Основы работы компьютерной сети 6 (стр. 6 из 31)
Каждое оптоволокно передает сигналы только в одном направлении, поэтому кабель состоит из двух волокон с самостоятельными коннекторами. Одно из них служит для передачи, а другое - для приема. Жесткость кабеля обеспечивает покрытие из пластика, а прочность - волокна из кевлара.
 |
 |
Рисунок 41 - Оптоволоконный кабель
Используйте оптоволоконный кабель, если требуется передавать данные с очень высокой скоростью на большие расстояния по защищенной среде.
Не используйте оптоволоконный кабель, если:
· денежные средства, выделенные для построения сети ограничены;
· требуется дополнительная подготовка для правильной установки и корректного подключения оптоволоконных сетевых устройств.
Для передачи по кабелю кодированных сигналов используют две технологии - немодулированную передачу и модулированную передачу.
Немодулированная передача:
Немодулированные (baseband) системы передают данные в виде цифровых сигналов. Сигналы представляют собой дискретные электрические или световые импульсы. При таком способе вся емкость коммуникационного канала используется для передачи одного импульса, или, другими словами, цифровой сигнал использует всю полосу пропускания кабеля. Полоса пропускания (bandwidth) — это разница между максимальной и минимальной частотой, которую можно передать по кабелю.
Рисунок 42 - Немодулированная передача
Проходя по кабелю, сигнал постепенно затухает и, как следствие, искажается. Если кабель слишком длинный, то иногда в конце пути передаваемый сигнал искажается сильно или вообще пропадает. Для того чтобы избежать этого, в немодулированных системах используют повторители, которые усиливают сигнал и ретранслируют его в дополнительные сегменты. Таким образом, возможно, увеличить общую длину кабеля.
Модулированная передача:
Модулированные (broadband) системы передают данные в виде аналогового сигнала, занимающего некоторую полосу частот. Сигналы кодируются аналоговой (непрерывной) электромагнитной или световой (тоже, строго говоря, электромагнитной) волной.
  |
Рисунок 43 - Модулированная передача
Если полосы пропускания достаточно, то один кабель одновременно могут использовать несколько систем (например, транслировать передачи кабельного телевидения и передавать данные).
Каждой передающей системе выделяется часть полосы пропускания. Все устройства, связанные с данной системой (например, компьютеры), должны быть настроены на работу именно с выделенной частью полосы пропускания.
Если в немодулированных системах для восстановления сигнала используют повторители, то в модулированных — усилители (amplifiers).
При модулированной передаче устройства имеют раздельные тракты для приема и отправки сигнала, поэтому и в среде передачи необходимо предусмотреть два пути для прохождения сигнала.
Основные решения таковы:
· разбить полосу пропускания на два канала, использующих разные полосы частот: один канал предназначен для передачи сигналов, другой — для приема;
· проложить два кабеля: один — для передачи сигналов, другой — для приема.
При возрастании сетевого трафика возникает вопрос об увеличении скорости передачи данных. Одним из его решений является максимизация использования канала данных. Простейший метод передачи информации называется симплексным (simplex): данные передаются только в одном направлении — от отправителя к получателю. Этот метод применяется в радио- и телевещании. Он не позволяет определять и исправлять ошибки во время передачи, поэтому к получателю не всегда приходят корректные данные
 |
Рисунок 44 - Симплексная передача
Более эффективным считается полудуплексный (half-duplex) способ передачи данных. При его использовании информация может передаваться в двух направлениях попеременно. Он позволяет определять ошибки и исправлять их, посылая запрос на повторную передачу данных. Полудуплекс применяется в коротковолновых приемниках и в большинстве модемов. Самым эффективным методом передачи данных является полнодуплексная (full- duplex),когда данные пересылаются в двух направлениях одновременно. Полный дуплекс применяется в кабельных сетях, которые используются не только для передачи телепрограмм, но и для телефонной связи и подключения к Интернету. Одним из полнодуплексных устройств является телефон.
 |
Рисунок 45 - Полудуплексная передача
На разных концах линии могут говорить одновременно.
Рисунок 46 - Полнодуплексная передача
Таблица 2 Сравнительные характеристики кабелей
| Параметр | Тонкий коаксиальный кабель (10Base2) | Толстый коаксиальный кабель (10Base2) | Витая пара (10BaseТ) | Оптоволоконный кабель |
| Стоимость | Дороже витой пары | Дороже тонкого коаксиального кабеля | UTP- самый дешевый; STP- дороже тонкого коаксиального кабеля | Дороже тонкого, но дешевле толстого коаксиального кабеля |
| Эффективная длина кабеля | 185 м | 500 м | 100 м | 2 км |
| Скорость передачи | 4- 100 Мбит/с | 4- 100 Мбит/с | UTP: 4- 100 Мбит/с; STP: 16- 500 Мбит/с | 100 Мбит/с и выше (1 Гбит/с и более) |
| Гибкость | Довольно гибкий | Менее гибкий, чем тонкий коаксиальный кабель | UTP- самый гибкий; STP- менее гибкий, чем UTP | Менее гибкий, чем тонкий коаксиальный кабель |
| Простота монтажа | Прост в монтаже | Довольно прост в монтаже | UTP- очень прост в монтаже; может быть проложен при строительстве; STP- довольно прост в монтаже | Сложен в монтаже |
| Подверженность помехам | Хорошая защита от помех | Хорошая защита от помех | UTP- подвержен помехам; STP- хорошая защита от помех | Не подвержен помехам |
| Особые свойства | Электронные компоненты дешевле, чем у витой пары | Электронные компоненты дешевле, чем у витой пары | UTP- тот же телефонный провод; его часто прокладывают при строительстве; STP-скорость передачи выше, чем у UTP | Передает речь, видео и данные |
| Рекомендуемое применение | Средние или большие сети с высокими требованиями к защите данных | Соединение сетей на тонком коаксиальном кабеле | UTP- небольшие дешевые сети; STP- сети Token Ring любого размера | Сети любого размера с высокими требованиями к скорости передачи, уровню защиты и целостности данных |
Платы сетевого адаптера выступают в качестве физического интерфейса между компьютером и средой передачи. Платы вставляются в слоты расширения всех сетевых компьютеров и серверов или интегрируются на материнскую плату.
Рисунок 47 - Плата сетевого адаптера
Назначение:
• подготовка данных, поступающих от компьютера, к передаче по сетевому кабелю;
• передача данных другому компьютеру;
• управление потоком данных между компьютером и кабелем;
• прием данных из кабеля и перевод их в форму, понятную центральному процессору компьютера.
Плата сетевого адаптера состоит из аппаратной части и встроенных программ, записанных в ПЗУ. Эти программы реализуют функции подуровней Управления логической связью и Управления доступом к среде Канального уровня модели OSI.
Перед тем как послать данные в сеть, плата сетевого адаптера должна перевести их из формы, понятной компьютеру, в форму, в которой они могут передаваться по сетевому кабелю.
Рисунок 48 - Поток параллельных данных преобразуется в поток последовательных данных
Плата сетевого адаптера, помимо преобразования данных, должна указать свое местонахождение, или адрес, — чтобы ее могли отличить от остальных плат.
Сетевые адреса (network address) находятся в ведении комитета IEEE (Institute of Electrical and Electronics Engineers), который закрепляет за каждым производителем плат сетевого адаптера некоторый интервал адресов. Затем каждый производитель записывает в ПЗУ платы ее уникальный сетевой адрес.
Номер прерывания
Линии запроса прерывания — это физические линии, по которым различные устройства могут отправить микропроцессору запрос на обслуживание.