Загальні основи побудови комп'ютерних мереж (стр. 4 из 6)

Що стосується недоліків, то необхідно в першу чергу зазначити складність і високу вартість устаткування. Це обмежує використання FDDI на рівні робочих місць, але залишає цю технологію привабливою для організації магістральних каналів ЛВС і робочих груп із підвищеними вимогами до смуги пропускання.

АТМ. Однієї з найбільше перспективних технологій на сьогоднішній день є АТМ (Asynchronous Transfer Mode), розробкою специфікацій для який зараз займаються ITU (International Telecom Union) і ATM Forum. При використанні в ЛВС АТМ специфікований для широкої смуги пропускання - від 52 Мбит/із до 622 Мбит/с. Передбачається, що АТМ зможе працювати як у якості магістралей для ЛВС, так і на рівні робочого місця, предбачається, що АТМ буде хорошим вибором для дуплексних мультимедіа-додатків реального часу, що включають передавання з звукової, відео інформації з використанням більш високих швидкостей — 155 Мбит/с. і 622 Мбит/с. АТМ передбачається використовувати в якості магістралі для об'єднання мереж з використанням FDDI або Fast Ethernet.

Надзвичайно важливою рисою даної технології є можливість АТМ працювати у глобальних мереж так само як і в середовищі ЛВС.

На даний час деякі виробники у своїх найближчих планах проводять випуск АТМ-обладнання, і вже з'явилися перші мережі на основі АТМ, необхідно відзначити, що на сьогоднішній день ця технологія є найбільше складна і дорога. У якості іншого недоліку треба зазначити, що будуть потрібні значні зусилля по перепроектуванню мережі при спробі з'єднання АТМ з існуючими технологіями.

Стандарти Ethernet

Найбільшу популярність у світі локальних мереж одержали Arcnet, Ethernet і Token-Ring. Головна відмінність між ними полягає в методах доступах до середовища обміну даними. Серед цих трьох мереж безумовний лідер — Ethernet. Особливо це характерно для нашої країни.

10Base-2. При побудові мережі згідно згідно цього стандарту використовується шинна топологія. Тобто комп’ютери підключаються послідовно з використанням коаксіального кабеля (рис).

Рис.

Для під’єднання кабелю до мережевого адаптера (1) згідно цього стандарту використовуються спеціальні конектори: 2—T conector; 3— BNC conector. На кінцях мереженого кабеля приєднуються термінатори — 4 (звичайний резистор номіналом 50 Ом.) для забезпечення гасіння сигналу.

Обмеження для Ethernet на тонкому кабелі 10Base-2

Топологія	Шина
Максимальна довжина сегмента	185 м
Максимальна кількість сегментів у мережі	5
Максимальна довжина мережі	925 м
Максимальна кількість станцій, підключених до одного сегмента (якщо в мережі є репітери, те вони теж вважаються як робочі станції)	30
Мінімальна відстань між точками підключення робочих станцій	0.5 м

10Base-T. При побудові мережі згідно згідно цього стандарту використовується топологія типу зірка, в центрі зірки знаходиться спеціальний пристрій концентратор (hub). Для з’єднання використовується 2 парна неекранована вита пара UTP 3-5 категорії, одина пара на прийом друга на передачу,. Під’єднання кабелю до мережевого адаптера використовуються спеціальні конектори 4 контактні RJ45. (вилка називається plug, розетка jack).

Обмеження для Ethernet на витій парі 10Base-T

Топологія	зірка
Максимальна довжина сегмента	100 м

100Base-TX. При побудові мережі згідно згідно цього стандарту використовується топологія типу зірка, в центрі зірки знаходиться спеціальний пристрій концентратор (hub). Для з’єднання використовується 4 парна неекранована вита пара UTP 5 категорії. Під’єднання кабелю до мережевого адаптера використовуються спеціальні конектори 8 контактні RJ45

Обмеження для Ethernet на витій парі 100Base-TX

Топологія	зірка
Максимальна довжина сегмента	100 м

Обмеження для Ethernet 10Base-F (оптоволокно)

Топологія	зірка
Максимальна довжина сегмента	2 км

Мережеве обладнання

У зв’язку з обмеженням на максимальну довжину кабелю, кількістю допустимих з'єднань комп’ютерів у мережу, досить складною топологією мережі необхідно мати спосіб обійти дані обмеження. Для цього використовують різноманітне активне мережеве обладнання.

Повторювач (Repeater).

У найпростішому випадку для з'єднання двох сегментів ЛОМ з однаковими протоколами рівня даних використовується повторювач. Вважаємо, що сегмент ЛОМ—це частина мережі, що може існувати автономно при вимкненні її зі спільної мережі. Приклад використання повторювачів: тонкий коаксіальний кабель сегмента a Ethernet не може бути довшим від 200 м,—інакше в мережі постійно виникатимуть помилки і конфлікти пакетів. При використанніповторювачів в одну локальну мережу можна об'єднати до 5 сегментів Ethernet на тонкому коаксіальному кабелі загальною довжиною до 1000 м.

Опис повторювачів: передає двійкові дані між фізичними рівнями двох систем; об'єднує два кабельних сегменти; кабельні сегменти повинні мати однакові протоколи рівня даних (Ethernet, Token-Ring, FDDI); наявний двонапрямлений цифровий підсилювач; пропускає всі пакети.

Концентратор (Hub).

Це ускладнений повторювач, що має не 2 порти, а 8, 16 чи 24. Цей пристрій має всередині одну спільну шину, яка з'єднує всі порти. Коли надходить який-небудь пакет з будь-якого порта, концентратор просто передає його в усі інші порти, не турбуючись про його подальший маршрут (шлях у мережі).

У найпростішому випадку для користувачів, котрі не висувають до мережі вимог високих швидкостей обміну інформацією, можна використати роздільний Ethernet на витій парі, об'єднавши всі ПК в одну групу за допомогою концентраторів. У такому разі топологія мережі являтиме собою зірку, у центрі якої знаходиться концентратор, а на променях—комп'ютери.

Існують концентратори, за допомогою яких можна об'єднувати не лише частини мереж, що виконані однотипними кабелями, а й мережі з різними кабелями (тонкий коаксіальний кабель, товстий Ethernet, оптоволокнний кабель, вита пара). Така реалізація мереж спричинює до невисокої пропускної зданості, оскільки передбачає використання розділеного середовища. Але її буває достатньо для мереж із сервером, звернення до якого відбуваються рідко, а головна робота відбувається на робочих станціях.

Інтелектуальні концентратори дають можливість здійснення мережевогоменеджменту (управління) за допомогою спеціального програмного забезпечення, що контролює стан кожного порта і видає інформацію про кількість переданої інформації, кількість помилок і колізій.

Сегментуючі концентратори.

Один із шляхів підвищення продуктивності мережі — поділ робочої групи на кілька сегментів шляхом встановлення сегментуючого концентратора.

За допомогою сегментуючих концентраторів можна обмежити поширення внутрішніх пакетів у межах одного сегмента, не пропускаючи їх за зовнішню лінію, і в такий спосіб мінімізувати міжсегментний мережевий трафік (кількість звернень між діючими станціями, які належать різним сегментам). Аналізуючи пакети, що надійшли, і визначаючи адресу їх одержувачів, сегментуючий концентратор передає до міжсегментної лінії тільки ті пакети, які призначені для діючих станцій в інших сегментах. Усі комутуючі концентратори дають змогу вручну розподіляти свої порти між сегментами локальної мережі.

Сегментування відбувається шляхом запуску допоміжного керуючого програмного забезпечення. Наявність адаптивної комутації дає змогу сегментуючому концентратору автоматично перемикати порти між різними сегментами з метою досягнення оптимальної продуктивності.

Наприклад, якщо користувач, на якого звичайно припадає малий трафік, починає копіювати весь зміст свого жорсткого диска на сервер, то він автоматично вимкнеться зі старого сегмента, і йому буде надано окремий сегмент із сервером.

Цікаві також функції безпеки. Оскільки кожний комутуючий концентратор має список адрес підімкнених до нього пристроїв, то за відсутності підімкненого вузла у списку концентратор може автоматично розірвати з'єднання з ним. Оскільки портів сегментуючого концентратора небагато, то в разі потреби підімкнення в один сегмент великої кількості ПК діють так: до одного або кількох його портів підминають звичайний концентратор, а до нього вже підмикають ПК.