Технологии (стандарты) построения ЛВС

Древовидная топология

Другой тип коммутационного устройства — пассивный концентратор, который позволяет организовать разветвление сети для трех рабочих станций. Малое число присоединяемых узлов означает, что пассивный концентратор не нуждается в усилителе. Такие концентраторы применяются в тех случаях, когда расстояние до рабочей станции не превышает нескольких десятков метров.

По сравнению с шинной или кольцевой топологией, древовидный тип обладает большей надежностью. Выход из строя одного из компонентов сети, в большинстве случаев, не оказывает влияния на общую работоспособность сети.

Рассмотренные выше топологии локальных сетей являются основными, т. е. базовыми. Реальные ЛВС строят, основываясь на задачах, которые призвана решить данная локальная сеть, и на структуре ее информационных потоков. Таким образом, на практике топология ЛВС представляет собой синтез традиционных типов топологий.

На основе различных типов коммутационного оборудования и топологических структур разработано несколько стандартов технологий построения локальных вычислительных сетей.

На настоящий момент используются следующие стандарты построения локальных вычислительных сетей:

• Arcnet;
• Token Ring;
• Ethernet.

Рассмотрим каждую из них подробнее.

Arcnet — простая, недорогая, достаточно надежная и гибкая архитектура локальной сети. Она разработана корпорацией Datapoint в 1977 году. В настоящее время основной разработчик и производитель оборудования для сетей Arcnet — корпорация SMC.

В сетях Arcnet в качестве каналов коммуникаций используются витая пара, коаксиальный кабель и оптоволоконные линии. Скорость передачи данных — 2,5 Мб/с.

При создании сетей Arcnet используются топологические структуры «звезда» и «шина». Для управления процессом передачи данных применяется специальная маркерная шина (Token Bus).

Маркер на право передачи сообщения передастся по очереди каждой станции сети, после того как предыдущая станция закончила передачу своей информации.

В сети Arcnet установлены следующие правила работы:

• все узлы сети могут передавать данные, только получив специальное разрешение на передачу — маркер;
• в каждый момент времени только одна рабочая станция обладает маркером;
• сообщения, циркулирующие в сети, доступны всем се узлам.

Token Ring — технология построения локальных сетей, разработанная фирмой IBМ.

Каналы передачи данных строятся на основе обычной или экранированной витой пары или оптоволокна. Скорость передачи данных — 4 Мб/с или 16 Мб/с.

Сети Token Ring строятся по топологии «кольцо».

Для управления правом передачи информации используется маркерное кольцо (Token Ring).

Маркер передается по циклу так, что в определенный промежуток времени правом передачи обладает определенный узел сети. В каждый момент времени такое право может быть только у одного узла сети.

Стандарт на технологию построения сетей Ethernet был разработан в конце 70-х годов компанией Xerox Corporation. В 1982 году была опубликована спецификация на Ethernet версии 2.0. На базе этой спецификации институтом IEEE был разработан стандарт IEEE 802.3. Различия между этими стандартами незначительны.

Сети Ethernet строятся по топологии «шина». Стандартная скорость передачи данных — 10 Мб/с.

В сети этого типа должны соблюдаться следующие принципы работы:

• в каждый момент времени любая рабочая станция сети может начать передачу данных, т. е. все узлы сети равноправны;
• данные, передаваемые одной рабочей станцией, доступны всем остальным узлам сети;
• каждый узел сети имеет свой уникальный адрес — номер Ethernet-карты;
• информация передается кадрами;
• в кадрах, циркулирующих в сети, указываются адреса отправителя и получателя, что позволяет каждому узлу сети выбирать из общего информационного потока только те данные, которые предназначены ему.

В сети Ethernet существует следующий механизм разрешения конфликтных ситуаций, которые возникают, когда сразу две рабочие станции пытаются передавать информацию. Такие ситуации выявляются с помощью специальных детекторов на Ethernet-карте. Конфликтующие кадры теряются в сети или запоминаются в памяти соответствующих карт. Каждая карта ждет в течение своего (случайным образом определенного) промежутка времени, а затем снова пытается «выбросить» кадр в сеть.

Около 80—90 % сетей в России построено по технологии Ethernet (как правило, «тонкий» Ethernet). Однако применяются и другие технологии.