Архитектура сетей.

Современные предприятия используют компьютерные сети как важнейшие инструменты. Для того чтобы сеть, которую вы создаёте, отвечала всем деловым и технологическим требованиям предприятия, её необходимо тщательнейшим образом спланировать, спроектировать и собрать.

Основной целью создания сети является объединение различного аппаратного и программного обеспечения в единую функциональную систему. Способы, которыми это достигается, определяются стандартами и спецификациями. Термин стандарт по отношению к компьютерным сетям нужно применять с осторожностью, особенно, если принять во внимание то, что производители оборудования часто отклоняются от них, создавая собственные варианты аппаратного обеспечения. До тех пор, пока используется аппаратное и программное обеспечение одного производителя, все идет нормально, проблемы появляются при необходимости связать продукцию разных производителей.

Для того чтобы частично избежать проблем, связанных с аппаратурной несовместимостью продукции разных производителей, были созданы программные стандарты, т.е. протоколы. Протоколы устанавливают форматы передачи данных, тем самым, позволяя аппаратуре различных сетей общаться друг с другом.

Термин архитектура сети обозначает комбинацию аппаратных стандартов и протоколов, необходимых для создания функционирующей сети. Архитектура сети также является стандартом, она определяет правила общения компьютеров между собой и ее работу.

Поколение сетевых архитектур.

Архитектуры локальных сетей можно разделить, по крайней мере, на два поколения. К первому из них относятся архитектуры, обеспечивающие низкую и среднюю скорость передачи информации.

• Local Talk (230 Кбит/с), Ethernet(10 Мбит/с), Token Ring (16 Мбит/с) и ARC net (2,5 Мбит/с).

Все они (по крайней мере первоначальные их версии) основаны на использовании в качестве среды передачи данных кабеля с медной жилой.

Ко второму поколению относятся современные высокоскоростные архитектуры – FDDI(100 Мбит/с) ATM(155 Мбит/с) и усовершенствованные версии архитектур первого поколения, включая

100 - мегабитную архитектуру Ethernet и

20 – мегабитную архитектуру ARC net Plus.

Усовершенствованные варианты архитектур нового поколения все также рассчитаны на применение кабелей с медными жилами, поскольку ориентированны на использование уже существующих кабельных систем.

Новые архитектуры (FDDI и ATM) ориентированны на применение волоконно-оптических линий передачи данных и могут использоваться для одновременной передачи информации различных типов, например, речи, данных и видеоизображения.

Топологии.

Все компьютеры в сети должны быть соединены передающим носителем какого-либо типа (например, кабелем). Расположение кабелей, соединяющих компоненты воедино, называется топологией.

Топология сети определяет не только физическое расположение кабелей, но и физическое подключение клиентов к сети. В настоящее время используются сети, строящиеся на основе топологий трех типов (а также различных производных от этих типов). К таким типам топологий относятся:

• топология типа “звезда”

• кольцевая топология

• шинная топология.

Каждый из этих трех типов топологий имеет свои достоинства и недостатки.

Шинная топология

При построении сети по линейной схеме, каждый компьютер подключается к одному кабелю. На конце каждого кабеля устанавливается оконечное сопротивление (терминатор). Сигнал проходит по сети через все подключенные компьютеры, отражаясь от оконечных терминаторов.

NIC

NIC

Рис.1. Сеть шинной топологии.

В локальной сети шинной топологии (см. рис. 1) сетевой кабель подключается к каждому компьютеру с помощью Т-разъемов.

Шина проводит из одного конца сети в другой, при этом каждая рабочая станция проверяет адрес послания, и если он совпадает с адресом рабочей станции, она его принимает. Если же адрес не совпадает с адресом рабочей станции, сигнал уходит по линии дальше.

В другом варианте локальной сети шинной топологии каждая рабочая станция подключается к “основному” кабелю с помощью вспомогательных отводов.

NIC

NIC

Рис.2. Сеть регулярной шинной топологии.

В сети регулярной шинной топологии (см. рис. 2) компьютеры подключаются к одному центральному кабелю с помощью отводов.

Сети шинной топологии пассивны, т.е. компьютеры, подключенные к такой сети, только принимают информацию и не отвечают за ее передачу. Если одна из подключенных машин не работает, это не влияет на сеть в целом. Однако, если соединение любой из подключенных рабочих станций нарушается из-за нарушения контакта в разъеме или разрыве кабеля, весь сегмент сети (участок кабеля между двумя терминаторами) теряет целостность, что приводит к невозможности работы сети.

Вот первый недостаток шинной топологии – при наличии одного испорченного участка кабеля работать перестает вся сеть. Для того чтобы определить, в каком участке произошел разрыв, нужно проверить ее методом “деления пополам”. Этот метод заключается в том, что проверяемую сеть разделяет на два равных по длине участка и проверяет в каком из них находится разрыв. Участок, содержащий разрыв, в свою очередь делится пополам, и так далее, до тех пор, пока не будет обнаружен дефектный кабель.