нетегированные кадры, которые могут принадлежать только к одному VLAN ID. Нетегированные порты (untagged) также известны как порты доступа (access port). Нетегированные порты чаще всего используются для подключения конечных устройств. Но бывают и исключения. На приведенной схеме нетегированными (access) портами являются: SW1 ether2, SW2 ether2. Теоретически SW2 ether2 можно настроить на отправку тегированных кадров, но это не будет иметь практического смысла. Так как в таком случае для доставки кадров от беспроводных клиентов к кадрам надо будет добавить тег, несмотря на то что в приведенной топологии можно обойтись и без этого. 🔶 ОНЛАЙН-КУРС «АРХИТЕКТУРА СОВРЕМЕННЫХ КОМПЬЮТЕРНЫХ СЕТЕЙ» 🔶

Изучите приведенную выше схему. Какие порты на коммутаторах SW1 и SW2 являются нетегированными портами, также известными как порты доступа или access-порты?

СХЕМА ДЛЯ СЛЕДУЮЩЕГО ВОПРОСА Между всеми устройствами, относящимися к любой одной и той же VLAN, есть связь друг с другом. Связь между устройствами из разных VLAN выполняется через маршрутизатор. На маршрутизаторе и коммутаторах настроено использование VLAN. Компьютеры отправляют нетегированные кадры, IP-телефоны отправляют тегированные кадры, любые устройства, находящиеся за беспроводными точками доступа, отправляют нетегированные кадры. Настройки делались по принципу "необходимый минимум". На схеме есть, как минимум, по одному порту каждого типа: нетегированный, тегированный и гибридный. Нетегированные порты (untagged) также известны как порты доступа (access), а тегированные порты (tagged) также известны как транки (trunk). P.S. Access-порт = untagged-порт. 🔶 ОНЛАЙН-КУРС «АРХИТЕКТУРА СОВРЕМЕННЫХ КОМПЬЮТЕРНЫХ СЕТЕЙ» 🔶

НАЗНАЧЕНИЕ VLAN Смысл использования VLAN – это очень скучная тема. Есть три возможные причины: *️⃣ Необходимо разделение по группам безопасности. Пример: отделить трафик одного отдела от трафика другого отдела. *️⃣ Необходимо разделение по типам трафика. Пример: выделение IP-телефонии, видеонаблюдения и т.д. в отдельные VLAN'ы. *️⃣ Необходимо ограничение широковещательного домена. Требуется в очень больших сетях. Все остальное – это, по сути, производные или другие названия озвученных выше причин. 🔶 ОНЛАЙН-КУРС «АРХИТЕКТУРА СОВРЕМЕННЫХ КОМПЬЮТЕРНЫХ СЕТЕЙ» 🔶

АДМИНИСТРАТОРЫ, КОТОРЫЕ САМИ СЕБЕ ИЩУТ ПРОБЛЕМЫ Очень часто сталкиваюсь с ситуациями, когда администраторы при выборе оборудования останавливают свой выбор не на том, что реально нужно, а на том, что подешевле. В то же время эти люди, как правило, осознают, что своим выбором они потенциально или даже гарантированно создадут себе проблемы. Более того, заказчик зачастую даже не догадывается, что выбор сделан не в пользу более правильного решения, а в пользу более дешевого. Я понимаю, если денег нет. Но ситуации, когда деньги есть или когда не поинтересовались тем, есть ли деньги, я могу объяснить только подсознательным желанием встретиться с проктологом, который будет лечить нажитый на ровном месте геморрой. Хочу акцентировать ваше внимание: речь не идет о том, что надо сорить деньгами. Я говорю именно про подбор оптимального решения. Есть золотое правило, которое звучит так: не надо экономить деньги работодателя (заказчика), при этом параллельно зарабатывая себе проблемы. 🔶 ОНЛАЙН-КУРС «АРХИТЕКТУРА СОВРЕМЕННЫХ КОМПЬЮТЕРНЫХ СЕТЕЙ» 🔶

1000BASE-T И ДУПЛЕКСНЫЙ СПОСОБ СВЯЗИ Стандарт 1000BASE-T – самый распространенный стандарт для передачи данных по витой паре с помощью протокола Ethernet на скорости 1 Гбит/с. При использовании стандарта 1000BASE-T в дуплексном режиме все четыре пары проводников одновременно используются и для передачи, и для приема. Сигналы формируются таким образом, чтобы не мешать друг другу при одновременном прохождении во встречных направлениях. Глубоко погружаться в теорию я не буду. Просто запомните этот интересный факт. 🔶 ОНЛАЙН-КУРС «АРХИТЕКТУРА СОВРЕМЕННЫХ КОМПЬЮТЕРНЫХ СЕТЕЙ» 🔶

При использовании стандарта 1000BASE-T в дуплексном режиме две пары проводников используются только для передачи данных, а другие две пары – только для приема. Уточнение: 1000BASE-T – самый распространенный стандарт для передачи данных по витой паре.

КОЛЛИЗИИ Коллизия (collision) – это наложение друг на друга двух и более кадров, созданных разными отправителями. Домен коллизий – это участок сети, в котором может произойти коллизия. Надо учитывать, что домен коллизий и широковещательный домен – это не одно и то же. Часто встречал такое заблуждение. Поэтому и пишу о нем. Коллизии возникают из-за того, что нельзя определить факт начала передачи данных другим устройством при использовании полудуплексного режима связи. При использовании симплексного или дуплексного режима коллизии возникнуть не могут. Коллизии являются условно нормальным явлением в полудуплексных средах передачи данных. Это что-то вроде неизбежного зла, от которого никуда нельзя деться. В проводных сетях коллизии могут появиться только на скоростях до 1 Гбит/с включительно, т.к. на больших скоростях стандартами не предусмотрена возможность использования полудуплексного режима связи. 🔶 ОНЛАЙН-КУРС «АРХИТЕКТУРА СОВРЕМЕННЫХ КОМПЬЮТЕРНЫХ СЕТЕЙ» 🔶

Выберите все скорости передачи данных, на которых могут происходить коллизии.

В какой режиме передачи данных могут происходить коллизии?

ЗНАКИ, КОТОРЫЕ МОГУТ ИСПОЛЬЗОВАТЬСЯ ПРИ ЗАПИСИ MAC-АДРЕСА 1️⃣ MAC-адрес – это 48-битное число. 2️⃣ Для записи MAC-адреса используется двенадцать шестнадцатеричных цифр. 3️⃣ Шестнадцатеричное число может быть представлено в виде цифр от 0 до 9 и латинских букв от A до F. 4️⃣ При записи MAC-адреса могут использоваться буквы в верхнем или нижнем регистре. 5️⃣ При записи разделители нужны исключительно для удобства восприятия записи человеком. Последние два ответа из предыдущего теста содержат буквы, которых не может быть в шестнадцатеричных числах: N и G. 🔶 ОНЛАЙН-КУРС «АРХИТЕКТУРА СОВРЕМЕННЫХ КОМПЬЮТЕРНЫХ СЕТЕЙ» 🔶

WI-FI HALOW Wi-Fi HaLow – это вариант Wi-Fi на базе поправки IEEE 802.11ah, который работает не в привычных диапазонах 2,4, 5 или 6 ГГц, а в диапазоне ниже 1 ГГц. За счет использования меньшей частоты и более узких каналов (1, 2, 4, 8 и 16 МГц) достигается большая дальность связи и более предсказуемая работу там, где обычный Wi-Fi уже работает плохо.   Во-первых, при прочих равных условиях радиоволна меньшей частоты лучше проходит препятствия и меньше затухает на расстоянии. Во-вторых, в HaLow используются более узкие каналы: 1, 2, 4, 8 и 16 МГц. Для сравнения: в обычном Wi-Fi минимальная ширина канала обычно 20 МГц. Чем уже канал, тем меньшая мощность шума попадает в приемник. А если шума меньше, то приемнику проще разобрать слабый полезный сигнал. Но за это приходится платить скоростью. Поэтому Wi-Fi HaLow не надо воспринимать как замену Wi-Fi 6 или Wi-Fi 7 для ноутбуков, смартфонов и телевизоров. Это не про «дать всем гигабит по воздуху». Это про датчики, счетчики, телеметрию, склад, производство, ферму, большой участок и другие сценарии, где устройство большую часть времени молчит, иногда просыпается, передает небольшой объем данных и снова засыпает. При этом HaLow остается частью семейства Wi-Fi. Есть точка доступа, есть клиентские устройства, есть IP-связность. Но обычные Wi-Fi-клиенты к такой сети не подключится. Для этого нужна поддержка IEEE 802.11ah на стороне точки доступа и на стороне клиента. 🔶 ОНЛАЙН-КУРС «АРХИТЕКТУРА СОВРЕМЕННЫХ КОМПЬЮТЕРНЫХ СЕТЕЙ» 🔶

Пользователь: у меня Wi-Fi плохо ловит в углу комнаты. Админ: это не угол комнаты. Это зона естественного радиочастотного отбора.

Выберите все MAC-адреса, которые не могут существовать.

Выберите все корректные утверждения о MAC-адресе.

УПРАВЛЕНИЕ ПОТОКОМ Управление потоком (flow control) – механизм, уменьшающий повторную передачу потерянных кадров в случае переполнения буфера принимающего устройства. При использовании этого механизма не гарантируется отсутствие потерь. Механизм работает только в полнодуплексном режиме передачи данных. Есть разные взгляды на реализацию. В одном технология должна быть включена только на портах конечного устройства и портах коммутатора к которым подключены конечные устройства. В другом механизм должен быть задействован на всем пути кадра от отправителя до получателя. При использовании механизма на всем пути он останавливает любую передачу данных, а не конкретный проблемный поток. Теоретически это должно повысить производительность сети. На практике же возможно ухудшение производительности сети. И чем выше скорость канала, тем выше вероятность ухудшения ситуации. Включение/выключение происходит с помощью специальных Pause-кадров. Посмотрите на прикрепленный рисунок. В нем сервер отправил кадры Pause-кадры до PC1. А в итоге из-за этого PC2 и PC3 не могут обмениваться данными. 🔶 ОНЛАЙН-КУРС «АРХИТЕКТУРА СОВРЕМЕННЫХ КОМПЬЮТЕРНЫХ СЕТЕЙ» 🔶

В современном мире технология канального уровня "управление потоком" (flow control) ...

ОЦЕНКА ПРОПУСКНОЙ СПОСОБНОСТИ ИНТЕРФЕЙСА Скорости интерфейсов можно измерять по-разному: * Layer 1 – пропускная способность интерфейса равна его заявленной скорости. * Layer 2 – пропускная способность интерфейса зависит от размера передаваемых кадров и может изменяться. По умолчанию "на коробочках" указывают скорость для первого уровня модели OSI. Но дело в том, что реальная скорость зависит от размеров передаваемых кадров и, как результат, для ответа на предыдущий вопрос нам надо сделать оценку для второго уровня модели OSI. Оценка пропускной способности выполняется следующим образом: Накладные расходы протокола: (a - b) : a × 100 Эффективность протокола: b : a × 100 Layer 2 – пропускная способность интерфейса: c × d : 100 Накладные расходы + эффективность = 100 % Где: a – размер кадра, включая преамбулу и межкадровый интервал; b – размер полезных данных; c – эффективность протокола; d – скорость интерфейса. Итого получаем: Накладные расходы протокола Кадр минимального размера: (84 - 46) : 84 × 100 ≈ 45,2 % Кадр максимального размера: (1538 - 1500) : 1538 × 100 ≈ 2,4 % Эффективность протокола Кадр минимального размера: 46 : 84 × 100 ≈ 54,7 % Кадр максимального размера: 1500 : 1538 × 100 ≈ 97,5 % Пропускная способность интерфейса 1000 Мбит/с на Layer 1 Кадр минимального размера: 1000 Мбит/с Кадр максимального размера: 1000 Мбит/с Пропускная способность интерфейса 1000 Мбит/с на Layer 2 Кадр минимального размера: 54,7 × 1000 : 100 = 547 Мбит/с Кадр максимального размера: 97,5 × 1000 : 100 = 975 Мбит/с Вот такие вот дела. При скорости "на коробочке" в 1000 Мбит/с такой она не будет никогда. И это мы учли только накладные расходы на втором уровне модели OSI. А есть еще и накладные расходы третьего и четвертого уровня. А еще может оказаться, что у нас какой-то VPN-трафик, который добавит дополнительные заголовки. 🔶 ОНЛАЙН-КУРС «АРХИТЕКТУРА СОВРЕМЕННЫХ КОМПЬЮТЕРНЫХ СЕТЕЙ» 🔶

При скорости 1000 Мбит/с сколько Мбит данных будет передано за одну секунду при условии использования стандартных кадров формата Ethernet II? Под «данными» я подразумеваю одноименное поле из поста выше. Речь идет про стандартные кадры.

СТРУКТУРА ЗАГОЛОВКА ETHERNET-КАДРА В состав заголовка кадра формата Ethernet II входят три поля: * MAC-адрес получателя; * MAC-адрес отправителя; * EtherType – поле с помощью которого становится понятно, какой протокол инкапсулирован в данные кадра: ≤ 1500 (0x05DC) – объем полезных данных (для Ethernet 802.3) 1501–1535 (0x5DD – 0x5FF) – не определено ** ≥ 1536 (0x0600) – EtherType Задержусь на поле EtherType, т.к. его понимание чаще всего вызывает больше всего затруднений. За счет этого поля становится понятно каким именно образом надо воспринимать данные, которые находятся далее. Формально далее идет набор нулей и единиц. И вот за счет поля EtherType становится понятно какому именно обработчику надо передать эти нули и единицы для их дальнейшей интерпретации. Это могут быть протоколы ARP, IPv4, IPv6 и многие другие. 🔶 ОНЛАЙН-КУРС «АРХИТЕКТУРА СОВРЕМЕННЫХ КОМПЬЮТЕРНЫХ СЕТЕЙ» 🔶