· использование различных портов для подключения кабелей разных типов;
· централизованный контроль за работой сети и сетевым трафиком: во многих сетях активные концентраторы наделены диагностическими возможностями, позволяющими определить работоспособность соединения.
2.4 Физическая среда передачи данных
Для физического соединения компонентов сети используются специальные кабели. Различают три вида кабелей:
· коаксиальный
· витая пара
· оптоволоконный.
Коаксиальный кабель состоит из двух концентрических проводников. Оба проводника расположены на одной общей оси. Кабель состоит из центрального проводника, покрытого диэлектриком, внешнего проводника, покрытого диэлектриком и защитной оболочки.
Преимущество заключается в том, что он может поддерживать соединения с высокой пропускной способностью на относительно большом расстоянии без повторителей.
К недостаткам можно отнести относительно хрупкую конструкцию, не допускает узлов, сильных изгибов.
Витая пара из двух относительно тонких проводов, покрытых тонким слоем поливинхлорида, и свиты друг с другом. Оптоволоконный кабельпередает информацию по стеклянному проводу, благодаря чему этот кабель не подвержен влиянию электрических полей.
Преимущества заключаются в высокой скорости передачи на длинные расстояния голосовой, цифровой и видеоинформации.
Недостатки – высокая стоимость, сложность при развертывании.
2.5 Протоколы передачи
Для осуществления общения компьютеров в сети используются протоколы. Протокол – это набор правил и процедур, регулирующий порядок осуществления связей.
NetBEUI.
Это небольшой, быстрый, эффективный протокол транспортного уровня, разработанный для использования в небольших рабочих группах, функционирующих в одноранговых сетях или в малых серверных. Поскольку этот протокол не поддерживает маршрутизации, то он используется только в локальных сетях.
IPX.
Протокол IPX(Internet Packet Exchange) был разработан для сетевой операционной системы NetWare и широко используется во многих сетях Novell. Используется для передачи и маршрутизации пакетов. Преимущества заключаются в том, что протокол является относительно небольшим и быстрым, а также поддерживает маршрутизацию.
TCP/IP.
Этот протокол обеспечивает совместную работу компьютеров различных типов. Способность поддерживать маршрутизацию сделало TCP/IP межсетевым протоколом. Одно из главных преимуществ является совместимость, а недостатки:
-большой размер;
-недостаточная скорость работы.
2.6 Сетевые технологии
Выбор высокопроизводительных стандартов локальных сетей никогда не был столь разнообразным, как в наши дни. Но по методам доступа в сеть выделяются наиболее распространенные сети - Ethernet, ARCnet, TokenRing.
Приведем краткое описание некоторых технологий.
Метод доступа Ethernet.
Это метод доступа, разработанный фирмой Xerox в 1975 году, пользуется наибольшей популярностью. Он обеспечивает высокую скорость передачи данных и надежность. В течении более чем 20 лет было создано несколько различных версий стандартов Ethernet, вот некоторые из них:
Ethernet (10base-X).
Он является одной из самых старых, самых простых и самых дешевых из когда-либо разработанных технологий локальных сетей. В зависимости от типа физической среды различают следующие типы Ethernet:
· 10base-5(толстый коаксиальный кабель)
· 10base-2(тонкий коаксиальный кабель)
· 10base-T(витая пара)
· 10base-F(оптоволокно).
Топология для всех 4 типов практически не отличается. Данные в локальной сети передаются со скоростью до 10 Мбит/с. В настоящее время широкую популярность получили разновидности Ethernet, использующие витую пару. Для рассылки данных в сети все типы используют протокол CSMA/CD.
FastEthernet (100base-XX)
В зависимости от типа среды различают следующие разновидности:
· 100base-Т4 (4витые пары)
· 100base-ТХ (2 витые пары)
· 100base-FХ (оптоволокно).
Являясь высокоскоростной разновидностью устаревшей технологии 10base-XEthernet, сети этого стандарта в состоянии передавать данные со скоростью до 100 Мбит/с.
Метод доступа Arcnet.
Этот метод доступа разработан фирмой Datapoint Corp. Получил широкое распространение в силу дешевизны оборудования. Arcnet используется в локальных сетях с топологией "звезда". Один из компьютеров создает специальный маркер (сообщение специального вида), который последовательно передается от одного компьютера к другому.
Если станция желает передать сообщение другой станции, она должна дождаться маркера и добавить к нему сообщение, дополненное адресами отправителя и назначения. Когда пакет дойдет до станции назначения, сообщение будет отделено от маркера и передано станции.
Метод доступа Token-Ring.
Метод доступа Token-Ring был разработан фирмой IBM и рассчитан на кольцевую топологию сети. Этот метод напоминает Arcnet, так как тоже использует маркер, передаваемый от одной станции к другой. В отличие от Arcnet, при методе доступа Token-Ring имеется возможность назначать разные приоритеты разным рабочим станциям.
2.7 Плата сетевого адаптера
Сетевой адаптер – это плата, которая устанавливается в свободный слот ввода/вывода компьютера. Она служит для взаимодействия с другими устройствами в локальной сети. На обратной стороне адаптера располагается место для разъемов определенного типа. Каждый тип разъема разрабатывается для конкретной передающей среды. Сетевой адаптер вместе со своим драйвером реализует второй, канальный уровень модели открытых систем в конечном узле сети-компьютере. Более точно, в сетевой операционной системе пара адаптер и драйвер выполняют функции физического и MAC-уровней, в то время как LLC-уровень обычно реализуется модулем операционной системы, единым для всех драйверов и сетевых адаптеров. Сетевой адаптер совместно с драйвером выполняет две операции: передачу и прием кадра.
1) Прием кадра данных LLC через межуровневый интерфейс вместе с адресной информацией MAC- уровня. Обычно взаимодействие между протоколами внутри компьютера происходит через буферы, расположенные в оперативной памяти. Данные для передачи в сеть помещаются в эти буферы протоколами верхних уровней, которые извлекают их из дисковой памяти либо из файлового КЭШа с помощью подсистемы ввода-вывода операционной системы.
2) Оформление кадра данных MAC-уровня, в который инкапсулируется кадр LLC (с отброшенными флагами 01111110). Заполнение адресов назначения и источника, вычисление контрольной суммы.
3) Формирование символов кодов при использовании избыточных кодов типа 4В/5B. Скремблирование кодов для получения более равномерного спектра сигналов. Этот этап используется не во всех протоколах - например, технология Ethernet 10Mb/sec обходится без него.
4) Выдача сигналов в кабель в соответствии с принятым линейным кодом - манчестерским, NRZI, MLT-3 и т.п.
III. Разработка функциональной модели ЛВС для ООО АТП «Дорстройсервис»
Разработка работающей ЛВС достаточно сложная задача, и решается она несколькими способами. Любой способ – это выбор, а любой выбор всегда подразумевает свои достоинства и недостатки. АТП выдвигает следующие условия и требования для локальной вычислительной сети:
1. Сеть должна объединить 13 компьютеров предприятия.
2. Сеть должна быть недорогой.
3. Сеть должна быть относительно проста в эксплуатации и обслуживании.
4. Сеть должна обеспечивать общий доступ к файловому архиву и поддерживать необходимый трафик для документооборота внутри предприятия.
5. Сеть должна оптимально разделять ресурсы (принтеры, модемы) между рабочими станциями.
6. Каждое рабочее место должно быть оборудовано всеми необходимыми средствами для обеспечения полноценной работы в соответствии с функциями и задачами, приведенными в первой части.
7. Сеть должна быть надежной и практичной.
8. Вероятность расширение сети для автомобильно-транспортного предприятия достаточно низкая.
9. Необходимо своевременное обновление программного обеспечения.
10. Дополнительной услугой ЛВС является доступ к web-сайтам и обмен электронной почтой в пределах предприятия.
После анализа структурного подразделения, функциональной значимости каждого объекта, деятельности предприятия вообще, а также условий и требований, предъявляемых АТП «Дорстройсервис» целесообразно построить одноранговую сеть.
Выберем наиболее практичную и широко используемую топологию «иерархическая звезда», построенную на двух 8-портовых концентраторах. Выбор обоснован тем, что стоимость одного 16-портового хаба и кабеля будут значительно выше, чем при выбранной ранее схеме. Необходимо также приобрести недостающие сетевые адаптеры, поддерживающие FastEthernetc разъемом PCI.
Файловый архив предприятия, содержащий устав и документы каждого отдела, а также разделяемый принтер и модем целесообразно расположить в кабинете секретаря; все документы, поступившие от отделов будут распечатываться на месте для подписи исполнительному директору.
Использование среды передачи FastEthernet ( IEEE 802.3u) на витой паре, согласно стандарту 100base-T4, достаточно актуально сейчас и по ценовым рамкам она не сильно отличается от своей предшественницы Ethernet. Для удачного функционирования необходимо, чтобы сеть удовлетворяла правилам стандарта 802.3u:
1) Длина любого сегмента менее 100м ( Lmax=23м)
2) В одном домене коллизий не более 2 хабов (повторителей класса II)
3) Время двойного оборота сигнала между двумя самыми удаленными станциями менее 512bt ( Кабель вносит задержку 55*1.112=62bt; пара сетевых адаптеров Т4 - 138bt; повторители – 134bt; итак получается PDV=62+138+134=334bt<<512 bt)
Согласно схеме 3 из приложения 1
На каждую рабочую станцию установим WindowsNT 4.0 Workstation, так как она относительно недорога, надежна, безопасна и отказоустойчива.
Операционная система Windows NT реализована в двух вариантах: Windows NT Server и Windows NT Workstation. Windows NT Server 4.0 - сетевая операционная система с приложениями для Internet, сервисами файлов и печати, службой удаленного доступа, встроенным маршрутизатором, индексированием файлов и управлением сетью. Второй вариант Windows NT - Windows NT Workstation 4.0 во многом напоминает NT Server, но она оптимизирована в качестве операционной системы для рабочей станции. С точки зрения архитектуры и возможностей Windows NT Server является надмножеством Windows NT Workstation и включает в себя все возможности последней