. Стандартные сетевые технологии

Стандартные сетевые технологии– это комбинация стандартов, топологий, протоколов и реализующих их программно-аппаратных средств, необходимых для создания работоспособной сети.

В настоящее время насчитывается более 2000 сетей, имеющих тот или иной уровень стандартизации, но широкое распространение и всеобщее признание получили не более 10 базовых сетевых технологий. Это связано с тем, что именно эти сети поддерживаются наиболее мощными фирмами и поэтому доведены до уровня международных стандартов. Примерами базовых сетевых технологий могут служить Ethernet, Token Ring, FDDI, или технологии территориальных сетей X.25 frame relay и др.

Наибольшее распространение среди стандартных сетей получила сеть Ethernet, поэтому рассмотрим только ее в качестве примера стандартного решения сетевых проблем. Эта сеть появилась в 1972 году, а в 1980 году она стала международным стандартом. Сеть Ethernet сейчас наиболее популяра в мире. Число сетей, построенных на основе этой технологии, к настоящему моменту оценивается в 5 миллионов, а количество компьютеров, работающих в таких сетях, в 50 млн. или свыше 100 млн. абонентов в 1998 году или более 80% рынка. Похоже, что сеть Ethernet будет признана в качестве основного сетевого решения на уровне 3 архитектуры информационной системы (см.рис. 1.2).

Доступ к сети осуществляется по методу CSMA/CD. Передача осуществляется пакетами переменной длины.

Для сети Ethernet, работающей на скорости 10 Мбит/с., стандарт определяет четыре основных типа передачи.

• 10BASE5 (толстый коаксиальный кабель);

• 10BASE2 (тонкий коаксиальный кабель);

• 10BASE-Т (витая пара);

• 10BASE-F (оптоволоконный кабель).

Обозначения среды передачи включает в себя три элемента: цифра "10" означает скорость передачи 10 Мбит/с., слово BASE означает передачу в основном полосе частот 10 МГц., а последний элемент означает допустимую длину сегмента: "5" - 500 метров, "2" - 200 метров (точнее 185) или тип линии cвязи: "Т"- витая пара, "F" -оптоволокно.

Точно так же для сети Ethernet, работающей на скорости 100 Мбит/с (Fast Ethernet), cтандарт определяет три типа среды передачи:

• 100BASE-Т3 (счетверенная витая пара);

• 100BASE-ТХ (сдвоенная витая пара);

• 100BASE-FX (оптоволоконный кабель).

Здесь цифра "100" означает скорость передачи 100 Мбит/с., буква "Т" означает витую пару, буква "F"- оптоволоконный кабель. Типы 100BASE-ТХ и 100BASE-FX иногда объединяют под именем 100BASE-X.

Ethernet работает с большинством популярных сетевых операционных систем:

• Microsoft Windows 95/98/2000.

• Microsoft Windows NT Workstation.

• Microsoft Windows NT Server.

• Novell Net Ware и др.

Рассмотрим подробнее основные виды сети Ethernet.

• 10Base-5. (Thick"Толстый" Ethernet), рис.3.19. Для построения сети Thick Ethernet применяется шинная топология с максимальной длиной сетевого сегмента не более 500 м, общим количеством рабочих станций в сегменте менее 100 и минимальным расстоянием между рабочими станциями не более 2,5 м. Для подключения к основной линии сети рабочей станции можно использовать отводной кабель длиной не более 50 м.

• 10Base-2 (Thin "Тонкий" Ethernet), рис.3.20. Реализация Thin Ethernet также использует топологию шина. Максимальная длина сегмента составляет 185 м, общее количество рабочих станций в сегменте не более 30, а минимальное расстояние между рабочими станциями 0,5 м. В отличие от сети Thick Ethernet, сети Thin Ethernet не используют отводов – основная линия сети подводится непосредственно к рабочей станции и подключается при помощи разъема к специальному соединителю - коннектору, который, в свою очередь, подключается непосредственно к сетевому адаптеру.

• 10Base-T (10Base-T), рис.3.21. Этот вариант сетевой конфигурации используется в настоящее время наиболее часто. Для построения сети применяются кабели UTP/STP (витая пара или экранированная витая пара), соединяемые в соответствии с топологией звезды. Максимальная длина сегмента составляет 100 м. Число рабочих станций, подключаемых к отдельному сетевому сегменту, ограничивается только производительностью сети. Опыт показывает, что при повседневной рабочей нагрузке на сеть подключение к сети более 30 рабочих станций, приводит к ее перегрузке.

• 10BASE-F. Топология аналогична топологии стандарта 10Base-T. Имеется несколько вариантов этой спецификации - FOIRL (расстояние до 1000 м), 10Base-FL (расстояние до 2000 м) 10Base-FB (расстояние до 2000 м).

• Сеть Fast Ethernet представляет собой дальнейшее развитие сети Ethernet за счет увеличения в 10 раз тактовой частоты, т.е. это высокоскоростная сеть для работы на скорости 100 Мбит/с. При создании сети для работы с мультимедиа или проведения видеоконференций необходимо обеспечить ее высокое быстродействие. Для этой цели можно использовать волоконно-оптические линии связи или линии Fast Ethernet. При этом основные аспекты построения сети Ethernet остались неизменными. Основные отличия касаются физического уровня и связаны с использованием передающей среды. В зависимости от применяемого кабеля имеются три наименования этой сети: 100Base-TХ с двумя парами проводов и 100Base-T3 с четырьмя парами обыкновенных телефонных проводов – для витой пары и 100Base-FХ – для двухжильного оптоволоконного кабеля.

Отметим в заключении, что потребности рынка в высокоскоростной технологии передачи информации в локальных сетях, привели в последнее время (1998-1999 гг.) к созданию новой ступени сетей Ethernet - Gigabit Ethernet со скоростью передачи 1000 Мбит/с. Эта ступень позволяет строить крупные локальные сети, в которых мощные серверы и магистрали нижних уровней сети работают на скоростях 10 Мбит/с, 100 Мбит/с, а магистраль Gigabit Ethernet объединяет их, обеспечивая достаточно большой запас пропускной способности. Разработчики Gigabit Ethernet сохранили большую степень преемственности с технологиями Ethernet и Fast Ethernet.