Сети TokenRing значительно дороже сетей Ethernet. Например, стоимость сетевой карты TokenRing в 3–5 раз превышает стоимость карты для Ethernet. Такое же соотношение характерно и для другого сетевого оборудования. По этой, а также по некоторым другим причинам технология TokenRing не нашла широкого признания. Так, сетевые карты и другие компоненты сети TokenRing производят всего несколько фирм, в то время как для Ethernet можно выбирать продукцию множества производителей.
1.6 Кабели, применяемые в локальных сетях
Для соединения двух и более компьютеров в единую компьютерную сеть чаще всего применяются кабельные системы на основе медных экранированных электрических проводов (Cuppercable). Существуют также и оптоволоконные кабельные системы (Fiber-opticcable), которые по сравнению с электрическими кабелями обладают большей пропускной способностью и малыми потерями, однако более дороги. Поэтому оптоволоконные кабельные соединения применяются там, где нужно с большой скоростью передавать большой поток информации на большое расстояние, например, между районами города или при создании междугородной или международной сети. Альтернативой простому кабельному соединению может служить радиосвязь и связь, основанная на инфракрасном излучении. Однако эти виды связи не получили широкого распространения.
Электрические кабельные системы используют два типа кабелей. Первый тип представляет собой экранированный коаксиальный кабель с волновым сопротивлением 50 Ом, другой – витую пару.
Витая пара представляет собой два изолированных медных провода, скрученных между собой, но такой вид соединения в чистом виде не подходит для связи между двумя компьютерами и используется только для соединений в специальных коммутационных шкафах.
Для связи между компьютерами используются кабели, содержащие несколько витых пар (3, 4 1000 и более) в общей изоляционной оболочке. В зависимости от эффективного диапазона рабочих частот витые пары делятся на несколько категорий, в соответствии с таблицей 1.1.
Таблица 1.1 – Категории витых пар
| Полоса частот, МГц | Категория | Класс |
| до 0.1 | 1 | А |
| до 1 | 2 | В |
| до 16 | 3 | С |
| до 20 | 4 | |
| до 100 | 5 | D |
| до 200 | 6 | Е |
| до 600 | 7 | F |
Витая пара может быть экранированной (STP– ShieldedTwistedPair) (Рис. 1.9) и неэк-ранированной (UTP– UnshieldedTwistedPair) (Рис. 1.8). Экранированная витая пара имеет множество разновидностей в зависимости от типа применяемого экрана. Экранированные витые пары, по сравнению с неэкранированными, имеют большую помехозащищенность, но и более дороги. Чаще всего для кабельной системы Ethernet применяется неэкранированный кабель пятой категории с 4 витыми парами.
Другие способы соединения компьютеров в сеть
Для связи двух компьютеров можно использовать и более простые способы соединения, такие как прямое кабельное соединение и соединение с помощью модема через телефонную линию. Кроме того, существуют и активно развиваются технологии, использующие существующую телефонную и электрическую проводку, а также беспроводную связь.
Прямое кабельное соединение
Прямое кабельное соединение использует для передачи данных встроенные в материнскую плату компьютера коммуникационные порты COM (CommunicationPort) или LPT (LinePrinTer). В современных компьютерах появилась также возможность связи двух и более компьютеров с помощью шины USB (UniversalSerialBus– универсальная последовательная шина). Порты СОМ обеспечивают асинхронный обмен данными по протоколу RS-232C со скоростью до 115 Кбит/сек. современных компьютеров являются скоростными двунаправленными устройствами ввода-вывода и обеспечивают работу с DMA (DirectMemoryAccess– прямой доступ к памяти). Скорость передачи данных через может достигать до Мбит/с. Скорость передачи данных между компьютерами, соединенными с помощью шины USB1.1, может достигать 12 Мбит/сек и до 480 Мбит/сек для USB 2.O. К достоинствам таких соединений можно отнести их простоту и малые затраты на построение, к недостаткам – небольшую дальность связи, ограниченную обычно несколькими десятками метров и, в случае соединения через низкую скорость передачи данных.
Соединение с помощью модема
Если в вашей квартире или офисе установлен телефон, то для передачи данных с одного компьютера на другой можно использовать модем (сокращение от модулятор-демодулятор). Модемы бывают внутренние (Internal), которые устанавливаются непосредственно в разъем материнской платы компьютера, и внешние (External), которые связаны с компьютером через СОМ-порт или шину USB. Большинство современных модемов обеспечивают скорость передачи данных до 33,6 Кбит/сек, а приема – до 56 Кбит/сек. К достоинствам такого вида связи можно отнести практически неограниченную дальность (любое место, куда можно дозвониться по телефону), к недостаткам – низкую скорость передачи, которая к тому же сильно зависит от качества телефонной связи.
Сети на телефонных линиях
Для создания локальных сетей можно использовать имеющуюся в квартире или в офисе телефонную проводку. Для реализации таких сетей используется стандарт HomePNA (HomePhonelineNetworkingAlliance– Альянс домашних телефонных сетей), разработанный в 1998 году. В 2000 году появилась его новая версия – HomePNA 2.O. Данный стандарт определяет сети с пропускной способностью до 32 Мбит/сек при длине сегмента до 300 м. В ближайшее время ожидается появление сетей HomePNA с пропускной способностью до Мбит/сек.
Сети данного типа используют существующие телефонные линии, но работают в особом частотном диапазоне, чтобы не создавать помех для обычных телефонных разговоров. После установки внутреннего или внешнего адаптера компьютер подключается к телефонной розетке с помощью обычного телефонного кабеля. Каждая телефонная розетка в доме становится портом сети, что позволяет обойтись без сетевого концентратора. HomePNA– это удобное решение для домашней сети, избавляющее от необходимости протягивать сетевые кабели по всему дому. Однако, учитывая высокую стоимость оборудования, а также низкое качество отечественных телефонных линий, сети HomePNA в странах СНГ пока не имеют широкого распространения.
Сети на основе электропроводки
Некоторый интерес представляет технология построения локальной сети на основе существующей электропроводки, которая называется (HomePowerLineCable– Кабель домашней электросети). В этой технологии используются сетевые карты, подключаемые через специальные разъемы к розеткам электропитания. При передаче информации компьютер посылает по электросети низкочастотный радиосигнал, не влияющий на электрический ток в линиях электропитания. Этот радиосигнал принимает другой компьютер, также подключенный к сетевой розетке через адаптер HomePLC.
Основным недостатком сети HomePLC является незащищенность передаваемой информации от перехвата посторонним компьютера, подключенным к той же линии электропитания. Эту проблему можно решить созданием системы защиты, блокирующей доступ к локальной сети с помощью брандмауэра. Другой недостаток заключается в наличии в электросети электрических помех, вызванных бытовым электрооборудованием.
Беспроводные сети
Технологии беспроводных сетей включают в себя широкий диапазон решений, начиная от глобальных сетей передачи голоса и данных, позволяющих пользователю устанавливать беспроводные соединения на значительных расстояниях, и заканчивая технологиями инфракрасной и радиосвязи, используемыми на небольших расстояниях. Технологии беспроводных сетей применяются в портативных и настольных компьютерах, карманных компьютерах, персональных цифровых помощниках (PDA), сотовых телефонах, компьютерах с перьевым вводом и пейджерах. Беспроводные технологии могут использоваться для самых различных целей. Например, мобильные пользователи могут использовать свои сотовые телефоны для доступа к электронной почте. Путешественники с портативными компьютерами могут подключаться к Интернету через базовые станции, установленные в аэропортах, на вокзалах и в других общественных местах. У себя дома можно подключать устройства к настольному компьютеру для синхронизации данных и передачи файлов.
Беспроводные технологии позволяют использовать многообразные устройства для доступа к данным по всему миру, а также снижают или полностью устраняют затраты на прокладку дорогостоящих оптоволоконных или кабельных каналов передачи данных, предоставляя при этом все возможности проводных сетей.
Адаптеры беспроводной сети, которые бывают внутренними и внешними, позволяют подключать компьютеры к сети без помощи кабелей или каких-либо иных физических соединений. Передаваемые данные разбиваются на небольшие пакеты и транслируются между компьютером и приемопередатчиками в виде радиосигналов в специально отведенном диапазоне частот.
1.7 Соединение сетей и маршрутизация
Чтобы разобраться, как именно происходит обмен данными между сетями, рассмотрим пример двух локальных сетей А и В, связанных между собой в одной точке соединения, называемой узлом (Node) (Рис. 1.10). В сетевом узле может находиться специальное устройство или компьютер с двумя сетевыми картами, выполняющий одну из следующих функций:
– повторитель (Repeater);
– мост (Bridge);
– маршрутизатор (Router), иногда также называемый межсетевым шлюзом (Gateway).
Выбор того или иного устройства, расположенного в узловой точке, зависит от степени сетевой интеграции.
Повторитель используется при необходимости соединения двух относительно далеко расположенных участков (сегментов) одной и той же сети. Повторитель просто усиливает сигнал в линии связи в обе стороны, делая это совершенно незаметно для компьютеров, подключенных к разным сетевым сегментам.