Предназначение локальной сети

Целью создания локальных компьютерных сетей является совместное ис- пользование ресурсов и осуществление интерактивной связи как внутри одной организации (фирмы), так и за ее пределами. Ресурсы – это данные и приложе- ния (программы), хранящиеся на сетевых дисках, и периферийные устройства, такие как внешний дисковод, принтер, сканер и т.д. Кроме того, возможны обмен информацией между всеми компьютерами сети и доступ пользователя с любого компьютера к ресурсам глобальных сетей.

Пример сегментированной LAN представлен на рис. 3.1. Топологии сег- ментов и устройства, объединяющие сегменты в единую сеть, рассмотрены в гл. 1.

Рис. 3.1. Структура и элементы LAN:

r – повторитель (Repeater); H – концентратор (Hub); B – мост (Bridge); S – коммутатор (Switch); R – маршрутизатор (Router); G – шлюз (Gateway)

Общие принципы построения LAN были рассмотрены в п. 1.5, 1.6, 1.7. Для простейших LAN характерно использование общей пассивной физической среды передачи, связывающей сразу все рабочие станции (РС), а не отдельные пары. Эта особенность технологий построения LAN связана с попыткой упро- стить их до минимума и не использовать в сети никаких активных систем пере- дачи и коммутации, кроме самих РС (компьютеров). В дальнейшем технологии построения LAN стали допускать объединение автономных локальных сетей в ассоциации с помощью различных внутрисетевых коммуникационных устройств (см. рис. 3.1) как с целью уменьшения нагрузки на общие разделяе- мые физические среды, так и для расширения сетей, включая доступ к другим локальным и глобальным сетям.

 

Прототипом первых LAN послужила сеть Aloha, в которой использован случайный доступ к общей радиосреде. В 1980 году опубликован стандарт Ethernet версии II для локальной сети, построенной на основе коаксиального кабеля. «Ethernet», одна из наиболее популярных технологий локальных сетей, дословно переводится как «эфирная сеть».

 

3.2. Стандарты базовых локальных сетей

При организации взаимодействия узлов в локальных сетях основная роль отводится протоколу канального уровня.

Кабель (физическая среда) используется всеми компьютерами сети в ре- жиме разделения времени.

Базовые технологии ЛС Ethernet и Token Ring специфицированы стандар- тами IEEE 802.1-802.5 (IEEE–Institute of Electronic and Electrical Engineers).

Стандарты семейства IEEE 802.x охватывают только физический и ка- нальный уровни модели OSI. Канальный уровень ЛС разделен на два под- уровня:

• подуровень управления доступом к среде (Media Access Control, MAC);

• подуровень логической передачи данных (Logical Link Control, LLC). Функции подуровней представлены в табл. 3.1.

 

Таблица 3.1

Функции подуровней

Уровень OSI	Элемент	Методы реализации
Канальный – MAC	Логическая топология Доступ к среде Адресация	Шина, кольцо Состязание, маркер, опрос Физический (МАС-адрес)
Канальный – LLC	Способ передачи Сервис соединений	Асинхронная, синхронная Управление потоком данных, Контроль ошибок

Протоколы уровней MAC и LLC взаимно независимы – каждый протокол MAC-уровня может применяться с любым типом протокола LLC-уровня и наоборот.

Стандарт IEEE 802 содержит несколько разделов:

• в разделе 802.1 даются основные понятия и определения, общие харак- теристики и требования к локальным сетям;

• раздел 802.2 определяет подуровень управления логическим каналом

LLC;

• разделы 802.3 – 802.5 регламентируют спецификации различных про-

токолов подуровня доступа к среде MAC и их связь с уровнем LLC:

− стандарт 802.3 описывает коллективный доступ с опознаванием не- сущей и обнаружением конфликтов (Carrier sense multiple access

with collision detection – CSMA/CD) – прототип стандарта Ethernet;

 

− стандарт 802.4 определяет метод доступа к шине с передачей мар- кера (Token bus network), прототип – ArcNet;

− стандарт 802.5 описывает метод доступа к кольцу с передачей мар- кера (Token ring network), прототип – Token Ring.

Для каждого из этих стандартов разработаны спецификации физического уровня, определяющие среду передачи данных (коаксиальный кабель, витая па- ра или оптоволоконный кабель), ее параметры, а также методы кодирования информации при передаче по определенной среде.