Потенциальное или импульсное кодирование применяется на каналах высокого качества, а модуляция на основе синусоидальных сигналов предпочтительнее в том случае, когда канал вносит сильные искажения в передаваемые сигналы. Обычно модуляция используется в глобальных сетях при передаче данных через аналоговые телефонные каналы связи, которые были разработаны для передачи голоса в аналоговой форме и поэтому плохо подходят для непосредственной передачи импульсов.
На способ передачи сигналов влияет и количество проводов в линиях связи между компьютерами. Для сокращения стоимости линий связи в сетях обычно стремятся к сокращению количества проводов и из-за этого используют не параллельную передачу всех бит одного байта или даже нескольких байт, как это делается внутри компьютера, а последовательную, побитную передачу, требующую всего одной пары проводов.
Еще одной проблемой, которую нужно решать при передаче сигналов, является проблема взаимной синхронизации передатчика одного компьютера с приемником другого. При организации взаимодействия модулей внутри компьютера эта проблема решается очень просто, так как в этом случае все модули синхронизируются от общего тактового генератора. Проблема синхронизации при связи компьютеров может решаться разными способами, как с помощью обмена специальными тактовыми синхроимпульсами по отдельной линии, так и с помощью периодической синхронизации заранее обусловленными кодами или импульсами характерной формы, отличающейся от формы импульсов данных.
Несмотря на предпринимаемые меры - выбор соответствующей скорости обмена данными, линий связи с определенными характеристиками, способа синхронизации приемника и передатчика, - существует вероятность искажения некоторых бит передаваемых данных. Для повышения надежности передачи данных между компьютерами часто используется стандартный прием - подсчет контрольной суммы и передача ее по линиям связи после каждого байта или после некоторого блока байтов. Часто в протокол обмена данными включается как обязательный элемент сигнал-квитанция, который подтверждает правильность приема данных и посылается от получателя отправителю.
Задачи надежного обмена двоичными сигналами, представленными соответствующими электромагнитными сигналами, в вычислительных сетях решает определенный класс оборудования. В локальных сетях это сетевые адаптеры, а в глобальных сетях - аппаратура передачи данных, к которой относятся, например, устройства, выполняющие модуляцию и демодуляцию дискретных сигналов, - модемы. Это оборудование кодирует и декодирует каждый информационный бит, синхронизирует передачу электромагнитных сигналов по линиям связи, проверяет правильность передачи по контрольной сумме и может выполнять некоторые другие операции. Сетевые адаптеры рассчитаны, как правило, на работу с определенной передающей средой - коаксиальным кабелем, витой парой, оптоволокном и т. п. Каждый тип передающей среды обладает определенными электрическими характеристиками, влияющими на способ использования данной среды, и определяет скорость передачи сигналов, способ их кодирования и некоторые другие параметры.
2.2 Сравнительная характеристика топологий сети
Я изучила топологию сети в Омском мясомолочном техникуме и выявила, что в классе используется топология сети «звезда». Я проанализировала три вида топологии сети: «звезда», «кольцо» и «шина» и выводы зафиксировала в виде таблицы №1.
Таблица 1.1
Основные характеристики топологий вычислительных сетей
| Характеристики | Топологии вычислительных сетей | ||
| Звезда | Кольцо | Шина | |
| Стоимость расширения | Незначительная | Средняя | Средняя |
| Присоединение абонентов | Пассивное | Активное | Пассивное |
| Защита от отказов | Незначительная | Незначительная | Высокая |
| Размеры системы | Любые | Любые | Ограниченны |
| Защищенность от прослушивания | Хорошая | Хорошая | Незначительная |
| Стоимость подключения | Незначительная | Незначительная | Высокая |
| Поведение системы при высоких нагрузках | Хорошее | Удовлетворительное | Плохое |
| Возможность работы в реальном режиме времени | Очень хорошая | Хорошая | Плохая |
| Разводка кабеля | Хорошая | Удовлетворительная | Хорошая |
| Обслуживание | Очень хорошее | Среднее | Среднее |
Из характеристики топологий вычислительных сетей можно сделать следующий вывод: в наше время предпочтение отдают топологии «звезда», поскольку проста в обслуживании. В основном используется в сетях, где носителем выступает кабель витая пара. UTP категория 3 или 5. Топология типа "звезда" нашла свое отражение в технологии Fast Ethernet[1].
Её достоинства следующие:
- выход из строя одной рабочей станции не отражается на работе всей сети в целом;
- хорошая масштабируемость сети;
- лёгкий поиск неисправностей и обрывов в сети;
- высокая производительность сети (при условии правильного проектирования);
- гибкие возможности администрирования.
Недостатки:
-выход из строя центрального концентратора обернётся неработоспособностью сети (или сегмента сети) в целом;
-для прокладки сети зачастую требуется больше кабеля, чем для большинства других топологий;
-конечное число рабочих станций в сети (или сегменте сети) ограничено количеством портов в центральном концентраторе.
2.3 Рекомендации по решению проблем топологии сети
Спланируйте сетевые подключения внутри помещения и между ними. Я рекомендую использовать сеть с низкой задержкой.
В следующем списке приведен ряд практических советов и рекомендаций:
Между всеми серверами помещения и сервером SQL Server 2008[2] должна быть обеспечена максимальная пропускная способность локальной сети и минимальная задержка (до 1 миллисекунды (мс)).
1. Не рекомендуется использовать топологию территориально-распределенной сети, в которой сервер SQL Server 2008 развернут удаленно от других компонентов помещения, с сетевой задержкой, превышающей 1 мс. Эта топология не проверялась.
2. Спланируйте адекватную территориально-распределенную сеть, если предполагается использовать зеркальное отображение SQL Server 2008 или доставку журналов SQL Server 2008.
3. Спланируйте использование функции сжатия для резервных копий SQL Server 2008 Enterprise Edition. Задав возможность сжатия в скрипте резервного копирования или настроив для сервера SQL Server 2008 Enterprise Edition сжатие по умолчанию, можно значительно уменьшить размер резервных копий баз данных и доставленных журналов. [14]
Топология и конфигурация сети также входит в физический уровень. Независимо от того, является ли сеть кольцевой сетью с маркерным доступом, звездоподобной сетью, или имеет гибридную конфигурацию, решение о топологии сети принимается с учетом физического уровня. В физический уровень также входит конфигурация кластеров высокой готовности. По большому счету нужно помнить о том, что если физические устройства не знают о передаваемых данных, то они работают на физическом уровне.[8]
Давать здесь однозначные рекомендации сложно — условия могут сильно различаться не только в разных городах, но и в разных районах. С точки зрения надежности можно признать нерациональным построение цепочки более чем из 2-3 активных устройств. В целом это совпадает с рекомендациями стандартов СКС, только надо учитывать, что в их основу положены существенно более надежные решения и большого «запаса» по этому параметру домашняя сеть иметь не будет.
Традиционно считается, что локальные сети должны строиться по топологии «звезда», а кольцевая архитектура присуща серьезным телекоммуникационным системам на основе SDH/ATM (это очень эффективное средство повышения надежности в телефонии, где несколько АТС могут продолжать работу независимо от вышедшего из строя узла). [9]
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
В данной работе были рассмотрены основные топологии вычислительных сетей. Основная цель данного исследования заключалась не только в детальном рассмотрении основных топологий вычислительных сетей, но и в их сравнительной оценке, выявлении их достоинств и недостатков. Топологии различаются требуемой длиной соединительного кабеля, удобством соединения, возможностями подключения дополнительных абонентов, отказоустойчивостью, возможностями управления обменом. Топологическая структура влияет на пропускную способность и стоимость локальной сети. Каждая топология сети налагает ряд условий. Например, она может диктовать не только тип кабеля, но и способ его прокладки. На основе проведенного исследования можно сделать выбор наиболее подходящей для определенных целей топологии вычислительной сети.
Практическая значимость проведенного исследования вполне очевидна материалы и выводы данной работы помогут разбираться в преимуществах и недостатках топологий, влияющих на производительность сети, могут быть использованы для выбора наиболее подходящей топологии при проектировании компьютерных сетей предприятий.
1. Борисенко А. А. Локальная сеть. Просто как дважды два. – М.: Эксмо, 2008. – 192 с.
2. Ватаманюк А. Создание и обслуживание сетей в Windows 7. – СПб.: Питер, 2010. – 224 с.
3. Вишневский В. М. Теоретические основы проектирования компьютерных сетей. – М.: Техносфера, 2003. – 506 с.
4. Гаранин М. В., Журавлев В. И., Кунегин С. В. Системы и сети передачи информации: учебное пособие для вузов. – М.: Радио и связь, 2001. – 335 с.
5. Гук М. Аппаратные средства локальных сетей: энциклопедия. – СПб.: Питер, 2000. – 576 с.
6. КомпьютерПресс. №8/2002. – М.: КомпьютерПресс, 2002. – 192 с.
7. Локальная вычислительная сеть [Электронный ресурс] – http://ru.wikipedia.org/wiki/LAN. (08.11.10).