3. Топология лвс
Структура (топология) ЛВС чаще всего неиерархическая, т.е. в них нет строгого деления по уровням станций локальной сети. Под станцией ЛВС (рабочей станцией) понимают систему, обеспечивающую пользователя некоторыми вычислительными ресурсами, необходимыми для его индивидуальной работы, а также предоставляющую доступ к различным видам обслуживания.
В локальных сетях наиболее распространены следующие топологии: шинная, кольцевая, звездообразная и древовидная.
а) шинная б) кольцевая
в) звездообразная г) древовидная
Рисунок 1. Топологии ЛВС.
Качественная оценка перечисленных видов топологий в ЛВС приведена в таблице 1.
Таблица 1. Виды топологий в ЛВС
|
Топология |
Параметры | |||
|
Сложность |
Наращиваемость |
Надеж-ность |
Стоимость | |
|
Шинная |
низкая |
хорошая |
высокая |
низкая |
|
Кольцевая |
низкая |
средняя |
высокая |
средняя |
|
Звездообразная |
низкая |
плохая |
средняя |
высокая |
|
Древовидная |
средняя |
хорошая |
высокая |
низкая |
Шинная топология
Достоинства:
отсутствие активного переприема при доступе к физической среде;
простые конструкции;
возможность подключения к любой точке кабеля.
Недостатки:
Низкая надежность: любой дефект кабеля или какого-нибудь из многочисленных разъемов полностью парализует всю сеть;
Невысокая производительность: в каждый момент времени только один компьютер может передавать данные по сети, следовательно, пропускная способность канала связи делится между всеми узлами сети.
Кольцевая топология
Достоинства:
Обладает свойством резервирования связей;
Удобна для организации обратной связи, следовательно, отправитель может контролировать процесс доставки данных адресату;
Недостатки:
В случае выхода из строя какой-либо станции канал связи прерывается между остальными станциями кольца.
Звездообразная топология
Достоинства:
Существенно большая надежность: в случае выхода из строя какой-либо станции канал связи не прерывается между остальными станциями;
Администратор сети имеет возможность блокировки запрещенные администратором передачи.
Недостатки:
Высокая стоимость сетевого оборудования: необходимость приобретения концентратора;
Выход из строя концентратора парализует все сеть целиком;
Возможность по наращиванию количества узлов в сети ограничивается количеством портов концентратора.
Древовидная топология
Иногда имеет смысл строить сеть с использованием нескольких концентраторов, иерархически соединенных между собой связями типа звезда. Такая структура называется деревом или древовидной топологией. В настоящее время дерево является самым распространенным типом топологии связей, как в локальных, так и в глобальных вычислительных сетях.
4. Физическая среда передачи
В настоящее время в ЛВС в основном применяются следующие физические среды: коаксиальный кабель, волоконно-оптический кабель связи (волос) и витую пару проводников.
Коаксиальные кабели, представляют собой наиболее массовую физическую среду передачи информации в ЛВС. Массовость применения коаксиальных кабелей в ЛВС объясняется их высоким технико-эксплуатационным показателями, большими скоростями (50-100 Мбит/с) передачи, износоустойчивостью при приемлемой стоимости. В проектировании ЛВС можно использовать толстый коаксиальный кабель для участка длиной 500м и тонкий коаксиальный кабель для участка длиной 185м при умеренном уровне электромагнитных помех и скорости 10Мбит/с.
ВОЛС начинают конкурировать с некоторыми видами коаксиальных кабелей и обеспечивают скорость передачи сигналов 2-3 Гбит/с на расстоянии 1,5 - 3 км. Имеют небольшие размеры, массу, высокую стоимость и износоустойчивость в пределах 3-4 лет, хорошо защищены от всякого рода помех. В проектировании ЛВС оптоволоконный кабель можно использовать для участков большой протяжённости (4-6 км без переприёма) и скорости модуляции 10Мбит/с и выше, где имеется высокий уровень электромагнитных помех.
Там, где не требуется высокая скорость передачи и имеется слабый уровень электромагнитных помех применяют наиболее простые и дешевые виды физической среды - витые пары. При скорости 10Мбит/с витые пары обеспечивают передачу информации на расстояние 100 м без переприёма. Если скорость в проектируемой линии будет меньше, то соответственно увеличивается расстояние (однако при этом необходимо согласование линии и аппаратуры приёма-передачи). Износоустойчивость средняя и меняется в зависимости от условий эксплуатации от 2 до 6 лет. Витая пара представляет собой наиболее доступный для массового пользователя способ соединения станций ЛВС, т.к. имеет самую низкую стоимость среди остальных видов моноканалов.
В таблице 2 приведены рекомендации по выбору физической среды для моноканала с учетом видов пересылаемой информации ( речь, TV и данные).
Таблица 2. Рекомендации по выбору физической среды для моноканала
|
Технико-эксплуатационные показатели |
ВОЛС |
Коаксиальный кабель |
Витая пара |
|
Виды пересылаемой информации |
Речь, TV, данные |
Речь, TV, данные |
Данные |
|
Качество пересылаемой информации |
Высокое |
Высокое |
Низкое |
|
Расстояние, км |
10 |
10 |
0,8 - 1,5 |
|
Износоустойчивость |
Средняя |
Высокая |
Средняя |
|
Стоимость |
Высокая |
Средняя |
Низкая |
В целом арсенал технических средств для каналов связи в ЛВС достаточно обширен и обеспечивает свободу выбора для конкретных условий применения ЛВС.
Но на сегодняшний день все чаще используется технология Ethernet.