1.4. Построение локальных компьютерных сетей

Наибольшую известность в мире локальных сетей получили Arcnet, Ethernet и Token-Ring. Главное различие между ними заключается в методах доступа к каналам передачи данных. Среди этих трех сетей лидирующее положение занимает Ethernet. Особенно это характерно для нашей страны. Token-Ring у нас считается чем-то сложным и загадочным и никак не может прижиться. Всплеск интереса к Arcnet, возникший было несколько лет назад по причине низких цен на сети, работающие по этому стандарту, по той же причине оказался сейчас перенаправленным в сторону Ethernet.

Поэтому, в соответствии со сложившейся ситуацией, наибольший практический интерес представляет подробное рассмотрение сети Ethernet. Это сеть с высокой производительностью и низкой стоимостью, несложная в установке и эксплуатации, для которой разработан широкий спектр оборудования. Она имеет уже 20-летнюю историю. Первоначальная версия Ethernet была разработана в середине 70-х годов фирмой Xerox, ей и принадлежит это название. В начале 80-х годов фирмы Digital Equipment, Intel и Xerox совместно подготовили и опубликовали спецификации Ethernet (именуемые стандартом DIX по первым буквам названий фирм), в которых использовался метод доступа CSMA/CD (Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection), что переводится как множественный доступ с контролем несущей и обнаружением коллизий. Стандартная скорость при передаче данных – 10 Мбит/с. В соответствие с этими спецификациями многие фирмы начали производить сетевое оборудование, тем самым, дав мощный импульс к внедрению локальных сетей. Накопленный опыт был обобщен в международном стандарте IEEE 802.3.

Метод CSMA/CD означает, что все станции имеют равные права на использование канала. Большую часть времени каждая станция находится в состоянии прослушивания канала, определяя, не ей ли предназначены передаваемые по нему данные. Когда какой-то станции надо самой передать сообщение, она делает это, убедившись, что канал никем не занят. Несколько станций могут начать передачу сообщений одновременно. Обнаружив такую ситуацию (коллизию), конфликтующие станции прекращают передачу и возобновляют ее через интервал времени, определяемый случайным образом.

Не так давно появились новые стандарты, рассчитанные на скорость 100Mбит/с.

Топология

Способ соединения компьютеров в сети называется топологией. Сети Ethernet могут иметь топологию "шина" и "звезда". В первом случае все компьютеры подключены к одному общему, - шине (см. Рис. 4.). Во втором случае имеется специальное устройство (хаб), от которого идут лучи к каждому компьютеру, то есть каждый компьютер подключен к своему кабелю (см. Рис. 3). "Шина" проще и экономичнее, так как для нее не требуется дополнительное устройство и расходуется меньше кабеля. Но она очень чувствительна к неисправностям кабельной системы.

Рисунок 3. Схема построения сети “звезда”.

Если кабель поврежден хотя бы в одном месте, то возникают проблемы для всей сети. Место неисправности трудно обнаружить.

В этом смысле "звезда" более устойчива. Поврежденный кабель является проблемой для одного конкретного компьютера, на работе сети в целом это не сказывается. Не требуется усилий по локализации неисправности.

Рисунок 4 Схема построения сети “шина”.