Мультиплексирование. Протокол мультиплексора сетевого адаптера – что это Протокол мультиплексора сетевого адаптера не включается

Шлюзы

Итак, шлюз согласует коммуникационные протоколы одного стека с коммуникационными протоколами другого стека. Программные средства, реализующие шлюз, нет смысла устанавливать ни на одном из двух взаимодействующих компьютеров с разными стеками протоколов, гораздо рациональнее разместить их на некотором компьютере-посреднике. Прежде, чем обосновать это утверждение, рассмотрим принцип работы шлюза.

Рисунок 3.14 иллюстрирует принцип функционирования шлюза. В показанном примере шлюз, размещенный на компьютере 2, согласовывает протоколы клиентского компьютера 1 сети А с протоколами серверного компьютера 3 сети В. Допустим, что две сети используют полностью отличающиеся стеки протоколов. Как видно из рисунка, в шлюзе реализованы оба стека протоколов.

Рис. 3.14. Принципы функционирования шлюза

Запрос от прикладного процесса клиентского компьютера сети А поступает на прикладной уровень его стека протоколов. В соответствии с этим протоколом на прикладном уровне формируются соответствующий пакет (или несколько пакетов), в которых передается запрос на выполнение сервиса некоторому серверу сети В. Пакет прикладного уровня передается вниз по стеку компьютера сети А, а затем в соответствии с протоколами канального и физического уровней сети А поступает в компьютер 2, то есть в шлюз.

Здесь он передается от самого нижнего к самому верхнему уровню стека протоколов сети А. Затем пакет прикладного уровня стека сети А преобразуется (транслируется) в пакет прикладного уровня серверного стека сети В. Алгоритм преобразования пакетов зависит от конкретных протоколов и, как уже было сказано, может быть достаточно сложным. В качестве общей информации, позволяющей корректно провести трансляцию, может использоваться, например, информация о символьном имени сервера и символьном имени запрашиваемого ресурса сервера (в частности, это может быть имя каталога файловой системы). Преобразованный пакет от верхнего уровня стека сети В передается к нижним уровням в соответствии с правилами этого стека, а затем по физическим линиям связи в соответствии с протоколами физического и канального уровней сети В поступает в другую сеть к нужному серверу. Ответ сервера преобразуется шлюзом аналогично.

Вторым использующимся в настоящее время на практике подходом является использование в рабочих станциях технологии мультиплексирования различных стеков протоколов.

Рис. 3.15. Мультиплексирование стеков

При мультиплексировании стеков протоколов на один из двух взаимодействующих компьютеров с различными стеками протоколов помещается коммуникационный стек другого компьютера. На рисунке 3.15 приведен пример взаимодействия клиентского компьютера сети 1 с сервером своей сети и сервером сети 2, работающей со стеком протоколов, полностью отличающимся от стека сети 1. В клиентском компьютере реализованы оба стека. Для того, чтобы запрос от прикладного процесса был правильно обработан и направлен через соответствующий стек, в компьютер необходимо добавить специальный программный элемент - мультиплексор протоколов. Мультиплексор должен уметь определять, к какой сети направляется запрос клиента. Для этого может использоваться служба имен сети, в которой отмечается принадлежность того или иного ресурса определенной сети с соответствующим стеком протоколов.

При использовании технологии мультиплексирования структура коммуникационных средств операционной системы может быть и более сложной. В общем случае на каждом уровне вместо одного протокола появляется целый набор протоколов, а мультиплексоров может быть несколько, выполняющих коммутацию между протоколами разных уровней (рисунок 3.16). Например, рабочая станция может получить доступ к сетям с протоколами NetBIOS, IP, IPX через один сетевой адаптер. Аналогично, сервер, поддерживающий прикладные протоколы NCP, SMB и NFS может без проблем выполнять запросы рабочих станций сетей NetWare, Windows NT и Sun одновременно.

Рис. 3.16. Мультиплексирование протоколов

Предпосылкой для развития технологии мультиплексирования стеков протоколов стало строгое определения протоколов и интерфейсов различных уровней и их открытое описание, так, чтобы фирма при реализации "чужого" протокола или интерфейса могла быть уверена, что ее продукт будет правильно взаимодействовать с продуктами других фирм по данному протоколу.

Рис. 3.15. Мультиплексирование стеков

Рис. 3.16. Мультиплексирование протоколов

Использование магистрального протокола

Хорошим решением был бы переход на единый стек протоколов, но вряд ли эта перспектива осуществится в ближайшем будущем. Попытка введения единого стека коммуникационных протоколов сделана в 1990 году правительством США, которое обнародовало программу GOSIP - Government OSI Profile, в соответствии с которой стек протоколов OSI должен стать общим знаменателем для всех сетей, устанавливаемых в правительственных организациях США. Но, понимая бесполезность силовых мер, программа GOSIP не ставит задачу немедленного перехода на стек OSI, а принуждает пока к использованию этого стека в качестве "второго языка" правительственных сетей, наряду с родным, первым.

Вопросы реализации

При объединении сетей различных типов в общем случае необходимо обеспечить двухстороннее взаимодействие сетей, то есть решить две задачи (рисунок 3.17):

1. Обеспечение доступа клиентам сети A к ресурсам и сервисам серверов сети B.

2. Обеспечение доступа клиентам сети B к ресурсам и сервисам сети A.

Рис. 3.17. Варианты сетевого взаимодействия

Эти задачи независимы и их можно решать отдельно. Прежде всего нужно понять, необходимо ли полное решение или достаточно и частичного, то есть нужно ли, чтобы пользователи, например, UNIX-машин имели доступ к ресурсам серверов сети NetWare, а пользователи персональных машин имели доступ к ресурсам UNIX-хостов, или же достаточно обеспечить доступ к ресурсам другой сети только одному виду пользователей.

Кроме того, каждую из этих задач можно в свою очередь разделить на части. В сети обычно имеются различные виды разделяемых ресурсов, и с каждым типом ресурсов могут предоставляться различные виды сервиса. Например, в UNIX-сетях файлы являются разделяемым ресурсом, и с ними связаны два вида сервиса - перемещение файлов между машинами по протоколу FTP и монтирование удаленной файловой системы по протоколу NFS. Поэтому при объединении сетей можно предложить пользователям набор средств, каждое из которых позволяет воспользоваться одним каким-либо сервисом чужой сети. Естественно, возможно объединение всех функций в рамках одного продукта.

При объединении сетей достаточно иметь средства взаимодействия сетей только в одной из сетей. Например, фирма Novell разработала ряд программных продуктов для связи с UNIX-сетями, которые достаточно включить в программное обеспечение сети NetWare, чтобы решить обе указанные задачи взаимодействия сетей. При этом серверной части UNIX клиент NetWare представляется UNIX-клиентом, а клиент UNIX обращается с файлами и принтерами, управляемыми сервером NetWare, как с UNIX-файлами и UNIX-принтерами. Возможен перенос средств взаимодействия сетей и на сторону UNIX-сети. Тогда аналогичные функции будут выполнять программные средства на UNIX-машине.

В то время, как расположение программных средств, реализующих шлюз, уже было определено - они должны располагаться на компьютере, занимающем промежуточное положение между двумя взаимодействующими машинами, вопрос о размещении дополнительных стеков протоколов остался открытым. Заметим также, что шлюз реализует взаимодействие "многие-ко-многим" (все клиенты могут обращаться ко всем серверам).

Рассмотрим все возможные варианты размещения программных средств, реализующих взаимодействие двух сетей, которые основаны на мультиплексировании протоколов. Введем некоторые обозначения: С - сервер, К - клиент, (- дополнительный протокол или стек протоколов.

На рисунке 3.18 показаны оба возможных варианта однонаправленного взаимодействия А®В: а) путем добавления нового стека к клиентам сети А, либо б) путем присоединения "добавки" к серверам сети В.

В первом случае, когда средства мультиплексирования располагаются на клиентских частях, только клиенты, снабженные средствами мультиплексирования протоколов, могут обращаться к серверам сети В, при этом они могут обращаться ко всем серверам сети В. Во втором случае, когда набор стеков расположен на каком-либо сервере сети В, данный сервер может обслуживать всех клиентов сети А. Очевидно, что серверы сети В без средств мультиплексирования не могут быть использованы клиентами сети А.

Рис. 3.18. Варианты размещения программных средств (С - cервер, К - клиент, (- средства сетевого взаимодействия)

Примером "добавки", модифицирующей клиентскую часть, может служить популярное программное средство фирмы Novell LAN Workplace, которое превращает клиента NetWare в клиента UNIX. Аналогичным примером для модификации сервера могут служить другие продукты фирмы Novell: NetWare for UNIX, который делает возможным использование услуг сервера UNIX клиентами NetWare, или Novell NetWare for VMS, который служит для тех же целей в сети VMS.

Взаимодействие А (В реализуется симметрично.

Если же требуется реализовать взаимодействие в обе стороны одновременно, то для этого существует четыре возможных варианта, показанных на рисунке 3.19. Каждый вариант имеет свои особенности с точки зрения возможностей связи клиентов с серверами:

Средства обеспечения взаимодействия расположены только на клиентских частях обеих сетей. Для тех и только тех клиентов обеих сетей, которые оснащены "добавками", гарантируется возможность связи со всеми серверами из "чужой" сети.

Все средства обеспечения взаимодействия расположены на стороне сети А. Все клиенты сети В могут обращаться к серверам сети А (не ко всем , а только к тем, которые имеют сетевую "добавку").Часть клиентов сети А, которые обозначены как К+(, могут обращаться ко всем серверам сети В.

Средства межсетевого взаимодействия расположены только на серверных частях обеих сетей. Всем клиентам обеих сетей гарантируется возможность работы с серверами "чужих" сетей, но не со всеми , а только с серверами, обладающими сетевыми средствами мультиплексирования протоколов.

Все средства межсетевого взаимодействия расположены на стороне В. Двусторонний характер взаимодействия обеспечивается модификацией и клиентских, и серверных частей сети В. Все клиенты сети А могут обращаться за сервисом к серверам сети В, обозначенным как С+(, а все серверы сети А могут обслуживать клиентов сети В, обозначенных как К+(.

Рис. 3.19. Варианты размещения программных средств при двустороннем взаимодействии (С - cервер, К - клиент, (- средства сетевого взаимодействия)

Очевидно, что наличие программных продуктов для каждого из рассмотренных вариантов сильно зависит от конкретной пары операционных систем. Для некоторых пар может вовсе не найтись продуктов межсетевого взаимодействия, а для некоторых можно выбирать из нескольких вариантов. Рассмотрим в качестве примера набор программных продуктов, реализующих взаимодействие Windows NT и NetWare. В ОС Windows NT и в серверной части (Windows NT Server), и в клиентских частях (Windows NT Workstation) предусмотрены встроенные средства мультиплексирования нескольких протоколов, в том числе и стека IPX/SPX. Следовательно эта операционная система может поддерживать двустороннее взаимодействие (по варианту 2) с NetWare без каких-либо дополнительных программных средств. Аналогичным образом реализуется взаимодействие сетей Windows NT с UNIX-сетями.

Увеличение пропускной способности - увеличение полосы пропускания пропорционально количеству адаптеров в группе. К примеру, если объединить в NIC Teaming два сетевых адаптера со скоростью 1 Гбит/с, то общая полоса пропускания составит 2 Гбит/с;
Отказоустойчивость - при выходе из строя одного из адаптеров в группе, связь ни на секунду не прерывается и остальные сетевые адаптеры поменяют вышедший из строя.

Технология NIC Teaming не нова, но ранняя ее реализация зависела от производителей сетевого оборудования. Возможность объединять сетевые адаптеры в группу средствами ОС появилась только в редакции начиная с Windows Server 2012. Эта технология позволяет объединять в группу адаптеры разных производителей, единственное ограничение - все они должны работать на одной скорости. Ограничение по количеству объединяемых сетевых адаптеров в NIC Teaming равна 32.

Настройка

По умолчанию режим «NIC Teaming» в Windows server 2012 R2 отключен. Для его активации открываем «Server Manager» и заходим в свойства сервера, далее нажимаем: Объединение сетевых карт (NIC Teaming).

В Задачах (Tasks) выбираем пункт Создать группу (New Team).

Режим поддержки групп (Teaming mode) определяет режим взаимодействия группы с сетевым оборудованием:

1. Не зависит от коммутатора (Switch Independent) - группа работает независимо от коммутатора, никакой дополнительной настройки сетевого оборудования не требуется. Этот режим позволяет подключать адаптеры одной тиминговой группы к разным свичам для защиты от сбоя одного из них. настройка по умолчанию;
2. Статическая поддержка групп (Static Teaming) - режим с зависимостью от сетевого оборудования. Все адаптеры группы должны быть подключены к одному коммутатору. Порты коммутатора, к которым подключены адаптеры группы, настраиваются на использование статической агрегации каналов;
3. LACP - режим с зависимостью от сетевого оборудования. Коммутатор настраивается на использование динамической агрегации каналов с использованием протокола «Link Aggregation Control Protocol» (LACP).

Режим балансировки нагрузки (Load Balancing mode) определяет, каким образом распределять сетевой трафик между адаптерами группы:

1. Хэш адреса (Address Hash) - при передаче сетевого трафика на основании MAC или IP-адресов отправителя и получателя вычисляется хеш (некое число). Это число привязывается к определенному физическому адаптеру и в дальнейшем весь трафик от этого отправителя будет идти через этот адаптер;
2. Порт Hyper-V (Hyper-V Port) - в этом режиме осуществляется привязка адаптера teaming группы к определенному порту виртуального свича в Hyper-V. Этот режим используется в том случае, если на сервере активирована роль Hyper-V.

Резервный адаптер (Standby adapter) позволяет назначить один из адаптеров группы в качестве резервного. В нормальном состоянии резервный адаптер не используется для передачи трафика, но при выходе любого адаптера группы из строя сразу занимает его место и трафик продолжает передаваться без перерывов. Но даже без резервирования выход из строя одного адаптера в NIC Teaming не приведет к прерыванию сетевого соединения, потому что, нагрузка будет автоматически распределена по оставшимся адаптерам.

Команда создания группы «NIC Teaming» в powerShell:

New-NetLbfoTeam -Name First-team -TeamMembers ″Ethernet″,″Ethernet 2″ ` -TeamingMode SwitchIndependent -LoadBalansingAlgorithm TransportPorts

После создания группы, в окне «Сетевые подключения» появиться еще один сетевой адаптер, который как раз и является виртуальным адаптером созданной группы, при этом если посмотреть свойства физического сетевого адаптера, то мы увидим, что все компоненты кроме протокола мультиплексора сетевого адаптера отключены (выделено желтым).

По большей части данная проблема связана с недоработками компании Microsoft, так как встречается данная проблема, зачастую, именно в Windows 10. На данный момент, некоторые сдвиги в данном вопросе существуют и уже нет массового возникновения проблемы, но ещё осталось множество пользователей, у которых встречаются такие неприятные последствия использования системы.

Несмотря на текст ошибки, в основном эта проблема не является следствием удаленных файлов протоколов, да и вероятность, что пользователь сам нашел бы и изменял такие настройки крайне маленькая, вирусы напротив ценят интернет соединение, так как используют его для своих целей и вредить здесь не стали бы. Так что же делать, если отсутствуют сетевые протоколы в Windows 10? Ответ Вы найдете в нашей статье.

Проблема в неправильной работе программ

Однозначного ответа, что конкретно становится причиной такой ошибки — нет, но практичным путём определено несколько вариантов решения такой проблемы, которые будут приведены ниже. Исходя из того, что большинство пользователей, столкнувшихся с данной задачей, приобрели её после обновления системы до 10-ой версии, соответственно причиной может быть приложение, которое неправильно работает в системе.

Известные программы, которые могут вызывать проблемы с доступом к сети можно разделить на две ниши: одни из-за несовместимости, а другие вместо фильтрации трафика и определения вредоносного контента напрочь блокируют его.

К первой группе можно отнести такое приложение как LG Smart Share. Ко второй, следует отнести антивирусные программы, в основном это Nod 32 и Avast Premier, таким образом, если у вас установлено одно из этих приложений или подобное, попробуйте обновить его или удалить.

Диагностика неисправности сетевых подключений

Эта функция в Windows является встроенная и нередко помогает справиться с проблемой, чтобы воспользоваться ей вам следует:

1.Открыть панель «Пуск»;

2.Пройти на вкладку «Панель управления»;

5.Внизу страницы вы увидите пункт «Устранение неполадок»;

Сбрасываем настройки до заводских

Тем не менее, далеко не всегда получается восстановить правильную работу интернет соединения благодаря такому методу, хотя по сути он и способен был бы помочь, но диагностика сопровождается всё такой же ошибкой, в таком случае можно воспользоваться командной строкой.

Читайте также: Как восстановить заводские настройки на ноутбуке?

Благодаря командам, представленным ниже вы сможете сбросить настройки сетевого подключения к первоначальным.

1.Запустить строку «Выполнить»;

2.В неё вставите команду netsh interface ipv4 reset;

3.После этого воспользуйтесь ещё одной netsh interface ipv6 reset;

4.Следующей введите netsh int ip reset, порядок роли не играет.

Сбой в работе драйверов

Возможно, что сбой произошел непосредственно в драйвере сетевого устройства, чтобы возобновить правильную работу попробуйте просто пере подключить интернет. Если вам не поможет этот вариант, тогда сперва удалите текущие драйвера, прежде скачав новую версию для вашей сетевой карты, так как автоматически устанавливаются они не всегда, для этого:

1.Нажмите правой кнопкой по плитке «Мой компьютер»;

2.Затем перейдите в «Свойства»;

3.После этого вам следует в левом меню выбрать пункт «Диспетчер устройств»;

4.Проверьте раздел «Сетевые адаптеры», в котором должна отображаться ваша сетевая карта и сделайте двойной щелчок по ней;

5.Перейдите на вкладку «Драйвер»;

6.В конце страницы будет кнопка под названием «Удалить», нажмите на неё;

7.Теперь откройте вкладку «Действие» в диспетчере;

8.И произведите клик по «Обновить конфигурацию оборудования»;

9.Перезагрузите компьютер.

В идеале драйвер должен сам по себе переустановиться и проблема может быть решена, но если в автоматическом режиме этого не случилось, вам пригодится программа, которую вы скачали прежде, установите драйвер в ручном режиме.

Исправление в выборе DNS IP

Случаются сбои, при которых поставляется неверный DNS адрес, возможно, он сбился вследствие каких-либо манипуляций или установленного оборудования. Существует несколько видов получения адресов, одним из них есть автоматическое получение, если ваш провайдер его поддерживает, другой вид – это задать адрес вручную. Здесь можно воспользоваться или общественным адресом Google или узнать поддерживаемый DNS вашего провайдера, чтобы изменить адрес нужно:

1.Откройте «Центр управления сетями и общим доступом» сделать это можно нажав правой кнопкой по значку подключения в панели уведомлений;

3.Нажмите по вашей сети правой кнопкой и выберите пункт «Свойства»;

4.Нажмите в перечне компонентов на «Протокол интернет версии 4 (TCP/IPv4)» и выберите свойства;

5.Теперь задайте нужный вариант работы интернета с DNS сервером, можете указать 217.168.64.2 и 8.8.8.8;

6.Проделайте тоже самое с «Протокол интернет версии 6 (TCP/IPv6)».

Сброс настроек роутера

Подробно останавливаться на этом пункте не будем, так как на нашем сайте уже есть статья, в которой более подробно описаны действия по возврату настроек роутера к заводским. Ознакомьтесь со статьёй, она не точно соответствует задаче, но косвенно задевает данную тему и в ней указаны нужные действия.

Если у Вас остались вопросы по теме «Отсутствуют сетевые протоколы в Windows 10, что делать?», то можете задать их в комментариях

В связи с тем, что вычислительные сети используются для передачи данных на большие расстояния, то стремятся минимизировать количество проводов в кабеле, в целях экономии. Поэтому разрабатывались технологии, которые позволяют передавать, по одному и тому же каналу связи, сразу несколько потоков данных.

(англ. multiplexing, muxing)- это процесс уплотнение канала связи, другими словами, передача нескольких потоков (каналов) данных с меньшей скоростью (пропускной способностью) по одному каналу связи, с использованием специального устройства, называемого мультиплексором.

Мультиплексор (MUX) - комбинационное устройство, обеспечивающее передачу в желаемом порядке цифровой информации, поступающей по нескольким входам на один выход. Может быть реализован как аппаратно так и программно.

Демультиплексор (DMX) выполняет обратную функцию мультиплексора.

В настоящее время, для уплотнения канала связи, в основном используют:

Временное мультиплексирование (Time Division Multiplexing, TDM)
Частотное мультиплексирование (Frequency Division Multiplexing, FDM)
Волновое мультиплексирование (Wave Division Multiplexing, WDM)
Множественный доступ с кодовым разделением (CodeDivisionMultipleAccess, CDMA) - каждый канал имеет свой код наложение которого на групповой сигнал позволяет выделить информацию конкретного канала.

Временное мультиплексирование

Первой стали применять технологию TDM, которая широко используется в обычных системах электросвязи. Эта технология предусматривает объединение нескольких входных низкоскоростных каналов в один составной высокоскоростной канал.

Мультиплексор принимает информацию по N входным каналам от конечных абонентов, каждый из которых передает данные по абонентскому каналу со скоростью 64 Кбит/с -1 байт каждые 125 мкс.

В каждом цикле мультиплексор выполняет следующие действия:

прием от каждого канала очередного байта данных;
составление из принятых байтов уплотненного кадра, называемого также обоймой;
передача уплотненного кадра на выходной канал с битовой скоростью, равной N*64 Кбит/с.

Порядок байт в обойме соответствует номеру входного канала, от которого этот байт получен. Количество обслуживаемых мультиплексором абонентских каналов зависит от его быстродействия. Например, мультиплексор Т1, представляющий собой первый промышленный мультиплексор, работавший по технологии TDM, поддерживает 24 входных абонентских канала, создавая на выходе обоймы стандарта Т1, передаваемые с битовой скоростью 1,544 Мбит/с.

Демультиплексор выполняет обратную задачу - он разбирает байты уплотненного кадра и распределяет их по своим нескольким выходным каналам, при этом он считает, что порядковый номер байта в обойме соответствует номеру выходного канала.

В рамках TDM различают:

синхронное мультиплексирование (каждому приложению соответствует тайм-слот (возможно несколько тайм-слотов) с определенным порядковым номером в периодической последовательности слотов;
асинхронное или статистическое мультиплексирование, когда приписывание тайм-слотов приложениям происходит более свободным образом, например, по требованию.

Частотное мультиплексирование

Техника частотного мультиплексирования разрабатывалась для телефонных сетей. Основная идея состоит в выделении каждому соединению собственного диапазона частот в общей полосе пропускания линии связи. Мультиплексирование выполняется с помощь смесителя частот, а демультиплексирование – с помощью узкополосного фильтра, ширина которого равна ширине диапазона канала.

Волновое или спектральное мультиплексирование

В методе волнового мультиплексирования используется тот же принцип частотного разделения канала, но только в другой области электромагнитного спектра. Информационным сигналом является не электрический ток, а свет. Для организации WDM-каналов в волоконно-оптическом кабеле задействуют волны инфракрасного диапазона длиной от 850 до 1565 нм, что соответствует частотам от 196 до 350 ТГц.

Для повышения пропускной способности, вместо увеличения скорости передачи в едином составном канале, как это реализовано в технологии TDM, в технологии WDM увеличивают число каналов (длин волн) - лямбд.

Сети WDM работают по принципу коммутации каналов, при этом каждая световая волна представляет собой отдельный спектральный канал и несет собственную информацию.

Современные WDM системы на основе стандартного частотного плана (ITU-T Rec. G.692) можно подразделить на три группы:

грубые WDM (Coarse WDM- CWDM)-системы с частотным разносом каналов не менее 200 ГГц, позволяющие мультиплексировать не более 18 каналов. (Используемые в настоящее время CWDM работают в полосе от 1270нм до 1610нм, промежуток между каналами 20нм(200ГГц), можно мультиплексировать 16 спектральных каналов.);
плотные WDM (Dense WDM-DWDM)-системы с разносом каналов не менее 100 ГГц, позволяющие мультиплексировать не более 40 каналов;
высокоплотные WDM (High Dense WDM-HDWDM)-системы с разносом каналов 50 ГГц и менее, позволяющие мультиплексировать не менее 64 каналов.