Общий диаметр сети, построенной на концентраторах, может составлять при использовании оптоволокна до 5000 м.

Технология 100VG-AnyLAN имеет меньшую популярность среди производителей коммуникационного оборудования, чем конкурирующее предложение - технология Fast Ethernet. Компании, которые не поддерживают технологию 100VG-AnyLAN, объясняют это тем, что для большинства сегодняшних приложений и сетей достаточно возможностей технологии Fast Ethernet, которая не так заметно отличается от привычной большинству пользователей технологии Ethernet.

4. Технология Token Ring

Сети Token Ring представляют собой отрезки кабелей, соединяющие все компьютеры в кольцо. Кольцо рассматривается как общий разделяемый ресурс и для доступа к нему требуется не случайный алгоритм, как в сетях Ethernet, а детерминированный, основанный на передаче компьютерам права на использование кольца в определенном порядке. Это право передается с помощью кадра специального формата, называемого маркером или токеном.. Технология Token Ring была разработана компанией IBM в 1984 год. Сети Token Ring работают на скоростях 4 Мбит/с и 16 Мбит/с и смешение разных скоростей в одном кольце не допускается.

Технология Token Ring является более сложной технологией чем Ethernet.

Для обеспечения доступа к физической среде по кольцу циркулирует кадр специального формата и назначения - маркер. Компьютеры в кольце непосредственно получают данные только от одного компьютера, от того который является предыдущим в кольце. Такой компьютер называется ближайшим активным соседом, расположенным выше по потоку. Передачу данных компьютер всегда осуществляет своему ближайшему соседу вниз по потоку данных. Получив маркер, компьютер анализирует его и при отсутствии данных на передачу обеспечивает его продвижение к следующему компьютеру. Компьютер, который имеет данные для передачи, при получении маркера изымает его из кольца, что дает ему право доступа к физической среде и передачи своих данных. За время удержания маркера (10 мс), м этот компьютер выдает в кольцо кадр данных установленного формата последовательно по битам. Переданные данные проходят по кольцу всегда в одном направлении от одного компьютера к другому. Кадр снабжен адресом назначения и адресом источника. Все компьютеры транслируют кадр, если кадр проходит через компьютер, то распознав свой адрес, компьютер копирует данные в свой буфер и вставляет в кадр признак подтверждения приема. Компьютер, выдавший кадр данных в кольцо, при обратном его получении с подтверждением приема изымает этот кадр из кольца и передает в сеть новый маркер для обеспечения возможности другим компьютерам сети передавать данные (Рис 2). Для скорости 4 Мбит/с максимальный размер кадра составляет 5000 байт, а для 16 Мбит/с - 20 000 байт. В ка честве физической среды используется экранированная витая пара, неэкранированная витая пара, а также оптоволоконный кабель. Максимальное количество компьютеров в сети равно 260, а максимальная длина кабеля - 4 км. Максимальное расстояние между станциями 100 м.

Недавно компания IBM предложила новый вариант технологии Token Ring, названный High- Speed Token Ring. Эта технология поддерживает битовые скорости 100 и 155 Мбит/с, сохраняя особенности технологии Token Ring 16 Мбит/с.

5. Технология FDDI

Технология FDDI (Fiber Distributed Data Interface) - оптоволоконный стандарт распределенных данных - это первая технология локальных сетей, в которой средой передачи данных является волоконно- оптический кабель.

Стандарт FDDI был выпущен ANSI (American National Standards Institute) в 1984 году. В этот период быстродействующие рабочие места пользователей начинали требовать максимального напряжения возможностей существующих локальных сетей (в основном это были Ethernet и Token Ring). Возникла необходимость в новой технологии, которая могла бы легко поддерживать эти рабочие места и их новые прикладные задачи. Одновременно все большее значение уделяется проблеме надежности сети.

После завершения работы над FDDI, ANSI представила его на рассмотрение в ISO. ISO разработала международный вариант FDDI, который полностью совместим с вариантом стандарта, разработанным ANSI.

Хотя FDDI работает на более высоких скоростях, она во многом похожа на технологию Token Ring, т.к. использует такую же технику доступа к носителю информации (передача маркера).

В отличие от Token Ring технология FDDI строится на основе двух оптоволоконных кольцах, которые образуют основной и резервный путь передачи данных между компьютерами сети. Наличие двух колец - это основной путь повышения отказоустойчивости FDDI. В случае обрыва первичное кольцо объединяется со вторым, т.е. происходит реконфигурация кольца (Рис 3).

Технология FDDI позволяет обеспечить: максимальное количество подключенных компьютеров - 500, максимальный диаметр двойного кольца - 100 км, максимальные расстояния между компьютерами - 2 км.

На базе рассмотренных технологи и устройств канального и физического уровня модели OSI можно построить различные локальные сети. На рис 4. показан пример распределенной магистрали, которая построена на основе двойного кольца FDDI для здания, к которому подключены коммутаторы этажей. Скорость распределенной магистрали существенно ниже скорости на внутренней магистрали коммутатора.

Лекция 5. Сетевые устройства физического и канального уровня

1. Линии связи

Линия связи представляет собой физическую среду передачи данных, по которой предаются информационные сигналы. Линия связи иногда называется также каналом связи.

Физическая среда в общем случае представляет собой кабель.

Коаксиальный кабель состоит из внутренней медной жилы и оплетки, отделенной от жилы слоем изоляции.

В настоящее время широкое распространение при создании локальных сетей получила так называемая витая пара, представляющая собой скрученную пару проводов в экранированном и неэкранированном исполнении.

Волоконно- оптический кабель состоит из тонких (5- 60 микрон) волокон, по которым распространяются световые сигналы. Это наиболее качественный и дорогой тип кабеля. Волоконно- оптический кабель обеспечивает передачу данных с очень высокой скоростью (до 10 Гбит/с и выше) и к тому же лучше других типов передающей среды обеспечивает защиту данных от внешних помех.

В последнее время для передачи данных через компьютерную сети все чаще стали использоваться радиоканалы каналы наземной и спутниковой связи.

Следует отметить, что в компьютерных сетях применяются практически все описанные типы физических сред передачи данных. Выбор той или иной линии связи определяется ее техническими возможностями, в первую очередь скоростью передачи и помехозащищенностью, а также ее стоимостью.

2. Соединительная аппаратура

Соединительная аппаратура обеспечивает возможность подключения различных сетевых устройств к линиям связи.

Наиболее распространенной соединительной аппаратурой являются коннекторы, представляющие собой разъемные и / или неразъемные соединители, прикрепляемые к кабелям.

К соединительной аппаратуре относятся также различные кабельные адаптеры и разветвители, позволяющие стыковать разные типы кабелей и согласовать их сопротивления.

Кроссовые шкафы и панели представляют собой совокупность разъемов, посредством соединения которых линии связи коммутируются между собой.

Для усиления сигнала в линиях связи используются различные усилители, в задачу которых входит компенсировать затухание сигнала путем его усиления.

Сетевые адаптеры представляют собой отдельные платы и служат для соединения компьютера с кабельной системой. В общем случае они представляют собой сложную систему со встроенным процессором и собственной памятью. Для функционирования адаптеров необходимы особые программы, называемые драйверами. Сетевые адаптеры вместе с драйверами реализуют технологии физического и канального уровня (Ethernet, Token Ring, FDDI). Наиболее популярными сетевыми адаптерами технологии Ethernet, например, являются сетевые адаптеры фирмы 3Сом.

3. Структурированная кабельная система

Структурированная кабельная система - это набор кабелей, разъемов, коннекторов, кроссовых панелей и шкафов. Как правило при построении сетей каждое рабочее место на предприятии должно быть оснащено розетками для подключения телефона и компьютера, даже если в этот момент этого не требуется. Хорошая структурированная кабельная система строится как избыточная система. В будущем это может сэкономить средства, так как производить перекоммутацию всегда дешевле, чем прокладывать новые кабеля. Структурированная кабельная система строится иерархически, с главной магистралью и многочисленными ответвлениями. (Рис.1). Система может быть построена на базе уже существующих телефонных сетей. В структурированную кабельную систему предприятия входят:

Подсистема кампуса (территориально расположенные здания)

Вертикальная подсистема (внутри здания)

Горизонтальная подсистема (в пределах этажа)

Горизонтальная подсистема соединяет кроссовый шкаф этажа с розетками пользователей

Вертикальная подсистема соединяет кроссовые шкафы каждого этажа с центральной аппаратной здания

Подсистема кампуса соединяет между собой несколько зданий

Преимущества иерархической системы:

Универсальность. Структурированная кабельная система может стать единой средой для передачи компьютерных данных в локальной компьютерной сети, для телефонной сети и даже для передачи сигналов гражданской обороны и пожарной сигнализации

Увеличения срока службы. Срок морального старения хорошо структурированной кабельной системы может составлять 10- 15 лет

Уменьшение стоимости. Если однократно провести работы по прокладке кабелей с запасом, то при добавлении новых пользователей и изменения их мест расположения стоимость будет ниже, чем снова прокладывать новые кабеля.

Возможность легкого расширения. Система является модульной, можно подключить новую подсеть, не оказывая никакого влияния на существующие подсети. Структурированная кабельная система является основой для деления сети на легко управляемые логические сегменты, так как она уже разделена на физические сегменты.

Обеспечение более эффективного обслуживания. Облегчен поиск неисправностей. Отказ одного сегмента не действует на другой сегмент.

Надежность. Производитель гарантирует не только качество отдельных компонентов, но их совместимость.

Для построения структурированной кабельной системы необходимо выбрать соответствующий кабель. Для горизонтальной подсистемы, которая характеризуется большим количеством ответвлений, необходимо использовать большое количество отрезков кабелей. Витая пара для этой подсистемы является предпочтительной средой, хотя может быть использован и дорогостоящий оптоволоконный кабель. Стоимость волокнно- оптического кабеля является самой высокой и складывается из стоимости самого волокна и стоимости сетевых адаптеров (несколько тысяч долларов) Коаксиальный кабель является устаревшей технологией, которой следует избегать, если она уже широко не используется на предприятии. Перспективной является в настоящее время беспроводная технология, но из-за низкой помехоустойчивости (радиоканал) масштабы ее применения ограничены. Кабель вертикальной подсистемы, которая соединяет этажи здания, должен передавать данные на большие расстояния и с большей скоростью по сравнению с кабелем горизонтальной подсистемы. В настоящее время используются три варианта: волоконно- оптический кабель, толстый коаксиальный кабель, широкополосный телевизионный кабель. Наиболее предпочтительным является волоконно- оптический, хотя он более дорогой и менее прочный. Для подсистеме кампуса следует выбирать волоконно-оптический кабель в специальной влагозащитной оболочке.

4. Концентраторы

Концентраторы во всех современных технологиях имеет несколько равноправных названий- концентратор, хаб (hub), повторитель. Основное назначение концентратора - это объединять между собой физические сегменты сетей в единую разделяемую среду, доступ к которой осуществляется в соответствии с одной из технологий Ethernet, Token Ring, FDDI. Причем для каждой технологии фирмы выпускают соответствующие концентраторы. Необходимость подключения концентраторов возникает всегда там, где необходимо подключить большое количество компьютеров к общей шине (магистрали), например, объединить компьютеры одного этажа и этажи между собой. Концентраторы имеют несколько входов (портов) для подключения компьютеров, их количество для технологии Ethernet от 8 до 72. Схема подключения концентраторов представлена на рис 2.

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17