Топология ЛВС

Конфигурации ЛВС делятся на 2 основных класса: широковещательные и последовательные. В широковещательных конфигурациях каждая станция передает сигналы, которые могут быть восприняты всеми остальными станциями. К таким конфигурациям относится шина, дерево и звезда.

В широковещательных конфигурациях должна применяться сравнительно мощные приемники и передатчики, которые могут работать в большом диапазоне уровней.

Рис. 39. Топологии ЛВС.

Обычно это проблема частично решается введением ограничений на длину кабельного сегмента и на число подключений или соответствующая секция кабеля подключается через аналоговый усилитель или цифровой повторитель. Поскольку в широковещательных ЛВС в любой момент времени может работать только одна станция, передаваемая служебная информация используется для установления контроля станции над сетью. Контроль реализуется в течение всего периода распространения сигнала по сети, обработки его в удаленной станции и получения ответа. Этот интервал времени называется тактом. Такт не может быть по длительности меньше, чем 10мкс, где - протяженность сети в километрах, так как электрический сигнал передается по проводам со скоростью 2/3 скорости света в вакууме (мкс). Реальная продолжительность такта, как правило, превышает это значение на время, необходимое для передачи управляющего сообщения, реакции на него удаленной станции, прохождение сигнала через повторители. Служебная информация присутствует в любой передаче, поэтому желательно, чтобы средняя продолжительность передачи намного превышала длительность такта. Обычно широковещательные ЛВС проектируются с расчетом на передачу пакета довольно большой длины. Во многих широковещательных ЛВС получатель пакета может квитировать прием только обратной пересылкой всего пакета. Так как при этом полезную информацию содержат всего несколько битов, подобная процедура оказывается весьма неэффективной, и в протоколах ее стараются не применять.

В последовательных конфигурациях любая станция передает информацию только одной из станций. В число последовательных конфигурации входят кольцо, звезда с интенсивным центром, снежинка, сетка.

Рис. 40. Топологии ЛВС.

К приемо-передатчикам здесь предъявляются более низкие требования, чем в широковещательной конфигурации, и на разных участках сети могут использоваться разные виды физической передающей среды.

В широковещательных конфигурациях и цепочках каждый сегмент кабеля должен обеспечить передачу сигналов в обоих направлениях, что достигается тремя путями:

1. использованием одного кабеля поочередно для передачи в двух направлениях;

2. с помощью двух однонаправленных кабелей.

3. применением в широкополочных системах различной несущей частоты для передачи сигналов в двух направлениях.

Так как ЛВС должна быть дешевой, то наиболее употребительные конфигурации – шина, дерево и кольцо. В качестве физической среды используют многожильные кабели, витые пары, коаксиальные кабели и оптоволоконные кабели.

Принципы передачи сигналов в ЛВС во многом определяются физической средой. В ЛВС, работающих в основной полосе частот, дискретный сигнал непосредственно предается в кабель. В широкополосных системах цифровые данные модулируют несущую, формируемую генератором.

Для увеличения дальности передачи используют усилители.

В широкополосных системах усилители аналоговые (так как рассчитаны на сочетание цифровой и аналоговой - телевизионной, речь – информации) и вместе с сигналами усиливают и шум. В ЛВС в основной полосе частот усилители – это повторители, и шум не усиливают.

Системы в основной полосе обычно дешевле широкополосных.

На практике дальность передачи и в тех и в других системах зависит скорее от алгоритма доступа к среде, чем от технологии передачи сигналов.

В широковещательных ЛВС следующие друг за другом пакеты передаются как правило разными станциями, поскольку эти станции территориально разнесены, пакеты оказываются не синхронизированными. В таких системах необходимо посылать предварительный сигнал для предупреждения о передаче пакета и установления синхронизации. Однако разные приемники могут синхронизироваться одновременно, поэтому предварительно сигнал должен завершаться особой последовательностью, означающей начало передачи полезных данных.В ЛВС Ethernet предупреждающий сигнал содержит 64 бита: 31 повторение последовательности «10», завершаемое последовательностью «11». Благодаря манчестерскому кодированию этот сигнал напоминает меандр с частотой в два раза меньше, чем скорость передачи в системе.

Сетевое взаимодействие в ЛВС осуществляется на основе семиуровневой модели МОС(ISO). В ЛВС семиуровневая модель приспосабливается к задачам ЛВС - стандарт IEEE-802, в котором выполняется дальнейшая декомпозиция уровней 1 и 2.

Пересмотренная модель показана рисунке 41.

		Уровни ISO
			Верхние уровни
	Физический уровень

Физическая среда

	Рис. 41. Эталонная модель IEEE 802

Контрольные вопросы:

1. Какие виды сервиса может предоставлять ЛВС?

2. Какие топологии используются в широковещательных конфигурациях?

3. Какие топологии используются в последовательных конфигурациях?

4. Что используется в качестве физической среды в ЛВС?

5. Какие системы дешевле: работающие в основной полосе или широкополосные?

6. В чем отличие 2-го уровня ISO от аналогичного в ЛВС?

7. Какие требования предъявляются к ЛВС?

8. Как производится синхронизация станций в широкополосных ЛВС?

Лекция № 13.

Дата добавления: 2014-01-06