Мережа Internet: загальна характеристика, історія розвитку

      Щоб вибрати потрібний кабель, потрібно порівняти їхні характеристики. В  таблиці 1 наведені основні характеристики кабелів.

 

       Таблиця 1

Порівняння  кабелів

      Відомо, що стандарт 802.3u визначає три типи середовища передачі для Fast Ethernet:

      ■ 100base-T4 -  передача по чотирьом крученим парам електричних проводів;

      ■ 100base-TX - передача по двом крученим парам електричних проводів;

      ■ 100base-FX - передача по двом оптоволоконним кабелям. Найбільш популярним на даний момент стандартом, що реалізується

      на  крученій парі, є стандарт 100base-TX. Даний стандарт передбачає використання двох кручених пар категорії 5. По використанню рознімань цей стандарт повністю відповідає 10base-T, тобто для з'єднання кабелів використовуються рознімання типу RJ-45.

      10BaseT — Twisted Pair — Ethernet на основі витої пари нині є найпоширенішим стандартом при створенні мереж. Підтримує зірчасту топологію.

      Використовується  кабель типу «телефонна неекранована вита пара» (UTP) семи категорій. Найпоширеніші з них — 3, 4, 5.

      На  мережних платах для цього стандарту  встановлено телефонні розняття RJ 45.

      Кожний  вузол підключається окремим  кабелем до центрального пристрою — концентратора (HUB — хаба), через порт безпосереднього з'єднання UTP. Концентратор, як репітер, регенерує сигнали, що надходять до кожного його порту, перш ніж розсилати їх далі. Концентратор 10BaseT є багатопортовим повторювачем або, іншими словами, інтелектуальним кабельним концентратором і міжмережним пристроєм.

      Хаби  випускають на різну кількість портів — 4, 8, 12, 16. Відповідно до них можна підключити таку ж кількість комп'ютерів. Концентратори досить часто також мають порти BNC, AUI для зв'язку між різними стандартами Ethernet. 

      Для стандарту 10BaseT встановлюються такі обмеження:

      • максимальна довжина сегмента — 100 м (між станцією та концентратором або між двома концентраторами);

      • максимальна кількість сегментів  — 1024 (кількість послідовно з'єднаних  сегментів не повинна перевищувати п'яти);

      • максимальний діаметр мережі — 500 м;

      • максимальна кількість концентраторів між будь-якими двома станціями — чотири.

      З'єднання  за стандартом 10BaseT показано на рис. 3. 

 

Рис. 3. З'єднання за стандартом 10BaseT 
 

      Перевагами  мереж на основі витої пари є: низька вартість обладнання, можливість використання наявної телефонної мережі (не плутати з вітчизняною «локшиною» — двопровідною телефонною лінією), завдяки чому ці мережі вельми поширилися на Заході. За використання кабелю високої якості (5-ї категорії) відпадає необхідність перемонтування кабельної структури з переходом на швидкісні мережні технології — 100Мбіт/с / 1 Гбіт/с. Однак обмеження на довжину мережі та кількість станцій звужують рамки використання даної технології.

      Таким    чином,     у    якості    середовища    передачі    даних    буде використовуватись кабель неекранована кручена пара категорії 5. 
 

      2.3 Вибір і обґрунтування фізичної топології мережі 

      Згідно  із стандартом 100base-TX у мережі використовується топологія тину "пасивна зірка" з концентратором у центрі.

      Враховуючи  особливості мережі, що проектується для приміщення конкретного типу і розмірів, необхідно уточнити тип фізичної конфігурації мережі. Фізичну топологію мережі обираємо також з використанням анкетного методу.

      1. Яку кількість користувачів обслуговує ваша мережа?

      1-10     __________  Всі;

      10+ ______V_______ Зірка-шина, зірка-кільце.

      2. Чи має для Вас значенім вартість мережі?

      Так_____V________Зірка-шина;

      Ні______________Всі.

      3.  Чи є у будинку підвісні стелі?

      Так______________Всі;

      Ні_____V__________Зірка-шина.

      4. Чи легко добратися до проводки?

      Так_______V___Всі;

      Ні_____________Зірка-шина, зірка-кільце.

      5. Чи важлива для Вас простота вирішення проблеми?

      Так______V_________Зірка-шина, зірка-кільце;

      Ні__________________Всі;

      6.  Чи впливає фізичне розташування комп'ютерів і планування офісу на вибір певної топології?

      Так_____________V___;

      Ні___________________.

      7. Якщо відповідь на питання 6 - Ні, перейдіть до питання 8. Якщо -Так, то яку топологію вони визначають?

      Обведіть: шина, зірка-шина.

      8. Чи важлива для Вас простота конфігурації?

      Так___________V_______Зірка-шина, зірка-кільце;

      Ні_____________________Всі.

      9. Чи прокладена в будинку проводка, яку можна використати у Вашій новій мережі?

      Так_________________;

      Ні____________V_____.

      10.  Якщо відповідь на питання 9 - Так, то для якої топології може бути придатна проводка? Обведіть: шина, зірка-шина.

      Відповівши  на основні питання, підраховуємо кількість  оцінок на користь тієї чи іншої  топології мережі.

      Результати  анкетування показали, що мережу необхідно  проектувати на основі комбінованої топології "зірка - шина".

      Зірка (star). Дана топологія наслідувалася  з великих ЕОМ, де головна машина отримує та обробляє всі дані з  периферійних пристроїв. Цей принцип застосовується у системах передачі даних (електронна пошта мережі RelCom), де вся інформація між абонентами мережі обов'язково проходить через центральний вузол мережі.

      У зіркоподібних топологіях мереж (рис. 5) кожне робоче місце абонента мережі з'єднане з центральною точкою шляхом прямих сполучень між двома вузлами.

      Ці  центральні точки інколи називають мультиплексорами, багатопортовими повторювачами, концентраторами або репітерами. Інформація, що посилається з робочого місця абонента мережі в зірці, завжди передусім проходить через мультиплексор, звідки вона може бути спрямована по одній або більше гілках.

Рис. 5. Мережа, побудована за топологією зірки 

      Мультиплексори  звичайно генерують сигнали і  виконують інтелектуальні операції, наприклад, включення обхідного зв'язку у випадку пошкодження основного зв'язку.

      Пропускна здатність мережі визначається потужністю вузлів. Колізій (зіткнень) даних не виникає.

      Управління  роботою мережі відбувається з сервера. Тому при підключенні нових робочих  станцій мережу легко конфігурувати.

      Слід  зазначити, що дана топологія є однією з найбільш швидких.

      Крім  того, при такому з'єднанні мережа дуже стійка до пошкоджень. При виході з ладу одного робочого місця мережа продовжує працювати, відключається тільки один комп'ютер.

      Оскільки  вся інформація у зіркоподібній  мережі проходить через центральну точку, то в зіркоподібних мережах може бути відносно просто виконувати пошук пошкоджень. Пошкодження кабелю є проблемою однієї робочої станції. Також сильний захист доступу.

      Довжина кабелю між робочими станціями не повинна бути меншою, ніж 0,5 м. Максимальна довжина сегмента - 186 м.

      Обмін інформацією при такому з'єднанні  проводиться між довільними комп'ютерами  мережі. При пошкодженні зв'язку одного комп'ютера з шиною мережа продовжує працювати, при пошкодженні шини виходить з ладу. Шину іноді називають магістраллю або сегментом.

      При шинній топології необхідно передбачити  абсорбцію (поглинання) сигналу, інакше він буде відбиватися від кінців кабелю, викликаючи відлуння.

      Для запобігання відбиття сигналу шина термінується з обох кінців приладами, які поглинають сигнал. Такі прилади називають термінаторами (поглинаючими резисторами).

      Інформація  передається конкретній робочій  станції по мережевому кабелю в обох напрямках. Приймає її тільки та робоча станція, якій вона адресована. В цей  час всі інші станції чекають звільнення каналу зв'язку. Чим більше станцій, підключених до мережі, тим менша пропускна здатність мережі. На роботу мережі впливають й інші фактори: апаратне забезпечення, кількість повідомлень, що передаються, програми, які функціонують у мережі, відстань між робочими станціями, характеристики кабелю.

      Переваги. Шинна топологія використовує мінімальну кількість кабелю, оскільки середовище може бути оптимальним чином підведене до кожного мережевого вузла, робочі станції можуть бути включені або виключені, не вимагається відключення всієї мережі при підключенні нових робочих станцій.

      Недоліки. При обриві кабелю виходить з ладу вся мережа від місця обриву. На відміну від зірки, шина не має  центральної точки розподілу, тому, як правило, її важко обслуговувати.