Архітектура обчислювальних мереж - книга, сторінка 3

2.Стандартние архітектури локальних обчислювальних мереж

Під архітектурою обчислювальної мережі прийнято розуміти сукупність стандартів, топологій і протоколів, необхідних для її функціонування.

Раніше вже зазначалося, що розробка стандартів локальних обчислювальних мереж покладено на комітет 802 міжнародного інституту IEEE, який майже за чверть століття свого існування розробив і затвердив, по крайней мере, три найбільш поширені на сьогоднішній день стандартні архітектури локальних обчислювальних мереж (рис. 2.1 ):

- Ethernet - IEEЕ 802.3;

- Token bus-IEЕЕ 802.4;

- Token ring - IEЕЕ 802.5.

Малюнок 2.1. - Стандартні локальні обчислювальні мережі

Архітектура Ethernet - IEEE 802.3

Загальна характеристика архітектури мереж стандарту IEEЕ 802.3 така:

- інформаційний блок - кадр;

- розмір кадру - до 1518 байт (без урахування преамбули (8 байт) і завершувача кадру (1 байт);

- доступ до середовища передачі - множинний доступ з виявленням несучої (CSMA / CD);

- швидкість передачі даних - 10-1000 Мбіт / с;

- фізична топологія - «шина», «зірка»;

- логічна топологія - «шина»;

- розміри мереж - від декількох метрів до декількох кілометрів (при використанні повторювачів).

Залежно від середовища передачі даних IEЕЕ 802.3 визначає не-скільки різних стандартів фізичних підключень локальних мереж, кожен з яких має найменування, в якому відображені такі його найважливіші характеристики:

- 10Base5 - товстий коаксіальний кабель;

- 10Base2 - тонкий коаксіальний кабель;

- 10 Base-F - волоконно-оптичний кабель.

Високошвидкісні мережі класу Ethernet (Fast Ethernet і Gigabit Ethernet) визначені в стандартах IEEE 802.3u і IEEE 802.3z відповідно. У першому випадку розрізняють варіанти 100 мегабітових мереж:

- 100 Base-FX - волоконно-оптичний кабель.

Для Gigabit Ethernet стандартом визначені такі стандартні фізичні підключення мережі:

- 1000Base-SX - багатомодовий волоконно-оптичний кабель з довжиною хвилі 830 нм;

- 1000Base-LX - одномодовий (з довжиною хвилі 1270 нм) або багато-модовий волоконно-оптичний кабель;

- 1000Base-CX-екранована кручена пара;

2.1.Общая шина

Малюнок 2.2. Шинна топологія

При використанні шинної топології (рис.2.2.) Комп'ютери (РС - робоча станція) з'єднуються в одну лінію, на кінцях якої встановлюють термінатори (заглушки). Термінатори є резистори, що встановлюються на обох кінцях сегмента для узгодження хвильового опору кабелю. Сигнал, що дійшов до кінця сегмента, поглинається термінатором - це дозволяє позбутися від паразитних відображених сигналів в мережі. Якщо термінатори не встановлювати, відбитий від кінця кабелю сигнал знову потрапляє в кабель - цей відбитий сигнал буде в даному випадку перешкодою і може породити безліч проблем аж до повної непрацездатності мережі. Переваги шинної топології полягають в простоті організації мережі, низької вартості і в разі виходу з ладу станції на роботу мережі це не впливає. Недоліком є ​​низька стійкість до пошкоджень - при будь-якому обриві кабелю вся мережа перестає працювати, а пошук пошкодження вельми скрутний, невелика дальність передачі, не можна використовувати різний тип кабелю на різних ділянках мережі.

2.2.Топологія Зірка

При використанні топології "зірка" (рис.2.3.), Кожен комп'ютер підключається до спеціального концентратора (хабу). Перевагою цієї топології є її стійкість до пошкоджень кабелю - при обриві перестає працювати тільки один з вузлів мережі і пошук пошкодження зазнає суттєвого спрощення

Малюнок 2.3. Топологія «зірка»

Недоліком є ​​більш висока вартість через наявність HUB. У разі виходу з ладу центрального вузла, вся мережа перестає працювати. Кількість робочих станцій в цій схемі визначається конструкцією хаба.

2.3.Топологія Кільце

При топології кільце (рис.2.4.) Вузли мережі утворюють віртуальне кільце (кінці кабелю з'єднані один з одним). Кожен вузол мережі з'єднаний з двома сусідніми. Цю топологію активно просуває фірма IBM (мережі Token Ring). Перевагою кільцевої топології є її висока надійність (за рахунок надмірності), проте вартість такої мережі досить висока за рахунок витрат на адаптери, кабелі та додаткові пристосування.

Відмова в роботі будь-якої РС веде до відмови мережі.

Для настройки і переконфігурації одного ПК, доведеться відключати мережу.

Важко підтримувати мережу, якщо кільцева схема велика.

Малюнок 2.4.Топологія кільце

2.4.Смешанная топологія

При змішаній топології (рис.2.5.) В одній мережі використовуються різні види топологій, т. Е. Окремі сегменти мережі мають різну топологію (загальну шину, кільце, зірку).

Малюнок 2.5. змішана топологія

Який тип конфігурації найбільш поширений сьогодні в локальних мережах?

До якого класу мереж відносяться дані стандарти: 100Base-TX - 2; 100Base-T4; 100 Base-FX.

Які стандарти визначені для Gigabit Ethernet?

Поясніть порядок передачі кадрів якщо для організації мережі обрана топологія «Кільце»?

3.Типи організації локальних мереж

3.1.Одноранговие мережі

При організації тимчасової мережі, все ПК в мережі рівнозначні по відношенню один до одного і відсутній виділений сервер, т. Е. ПК, керуючий роботою всієї мережі в цілому. Однорангові мережі дозволяють будь-якій робочій станції функціонувати одночасно в якості сервера, якщо цього вимагають завдання.

Приклади тимчасових мереж:

а) мережа, побудована шляхом з'єднання мережевим кабелем декількох ПК, на яких встановлена ​​мережева операційна система.

б) мережа з декількох з'єднаних між собою ПК із встановленою на них мережевою операційною системою.

Переваги однорангових мереж:

Легкість установки і налаштування.

Дешевизна ціни і експлуатації.

Не потрібно додаткове обладнання або програмне забезпечення, крім операційної системи.

Чи не потрібен адміністратор мережі.