Типы ЛВС

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. Размер 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.

На сегодняшний день основными средами передачи данных ЛВС являются неэкранированная витая пара, коаксиальный кабель и оптоволоконный кабель. При примерно одинаковой стоимости одномодового и многомодового оптоволокона оконечное оборудование для одномодового значительно дороже, хотя и обеспечивает большие расстояния. Поэтому в ЛВС, построенных на оптоволоконном кабеле, используют в основном многомодовую оптику.

Основные технологии ЛВС: Ethernet, ATM. Технология FDDI (2 кольца), применявшаяся ранее для опорных сетей и имеющая хорошие характеристики по расстоянию, скорости и отказоустойчивости, сейчас мало используется, в основном из-за высокой стоимости, как, впрочем, и кольцевая технология Token Ring, хотя обе они до сих пор поддерживаются на высоком уровне всеми ведущими производителями сетевых устройств, а в отдельных случаях (например, применение FDDI для опорной сети масштаба города, где необходима высокая отказоустойчивость и гарантированная доставка пакетов) использование этих технологий все еще может быть оправданно.

Ethernet — изначально коллизионная технология, основанная на общей шине, к которой компьютеры подключаются и «борются» между собой за право передачи пакета. Основной протокол (способ передачи данных) — CSMA/CD (множественный доступ с чувствительностью несущей и обнаружением коллизий). Дело в том, что если две станции одновременно начнут передачу, то возникает 085 €сEthernet различается по скоростям и методам кодирования для различной физической среды, а также по типу пакетов (Ethernet II, 802.3, RAW, 802.2 (LLC), SNAP).

Ethernet различается по скоростям: 10 Мбит/с, 100 Мбит/с, 1000 Мбит/с (1 Гбит/с). Поскольку недавно ратифицирован стандарт Gigabit Ethernet для витой пары категории 5, можно сказать, что для любой сети Ethernet могут быть использованы витая пара, одномодовое (SMF) или многомодовое (MMF) оптоволокно. В зависимости от этого существуют различные спецификации:

— 10 Мбит/с Ethernet: 10BaseT, 10BaseFL, (10Base2 и 10Base5 существуют для коаксиального кабеля и уже не применяются);

— 100 Мбит/с Ethernet: 100BaseTX, 100BaseFX, 100BaseT4, 100BaseT2;

Термин взят из раздела физики «Оптика» и подразумевает существование в физической среде одновременно одной или нескольких типов электромагнитных волн одинаковой частоты.

— Gigabit Ethernet: 1000BaseLX, 1000BaseSX (no оптике) и 1000BaseTX (для витой пары).

Существуют два варианта реализации Ethernet на коаксиальном кабеле, называемые «тонкий» и «толстый» Ethernet (Ethernet на тонком кабеле 0,2 дюйма и Ethernet на толстом кабеле 0,4 дюйма).

Тонкий Ethernet использует кабель типа RG-58A/V (диаметром 0,2 дюйма). Для маленькой сети используется кабель с волновым сопротивлением 50 Ом12. Коаксиальный кабель прокладывается от компьютера к компьютеру. У каждого компьютера оставляют небольшой запас кабеля на случай возможности его перемещения. Длина сегмента 185 м, количество компьютеров, подключенных к шине, — до 30.

После присоединения всех отрезков кабеля с BNC-коннекторами (BayonelNeill-Concelnan — вид разъема для соединения коаксиальных кабелей) к Т-коннекторам (название обусловлено формой разъема, похожей на букву «Т») получится единый кабельный сегмент. На его обоих концах устанавливаются терминаторы («заглушки»). Конструктивно терминатор представляет собой 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.

Толстый Ethernet — сеть на толстом коаксиальном кабеле, имеющем диаметр 0,4 дюйма и волновое сопротивление 50 Ом. Максимальная длина кабельного сегмента — 500 м. Недостатком является «жесткость» кабеля, и, как следствие, радиус изгиба составляет не менее 0,5 м.

Прокладка самого кабеля почти одинакова для всех типов коаксиального кабеля. Для подключения компьютера к толстому кабелю используется дополнительное устройство, называемое трансивером. Трансивер подсоединен непосредственно к сетевому кабелю. От него к компьютеру идет специальный трансиверный кабель, максимальная длина которого 50 м. На обоих его концах находятся 15-контактные DIX-разъемы (совместная разработка фирм Digital, Intel и Xerox сильно напоминает разъем для джойстика на ПК). С помощью одного разъема осуществляется подключение к трансиверу, с помощью другого — к сетевой плате компьютера. Трансиверы освобождают от необходимости подводить кабель к каждому компьютеру. Расстояние от компьютера до сетевого кабеля определяется длиной трансиверного кабеля. Создание сети при помощи трансивера очень удобно. Он может в любом месте в буквальном смысле «пропускать» кабель. Эта простая процедура занимает мало времени, а получаемое соединение оказывается очень надежным. Кабель не режется на куски, его можно прокладывать, не заботясь о точном месторасположении компьютеров, а затем устанавливаются трансиверы в нужных местах. Крепятся трансиверы, как правило, на стенах, что предусмотрено их конструкцией. При необходимости охватить локальной сетью площадь большую, чем это позволяют рассматриваемые кабельные системы, применяются дополнительные устройства — репитеры (повторители, служащие для восстановления и усиления слабого сигнала). Репитер имеет 2-портовое исполнение, т.е. он может объединить 2 сегмента по 185 м. Сегмент подключается к репитеру через Т-коннектор. К одному концу Т-коннектора подключается сегмент, а на другом ставится терминатор. В сети может быть не больше четырех репитеров. Это позволяет получить сеть максимальной протяженностью 925 м.

Существуют 4-портовые репитеры. К одному такому репитеру можно подключить сразу 4 сегмента. Длина сегмента для Ethernet на толстом кабеле составляет 500 м, к одному сегменту можно подключить до 100 станций. При наличии трансиверных кабелей до 50 м длиной толстый Ethernet может одним сегментом охватить значительно большую площадь, чем тонкий. Эти репитеры имеют DIX-разъемы и могут подключаться трансиверами как к концу сегмента, так и в любом другом месте, Очень удобны совмещенные репитеры, т.е. подходящие и для тонкого и для толстого кабеля. Каждый порт имеет пару разъемов DDC и BNC, но они не могут быть задействованы одновременно. Если необходимо объединять сегменты на разном кабеле, то тонкий сегмент подключается к BNC-разъему одного порта репитера, а толстый — к DSX-разъему Tc (.) другого порта. Репитеры очень полезны, но злоупотреблять ими не стоит, так как они приводят к замедлению работы в сети.

Технологии реализации Ethernet: