Маршрутизатор

ИНТЕРНЕТ

Рис. 5 Локальная компьютерная сеть

Для заметок лекция 5 сетевые устройства физического и канального уровня

1. Линии связи

Линия связи представляет собой физическую среду передачи данных, по которой предаются информационные сигналы. Линия связи иногда называется также каналом связи.

Физическая среда в общем случае представляет собой кабель.

Коаксиальный кабель состоит из внутренней медной жилы и оплетки, отделенной от жилы слоем изоляции.

В настоящее время широкое распространение при создании локальных сетей получила так называемая витая пара, представляющая собой скрученную пару проводов в экранированном и неэкранированном исполнении.

Волоконно- оптический кабель состоит из тонких (5- 60 микрон) волокон, по которым распространяются световые сигналы. Это наиболее качественный и дорогой тип кабеля. Волоконно- оптический кабель обеспечивает передачу данных с очень высокой скоростью (до 10 Гбит/с и выше) и к тому же лучше других типов передающей среды обеспечивает защиту данных от внешних помех.

В последнее время для передачи данных через компьютерную сети все чаще стали использоваться радиоканалы каналы наземной и спутниковой связи.

Следует отметить, что в компьютерных сетях применяются практически все описанные типы физических сред передачи данных. Выбор той или иной линии связи определяется ее техническими возможностями, в первую очередь скоростью передачи и помехозащищенностью, а также ее стоимостью.

2. Соединительная аппаратура

Соединительная аппаратура обеспечивает возможность подключения различных сетевых устройств к линиям связи.

Наиболее распространенной соединительной аппаратурой являются коннекторы, представляющие собой разъемные и / или неразъемные соединители, прикрепляемые к кабелям.

К соединительной аппаратуре относятся также различные кабельные адаптеры и разветвители, позволяющие стыковать разные типы кабелей и согласовать их сопротивления.

Кроссовые шкафы и панели представляют собой совокупность разъемов, посредством соединения которых линии связи коммутируются между собой.

Для усиления сигнала в линиях связи используются различные усилители, в задачу которых входит компенсировать затухание сигнала путем его усиления.

Сетевые адаптеры представляют собой отдельные платы и служат для соединения компьютера с кабельной системой. В общем случае они представляют собой сложную систему со встроенным процессором и собственной памятью. Для функционирования адаптеров необходимы особые программы, называемые драйверами. Сетевые адаптеры вместе с драйверами реализуют технологии физического и канального уровня (Ethernet, Token Ring, FDDI). Наиболее популярными сетевыми адаптерами технологии Ethernet, например, являются сетевые адаптеры фирмы 3Сом.

3. Структурированная кабельная система

Структурированная кабельная система – это набор кабелей, разъемов, коннекторов, кроссовых панелей и шкафов. Как правило при построении сетей каждое рабочее место на предприятии должно быть оснащено розетками для подключения телефона и компьютера, даже если в этот момент этого не требуется. Хорошая структурированная кабельная система строится как избыточная система. В будущем это может сэкономить средства, так как производить перекоммутацию всегда дешевле, чем прокладывать новые кабеля. Структурированная кабельная система строится иерархически, с главной магистралью и многочисленными ответвлениями. (Рис.1). Система может быть построена на базе уже существующих телефонных сетей. В структурированную кабельную систему предприятия входят:

• Подсистема кампуса (территориально расположенные здания)

• Вертикальная подсистема (внутри здания)

• Горизонтальная подсистема (в пределах этажа)

Горизонтальная подсистема соединяет кроссовый шкаф этажа с розетками пользователей

Вертикальная подсистема соединяет кроссовые шкафы каждого этажа с центральной аппаратной здания

Подсистема кампуса соединяет между собой несколько зданий

Преимущества иерархической системы:

• Универсальность. Структурированная кабельная система может стать единой средой для передачи компьютерных данных в локальной компьютерной сети, для телефонной сети и даже для передачи сигналов гражданской обороны и пожарной сигнализации

• Увеличения срока службы. Срок морального старения хорошо структурированной кабельной системы может составлять 10- 15 лет

• Уменьшение стоимости. Если однократно провести работы по прокладке кабелей с запасом, то при добавлении новых пользователей и изменения их мест расположения стоимость будет ниже, чем снова прокладывать новые кабеля.

• Возможность легкого расширения. Система является модульной, можно подключить новую подсеть, не оказывая никакого влияния на существующие подсети. Структурированная кабельная система является основой для деления сети на легко управляемые логические сегменты, так как она уже разделена на физические сегменты.

• Обеспечение более эффективного обслуживания. Облегчен поиск неисправностей. Отказ одного сегмента не действует на другой сегмент.

• Надежность. Производитель гарантирует не только качество отдельных компонентов, но их совместимость.

Для построения структурированной кабельной системы необходимо выбрать соответствующий кабель. Для горизонтальной подсистемы, которая характеризуется большим количеством ответвлений, необходимо использовать большое количество отрезков кабелей. Витая пара для этой подсистемы является предпочтительной средой, хотя может быть использован и дорогостоящий оптоволоконный кабель. Стоимость волокнно- оптического кабеля является самой высокой и складывается из стоимости самого волокна и стоимости сетевых адаптеров (несколько тысяч долларов) Коаксиальный кабель является устаревшей технологией, которой следует избегать, если она уже широко не используется на предприятии. Перспективной является в настоящее время беспроводная технология, но из-за низкой помехоустойчивости (радиоканал) масштабы ее применения ограничены. Кабель вертикальной подсистемы, которая соединяет этажи здания, должен передавать данные на большие расстояния и с большей скоростью по сравнению с кабелем горизонтальной подсистемы. В настоящее время используются три варианта: волоконно- оптический кабель, толстый коаксиальный кабель, широкополосный телевизионный кабель. Наиболее предпочтительным является волоконно- оптический, хотя он более дорогой и менее прочный. Для подсистеме кампуса следует выбирать волоконно- оптический кабель в специальной влагозащитной оболочке.