Интеграция локальных вычислительных сетей МИЭТ и студенческого городка МИЭТ (стр. 5 из 14)
Активное оборудование
Активное оборудование для работы с одномодовым оптоволокном, стоит достаточно дорого, однако оно позволяет обеспечивать высокоскоростной обмен информацией на расстоянии до 100 километров без регенерации сигнала в волноводе.
Существует масса устройств, которые удовлетворяют практически любые требования, которые могут иметь место в рамках реализуемой задачи.
Однако, мной рекомендуется выбрать в качестве устройства сопряжения двух передающих сред (медного кабеля и одномодового оптоволокна) медиаконверторы серии AT-MC103 фирмы AlliedTelesyn. Эта компания специализируется на производстве профессионального сетевого оборудования, и представляет на рынке полную линейку сетевых продуктов, обладающих наилучшим, на мой взгляд, соотношением цена/качество. Кроме того, на активное оборудование фирма дает пожизненную гарантию, и обеспечивает бесплатную техническую поддержку, что, несомненно, очень располагает в ее сторону.
Рис.14. Медиаконверторы серии AT-MC103
Технические характеристики данных устройств перечислены в таблице:
| Характеристики | AT-MC103XL | AT-MC103LH | AT-MC103SC/FS3 | AT-MC103SC/FS4 |
| Порт 1 | UTP | UTP | UTP | UTP |
| Разъем Порта 1 | RJ-45 | RJ-45 | RJ-45 | RJ-45 |
| Макс. длина сегмента кабеля | 100 м | 100 м | 100 м | 100 м |
| Коммутирующий порт MDI/MDIX | есть | есть | есть | есть |
| Порт 2 | SMFiber | SM Fiber | SM Fiber | SMFiber |
| Разъем Порта 2 | SC | SC | SC | SC |
| Макс. длина сегмента кабеля (FD) | 15 км | 40 км | 75 км | 100 км |
| Функция MissingLink | есть | есть | есть | есть |
| Полудуплексный /Полнодуплексный режимы | есть | есть | есть | есть |
Таблица 8. Технические характеристики медиаконверторов AT-MC103
Для нашей задачи (обеспечения обмена информацией по магистрали длиной 2 километра) нам достаточно медиаконвертора AT-MC103XL, способного обеспечить обмен данными по одномодовому оптоволокну длиной до 15 километров со скоростью 100 Мбит/с в полнодуплексном режиме.
Данные устройства устанавливаются на разных концах магистрали, и соединяются с разделочной муфтой специальными патч-кордами с SC-коннекторами, и с активным оборудованием локальных сетей.
Таким образом можно обеспечить прозрачную связь локальных сетей, поскольку технологии 10Base-T, 100Base-T (которые используются в ЛВС МИЭТ и ЛВС студгородка МИЭТ) и 100Base-FX (оптоволоконная связь) совместимы на канальном уровне.
Однако политики безопасности локальных сетей не должны допускать полностью прозрачных связей по ряду совершенно понятных причин. По этому подключение устройств сопряжения 100Base-T – 100Base-FX на сторонах локальных сетей осуществляется к так называемым брэндмауэрам – специальным устройствам, обеспечивающим защиту от несанкционированного доступа к ресурсам сетей на основе принятых правил. Подробнее принципы их функционирования будут рассмотрены в главе «Информационная безопасность».
Достоинства и недостатки
Данный вид физического объединения сетей наиболее предпочтителен и перспективен с технической точки зрения, однако себестоимость проекта на сегодняшний день достаточно велика. Кроме того получить разрешение на прокладку магистрали в канализации практически невозможно, или стоит очень больших денег. Возможно в будущем ситуация изменится в лучшую сторону.
| Достоинства | Недостатки |
| · Практически неограниченная пропускная способность· Высокая помехозащищенность· Высокий уровень безопасности передаваемой информации· Перспективы технологии | · Высокая себестоимость проекта· Необходимо получение разрешения на проведение прокладочных работ в городской канализации |
Таблица 9. достоинства и недостатки физической интеграции сетей на базе собственной волоконно-оптической магистрали
ОРГАНИЗАЦИЯ РАДИОКАНАЛА
Обзор технологий и классификация оборудования радиосетей
Радиосети передачи данных применяются в тех случаях, когда организация проводных или оптоволоконных каналов связи невозможна физически, либо если существующие проводные каналы связи не удовлетворяют потребителей с точки зрения скорости передачи информации, или их использование является экономически нецелесообразным.
Вопрос выбора конкретного оборудования не так прост, как кажется на первый взгляд, так как в настоящее время номенклатура выпускаемого оборудования довольно широка и технические характеристики и стоимость у различных фирм-изготовителей и фирм, представляющих их интересы в России, отнюдь не одинаковы
Для начала рассмотрим, какое оборудование может быть использовано для создания радиосетей передачи данных, по каким признакам оно классифицируется и чего можно ожидать от того или иного класса оборудования.
Рабочий диапазон частот
В первую очередь можно классифицировать оборудование по радиочастотным параметрам, основным из которых является диапазон радиочастот, в котором данное оборудование работает. Причем от того, в каком диапазоне работает оборудование, зависят такие показатели, как дальность связи, скорость передачи информации и требования к обеспечению «прямой видимости», зависимость качества связи от погодных условий. Наиболее распространенные диапазоны частот, предназначенные для систем передачи данных, это 136-174 МГц, 400-512 МГц, 820-960 МГц, 2,4 ГГц, 5 ГГц, 10-12 ГГц, 30-35 ГГц и выше. Зависимость параметров следующая: чем выше частота, тем выше может быть скорость передачи данных, меньше дальность, выше требования к обеспечению прямой видимости и больше чувствительность к перемене погоды. Эта зависимость иллюстрируется следующими примерами, показывающими, каких параметров связи можно добиться при использовании различных диапазонов частот:
136-174 МГц — скорость передачи данных до 19,2 Кбит/с, дальность связи до 50-70 км, связь может осуществляться «из-за угла» и за горизонтом за счет искривления пути прохождения радиолуча у земли. Параметры связи практически не зависят от погодных условий.
400-512 МГц — скорость передачи данных до 128 Кбит/с, дальность связи до 40-50 км. Возможна радиосвязь при помощи приема сигналов, отраженных от различных зданий и сооружений, гор и т.д., хотя наличие прямой видимости желательно.
В диапазонах 800-960 МГц и выше возможна организация каналов передачи данных со скоростью свыше 2 Мбит/с, при этом обязательным является условие прямой видимости между антеннами. С ростом используемой частоты увеличивается влияние погодных условий и уменьшается дальность связи, так как условия распространения радиоволн в этом диапазоне приближаются к условиям распространения света. Кроме того, дальность связи зависит от мощности передатчиков, чувствительности приемников и характеристик применяемых антенн и радиочастотного кабеля.
Классификация систем по характеру модуляции радиосигнала
По характеру модуляции радиосигнала системы подразделяются на:
- Широкополосные (или шумоподобные) системы (ШПС) со скачкообразной перестройкой частоты (Frequency-Hopping Spread Spectrum) FHSS
- Шумоподобные системы (ШПС) с непосредственной модуляцией частоты (Direct-Sequence Spread Spectrum) DSSS
- Системы с линейной частотной модуляцией и избыточным спектром
- Системы с узкополосными модуляциями
- Другие системы
Системы с узкополосными модуляциями
Узкополосные устройства излучают в эфир сигнал с шириной спектра 25-200 кГц, причем ширина излучаемого спектра увеличивается с увеличением скорости передачи информации. Узкополосные системы обладают очень существенным недостатком: если в частотном диапазоне такой системы появляются помехи, то качество связи резко падает.
Широкополосные системы
Более защищенными от помех являются широкополосные устройства. Они используют сигнал с шириной спектра несколько мегагерц. Существует два варианта таких систем, использующие разные методы передачи данных.
1. Метод прямой последовательности (DSSS)
Не забираясь в технические детали, метод прямой последовательности (DSSS) можно представить себе следующим образом. Вся используемая "широкая" полоса частот делится на некоторое число подканалов - по стандарту 802.11 этих каналов 11. Каждый передаваемый бит информации превращается, по заранее зафиксированному алгоритму, в последовательность из 11 бит, и эти 11 бит передаются одновременно и параллельно, используя все 11 подканалов. При приеме, полученная последовательность бит декодируется с использованием того же алгоритма, что и при ее кодировке. Другая пара приемник-передатчик может использовать другой алгоритм кодировки-декодировки, и таких различных алгоритмов может быть очень много.
Первый очевидный результат применения этого метода - защита передаваемой информации от подслушивания ("чужой" DSSS-приемник использует другой алгоритм и не сможет декодировать информацию не от своего передатчика). Но более важным является то, что благодаря 11-кратной избыточности передачи можно обойтись сигналом очень маленькой мощности (по сравнению с уровнем мощности сигнала при использовании обычной узкополосной технологии), не увеличивая при этом размеров антенн.
При этом сильно уменьшается отношение уровня передаваемого сигнала к уровню шума, (т.е. случайных или преднамеренных помех), так что передаваемый сигнал уже как бы неразличим в общем шуме. Но благодаря его 11-кратной избыточности принимающее устройство все же сумеет его распознать.
Еще одно чрезвычайно полезное свойство DSSS-устройств заключается в том, что благодаря очень низкому уровню мощности своего сигнала они практически не создают помех обычным радиоустройствам (узкополосным большой мощности), так как эти последние принимают широкополосный сигнал за шум в пределах допустимого. В другую же сторону - обычные устройства не мешают широкополосным, так как их сигналы большой мощности "шумят" каждый только в своем узком канале и не могут заглушить широкополосный сигнал весь целиком.