<<
>>

Выбор локальной вычислительной сети

10-мегабитные сети Ethernet: варианты, преимущества, недостатки В настоящее время при построении 10-мегабитных локальных сетей Ethernet используют в основном: • сети на тонком коаксиальном кабеле; • сети на концентраторах; • сети на коммутаторах.
Рассмотрим каждое из этих решений подробнее. Сети на тонком коаксиальном кабеле. На рис. 10.2 показана типовая структура сети на тонком коаксиальном кабеле, в которой две сети связыва­ются между собой через сервер (S0). Это возможно, так как практически лю­бая сетевая ОС имеет в своем составе внутренний маршрутизатор. Для соединения станций используют кабель RG58. Его разрезают на отрез­ки. К каждому концу отрезка прикрепляют BNC-коннектор (обжимается), ко­торый вставляется в Т-коннектор. А Т-коннектор, в свою очередь, соединен с сетевым адаптером (СА) станции. Сетевой адаптер представляет собой плату, которая вставляется в расширительный слот PC (WS) или сервера.
Рис.
10.2. Типовая структура сети на тонком коаксиальном кабеле

Сеть может состоять из нескольких сегментов. На двух концах сегмента устанавливают терминаторы, один из которых заземляется. Терминатор пред­ставляет собой заглушку с омическим сопротивлением 50 Ом, соединяющим оплетку с жилой коаксиального кабеля. Терминаторы необходимы, чтобы га­сить сигналы при передаче пакетов (точнее кадров) по сети (т. е. чтобы не было отражения). Сегменты сети соединены повторителями (repeater), которые служат уси­лителями сигналов. Повторители не выполняют «развязку» сегментов, т. е. по сети не могут одновременно передаваться пакеты между несколькими парами станций. Например, в один и тот же момент времени по сети нельзя переда­вать данные между станциями WS11 и S11, а также между станциями WS12 и S12.

Но сервер SO, дополнительно выполняющий роль маршрутизатора, выпол­няет «развязку» сетей, т. е. по сети одновременно могут передаваться кадры между PC WS11 и сервером S11, а также между WS21 и S21. В табл. 10.1 перечислены некоторые важные ограничения для локальных сетей на тонком коаксиальном кабеле.
Таблица 10.1. Некоторые ограничения для сетей на тонком коаксиальном кабеле

К сегментам сети подключают PC, серверы, коммутаторы, аппаратные мар­шрутизаторы и другие специфические устройства (специальные сетевые прин­теры, факс-серверы и др.). На PC устанавливают сетевое ПО и приложения для работы с базами данных. На серверах инсталлируют сетевые ОС (NetWare, Windows NT, Unix), а также устанавливают дополнительные продукты: • программный маршрутизатор для обеспечения доступа клиентов к WAN- сети; • серверы СУБД для организации работы клиентов в архитектуре клиент/ сервер; • серверы печати (они входят в состав сетевых ОС) для организации досту­па всех (или части) клиентов сети к небольшому числу принтеров; • другие продукты. За рубежом сети на тонком коаксиальном кабеле практически не использу­ют. В России они достаточно распространены, хотя в настоящее время все чаще устанавливают сети на витой паре. Для объединения старых сетей (на коаксиале) и новых сетей (на витой паре) используют концентраторы и комму­таторы (см. рис. 10.2). При этом коммутаторы могут обеспечить подключение к MAN-сетям (FDDI и АТМ) и WAN-сетям (Х,25, Frame relay, ISDN и др.). В табл. 10.2 перечислены преимущества и недостатки сетей на тонком ко­аксиальном кабеле.

Таблица 10.2. Преимущества и недостатки сетей на тонком коаксиальном кабеле

Окончание табл.
10.2

Сети на концентраторах (витой паре). На рис. 10.3 показана типовая структура сети на концентраторах. Концентратор - это своего рода системный блок, имеющий слоты расшире­ния, куда можно вставлять модули с портами. К этим портам можно подклю­чать отдельные станции (PC, серверы и т. д.), концентраторы, коммутаторы и маршрутизаторы. Для их подключения используют, как правило, витую пару (lOBaseT), реже - оптоволокно (lOBaseFL). Сети на тонком коаксиальном ка­беле подключают к порту 10Base2 концентратора. В настоящее время многие фирмы выпускают самые разнообразные кон­центраторы: от простейших стоимостью до 200 долл. (FlexHub EHub-9 - с од­ним модулем на 8 портов lOBaseT и 1 порт 10Base2) до более сложных концен­траторов, соединяемых в стек, стоимостью до 1000 долл. (FlexHub EHub-16 с 18 портами). Простой концентратор выполняет функцию повторителя Ethernet. Можно соединить в каскад до четырех таких концентраторов. Следует различать кас­кадирование концентраторов от их соединения в стек. При каскадировании (см. рис. 10.3) концентраторы соединяют витой парой или оптоволокном и, есте­ственно, их можно разнести в пространстве. При соединении концентраторов в стек они выступают как одно устройство с большим числом портов. Как пра­вило, концентраторы устанавливают друг на друга в одном месте. Для их объе­динения используют специальные стековые порты.

Рис. 10.3. Типовая структура на концентраторах

Концентраторы (К1 - К4 на рис. 10.3) не выполняют развязку сегментов сети, т. е. в один и тот же момент времени не могут передаваться пакеты, например, между PC WS12 и сервером SI 1, а также между WS31 и S31. В табл. 10.3 перечислены некоторые ограничения для локальных сетей на концентраторах.

Таблица 10.3.
Некоторые ограничения для сетей на концентраторах

В табл. 10.4 приведены основные преимущества и недостатки сетей на кон­центраторах.

Сети на коммутаторах. Коммутаторы еще называют многопортовыми мостами. На рис. 10.4 показана типовая структура сети на коммутаторах.

К коммутатору можно подключать либо отдельные станции, либо сети (к портам, поддерживающим множество МАС-адресов). Коммутатор, в отличие от концентратора, выполняет развязку портов, т. е. одновременно могут пере­даваться кадры, например, между PC WS11 и сервером S11, а также между WS51 hS51. Коммутаторы характеризуются следующими особенностями функциониро­вания: • 10-мегабитный коммутатор поддерживает для каждого порта скорость 10 Мбит/с. Например, если к каждому порту коммутатора подключена только одна станция, то каждая станция может работать со скоростью 10 Мбит/с. • Многие коммутаторы могут работать в двух режимах: с буферизацией и без буферизации (рис. 10.5). При передаче кадров с буферизацией весь кадр сначала запоминается в буфере коммутатора, а затем передается в порт назначения. Этот режим целе­сообразно использовать для ненадежного оборудования. В этом случае при ошибке передачи кадра между станциями переспрос будет осуществляться на уровне «станция—жоммутатор» или «коммутатор—^станция». При передаче кадров без буферизации коммутатор принимает и анализирует заголовок кад­ра, а затем перенаправляет этот кадр в порт назначения.

Здесь скорость пере­дачи выше, но этот режим целесообразно использовать для надежного обору­дования. При ошибке передачи кадра между станциями переспрос будет осуществляться на уровне «станция—жоммутатор—^станция». • На коммутаторах можно создавать виртуальные сети. Во многих ОС сер­веры выполняют широковещательную рассылку пакетов с уведомлением дру­гих серверов о предоставляемых ими услугах (SAP-, RIP-пакеты и т. д.). Тра­фик этих пакетов в сети довольно большой. Но часто к коммутатору подключают логически изолированные группы станций (на рис. 10.4 они обведены контура­ми). Каждую из этих групп администратор сети может описать как виртуаль­ную сеть. Далее он должен определить режимы фильтрации пакетов при их передаче из одной виртуальной сети в другую. Например, можно запретить передачу широковещательных пакетов, в этом случае эти пакеты будут рас­пространяться в рамках одной виртуальной сети. Маршрутизацию пакетов между виртуальными сетями выполняет коммутатор. • Коммутатор может поддерживать сразу несколько процессов передачи. Например (см. рис. 10.4), он может одновременно передавать кадры из порта 1 в порт 2, из порта 3 в порт 4, из порта 5 в порт 6. Конечно, коммутаторы имеют ощутимое преимущество перед концентра­торами, но они в несколько раз дороже. Проблемы перехода к 100-мегабитным сетям В настоящее время для построения 100-мегабитных сетей используют две технологии: Fast Ethernet и 100VG-AnyLan. Рассмотрим каждый из этих вари­антов. Стандарт Fast Ethernet разработан в 1995 г. и получил название ШЕЕ 802.Зи. С легкой руки организации ШЕЕ (Institute of Electrical and Electronic Engineers) Fast Ethernet именуется как 100BaseT. Это объясняется просто: 100BaseT яв­ляется расширением стандарта lOBaseT с пропускной способностью 10 Мбит/с. Стандарт 100BaseT включает в себя протокол обработки множественного до­ступа с опознаванием несущей и обнаружением конфликтов CSMA/CD (Carrier Sense Multiple Access/Collision Detection). Fast Ethernet может рабо­тать с использованием различных кабелей (табл.
10.5).
Таблица 10.5. Кабели, используемые в Fast Ethernet

Увеличение частоты в 10 раз (с 10 Мбит/с до 100 Мбит/с) приводит к тому, что максимальное расстояние между двумя точками сегмента уменьшается в 10 раз, т. е. до 250 м для витой пары (если быть точнее, до 205 м), следова­тельно в сегмент могут входить максимально два концентратора (рис. 10.6). Поэтому следует помнить, что переход на сеть 100BaseT нельзя рассматри­вать как механическую замену оборудования. На рис. 10.6 показаны расстояния для витой пары. При этом возможны раз­ные комбинации расстояний: 100+5+100, 5+100+100, 70+65+70 и т. д. Здесь только важно, чтобы максимальная длина между двумя наиболее удаленными точками сети не превышала бы 205 м для витой пары, и 233 м - для оптово­локна при стандартном подключении. Каждый из концентраторов (см. рис. 10.6)

Рис. 10.6. Структура сегмента 100BaseT

можно нарастить, подключив другие концентраторы в стек (до 255 портов на один стек). Если в дополнение к концентраторам 1 OOBaseT использовать и ком­мутаторы, то сеть можно расширить далеко за пределы одного коммутируе­мого сегмента. Сегмент сети 100VG-AnyLan (для краткости будем называть его 100VG) можно построить только по топологии типа «звезда» (рис. 10.7).

Рис. 10.7. Структура сегмента 100VG-AnyLan

В 100VG используются следующие типы кабелей: 1) четыре неэкранированные витые пары (UTP) категории 3 (3...100 м); 2) две пары UTP категории 5 (5... 150 м); 3) две экранированные витые пары (STP) (до 100 м); 4) оптоволокно (до 1 км). На рис. 10.7 показаны расстояния для неэкранированной витой пары катего­рии 3. Если узел желает передать какой-либо кадр, он формирует и выставляет запрос к центральному концентратору (ЦК). ЦК периодически осуществляет циклическую проверку своих портов. Если к опрашиваемому порту подключен концентратор нижнего уровня, опрашиваются все порты этого концентратора и т. д. Если нет более приоритетных запросов и сегмент свободен, то узел, выс­тавивший запрос, начинает передачу данных. При этом кадр передается, в от­личие от концентратора 100BaseT, только в порт назначения. Одновременно передаются данные только между одной парой узлов. Потери времени на пери­одический опрос и проведение тестирования соединения составляет примерно 4 % от полного времени работы. Необходимо чтобы каждый концентратор сети должен быть настроен на работу с кадрами одного типа: Ethernet или Token Ring. При переходе от 10-мегабитных сетей к 100-мегабитным необходимо учи­тывать особенности этих сетей. 1. Существуют ограничения на топологию сегмента, особенно для 100BaseT (см. рис. 10.6). 2. Проводку кабеля должен осуществлять специалист с использованием специального измерительного оборудования. 3. 100-мегабитные сети дороже 10-мегабитных в несколько раз.

Таблица 10.6. Преимущества и недостатки Fast Ethernet

<< | >>
Источник: В .А. Галкин, Ю .А. Григорьев. Телекоммуникации и сети. 2003

Еще по теме Выбор локальной вычислительной сети:

  1. А.П. Пятибратов, Л.П. Гудыно, А.А. Кириченко. Вычислительные машины, сети и телекоммуникационные системы, 2009
  2. Выбор линейного мышления - это выбор прожить жизнь в танце частиц.
  3. Выбор есть. Он существует всегда. Сознание - это выбор.
  4. МОЗГ ГОЛОВНОЙ: ПСИХОФИЗИОЛОГИЯ ПОРАЖЕНИЙ ЛОКАЛЬНЫХ
  5. ЛОКАЛЬНЫЙ
  6. В .А. Галкин, Ю .А. Григорьев. Телекоммуникации и сети, 2003
  7. ПСИХОФИЗИОЛОГИЯ ПОРАЖЕНИЙ ЛОКАЛЬНЫХ МОЗГА ГОЛОВНОГО
  8. О.А. Акулов Н.В. Медведев. Информатика и вычислительная техника, 2005
  9. 2.3. Принципі оптимального поєднання централізованого і локального правового регулювання
  10. 3.5. Подключение к сети
  11. 4.3. Акти договірного та локального характеру у сфері трудового права