Фізичне передавальне середовище і топологія мережі

Фізичне середовище забезпечує перенесення інфор­мації між абонентами обчислювальної мережі. Таким середовищем є в основному три типи кабелів: вита пара, коаксіальний кабель та оптоволоконний кабель.

Найпростіший варіант витої пари проводів — теле­фонний кабель. Він відносно дешевий і найкраще підхо­дить для ЛОМ. Неекранована вита пара погано захищена від завад.

Коаксіальний кабель більш міцний і краще захищений від завад.

Оптоволоконний кабель має ідеальний захист від за­вад, допускає високу швидкість передачі даних, але доро­гий і менш технологічний в експлуатації.

Топологія мережі — це логічна схема сполучення каналами зв'язку комп'ютерів (вузлів мережі).

У локальних комп'ютерних мережах використовується одна з трьох основних топологій: моноканальна, кільцева або зіркоподібна. Більшість інших топологій є похідними від наведених. Для визначення послідовності доступу вузлів мережі до каналу і запобігання накладанню передач пакетів даних різними вузлами служить певний метод до­ступу.

Метод доступу — це набір правил, що визначає вико­ристання каналу передачі даних, який сполучає вузли мережі на фізичному рівні.

Найпоширенішими методами доступу в локальних ме­режах наведених топологій є Ethernet, Token-Ring, Arcnet, що реалізуються відповідними мережними платами (адап­терами).

Мережа моноканальної топології. В мережі з такою то­пологією (її часто називають шинною, або спільною шиною) використовується один канал зв'язку, який об'єднує всі комп'ютери мережі. Найпоширенішим мето­дом доступу тут є метод із прослуховуванням носійної частоти і виявленням конфліктів (CSMA/CD).

При цьому методі доступу вузол, перш ніж передати дані по комунікаційному каналу, прослуховує його і тільки пересвідчившись, що канал вільний, надсилає пакет. Якщо канал зайнятий, то вузол повторює спробу передати пакет через якийсь проміжок часу. Дані, передані одним вузлом мережі, надходять у всі вузли, але тільки вузол, для якого призначені ці дані, розпізнає і приймає їх. Незважаючи на попереднє прослуховування каналу, в мережі можуть виникати конфлікти, які полягають в одночасній передачі пакетів двома вузлами. Це пов'язано з тим, що є тимчасова затримка сигналу під час проходжен­ня його по каналу: сигнал було передано, але він не дійшов до вузла, що прослуховує канал, внаслідок чого вузол, вважаючи канал вільним, почав передавати дані. Характерним прикладом мережі з цим методом доступу є мережа Ethernet. У поширеному варіанті цієї мережі забезпечується швидкість передачі даних 10 Мбіт/с. Існує також стандарт Fast Ethernet зі швидкістю передачі даних 100 Мбіт/с. Все частіше застосовується технологія Gigabit, Ethernet, яка ґрунтується на оптоволоконному середовищі. передачі даних.

Шинна топологія (застосовується коаксіальний кабель) забезпечує ефективне використання пропускної здатності каналу, стійкість до несправності окремих вузлів, простоту зміни конфігурації та нарощування ме­режі. Вузли Ethernet підключаються до концентратора (хаба). Цей пристрій має вигляд невеликого блока зі спеціалізованим мікрокомп'ютером, що містить від трьох-чотирьох до кількох десятків рознімних з'єднань для підключення сегментів мережного кабелю.

Мережа кільцевої топології. У ній як канал зв’язку використовується замкнене кільце із приймачів-передавачів, сполучених коаксіальним або оптичним кабелем. Метод доступу у мережах цієї топології – Token-Ring (метод доступу з передачею маркера.

Маркер — це пакет, забезпечений спеціальною послідовністю бітів. Він послідовно передається по кільцю від вузла до вузла в одному напрямку. Кожний ву­зол ретранслює маркер, що передається. Вузол може пе­редати свої дані, якщо він одержав порожній маркер. Із пакетом маркер передається доти, доки не виявиться ву­зол, якому призначений пакет. У цьому вузлі дані прий­маються, але маркер не звільняється, а передається по кільцю далі. Тільки повернувшись до відправника, який може пересвідчитися, що передані їм дані благополучно одержані, маркер звільняється. Порожній маркер пере­дається наступному вузлу, який за наявності у нього гото­вих до передачі даних заповнює його і передає по кільцю.

У мережах Token-Ring забезпечується швидкість передачі даних 4 Мбіт/с. Ретрансляція даних вузлами призво­дить до зниження надійності мережі, оскільки не­справність в одному з вузлів мережі розриває все кільце.

Дата добавления: 2014-12-17