ROUTERY Směrovače
- Router neboli směrovač je síťové zařízení, které procesem přeposílá datagramy směrem k jejich cíli. Routování probíhá na síťové vrstvě modelu ISO/OSI.
- Netechnicky řečeno, router spojuje dvě sítě a přenáší mezi nimi data. Router se podstatně liší od switche, který spojuje počítače v místní síti.
- Routování je většinou spojováno s protokolem IP, ačkoliv se stále používají i jiné, méně populární protokoly.
- Obecně jako router může sloužit jakýkoliv počítač s podporou síťování a pro routování v menších sítích se často dodnes používají běžné osobní počítače, do vysokorychlostních sítí jsou však jako routery používány vysoce účelové počítače obvykle se speciálním hardwarem, optimalizovaným jak pro běžné přeposílání datagramů, tak pro specializované funkce jako šifrování u IPSEC tunelů.
- Router se používá ke spojení alespoň dvou sítí. Speciálním případem je „jednoruký“ router, který používá jednu zásuvku (port) a routuje pakety mezi virtuálními sítěmi VLAN provozovanými na této zásuvce.
- Router používá routovací tabulku, která obsahuje nejlepší cesty k jistým cílům a routovací metriky spojené s těmito cestami.
- router (směrovač)- zařízení, které má svou vlastní IP a MAC adresu
- dovede provádět fragmentaci
- je napojován tam, kde je potřeba rozdělit sítě
- umí měnit hlavičky nižším vrstvám
- má vlastní směrovací tabulku
GATE Brána
- propojuje nekompatibilní sítě (např. internet a GSM)
- pracuje na relační, prezentační a aplikační vrstvě
- zařízení, které zprostředkovává přístup z jednoho prostředí do jiného (např. z místní podnikové počítačové sítě do internetu, z telefonního přístroje do sítě GSM apod.)
SMĚROVACÍ PROTOKOLY
- slouží pro směrovací zařízení
- mají za úkol výměnu informací o směrování packetu (o tom kde se nachází zařízení)
- každé zařízení může získávat informace:- z pevných informací (ze souboru, příkazového řádku)
- dotazování
- autonomní oblasti- oblast sítě a routerů, ve které se vytváří, úplný a jednoznačný soubor informací
- uvnitř funguje mechanismus, který umožňuje vytvářet tento mechanismus, k tomu slouží směrovací protokoly
- ke směrování slouží počet hopů
DĚLENÍ
1) vnitřní- starají se o jednu autonomní oblast
2) vnější- navazují styk se sousedními autonomními oblastmi
SYSTÉMY NA VYTVÁŘENÍ METRIK
DVA- vytváření podle vzdálenosti
- pracuje na základě vyhodnocování cest
- vyžaduje periodickou výměnu routovacích tabulek
- matrikou je počet hopů
- maximální počet hopů uvnitř sítě je 16, venku ze sítě 256 hopů
- technologie:- split horizont- navrací hodnotu routeru od kterého informaci získal
- poison revers- jestliže získal hodnotu od jednoho routeru, odpoví mu metrikou 16 (nedostupné)
- jakákoliv změna se oznamuje okamžitě, nikoliv po periodické době
LSA- vytváří metriku na základě propustnosti (stavu) linek
- posílá data po rychlejších sítích, aniž by se díval na počet hopů
- vyhodnocuje: stav zpoždění, doby odezvy, stav spojů
- mezi směrovači přenáší pouze změny
VNITŘNÍ PROTOKOLY
- RIP, OSPF, IGP, IRPG, E-IRPG
RIP- Routing Information Protokol
- vhodný pro malé a jednoduché sítě
- pro směrování používá protokol UDP
- používá číslo portu 520
- packety jsou vnitřně označovány typem RIP
- počítače, které se zúčastňují výměny- pasivní- pouze přijímají informace
- aktivní- přijímají informace a zároveň jsou zdrojem informací
- výměna informací je pravidelná po 30s
- používá se hromadná IP adresa 224.0.0.9
- v packetu je: IP adresa sítí, podsítí a metrika
- na základě přijímaných informací upravuje metriku
- zapisuje si do tabulky údaje metrik s vyšším číslem (platnost záznamu je 180s)
- velikost metriky je maximálně 15 a pak je ∞
- aby se zabránilo smyčkám tak neposílá záznamy zpět
- používá DVA
OSPF- Open Shortest Path First
- vede si záznam několika cest- když se jedna zaplní posílá data jinudy
- používá systém LSA
- vypočítává metriku c=pmax/p pmax= maximální propustnost p=běžná propustnost
- základní vlastnosti- vypočítává šířku pásma a přenosovou rychlosti každé linky
- podporuje mnohonásobné cesty
- umí udělat rozložení zátěže
- umí zjišťovat nadbytečnost linek
- umí rozdělit ze svého hlediska sítě na menší úseky= scalabilita
- vybírá nejkratší cestu
- má vlastní autentizační mechanismy pro zvýšení bezpečnosti sítě
- změny stí zajišťuje do 50ns
- při pravidelných informacích zasílá údaje pouze změn
- scalabilita- rozděluje síť na menší úseky
- páteřní oblast 0.0.0.0
- na páteřní oblast navazují slepé oblasti
- dále následují hraniční oblasti
- dále mezioblasti
- v konfiguračním souboru jsou uvedeny oblasti
- vnitřní cesty jsou rozděleny do stromu nejkratších cest
- vyhledávání routerů je pomocí protokolu Hello
- podporuje IPv6
- pracuje na bázi propojení uzlů, nikoliv podsítí (podsítě jsou pro něho podřadné)
- využívá autentizaci v hlavičkách packetu
- je určen pro sítě LAN
- může komunikovat zároveň s protokolem RIP nebo i jinými protokoly
- zabraňuje smyčkám
- metrika se počítá s počtem hopů a zároveň ze zatížení sítě
- packety se můžou posílat po více cestách i když nemají stejnou metriku
IGP- starý protokol, který se již nepoužívá
IGRP, EIGRP- protokoly, které se sice ještě používají, ale už se od nich odchází
VNĚJŠÍ SMĚROVACÍ PROTOKOLY
BGP- Bordur Gate Protocol
- pamatuje si celou cestu na kterou se má packet dostat
- využívá scalabilitu stejně jako OSPF
- výměna informací se děje vždy mezi sousednímy routery
- umí pracovat s jinými protokoly
- vybírá optimální cestu
- metriku vypočítává z rozlehlosti systému
- využívá tagy k rychlejšímu nalezení cesty
EGP- Extend Gate Protocol
- nepoužívá metriku
- ke každému cíli je možná jen jedna cesta
- dá se použít pouze u stromové topologie
GGP- Gateway Gateway Protocol
- je určen pro komunikaci dvou bran mezi sebou
- nepoužívá se
ROUTERY
1) speciální zařízení se svým vlastním OS
2) Může to být i obyčejný počítač, na kterém běží program pro směrování
- u LINUXu je to gated- podporuje protokoly RIP, OSPF, i BGP
2)Moduly pro osazování paměti, typy pamětí pro operační paměť
MODULY PRO OSAZOVÁNÍ PAMĚTÍ
- paměti pro OP jsou modulové (několik čipů)- rozlišují se podle konektoru (SIMM, DIMM, RIMM)
- mají přímé konektory- deska přímých konektorů tištěných do slotu
- SIMM- má konektory jen z jedné strany (30pinů, 72pinů)
Moduly SIMM jsou v provedení
• single sided - sestaveny se single modulů - 1, 4 , 16, 64MB nebo
• double-sided sestaveny s dvojic single modulů. Pak kapacita je dvojnásobná. Mají propojeny kontakty 33 a 45.
EDO: do 32MB, FPM ECC do 64MB.
- DIMM- má konektory z obou stran (168pinů, 184pinů)
- Double-Data-Rate Synchronous Dynamic Random Access Memory
- typ pamětí používaný v dnešních počítačích. Dosahuje vyššího výkonu než předchozí typ SDRAM tím, že přenáší data na obou koncích hodinového signálu. Tento přístup zvyšuje efektivní výkon téměř dvakrát bez nutnosti zvyšování frekvence sběrnice. DDR paměti na 100MHz jsou tedy přibližně stejně rychlé jako SDR paměti na 200MHz.
- Specifikace:- DDR-200: DDR-SDRAM pracuje na frekvenci 100 MHz, propustnost 1,6 Gbyte/sec
- DDR-266: DDR-SDRAM pracuje na frekvenci 133 MHz, propustnost 2,13 Gbyte/sec
- DDR-333: DDR-SDRAM pracuje na frekvenci 166 MHz, propustnost 2,66 Gbyte/sec
- DDR-400: DDR-SDRAM pracuje na frekvenci 200 MHz, propustnost 3,2 Gbyte/sec
DIMM (Double Interline Memory Module) jsou 64 bitové dvouřadé zásuvné RAM paměti velikostech 16, 32, 64, 128, 256 MB
• 4 Bytové DRAM DIMM
• Small Outline DIMM - SOD SODIMM
• od r. 1995 72pinové. 32 bitové
• 88pin, (36bit),
• od r. 1996 144pinovové 64 bit 64MB
• 8 Bytové DIMM jedno a dvou bankové
• DRAM bufrované 168 pin (72bitů) 16 až 512MB (EDO, EDOFPM,ECC), 3,3V a 5V
• DRAM nebufrované 168 pin (64/72bitů) dtto
• SDRAM buffered 200pin (72) 64MB
• SDRAM nebufrované 168pin (64/72)16 až 512MB
• CL3/2 do 1GB
• SDRAM bufrované 158pin (64/72) 16, 256MB
• SDRAM SO-DIMM
• 144pin (64bitů) 64MB
• 200 pin 256MB (r. 2002)
• DDR SDRAM 184pin
• DDR 333 nebufrované do 512MB (r. 2002)
• DDR 266 do 1GB (r.2002)
• DDR2 240pin
• 16 Bytové
• SDRAM DIMM 278pin (144bit) 64MB
Napájení
• 3,3V (označení V)
• 5V
Odlišení je v pozici jednoho klíče - pro 3,3V je posunut o jednu rozteč vpravo. Druhý klíč (více vlevo) je pro rozlišení bufferované paměti a paměti bez bufferů. Bufferovaná má klíč o jednu rozteč více vlevo.
Kontrola dat
• paritou nebo
• ECC tzv. ECC Module
Refresh 4kcyklů/64ms
SDRAM mají f = 200MHz, očekává se 400MHz
- RIMM- má konektory z obou stran
- je speciální konektor pro RAM Bus
- sériové paměti (dá se zapojit až 8 modulů v sérii)
- umožňují vyšší rychlost přenosu
- můžou mít větší propojitelnou vzdálenost (až několik dm)
- novější paměti mají špičky, které udávají velikost a rychlost paměti
RIMM - rambus inline memory module je modul paměti maximálně s osmi čipy s 8mibitovou řídící strukturou. Základní desky mohou obsahovat max. 3 patice. (3x128MB)
184 pin, 1mm pitch
128,256,512MB, ECC
oddělené řádkové a sloupcové busy
2,5V napájení
SIMM- FPM
EDO
DIMM- SD-RAM
DD-RAM
RIMM- RD-RAM
TYPY PAMĚTÍ
ASYNCHRONNÍ PAMĚŤ
- obsazuje se po celou dobu na datovou sběrnici až do doby skončení
- nemá žádné hodiny
- výběr adresy nebo dat je řízen hladinou
- jedno-bankové
- mají na každé zadání plné adresy jeden přenos
Asynchronní DRAM neboli stránkové čili generické DRAM jsou klasické DRAM, které po zadání adresy čekají waitem na data na sběrnici.
Fungují do rychlosti sběrnice 66MHz.
SYNCHRONNÍ PAMĚŤ
- pouze pokud se čte nebo zapisuje tak je DB obsazená
- běží mimo systémové hodiny
- dvoubankové
DRAM SDRAM
nemá systémové hodiny běží mimo systémové hodiny
řízení úrovní RAS řízení pulsy RAS
Jednobankové operace 2 banky na chipu s interleavingem
1 přenos na sloupec (CAS) burst =1,2,4,8 přenosů na jednu stránku (CAS)
do 64 (72) bitů až 128 (144) bitů
prodleva u čtení není programovatelná Programovatelná prodleva u čtení (latency time)
ČASOVÁNÍ – ČASOVÝ DIAGRAM
- adresa se zadává na dvakrát, aby byl přenos rychlejší
- signály RAS a CAS jsou krátké signály, které umožní nahrát obsah dat do bufferu
CS- vybírá modul
RD/- signál, který říká, že data jsou platná a může
je vyzvednout ze sběrnice
RAS krátké strobové signály, které umožní nahrát
CAS data z AB do bufferů
u asynchronních pamětí je DB obsazen po celou dobu
u synchronních pamětí je DB obsazena pouze když zobrazuje data
- zapisování se opakuje po 5-3-3-3 impulsech pak je refresh a celé to běží znova
EDO
- paměť, která byla vynalezena, aby AB neustále pracovala
- byl přidán další buffer, který dodává další adresy a AB neustále pracuje
- Operační paměť EDO RAM, rychlá s dvojnásobnou rychlostí přístupu. Tato paměť je schopna současně vysílat data a nastavovat další adresu. Data jsou na výstupu připraveny, zatím co řadič paměti vyhledává nová data signálem CAS. Data na sběrnici jsou platná po delší dobu. EDO RAM zvýší výkon počítače asi o 5%. Lze využít pouze pro čtení. Nelze je kombinovat se standardními moduly. Vyžadují podporu BIOSu, bez podpory nového BIOSu nemusí vůbec pracovat. Trvání 5-2-2-2 clocks.
Operační paměť EDO RAM, rychlá s dvojnásobnou rychlostí přístupu. Tato paměť je schopna současně vysílat data a nastavovat další adresu. Data jsou na výstupu připraveny, zatím co řadič paměti vyhledává nová data signálem CAS. Data na sběrnici jsou platná po delší dobu. EDO RAM zvýší výkon počítače asi o 5%. Lze využít pouze pro čtení. Nelze je kombinovat se standardními moduly. Vyžadují podporu BIOSu, bez podpory nového BIOSu nemusí vůbec pracovat. Trvání 5-2-2-2 clocks.
DDR / SDRAM BURST-RAS
DDR RAM
double data rate SDRAM nebo
DDR SDRAM II
jsou rychlejší varianty SDRAM (mají stejnou konstrukci jádra) ( DDR II je zpětně kompatibilní s DDR)a měla by zajišťovat dvojnásobný tok dat, neboť čtou data na každou hranu hodin. (Double Data Rate RAM). DDR RAM jsou podporovány čipsety s AMD 760 Apollo Pro 133A, Intel E7000.
DDR Ram mají napájení 2,5V (SSTL – přechod od V TTL –3,3V) a proto mají jiný slot (karty jen s jedním výřezem). Od r. 2002 též 1,5V PC1600MB/s, PC2100MB/s a od konce roku 2002 2700MB/s
Nutné prot Athlon 133MHz FSB
V r. 2003 jsou 333MHz a 400Mhz.
Mají menší kapacity na pinech. Hodiny jsou společné jak pro data tak i adresy a příkazy.
Hlavní rozdíl mezi DDR RAM a SDRAM je v interface. Data jsou zachycovány 2krát za cyklus, a to při referenční hodnotě napětí (jedna polovina napájecího napětí) a současně při určité velikosti střídavé složky signálu.
2n prefetch architektura.
DDR266 mají tok 2,1GB/s sběrnici 133MHz (PC2100)
DDR333 3,2GB/s 166MHz (PC2700)
DDR400 200MHz (PC3200)
DDR466
DDR500
Nově zaváděný pojem je
• Row granularity – určuje počet dat, které mohou být přeneseny přes interface během jednoho row cyklu
• Column granularity – odpovídá jednomu cyklu sloupce.
Dual DDR
Technologie se zdvojením přístupových cest - čipset musí mít dvojitý řadič!!! A tedy s pamětí komunikuje 2ma kanály.
• 4,2 GB/s Pro DDR 266 PC4200
• 5,4 333
• 6,2 400 (podporuje pouze nForce2
• 184 pinové sloty (4krát) – musí pracovat v párech (pár musí být osazen totožnými moduly)
• max 4GB
• nastavení systémové frekvence po 1MHz od 100 do 400MHz. Neovlivňuje taktování PCI a AGP.
• Výkonově lepší než RIMM 266MHz
Oba kanály musí mít pamětové moduly stejné velikosti a musí být osazeny stejně velkými chipy, a musí mít stejnou technologii, stejnou šířku sběrnice a musí být oba oboustranné nebo jednostranné.
Nemusí mít stejnou frekvenci ani časování a nemusí být od stejného výrobce.
DDR2
Jsou skládány z čipů o 2Gb (r.2005) – výroba 80nm technologií.
• 1,8V
• 64bit (72bit)
• 400MHz efektivní?
• Časování 4-4-4-8
• 2GB (18x čip 256Mbx4b) 4banky
Paměť má 8 bank a každá banka má dvě části A a B připojené na A piny resp. B piny. Tyto části pracují paralelně, a tedy mají stejnou adresu řádku – jeden příkaz - a stejné adresy sloupců x a y pro dva příkazy výběru sloupců.
Každá skupina 4 půl-bank (halfbank) – kvadrant - má svůj dekodér řádků a sloupců.
Po příchodu signálu RAS zpřístupní se požadovaný řádek v obou částech banky. Další signál RAS pro jinou banku musí přijít až po odeznění cyklu řádku.
Po odeznění RAS může přijít signál CAS (pro 250MHz je to 4ns). Požadovaný sloupec je vybrán a data přesunuta. Po ukončení CAS může přijít další CAS.
V době cyklu sloupce tj. 4ns je rychlost přesunu dat 0,25ns, tj. za jeden cyklus se přesune 4:0,25=16 bitů. Pro 16bitovou sběrnici je to 16x16:8= 32B. Poněvadž na jeden row cykl jsou 2 cykly sloupce, přesune se 64B.
DDR3
Budou v r. 2006, jako mutace existujících GDDR3. Popis viz GDDR3.
Napájení 1,5V (DDR 1,8V)
Rychlost 800MB/s (v computerwordu uvedeno 100MB/s???)
Pamětí GDDR3 zavádí novou technologii MICRO-THREADING, která provádí několik částečných malých přístupů místo jednoho celkového přístupu. Tato změna nezvyšuje náklady, ale mění interface pamětí DRAM Umožňuje mnohonásobné dekódování jak řádku tak i sloupce, což umožňuje nezávislé přístupy do bank.
Mikro-threaded paměŤ GDDR3 má 16 nezávislých bank. Liché jsou napojeny na datový konektor A, sudé banky na konektor B.
Při stejné frekvenci jako DDR2 jsou za stejnou dobu (periodu row cyklu) zadány 4 řádky pro 4 kvadranty bank. Po odeznění zadávaní sloupců jsou zadávány sloupce současně pro kvadrant 0 a 1, pak 2 a 3, a to nejdříve x a potom pro všechny obdobně sloupce y. Protože každá banka obsluhuje jen 8b, je výsledná řádková granularita 16B a sloupcová jen 8B. Snížená granularita je zaplacena zvýšenou šířkou pásma. Výhoda se projevuje zejména u grafických aplikací – popisu tzv. trojúhelníků. Pro zobrazení má 1pixel 4B, a tedy jedno čtení obsahuje jen 2 pixely.
Pro obvyklé trojúhelníky o odvěsnách 3 pixely je zapotřebí přinejhorším 5 čtení
Žádné komentáře:
Okomentovat