Одним из наиболее распространенных сегодня классов локальных сетей Ethernet являются сети 10BaseT. Как и стандарт 10Base2, такие сети обеспечивают передачу данных со скоростью 10 Мбит/с, однако используют в своей архитектуре топологию "звезда" и строятся с применением специального кабеля – витая пара. Фактически витая пара представляет собой восьмижильный провод, в котором для обмена информации по сети используется лишь две пары проводников: одна – для приема сигнала, и одна для передачи. В качестве центрального звена в звездообразной структуре локальной сети 10BaseT применяется специальное устройство – концентратор. Для построения распределенной вычислительной системы, состоящей из нескольких сетевых сегментов, возможно подключение нескольких хабов в виде каскада, либо присоединение через хаб к сети 10BaseT локальной сети другого класса, однако следует учитывать то обстоятельство, что общее число точек подключения в такой системе не должно превышать 1024.
Максимально допустимое расстояние между узлами сети составляет 100 метров, но можно сказать, что это значение взято, скорее, из практики построения таких сетей, поскольку стандарт 10BaseT предусматривает иное ограничение: затухание мигнала на отрезке между приемником и источником не должно превышать порога 11,5 децибела.
К этому классу принято относить распределенные вычислительные сети, сегменты которых соединены посредствам магистрального оптоволоконного кабеля, длина которого может достигать 2км. Очевидно, что в силу высокой стоимости такие сети используются в основном в корпоративном секторе рынка.
Сеть имеет звездообразную топологию, которая, однако, несколько отличается от архитектуры, принятой для сети 10BaseT.
Компьютеры каждого сегмента такой сети подключаются к хабу, который в свою очередь, соединяется с внешним трансивером сети 10BaseF посредствам специального коммутационного шнура, подключаемого к 15-контактному разъему AUI. Задача трансивера состоит в том, чтобы, получив из своего сегмнта сети электрический сигнал, трансформировать его в оптический и передать в оптоволоконный кабель. Приемником оптического сигнала является аналогичное устройство, которое преобразует его в последовательность электрических направляемых в удаленный сегмент сети.
Преимущества оптических линий связи перед традиционными неоспоримы. Прежде всего диэлектрическое волокно, используемое в оптоволоконных кабелях в качестве волноводов, обладает уникальными физическими свойствами, благодаря которым затухание сигнала в такой линии крайне мало: оно составляет величину порядка 0,2 дБ на километр при длине волны 1,55 мкм, что потенциально позволяет передавать информацию на расстояние до 100 км без использования дополнительных усилителей и ретрансляторов. Кроме того, в оптических линиях связи частота несущего сигнала достигает 1014Гц, а это означает, что скорость передачи данных по такой магистрали может составлять 1012 бит/с. Если принять во внимание тот факт, что несколько световых волн может одновременно распространяться в световоде в различных направлениях, то эту скорость можно значительно увеличить, организовав между конечными точками оптоволоконного кабеля двунаправленный обмен данными. Другой способ удвоить пропускную способность оптической линии связи заключается в одновременной передачи по оптоволокну нескольких волн с различной поляризацией. Фактически можно сказать, что на сегодняшний день максимально возможная скорость передач информации по оптическим линиям пока еще не достигнута, поскольку достаточно жесткие ограничения на "быстродействие" подобных сетей накладывает конечное оборудование. Оно же "ответственно" и за относительно высокую стоимость всей системы в целом, поскольку диэлектрический кварцевый светодиод сам по себе значительно дешевле традиционного медного провода. В завершение можно упомянуть и тот факт, что оптическая линия в силу естественных физических законов абсолютно не подвержена воздействию электромагнитных помех, а так же обладает существенно большим ресурсом долговечности, чем линия, изготовленная из стандартного металлического проводника.
Класс локальных сетей 100BaseT, называемый также FastEthernet, появился относительно недавно: он был создан в 1992 году. Фактически FastEthernet является "наследником" сетей стандарта 100BaseT, однако в отличие от них позволяет передавать данные со скоростью до 100 Мбит/с. Так же как и стандарт 10BaseT, локальные сети FastEthernet имеют звездообразную топологию и могут быть собраны с использованием кабеля различных типов, наиболее часто применяемым из которых является витая пара. В 1995 году данный стандарт был одобрен институтом инженеров по радиотехнике и электронике и вошел в спецификацию IEEE 802.3 обрел тем самым официальный статус.
Поскольку класс сетей 100BaseT является прямым потомком класса 10BaseT, в таких системах используются стандартные для Ethernet протоколы передачи данных, а также стандартное прикладное программное обеспечение, предназначенное для администрирования локальных сетей, что значительно упрощает переход от одного типа сети к другому. Предполагается, что в не столь отдаленном будущем эта технология вытеснит большинство действующих на сегодняшний "устаревших" стандартов, поскольку в процессе разработки данной спецификации одной из основных задач являлось сохранение совместимости новой разновидности локальных сетей с различными типами кабеля, используемого в сетях старого образца, что создано несколько модификаций стандарта FastEthernet. Технология 100BaseTX подразумевает использование стандартной витой пары пятой категории, в которой задействовано только четыре проводника из восьми имеющихся: два для приема данных, и два для передачи. Таким образом, в сети обеспечивается двунаправленный обмен информацией и, кроме того, остается потенциальная возможность для дальнейшего наращивания производительности всей распределительной вычислительной системы. В сетях 100BaseT4 также используется витая пара, однако в ней задействованы все восемь жил проводника: одна пара работает только на прием данных, одна – только на передачу, а оставшиеся две обеспечивают двунаправленный обмен информацией. Поскольку технология 100BaseT4 подразумевает разделение всех анодируемых по сети на три независимых логических канала (прием, передача, прием-передача), пропорционально уменьшается частота сигнала, что позволяет прокладывать такие сети с использованием менее качественного и, следовательно, более дешевой категории 3 или 4, наконец, последний стандарт в семействе FastEthernet носит название 100BaseFX. Предназначен он для работы с оптоволоконными линиями связи.
Максимальная длина одного сегмента в сетях 100BaseT не превышает 100 м, в качестве конечного оборудования используются сетевые адаптеры и концентраторы, поддерживающие этот стандарт. Существуют также универсальные сетевые адаптеры 10BaseT/100BaseT. Принцип их работы состоит в том, что в локальных сетях этих двух классов используются одинаковые линии связи с одним и тем же типом разъемов, а задача автоматического распознавания пропускной способности каждой конкретной сети (10 Мбит/с или 100 Мбит/с) возлагается на протокол канального уровня, являющийся частью программного обеспечения самого адаптера.
Несмотря на все преимущества спецификации 100BaseT, такие сети по сравнению с более старыми реализациями Ethernet не лишены и ряда недостатков, унаследованных ими от своего прародителя – стандарта 10BaseT. Прежде всего в моменты пиковой нагрузки, то есть в случае возникновения ситуации, при которой к ресурсам сети обращается более 50% всех узлов, на линии образуется хорошо знакомый пользователям 10BaseT"затор" - другими словами, сеть начинает заметно "тормозить". И во-вторых, если в распределенной вычислительной системе применяется комбинированная технология сети работает со стандартом 10BaseT, другая – со стандартом 100BaseT, высокая скорость соединения будет возможна только на участке, поддерживающем пропускную способность в 100 Мбит/с. Поэтому даже если компьютер оснащен сетевым адаптером 100BaseT, при обращении к удаленному узлу, оборудованному сетевой картой 10BaseT, скорость соединения не превысит 10 Мбит/с.
Из всех перечисленных сетевых технологий выбираем Ethernet, так как она очень распространена и легка в настройке. Будем использовать стандарт 100BaseTX для соединения компьютеров с сетевыми коммутаторами и коммутационным шкафом.
| Характеристика | Стандарты сетевых архитектур | ||
| Ethernet | Token Ring | ArcNet и ArcNet Plus | |
| Кабель | Коаксиальный, витая пара, оптоволокно | Неэкранированная и экранированная витая пара | Коаксиальный кабель, витая пара |
| Максимальная длинна сегмента (м) | Ethernet – 500,Fast Ethernet – 300,Gigabit Ethernet – 200,Fiber Optic - 2000 | 925 | 2000 – для ArcNet,7000 – для ArcNet Plus |
| Максимальное расстояние между узлами сети | 100 метров | 185 метров | Коаксиальный кабель (600 м. при звезде, 300 м при шине); Витая пара (244 м) |
| Максимальное число PC в сегменте | 1024 | 96 | 255 – ArcNet, 2047 – ArcNet Plus |
| Максимальное число повторителей между любыми станциями сети | Ethernet – 4Fast Ethernet – 2Gigabit Ethernet - 1 | 4 | 4 |
| Максимальная пропускная способность сети Мбит/с | 10, 100, 1000 Мбит/с | 4 Мбит/с | 2,5 Мбит/с и 20 Мбит/с |
| Метод доступа | CSMA/CD | Маркерное кольцо | Маркерный |
| Поддерживаемая технология | Физическая топология: шина, звезда, звезда-шина;Логическая топология: шина | Физическая топология: звезда;Логическая топология: кольцо | Физическая топология: шина, звезда, звезда-шина;Логическая топология: упорядоченное кольцо |
| Номер комнаты | Количество рабочих мест | Расстояние до главного коммутационного узла |
| 101 | 21 (26) | 40,73 |
| 102 | 12 (18) | 22,04 |
| 103 | 1 (4) | 18,8 |
| 104 | 0 (1) | 6,4 |
| 105 | 1 (6) | 14,91 |
| 106 | 1 (4) | 12,3 |
| 107 | 3 (5) | 27,54 |
| 108 | 1 (3) | 15,9 |
| 109 | 10 (13) | 35,34 |
Из таблицы видно, что максимальное расстояние до главного коммутационного узла составляет 40,73 метра, следовательно можно обойтись без промежуточного коммутационного узла сети.