Программирование и комп-ры

Обзор сетевых архитектур


                      Дисциплина: Вычислительные машины
       Тема: ”Обзор сетевых архитектур: Ethernet, Token Ring, ArcNet”


                                                                           .



Содержание.
      1.Введение………………………………………………………..3
      2.Локальные компьютерные сети:
         . Ethernet…………………………………………………….6
         . ArcNet…………………………………………………… 14
         . Token Ring………………………………………………..17
      3.Заключение…………………………………………………….20
      4.Используемая литература…………………………………….22



      Введение.
      Локальная сеть представляет  собой  систему  распределенной  обработки
информации, составляющую как минимум из двух компьютеров,  взаимодействующих
между собой с помощью специальных средств  связи.   Компьютеры,  входящие  в
состав  сети,  выполняют  достаточно  широкий  круг  функций,  основными  из
которых являются:
      o организация доступа к сети;
      o управление передачей информации;
      o предоставление вычислительных ресурсов и услуг абонентам сети.
      В свою очередь, средства связи призваны обеспечить  надежную  передачу
информации между компьютерами сети.
      Конечно, компьютерная сеть может состоять и из двух  компьютеров,  но,
как правило, их число в сети существенно больше. При этом компьютерная  сеть
не  является  простым  объединением  компьютеров,   а   представляет   собой
достаточно сложную систему. Любая компьютерная  сеть  характеризуется  (рис.
1)  топологией,   протоколами,   интерфейсами,   сетевыми   техническими   и
программными средствами.



      Топология  компьютерной  сети  отражает  структуру  связей  между   её
основными  функциональными  элементами.  В  зависимости  от  рассматриваемых
компонентов, принято различать физическую и логическую  структуры  локальных
сетей.  Физическая  структура  определяет  топологию  физических  соединений
между компьютерами. Логическая структура определяет  логическую  организацию
взаимодействия компьютеров между собой. Дополняя друг  друга,  физическая  и
логическая структуры дают более полное представление о компьютерной сети.
      Под  сетевыми  техническими   средствами   подразумеваются   различные
физические  устройства,  обеспечивающие  объединение  компьютеров  в  единую
компьютерную сеть.
      Протоколы представляют  собой  правила  взаимодействия  функциональных
элементов сети.
      Интерфейсы  –  средства  сопряжения  функциональных  элементов   сети.
Следует обратить внимание, что в  качестве  функциональных  элементов  могут
выступать как отдельные устройства, так и программные интерфейсы.
      Сетевые   программные   средства   осуществляют   управление   работой
компьютерной   сети   и    обеспечивают    соответствующий    интерфейс    с
пользователями.  К   сетевым   программным   средствам   относятся   сетевые
операционные системы и вспомогательные (сервисные) программы.
      Каждая из составляющих  локальных  сетей  характеризует  её  отдельные
свойства, и только их  совокупность  определяет  всю  сеть  в  целом.  Таким
образом,  выбор  локальной  сети  заключается   в   выборе   её   топологии,
протоколов, аппаратных  средств  и  сетевого  обеспечения.  Каждый  из  этих
компонентов является относительно независимым. Например, сети  с  одинаковой
топологией могут использовать различные методы доступа, протоколы и  сетевое
программное  обеспечение.   В   свою   очередь,   в   разных   сетях   могут
использоваться   одинаковые   протоколы   и   (или)   сетевое    программное
обеспечение. Это, с одной стороны,  расширяет  возможность  выбора  наиболее
оптимальной структуры сети, а с другой – усложняет этот процесс.
      Локальные компьютерные сети.
      1.Ethernet.
      В настоящее время из  относительно  небольших  компьютерных  сетей  со
скоростью передачи до 10 Мбит/с. наиболее широкое  распространение  получила
сеть  Ethernet.   Эта   сеть   предназначена   для   объединения   различных
учрежденческих  (в  том  числе  банковским  и  офисных)  рабочих  станций  в
локальную сеть. Сеть характеризуется низкой стоимостью, простотой наладки  и
эксплуатации. Для данного типа сетей  существует  достаточно  большой  набор
программных и аппаратных средств. Успешный опыт эксплуатации  сети  Ethernet
позволил взять  её  за  основу  при  разработке  стандарта  IEEE  802.3  для
магистральных  сетей  с  множественным  доступом,   контролем   передачи   и
обнаружением столкновений.
      В качестве физической среды стандартом IEEE 802.3 определены два  типа
коаксиального  кабеля,  витая  пара  проводников  и  оптоволоконный  кабель.
Соответственно,  различают  четыре  типа  спецификации   передающей   среды:
10BASE5,  10BASE2,  10BASE-T  и  10BASE-F.   Одной   из   первых   появилась
спецификация  10BASE5,  определяющая  использование  толстого  коаксиального
кабеля с  диаметром  центрального  медного  провода  2,17  мм.  Спецификация
10BASE2 определяет использование тонкого коаксиального  кабеля  с  диаметром
центрального провода 0,89 мм.
      Характеристики кабеля оказывают влияние на такие параметры  сети,  как
дальность передачи по кабелю без повторителей, максимальное  число  станций,
подключаемых к одному сегменту и др. Чтобы различить сети на  базе   кабелей
этих типов. В первом случае говорят о сети толстая Ethernet, а во  втором  –
тонкая Ethernet.
      В качестве магистрального кабеля в системе 10BASE5 используется кабель
RG –11. Для системы 10BASE2 наиболее часто используется RG–58A/U. Кабель RG-
11 характеризуется более высокой надежностью и  помехозащищенностью,  однако
его стоимость существенно больше стоимости кабеля RG-58A/U.
      Сети систем 10BASE5 и 10BASE2 различаются также по дальности  передачи
по кабелю без повторителей (длине сегмента),  максимальному  числу  станций,
подключаемых к сегменту, и способу подключения их  к  коаксиальному  кабелю.
Так, максимальная длина сегмента, то есть участка  сети  без  дополнительных
усилителей (повторителей), для системы  10BASE5  составляет  500  метров.  К
сегменту  допускается  подключение  до  100  станций.  На  концах   сегмента
размещаются терминаторы, предотвращающие  возникновение  эффекта  отраженной
волны на конце коаксиального кабеля.  Терминатор  имеет  такое  же  волновое
сопротивление, как и коаксиальный кабель – 50 Ом. Для подключения станций  к
передающей среде используется  специальный  приемопередатчик  (трансивер)  и
адаптер. Трансивер выполняет функции модуля  связи  со  средой,  обеспечивая
прием и усиление электрических сигналов, поступающих из кабеля,  и  передачу
их  обратно  в  коаксиальный  кабель  и  сетевой  адаптер.   Для   повышения
надежности сети  в  трансивере  осуществляется  гальваническая  развязка  из
четырех пар   проводников,  и  разъема  DB-15  трансивер  связан  с  сетевым
адаптером,  который  размещается  внутри  рабочей   станции.   Первая   пара
проводников используется для передачи  сигналов  в  адаптер,  вторая  –  для
приема. Третья пара  проводников  используется  для  индикации  столкновений
кадров, а последняя – для подачи питания на трансивер.
      Длина  интерфейсного  кабеля  между  адаптером  и  трансивером   может
достигать 50 метров. Это  позволят  в  достаточно  больших  пределах  менять
месторасположение  станций,   не   затрагивая   основной   кабель,   который
прокладывается от одного помещения к другому,  как  правило,  в  специальных
монтажных   коробах.   Внутри   помещения    преимущественно    используются
трансиверный   кабель.   Подключение   интерфейсного   кабеля   к   адаптеру
осуществляется с  помощью  интерфейса  AUI  (Attachment  Unit  Interfase)  и
стандартного 15-контактного разъема DB-15.
      Для сетей системы 10BASE2 максимальная длина сегмента  составляет  185
метров, хотя для некоторых типов сетевых  адаптеров  допускается  увеличение
этого параметра до 200, а некоторые,  для  адаптеров  ЗСОМ  –  даже  до  300
метров.
      Максимальное число станций, подключаемых к сегменту,  должно  быть  не
больше 30. Подключение станций осуществляется с помощью T- и  BNC-коннектора
с волновым сопротивлением 50 Ом.
      T-коннектор  представляет  собой  небольшой  тройник,  который   одной
стороной подключается к  сетевому  адаптеру,  а  двумя  другими  через  BNC-
коннекторы  –  к  коаксиальному  кабелю.   Сетевые   коннекторы   аналогичны
коннекторам для подключения измеряемых устройств к осциллографам.
      BNC-коннекторы подсоединяются к коаксиальному кабелю  путем  распайки,
обжима или закрутки.  В  двух  последних  случаях  используется  специальный
монтажный инструмент. На свободном конце оконечных  рабочих  станций  должен
располагаться  специальный  терминатор,   представляющий   собой   небольшую
заглушку с волновым сопротивлением, равным волновому сопротивлению кабеля.
      Терминатор   используется   для   поглощения   сигналов   на    концах
коаксиального кабеля и предотвращения  эффекта  отраженной  волны.  Один  из
терминаторов (но не оба) должен быть заземлен.  Иначе  сеть  будет  работать
неустойчиво.
      Сетевой адаптер для системы 10BASE2 предполагает  наличие  встроенного
приемопередатчика. Следует заметить, что  большинство  сетевых  адаптеров  с
целью унификации имеют соответствующие разъемы и могут  использоваться  и  в
сети 10BASE2, так и в сети 10BASE5.  Адаптеры  могут  иметь  как  автономное
исполнение и подключаться к  компьютеру  с  помощью  интерфейса  RS-232С,  и
встраиваться  в  компьютер  на  его  системную  шину.  Автономные   адаптеры
Ethernet стоят несколько  дороже  встраиваемых  адаптеров  и,  как  правило,
применяются  в  тех  случаях,  когда  невозможно  поместить  адаптер  внутрь
компьютера.
      В  общем,  за  счет  использования  относительно  дешевого  кабеля   и
отсутствия трансиверов,  стоимость  сети  Ethernet  10BASE2  является  более
низкой по сравнению  с  сетью  Ethernet  10BASE5,  в  связи  с  чем  за  ней
закрепилось название CheapNet (дешевая сеть).
      Используя специальные повторители (репитеры), можно  объединять  между
собой до  пяти  сегментов  сети.  В  этом  случае  максимальная  длина  сети
Ethernet 10BASE5 составляет 2,5  км,  а  максимальная  длина  сети  Ethernet
10BASE2  –  1  км.  Репитеры  могут  располагаться  в  произвольном  участке
сегмента, образуя сети различной конфигурации – линейной или разветвленной.
      Более того, повторители позволяют объединять сети с толстым  и  тонким
кабелем. В настоящее время появились многопортовые повторители,  позволяющие
объединять  несколько  сегментов  в  виде  звездообразной  структуры.  Таким
образом, с помощью повторителей может быть реализована  топология  локальной
компьютерной сети, близкая к оптимальной. При этом необходимо соблюдать  так
называемое правило “5-4-3”. В соответствии с этим правилом можно  объединять
между собой не  более  пяти  сегментов  сети,  используя  для  этого  четыре
повторителя. Цифра три указывает на то, что  к  трем  сегментам  могут  быть
подключены узлы сети.
      Совершенствование сетевых  средств,  и  в  первую  очередь  адаптеров,
позволило широко использовать витые пары проводников в  качестве  передающей
среды локальных компьютерных сетей.
      Так, в рамках сети Ethernet и, соответственно,  стандарта  IEEE  802.3
разработана спецификация 10BASE-T,  определяющая  использование  в  качестве
передающей среды витой пары проводников категории 3 и длиной кабеля  до  100
метров. Основным структурным элементом сети является концентратор  (Hub),  к
которому радикальным образом (рис.2) подключаются рабочие станции.

                          Концентратор 10BASE - T



                          Рис. 2 Структура сети Ethernet стандарта 10BASE  -
T
      Используя несколько концентраторов, можно  построить  сеть  достаточно
сложной  конфигурации.  Например,  объединив  два  концентратора  с  помощью
коаксиального кабеля,  можно  получить  локальную  сеть,  представленную  на
рис.3.
                                           Концентраторы    10BASE    -    T



                           Рис.3.   Структура   сети   Ethernet   с    двумя
концентраторами
      Для соединения  витых  пар  проводников  с  концентратором  и  сетевым
адаптером  используются  стандартные  телефонные  разъемы  RJ-45.  По  своей
структуре и  функциональным  характеристикам  адаптер  станции  совместим  с
адаптерами для коаксиального кабеля. В связи с  этим  в  настоящее  время  с
целью унификации выпускаются преимущественно универсальные сетевые  адаптеры
Ethernet 10BASE5/2/T, оснащенные разъемами DB-15, BNC и RJ-45.
      Дальнейшее  повышение  эффективности  сетей  Ethernet  связывается   с
использованием  коммутирующих  концентраторов  (switching  hub),  которые  в
отличие от обычных (ретранслирующих) концентраторов позволяют  рассматривать
сегменты сети в качестве отдельных сетей, связанных вместе  через  интерфейс
коммутации пакетов. Коммутирующий концентратор  снабжен  двумя  буферами  на
каждый подключаемый порт: для принимаемых и передаваемых пакетов.  Благодаря
этому  коммутируемый  концентратор  работает  аналогично   узлу   коммутации
пакетов, принимая и передавая пакеты одновременно  между  различными  парами
абонентов. Это, наряду с увеличением производительности, позволяет  избежать
столкновений пакетов. Компьютерные сети, использующие  подобную  технологию,
получили Switch Ethernet.
      Также  новым  технологическим  направлением  развития  сетей  Ethernet
является оптоволоконная сеть Ethernet  10BASE-F  со  скоростью  передачи  10
Мбит/с. В качестве  передающей  среды  используется  50-  или  100-микронный
оптоволоконный  кабель.  Сеть  характеризуется  звездообразной   топологией,
которая   поддерживается   с    помощью    оптоволоконных    концентраторов.
Максимальная длина одного луча (сегмента) составляет 2100 метров.
      Подводя итог, следует отметить, что в настоящее время имеется  широкий
выбор  сетевых  адаптеров,  повторителей   и   концентраторов,   позволяющих
создавать сети различного состава и конфигурации. В  частности,  практически
все концентраторы, например IBM 8224, IBM 8271, имеют  по  несколько  входов
для подключения сегментов сетей 10BASE5, 10BASE2, 10BASE-T и 10BASE-F.

      FAST ETHERNET

      Сеть  Fast  Ethernet  представляет  собой  дальнейшее  различие   сети
Ethernet за счет увеличения в 10 раз тактовой  частоты.  При  этом  основные
аспекты построения сети Ethernet остались неизменными. В первую очередь  это
касается метода доступа, формата  кадра  и  др.  Основные  отличия  касаются
физического уровня и связаны  используемой передающей средой.
      В соответствии со стандартом IEEE 802.3u для технологии Fast  Ethernet
в зависимости от применяемого кабеля определены следующие три  наименования:
100Base-TX и 100Base-T4 – для витой пары проводников и  100  Base-FX  –  для
оптоволоконного кабеля.
      Система 100Base-FT использует две ары  проводов:  одну  для  передачи,
другую – для приема  данных.  Спецификация  стандарта  на  физическую  среду
передачи данных ANSI TP-PMD, на котором основано  применение  витой  пары  в
100Base-TX, допускает использование неэкранированной  (UTP)  категории  5  и
экранированной (STP) витых пар.
      Наиболее распространенной средой является неэкранированная витая пара.
В этом кабеле  пары  проводников  должны  быть  завиты  по  всей  длине,  за
исключением его концов, где кабель подключается к разъемам.  Длина  невитого
участка не  должна  превышать  1-1,5  см.  протяженность  сегментов  в  сети
100Base-TX на кабеле UTP категории 5 с волновым  сопротивлением  100  Ом  не
должна превышать  100  м.  Это  ограничение  диктуется  допустимым  временем
задержки распространения сигнала в передающей среде  и  является  достаточно
жестким. С целью снижения влияния помех  используется  биполярная  передача:
по одному из проводов передается положительный, а  другому  –  отрицательный
потенциал. В отличие от стандарта  ANSI  TP-PMD  в  100Base-TX  используется
такая  же  распайка,   как   и   в   100Base-T.   Это   позволяет   заменять
соответствующие интерфейсные платы без перепайки или замены кабеля.
        Стандартом  100Base-TX  предусмотрено  использование  экранированной
витой пары с волновым сопротивлением 150 Ом и стандартных девяти  штырьковых
коннекторов D-типа.
      Специализацией 100Base-T также определена длина кабеля до 100  м.  При
этом допускается использование кабелей  UTP  категорий  3,  4  и  5,  однако
рекомендуется использование кабеля категории 5. Из четырех используемых  пар
две  предназначены  для  однонаправленной  передачи,  а  две  другие  –  для
двунаправленной передачи. Пары обозначаются  следующим  образом:  TX  –  для
однонаправленной передачи данных; RX – для однонаправленного  приема;  BI  –
две остальные  пары  для  обмена  данными  в  обоих  направлениях.  С  целью
снабжения  уровня  помех  при  подключении  кабеля   100Base-T4   необходимо
придерживаться правила перекрестного соединения пар проводников.
      Обе спецификации ограничивают диаметр  сети  (максимальное  расстояние
между любыми двумя абонентами) величиной в 200 м.
      Спецификация не оптоволоконный интерфейс 100Base-FX  определяет  длину
сегмента до  100  м,  однако,  допустимый  диаметр  сети  равен  412  м.  По
спецификации  100Base-FX  для  каждого  соединения   требуется   двухжильный
многомодовый  волоконно-оптический  кабель,  в  котором  по  одному  волокну
передается,  а  по  –  другому  принимается  сигнал.   Эти   волокна   имеют
перекрестное соединение и поэтому  обозначаются  как  RX  и  TX.  Существует
много видов волоконно-оптических кабелей,  от  простых  двух  волоконных  до
специальных многоволоконных кабелей. Наиболее часто в  сегментах  100Base-FX
используется многомодовый кабель MMF с оптоволокном толщиной 62,5 микрона  и
внешней изоляцией толщиной 125 микрон (обозначается как 62,5/125).
      Для подключения может использоваться один из трех типов коннекторов:
      o  рекомендуемый  стандартом  дуплексный  коннектор  SC,   достаточно
        простой в применении;
      o FDDI-коннектор, заимствованный из сетей FDDI;
      o штыковой ST-коннектор, используемый в сетях 10Base-FL.

      2.Сети с маркерным методом доступа

       (стандарт IEEE 802.4)
Одной из первых локальных сетей с маркерным методом  доступа  является  сеть
ArcNet  фирмы  Datapoint.  Скорость  передачи  информации   по   современным
понятиям относительно невысокая – 2,5 Мбит/с,  однако  последняя  разработка
сети - ArcNet  Plus работает  на  скорости  20  Мбит/с.  Считается,  что  на
основе  ArcNet  был  разработан  стандарт  IEEE  802.3,  однако  между  ними
существует  достаточно  много  отличий.  В  связи  с  этим  остановимся   на
рассмотрении сетей стандарта IEEE 802.4. Эти сети, как и ArcNet,  используют
маркерный метод доступа в рамках шинной топологии. Доступ  осуществляется  с
помощью  непрерывно  передаваемого  кадра  маркера  определенного   формата.
Передача маркера происходит от одной станции к другой в порядке убывания  их
логических адресов. Станция с наибольшим адресом  циклически  передает  кадр
маркера станции с наибольшим адресом, тем самым, замыкая  логическое  кольцо
передачи маркера.  Станция,  которая  получает  маркер  от  другой  станции,
относительно нее называется преемником. Соответственно, станция,  о  которой
поступает  маркер,  называется  предшественников.  Так   для   станции   Ст2
предшественником является станция Ст3, а преемников – станция Ст1.



                                        Логическое кольцо передачи маркера



 Терминатор

                                                         Для Ст2
                                                                    Преемник
Предшественник


      Рис.4. Организация логического кольца в шине с маркерным доступом.

      Следует  заметить,  что  последовательности  расположения  станций   в
логическом кольце не обязательно должна  соответствовать  последовательность
их физического размещения на шине. Более того, некоторые станции могут  быть
вообще не  включены  в  логическое  кольцо.  Так,  представленные  на  рис.4
станции с номерами с первого по  пятый  принадлежат  логическому  кольцу,  а
шестая – нет. Основное различие между ними заключается в том,  что  станция,
не  входящая  в   логическое   кольцо,   не   получает   кадр   маркера   и,
соответственно,  она  не  может  передавать  кадры  данных.  Такая   станция
считается пассивной и может только принимать адресованные ей  кадры  данных.
Протоколом  функционирования  сети   предусмотрена   возможность   включения
пассивных  станций  в  логическое  кольцо,  после  чего  они  получат  право
передавать кадры данных.
      Управление сетью, в том числе  и  реконфигурация  логического  кольца,
осуществляется децентрализованным способом. В каждым момент времени  функция
управления берет на себя  станция,  владеющая  маркером.  В  том  числе  она
осуществляет:
      o генерацию (реконфигурацию) логического кольца;
      o контроль за передачей маркера;
      o изменение параметров управляющих алгоритмов;
      o прием и обработку  запросов  на  подключение  пассивных  станций  к
        логическому кольцу.
      Для передачи данных  и  управления  сетью  определены  кадры:  данных,
управления  и  прерывания.  Кадры  данных    управления   имеют   одинаковую
структуру и различают между собой только содержимым поля управления  кадром,
а также полем данных.
      Каждому  кадру  предшествует  преамбула,  включающая  от   одного   до
нескольких символов заполнителей – в  зависимости  от  скорости  передачи  и
применяемого метода модуляции  сигналов.  За  преамбулой  следует  начальный
ограничитель кадра длиной в  один  байт.  Следующий  за  ним  байт  содержит
управляющую информацию, с помощью которой определяется тип кадра.  За  полем
управления кадром следует двух - или шестибайтовые поля  адресов  получателя
и  отправителя  информации.  Последующее  за  ним   поле   данных   содержит
информацию, поступающую  с  подуровня  управления  логическим  каналом  либо
формируемую диспетчером. Под значение контрольной  последовательности  кадра
отведены  следующие  шесть  байтов.  Кадр  завершается  однобайтовым   полем
конечного  ограничителя.  Два  младших  разряда   поля   управления   кадром
указывают на тип  кадра.  Кроме  того,  существуют  семь  типов  управляющих
кадров,  которые  кодируются  с  помощью  четырех  старших   разрядов   поля
управления кадром.
      В процессе работы компьютерной  сети  может  динамически  меняться  ее
логическое  кольцо,  то  есть  станции  могут,  как   отключаться,   так   и
подключаться к ней.
      В качестве дополнительных (факультативных) возможностей обеспечивается
механизм приоритетного доступа к передающей среде. Определены четыре  класса
обслуживания  номерами 6, 4, 2, 0 и приоритетом в  порядке  убывания  номера
класса.
      В зависимости от используемых сетевых средств может  быть  реализована
различная  топология  сети:  линейная,   звездообразная   или   древовидная.
Основной областью применения сетей  стандарта  IEEE   802.4  является  сфера
производственных сетей, где представляются  жесткие  требования  к  сетевому
трафику.  В  первую  очередь  сюда  относятся  компьютерные   сети   крупных
машиностроительных заводов.
      3.Token Ring.
        Из  кольцевых   сетей   с   маркерным   методом   доступа   наиболее
распространенной является сеть Token Ring. Эта сеть разработана фирмой  IBM.
По своей популярности Token Ring, пожалуй, не уступает сети Ethernet.  Фирма
IBM провела большую работу по стандартизации сети Token Ring,  в  результате
чего она была принята сначала в качестве стандарта IEEE  802.5,  а  затем  и
международного стандарта  ISO/DIS  8802/5.  Стандартом  определена  скорость
передачи 4 Мбит/с. В настоящее  время  используются  сети  со  скоростью  16
Мбит/с.
      Являясь одной из первых кольцевых сетей с маркерным  методом  доступа,
сеть  Token  Ring  оказала  существенное  влияние  на  идеологию  построения
локальных сетей. Следует заметить, что сеть Token  Ring  является  кольцевой
по способу организации передающей среды, ноне по  топологии,  которая  может
быть достаточно сложной и больше напоминает  звездообразную  структуру,  чем
кольцевую. Внешне ее бывает трудно отличить от таких  сетей,  как  Ethernet,
ArcNet и им подобным.
      Сравнивая маркерный  метод  доступа  в  сетях  с  шинной  и  кольцевой
топологией,  необходимо  отметить  два  основных   отличия.   Во-первых,   в
направлении по кольцу, независимо от месторасположения  станций.  Во-вторых,
протокол IEEE 802.5 предусматривает полный цикл вращения  кадра  данных,  то
есть  кадр  должен  возвращаться  его  отправителю.  При   этом   получатель
дополняет  кадр  информацией  о  его  приеме.  Только  после  этого   маркер
«освобождается» и передается дальше по кольцу.
      Функционирование сети обеспечивается с помощью  управляющих  кадров  и
рассматривается как выполнение ряда  взаимосвязанных  процессов.  Управление
работой  сети  осуществляется  централизованным  способом  с   помощью   так
называемого активного  монитора,  являющегося  главным  менеджером  связи  в
кольце. Следует заметить, что активным монитором  может  быть  любая,  но  в
каждый конкретный момент только одна станция. Активный монитор  отвечает  за
передачу управляющей информации и  данных  всеми  станциями  кольца.  В  том
числе он отвечает за поддержку главного тактового  генератора,  осуществляет
требуемую задержку передачи,  следит  за  потерянными  кадрами  и  маркером.
Однако активный монитор не берет на себя абсолютно  все  функции  управления
кольцом, часть их выполняется другими станциями сети, которые в этом  случае
называются пассивными мониторами.
       Подключение станции  к  передающей  среде  осуществляется  с  помощью
кабеля сопряжения со  средой  и  специального  блока  подключения  к  среде.
Кабель сопряжения со средой представляет собой две витых  пары  проводников,
одна из которых служит для передачи,  а  вторая  –  для  приема  данных.  Со
стороны блока подключения используется  нормально  замкнутый  разъем  данных
IBM. При рассоединении этого разъема контакты его  ответной  части  замыкают
соответствующие линии магистрального канала, а в случае  подключения  кабеля
сопряжения магистральный канал коммутируется  на  принимающую  и  передающую
пары  проводников.  Со  стороны  сетевого  адаптера   может   использоваться
штекерный разъем типа DB-9 или телефонный разъем RJ-45. Современные  сетевые
адаптеры    являются    достаточно     «интеллектуальными»     устройствами,
автоматически распознающими среду и скорость передачи  (4  или  16  Мбит/с).
Эти  адаптеры  позволяют  осуществлять   удаленную   загрузку   программ   и
поддерживают большинство современных  сетевых  операционных  систем,  в  том
числе Novell NetWare 4.0 и Windows NT.
      В настоящее  время  существует  достаточно  большое  количество  типов
блоков  подключения  к  среде.  В   простейшем   случае   блок   подключения
представляет  собой  пассивное  устройство,  позволяющее   подключать   одну
станцию  к  магистральному  кабелю.  Однако  наиболее   часто   используются
многостанционный  модуль  доступа  (MAU   –   Multistation   Access   Unit),
обеспечивающий  подключение  нескольких  станций  к  магистральному  кабелю.
Подключение осуществляется радикальным  способом,  то  есть  к  одной  точке
подключения подсоединяется несколько станций. Примером  пассивных  устройств
служит  устройство  IBM  8228,  обладающее   достаточно   высокой   степенью
надежности. Наряду с пассивными устройствами для подключения станций  широко
используются активные управляющие устройства,  в  том  числе  контроллеры  и
концентраторы. Наиболее известным из них  является  «высокоинтеллектуальный»
контроллер управления доступом  IBM  8230,  различные  модификации  которого
позволяют подключать  от  2  до  20  станций.  Допускается  последовательное
соединение до четырех подобных устройств, что  обеспечивает  подключение  80
станций. С помощью данного контроллера  осуществляется  управление  доступом
станций к кольцу и сетью в целом. В  качестве  примера  концентратора  можно
привести  устройство  IBM  8238,  позволяющее  подключать  до  16   станций.
Допускается последовательное соединение 8 подобных устройств, что  позволяет
с их помощью подключить к сети до  128  станций.  Как  правило,  активные  и
пассивные устройства размещаются в одной или  нескольких  стойках  кабельных
соединений,  к  которым  и  подключаются  сетевые  станции.  В  этом  случае
топология  сети  приобретает  явно   выраженный   звездообразный   характер.
Существующий набор сетевых  средств  и  устройств  позволяет  конструировать
сети различной, достаточно  сложной  топологии,  которая  может  максимально
отражать реальное расположение компьютеров.



      Заключение.
      Сеть Ethernet  использует для  управления  передачей  данных  по  сети
конкурентную схему. Элементы сети Ethernet могут быть  соединены  по  шинной
или  звездной  топологии  с  использованием  витых  пар,  коаксиального  или
волоконно-оптических кабелей.
      Основным преимуществом  сетей  Ethernet  является  их  быстродействие.
Обладая скоростью передачи от 10 до 100 Мбит/с, Ethernet является  одной  из
самых   быстрых   среди   существующих   локальных   сетей.   Однако   такое
быстродействие, в свою очередь, вызывает определенные проблемы: из-за  того,
что  предельные  возможности  тонкого  медного  кабеля  лишь   незначительно
превышают  указанную  скорость  передачи  в  10   Мбит/с,   даже   небольшие
электромагнитные помехи могут значительно ухудшить производительность сети.
      Как показывает их наименование, сети IBM  Token  Ring  используют  для
передачи данных схему  с  маркерным  доступом.  Сеть  Token  Ring  физически
выполнена по схеме “звезда», но ведет себя как кольцевая.  Другими  словами,
пакеты данных передаются с одной рабочей станции на  другую  последовательно
(как в кольцевой сети), но постоянно проходят  через  центральный  компьютер
(как в сетях типа «звезда»). Сети Token Ring   могут  осуществлять  передачу
как по незащищенным и защищенным витым проводным парам, так и по  волоконно-
оптическим кабелям.
      Сети Token Ring существуют в двух версиях, со скоростью передачи  в  4
или 16 Мбит/с. Однако, хотя отдельные сети работают  на  скоростях  либо  4,
либо 16 Мбит/с, возможно соединение через мосты сетей с  разными  скоростями
(особенно версия со скоростью передачи 16 Мбит/с) и  просты  для  установки.
Однако по сравнению с сетями ArcNet сети Token Ring  дороги.
      Сеть ArcNet использует схему с маркерным доступом и может работать как
в шинной, так и в звездной топологии.  Схема  «звезда»  обычно  обеспечивает
лучшую производительность, так  как  при  этой  топологии  возникает  меньше
конфликтов при передаче. ArcNet совместима с коаксиальными кабелями,  витыми
парами и волоконно-оптическими кабелями.
      Системы   ArcNet   являются    сравнительно    медленными.    Передача
осуществляется на скорости лишь 2,5 Мбит/с, что значительно  меньше,  чем  в
других типах сетей. Несмотря на малое быстродействие, ArcNet сохраняет  свою
популярность. Её малая скорость передачи является в своем роде  компенсацией
за эффективный метод передачи сигналов ArcNet  –  сравнительно  недорогая  и
гибкая система, которая легко устанавливается,  расширяется  и  подвергается
изменению конфигурации.



      Используемая литература.
      1.Кулаков Ю.А., Луцкий Г.М. учебное пособие «Локальные сети».
      2.Информатика: учебное пособие под редакцией Могилева А.В., Пак  Н.И.,
Хённера Е.К.
      3.Фигурнов В.Э. “IBM PC для пользователя”



-----------------------
Технические средства

                               Локальная сеть

Интерфейс

Топология

Протоколы

Программные средства


                                    Рис.1


рс2

рс1


Коаксиальный кабель

Витые пары

РС 4

Витые пары

РС 3

РС 2

РС 1


                                     Ст6



                                     Ст4



                                     Ст5



                                     Ст3



                                     Ст2


                                     Ст1

рс3

рс4

рс5

рс6

рс7

рс8




смотреть на рефераты похожие на "Обзор сетевых архитектур"