Шинная топология. Достоинства: экономит расход кабеля, недорогая и несложная среда передачи данных, простота построения

Достоинства: экономит расход кабеля, недорогая и несложная среда передачи данных, простота построения, сеть легко расширяется.

Недостатки: при значительных объемах трафика уменьшается пропускная способность сети. Трудно локализовать проблему, выход из строя кабеля выводит из работы многих пользователей.

Топология звезда

Преимущества: легко модифицировать сеть, добавляя новые компоненты, централизированный контроль и управление, выход компьютера из строя не влияет на работу сети.

Недостатки: Выход из строя централизованного узла выводит из строя всю сеть, кабельная система дорогая.

Топология кольцо

Преимущества: все ПК имеют равный доступ, количество пользователей не оказывает значительного влияния на производительность.

Недостатки: выход из строя ПК может вывести из строя всю сеть, трудно локализовать проблему. Изменение конфигурации сети требует остановки всей сети(а в Token Ring нет!).

Способы организации физического уровня передачи информации. Кабельные линии связи (толстый и тонкий коаксиальный кабель, экранированная и неэкранированная витая пара, одномодовый и многомодовый оптоволоконный кабель).

Локальная вычислительная сеть – совокупность компьютеров и других средств вычислительной техники, объединенных с помощью кабелей и сетевых адаптеров и работающих под управлением сетевой операционной системы.

Физический уровень определяет механические и электрические параметры среды передачи, интерфейсных плат, соединителей, способы помещения информации в среду передачи и извлечения. Спецификация физического уровня определяет тип разъема, назначение ножек, уровни сигналов и т.д.

Неэкранированная витая пара (UTP). Кабель UTP использует медные проводники диаметром 22 или 24 по шкале AWG с характеристическим импедансом 100 Ом. Заключены в оболочку из пластика или полихлорвинила. Каждая пара проводов для защиты от переходного затухания, вызванного электромагнитными помехами от соседних пар и внешних источников, скручивается с различным шагом – количество витков на дюйм. Чем выше категория кабеля, тем более эффективнее можно передавать данные и речь. Основное отличие между категориями заключается в количестве витков каждой пары проводов. Кабель категории 3 используется в телефонии, также он пригоден для сетей Ethernet 10BASE-T, которые функционируют на скорости 10 Мбит/с. Витая пара завершается на обоих концах коннекторами RJ-45.

Достоинства: простота прокладки и низкая стоимость.

Недостатки: ограниченная скорость передачи сигналов и меньшая чем у STP максимально возможная длина кабеля.

Экранированная витая пара (STP) (для промышленного применения). STP – кабель с сопротивлением переменному электрическому току 150 Ом, поддерживающий дополнительное экранирование, которое защищает сигналы от электромагнитных помех, вызываемые электрическими двигателями, электропроводкой и другими источниками. Металлическая оплетка когда правильно заземлена преобразуется в антенну, в которой наводятся окружающие шумы. STP обеспечивает передачу данных на большие расстояния с большой скоростью. Часто используется в сетях Token Ring с коннекторами IDC, однако из-за большого диаметра кабель быстро заполняет коммуникационные желоба.

Толстый коаксиальный кабель. Толстый коаксиальный кабель – это классический тип кабеля, который использовался в сети Ethernet с самого начала. В настоящее время он не столь широко распространен. Это связано в первую очередь с большими трудностями монтажа аппаратуры и сравнительно высокой ее стоимостью. Толстый коаксиальный кабель представляет собой 50-омный кабель диаметром около 1 сантиметра и отличается высокой жесткостью. Диаметр центральной жилы – около 2 мм. Толстый кабель – это одна из самых дорогих сред передачи. Тем не менее, толстый кабель обладает лучшей помехоустойчивостью, меньшим затуханием и высокой механической прочностью. По стандарту к одному сегменту Ethernet 10BASE5 (длиной до 500 метров) допустимо подключение не более 100 абонентов. Расстояния между точками их подключения не должно быть меньше, чем 2,5 метра, иначе возникают искажения передаваемых сигналов. На обоих концах кабеля сегмента должны быть установлены 50-омные терминаторы N-типа, один (и только один) из которых надо заземлить.

Используется для построения сетей связывающих несколько офисов.

Тонкий коаксиальный кабель. Тонкий коаксиальный кабель отличается от толстого вдвое меньшим диаметром (около 5 мм), значительно большей гибкостью, удобством монтажа, стоимостью (примерно в три раза дешевле толстого). Тонкий кабель, как и толстый, имеет волновое сопротивление 50 Ом и требует такого же 50-омного оконечного согласования. Если толстый кабель обязательно должен быть надежно закреплен, например, на стене или на полу помещения, то тонкий кабель вполне может быть проложен навесным монтажом, что позволяет довольно просто перемещать компьютеры в пределах помещения. Самым большим недостатком тонкого кабеля является меньшая допустимая длина сегмента (до 185 метров).Наиболее распространенный тип тонкого коаксиального кабеля – это RG-58 A/U. Его электрические параметры (затухание, помехозащищенность) хуже, чем у толстого кабеля, что и определяет меньшую допустимую длину сегмента. Аппаратура для работы с тонким кабелем гораздо проще, чем в случае толстого кабеля. Кабель RG-58 использует BNC коннекторы для сопряжения с Т коннекторами и Т коннекторы для подключения к сетевому адаптеру компьютера.

При использовании оптоволокна передача информации происходит посредством световых импульсов, для обеспечения дальности свет излучается внутрь световода, который направляет его к точке доставки. Световод изготовлен из оптически прозрачного материала (пластик, стекло, кварц) и представляет собой тонкое волокно, коэффициент преломления которого изменяется по диаметру, т.е., чтобы отклонившийся от края луч возвращался обратно к цели.

Два типа оптоволоконного кабеля: одномодовый и многомодовый. Основное отличие между ними заключается в толщине сердечника и оболочки.

Одномодовое волокно – оптоволоконный кабель малого диаметра, используемый для передачи светового луча(моды) сгенерированного лазером, а не светодиодами. Одномодовое волокно позволяет передавать данные только по одному маршруту, но на большие расстояния. По этим причинам оно, как правило используется в телефонных, а не в локальных сетях. Дальность передачи до 30 км.

Таким образом одномодовый кабель функционирует с большей пропускной способностью и на дальние расстояния, но дороже и имеет большой радиус изгиба по сравнению с многомодовым.

Достоинства одномодового оптоволокна: большая дальность передачи, секретность передаваемых данных, электромагнитные помехи, перекрестные помехи и необходимость заземления полностью устраняются, а кроме этого погонное затухание уменьшается.

Недостатки одномодового волокна:

· высокая стоимость оборудования кабеля;

· высокая стоимость соединительных элементов;

· высокая стоимость преобразующих элементов;

· сложность выполнения монтажа.

Многомодовое оптоволокно – оптоволоконный кабель с сердечником большого диаметра, обеспечивающий передачу света по нескольким путям, но на меньшие расстояния, чем это позволяет одномодовое волокно. Дальность передачи до 3 км.

Аппаратные компоненты локальных сетей. Сетевой адаптер (Nic). Повторитель (Repeater). Концентратор (Hub). Мост (Bridge), Коммутатор (Switch). Маршрутизатор (Router). Сервер (Server).

Локальная вычислительная сеть – совокупность компьютеров и других средств вычислительной техники, объединенных с помощью кабелей и сетевых адаптеров и работающих под управлением сетевой операционной системы.

Физический уровень определяет механические и физические параметры среды передачи, интерфейсных плат, соединителей, способы помещения информации в среду передачи и извлечения.

Физический уровень состоит из кабелей разъемов и т.д.