Информатика Состав и характеристика сетевого оборудования ЛВС. Версия шаблона
 Скачать 0.69 Mb.
|
Основная часть1 Состав ЛВС и характеристики сетевого оборудованияСостав, топология и виды ЛВС Главное назначение локальной сети - осуществление совместного доступа к данным, программам и оборудованию. У коллектива людей, работающего над одним проектом, появляется возможность работать с одними и теми же данными и программами не по очереди, а одновременно, также появляется возможность совместного использования оборудования. ЛВС - это комплекс оборудования и программного обеспечения, обеспечивающий передачу, хранение и обработку информации2. Оборудование ЛВС – это набор различных по назначению, но тесно связанных между собой компонентов, обеспечивающих высокую производительность и бесперебойность функционирования сетей. Оборудование ЛВС можно условно подразделить на следующие функциональные группы [4]: Активное оборудование (концентраторы, коммутаторы, маршрутизаторы и т.д.) Пассивное оборудование (кабели, монтажные шкафы, распределительные щитки, кабельные каналы, коммутационные панели, информационные розетки) Компьютерное оборудование (серверы, ПК) Периферийное оборудование (принтеры, сканеры, факсы и т.д.) Под топологией (компоновкой, конфигурацией, структурой) локальной сети обычно понимается физическое расположение компьютеров сети друг относительно друга и способ соединения их линиями связи. Топология определяет требования к оборудованию, тип используемого кабеля, допустимые и наиболее удобные методы управления обменом, надежность работы, возможности расширения сети. Существует три базовые топологии сети: Шина - все компьютеры параллельно подключаются к одной линии связи. Информация от каждого компьютера одновременно передается всем остальным компьютерам (Рис. 1).  Рис. 1. Сетевая топология шина Звезда - бывает двух основных видов: Активная звезда (истинная звезда) - к одному центральному компьютеру присоединяются остальные периферийные компьютеры, причем каждый из них использует отдельную линию связи. Информация от периферийного компьютера передается только центральному компьютеру, от центрального — одному или нескольким периферийным (Рис. 2). Пассивная звезда, которая только внешне похожа на звезду (рис. 2). В настоящее время она распространена гораздо более широко, чем активная звезда. Достаточно сказать, что она используется в наиболее популярной сегодня сети Ethernet. В центре сети с данной топологией помещается не компьютер, а специальное устройство — коммутатор или, как его еще называют, свитч, который восстанавливает приходящие сигналы и пересылает их непосредственно получателю (рис. 3) .  Рис. 2. Активная звезда  Рис. 3. Пассивная звезда Кольцо - компьютеры последовательно объединены в кольцо. Передача информации в кольце всегда производится только в одном направлении. Каждый из компьютеров передает информацию только одному компьютеру, следующему в цепочке за ним, а получает информацию только от предыдущего в цепочке компьютера (рис. 4).  Рис. 4. Сетевая топология кольцо На практике нередко используют и другие топологии локальных сетей, однако большинство сетей ориентировано именно на три базовые топологии. Все современные локальные сети делятся на два вида: - Одноранговые локальные сети - сети, где все компьютеры равноправны: каждый из компьютеров может быть и сервером, и клиентом. Пользователь каждого из компьютеров сам решает, какие ресурсы будут предоставлены в общее пользование и кому. - Локальные сети с цетрализованным управлением. В сетях с централизованным управлением политика безопасности общая для всех пользователей сети. В зависимости от назначения и размера локальной сети применяются либо одноранговые сети, либо сети с централизованным управлением3. Активное и пассивное сетевое оборудование Как я уже упоминал, сетевое оборудование – это устройства, необходимые для работы компьютерной сети. Задачи сетевого оборудования заключаются в образовании каналов передачи, маршрутизации и балансировки нагрузки. Сетевое оборудование делят на активное и пассивное. Активное сетевое оборудование (АСО) обеспечивает интеллектуальную составляющую сети, оно призвано создавать и поддерживать логическую структуру каналов передачи данных, и отвечает за обработку, коммутацию, генерацию, регенерацию и передачу сигналов, поэтому работа АСО, в отличие от пассивного сетевого оборудования, невозможна без потребления электроэнергии. Сетевая плата, также известная как сетевая карта, сетевой адаптер, Ethernet-адаптер, NIC - периферийное устройство, позволяющее компьютеру взаимодействовать с другими устройствами сети. В настоящее время, сетевые платы чаще всего интегрированы в материнские платы для удобства и удешевления всего компьютера в целом. Это устройство решает задачи надежного обмена двоичными данными, представленными соответствующими электромагнитными сигналами, по внешним линиям связи [8]. Сетевой концентратор или хаб — устройство для объединения компьютеров в сеть Ethernet c применением кабельной инфраструктуры типа витая пара. В настоящее время вытеснены сетевыми коммутаторами. Концентратор работает на первом (физическом) уровне сетевой модели OSI, ретранслируя входящий сигнал с одного из портов в сигнал на все остальные (подключённые) порты, реализуя, таким образом, свойственную Ethernet топологию общая шина, c разделением пропускной способности сети между всеми устройствами и работой в режиме полудуплекса. Коллизии (то есть попытка двух и более устройств начать передачу одновременно) обрабатываются аналогично сети Ethernet на других носителях - устройства самостоятельно прекращают передачу и возобновляют попытку через случайный промежуток времени, говоря современным языком, концентратор объединяет устройства в одном домене коллизий. Сетевой концентратор также обеспечивает бесперебойную работу сети при отключении устройства от одного из портов или повреждении кабеля, в отличие, например, от сети на коаксиальном кабеле, которая в таком случае прекращает работу целиком. Единственное преимущество концентратора - низкая стоимость - было актуально лишь в первые годы развития сетей Ethernet. По мере совершенствования и удешевления электронных микропроцессорных компонентов данное преимущество концентратора полностью сошло на нет, так как стоимость вычислительной части коммутаторов и маршрутизаторов составляет лишь малую долю на фоне стоимости разъёмов, разделительных трансформаторов, корпуса и блока питания, общих для концентратора и коммутатора [3]. Сетевой коммутатор — устройство, предназначенное для соединения нескольких узлов компьютерной сети в пределах одного или нескольких сегментов сети. Коммутатор работает на канальном (втором) уровне модели OSI. Коммутаторы были разработаны с использованием мостовых технологий и часто рассматриваются как многопортовые мосты. Для соединения нескольких сетей на основе сетевого уровня служат маршрутизаторы. В отличие от концентратора, который распространяет трафик от одного подключенного устройства ко всем остальным, коммутатор передаёт данные только непосредственно получателю (исключение составляет широковещательный трафик всем узлам сети и трафик для устройств, для которых не известен исходящий порт коммутатора). Это повышает производительность и безопасность сети, избавляя остальные сегменты сети от необходимости (и возможности) обрабатывать данные, которые им не предназначались. Свичи подразделяются на управляемые и неуправляемые (наиболее простые). Более сложные свичи позволяют управлять коммутацией на канальном (втором) и сетевом (третьем) уровне модели OSI. Обычно их именуют соответственно, например Layer 2 Switch или просто, сокращенно L2. Управление свичем может осуществляться посредством протокола Web-интерфейса, SNMP, RMON и т.п. [3] Маршрутизатор - сетевое устройство, пересылающее пакеты данных между различными сегментами сети и принимающее решения на основании информации о топологии сети и определённых правил, заданных администратором. Маршрутизатор работает на более высоком «сетевом» уровне 3 сетевой модели OSI, нежели коммутатор и сетевой мост. Маршрутизатор имеет один или несколько физических интерфейсов (портов) для подключения локальных сетей или удаленных соединений. Каждому физическому интерфейсу ставится в соответствие одна или несколько IP-(под)сетей, узлы которых имеют с ним непосредственную связь. Маршрутизатор обеспечивает межсетевую передачу пакетов между узлами (хостами и другими маршрутизаторами) доступных ему подсетей. Маршрутизатор выполняет сразу несколько функций: он может защитить локальную сеть от проникновения злоумышленников извне, ограничить доступ к определенным сайтам для пользователей, также он позволяет автоматически назначать IP-адреса в локальной сети. [3] Под пассивным сетевым оборудованием подразумевается оборудование, не наделенное «интеллектуальными» особенностями. Например - кабельная система: кабель (коаксиальный и витая пара (UTP/STP)), вилка/розетка (RG58, RJ45, RJ11, GG45), повторитель (репитер), патч-панель, концентратор (хаб), балун (balun) для коаксиальных кабелей (RG-58) и т.д. Также, к пассивному оборудованию можно отнести монтажные шкафы и стойки, телекоммуникационные шкафы. Монтажные шкафы разделяют на типовые, специализированные и антивандальные. По типу монтажа: настенные и напольные и другие. Рассмотрим подробнее сетевое кабельное оборудование. Кабель - это элемент передачи электронного сигнала по проводам [16]. Любые кабели состоят из металлических жил (проводов), которые проводят электрический ток. Провод - это своего рода среда передачи электронного сигнала. При монтаже кабеля необходимо придерживаться методов правильной прокладки кабеля. Кабель нельзя сгибать под острым углом (пусть лучше угол будет закругленный), чтобы снизить вероятность к микроповреждениям. Сетевое оборудования очень чувствительно к таким повреждениям. Нельзя многократно сгибать и разгибать кабель. Это тоже приводит к нарушению его микроструктуры и, как следствие, скорость передачи данных будет ниже обычного, и сеть будет чаще выходить из строя. В компьютерных салонах можно найти кабели, которые уже изначально предназначены для небольших расстояний. Существует три основных вида кабелей: витая пара, коаксиальный кабель и волоконно-оптический кабель. Витая пара - вид кабеля связи, представляет собой одну или несколько пар изолированных проводников, скрученных между собой (с небольшим числом витков на единицу длины), покрытых пластиковой оболочкой. В настоящее время это наиболее распространённый сетевой проводник. Обеспечивает высокую скорость соединения - до 100 мегабит/с (Около 10-12 Мб/Сек) или до 200Мбит в режиме full-duplex. При использовании гигабитного оборудования достижимы скорости до 1000 Мбит. [9] Существует неэкранированная (UTP) и экранированная (STP) витая пара, помимо обычной изоляции у второго типа витой пары существует защитный экран, по структуре и свойствам напоминающий фольгу. В зависимости от этого определяют разновидности данной технологии: Незащищенная витая пара (UTP — Unshielded twisted pair) — отсутствует защитный экран вокруг отдельной пары. Фольгированная витая пара (FTP — Foiled twisted pair) — также известна как F/UTP присутствует один общий внешний экран в виде фольги. Защищенная витая пара (STP — Shielded twisted pair) — присутствует защита в виде экрана для каждой пары и общий внешний экран в виде сетки. Фольгированная экранированная витая пара (S/FTP — Screened Foiled twisted pair) — внешний экран из медной оплетки и каждая пара в фольгированной оплетке. Незащищенная экранированная витая пара (SF/UTP — Screened Foiled Unshielded twisted pair) — двойной внешний экран из медной оплетки и фольги, каждая витая пара без защиты. Достоинства витой пары: Кабель более тонкий, более гибкий и его проще устанавливать. Дешевизна и доступность. Легко ремонтируется и наращивается. В основанных на витой паре сетях можно использовать различные нестандартные проводники, позволяющие получить новые характеристики и свойства сети. Недостатки витой пары: Сильное воздействие внешних электромагнитных наводок. Возможность утечки информации. Сильное затухание сигналов. При высокой частоте тока, электрический ток вытесняется из центра проводника, что приводит к уменьшению полезной площади проводника и дополнительному ослаблению сигнала. [10] Коаксиальный кабель - электрический кабель, состоящий из расположенных соосно центрального проводника и экрана. Обычно служит для передачи высокочастотных сигналов. Коаксиальный кабель состоит из: Оболочки (служит для изоляции и защиты от внешних воздействий) из светостабилизированного (то есть устойчивого к ультрафиолетовому излучению солнца) полиэтилена, поливинилхлорида, повива фторопластовой ленты или иного изоляционного материала; Внешнего проводника (экрана) в виде оплетки, фольги, покрытой слоем алюминия пленки и их комбинаций, а также гофрированной трубки, повива металлических лент и др. из меди, медного или алюминиевого сплава; Изоляции, выполненной в виде сплошного (полиэтилен, вспененный полиэтилен, сплошной фторопласт, фторопластовая лента и т. п.) или полувоздушного (кордельно-трубчатый повив, шайбы и др.) диэлектрического заполнения, обеспечивающей постоянство взаимного расположения (соосность) внутреннего и внешнего проводников; Внутреннего проводника в виде одиночного прямолинейного (как на рисунке) или свитого в спираль провода, многожильного провода, трубки, выполняемых из меди, медного сплава, алюминиевого сплава, омеднённой стали, омеднённого алюминия, посеребрённой меди и т. п. Благодаря совпадению осей обоих проводников у идеального коаксиального кабеля оба компонента электромагнитного поля полностью сосредоточены в пространстве между проводниками (в диэлектрической изоляции) и не выходят за пределы кабеля, что исключает потери электромагнитной энергии на излучение и защищает кабель от внешних электромагнитных наводок. В реальных кабелях ограниченные выход излучения наружу и чувствительность к наводкам обусловлены отклонениями геометрии от идеальности4. Достоинства каксиального кабеля: Широкополосный кабель может использоваться для передачи речи, данных, радио, телевидения и видео. Кабель относительно просто устанавливать. Коаксиальные кабели имеют доступную цену по сравнению с другими типами кабелей. Высокочастотные приложения (до 4 ГГц на расстояниях до нескольких сотен метров). Широкая полоса пропускания. Стабильные характеристики для широких рабочих областей частот. Сравнительно малое затухание. Недостатки коаксиального кабеля: Он легко повреждается и иногда с ним трудно работать, особенно в случае толстого коаксиального кабеля. С коаксиальным кабелем труднее работать, чем с кабелем на витой паре. Некоторые толстые коаксиальные кабели дороже устанавливать, особенно если их нужно проложить через существующие проводки для кабелей. Коннекторы могут быть дорогими. Коннекторы трудно устанавливать. Коаксиальный кабель предоставляет ограниченную по сравнению с оптоволокном полосу пропускания. Структура оптоволоконного кабеля очень проста и похожа на структуру коаксиального электрического кабеля [4]. Только вместо центрального медного провода здесь используется тонкое (диаметром около 1 – 10 мкм) стекловолокно, а вместо внутренней изоляции – стеклянная или пластиковая оболочка, не позволяющая свету выходить за пределы стекловолокна. В данном случае речь идет о режиме так называемого полного внутреннего отражения света от границы двух веществ с разными коэффициентами преломления (у стеклянной оболочки коэффициент преломления значительно ниже, чем у центрального волокна). Металлическая оплетка кабеля обычно отсутствует, так как экранирование от внешних электромагнитных помех здесь не требуется. Однако иногда ее все–таки применяют для механической защиты от окружающей среды (такой кабель иногда называют броневым, он может объединять под одной оболочкой несколько оптоволоконных кабелей) 5. Оптоволоконный кабель обладает исключительными характеристиками по помехозащищенности и секретности передаваемой информации. Никакие внешние электромагнитные помехи в принципе не способны исказить световой сигнал, а сам сигнал не порождает внешних электромагнитных излучений. Подключиться к этому типу кабеля для несанкционированного прослушивания сети практически невозможно, так как при этом нарушается целостность кабеля6. Стоимость оптоволоконного кабеля постоянно снижается и сейчас примерно равна стоимости тонкого коаксиального кабеля. Однако оптоволоконный кабель имеет и некоторые недостатки [6,8]: Самый главный из них – высокая сложность монтажа (при установке разъемов необходима микронная точность, от точности скола стекловолокна и степени его полировки сильно зависит затухание в разъеме). Использование оптоволоконного кабеля требует специальных оптических приемников и передатчиков, преобразующих световые сигналы в электрические и обратно, что порой существенно увеличивает стоимость сети в целом. Оптоволоконные кабели допускают разветвление сигналов (для этого производятся специальные пассивные разветвители (couplers) на 2–8 каналов), но, как правило, их используют для передачи данных только в одном направлении между одним передатчиком и одним приемником. Оптоволоконный кабель менее прочен и гибок, чем электрический. Чувствителен оптоволоконный кабель и к ионизирующим излучениям, из–за которых снижается прозрачность стекловолокна, то есть увеличивается затухание сигнала. Применяют оптоволоконный кабель только в сетях с топологией звезда и кольцо. Никаких проблем согласования и заземления в данном случае не существует. Кабель обеспечивает идеальную гальваническую развязку компьютеров сети. В будущем этот тип кабеля, вероятно, вытеснит электрические кабели или, во всяком случае, сильно потеснит их. Запасы меди на планете истощаются, а сырья для производства стекла более чем достаточно. Существуют два различных типа оптоволоконного кабеля: многомодовый или мультимодовый кабель, более дешевый, но менее качественный; одномодовый кабель, более дорогой, но имеет лучшие характеристики по сравнению с первым. Суть различия между этими двумя типами сводится к разным режимам прохождения световых лучей в кабеле [12]. Рабочие станции (РС) формируются в ЛВС на базе персональных компьютеров (ПК) и используются для решения прикладных задач, выдачи запросов в сеть на обслуживание, приема результатов удовлетворения запросов, обмена информацией с другими рабочими станциями. Ядром РС является ПК, от которого зависит конфигурация рабочей станции. Серверы сети – это аппаратно-программные системы, выполняющие функции управления распределением сетевых ресурсов общего доступа, но могут работать и как обычные компьютеры. Сервер создается на базе мощного компьютера, гораздо более мощного, чем компьютеры рабочих станций. Протоколы и технологии взаимодействия сетевого оборудования В различных сетях применяются различные сетевые протоколы для обмена данными между рабочими станциями. В 1980 году в Международном институте инженеров по электротехнике и радиоэлектронике был организован комитет 802 по стандартизации локальных сетей7. Комитет 802 разработал семейство стандартов IЕЕЕ802. x, которые содержат рекомендации по проектированию нижних уровней локальных сетей. Эти стандарты охватывают только два нижних уровня семиуровневой модели OSI – физический и канальный, так как именно эти уровни в наибольшей степени отражают специфику локальных сетей. Старшие же уровни, начиная с сетевого, в значительной степени имеют общие черты, как для локальных, так и глобальных сетей. К наиболее распространенным методам доступа относятся: Ethernet, ArcNet и Token Ring, которые реализованы соответственно в стандартах IЕЕЕ802.3, IЕЕЕ802.4 и IЕЕЕ802.5. Кроме того, для локальных сетей, работающих на оптическом волокне, американским институтом по стандартизации ASNI был разработан стандарт FDDI, обеспечивающий скорость передачи данных 100 Мбит/с. В этих стандартах канальный уровень разделяется на два подуровня, которые называются уровнями: • управление логическим каналом (LCC - Logical Link Control) • управление доступом к среде (MAC - Media Access Control). Уровень управления доступом к среде передачи данных (MAC) появился, так как в локальных сетях используется разделяемая среда передачи данных. В современных локальных сетях получили распространение несколько протоколов уровня MAC, реализующих разные алгоритмы доступа к разделяемой среде. Эти протоколы полностью определяют специфику таких технологий локальных сетей, как Ethernet, Fast Ethernet, Gigabit Ethernet, Token Ring, FDDI. После того, как доступ к среде получен, ею может воспользоваться более высокий канальный уровень – уровень LCC, организующий передачу логических единиц данных, кадров информации, с различным уровнем качества транспортных услуг. В локальных сетях, использующих разделяемую среду передачи данных (например, локальные сети с топологией шина и физическая звезда), актуальной является проблема доступа рабочих станций к этой среде, так как если два ПК начинают одновременно передавать данные, то в сети происходит столкновение. Для того чтобы избежать этих столкновений необходим специальный механизм, способный решить эту проблему. Шинный арбитраж - это механизм призванный решить проблему столкновений. Он устанавливает правила, по которым рабочие станции определяют, когда среда свободна, и можно передавать данные. Существуют два метода шинного арбитража в локальных сетях8: • обнаружение столкновений • передача маркера. Для управления обменом (управления доступом к сети) используются различные методы, особенности которых в значительной степени зависят от топологии сети. Существует несколько групп методов доступа, основанных на временном разделении канала: централизованные и децентрализованные; детерминированные и случайные [16]. Централизованный доступ управляется из центра управления сетью, например от сервера. Децентрализованный метод доступа функционирует на основе протоколов без управляющих воздействий со стороны центра. Детерминированный доступ обеспечивает каждой рабочей станции гарантированное время доступа (например, время доступа по расписанию) к среде передачи данных. Случайный доступ основан на равноправности всех станций сети и их возможности в любой момент обратиться к среде с целью передачи данных. В сетях с централизованным доступом используются два способа доступа: метод опроса и метод передачи полномочий. Эти методы используются в сетях с явно выраженным центром управления. В локальных сетях, как правило, используется разделяемая среда передачи данных (моноканал) и основная роль отводится протоколами физического и канального уровней, так как эти уровни в наибольшей степени отражают специфику локальных сетей. Сетевая технология – это согласованный набор стандартных протоколов и реализующих их программно-аппаратных средств, достаточный для построения локальной вычислительной сети. Сетевые технологии называют базовыми технологиями или сетевыми архитектурами локальных сетей. Сетевая технология или архитектура определяет топологию и метод доступа к среде передачи данных, кабельную систему или среду передачи данных, формат сетевых кадров тип кодирования сигналов, скорость передачи в локальной сети. В современных локальных вычислительных сетях широкое распространение получили такие технологии или сетевые архитектуры, как: Ethernet, Token-Ring, ArcNet, FDDI. Сетевые технологии локальных сетей IEEE802.3/Ethernet: В настоящее время эта сетевая технология наиболее популярна в мире. Популярность обеспечивается простыми, надежными и недорогими технологиями. В классической локальной сети Ethernet применяется стандартный коаксиальный кабель двух видов (толстый и тонкий). Однако все большее распространение получила версия Ethernet, использующая в качестве среды передачи витые пары, так как монтаж и обслуживание их гораздо проще. В локальных сетях Ethernet применяются топологии типа “шина” и типа “пассивная звезда”, а метод доступа CSMA/CD. Стандарт IEEE802.3 в зависимости от типа среды передачи данных имеет модификации: • 10BASE5 (толстый коаксиальный кабель) - обеспечивает скорость передачи данных 10 Мбит/с и длину сегмента до 500м; • 10BASE2 (тонкий коаксиальный кабель) - обеспечивает скорость передачи данных 10 Мбит/с и длину сегмента до 200м; • 10BASE-T (неэкранированная витая пара) - позволяет создавать сеть по звездной топологии. Расстояние от концентратора до конечного узла до 100м. Общее количество узлов не должно превышать 1024; • 10BASE-F (оптоволоконный кабель) - позволяет создавать сеть по звездной топологии. Расстояние от концентратора до конечного узла до 2000м. В развитие сетевой технологии Ethernet созданы высокоскоростные варианты: IEEE802.3u/Fast Ethernet и IEEE802.3z/Gigabit Ethernet. Основная топология, которая используется в локальных сетях Fast Ethernet и Gigabit Ethernet, пассивная звезда. Сетевая технология Fast Ethernet обеспечивает скорость передачи 100 Мбит/с и имеет три модификации9: • 100BASE-T4 - используется неэкранированная витая пара (счетверенная витая пара). Расстояние от концентратора до конечного узла до 100м; • 100BASE-TX - используются две витые пары (неэкранированная и экранированная). Расстояние от концентратора до конечного узла до 100м; • 100BASE-FX - используется оптоволоконный кабель (два волокна в кабеле). Расстояние от концентратора до конечного узла до 2000м. Сетевая технология локальных сетей Gigabit Ethernet – обеспечивает скорость передачи 1000 Мбит/с. Существуют следующие модификации стандарта: • 1000BASE-SX – применяется оптоволоконный кабель с длиной волны светового сигнала 850 нм. • 1000BASE-LX – используется оптоволоконный кабель с длиной волны светового сигнала 1300 нм. • 1000BASE-CX – используется экранированная витая пара. • 1000BASE-T – применяется счетверенная неэкранированная витая пара. Локальные сети Fast Ethernet и Gigabit Ethernet совместимы с локальными сетями, выполненными по технологии (стандарту) Ethernet, поэтому легко и просто соединять сегменты Ethernet, Fast Ethernet и Gigabit Ethernet в единую вычислительную сеть. Сетевые технологии локальных сетей IEEE802.5/Token-Ring10: Сеть Token-Ring предполагает использование разделяемой среды передачи данных, которая образуется объединением всех узлов в кольцо. Сеть Token-Ring имеет звездно-кольцевую топологию (основная кольцевая и звездная дополнительная топология). Для доступа к среде передачи данных используется маркерный метод (детерминированный маркерный метод). Стандарт поддерживает витую пару (экранированную и неэкранированную) и оптоволоконный кабель. Максимальное число узлов на кольце - 260, максимальная длина кольца - 4000 м. Скорость передачи данных до 16 Мбит/с. Сетевые технологии локальных сетей IEEE802.4/ArcNet: В качестве топологии локальная сеть ArcNet использует “шину” и “пассивную звезду”. Поддерживает экранированную и неэкранированную витую пару и оптоволоконный кабель. В сети ArcNet для доступа к среде передачи данных используется метод передачи полномочий. Локальная сеть ArcNet - это одна из старейших сетей и пользовалась большой популярностью. Среди основных достоинств локальной сети ArcNet можно назвать высокую надежность, низкую стоимость адаптеров и гибкость. Основным недостаткам сети является низкая скорость передачи информации (2,5 Мбит/с). Максимальное количество абонентов - 255. Максимальная длина сети - 6000 метров. Сетевые технологии локальных сети FDDI (Fiber Distributed Data Interface) 11: FDDI - стандартизованная спецификация для сетевой архитектуры высокоскоростной передачи данных по оптоволоконным линиям. Скорость передачи – 100 Мбит/с. Эта технология во многом базируется на архитектуре Token-Ring и используется детерминированный маркерный доступ к среде передачи данных. Максимальная протяженность кольца сети – 100 км. Максимальное количество абонентов сети – 500. Сеть FDDI - это очень высоконадежная сеть, которая создается на основе двух оптоволоконных колец, образующих основной и резервный пути передачи данных между узлами. При построении сети конфигурация сети определяется требованиями, предъявляемыми к ней, а также финансовыми возможностями компании и базируется на существующих технологиях и на принятых во всем мире стандартах построения ЛВС. Исходя из требований, в каждом отдельном случае выбирается топология сети, кабельная структура, протоколы и методы передачи данных, способы организации взаимодействия устройств, сетевая операционная система. В таблице 1 представлены сравнительные характеристики наиболее распространенных технологий ЛВС. Таблица 1 Сравнительные характеристики технологий ЛВС
Эффективность функционирования ЛВС определяется параметрами, выбранными при конфигурировании сети: • типом (одноранговая или с выделенным сервером); • топологией и типом доступа к среде передачи данных; • максимальной пропускной способностью сети; • максимальным количеством рабочих станций; • типом компьютеров в сети (однородные или неоднородные сети); • максимальной допустимой протяженностью сети; • максимальным допустимым удалением рабочих станций друг от друга; • качеством и возможностями сетевой операционной системы; • объемом и технологией использования информационного обеспечения (баз данных); • средствами и методами защиты информации в сети; • средствами и методами обеспечения отказоустойчивости ЛВС. Перспективы и тенденции развития сетевого оборудования С течением времени стандарты, позволявшие объединять компьютеры в локальные сети, постепенно оптимизировались, увеличивалась пропускная способность каналов связи, эволюционировало программное обеспечение, росла скорость передачи данных. Вскоре локальные сети стали использоваться не только для пересылки между несколькими компьютерами текста и различных документов, но также для передачи мультимедийной информации, такой как звук и изображение. Это открыло возможность организации внутри локальной сети систем видеоконференцсвязи, позволявших пользователям такой системы общаться в режиме реального времени «напрямую», физически находясь в различных помещениях, выполнять совместное редактирование текстов и таблиц, устраивать «виртуальные презентации». В процессе работы абоненты видеоконференции в общем случае видят на экранах своих мониторов изображения собеседника и свое собственное, что необходимо для осуществления визуального контроля установленного соединения. Наметившаяся в последние годы устойчивая тенденция сближения локальных сетей с корпоративными и глобальными сетями приводит к значительному взаимопроникновению их технологий (например, internet в локальную). Вместе с быстро развивающимися и востребованными во всех сферах человеческой деятельности сетевыми технологиями не стоит на месте разработка и производство аппаратных и программных средств сетей. Перспективное развитие аппаратных средств, кабелей, адаптеров, маршрутизаторов, коммутаторов, концентраторов и другого оборудования сети идёт в направлении повышения скорости передачи и обработки информации, обеспечения защиты от несанкционированного вмешательства в работу сети и оборудования. Следует отметить, что в настоящее время многие производители сетевого оборудования на этапе проектирования и производства закладывают в свое оборудование возможность дальнейшего усовершенствования путем обновления встроенного программного обеспечения (прошивки). Это позволяет значительно снизить совокупную стоимость владения оборудованием, так как отпадает необходимость с выходом оборудования следующего поколения выбрасывать прежнее устройство и покупать новое. Достаточно просто загрузить и установить обновление, и устройство приобретает дополнительную функциональность, поддержку новых протоколов и усовершенствованные алгоритмы работы Если попытаться сформулировать коротко, то основные направления развития сетевого оборудования следующие: - увеличение пропускной способности каналов связи; - увеличение скорости передачи данных между портами в сетевых устройствах; - расширение суммарной полосы пропускания; - уменьшение задержек при прохождении пакетов через порты активного оборудования; - усовершенствование существующих технологий и протоколов доступа к сети передачи данных; - разработка новых перспективных технологий доступа; - разработка более удобных и современных средств и методов управления сетевым оборудованием. |