6. Особенности структуры канального и физического уровней лвс.

Комитет по стандартизации ЛВС IEEE (Institute of Electrical and Electronic Engineers) уточнил структуру уровней 1 и 2 взаимодействия открытых систем, утвержденную Международной организацией стандартов

Канальный уровень делится на два подуровня:

1.Управление логическим каналом LLC (Logical Link Control). На этом уровне осуществляется передача кадров между станциями, включая исправление ошибок. а также он реализует функции интерфейса с прилегающим к нему сетевым уровнем. Для уровня LLC также существует несколько вариантов протоколов, отличающихся наличием или отсутствием на этом уровне процедур восстановления кадров в случае их потери или искажения, то есть транспортных услуг, отличающихся качеством этого уровня.

2. Управление доступом к передающей среде MAC (Medium Access Control). MAC-уровень появился из-за существования в локальных сетях разделяемой среды передачи данных. Именно этот уровень обеспечивает корректное совместное использование общей среды, предоставляя ее в соответствии с определенным алгоритмом в распоряжение той или иной станции сети. После того, как доступ к среде получен, ею может пользоваться следующий подуровень, организующий надежную передачу логических единиц данных - кадров информации. В современных локальных сетях получили распространение несколько протоколов MAC-уровня, реализующих различные алгоритмы доступа к разделяемой среде. Эти протоколы полностью определяют специфику таких технологий как Ethernet, Token Ring, FDDI, 100VG-AnyLAN.

Протоколы уровней MAC и LLC взаимно независимы - каждый протокол MAC-уровня может применяться с любым типом протокола LLC-уровня и наоборот.

Физический уровень - нижний уровень, обеспечивающий физическое кодирование бит кадра в электрические сигналы и передачу их по линиям связи. Определяет тип кабелей и разъемов, назначение контактов и формат физических сигналов.

Делится на три подуровня:

1. Передача физических сигналов PS (Physical Signaling).

2. Интерфейс с устройством доступа AUI (Access-Unit Interface). Интерфейс представляет собой кабель, позволяющий размещать устройства PS на некотором расстоянии от носителя информации.

3. Подключение к физической среде PMA (Physical Medium Attachment).

7. Характеристика физических сред.

В качестве физической среды передачи наиболее часто используются: витая пара проводов, коаксиальный кабель, оптоволоконные линии.

Двухпроводная линия TP (Twisted Pair) является наиболее дешевым носителем данных, ранее применяемых для обеспеч телефонных коммуникаций.

Основные достоинства:

1. Низкая стоимость.

2. Простота монтажных работ по подключению абонента к ЛВС.

Недостатки:

1. Обязательно требуется hub (концентратор) при построении сети.

2. Плохая защищенность от электрических помех (без экранирования).Возможно экранирование (экранирование - металлическая оплетка вокруг отдельно скрученных проводов), но от этого увеличивается стоимость.

3. Простота несанкционированного подключения.

4. Жесткие ограничения на дальность (до 100 м между хабом и ПК, реально всего 23 м ) и скорость передачи (до 10 Мбит/с).

Витая пара может быть использована только в звездообразных ЛВС.

а) Экранированная ( менее 100 ом)

б) не экранированная (~100 ом)

Коаксиальный кабель (Coaxial cable, обозначение: 10base2 - тонкий,10base5-толстый) имеет среднюю цену, хорошо помехозащищен и применяется для связи на большие расстояния. В ЛВС применяются два основных вида коаксиального кабеля:

1.Широкополосный толстый (10base5 - протяженность 500 м).

2. Широкополосный тонкий (10base2 - протяженность 200 м).

В любом случае коаксиальный кабель состоит из четырех частей

1. Внутренний проводник.

2. Слой изолирующего покрытия.

3. Экран.

4. Наружное пластиковое покрытие.

Оптоволоконные линии передают световые сигналы или сигналы в инфракрасном диапазоне. Кабель состоит из светопроводящего наполнителя на кремниевой или пластмассовой основе, заключенного в материал с низким коэффициентом преломления. Благодаря этому световые лучи отражаются от внутренней поверхности кабеля, и потери световой энергии сокращаются до минимума.

Для обмена информацией по оптоволоконному кабелю необходимо преобразовывать электрические сигналы в световые при передачи информации и, наоборот - световые в электрические при приеме. В первом случае используются светодиоды, во втором случае - фотодиоды.

Достоинство:

1. Небольшая масса.

2. Скорость передачи больше 1Гбит/с.

3. Невосприимчивость к электрическим помехам.

4. Полностью пожаро- и взрывобезопасны.

5. Дальность передачи более 50 км.

6. Обладают противоподслушивающими свойствами, так как техника ответвлений очень сложна.

Недостатки:

1.высокая стоимость;

2.сигнал может передаваться только в одном направлении.

Применяется там, где возникают электромагнитные поля помех или требуется передача данных на очень большие расстояния без использования повторителей. Оптоволоконные линии используются при организации сети типа кольцо.

Понятие «мода», описывает режим распространения световых лучей во внутреннем сердечнике кабеля.

а) Одномодовый(используется центральный проводник очень малого диаметра)

б) Многомодовый со ступенчатым изменением показателя преломления(большой диаметр сердцевины, проводящей лучи света благодаря эффекту полного внутреннего отражения. показатель преломления сердцевины оптического волокна n₁ одинаков по всему поперечному сечению)

в) -\- с плавным изменением пок. Преломления (показатель преломления стекла сердцевины уменьшается параболически от максимальной величины, до величины показателя преломления)

Каждый из указанных носителей отличается по ряду показателей.

Показатели	Витая пара	Коаксиальный	оптовол
Цена	Невысокая	Относительно высок	Высокая
Наращивание	Оч простое	проблематично	Простое
Защита от прослушивания	Незначител	Хорошая,но легко ответвляется	Высокая
Восприимчивость к помехам	+	+	-
Влияние расстояния передачи на скорость	+	-	-
Расстояние передачи данных	100	500. 200 м	50000м
Дуплексная передача	+	+	-
Широкополосность	-	+	+