Основні програмні і апаратні компоненти мережі Фізичне середовище передачі даних та устаткування для роботи з ним

Пристрій комунікаційного устаткування може являти собою складний спеціалізований мультипроцесор, який треба конфігурувати, оптимізувати і адмініструвати. Вивчення принципів роботи комунікаційного устаткування вимагає знайомства з великою кількістю протоколів, що використовуються як в локальних, так і глобальних мережах. Комунікаційне устаткування мереж можна розділити на три основні групи:

1. Мережеві адаптери;

2. Мережеві кабелі (фізичні носії сигналу);

3. Пристрої структуризації мережі (повторювачі, концентратори, комутатори, мости, маршрутизатори і шлюзи).

Мережеві адаптери

Мережевий адаптер (мережева карта) - це пристрій двостороннього обміну даними між ПК і середовищем передачі даних обчислювальній мережі. Окрім організації обміну даними між ПК і обчислювальною мережею, мережевий адаптер виконує буферизацію (тимчасове зберігання даних) і функцію сполучення комп'ютера з мережевим кабелем. Мережевими адаптерами реалізуються функції фізичного рівня, а функції канального рівня семирівневої моделі ISO реалізуються мережевими адаптерами і їх драйверами.

Деякі адаптери забезпечені власним процесором і пам'яттю. Карти класифікуються за типом порту, через який вони з'єднуються з комп'ютером: ISA, PCI, USB. Найбільш поширені з них - це мережеві карти PCI. Карта, як правило, встановлюється в слот розширення PCI, розташований на материнській платі ПК, і підключається до мережевого кабелю роз'ємами певного типу в залежності від фізичного середовища передачі даних.

Мережеві карти можна розділити на два основні типи:

1. Адаптери для клієнтських комп'ютерів;

2. Адаптери для серверів.

Залежно від вживаної технології обчислювальних мереж Ethernet, Fast Ethernet або Gigabit Ethernet, мережеві карти забезпечують швидкість передачі даних від 10 до 100 і більше Мбіт/с.

Канали зв'язку

Залежно від фізичного середовища передачі даних канали зв'язку можна розділити на:

• кабельні, де для передачі сигналів використовуються такі лінії зв'язку як кабелі "вита пара", коаксіальні кабелі або оптоволоконні кабелі;

• безпровідні (радіоканали наземного і супутникового зв'язку), такі, що використовують для передачі сигналів електромагнітних хвиль, які розповсюджуються по ефіру.

Кабельні канали зв'язку

Для утворення фізичного середовища передачі даних в обчислювальних мережах застосовуються: вита пара, коаксіальний кабель, оптичний кабель та ін.

В ита пара (twisted pair) — кабель зв'язку, який є витою парою мідних проводів (або декілька пар проводів), обмотаних ізолюючою оболонкою. Вита пара є достатньо перешкодостійкою. Існує два типи цього кабелю: неекранована вита пара UTP і екранована вита пара STP. Характерною для цього типу кабелів є простота монтажу. Даний кабель є найдешевшим і поширеним видом зв'язку, який знайшов широке застосування в найпоширеніших локальних мережах з архітектурою Ethernet, побудованих по топології типу «зірка». Кабель підключається до мережевих пристроїв при допомозі з'єднувача Rj45. Вита пара зазвичай використовується для зв'язку на відстань не більше декількох сотень метрів. До недоліків кабелю "вита пара" можна віднести можливість простого несанкціонованого підключення до мережі. Вона дозволяє передавати інформацію з швидкістю до 10 Мбіт/с, легко нарощується, проте є незахищеною від перешкод. Довжина кабелю не може перевищувати 1000 м при швидкості передачі 1 Мбіт/с. Перевагами є низька ціна і нескладна установка. Для підвищення перешкодозахисної інформації часто використовують екрановану виту пару, тобто виту пару, поміщену в екрануючу оболонку, подібно до екрану коаксіального кабелю. Це збільшує вартість витої пари і наближає її ціну до ціни коаксіального кабелю.

К оаксіальний кабель (coaxial cable) - це кабель з центральним мідним дротом, який оточений шаром ізолюючого матеріалу для того, щоб відокремити центральний провідник від зовнішнього провідного екрану (мідного обплетення або шар алюмінієвої фольги). Зовнішній провідний екран кабелю покривається ізоляцією.

Існує два типи коаксіального кабелю: тонкий коаксіальний кабель діаметром 5 мм і товстий коаксіальний кабель діаметром 10 мм. У товстого коаксіального кабелю загасання менше, ніж у тонкого. Вартість коаксіального кабелю вище за вартість витої пари і виконання монтажу мережі складніше, ніж витою парою. Коаксіальний кабель застосовується, наприклад, в локальних мережах з архітектурою Ethernet, побудованих по топології типу «шина». Коаксіальний кабель більш перешкодозахисний, ніж вита пара і знижує власне випромінювання. Швидкість передачі інформації від 1 до 10 Мбіт/с, а в деяких випадках може досягати 50 Мбіт/с. Коаксіальний кабель використовується для основної і широкосмугової передачі інформації і має середню ціну.

Пропускна спроможність – 50-100 Мбіт/с.

Допустима довжина лінії зв'язку – декілька кілометрів. Несанкціоноване підключення до коаксіального кабелю складніше, ніж до витої пари.