Структура сегмента мережі Ethernet 10base2

Для стандартних мереж Ethernet 10BASE2 максимальна довжина сегмента (рис. 3.6) становить 185 м, хоча більшість мережевих контролерів дає можливість збільшувати довжину до 200, а деякі, наприклад фірми ЗСОМ, навіть до 300 м. Максимальна кількість абонентських систем, що приєднуються до сегмента, не повинна перевищувати 30.

Рис. 3.6. Сегмент мережі Ethernet 10DASE2,

де: АС – абонентська система

Рис. 3.7. Підключення АС до моноканалу в мережі 10DASE2,

де: АС – абонентська система

Підключення абонентської системи (рис. 3.7) здійснюється за допомогою Т- і BNC-конекторів, які мають хвильовий опір 50 Ом. Т-конектор — це невеликий трійник, який однією стороною підключається до мережевого контролера, а двома іншими, через BNC-конектори, — до коаксіального кабелю. BNC-конектори приєднуються до коаксіального кабелю за допомогою паяння, обтискання або закручування. У двох останніх випадках використовується спеціальний монтажний інструмент.

Мережевий контролер мережі 10BASE2 має вбудований приймач-передавач. Слід зазначити, що для уніфікації більшість мережевих контролерів оснащуються відповідними роз’ємами і можуть використовуватись як у мережі 10BASE2, так і в мережі 10BASE5. Контролери можуть мати як автономне виконання і підключатися до комп’ютера за допомогою інтерфейсу RS232C, так і вбудовуватися в комп’ютер на його системну шину. Автономні контролери Ethernet дещо дорожчі від контролерів, що вбудовуються, і звичайно застосовуються, коли неможливо помістити контролер у середину комп’ютера. Загалом, завдяки використанню відносно дешевого кабелю і відсутності трансіверів, вартість мережі Ethernet 10BASE2 є меншою порівняно з мережею Ethernet 10BASE5, через що за нею закріпилася назва CheapNet (дешева мережа).

За допомогою спеціальних повторювачів (repeater) можна об’єднувати між собою до п’яти сегментів мережі. При цьому максимальна довжина мережі Ethernet 10BASE5 становить 2,5 км, а максимальна довжина мережі Ethernet 10BASE2 — 1 км. Повторювачі можуть розміщуватись на довільній ділянці сегмента, створюючи мережі різної конфігурації — лінійної (рис. 3.8) або розгалуженої (рис. 3.9). Більше того, повторювачі дають змогу об’єднувати мережі з товстим і тонким кабелями.

Рис. 3.8. Лінійна конфігурація мережі Ethernet,

де: АС – абонентська система; П – повторювач

Рис. 3.9. Розгалужена конфігурація мережі Ethernet,

де: АС – абонентська система; П – повторювач

Останнім часом з’явились багатопортові повторювачі, за допомогою яких об’єднують (рис. 3.10) кілька сегментів, утворюючи зіркоподібну структуру. Завдяки повторювачам можна реалізувати оптимальну топологію локальної комп’ютерної мережі. Проте, незалежно від топології мережі, метод доступу залишається незмінним.

Рис. 3.10. Структура мережі Ethernet з багатопортовим повторювачем, де:

АС – абонентська система; БпП – багатопортовий повторювач

3.2. Мережа Ethernet 10base-т

Удосконалення мережевих засобів і, насамперед, контролерів створило умови для широкого використання в локальних комп'ютерних мережах витої пари. Так, у рамках мережі Ethernet і, відповідно, стандарту IEEE 802.3 розроблена специфікація 10BASE-Т, яка визначає середовищем передачі виту пару категорії 3 завдовжки до 100 м. Максимальна смуга пропускання витої пари категорії 3 становить 16 МГц. Це не дозволяє використовувати манчестерський код для синхронізації даних, що передаються мережею зі швидкістю 10 Мбіт/с, оскільки він потребує подвійної частоти передачі сигналів, в даному випадку - 20 МГц. Тому для синхронізації використовується надлишковий код 4В/5В, коли кожні чотири біти інформації кодуються п’ятьма бітами. Надлишкове кодування дає змогу з 32 (2⁵) допустимих кодових комбінацій вибрати 16 (2⁴) так, щоб уникнути довгих послідовностей нулів або одиниць.

Основним структурним елементом локальної мережі є концентратор (hub), до якого підключаються абонентські системи (рис. 3.11). Пристрої мережі з’єднуються між собою двома витими парами провідників: однією — для передачі, а другою — для прийому інформації. Щоб зменшити кількість проводів, використовують один кабель з чотирма парами провідників. Перша вита пара, по якій інформація передається, підключається до контактів 1 і 2 роз’єму RJ45. Вита пара, по якій здійснюється прийом інформації, підключається до контактів 3 і 6 того самого роз’єму.

Рис. 3.11. Структура мережі Ethernet 10BASE-T, де:

АС – абонентська система; Кн – концентратор

Крім економічних і технологічних переваг, це дає можливість створювати більш швидкісні мережі, не замінюючи існуючий кабель.

Абонентська система підключається до мережі за допомогою мережевого контролера. Його структура і функціональні можливості дозволяють використовувати його в мережі Ethernet 10BASE5/2. Тому для уніфікації мереж випускають переважно універсальні мережеві контролери Ethernet 10BASE5/2/Т з роз’ємами DB15, BNC і RJ45.

У мережі Ethernet 10BASE-Т концентратор діє як повторювач, передаючи вхідний сигнал на всі свої вихідні лінії. У цьому разі сумарна пропускна здатність локальної мережі є такою самою, як і мережі з шинною топологією (10 Мбіт/с).

Використання концентраторів дає можливість створювати мережі з багаторівневою деревоподібною структурою. Така мережа містить один головний концентратор (header hub) і один або кілька проміжних концентраторів (intermediate hub). До кожного концентратора можуть приєднуватись як абонентські системи, так і інші концентратори. Прикладом може бути дворівнева мережа, зображена на рис. 3.12.

Рис. 3.12. Дворівнева деревовидна мережа, де:

АС – абонентська система; Км – комутатор; Кн – концентратор

Застосування концентраторів надає ряд переваг у порівнянні зі звичайною шинною топологією. По-перше, така мережа більш живуча, оскільки вихід з ладу або відключення одного із сегментів мережі не позначається на роботі інших сегментів. По-друге, концентратор можна настроїти так, щоб він визначав абонентську систему, яка є джерелом перевантаження у мережі. По-третє, можливість організації контролю за станом мережі на рівні концентратора дозволяє істотно знизити рівень конфліктних ситуацій. У четвертих, така мережа простіша в експлуатації, її структура дає змогу досить швидко виявити несправну ділянку.

Все це зумовлює популярність мереж Ethernet на основі витих пар.