Локальные вычислительные сети. Технологии Token Ring и fddi.
Локальными сетями называют частные сети, размещающиеся в одном здании или на территории какой-либо организации размерами до нескольких километров. Локальные сети характеризуются размерами, технологией передачи данных и топологией их построения.
Локальные сети на основе маркерного кольца (Token Ring) строятся на кольцевой архитектуре, что подразумевает индивидуальные соединения «точка—точка». Управляющая станция генерирует специальное сообщение — маркер (token) и последовательно передает его всем компьютерам. Правом передачи данных обладает единственный компьютер, располагающий маркером. Как только маркер достигает станции, которая собирается передавать данные, последняя «присваивает» маркер себе и изменяет его статус на «занято». Затем маркер дополняется всей информацией, которую предполагалось передать, и снова отправляется в сеть. Маркер будет циркулировать в сети до тех пор, пока не достигнет адресата информации. Получающая сторона обрабатывает полученную вместе с маркером информацию и опять передает маркер в сеть. Когда маркер возвращается к исходной станции, он удаляется, после чего генерируется новый маркер. Циркуляция начинается заново (рис. 4.6).
Серьезным недостатком такого типа построения сетей является то, что разрыв кабеля в одной точке приводит к полной остановке работоспособности сети. В настоящее время существует две разновидности этого типа сетей с пропускной способностью 4 и 16 Мбит/с.
FDDI (Fiber Distributed Data Interface — распределенный интерфейс передачи данных по волоконно-оптическим каналам) является высокоскоростной волоконно-оптической системой со скоростью передачи данных 100 Мбит/с. Сеть поддерживает метод доступа маркерное кольцо, но в отличие от Token Ring, система FDDI использует для передачи данных не одно кольцо, а два, передача информации по которым осуществляется в противоположных направлениях, причем второе кольцо является резервным.
В случае разрыва по каким-либо причинам первого кольца информация считываться со второго, что увеличивает надежность работоспособности сети. Если произошел разрыв сразу обоих колец в одном и том же месте, т. е. возможность с помощью специальных переключателей объединить два кольца в одно.
Беспроводные локальные сети. Распределенный и централизованный режим доступа.
Беспроводная локальная сеть – Wireless LAN.
При таком способе построения сетей передача данных осуществляется через радиоэфир; объединение устройств в сеть происходит без использования кабельных соединений. Наиболее распространенными на сегодняшний день способами построения являются Wi-Fi и WiMAX.
Wi-Fi — беспроводная сеть, а также стандарт на оборудование беспроводных сетей Wireless LAN. Разработан консорциумом Wi-Fi Alliance на базе стандартов IEEE 802.11.
Обычно схема Wi-Fi сети содержит не менее одной точки доступа и не менее одного клиента. Также возможно подключение двух клиентов в режиме точка—точка, когда точка доступа не используется, а клиенты соединяются посредством сетевых адаптеров «напрямую». Точка доступа передает свой идентификатор сети (Service Set Identifier — SSD) с помощью специальных сигнальных пакетов на скорости 0,1 Мбит/с каждые 100 мс. Поэтому 0,1 Мбит/с — наименьшая скорость передачи данных для Wi-Fi. Зная SSD сети, клиент может выяснить, возможно ли подключение к данной точке доступа. При попадании в зону действия двух точек доступа с идентичными SSD приемник может выбирать между ними на основании данных об уровне сигнала.
Преимущества Wi-Fi:
позволяет развернуть сеть без прокладки кабеля;
позволяет иметь доступ к сети мобильным устройствам;
Wi-Fi устройства широко распространены на рынке;
Wi-Fi — это набор глобальных стандартов. В отличие от сотовых телефонов, Wi-Fi -оборудование может работать в разных странах по всему миру.
Недостатки Wi-Fi:
• частотный диапазон и эксплуатационные ограничения в различных странах неодинаковы;
высокое по сравнению с другими стандартами потребление энергии, что уменьшает время жизни батарей и повышает температуру устройства;
Wi-Fi имеют ограниченный радиус действия;
уменьшение производительности сети во время дождя и др.
WiMAX — телекоммуникационная технология, разработанная с целью предоставления универсальной беспроводной связи на больших расстояниях для широкого спектра устройств (от рабочих станций и портативных компьютеров до мобильных телефонов). Основана на стандарте IEEE 802.16, который также называют Wireless MAN.
В общем виде WiMAX сети состоят из следующих основных частей: базовых и абонентских станций, а также оборудования, связывающего базовые станции между собой, с поставщиком сервисов и с Internet. Для соединения базовой станции с абонентской используется высокочастотный диапазон радиоволн от 1,5 до 11 ГГц. В идеальных условиях скорость обмена данными может достигать 70 Мбит/с, при этом не требуется обеспечения прямой видимости между базовой станцией и приемником.
Между базовыми станциями устанавливаются соединения (прямой видимости), скорость обмена данными может достигать 120 Мбит/с. При этом по крайней мере одна базовая станция подключается к сети провайдера с использованием классических проводных соединений. Однако, чем большее число базовых станций подключено к сетям провайдера, тем выше скорость передачи данных и надежность сети в целом.
Стандарт IEEE 802.11 определяет два режима работы сети — Ad-hoc (рапределенный) и клиент-сервер (централизованный). Режим Ad-hoc (иначе называемый «точка-точка») — это простая сеть, в которой связь между станциями (клиентами) устанавливается напрямую, без использования специальной точки доступа. В режиме клиент-сервер беспроводная сеть состоит, как минимум, из одной точки доступа, подключенной к проводной сети, и некоторого набора беспроводных клиентских станций. Поскольку в большинстве сетей необходимо обеспечить доступ к файловым серверам, принтерам и другим устройствам, подключенным к проводной локальной сети, чаще всего используется режим клиент-сервер. Комплексы для объединения локальных сетей по топологии делятся на «точку-точку» и «звезду». При топологии «точка-точка» (режим Ad-hoc) организуется радиомост между двумя удаленными сегментами сети. При топологии «звезда» одна из станций является центральной и взаимодействует с другими удаленными станциями.