Повышение эффективности передачи информации по локальным сетям
Дипломная работа - Компьютеры, программирование
Другие дипломы по предмету Компьютеры, программирование
тики сигнала, используемого для передачи двоичных данных, типа сетевой платы, устанавливаемой на каждый компьютер сети, а также типа используемого концентратора. В число других элементов физического уровня входят различные типы медного и оптоволоконного кабеля, а также целый ряд различных средств беспроводной связи. В локальной сети характеристики физического уровня непосредственно связаны с протоколом канального уровня. Это значит, что от выбора протокола канала передачи данных зависит определение соответствующих характеристик физического уровня.
Протокол канального уровня связывает между собой сетевое оборудование каждого компьютера с его сетевым программным обеспечением. Протокол канала передачи данных, который был выбран при разработке локальной сети, является важнейшим фактором при определении и установке приобретаемого вами оборудования. Наиболее популярным протоколом канального уровня, используемым для локальных сетей, сегодня является Ethernet. Среди прочих локально-сетевых протоколов стоит упомянуть маркерное кольцо (Token Ring) и распределенный интерфейс передачи по оптоволоконным каналам (Fiber Distributed Data Interface, FDDI).
Топологии компьютерных сетей
Термин "топология" выражает то, как компьютеры и другие устройства связаны между собой посредством кабелей. Тип используемого вами кабеля определяет топологию вашей компьютерной сети. Имея один из типов кабеля, невозможно построить компьютерную сеть с любой топологией. Для каждого типа кабеля следует использовать соответствующую топологию. Есть три основных вида топологии, применяемых для локальных компьютерных сетей: шинная, звездообразная и кольцевая. Всего будет рассмотрено семь видов топологии: шинная, звездообразная, шинно-звездообразная, иерархическая звездообразная, кольцеобразная, решетчатая и беспроводная.
Топология типа "Шина"
При шинной топологии компьютерной сети компьютеры и другие устройства соединены между собой последовательно посредством единого кабеля (шины). Такая конфигурация еще часто называется "гирляндной цепью". Все сигналы, передаваемые системами, входящими в сеть, проходят по шине в обоих направлениях через все другие системы, пока не достигнут пункта назначения. В шинной топологии всегда имеется два открытых конца (рис. 1.1), которые должны завершаться электрическим сопротивлением (оконечной нагрузкой) во избежание отражения сигналов и их последующего смешивания со вновь передаваемыми сигналами. При недостаточной оконечной нагрузке на одном или обоих концах шины компьютеры, которые подключены к ней, не могут правильно взаимодействовать.
В топологии типа "Шина" по стандарту Ethernet используется два вида кабельного соединения: толстый (thick) и тонкий (thin). В стандарте Thick Ethernet используется один сплошной коаксиальный кабель. Компьютеры, входящие в такую сеть, присоединяются к этому кабелю посредством небольших кабельных сегментов, называемых интерфейсными кабелями подключаемых устройств (Attachment UnitInter facecable, AUI) или кабелями трансивера (transceivercables). В стандарте Thin Ethernet используется более тонкий коаксиальный кабель, разделенный на несколько сегментов. Каждый такой сегмент соединяет между собой два компьютера.
Каждый компьютер сети имеет приемопередающее устройство (трансивер), предназначенное для передачи и приема данных через сетевой кабель. Все стандарты физических уровней Ethernet-сетей, за исключением сетей типа ThickEthernet, предусматривают интеграцию приемопередатчика в сетевую интерфейсную плату.
Рисунок 1.1 - Шинная топология
является единственной формой Ethernet-сетей, в которой интерфейс используется отдельно от сетевой платы. Приемопередатчик присоединяется к коаксиальному кабелю при помощи прокалывающего ответвителя, а затем к сетевой плате компьютера при помощи AUI-кабеля.
Основной недостаток шинной топологии заключается в том, что при любом повреждении кабеля, оконечной нагрузки или коннектора нарушается работа всей компьютерной сети. Сеть оказывается разбитой на части, и поэтому взаимодействие между системами становится невозможным. Кроме того, при разрыве внутри компьютерной сети, вызванном нарушением в работе какого-либо ее компонента, каждая часть сети теряет оконечное сопротивление, что приводит к отражению сигнала и искажению данных.
Топология типа "Звезда"
Топология типа "Звезда" (startopology) использует специальное коммутирующее устройство - концентратор (Hub). Каждый компьютер подключается к концентратору при помощи отдельного кабеля (рис. 1.2). В звездообразной топологии используется кабель на основе витой пары, подобный тем, которые описаны в спецификациях lOBaseT и 100BaseT. Большинство локальных сетей, использующих протокол Ethernet, а также многие компьютерные сети, использующие другие протоколы, строятся на основе звездообразной топологии.
Хотя каждый ПК не связан непосредственно с остальными компьютерами и подключен только к концентратору посредством отдельного кабеля, все сигналы, поступающие на любой из портов концентратора, передает на все остальные порты. Таким образом, все сигналы, передаваемые ПК в сеть, достигают всех остальных компьютеров.
Рисунок 1.2 - Звездообразная топология
Благодаря тому, что каждый ПК имеет выделенное соединение с концентратором, топология типа "Звезда" обеспечивает более надежную работу сети, чем шинная, т. к. повреждение какого-либо кабеля затрагивает работу только одного компьютера, использу