Основи локальних комп'ютерних мереж

Сьогодні у світі понад 130 видів мільйонів комп’ютерів і більше 80% їх об'єднують у різні інформаційно-обчислювальні мережі від малих локальних мереж в офісах до глобальних мереж типу Internet. Всесвітня тенденція до об'єднання комп’ютерів у мережі обумовлена поруч важливих причин, як-от прискорення передачі з повідомлень, можливість швидкого обміну інформацією між користувачами, здобуття влади та передача повідомлень (факсів, E — Mail листів тощо) не відходячи від робочого місця, можливість миттєвого отримання будь-який інформації з точки земної кулі, а як і обміну інформацією між комп’ютерами різних фірм виробників працюючих під різним програмним обеспечением.

Такі величезні потенційні можливості, які несуть у собі обчислювальна мережу і той новий потенційний підйом, яке притому відчуває інформаційний комплекс, а як і значне прискорення виробничого процесу дають нам право не приймати це питання до розробці і застосовувати їх у практике.

Тому необхідно розробити принципове вирішення питання по організації ІТУ (інформаційно-обчислювальної мережі) з урахуванням вже існуючого комп’ютерного парку й програмного комплексу відповідального сучасним науково-технічним вимогам з урахуванням зростаючих потреб і можливість подальшого поступового розвитку у зв’язку з з появою нових технічних і програмних решений.

Понятие ЛВС.

Що таке локальна обчислювальна мережу (ЛВС)? Під ЛВС розуміють спільне підключення кількох окремих комп’ютерних робочих місць (робочих станцій) до єдиного каналу передачі. Завдяки обчислювальним мереж ми можемо одночасного використання програм, тож баз даних кількома пользователями.

Поняття локальна обчислювальна мережу — ЛВС (анг. LAN — Lokal Area Network) належить до географічно обмеженим (територіально чи производственно) апаратно-програмним реалізаціям, у яких кілька комп’ютерних систем зв’язані друг з одним з допомогою відповідних коштів комунікацій. Завдяки такому з'єднанню користувач може взаємодіяти коїться з іншими робітниками станціями, під'єднаними до цієї ЛВС.

У виробничої практиці ЛВС грають дуже високий роль. З допомогою ЛВС до системи об'єднуються персональні комп’ютери, розташовані на багатьох віддалених робочих місць, що використовують спільно устаткування, програмні кошти й інформацію. Робітники місця співробітників перестають бути ізольовані і потрапити об'єднують у єдину систему. Розглянемо переваги, одержувані при мережному об'єднанні персональних комп’ютерів як внутрипроизводственной обчислювальної сети.

Поділ ресурсов.

Поділ ресурсів дозволяє ощадливо використовувати ресурси, наприклад, управляти периферійними пристроями, такі як лазерні друкують устрою, від усіх приєднаних робочих станций.

Поділ данных.

Поділ даних дає можливість доступу та управління базами даних із периферійних робочих місць, що потребують информации.

Поділ програмних средств.

Поділ програмних засобів, дає можливість одночасного використання централізованих, раніше встановлених програмних средств.

Поділ ресурсів процессора.

При поділі ресурсів процесора можливо використання обчислювальних потужностей в обробці даних іншими системами, вхідними в мережу. Надана можливість у тому, що у наявні ресурси не «накидаються» моментально, лишень через спеціальний процесор, доступний кожної робочої станции.

Многопользовательский режим.

Многопользовательские властивості системи сприяють одночасному використанню централізованих прикладних програмних засобів, раніше встановлених і керованих, наприклад, якщо користувач системи працює із іншим завданням, то поточна виконувана робота відсувається на задній план.

Одне ранговая сеть.

Один — ранговій мережі, все комп’ютери рівноправні: немає ієрархії серед комп’ютерів, і немає виділеного серверу, і, зазвичай, кожен комп’ютер функціонує як і клієнт як і сервер. Усі користувачі самостійно вирішують, які дані своєму комп’ютері зробити доступними всім. Одне — рангову мережу називають як і робоча група. Робоча група -це невеличкий колектив, у одне — ранговій мережі трохи більше 10 комп’ютерів. Одне — рангові мережі щодо прості. Оскільки кожна комп’ютер є і клієнтом, і сервером, не потрібно в потужному центральному сервері в інших компонентах, обов’язкових ще складних мереж. Одне рангові мережі зазвичай дешевше мереж з урахуванням серверу, але вимагають більш потужних і дорогих комп’ютерів. Один — ранговій мережі вимоги до продуктивності і до рівня захисту для мережного програмного забезпечення, зазвичай, нижче, ніж у мережах із виділеним сервером. Виділені сервери функціонують тільки у ролі серверів, але з клієнтів чи робочих станцій. У такі операційні системи, як Microsoft Windows NT Workstation, Microsoft Windows for Workgroups і Microsoft Windows 95, її вмонтовано підтримка одне рангових мереж. У цій аби з’ясувати одне рангову мережу додаткового програмного забезпечення непотрібен. Одне ранговая комп’ютерна мережу така: 1. Комп’ютери розташовані на півметровій робочих столах користувачів. 2. Користувачі самі виконують роль адміністраторів, і держава сама забезпечують захист інформації. 3. Для об'єднання комп’ютерів до мережі застосовується проста кабельна система. Якщо такі умови виконуються, то, швидше за все вибір одне ранговій мережі правильно. Захист передбачає установку пароля на поділюваний ресурс, наприклад на каталог. Централізовано управляти захистом за одну ранговій мережі дуже складно, адже кожен користувач встановлює її самостійно, та й загальні ресурси можуть бути усім комп’ютерах, Не тільки на центральному сервері. Така ситуація становить серйозну загрозу для всієї мережі, ще деякі користувачі можуть узагалі не встановлювати защиту.

Сети з урахуванням сервера.

Якщо до неї включено понад десять користувачів, один ранговая мережу, де комп’ютери виконують роль клієнтів, і серверів, може бути недостатньо продуктивної. Тому більшість мереж використовують виділені сервери. Виділеним називається такий сервер, який функціонує лише як сервер. Вони спеціально оптимізовані для швидкої обробки запитів від мережевих клієнтів — і керувати захистом файлів і каталогів. Мережі з урахуванням серверу стали промисловим стандартом.

Зі збільшенням розмірів сіті й обсягів мережного трафіку необхідно збільшувати кількість серверів. Розподіл завдань серед кількох серверів гарантує, кожна завдання виконуватиметься найефективнішим способом із усіх возможных.

Коло проблем, які повинні робити сервери, сповнений багатоманітністю і складний. Щоб пристосуватися зростаючим потребам користувачів, сервери в великих мережах стали спеціалізованими. Наприклад, у мережі Windows NT існують різноманітні типи серверів: Файл-серверы і принт — сервери управляють доступом відповідно до файлам і принтерам, на серверах додатків виконуються прикладні частини клієнт — серверних додатків, а як і перебувають дані доступні клієнтам. Наприклад, щоб спростити вилучення даних, сервери зберігають більше об'ємів інформацією структурованому вигляді. Ці сервери від файл — серверів і принт — серверів. У принт — серверах, файл чи дані повністю копіюються на запитуваний комп’ютер. На сервері додатків на запитуваний комп’ютер посилаються лише результати запиту. Додатокклієнт на такого далекого комп’ютері отримує доступом до даним, збереженим на сервері додатків. Одначе замість всієї бази даних на ваш комп’ютер з серверу завантажуються лише результати запроса.

У розширеній мережі використання серверів різних типів стає найактуальнішим. Необхідно тому враховувати різноманітні нюанси, що потенційно можуть проявитися при розростанні мережі, аби зміна ролі певного серверу надалі не вдарило по роботі всієї сети.

Основним аргументом під час роботи у мережі з урахуванням виділеного серверу є, зазвичай, захист даних. У цих мережах, наприклад як Windows NT Server, безпекою може займатися один администратор.

Оскільки життєво важливу інформацію розташована централізовано, то є, зосереджена однією чи навіть кількох серверах, неважко забезпечити її регулярне резервне копіювання. Завдяки надлишковим системам дані будь-якою сервері можуть дублюватися у часі, у разі ушкодження основний області зберігання даних інформація нічого очікувати втрачені -легко скористатися резервної копією. Мережі з урахуванням серверу можуть підтримувати тисячі користувачів. Мережею таких масштабів, якби була одне — ранговій, неможливо було управляти. Оскільки комп’ютер користувача не виконує функції серверу, вимоги для її характеристикам залежить від самого пользователя.

Усі ЛВС працюють у одному стандарті, прийнятому для комп’ютерних мереж — у стандарті Open Systems Interconnection (OSI).

Базова модель OSI (Open System Interconnection).

Щоб взаємодіяти, люди використовують спільну мову. Якщо вони самі що неспроможні розмовляти друг з одним безпосередньо, вони застосовують відповідні допоміжні кошти на передачі сообщений.

Показані вище стадії необхідні, коли повідомлення передається від відправника до получателю.

Щоб пробудити процес передачі, використовували машини з кодуванням даних, і пов’язані одна з інший. Для єдиного уявлення даних, в лініях зв’язку з яким передається інформація, сформована Міжнародна організація по стандартизації (анг. ISO — International Standards Organization).

ISO варта розробки моделі міжнародного комунікаційного протоколу, у межах яких можна розробляти міжнародні стандарти. Для наочного пояснення розчленуємо в сім уровней.

Міжнародних організація по стандартизації (ISO) розробила базову модель взаємодії відкритих систем (анг. Open Systems Interconnection (OSI)). Ця модель є міжнародним стандартом передачі данных.

Модель містить сім окремих уровней:

Рівень 1: фізичний — бітові протоколи передачі информации;

Рівень 2: канальний — формування кадрів, управління доступом до среде;

Рівень 3: мережевий — маршрутизація, управління потоками данных;

Рівень 4: транспортний — забезпечення взаємодії віддалених процессов;

Рівень 5: сеансовый — підтримка діалогу між віддаленими процессами;

Рівень 6: поданні даних — інтерпретація переданих данных;

Рівень 7: прикладної - користувальницьке управління данными.

Основна в цій моделі у тому, кожному рівню відводиться конкретна роллю, зокрема і транспортної середовищі. Завдяки цьому спільне завдання передачі розчленовується деякі легко доступні для огляду завдання. Необхідні угоди для зв’язку рівня, наприклад вышерасположенного і нижче розташованого називають протоколом.

Оскільки користувачі потребують ефективному управлінні, система обчислювальної мережі подається як комплексне будова, яке координує взаємодія завдань пользователей.

З урахуванням вищевикладеного можна вивести таку уровневую модель з адміністративними функціями, выполняющимися в користувальному прикладному уровне.

Окремі рівні базової моделі відбуваються у напрямі вниз від джерела даних (від рівня 7 до рівня 1) й у напрямі вгору від приймача даних (від рівня 1 до рівня 7). Користувальні дані передаються в нижерасположенный рівень разом із специфічним до рівня заголовком до того часу, поки що не досягнуть останній уровень.

На приймальному боці вступники дані аналізуються і в міру потреби, передаються далі в вышерасположенный рівень, поки що інформація нічого очікувати передано в користувальницький прикладної уровень.

Рівень 1. Фізичний. На фізичному рівні визначаються електричні, механічні, функціональні і процедурні параметри для фізичної зв’язку в системах. Фізична зв’язок і нерозривна із нею експлуатаційна готовність є основний функцією 1-го рівня. Стандарти фізичного рівня включають рекомендації V.24 МККТТ (CCITT), EIA RS232 і Х.21. Стандарт ISDN (Integrated Services Digital Network) у майбутньому зіграє визначальну роль для функцій передачі. Як середовища передачі використовують трехжильный мідний провід (экранированная вита пара), коаксіальний кабель, оптоволоконий провідник і радиорелейную линию.

Рівень 2. Канальный.

Канальний рівень формує з наведених даних, переданих 1-му рівнем, так звані «кадри «послідовності кадрів. У цьому рівні здійснюються управління доступом до передавальної середовищі, використовуваної кількома ЕОМ, синхронізація, виявлення й виправлення ошибок.

Рівень 3. Сетевой.

Мережний рівень встановлює зв’язок в обчислювальної мережі між двома абонентами. Поєднання завдяки функцій маршрутизації, які вимагає наявності мережного адреси у пакеті. Мережний рівень повинен також забезпечувати обробку помилок, мультиплексування, управління потоками даних. Найвідоміший стандарт, належить до цього рівня, — рекомендація Х.25 МККТТ (для мереж загального користування з комутацією пакетов).

Рівень 4. Транспортный.

Транспортний рівень підтримує безперервну передачу даних між двома взаємодіючими друг з одним користувальницькими процесами. Якість транспортування, безпомилковість передачі, незалежність обчислювальних мереж, сервіс постачання з кін.ХХ ст кінець, мінімізація витрат і адресація зв’язку гарантують безперервну і безпомилкову передачу данных.

Рівень 5. Сеансовый.

Сеансовый рівень координує прийом, передачу і видачу одного сеансу зв’язку. Для координації необхідні :контроль робочих параметрів, управління потоками даних проміжних накопичувачів і діалоговий контроль, який убезпечить передачу, наявних у розпорядженні даних. З іншого боку, сеансовый рівень містить додатково функцій управління паролями, підрахунку і щодо оплати користування ресурсами мережі, управління діалогом, синхронізації і скасування зв’язку в сеансі передачі після збою внаслідок помилок в нижчих уровнях.

Рівень 6. Уявлення данных.

Рівень уявлення даних призначений для інтерпретації даних; а також підготовки даних для користувальницького прикладного рівня. У цьому здійснюється перетворення даних із кадрів, що використовуються передачі в екранний формат чи формат для друкувальних пристроїв оконечной системы.

Рівень 7. Прикладной.

У прикладному рівні потрібно надати у розпорядження користувачів вже перероблену інформацію. З цією може системне і користувальницьке прикладне програмне обеспечение.

Сетевые пристрої і кошти коммуникаций.

Як коштів комунікації найчастіше використовуються вита пара, коаксіальний кабель, оптоволоконні лінії. При виборі типу кабелю враховують такі показатели:

• вартість монтажу і обслуживания,.

• швидкість передачі информации,.

• обмеження на величину відстані передачі без додаткових усилителей-повторителей (репитеров),.

• безпеку передачі данных.

Головною проблемою залежить від одночасному забезпеченні цих показників, наприклад, найвища швидкість передачі обмежена максимально можливим відстанню передачі, у якому ще забезпечується необхідний рівень захисту даних. Легка наращиваемость і простота розширення кабельної системи впливають їхньому стоимость.

Вита пара.

Найдешевшим кабельним з'єднанням є кручене двухжильное проводове з'єднання часто зване «кручений парою «(twisted pair). Вона дозволяє передавати інформацію з швидкістю до 10 Мбіт/с., легко нарощується, проте захищена від перешкод. Довжина кабелю неспроможна перевищувати 1000 м при швидкості передачі 1 Мбіт/с. Перевагами є низька ціна і простота установки. На підвищення помехозащищенности інформації часто використовують экранированную кручену пару, тобто. кручену пару, вміщену в экранирующую оболонку, подібно екрану коаксіального кабелю. Це збільшує вартість кручений пари наближає її ціну до ціни коаксіального кабеля.

Еthernet-кабель.

Ethernet-кабель є також коаксиальным кабелем з хвильовим опором 50 Ом. Томськ називають ще товстий Ethernet (thick), жовтий кабель (yellow cable) чи 10BaseT5. Він використовує 15-контактное стандартне включення. У результаті помехозащищенности якого є дорогий альтернативою звичайним коаксиальным кабелям. Максимально доступне відстань без повторителя вбирається у 500 м, а загальне відстань мережі Ethernet — близько 3 тис м. Ethernet-кабель, завдяки їхній магістральної топології, використовують у кінці лише одне нагрузочный резистор.

Сheapernеt-кабель.

Більше дешевим, ніж Ethernet-кабель є поєднання Cheapernetкабель чи, як він часто називають, тонкий (thin) Ethernet чи 10BaseT2. І це 50-омный коаксіальний кабель зі швидкістю передачі в десять мільйонів біт в секунду.

При поєднанні сегментів Сhеарегnеt-кабеля також потрібні повторювачі. Обчислювальні мережі з Cheapernet-кабелем мають невелику вартість будівництва і мінімальних витрат при нарощуванні. Сполуки мережевих плат проводиться за допомогою широко використовуваних малогабаритних байонетных рознімань (СР-50). Додаткове екранування непотрібен. Кабель приєднується до ПК з допомогою тройниковых з'єднувачів (T-connectors).

Відстань між двома робітниками станціями без повторювачів може складати максимум 300 м, а загальне відстань для мережі на Cheapernet-кабеля — близько 1000 м. Приемопередатчик Cheapernet розташований на мережевий заробітній платі і як гальванічної розв’язки між адаптерами, так посилення зовнішнього сигнала.

Оптоволоконні линии.

Найбільш дорогими є оптопроводники, звані також стекловолоконным кабелем. Швидкість поширення інформації з ним сягає кількох мільярдів біт в секунду. Дозволене видалення понад 50 відсотків км. Зовнішнє вплив перешкод практично немає. На цей час це найбільш дороге з'єднання для ЛВС. Застосовуються вони там, де виникають електромагнітні поля перешкод чи потрібна передача інформації на дуже великі відстані без використання повторювачів. Вони мають противоподспушивающими властивостями, оскільки техніка відгалужень в оптоволоконних кабелях дуже складна. Оптопроводники об'єднують у JIBC з допомогою звездообразного соединения.

Сетевая карта.

Плати мережного адаптера виступають фізичного інтерфейсу, чи сполуки між комп’ютером і мережним кабелем. Плати вставляються в спеціальні гнізда (слоты розширення) всіх комп’ютерів, і серверів. Щоб забезпечити фізичне з'єднання між комп’ютером і мережею, до відповідному розніманню, чи порту, плати (після його установки) підключають мережевий кабель. Призначення плати мережного адаптера:

— підготовка даних, які від комп’ютера, до передавання по мережному кабелю.

— передача даних іншому компьютеру.

— управління потоком даних між комп’ютером і кабельної системой.

— плата мережного адаптера приймає дані з мережного кабелю і переводить до форми, зрозумілу центральному процесору компьютера.

Плата мережного адаптера складається з апаратної частини й вбудованих програм, записаних в ПЗУ (постійному запоминающем устрої). Ці програми реалізують функції підрівнів управління логічного зв’язком і управління доступом до середовища канального рівня моделі OSI.

Разветвитель (HAB).

Разветвитель служить центральним вузлом у мережах з топологією «звезда».

Репитер

При передачі по мережному кабелю електричний сигнал поступово слабшає (загасає). І, спотворюється настільки, що перестає його сприймати. Щоб запобігти спотворення сигналу застосовується репитер, яка підсилює (відновлює) ослаблений сигнал і передає його далі за кабелю. Застосовуються репитеры у мережах з топологією «шина».

Є низка принципів побудови ЛВС з урахуванням вище розглянутих компонентів. Такі принципи ще називають — топологиями.

Топології обчислювальної сети.

Топологія типу звезда.

Концепція топології мережі як зірки прийшла в галузі великих ЕОМ, у якій головна машина отримує ще й обробляє всі дані з периферійних пристроїв активним вузол обробки даних. Цей принцип застосовується у системах передачі, наприклад, в електронної пошти RELCOM. Уся інформація між двома периферійними робочими місцями проходить через центральний вузол обчислювальної сети.

[pic].

Топологія як звезды.

Пропускна здатність мережі визначається обчислювальної потужністю вузла і гарантується кожної робочої станції. Колізій (сутичок) даних не возникает.

Кабельне з'єднання досить проста, оскільки кожна робоча станція пов’язані з вузлом. Витрати прокладання кабелів високі, особливо коли центральний вузол географічно розташований над центрі топологии.

При розширенні обчислювальних мереж неможливо знайти використані раніше виконані кабельні зв’язку: до нового робочому місцю необхідно прокладати окремий кабель з єдиного центру сети.

Топологія як зірки є найбільш швидкодіючої із усіх топологий обчислювальних мереж, оскільки передача даних між робітниками станціями проходить через центральний вузол (за його хорошою продуктивності) щодо окремих лініях, що використовуються лише цими робітниками станціями. Частота запитів передачі від однієї станції в іншу невисока проти достигаемой за іншими топологиях.

Продуктивність обчислювальної мережі насамперед залежить від потужності центрального файлового серверу. Він то, можливо вузьким місцем обчислювальної мережі. Що стосується виходу з експлуатації центрального вузла порушується робота всієї сети.

Центральний вузол управління — файловий сервер мотає реалізувати оптимальний механізмом захисту проти несанкціонованого доступу до інформації. Уся обчислювальна мережу може управлятися з його центра.

Кольцевая топология.

При кільцевої топології мережі робочі станції пов’язані одна з іншого по колу, тобто. робоча станція 1 з робочої станцією 2, робоча станція 3.

[pic].

Кільцева топологія з робочої станцією 4 тощо. Остання робоча станція пов’язана з першою. Комунікаційна зв’язок замикається в кольцо.

Прокладка кабелів від одним робочим станції до інший то, можливо важкою і дорогої, якщо географічно робочі станції розташовані далеке від кільця (наприклад, в линию).

Повідомлення циркулюють регулярно із широкого кола. Робоча станція посилає по певному кінцевому адресою інформацію, попередньо одержавши зі кільця запит. Пересилання повідомлень є дуже ефективною, оскільки більшість повідомлень можна відправляти «в дорогу» по кабельної системі одне одним. Дуже пересічно можна зробити кільцевої запит попри всі станції. Тривалість передачі збільшується пропорційно кількості робочих станцій, які входять у обчислювальну сеть.

Основна проблема при кільцевої топології у тому, що кожна робоча станція повинна активної участі в пересилання інформації, і у разі з експлуатації хоча б, а такою вся мережу паралізується. Несправності в кабельних з'єднаннях локалізуються легко. Підключення нової робочої станції вимагає коротко термінового вимикання мережі, оскільки під час установки кільце має бути розімкнуте. Обмеження на протяжність обчислювальної мережі немає, бо вона, у кінцевому рахунку, визначається виключно відстанню між двома робітниками станциями.

Шинна топология.

При шинної топології середовище передачі представляється у вигляді комунікаційного шляху, доступного дня всіх робочих станцій, до якого повинні бути підключені. Усі робочі станції можуть безпосередньо розпочинати контакти з будь-який робочої станцією, наявної в сети.

[pic].

Шинна топология.

Робітники станції у час, без переривання роботи всієї обчислювальної мережі, може бути під'єднані до ній чи відключено. Функціонування обчислювальної мережі залежить від стану окремої робочої станции.

У стандартної ситуації для шинної мережі Ethernet часто використовують тонкий кабель чи Cheapernet-кaбeль з тройниковым соединителем. Вимикання і особливо підключення до такої мережі вимагають розриву шини, що викликає порушення циркулирующего потоку інформації та зависання системы.

Деревоподібна структура ЛВС.

[pic].

Поруч із відомими топологиями обчислювальних мереж кільце, зірка, і шина, практично застосовується й комбінована, приміром древовидна структура. Вона утворюється переважно у вигляді комбінацій вищезгаданих топологий обчислювальних мереж. Підстава дерева обчислювальної мережі розташований у точці (корінь), у якій збираються комунікаційні лінії інформації (галузі дерева). Обчислювальні мережі з деревоподібної структурою застосовуються там, де неможливо безпосереднє застосування базових мережевих структури чистому виде.

Типы побудови мереж методами передачі информации.

Локальна мережу Token Ring.

Цей стандарт розроблений фірмою IBM. Як передавальної середовища застосовується неэкранированная чи экранированная вита пара (UPT чи SPT) чи оптоволокно. Швидкість передачі 4 Мбіт/с чи 16Мбит/с. Як методу управління доступом станцій до передавальної середовищі використовується метод — маркерное кільце (Тоken Ring). Основні становища цього: устрою підключаються до неї по топології кільце; всі пристрої, під'єднані до мережі, можуть передавати дані, лише отримавши дозволу передачу (маркер); будь-якої миті часу лише одне станція у мережі має таким правом.

Типы пакетов.

У IВМ Тоkеn Ring використовуються три основних типи пакетів: пакет управление/данные (Data/Соmmand Frame); маркер (Token); пакет скидання (Аbort).

Пакет Управление/Данные. З допомогою такого пакета виконується передача даних чи команд управління роботою сети.

Маркер. Станція може, розпочати передачу даних лише після отримання такого пакета, У першому кільці може лише один маркер і, відповідно, лише одне станція з правом передачі данных.

Пакет Скидання. Відправка такого пакета називає припинення будь-яких передач.

У «тенета можна підключати комп’ютери по топології зірка чи кольцо.

Локальна мережу Ethernet.

Специфікацію Ethernet наприкінці 70-х років запропонувала компанія Xerox Corporation. Пізніше до цього проекту приєдналися компанії Digital Equipment Corporation (DEC) і Intel Corporation. У 1982 року було опублікована специфікація на Ethernet версії 2.0. На базі Ethernet і нститутом IEEE розробили стандарт IEEE 802.3. Відмінності з-поміж них незначительные.

Основні засади работы.

На логічному рівні у Ethernet застосовується топологія шина: всі пристрої, під'єднані до мережі, рівноправні, тобто. будь-яка станція може розпочати передачу будь-якої миті часу (якщо передає середовище вільна); дані, передані однієї станцією, доступні всіх станціях сети.

Правила монтажу кабельної частини ЛВС.

10 BaseT.

У 1990 року інститут IEEE випустив специфікацію 802.3 для побудови мережі Ethernet з урахуванням кручений пари. 10 BaseT (10 — швидкість передачі 10 Мбит з., Base — узкополосная, Т — вита пара) — мережу Ethernet, яка для сполуки комп’ютерів зазвичай використовує неэкранированную кручену пару (UTP). Більшість мереж цього будуються як зірки, але з системі передачі сигналів є шину, як та інші конфігурації Ethernet. Зазвичай разветвитель мережі 10BaseT виступають як многопортовый репитер. Кожен комп’ютер підключається до іншого кінцю кабелю, з'єднаний з разветвителем, і який використовує пари дротів: одну прийому, іншу для передачи.

Максимальная довжина сегмента 10BaseT — 100 м. Мінімальна довжина кабелю — 2,5 м. ЛВС 10BaseT може обслуговувати до 1024 комп’ютерів. Для побудови мережі 10BaseT применяют:

. кабель категорії 3, 4 лив 5 UTP. з'єднувачі RJ — 45 на кінцях кабелю, Відстань від робочої станції до разветвителя максимум 100 м.

10Base2.

Відповідно до спецификацией IEEE 802.3 ця топологія називається 10Base2 (10 — швидкість передачі 10 Мбит / з, Base — узкополосная передача, 2 — передача на відстань, приблизно двічі що перевищує 100 м (фактичне відстань 185 м).

Мережа подібного типу орієнтована на тонкий коаксіальний кабель, чи тонкий Ethernet, з максимальною довжиною сегмента 185 м. Мінімальна довжина кабелю 0,5 м. З іншого боку існує обмеження на якомога більше комп’ютерів, що може бути включено на 185 — метровому сегменті кабелю, — 30 штук.

Компоненти кабелю «тонкий Ethernet»:

— BNC баррел — коннекторы (соединители);

— BNC Т — коннекторы;

— BNC — термінатори; Мережі на тонкому Ethrnet зазвичай мають топологію «шина». Стандарты IEEE для тонкого Ethernet не передбачають використання кабелю трансивера між Т — коннектором і момпьютером. Натомість Т — коннектор мають безпосередньо на платі мережного адаптера.

BNC барелл — коннектор, поєднуючи сегменти кабелю, дозволяє його загальну довжину. Проте їх використання необхідно мінімізувати, оскільки вони погіршують якість сигнала.

Мережа на тонкому Ethernet — економічний спосіб втілення мереж для невеликих відділень для робочих груп. Використовуваний в подібного типу мережах кабель щодо недорогий, простий встановленні, легко конфигурируется. Мережа на тонкому Ethernet може підтримувати до 30 вузлів (комп'ютерів, і принтерів) однією сегмент.

Мережа на тонкому Ethernet може полягати максимум з п’яти сегментів кабелю, з'єднаних чотирма репитерами, але до трьох сегментам при цьому може бути підключені робочі станції. Отже два сегмента залишаються зарезервованими для репітерів, їх називають межрепитерными зв’язками. Така конфігурація називається правило 5 — 4 — 3.

10Base5.

Відповідно до спецификацией IEEE ця топологія називається 10Base5 (10 — швидкість передачі 10 Мбит / з, Base — узкополосная передача, 5 — сегменти по 500 метрів (5 раз по 100 метрів)). Є й інша що дослівно — стандартний Ethrnet.

Мережі на товстому коаксіальному кабелі (товстий Ethrnet) зазвичай використовують топологію «шина». Товстий Ethrnet може підтримувати до 100 вузлів (робочих станцій, репітерів тощо. буд.) на магістральний сегмент. Магістраль, чи магістральний сегмент, — головний кабель, якого приєднуються трансиверы з під'єднаними до них робітниками станціями і репитерами. Сегмент товстого Ethernet може довжина його становитиме 500 метрів за загальної довжині мережі 2500 метрів. Відстані і допуски для товстого Ethernet більше, ніж для тонкого Ethernet.

Компоненти кабельної системы:

— Трансиверы. Трансиверы, забезпечуючи зв’язок між комп’ютером й головним кабелем ЛВС, суміщені з «зубом вампіра», сполученим з кабелем.

— Кабелі трансиверов. Кабель трансивера (ответвляющий кабель) з'єднує кабель з платою мережного адаптера.

— DIX — коннектор, чи AUI — коннектор. Цей коннектор розташований на кабелі трансивера.

— Баррел — коннекторы і термінатори. Мережа на товстому Ethernet може полягати максимум з п’яти магістральних сегментів, з'єднаних репитерами (за специфікацією IEEE 802.3), але до трьом сегментам у своїй може бути підключені комп’ютери. При обчисленні загальної довжини кабелю «товстий Ethernet» довжина кабелю трансивера не враховується, т. е. до уваги приймають аж довжину сегмента кабелю «товстий Ethernet». Мінімальна відстань між сусідніми підключеннями — 2,5 метри. У той відстань не входить довжина кабелю трансивера. Товстий Ethernet розробили для побудови ЛВС у межах великого відділу лив всього здания.

Зазвичай, у великих мережах спільно використовують товстий тонку Ethernet. Товстий Ethernet добре підходить як магістралі, а ответвляющихся сегментів застосовують тонкий Ethernet. Ви напевно пам’ятаєте, що товстий Ethernet має мідну жилу більшого перерізу й може передавати сигнали великі відстані, ніж тонкий Ethernet. Трансивер з'єднують з кабелем «товстий Ethernet», AUI — коннектор кабелю трансивера беруть у репитер. Ответвляющиеся сегменти «тонкого Ethernet» з'єднують з репитером, а до них вже підключаються компьютеры.

10BaseFL.

10BaseFL (10 — швидкість передачі 10 Мбит / з, Base — узкополосная передача, FL — оптоволоконий кабель) є мережу Ethernet, у якій комп’ютери і репитеры соеденины між собою оптиковолоконним кабелем. Основною причиною популярності 10BaseFL — можливість прокладати кабель між репитерами великі відстані (наприклад, між будинками). Максимальна довжина сегмента 10BaseFL — 2000 метров.

———————————————————————————————————- —————————————————————————————————————— —————————————————————————————————————— —————————————————————————————————————— ;

10Base-T. Неэкранированный кабель з скручених пар (UTP) 8 скручених попарно одножильных мідних провідників діаметром 0.5 мм (24 AWG). Допускається також використання кабелів з провідниками діаметром 0.63 мм (22 AWG). Усі 4 пари провідників можна побачити з загальну пластикову оболочку.

Каждая пара провідників в кабелі позначена своїм кольором — одне із провідників має суцільну забарвлення, іншому чергується біла і кольорова забарвлення. Пари маркуються блакитним, помаранчевим, зеленим і коричневим цветами.

На зовнішньої оболонці кабелю повинна бути вказана категорія. Розетки і рознімання UTP Для підключення кабелів використовуються 8-контактные модульні розетки (modular jack). На кабелях встановлюють з допомогою спеціальних обжимных кліщів 8-контактные рознімання RJ-45. модульна розетка 8-контактные рознімання RJ-45.

Розведення контактов.

T568A T568B.

|Каскадирование |Нормальний режим | |1|RD+ (прийом) |TD+ (передача) | |2|RD- (прийом) |TD- (передача) | |3|TD+ (передача) |RD+ (прийом) | |4|Не використовується |Не використовується | |5|Не використовується |Не використовується | |6|TD- (передача) |RD- (прийом) | |7|Не використовується |Не використовується | |8|Не використовується |Не використовується |.

При обміні даними між двома пристроями приймач однієї з пристроїв може бути з'єднаний із передавачем іншого і навпаки. Перекрутка пар (cross-over) зазвичай реалізується всередині однієї з пристроїв при розведенню кабелю в разъеме. Деякі порти концентраторів і комутаторів підтримують можливість зміни типу розведення провідників в разъеме (MDI-X чи Normal). Мережні адаптери комп’ютерів звичайно дозволяють змінювати тип розведення порту і позначаються як устрою з портом MDI чи Uplink. На малюнках 1 і 2 показані варіанти сполуки портів прямим і перекрученным (cross-over) кабелем. Малюнок 1. Поєднання прямим кабелем Малюнок 2. Поєднання перекрученным кабелем.

Кабельні стики мають забезпечувати щонайменше 750 циклів соединение-разъединение. Установка з'єднувальних элементов.

Довжина розкрученої частини пар за умови встановлення з'єднувальних елементів мусить бути мінімальної - трохи більше 25 мм для категорії 4 і 13 мм — для категорії 5. При установці з'єднувальних елементів випливайте рекомендаціям виробника. Знімайте захисну оболонку з кабелю лише з довжину, необхідну для установки з'єднувальних элементов.

З'єднувальні шнури (патч-кабели) UTP Категорія патч-кабеля має відповідати категорії кабелю в горизонтальній системі. Патч-кабели повинен мати многожильные провідники задля забезпечення достатньої гибкости.

Прокладка кабелів 1. Щоб уникнути обриву провідників натяг на повинен перевищувати 110N. 2. Радіус вигину ні бути меньше:

3. 4 діаметрів кабелю для горизонтальній проводки. 3. Уникайте передавливания кабелів, причинами його можуть бути: перекручування кабелів за умови встановлення неакуратне підвішування кабелів занадто щільна укладка кабелів в канал чи коробслишком малий радіус изгиба.

10BASE2 Тонкий коаксіальний кабель Характеристики кабелю: діаметр 0.2 ", RG-58A/U 50 Ом Прийнятні рознімання: BNC Максимальна довжина сегмента: 185 м Мінімальна відстань між вузлами: 0.5 м Максимальне число вузлів у сегменті: 30 Специфікації кабелю наведені у таблиці 2.

Таблица 2. Специфікації кабелів 10BASE2 (ThinNet) RG 58 A/U і RG 58 C/U.

|Характеристический імпеданс |Згасання на довжині 185 м | |50 Ом +/- 2 |.