20.Сети: физическая среда передачи данных.

Сети. Физическая среда передачи данных.

Сеть - группа компьютеров и других устройств, соединённые каким-либо способом для обмена информации и совместного использования ресурсов.

Физическая среда передачи данных (СПД) - это совокупность сред и средств, с помощью

которых осуществляется пересылка данных: каналы на основе коаксиального кабеля, витой пары,волоконной оптики, радио- и инфракрасного каналов, а также телефонных и телеграфных линий.

Витая пара (twisted pair) — кабель связи, который представляет собой витую пару медных проводов (или несколько пар проводов), заключенных в экранированную оболочку. Пары проводов скручиваются между собой с целью уменьшения наводок. Витая пара является достаточно помехоустойчивой. Данный кабель является самым дешевым и распространенным видом связи, который нашел широкое применение в самых распространенных локальных сетях с архитектурой Ethernet, построенных по топологии типа “звезда”. Витая пара обычно используется для связи на расстояние не более нескольких сот метров. К недостаткам кабеля "витая пара" можно отнести возможность простого несанкционированного подключения к сети.

Коаксиальный кабель (coaxial cable) - это кабель с центральным медным проводом, который окружен слоем изолирующего материала для того, чтобы отделить центральный проводник от внешнего проводящего экрана (медной оплетки или слой алюминиевой фольги). Коаксиальный кабель применяется, например, в локальных сетях с архитектурой Ethernet, построенных по топологии типа “общая шина”. Коаксиальный кабель более помехозащищенный, чем витая пара и снижает собственное излучение. Пропускная способность – 50-100 Мбит/с. Допустимая длина линии связи – несколько километров. Несанкционированное подключение к коаксиальному кабелю сложнее, чем к витой паре.

Кабельные оптоволоконные каналы связи.

Оптоволоконный кабель (fiber optic) – это оптическое волокно на кремниевой или пластмассовой основе, заключенное в материал с низким коэффициентом преломления света, который закрыт внешней оболочкой.

Оптическое волокно передает сигналы только в одном направлении, поэтому кабель состоит из двух волокон. На передающем конце оптоволоконного кабеля требуется преобразование электрического сигнала в световой, а на приемном конце обратное преобразование.

Основное преимущество этого типа кабеля – чрезвычайно высокий уровень помехозащищенности и отсутствие излучения. Несанкционированное подключение очень сложно. Скорость передачи данных 3Гбит/c. Основные недостатки оптоволоконного кабеля – это сложность его монтажа, небольшая механическая прочность и чувствительность к ионизирующим излучениям.

21.Сети: физическая среда передачи данных.

Методы доступа к среде передачи данных.Основные принципы функционирования ЛВС.

Для передачи данных по сети могут использоваться основные доступы к среде передачи.

Маркерный доступ – один из узлов сети, назначенный администратором или выбранный самостоятельно устройствами генерирует в сеть маркер (специальный пакет), последовательно передаваемый между узлами и разрешающих передачу данных. Применялся для в некоторых шинных топологиях (ArcNet) и кольцевой (TokenRing).

Приоритетный метод – основной коммутатор сети, назначенный администратором, рассматривал запросы на передачу данных от остальных узлов, предоставляя такую возможность узлам с наивысшим приоритетом трафика. Узлы, получившие отказ повышали свой приоритет на 1. Пример – технология 100vgAnyLan. Недостаток – узлы, передающие данные с высоким приоритетом (к примеру, потоковое видео) могли эксклюзивно использовать канал. Кроме того, низкая отказоустойчивость за счет привязки к одному центральному коммутатору.

Контроль несущей частоты (прослушивание канала) – все узлы сети являются равноправными участниками передачи и имеют право передавать данные, только если в данный момент никто больше не передает. После отправки пакета узел обязан сделать паузу, дав возможность другим. Данный метод доступа используется в технологии Ethernet.

Основные принципы построения локальных вычислительных сетей.

Под локальной вычислительной сетью (ЛВС) понимается объединение ЭВМ для совместного использования их ресурсов в пределах ограниченной территории. Отличительной особенностью ЛВС является то, что все ее компоненты (компьютеры, средства и каналы связи) находятся на ограниченной, относительно небольшой территории одного предприятия (или его структурного подразделения).

Создание в организации локальной вычислительной сети позволяет решить следующие задачи информационного обеспечения управления:

— организация одновременной работы нескольких пользователей с одними и теми же ресурсами (документами, таблицами, базами данных и пр.);

— обеспечение быстрого обмена данными между пользователям сети (с помощью программ электронной почты);

— создание распределенных баз данных — таких, в которых хранимая информация физически расположена не на одной, а на нескольких ЭВМ;

— создание надежных архивов, к которым возможен более быстрый доступ, чем к традиционным бумажным;

— повышение надежности хранения информации и ее достоверности путем обработки данных несколькими ЭВМ.

При создании локальной сети для конкретной организации необходимо определить, какие функции должна выполнять данная ЛВС и какой круг задач будет решаться в рамках данной технологии, т. е. определить стратегию сети. Работу по определению стратегии и по дальнейшему созданию сети, как правило, выполняет специализируя ванная фирма — системный интегратор. Эта фирма должна предложить клиенту оптимальный с точки зрения соотношения цена/качество набор компонентов сети. При этом предлагаемые сетевые решения и модели должны пройти проверку на реальном оборудовании постоянно действующей сетевой лаборатории.

При определении типа создаваемой ЛВС следует принять решение по выбору следующих ее компонентов:

— программное обеспечение прикладных задач, которые предполагается решать с помощью ЛВС;

— сетевая операционная система (ОС);

— аппаратный комплекс (отдельные ЭВМ), требуемый для функционирования сетевой ОС;

— соответствующее коммуникационное оборудование.

В настоящее время на рынке информационных систем свои услуги предлагает множество фирм — системных интегратором. Как правило, пользователи отдают предпочтение известным фирмам, предлагающим оборудование известных мировых производителей.

Можно выделить три признака, позволяющих оценить надежности и квалифицированность системного интегратора.

1.Системная сетевая интеграция должна быть основным или одним из основных направлений деятельности фирмы, т. е. фирма должна специализироваться в данной области.

2.Фирма должна иметь долгосрочные договоры с поставщиками того оборудования, которое предлагается в качестве компонентов сети. Наличие таких связей с фирмами-производителями дает уверенность в том, что фирма имеет реальную информацию о качестве предлагаеых продуктов.

3.Фирма должна иметь значительный опыт по успешному проектированию, установке, внедрению и последующему обслуживанию сетей.

Следует отметить, что даже лучшие фирмы системные интеграторы многие решения принимают совместно с заказчиком работ. Поэтому, чтобы грамотно объяснить специалисту свои пожелания и требования, необходимо знать некоторые основные принципы построения локальных сетей и характеристики оборудования, входящего в состав сетей.

Рассмотрим различные параметры, по которым сети отличаются между собой. Эти параметры, как правило, служат критериями, по которым можно классифицировать различные виды сетей.