Раскройте топологии, физические среды передачи данных лвс сапр

Физическая среда обеспечивает перенос информации между абонентами вычислительной сети. Физическая передающая среда ЛВС представлена тремя типами кабелей: витая пара проводов, коаксиальный кабель, оптоволоконный кабель.

 

Витая пара состоит из двух изолированных проводов, свитых между собой. Скручивание проводов уменьшает влияние внешних электромагнитных полей на передаваемые сигналы. Самый простой вариант витой пары - телефонный кабель. Витые пары имеют различные характеристики, определяемые размерами, изоляцией и шагом скручивания. Дешевизна этого вида передающей среды делает ее достаточно популярной для ЛВС. Основной недостаток витой пары – плохая помехозащищенность и низкая скорость передачи информации – 0,25 – 1 Мбит/с. Технологические усовершенствования позволяют повысить скорость передачи и помехозащищенность (экранированная витая пара), но при этом возрастает стоимость этого типа передающей среды.

 

Коаксиальный кабель по сравнению с витой парой обладает более высокой механической прочностью, помехозащищенностью и обеспечивает скорость передачи информации до 10 – 50 Мбит/с. Для промышленного использования выпускаются два типа коаксиальных кабелей: толстый и тонкий. Толстый кабель более прочен и передает сигналы нужной амплитуды на большее расстояние, чем тонкий. В то же время тонкий кабель значительно дешевле. Коаксиальный кабель так же, как и витая пара, является одним из популярных типов передающей среды для ЛВС.

 

Оптоволоконный кабель – идеальная передающая среда (рис. 2.1.3). Он не подвержен действию электромагнитных полей и сам практически не имеет излучения. Последнее свойство позволяет использовать его в сетях, требующих повышенной секретности информации. Скорость передачи информации по оптоволоконному кабелю более 50 Мбит/с. По сравнению с предыдущими типами передающей среды он более дорог, менее технологичен в эксплуатации.

 

Существуют и беспроводные локальные сети. В них информация между ЭВМ передается в СВЧ – диапазоне, либо с помощью инфракрасных лучей. В первом случае пользователи сети могут располагаться на значительном удалении друг от друга. Недостатком этого способа является наличие помех, создаваемых другими источниками той же частоты, а также сложность защиты данных от несанкционированного доступа, поскольку передаваемые сообщения в таком случае может воспринимать любой приемник, настроенный на ту же частоту. Сети, использующие инфракрасное излучение, свободны от указанных недостатков, но ЭВМ – приемник и ЭВМ – передатчик должны находится в пределах прямой видимости, т.е. в одной комнате.

ЛВС, выпускаемые различными фирмами, либо рассчитаны на один из типов передающей среды, либо могут быть реализованы в различных вариантах, на базе различных передающих сред.

 

Топология ЛВС – это усредненная геометрическая схема соединений узлов сети. Топологии вычислительных сетей могут быть самыми различными, но для локальных вычислительных сетей типичными являются всего три: кольцевая, шинная, звездообразная. Любую компьютерную сеть можно рассматривать как совокупность узлов. Узел – любое устройство, непосредственно подключенное к передающей среде сети.

 

 

Кольцевая топология предусматривает соединение узлов сети замкнутой кривой – кабелем передающей среды. Выход одного узла сети соединяется со входом другого. Информация по кольцу передается от узла к узлу. Каждый промежуточный узел между передатчиком и приемником ретранслирует посланное сообщение. Принимающий узел распознает и получает только адресованные ему сообщения. Кольцевая топология является идеальной для сетей, занимающих сравнительно небольшое пространство. В ней отсутствует центральный узел, что повышает надежность сети. Ретрансляция информации позволяет использовать в качестве передающей среды любые типы кабелей. Последовательная дисциплина обслуживания узлов такой сети снижает ее быстродействие, а выход из строя одного из узлов нарушает целостность кольца и требует принятия специальных мер для сохранения тракта передачи информации.

 

Шинная топология. Она связана с использованием в качестве передающей среды коаксиального кабеля. Данные от передающего узла сети распространяются по шине в обе стороны. Промежуточные узлы не транслируют поступающих сообщений. Информация поступает на все узлы, но принимает сообщение только тот, которому оно адресовано. Дисциплина обслуживания параллельная. Это обеспечивает высокое быстродействие ЛВС с шинной топологией. Сеть легко наращивать и конфигурировать, а также адаптировать к различным системам. Сеть шинной топологии устойчива к возможным неисправностям отдельных узлов.

Звездообразная топология базируется на концепции центрального узла, к которому подключаются периферийные узлы. Каждый периферийный узел имеет свою отдельную линию связи с центральным узлом. Вся информация передается через центральный узел, который ретранслирует, переключает и маршрутизирует информационные потоки в сети. Звездообразная топология значительно упрощает взаимодействие узлов ЛВС друг с другом, позволяет использовать более простые сетевые адаптеры. В то же время работоспособность ЛВС со звездообразной топологией целиком зависит от центрального узла.

 

Иерархическая топология (конфигурация типа «дерево») представляет собой более развитой вариант структуры ЛВС, построенной на основе общей шины. Дерево образуется путем соединения нескольких шин с корневой системой, где размещаются самые важные компоненты ЛВС. Оно обладает необходимой гибкостью для того, чтобы охватить средствами ЛВС несколько этажей в здании или несколько зданий на одной территории, и реализуется, как правило, в сложных системах, насчитывающих десятки и даже сотни абонентов.

 

Наиболее сложной и дорогой является многосвязная топология, в которой каждый узел связан со всеми другими узлами сети. Эта топология в ЛВС применяется очень редко, в основном там, где требуется исключительно высокие надежность сети и скорость передачи данных.

 

Выбор той или иной топологии определяется областью применения ЛВС, географическим расположением ее узлов и размерностью сети в целом.

 

Рекомендации по проектированию корпоративных сетей

Следует упомянуть:

a. Информатизацию и автоматиз-ю деят-ти предприятия необходимо начинать с анализа процесса ф-я его подразделений. Следует выявить инф потоки между подразделениями, установить какие процессии требуют авт-и и компьютеризации и в какую очередь.

b. Если сеть создается заного целесообразен комплексный подход к проектированию кабельной системысети.

c. При выборе типа линий связи между отдельно стоящими зданиями необх провести сравнительный анализ проводных линий и радиоканалов

d. В наиб популярном вар-те кабельной системы и размещения компьютерного оборудования внутри здания рекомендуется под коммутац оборудование отводить помещение. Гориз проводку выполнять витой парой категории 5 или коаксиальным кабелем. Верт проводку – оптоволоконным или коаксиальным

e. Относит выбора одного из 2х популярных вариантов построения подсетей. Шинная или кольцевая топология однозн выводы отсутсвуют. Если нагрузки могут превышать 35% - кольцевую.

f. При выборе типов коммут оборудования полезней ориентироваться на ср-ва предост-е одной фирмой

g. Если сеть связывает удаленные друг от друга здания, то возможны варианты исп-я внеш каналов связи или сетей общего назначения

h. Для корректировки проекта сети нужно использовать имеющиеся ср-ва имитационного оборудования

i. Разрабатывается конф-я сети, все узлы сети распр-ся по рабочим группа а затем рабочие группы по подсетям. Исходя из оценок прогн-го графика и его характера, числа узлов, подсетей выбирается структура сети и типы сетевого оборудования