Eternet

Шина

Звезда

Кольцо

Рис. 13.6. Структуры локальных компьютерных сетей

Структура типа шина проще и экономичнее, так как для нее не требуется дополнительное устройство и расходуется меньше кабеля. Но она очень чувствительна к неисправностям кабельной системы. Если кабель поврежден хотя бы в одном месте, то возникают проблемы для всей сети. Место неисправности трудно обнаружить.

В этом смьюле звезда более устойчива. Поврежденный кабель -проблема для одного конкретного компьютера, на работе сети в целом это не сказывается. Не требуется усилий по локализации неисправности.

В сети, имеющей структуру типа кольцо , информация передается между станциями по кольцу (рис. 13.6) с переприемом в каждом сетевом контроллере. Переприем производится через буферные накопители, выполняемые на базе оперативных запоминающих устройств, поэтому при выходе из строя одного сетевого контроллера может нарушиться работа всего кольца.

Достоинство кольцевой структуры - простота реализации устройств, а недостаток - низкая надежность.

Все рассмотренные структуры неиерархические. Однако благодаря использованию мостов, специальных устройств, объединяющих локальные сети с разной структурой, из вышеперечисленных типов структур могут быть построены сети со сложной иерархической структурой. Последнее может быть продиктовано, например, целями модернизации уже существующих сетей.

Методы доступа к среде передачи в локальных сетях. Ключевым звеном, определяющим производительность, надежность и эффективность применения пропускной способности физической среды передачи, является используемый в сети метод доступа. Среда передачи - общий ресурс в локальной сети. Этот ресурс разделяется множеством сетевых объектов, подключенных к нему. Для корректн > го разделения решается задача множественного доступа.

Множественный доступ - это механизм разделения во времени общего канала между коллективом рабочих станций и серверов, включенных в компьютерную сеть.

Цель использования одного высокоскоростного канала - достижение высоких технико-экономических показателей сети при минимизации затрат на средства связи и обеспечение требуемых характеристик по производительности сети и задержке передачи информации в ней.

Основная проблема систем с множественным доступом - возникновение одновременной передачи от двух и более станций, такое явление называется конфликтом. На сегодняшний день разработано множество алгоритмов, снижающих или вообще устраняющих возможность возникновения конфликтов в локальных сетях. Алгоритмы, защищающие пользователей при работе в сети от конфликтов, называются методами доступа.

Случайные методы доступа допускают возможность возникновения конфликтов. Пропорциональные методы, в которых заранее заложен бесконфликтный алгоритм доступа станции в канал, не допускают конфликтов.

Достоинства бесконфликтных методов:

1)дают возможность гарантированной доставки сообщения в условиях вьюокой загрузки каналов;

2) время задержки передачи пакетов в таких сетях имеет верхний предел.

Гибридные методы являются комбинацией двух первых.

Физическая среда передачи в локальных сетях. Весьма важный момент - учет факторов, влияющих на выбор физической среды передачи (кабельной системы). Среди них можно перечислить следующие:

1) требуемая пропускная способность, скорость передачи в сети;

2) размеры сети;

3) требуемый набор служб (передача данных, речи, мультимедиа и т.д.), который необходимо организовать;

4) требования к уровню шумов и помехозащищенности;

5) общая стоимость проекта, включающая покупку оборудования. Монтаж и последующую эксплуатацию.

Для сетей Ethernet с топологией шина используется коаксиальный кабель, а с топологией звезда - витая пара. По степени распространения сейчас лидирует Ethernet на коаксиальном кабеле, по темпам распространения впереди витая пара. Рассмотрим сначала Ethernet на коаксиальном кабеле, а потом на витой паре [7].

Основная характеристика коаксиального кабеля - величина волнового сопротивления. Для Ethernet применяют кабель с волновым сопротивлением 50 Ом. Для епэ измерения предназначены специальные сетевые тестеры.

Существуют два варианта реализации Ethernet на коаксиальном кабеле: так называемые тонкий и толстый Ethernet (точнее Ethernet на тонком кабеле - 0,2 дюйма и Ethernet на толстом кабеле - 0,4 дюйма).

Для тонкого Ethernet рекомендуется использовать кабель RG-58A/U (именно он имеет диаметр 0,2 дюйма). Вообще, выбор марки кабеля -очень ответственный момент. Для маленькой сети подойдет любой кабель с сопротивлением 50 Ом. Но с ростом сети и увеличением общей протяженности кабеля значительная часть проблем будет связана именно с кабельной системой. Нельзя использовать в одном сетевом сегменте кабели разных марок, несмотря на, казалось бы, одинаковое волновое сопротивление.

Коаксиальный кабель прокладывается от компьютера к компьютеру. У каждого компьютера оставляют небольшой запас кабеля на случай возможности его перемещения.

После присоединения всех отрезков кабеля с BNC-коннекторами (Bayonet-Neill-Concelnan) к Т-коннекторам (название обусловлено формой разъема, похожей на букву Т ) получится единый кабельный сегмент. На его обоих концах устанавливаются терминаторы ( заглушки ). Терминатор конструктивно представляет из себя BNC-коннектор (он также надевается на Т-коннектор) с впаянным сопротивлением. Значение этого сопротивления должно соответствовать значению волнового сопротивления кабеля, т.е. для Ethernet нужны терминаторы с сопротивлением 50 Ом.

Сеть на толстом коаксиальном кабеле {толстый Ethernet), имеющем диаметр 0,4 дюйма и волновое сопротивление 50 Ом, по основным показателям, например связанным с защитой от электромагнитного излучения, значительно превосходит сеть на тонком кабеле. Максимальная длина кабельного сегмента 500 м.

Прокладка самого кабеля почти одинакова для всех типов коаксиального кабеля. Однако соединение кабеля с компьютером производится по-разному.

Для подкпючения компьютеров к толстому кабелю используется дополнительное устройство, называемое трансивером. Трансивер подсоединен непосредственно к сетевому кабелю. От него к компьютеру идет специальный трансиверный кабель, максимальная длина