Вопрос 3: «Основные виды топологий и применяемых кабельных подсистем»

Узлы могут объединяться в сеть по одной из трех базовых топологических схем:

1) Шина

Все узлы сети подключены к общему кабелю на различных его участках, соединяясь фактически параллельно. Такой вид подключения обладает как достоинствами, так и существенными недостатками.

К достоинствам такой схемы следует отнести низкую сложность и наименьшую стоимость кабельной подсистемы, а к недостаткам – очень ограниченное количество подключаемых узлов, относительно низкую надежность такой сети, так как при разрыве сегмента зачастую вся сеть становится неработоспособна.

2) Звезда

Такая схема избавлена от многих недостатков шины. Каждый узел подключается к одному из центральных коммутирующих и разветвляющих узлов. При этом в случае выхода из строя одного из узлов работоспособность остальной части сети обычно сохраняется. Недостатком такой схемы является более высокая стоимость реализации.

3) Кольцо

При такой топологии узлы сети образуют виртуальное кольцо (концы кабеля соединены друг с другом). Каждый узел сети соединен с двумя соседними. Преимуществом кольцевой топологии является ее высокая надежность (за счет избыточности), однако стоимость такой сети достаточно высока за счет расходов на адаптеры, кабели и дополнительные приспособления.

Основные схемы применяются только в очень простых случаях, где сеть территориально не распределена и ограничена несколькими десятками узлов. В основном используются комбинированные схемы шина-звезда и кольцо-звезда.

В качестве среды передачи может быть использован коаксиальный кабель, кабель типа «витая пара», оптоволоконный кабель а также воздушная среда при беспроводной передаче.

Коаксиальный кабель характеризуется в первую очередь волновым сопротивлением. Также в некоторых случаях важны качественные характеристики (пример – Thin/Thick Ethernet). В качестве соединителей используются разъемы BNC-серии (коннекторы, Т-коннекторы, I-коннекторы, терминаторы).Разъемы могут быть одноразовыми и многоразовыми, разборными (например СР-50). Кабель RG-58, RG-62, рк-50б, рк-75.

Наиболее часто применяемым в последнее время кабелем является витая пара. Различают экранированную и неэкранированную витую пару (UTP/STP). Основной потребительской характеристикой является категория. В сетях передачи данных используется чаще всего 5 категория. Основные проблемы – затухание, шумы, перекрестные помехи, перекос данных. Ограничение по длине чаще всего до 100 м. Коннекторы RJ-45. Разводка EIA-TIA 568 A/B.

Оптоволоконный кабель. Обеспечивает максимальное качество, наибольшие расстояния, но наиболее дорог и сложен в монтаже. Наиболее часто используются оконечные коннекторы типов ST,SC.

Вопрос 4: «Технология ArcNet»

Технология для сетей масштаба рабочей группы. Разработана в 1977 году. Является предшественницей стандартов IEEE 802. Стандартизована в IEEE 802.4.

Топология – шина или звезда.

Метод доступа – маркерный без приоритетов.

Кабельная система – коаксиальный кабель RG-62 с волн R=93Ом, витая пара, оптоволокно.

Подключение – каждый узел присоединяется к хабу. При добавлении новой станции хаб инцинирует реконфигурацию, в ходе которой создается новое кольцо. Отличия между активным и пассивным концентратором: активный нормализует и усиливает сигнал, пассивный служит только разветвителем.

Общая протяженность (диаметр) сети до 6 км.

Максимальные длины кабеля:

Для коаксиала с BNC-коннекторами - Звезда - около 600м; шина ок 300 м.

Для UTP c RG-11 или RG-45 – 244 м как для шины, так и для звезды.

Пропускная способность – 2,5 Мбит/с. Для ArcNet Plus - 20 Мбит/с.

Узлы образуют логическое маркерное кольцо. Маркер передается от одного узла к другому согласно используемым им порядковым номером – адресом независимо от физического расположения. Адрес узла равен 1 байт (-2 адреса 00000000 и 11111111) и задается путем установки переключателей на плате.

Используется асинхронный метод передачи данных (в отличие от Ethernet и TR) – передача каждого байта сопровождается 3 служебными старт/стоповыми битами.

Формат кадра: Преамбула 1 байт | Символ начала заголовка 1 байт | SID 1 байт | DID 1 байт | count=512-длина кадра в байтах | FCS 2 байта.

Размер поля данных в Arcnet 508 байт, в ArcnetPlus 4096 байт.

Недостатки и преимущества технологии – малая пропускная способность, высокие задержки обмена маркером при большом количестве узлов; высокая надежность, нетребовательность к монтажу, низкая стоимость установки, допустимые расстояния достаточно велики.

К 95 году практически полностью вышла из употребления. Развитие технологии Arcnet Plus позволило увеличить пропускную способность до 20 Мбит/с, но достаточного распространения технология не получила.