Топології мереж. Граф як основа побудови комп'ютерної мережі, Детальна інформація

\x00D0

O

o

\x0326\x906A

j\x00B8

v

„

\x02C6

\x02DC

1/4

TH

Mподіл її на відносно самостійні функціональні рівні з резервуванням за кількістю під’єднань (для полегшення реконфігурації та розширення мережі), які часто об’єднують комп’ютерні, телефонні, телевізійні, охоронні та силові мережі. Роботи по проектуванню і монтажу інформаційної мережі найкраще проводити на стадії капітального будівництва або ремонту приміщень. При цьому, з метою підвищення надійності мережі та можливості подальшого нарощування її продуктивності при встановленні кабельної системи бажано провести резервні лінії, при можливості різними маршрутами. Це особливо стосується вертикальної та магістральної проводки.

До вибору обладнання для СКС (яке, доречі, коштує 50 % вартості всієї мережі) необхідно підходити дуже серйозно. Воно має задовольняти вимогам стандартів IEEE (Institute of Electric and Electronic Engineers), NEC (National Electrical Code), EIA/TIA (Electronic Industry Association/ Telecommunication Industry Association) та іншим, що надалі звільнить від проблем з використанням активного обладнання (мережні плати, комутатори, концентратори і т.д.) різних виробників.

На кабелях, що використовуються в СКС, обов’язково повинне стояти маркування UL, що свідчить про те, що вони пройшли тестування в незалежній організації Underwriters Laboratories на відповідність стандартам NEC та EIA/ TIA.

СКС також має бути розрохована на перспективу та надавати можливість використовувати при модернізації мережі більш швидкісне активне обладнання при збереженні значної частини кабельного господарства. З цією метою СКС бажано робити з використанням або оптоволокна на всіх ділянках, що досить коштовно через високу вартість активного обладнання, яке використовується, або витої пари 5 категорії для горизонтальної проводки і оптоволокна для вертикальної та магістральної. Останній варіант є найоптимальнішим, хоча часто з метою економії коштів вертикальну й магістральну проводку виконують на витій парі 5 категорії.

Одним з важливих чинників, що характерізують СКС, є встановлення всього комутаційного обладнання в одну або декілька монтажних шаф. Це суттєво полегшує комутацію та сегментацію вузлів мережі і водночас ускладнює несанкціанований доступ до цього обладнання.

3.3 Типи архітектур комп’ютерних мереж

Кабельна система, яка з’єднує всі вузли мережі в різні топології, разом з програмним забезпеченням, яке визначає методи і протоколи обміну, називається мережною архітектурою. Зараз їх налічують більш двох десятків: ArcNet, TokenRing, Ethernet, Fast Ethernet, FDDI, 100VG-AnyLan, Gigabit Ethernet, ATM та інші.

ArcNet(Attached Resource Computer Network) - архітектура мереж з розподіленим середовищем і широкомовною передечею, що працює з швидкістю 2.5Мбіт/с (є реалізація ArcNetplus з швидкістю передачі 20Мбіт/c). Використовується топологія типу «зірка» або «шина». Як правило, в ній використовується коаксіальний кабель RG-62 , але можна використати виту пару та оптоволокно. Максимальна довжина кабеля в одному кабельному сегменті становить для коаксиала - 600 м, UTP - 100 м, STP - 200 м, а максимальна кількість сегментів - 3. Максимальна відстань між активними концентраторами, що з’єднують сегменти,- 610 м.

TokenRing (маркерне кільце) будується в вигляді зірки, а працює як кільце. Використовуються двопарні екрановані (STP) та неекрановані (UTP) виті пари і оптоволокно. При використанні кабеля STP його максимальна довжина в сегменті - 100 м, а для UTP - 45 м. Швидкість передачі данних становить 4 або 16 Мбіт/с. Зараз розробляється більш швидкісний варіант. Максимальна відстань між вузлом і концентратором - 100 м, а максимальна кількість концентраторів - 33. Максимальна відстань між ними - 200 м, а для оптоволокна - 1 км.

Ця архітектура не поширена так, як Ethernet або ArcNet, через високу вартість обладнання.

AppleTalk - набір мережевих протоколів фірми Apple для з’єднання всіх апаратних засобів Apple та Macintosh. Використовуються наступні типи архітектур:

LocalTalk для більшості старих систем Macintosh, не потребує мережевої плати. Використовується кабель вита пара, інтерфейс RS-422 і метод доступу CSMA/CA (Carrier Sense Multiple Access/Collision Avoidance -множинний доступ з прослуховуванням та уникненням колізій). Архітектура характеризується простотою та невеликою вартістю обладнання.

EtherTalk - реалізація Ethernet в версії Apple. EtherTalk Phase 1 базується на версії Ethernet II, а EtherTalk Phase 2, яка замінила LocalTalk в нових системах Macintosh, на Ethernet 802.3.

TokenTalk - реалізація TokengRing в версії Apple.

FDDITalk - реалізація архітектури FDDI з швидкістю передачі 100 Мбіт/с в версії Apple.

Ethernet - найпоширеніша зараз архітектура мережі з розподіленим середовищем (всі користувачі «поділяють» смугу пропускання між собою) і методом доступу CSMA/CD (широкомовна передача з виявленням колізій). Вона порівняно легко інсталюється, має продуктивність 10 Мбіт/с і досить низьку вартість. Завдяки інтенсивній експлуатації упродовж багатьох років всі її компоненти пройшли гарну перевірку. Найширше використовуються наступні фізичні реалізації:

10Base5, ThickNet («товстий») абож Standart Ethernet, який використовує товстий коаксіальний кабель та шинну топологію. Максимальна довжина сегмента - 500. За рахунок з’єднання із повторювачами до п’яти сегментів максимальна довжина мережі складає 2500 м. До трьох з п’яти можливих сегментів, використовуючи AUI (Attachment Unit Interface) кабель і трансивер (пристрій для гальваничної розв’язки та виявлення колізій), можна під’єднати до 100 вузлів. Інші два сегменти використовують для збільшення загальної протяжності мережі.

10Base2, ThinNet («тонкий») абож CheaperNet («дешевий») використовує тонкий коаксіальний кабель. Максимальна довжина сегмента - 185 м (для деяких мережевих адаптерів - 300 м). Дозволяється з’єднання до п’яти сегментів, до трьох з яких можна під’єднати лише 30 вузлів. При цьому максимальна довжина мережі складає 925 м. Вузли під’єднуються до кабеля за допомогою Т-конектерів, які встановлюються на мережевій платі, або за допомогою спеціальних розеток, які забезпечують неперервність лінії при від’єднанні комп’ютера від мережі. Трансивери, як правило, вбудовуються в мережеву плату. 10Base2 широко використовується й зараз для побудови дешевих мереж і для з’єднання концентраторів.

Ethernet на витій парі (Twisted-pair) або 10BaseT використовує дві виті пари UTP (STP) категорії 3, 4 або 5 і має продуктивність в 10 Мбіт/с. При використанні модернізованих мережевих плат і 4 пар дроту можна організувати повнодуплексний ( Full duplex) режим роботи з швидкістю 20Мбіт/с. Фізична топологія - зірка, а логічна - шина, де кожний вузол під’єднується до порту концентратора кабелем довжиною до 100 метрів. Можливе використання п’яти послідовно ввімкнених кабельних сегментів при максимальній кількості вузлів - 1024. Диаметр мережі - 500 м.