Локальнi комп'ютернi мережi

Ethernet.

В даний час з вiдносно невеликих комп’ютерних мереж зi швидкiстю передачi до 10 Мбiт/с найбiльш поширеною є Ethernet. Ця мережа призначена для об’єднання робочих станцiй рiзних установ (банкiв, офiсiв i т.п.) в локальну мережу. Мережа характеризується низькою вартiстю, простотою наладки та експлуатацiї. Для даного типу мереж iснує достатньо великий набiр програмних та апаратних засобiв.

В якостi фiзичного середовища для даної мережi стандартом IЕЕЕ 802.3 визначенi два типи коаксiального кабеля, вита пара провiдникiв та оптоволоконний кабель. Вiдповiдно, розрiзняють чотири типи специфiкацiї середовища передачi: 10BASE5, 10BASE2, 10BASE-T i 10BASE-F. Однiєю з перших появилась специфiкацiя 10BASE5, яка визначає використання товстого коаксiального кабеля з дiаметром центрального мiдного провiдника 2,17 мм. Специфiкацiя 10BASE2 визначає використання тонкого коаксiального кабеля з дiаметром центрального провiдника 0,89 мм. Фiзичнi та електричнi характеристики кабеля впливають на такi параметри мережi, як далекiсть передачi по кабелю без повторювачiв, максимальне число станцiй, що пiдключенi до одного сегмента та iн. Щоб розрiзнити мережi на базi кабелiв цих типiв, в першому випадку говорять про мережу товста Ethernet, а в другому – тонка Ethernet.

В якостi магiстрального кабеля в системi 10BASE5 використовується кабель RG-11. Для системи 10BASE2 найчастiше використовують кабель RG-58A/U. Кабель RG-11 характеризується бiльшою надiйнiстю та завадостiйкiстю, однак його вартiсть суттєво вища вартостi кабеля RG-58A/U.

Максимальна довжина сегмента, тобто участка мережi без додаткових пiдсилювачiв (повторювачiв), для системи 10BASE5 складає 500 метрiв. До сегмента допускається пiдключення до 100 станцiй. На кiнцях сегмента розмiщуються термiнатори, що попереджають виникнення ефекту вiдбитої хвилi на кiнцi коаксiального кабеля. Термiнатор має такий же хвилевий опiр, як i коаксiальний кабель – 50 Ом. Для пiдключення станцiй до середовища передачi використовується спецiальний прийомопередавач (трансiвер) та адаптер. Довжина iнтерфейсного кабеля мiж адаптером i трансiвером може досягати 50 метрiв. Це дозволяє в достатньо великих межах мiняти мiсцеположення станцiй, не чiпаючи основний кабель, який прокладають вiд одного примiщення до iншого, як правило, в спецiальних монтажних коробах.

Для мереж системи 10BASE2 максимальна довжина сегмента складає 185 м, хоча деякi типи мережевих адаптерiв допускають збiльшення цього параметра до 200, а деякi, для адаптерiв 3СОМ – навiть до 300 метрiв. Максимальне число станцiй, що пiдключаються до сегмента, повинно бути не бiльше 30. Пiдключення станцiї здiйснюється за допомогою Т- i BNC-конекторiв з хвилевим опором 50 Ом. Т-конектор являє собою невеликий трiйник, який однiєю стороною пiдключається до мережевого адаптера, а двома iншими через BNC-конектори – до коаксiального кабеля. Термiнатор використовується для поглинання сигналiв на кiнцях коаксiального кабеля та попередження ефекту вiдбитої хвилi. Один з термiнаторiв (але не обидва) повинен бути заземленим. Iнакше мережа буде працювати нестабiльно.

В загальному, за рахунок використання вiдносно дешевого кабеля та вiдсутностi трансiверiв, вартiсть мережi Ethernet 10BASE2 є нижчою в порiвняннi з мережею Ethernet 10BASE5, у зв’язку з чим за нею закрiпилась назва CheapNet (дешева мережа).

Використовуючи спецiальнi повторювачi (репiтери), можна об’єднати мiж собою до п’яти сегментiв мережi. В цьому випадку максимальна довжина мережi Ethernet 10BASE5 складає 2,5 км, а максимальна довжина мережi Ethernet 10BASE2 – 1 км. Репiтери можуть розташовуватись на довiльному участку сегмента, утворюючи мережi рiзної кофiгурацiї – лiнiйної та розгалуженої.

Бiльше того, повторювачi дозволяють об’єднати мережi з товстим i тонким кабелем. В даний час появились багатопортовi повторювачi, якi дозволяють об’єднати декiлька сегментiв у виглядi зiркоподiбної структури. Таким чином, за допомогою повторювачiв може бути реалiзована топологiя локальної комп’ютерної мережi, близька до оптимальної.

Вдосконалення мережевих засобiв, i в першу чергу адаптерiв, дозволило широко використати витi пари провiдникiв в якостi середовища передачi локальних комп’ютерних мереж. Так, в рамках мережi Ethernet розроблена специфiкацiя 10BASE-Т, яка визначає використання в якостi середовища передачi витої пари провiдникiв категорiї 3 i довжиною кабеля до 100 метрiв. Основним структурним елементом мережi є концентратор (Hub), до якого радiальним чином пiдключаються робочi станцiї. Використовуючи декiлька концентраторiв, можна побудувати мережу достатньо складної кофiгурацiї.

Дальше пiдвищення ефективностi мереж Ethernet пов’язане з використанням комутуючих концентраторiв (switching hub), якi на вiдмiну вiд звичайних (ретранслюючих) концентраторiв дозволяють розглядати сегменти мережi в якостi окремих мереж, зв’язаних разом через iнтерфейс комутацiї пакетiв. Комутуючий концентратор обладнаний двома буферами на кожний комутований порт: для пакетiв, що приймаються, i пакетiв, що передаються. Завдяки цьому комутуючий концентратор працює аналогiчно вузлу комутацiї пакетiв – приймає i передає пакети одночасно мiж рiзними парами абонентiв. Це, поряд iз збiльшенням продуктивностi, дозволяє уникнути зiткнень пакетiв (колiзiй). Комп’ютернi мережi, що використовують подiбну технологiю, отримали назву Switch Ethernet.

Також новим технологiчним напрямком розвитку мереж Ethernet є оптоволоконна мережа Ethernet 10BASE-F зi швидкiстю передачi 10 Мбiт/с. В якостi середовища передачi використовується 50- та 100-мiкронний оптоволоконний кабель. Мережа характеризується зiркоподiбною топологiєю, яка пiдтримується за допомогою оптоволоконних концентраторiв. Максимальна довжина одного променя (сегмента) складає 2100 метрiв.

Fast Ethernet.

Мережа Fast Ethernet – це дальший розвиток мережi Ethernet за рахунок збiльшення в 10 разiв тактової частоти. При цьому основнi аспекти побудови мережi Ethernet залишились незмiнними. В першу чергу це стосується метода доступу, формата кадру та iн. Основнi вiдмiнностi стосуються фiзичного рiвня та пов’язанi з використовуваним середовищем передачi.

Вiдповiдно до стандарту IЕЕЕ 802.3u для технологiї Fast Ethernet залежно вiд використовуваного кабеля визначенi наступнi три найменування: 100BASE-TX i 100BASE-T4 – для витої пари провiдникiв та 100BASE-FX – для оптоволоконного кабеля.

Довжина