close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

1. АНАЛІТИЧНА ЧАСТИНА

код для вставкиСкачать
1. АНАЛІТИЧНА ЧАСТИНА
1.1.Обґрунтування необхідності розробки локальної комп'ютерної мережі для згідно завданню
Часто виникають ситуації, коли необхідно обмінятись файлами з одного комп'ютера на інший. Саме для таких ситуацій, необхідно створення локальної комп'ютерної мережі між комп'ютерами. Наявність мережі на підприємстві створює для користувачів принципово нові можливості завдяки об'єднанню прикладних систем персональних комп'ютерів та іншого обладнання мережі. Впровадження локальної обчислювальної мережі дозволяє персонально використовувати обчислювальні ресурси всієї мережі, а не тільки окремого комп'ютера, створювати різноманітні масиви управлінської, комерційної та іншої інформації загального призначення, автоматизувати документообіг в цілому. З'являються можливості колективного використання різних спеціалізованих засобів та інструментів для вирішення певного кола професійних задач. Перевагами об'єднання комп'ютерів в локальну мережу є:
* Розподіл даних. Дані в мережі зберігаються на центральному РС та можуть бути доступні для будь-якого РС, підключеного до мережі, тому не потрібно на кожному робочому місці мати накопичувач для зберігання однієї і тієї ж інформації.
* Розподіл ресурсів. Периферійні пристрої можуть бути доступні для всіх користувачів мережі ( наприклад: факс або принтер ).
* Розподіл програм. Усі користувачі мережі можуть мати доступ до програм, які були один раз централізовано встановлені. При цьому повинна працювати мережна версія відповідних програм. * Електронна пошта. Усі користувачі можуть передавати та приймати повідомлення. 1.1.1. Підстава для розробки локальної комп'ютерної мережі
Всі комп'ютерні мережі без винятку мають одне призначення ~ забезпечення спільного доступу до загальних ресурсів.
Ресурси бувають трьох типів: апаратні, програмні та інформаційні. Наприклад, пристрій друку (принтер) - це апаратний ресурс. Ємності жорстких дисків - теж апаратний ресурс. Коли всі учасники невеликий комп'ютерної мережі користуються одним загальним принтером, це означає, що вони поділяють спільний апаратний ресурс. Те ж можна сказати і про мережі, що має один комп'ютер зі збільшеною ємністю жорсткого диска (файловий сервер), на якому всі учасники мережі зберігають свої архіви і результати роботи.
Крім апаратних ресурсів комп'ютерні мережі дозволяють спільно використовувати програмні ресурси. Так, наприклад, для виконання дуже складних і тривалих розрахунків можна підключитися до віддаленої великої ЕОМ і відправити обчислювальне завдання на неї, а після закінчення розрахунків точно так само отримати результат назад. Дані, що зберігаються на віддалених комп'ютерах, утворюють інформаційний ресурс. Роль цього ресурсу сьогодні видно найбільш яскраво на прикладі Інтернету, який сприймається, перш за все, як гігантська інформаційно-довідкова система.
Наші приклади з розподілом ресурсів на апаратні, програмні та інформаційні досить умовні. Насправді, при роботі в комп'ютерній мережі будь-якого типу одночасно відбувається спільне використання всіх типів ресурсів. Так, наприклад, звертаючись до Інтернету за довідкою про зміст вечірньої телевізійної програми, ми безумовно використовуємо чиїсь апаратні засоби, на яких працюють чужі програми, що забезпечують постачання затребуваних нами даних.
* За швидкістю передач
* Низькошвидкісні (до 10 Мбіт/с).
* Середньошвидкісні (до 100 Мбіт/с).
* Високошвидкісні (понад 100 Мбіт/с).
За типом мережної топології
* Загальна шина.
* Кільце.
* Зірка.
* Змішані та інші топології.
За типом функціональної взаємодії
* Однорангові мережі.
* Багаторангові мережі.
* Мережі "Клієнт - Сервер".
* Змішані мережі.
За мережною операційною системою
* На основі Windows.
* На основі UNIX.
* На основі NetWare чи іншої ОС.
* Змішані.
Останнім часом нікого не здивувати локальними комп'ютерними мережами. У офісах і на виробництві, в організаціях, що займають кілька окремих будівель і в проектних інститутах, локальні мережі стали незамінними засобами для передачі внутрішньої службової інформації. Дуже актуально використання такої мережі на підприємствах, що задіюють обладнання з числовим програмним управлінням.
Керуючі системи, за допомогою мережі, підключені до бази даних спеціальних програм, що в кілька разів спрощує і прискорює пошук і завантаження необхідної програми. Додатково до всього іншого, об'єднання таких систем в мережу, забезпечує контроль простою обладнання і, в кінцевому рахунку, підвищує ефективність праці.
Вельми доцільно створення локальних мереж в самих різних дослідницьких центрах, де доступ до мережі Інтернет, здійснюється через один головний сервер. Істотний обсяг графічних робіт в подібних організаціях вимагає наявності спеціального принтера, тому виводити свої креслення на друк будь-який працівник здатний за допомогою внутрішньої локальної мережі. Доступ до архівів і баз даних, а так же вся система роботи мережі організовується і управляється системним адміністратором. Він, в тому числі відповідає за установку на окремі комп'ютери фахівців спеціалізованого, як правило, ліцензійного ПЗ.
1.1.2. Призначення і цілі розробки локальної комп'ютерної мережі
Метою створення локальної мережі на підприємстві є:
* Обмін файлами між комп'ютерами. Ця мета ставитися завжди, відмінності можуть бути лише в способах організації.
* Використання конкретної системи електронного документообігу. * Контроль з боку менеджменту компанії-замовника за діями користувачів мережі. Іншими словами - віддалене адміністрування.
* Підключення всіх комп'ютерів офісу до мережі Інтернет через один високошвидкісний канал.
* Оскільки найчастіше ставлячихся компанією-замовником цілей, але, як правило, замовник хоче реалізувати всі, хоча б у мінімальному варіанті.
Загальновідомо: завданням будь-якої мережі є передача даних. І це завдання мережа повинна виконувати з максимальною швидкодією.
Призначення локальної мережі на підприємстві - здійснення спільного доступу до даних, програмами та обладнанням. У колективу людей, працюючого над одним проектом з'являється можливість працювати з одними і тими ж даними і програмами не по-черзі, а одночасно. Локальна мережа надає можливість спільного використання обладнання. Оптимальний варіант - створення локальної мережі з одним принтером на кожен відділ або кілька відділів. Файловий сервер мережі дозволяє забезпечити і спільний доступ до програм і даних.
1.1.3. Характеристика та аналіз роботи підприємства
ТОВ "Компарі" займається широким спектром послуг. Основними послугами є ремонт ЕОМ, ліцензійне програмне забезпечення для ЕОМ. ТОВ "Компарі" співпрацює з такими відомими фірмами як "1С" та "Microsoft" Підприємство використовує таке ліцензійне програмне забезпечення як: MAPs (Microsoft Action Pack) до складу якого входить таке ПЗ.
Microsoft CRM 3.0
Microsoft Exchange Server 2007 Standard
Microsoft Terminal Server
Microsoft Internet Security & Acceleration Server 2006
Microsoft Live Communication Server 2005
Microsoft Office Enterprise 2007
Microsoft Office Sharepoint Designer 2007
Microsoft Office Sharepoint Server Enterprise 2007
Microsoft Office Outlook 2007 with Business Contact Manager
Microsoft Office Project Professional 2007
Microsoft Office Visio Professional 2007
Microsoft Operations Manager 2005 Workgroup Edition
Microsoft SQL Server 2005 Standard Edition
Microsoft SQL Server 2005 Standard Edition SP1
Microsoft System Center Data Protection Manager 2006 Multilanguage version
Microsoft Virtual Server 2005 R2 Standard Edition
Microsoft Windows Server 2003 R2 Standard Edition
Microsoft Windows Server 2003 Standart 64 bit
Microsoft Windows Server 2003 Web Edition
Microsoft Small Business Server
Microsoft Windows Small Business Server 2003 Premium Edition R2
Microsoft Windows Vista Business
Microsoft MapPoint 2006 Standard Edition
Microsoft Office Accounting Professional 2007
Приміщення даного підприємства складається з одного кабінету, та має такі параметри:
довжина 6 м;
ширина 4 м;
висота 3 м;
вікна 1 шт;
кондиціонери 1 шт;
Вимоги до локальних комп'ютерних мереж
1. Продуктивність.
Існує кілька основних характеристик продуктивності мережі:
1. час реакції;
2. пропускна здатність;
3. затримка передачі.
Час реакції визначається як інтервал часу між виникненням запиту користувача до якої-небудь мережної служби й одержанням відповіді на цей запит.
Очевидно, що значення цього показника залежить від типу служби, до якої звертається користувач, від того, який користувач і до якого сервера звертається, а також від поточного стану елементів мережі - завантаженості сегментів, комутаторів і маршрутизаторів, через які проходить запит, завантаженості сервера й т.п.
Пропускна здатність відбиває обсяг даних, переданих мережею або її частиною в одиницю часу.
Пропускна здатність виміряється або в бітах у секунду, або в пакетах у секунду. Пропускна здатність може бути миттєвої, максимальної й середньої.
Середня пропускна здатність обчислюється шляхом розподілу загального обсягу переданих даних на час їхньої передачі, причому вибирається досить тривалий проміжок часу - година, день або тиждень.
Миттєва пропускна здатність відрізняється від середньої тем, що для усереднення вибирається дуже маленький проміжок часу - наприклад, 10 мс або 1 с.
Максимальна пропускна здатність - це найбільша миттєва пропускна здатність, зафіксована протягом періоду спостереження.
Затримка передачі визначається як затримка між моментом надходження пакета на вхід якого-небудь мережного пристрою або частини мережі й моментом появи його на виході цього пристрою. Цей параметр продуктивності за змістом близький до реакції мережі, але відрізняється тим, що завжди характеризує тільки мережні етапи обробки даних, без затримок обробки комп'ютерами мережі.
Пропускна здатність і затримки передачі є незалежними параметрами, так що мережа може володіти, наприклад, високою пропускною здатністю, але вносити значні затримки при передачі кожного пакета.
Надійність і безпека
Для оцінки надійності використовується:
Коефіцієнт готовності означає частку часу, протягом якого система може бути використана. Готовність може бути поліпшена шляхом введення надмірності в структуру системи: ключові елементи системи повинні існувати в декількох екземплярах, щоб при відмові одного з них функціонування системи забезпечували інші.
Іншим аспектом загальної надійності є безпека (security), тобто здатність системи захистити дані від несанкціонованого доступу.
Ще одною характеристикою надійності є відмовостійкість (fault wrance). У мережах під відмовостійкостю розуміється здатність системи сховати від користувача відмову окремих її елементів. В відмовостійкій системі відмова одного з її елементів приводить до деякого зниження якості її роботи, а не до повного останову. Розширюваність і масштабованість
Розширюваність означає можливість порівняно легкого додавання окремих елементів мережі (користувачів, комп'ютерів, додатків, служб), нарощування довжини сегментів мережі й заміни існуючої апаратури більш потужною. При цьому принципово важливо, що легкість розширення системи іноді може забезпечуватися в деяких досить обмежених межах.
Масштабованість означає, що мережа дозволяє нарощувати кількість вузлів і довжину зв'язків у дуже широких межах, при цьому продуктивність мережі не погіршується. Для забезпечення масштабованості мережі доводиться застосовувати додаткове комунікаційне устаткування й спеціальним образом структурувати мережу.
Прозорість
Прозорість мережі досягається в тому випадку, коли мережа представляється користувачам не як безліч окремих комп'ютерів, зв'язаних між собою складною системою кабелів, а як єдина традиційна обчислювальна машина із системою поділу часу. Прозорість може бути досягнута на двох різних рівнях - на рівні користувача й на рівні програміста. На рівні користувача прозорість означає, що для роботи з вилученими ресурсами він використовує ті ж команди й звичні йому процедури, що й для роботи з локальними ресурсами. На програмному рівні прозорість полягає в тім, що додатку для доступу до вилучених ресурсів потрібні ті ж виклики, що й для доступу до локальних ресурсів.
Керованість
Керованість мережі має на увазі можливість централізовано контролювати стан основних елементів мережі, виявляти й розв'язувати проблеми, що виникають при роботі мережі, виконувати аналіз продуктивності й планувати розвиток мережі. В ідеалі засоби керування мережами являють собою систему, що здійснює спостереження, контроль і керування кожним елементом мережі - від найпростіших до самих складних пристроїв, при цьому така система розглядає мережу як єдине ціле, а не як розрізнений набір окремих пристроїв.
Сумісність
Сумісність означає, що мережа здатна містити в собі найрізноманітніше програмне й апаратне забезпечення, тобто в ній можуть співіснувати різні операційні системи, що підтримують різні стеки комунікаційних протоколів, і працювати апаратні засоби й додатки від різних виробників. Мережа, що складається з різнотипних елементів, називається неоднорідної або гетерогенної, а якщо гетерогенна мережа працює без проблем, то вона є інтегрованою. Основний шлях побудови інтегрованих мереж - використання модулів, виконаних відповідно до відкритих стандартів і специфікацій.
Параметри Fast Ethernet Fast Ethernet (Швидкий Ethernet) - термін, що описує набір стандартів Ethernet для пакетної передачі даних з номінальною швидкістю 100 Мбіт/с, що в 10 разів швидше за початкову для Ethernet швидкість у 10 Мбіт/с. Він визначений 1995 року в документі IEEE 802.3u. На сьогодні існують швидші в 10 (Gigabit Ethernet) і 100 (10 Gigabit Ethernet) разів стандарти технології Ethernet.
Фізичний рівень технології Fast Ethernet
Всі відмінності технології Fast Ethernet від Ethernet зосереджені на фізичному рівні. Рівні MAC і LLC у Fast Ethernet залишилися абсолютно тими ж, і їх описують колишні глави стандартів 802.3 і 802.2. Тому, розглядаючи технологію Fast Ethernet, тут описуються тільки кілька варіантів її фізичного рівня.
Відмінності технології Fast Ethernet від Ethernet
Складніша структура фізичного рівня технології Fast Ethernet викликана тим, що в ній використовуються три варіанти кабельних систем:
* волоконно-оптичний багатомодовий кабель, використовуються два волокна;
* кручена пари категорії 5, використовуються дві пари;
* кручена пари категорії 3, використовуються чотири пари.
Коаксіальний кабель, що дав світу першу мережу Ethernet, у число дозволених середовищ передачі даних нової технології Fast Ethernet не потрапив. Це загальна тенденція багатьох нових технологій, оскільки на невеликих відстанях кручена пара категорії 5 дозволяє передавати дані з тією же швидкістю, що і коаксіальний кабель, але мережа виходить більш дешевою і зручною в експлуатації. На великих відстанях оптичне волокно володіє набагато ширшою смугою пропущення, чим коаксіал, а вартість мережі виходить ненабагато вище, особливо якщо врахувати високі витрати на пошук і усунення несправностей у великій кабельній коаксіальній системі.
Відмова від коаксіального кабелю привела до того, що мережі Fast Ethernet завжди мають ієрархічну деревоподібну структуру, побудовану на концентраторах, як і мережі l0-Base-T/l0Base-F. Основною відмінністю конфігурацій мереж Fast Ethernet є скорочення діаметра мережі приблизно до 200 м, що порозумівається зменшенням часу передачі кадру мінімальної довжини в 10 разів за рахунок збільшення швидкості передачі в 10 разів у порівнянні з 10-мегабітним Ethernet.
Проте ця обставина не дуже перешкоджає побудові великих мереж на технології Fast Ethernet. Справа в тому, що середина 90-х років відзначена не тільки широким розповсюдженням недорогих високошвидкісних технологій, але і бурхливим розвитком локальних мереж на основі комутаторів. При використанні комутаторів протокол Fast Ethernet може працювати в повнодуплексному режимі, у який немає обмеження на загальну довжину мережі, а залишаються тільки обмеження на довжину фізичних сегментів, що з'єднують сусідні пристрої (адаптер - комутатор чи комутатор - комутатор). Тому при створенні магістралей локальних мереж великої довжини технологія Fast Ethernet також активно застосовується, але тільки в повнодуплексному варіанті, разом з комутаторами.
У даному розділі розглядається напівдуплексний варіант роботи технології Fast Ethernet, що цілком відповідає визначенню методу доступу, описаному в стандарті 802.3.
У порівнянні з варіантами фізичної реалізації Ethernet (а їх нараховується шість), у Fast Ethernet відмінності кожного варіанта від інших глибше - міняється як кількість провідників, так і методи кодування. А тому що фізичні варіанти Fast Ethernet створювалися одночасно, а не еволюційно, як для мереж Ethernet, то малась можливість детально визначити ті підрівні фізичного рівня, що не змінюються від варіанта до варіанта, і ті підрівні, що специфічні для кожного варіанта фізичного середовища.
Офіційний стандарт 802.3u встановив три різних специфікації для фізичного рівня Fast Ethernet і дав їм такі назви:
* l00Base-TX для двопарного кабелю на неекранованій кручений парі UTP категорії 5 чи екранованій кручений парі STP Type 1;
* 100Base-T4 для кабелю з чотирьох пар на неекранованій кручений парі UTP категорії 3, 4 чи 5;
* l00Base-FX для багатомодового оптоволоконого кабелю, використовуються два волокна.
Структура фізичного рівня Fast Ethernet
Для всіх трьох стандартів справедливі такі твердження і характеристики:
* Формати кадрів технології Fast Ethernet не відрізняються від форматів кадрів технологій 10-мегабітного Ethernet.
Міжкадровий інтервал (IPG) дорівнює 0,96 мкс, а бітовий інтервал дорівнює 10 нс. Усі тимчасові параметри алгоритму доступу (інтервал відстрочки, час передачі кадру мінімальної довжини тощо), вимірюються в бітових інтервалах, залишилися старими, тому зміни в розділи стандарту, що стосуються рівня MAC, не вносилися. Ознакою вільного стану середовища є передача по ньому символу Idle відповідного надлишкового коду (а не відсутність сигналів, як у стандартах Ethernet 10 Мбіт/с).
Фізичний рівень включає три елементи:
* рівень узгодження ;
* незалежний від середовища інтерфейс (МП);
* пристрій фізичного рівня.
Рівень узгодження потрібний для того, щоб рівень MAC, розрахований на інтерфейс AUI, зміг працювати з фізичним рівнем через інтерфейс МІІ.
Пристрій фізичного рівня (PHY) складається, у свою чергу, з декількох підрівнів:
* підрівня логічного кодування даних, що перетворює поступаючі від рівня MAC байти в символи коду 4В/5В чи 8В/6Т (обидва коди використовуються в технології Fast Ethernet);
* підрівня фізичного приєднання і підрівня залежності від фізичного середовища (PMD), що забезпечують формування сигналів відповідно до методу фізичного кодування, наприклад NRZI чи MLT-3;
* підрівня автопереговорів, що дозволяє двом взаємодіючим портам автоматично вибрати найефективніший режим роботи, наприклад, напівдуплексний чи повнодуплексний (цей підрівень є факультативним).
Інтерфейс МІІ підтримує незалежний від фізичного середовища спосіб обміну даними між підрівнем MAC і підрівнем PHY. Цей інтерфейс аналогічний по призначенню інтерфейсу AUI класичного Ethernet за винятком того, що інтерфейс AUI розташовувався між підрівнем фізичного кодування сигналу (для будь-яких варіантів кабелю використовувався однаковий метод фізичного кодування - манчестерський код) і підрівнем фізичного приєднання до середовища, а інтерфейс МІІ розташовується між підрівнем MAC і підрівнями кодування сигналу, яких у стандарті Fast Ethernet три - FX, ТХ і Т4.
Роз'єм МІІ на відміну від рз'єму AUI має 40 контактів, максимальна довжина кабелю МІІ складає один метр. Сигнали, передані по інтерфейсі МП, мають амплітуду 5 В. Фізичний рівень 100Base-FX - багатомодове оптоволокно, два волокна.
Ця специфікація визначає роботу протоколу Fast Ethernet по багатомодовому оптоволокну в напівдуплексному і повнодуплексному режимах на основі добре перевіреної схеми кодування FDDI. Як і в стандарті FDDI, кожен вузол з'єднується з мережею двома оптичними волокнами, що йдуть від приймача (Rx) і від передавача (Тх).
Між специфікаціями l00Base-FX і l00Base-TX є багато загального, тому загальні для двох специфікацій властивості будуть даватися під узагальненою назвою l00Base-FX/TX.
У той час як Ethernet зі швидкістю передачі 10 Мбіт/с використовує манчестерське кодування для представлення даних при передачі по кабелю, у стандарті Fast Ethernet визначений інший метод кодування - 4В/5В. Цей метод уже показав свою ефективність у стандарті FDDI і без змін перенесений у специфікацію l00Base-FX/TX. При цьому методі кожні 4 біти даних підрівня MAC (що звуться символами) представляються 5 бітами. Надлишковий біт дозволяє застосувати потенційні коди при представленні кожного з п'яти біт у виді електричних чи оптичних імпульсів. Існування заборонених комбінацій символів дозволяє відбраковувати помилкові символи, що підвищує стійкість роботи мереж з l00Base-FX/TX.
Для відділення кадру Ethernet від символів Idle використовується комбінація символів Start Delimiter (пара символів J (11000) і К (10001) коду 4В/5В, а після завершення кадру перед першим символом Idle вставляється символ Т.
Неперервний потік даних специфікації 100Base-FX/TX
Після перетворення 4-бітових порцій кодів MAC у 5-бітові порції фізичного рівня їх необхідно представити у вигляді оптичних чи електричних сигналів у кабелі, що з'єднує вузли мережі. Специфікації l00Base-FX і l00Base-TX використовують для цього різні методи фізичного кодування - NRZI і MLT-3 відповідно (як і в технології FDDI при роботі через оптоволокно і кручену пару).
Фізичний рівень 100Bose-TX - кручена пара UTP Cat 5 чи STP Type 1, дві пари. Як середовище передачі даних специфікація l00Base-TX використовує кабель UTP категорії 5 чи кабель STP Type 1. Максимальна довжина кабелю в обох випадках - 100 м.
Основні відмінності від специфікації l00Base-FX - використання методу MLT-3 для передачі сигналів 5-бітових порцій коду 4В/5В по крученій парі, а також наявність функції автопереговорів (Auto-negotiation) для вибору режиму роботи порту. Схема автопереговорів дозволяє двом з'єднаним фізично пристроям, що підтримують кілька стандартів фізичного рівня, які відрізняються бітовою швидкістю і кількістю кручених пар, вибрати найвигідніший режим роботи. Звичайно процедура автопереговорів відбувається при приєднанні мережного адаптера, що може працювати на швидкостях 10 і 100 Мбіт/с, до концентратора чи комутатора.
Описана нижче схема Auto-negotiation сьогодні є стандартом технології l00Base-T. До цього виробники застосовували різні власні схеми автоматичного визначення швидкості роботи взаємодіючих портів, які не були сумісні. Прийняту як стандарт схему Auto-negotiation запропонувала спочатку компанія National Semiconductor за назвою NWay.
Всього в наш час визначено 5 різних режимів роботи, що можуть підтримувати пристрої l00Base-TX чи 100Base-T4 на кручених парах:
* l0Base-T - 2 пари категорії 3;
* l0Base-T full-duplex - 2 пари категорії 3;
* l00Base-TX - 2 пари категорії 5 (чи Type 1A STP);
* 100Base-T4 - 4 пари категорії 3;
* l00Base-TX full-duplex - 2 пари категорії 5 (чи Type 1A STP).
Режим l0Base-T має найнижчий пріоритет у переговорному процесі, а повнодуплексний режим 100Base-T4 - найвищий. Переговорний процес відбувається при включенні живлення пристрою, а також може бути ініційований у будь-який момент модулем керування пристрою.
Пристрій, що почав процес auto-negotiation, посилає своєму партнеру пачку спеціальних імпульсів Fast Link Pulse burst (FLP), у якому міститься 8-бітне слово, що кодує запропонований режим взаємодії, починаючи із самим пріоритетним, який підтримується даним вузлом.
Якщо вузол-партнер підтримує функцію auto-negotuiation і також може підтримувати запропонований режим, він відповідає пачкою імпульсів FLP, у якій підтверджує даний режим, і на цьому переговори закінчуються. Якщо ж вузол-партнер може підтримувати менш пріоритетний режим, то він вказує його у відповіді, і цей режим вибирається як робочий. Таким чином, завжди вибирається найпріоритетніший загальний режим вузлів.
Вузол, що підтримує тільки технологію l0Base-T, кожні 16 мс посилає манчестерські імпульси для перевірки цілісності лінії, що зв'язує його із сусіднім вузлом. Такий вузол не розуміє запит FLP, що робить йому вузол з функцією Auto-negotiation, і продовжує посилати свої імпульси. Вузол, що одержав у відповідь на запит FLP тільки імпульси перевірки цілісності лінії, розуміє, що його партнер може працювати тільки по стандарті l0Base-T, і встановлює цей режим роботи і для себе.
Фізичний рівень 100Bose-T4 - кручена пара UTP Cat 3, чотири пари. Специфікація 100Base-T4 була розроблена для того, щоб можна було використовувати для високошвидкісного Ethernet наявну проводку на кручений парі категорії 3. Ця специфікація дозволяє підвищити загальну пропускну здатність за рахунок одночасної передачі потоків біт по всіх 4 парах кабелю.
Специфікація 100Base-T4 з'явилася пізніше інших специфікацій фізичного рівня Fast Ethernet. Розробники цієї технології в першу чергу хотіли створити фізичні специфікації, найбільш близькі до специфікацій l0Base-T і l0Base-F, що працювали на двох лініях передачі даних: двох парах чи двох волокнах. Для реалізації роботи з двох кручених пар довелося перейти на якісніший кабель категорії 5.
У той же час розробники конкуруючої технології l00VG-AnyLAN зробили ставку на роботу з крученою парою категорії 3; сама головна перевага складалася не стільки у вартості, а в тому, що вона була вже прокладена в великій кількості будинків. Тому після випуску специфікацій l00Base-TX і l00Base-FX розробники технології Fast Ethernet 15реалізували свій варіант фізичного рівня для крученої пари категорії 3.
Замість кодування 4В/5В в цьому методі використовується кодування 8В/6Т, що має більш вузький спектр сигналу і при швидкості 33 Мбіт/с укладається в смугу 16 Мгц крученої пари категорії 3 (при кодуванні 4В/5В спектр сигналу в цю смугу не вкладається). Кожні 8 біт інформації рівня MAC кодуються 6-ю трійковими цифрами (ternary symbols), тобто цифрами, що мають три стани. Кожна трійкова цифра має тривалість 40 нс. Група з 6-ти трійкових цифр потім передається на одну з трьох передавальних кручених пар, незалежно і послідовно.
Четверта пара завжди використовується для прослуховування несучої частоти з метою виявлення колізії. Швидкість передачі даних по кожній із трьох передавальних пар дорівнює 33,3 Мбіт/с, тому загальна швидкість протоколу 100Base-T4 становить 100 Мбіт/с. У той же час через прийнятий спосіб кодування швидкість зміни сигналу на кожній парі дорівнює всього 25 Мбод, що і дозволяє використовувати кручену пару категорії 3.
Топологія. Під топологією (компонуванням, конфігурацією, структурою) комп'ютерної мережі звичайно розуміється фізичне розташування комп'ютерів мережі один щодо іншого та спосіб їх з'єднання лініями зв'язку. Важливо відзначити, що поняття топології ставиться, насамперед, до локальних мереж, у яких структуру зв'язків можна легко простежити. У глобальних мережах структура зв'язків звичайно схована від користувачів і не надто важлива, тому що кожний сеанс зв'язку може виконуватися по своєму власному шляху.
Топологія шини
В цьому випадку комп'ютери з'єднуються один з одним коаксіальним кабелем за схемою "монтажного АБО". Інформація, що передається від одного комп'ютера мережі іншому, розповсюджується, як правило, в обидві сторони. Основними перевагами такої схеми є дешевизна й простота розводки кабелю приміщеннями, можливість майже миттєвого широкомовного звертання до всіх станцій мережі. Головний недолік спільної шини полягає в її низькій надійності: будь-який дефект кабелю чи якого-небудь із численних роз'ємів повністю паралізує всю мережу. Іншим недоліком спільної шини є її невисока продуктивність, так як при такому способі з'єднання в кожний момент часу тільки один комп'ютер може передавати дані в мережу. Тому пропускна здатність каналу зв'язку завжди поділяється тут між усіма станціями мережі.
Рис.1. Топологія шина.
Топологія "шина" (або, як її ще називають, "загальна шина") самою своєю структурою припускає ідентичність мережного устаткування комп'ютерів, а також рівноправність всіх абонентів. При такому з'єднанні комп'ютери можуть передавати тільки по черзі, тому що лінія зв'язку єдина. У противному випадку передана інформація буде спотворюватися в результаті накладення (конфлікту, колізії). Таким чином, у шині реалізується режим напівдуплексного (half duplex) обміну (в обох напрямках, але по черзі, а не одночасно).
У топології "шина" відсутній центральний абонент, через який передається вся інформація, що збільшує її надійність (адже при відмові будь-якого центра перестає функціонувати вся керована цим центром система). Додавання нових абонентів у шину досить просте й звичайно можливе навіть під час роботи мережі. У більшості випадків при використанні шини потрібна мінімальна кількість сполучного кабелю в порівнянні з іншими топологіями. Правда, треба врахувати, що до кожного комп'ютера (крім двох крайніх) підходить два кабелі, що не завжди зручно.
Тому що дозвіл можливих конфліктів у цьому випадку лягає на мережне устаткування кожного окремого абонента, апаратура мережного адаптера при топології "шина" виходить складніше, ніж при інших топологіях. Однак через широке поширення мереж з топологією "шина" (Ethernet, Arcnet) вартість мережного устаткування виходить не занадто високою.
Шині не страшні відмови окремих комп'ютерів, тому що всі інші комп'ютери мережі можуть нормально продовжувати обмін. Може здатися, що шині не страшний і обрив кабелю, оскільки в цьому випадку ми одержимо дві цілком працездатні шини. Однак через особливості поширення електричних сигналів по довгих лініях зв'язку необхідно передбачати включення на кінцях шини спеціальних пристроїв - термінаторів, показаних на рис. 1 у вигляді прямокутників. Без включення термінаторів сигнал відбивається від кінця лінії й спотворюється так, що зв'язок по мережі стає неможливою. Так що при розриві або ушкодженні кабелю порушується узгодження лінії зв'язку, і припиняється обмін навіть між тими комп'ютерами, які залишилися з'єднаними між собою. Коротке замикання в будь-якій крапці кабелю шини виводить із ладу всю мережу. Будь-яка відмова мережного устаткування в шині дуже важко локалізувати, тому що всі адаптери включені паралельно, і зрозуміти, який з них вийшов з ладу, не так-те просто.
При проходженні по лінії зв'язку мережі з топологією "шина" інформаційні сигнали послабляються й ніяк не відновлюються, що накладає тверді обмеження на сумарну довжину ліній зв'язку, крім того, кожний абонент може одержувати з мережі сигнали різного рівня залежно від відстані до передавального абонента. Це висуває додаткові вимоги до прийомних вузлів мережного устаткування. Для збільшення довжини мережі з топологією "шина" часто використовують кілька сегментів (кожний з яких являє собою шину), з'єднаних між собою за допомогою спеціальних відновлювачів сигналів - репітерів.
Однак таке нарощування довжини мережі не може тривати нескінченно, тому що існують ще й обмеження, пов'язані з кінцевою швидкістю поширення сигналів по лініях зв'язку.
Топологія зірка
Це єдина топологія мережі з явно виділеним центром, до якого підключаються всі інші абоненти. Обмін інформацією йде винятково через центральний комп'ютер, на який лягає більше навантаження, тому нічим іншим, крім мережі, він, як правило, займатися не може. Зрозуміло, що мережне устаткування центрального абонента повинно бути істотно складнішим, чим устаткування периферійних абонентів.
Про рівноправність всіх абонентів (як у шині) у цьому випадку говорити не доводиться. Звичайно центральний комп'ютер найпотужніший, саме на нього покладають всі функції по керуванню обміном. Ніякі конфлікти в мережі з топологією зірка в принципі неможливі, тому що керування повністю централізоване.
Зрозуміло, що мережне устаткування центрального абонента повинне бути істотно більше складним, чим устаткування периферійних абонентів. Про рівноправність абонентів у цьому випадку говорити не доводиться. Як правило, саме центральний комп'ютер є самим потужним, і саме на нього покладають всі функції по керуванню обміном. Ніякі конфлікти в мережі з топологією "зірка" у принципі неможливі, тому що керування повністю централізоване, конфліктувати нема чому.
Якщо говорити про стійкість зірки до відмов комп'ютерів, то вихід з ладу периферійного комп'ютера ніяк не відбивається на функціонуванні частини мережі, що залишилася, зате будь-яка відмова центрального комп'ютера робить мережу повністю непрацездатною. Тому повинні прийматися спеціальні заходи щодо підвищення надійності центрального комп'ютера і його мережної апаратури. Обрив будь-якого кабелю або коротке замикання в ньому при топології "зірка" порушує обмін тільки з одним комп'ютером, а всі інші комп'ютери можуть нормально продовжувати роботу.
На відміну від шини, у зірці на кожній лінії зв'язку перебувають тільки два абоненти: центральний і один з периферійних. Найчастіше для їхнього з'єднання використовується дві лінії зв'язку, кожна з яких передає інформацію тільки в одному напрямку. Таким чином, на кожній лінії зв'язку є тільки один приймач і один передавач. Все це істотно спрощує мережне встаткування в порівнянні із шиною й рятує від необхідності застосування додаткових зовнішніх термінаторів. Проблема загасання сигналів у лінії зв'язку також вирішується в "зірці" простіше, ніж в "шині", адже кожний приймач завжди одержує сигнал одного рівня. Серйозний недолік топології "зірка" складається у жорсткому обмеженні кількості абонентів. Звичайно центральний абонент може обслуговувати не більше 8-16 периферійних абонентів. Якщо в цих межах підключення нових абонентів досить просто, то при їхньому перевищенні воно просто неможливо. Правда, іноді в зірці передбачається можливість нарощування, тобто підключення замість одного з периферійних абонентів ще одного центрального абонента (у результаті виходить топологія з декількох з'єднаних між собою зірок).
Зірка, показана на мал. 2, зветься активної, або справжньої зірки. Існує також топологія, що називається пасивною зіркою, що тільки зовні схожа на зірку (рис. 4). У цей час вона поширена набагато більше, ніж активна зірка. Досить сказати, що вона використовується в самій популярній на сьогоднішній день мережі Ethernet.
Рис. 2. Топологія "пасивна зірка"
У центрі мережі з даною топологією міститься не комп'ютер, а концентратор, або хаб (hub), що виконує ту ж функцію, що й репітер. Він відновлює сигнали, що надходять, й пересилає їх в інші лінії зв'язку. Хоча схема прокладки кабелів подібна справжній або активній зірці, фактично ми маємо справу із шинною топологією, тому що інформація від кожного комп'ютера одночасно передається до всіх інших комп'ютерів, а центрального абонента не існує. Природно, пасивна зірка виходить дорожче звичайної шини, тому що в цьому випадку обов'язково потрібно ще й концентратор. Однак вона надає цілий ряд додаткових можливостей, пов'язаних з перевагами зірки. Саме тому останнім часом пасивна зірка усе більше витісняє справжню зірку, що вважається малоперспективною топологією.
Можна виділити також проміжний тип топології між активною й пасивною зіркою. У цьому випадку концентратор не тільки ретранслює сигнали, але й робить керування обміном, однак сам в обміні не бере участь.
Велика перевага зірки (як активної, так і пасивної) полягає в тому, що всі точки підключення зібрані в одному місці. Це дозволяє легко контролювати роботу мережі, локалізувати несправності мережі шляхом простого відключення від центра тих або інших абонентів (що неможливо, наприклад, у випадку шини), а також обмежувати доступ сторонніх осіб до життєво важливого для мережі точкам підключення. До кожного периферійного абонента у випадку зірки може підходити як один кабель (по якому йде передача в обох напрямках), так і два кабелі (кожний з них передає в одному напрямку), причому друга ситуація зустрічається частіше. Загальним недоліком для всіх топологій типу "зірка" є значно більша, ніж при інших топологіях, витрата кабелю. Наприклад, якщо комп'ютери розташовані в одну лінію (як на рис. 1), те при виборі топології "зірка" знадобиться в кілька разів більше кабелю, чим при топології "шина". Це може істотно вплинути на вартість всієї мережі в цілому.
Рис.3. Топологія зірка.
Документ
Категория
Рефераты
Просмотров
237
Размер файла
73 Кб
Теги
аналітична, частина
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа