Основы технологии локальных сетей. Особенности локальных сетей.

Возможности:

-Совместное использование различных ресурсов;

-Доступ и единая база данных;

-Обмен файлами, сообщениями почты;

-Организация согласованной работы компьютеров;

-Суммирование вычислительных мощностей компьютеров;

Недостатки сетей:

-Затраты на покупку сетевого оборудования;

-Приём на работу администратора для контроля за сетью;

-Ограничение возможности перемещения компьютеров;

- Повышение опасности распространения вирусов по сети;

-Повышение опасности несанкционированного доступа к информации с целью её кражи или уничтожения;

Основные понятия сетей:

-Абонент;

-Сервер;

-Промежуточное сетевое устройство;

-Среда передачи;

-Сетевой адаптер;

-Скорость обмена в сети;

-Время доступа к сети;

-Метод доступа к сети;

-Нагрузка на сеть;

Свойства локальной сети:

-Высокая скорость передачи информации. Средняя скорость – 100 Мбит/с.

-Низкий уровень ошибок передачи.

-Быстродействующий метод доступа к сети. Время доступа к сети не

должно превышать десятков-сотен млн. секунд.

-Ограниченное количество компьютеров.

Применение локальной сети:

-Используются все возможности сети;

-Средство подключения к глобальной сети – Internet.

-Интерфейс для подключения периферийных устройств. Большая часть возможностей сети не используется.

Методы передачи информации:

Симплексный метод – информация передаётся всегда больше в одну сторону. В локальной сети этот метод не используется.

Полудуплексный метод – информация может передаваться в обе стороны, но только по очереди, не одновременно. Данный метод сейчас является основным в локальных сетях.

Полнодуплексный метод – информация может передаваться в обе стороны одновременно. В локальных сетях мало применяется.

Топология сетей.

-Схема расположения компьютеров, подключённых к сети;

-Структура кабелей или других каналов связи;

-Способ организации информационного обмена;

Выбор топологии сети:

-Устойчивость к неисправности компьютеров, подключения к сети;

-Устойчивость к неисправностям сетевого оборудования;

-Устойчивость к обрывам кабелей сети;

-Ограничение длины кабеля из-за затухания, распространяющегося по нему сигналу;

Базовые топологии:

Шина (bus) – все компьютеры параллельно подключены к одной линии связи;

Кольцо (ring) – все компьютеры последовательно объединены в кольцо;

Звезда (star) – к одному центральному компьютеру присоединяются остальные периферийные компьютеры, причём каждый из них использует свою отдельную линию связи;

Электрические кабели:

Типы кабелей:

-Электрические кабели из витых пар проводов;

-Электрический коаксиальный кабель;

-Оптоволоконный кабель;

Параметры:

-Полоса пропускания кабеля и затухания сигнала в кабеле. Допустимая длина;

-Помехозащищённость кабеля и обеспечение им секретности передачи информации;

-Скорость распространения сигнала по кабелю или обратный параметр – задержка сигнала на 1 метр длины кабеля;

-Волновое сопротивление кабеля;

Стандарты на кабели:

-EIA/TIA 568 – американские;

-ISO/IEC IS 11 801 – международные;

-CENELEC EN 50/173 – европейские;

Все 3 стандарта очень похожи.

Категории кабелей UTP:

-Кабель категории 1 – телефоны, для передачи речи;

-Кабель категории 5 – самый распространённый кабель, для передачи данных до 100 МГц, 27 витков/м.

-Всего существует 7 категорий.

Затухание кабелей UTP

Частота, МГц	Кабель категории 3	Кабель категории 5
1.0	7.8	6.3
4.0	17	13
8.0	26	18
16.0	40	25
25.0	---	32
100.0	---	67

Оболочка кабеля:

Non – plenum (ПВХ, ПП, П7) – для эксплуатации в обычных условиях, с открытым доступом, легко горит с большим количество газов, серый цвет.

Plenum (телефон) – для эксплуатации в тяжёлых условиях, в закрытых объёмах, более устойчив к высокой температуре, оранжевый цвет.

Среды передачи информации

Типы оптоволоконных кабелей:

Одномодовый: лазер, 1,3 мм., до 5 дБ/м;

Многомодовый: светодиод, 0,85 мм., до 20 дБ/м;

Свойства оптоволоконного кабеля:

-Малое затухание на высоких частотах. Большая допустимая длина;

-Высокая помехоустойчивость и секретность;

-Не требуется гальваническая развязка и заземление;

-Высокая сложность монтажа;

-Чувствительность к механическим нагрузкам и перепадам температуры, большой радиус изгиба;

-Связь «точка-точка»;

Радиоканалы (WLAN, Wi-Fi):

Диапазоны – 2,4 ГГц и а ГГц;

Расстояние – до 100 м;

Скорости – 11 Мбит/с, 54 Мбит/с;

Включение электрического кабеля:

-Оконченное согласование кабеля с помощью терминалов;

-Гальваническая развязка компьютеров от сети;

-Заземление каждого компьютеры;

-Заземление экрана в одной единственной точке;

Лекция №7

Кодирование информации в локальных сетях

Проблемы выбора кода:

-Требуемая полоса пропускания кабеля при заданной скорости и передачи;

-Синхронизация приёма битов;

-Детектирование начала передачи;

-Детектирование окончания передачи;

-Требуемая аппаратура кодирования/декодирования;

-Количество уровней сигнала кода;

-Количество требуемых линий передачи

-Возможности использования гальванической развязки;

-Возможности использования разных сред передачи;

Код RZ- трёхуровневый код, который получил такое название потому, что после значащего уровня, шкала в первой половине битового интервала, следует возврат к некому нулевому уровню. Переход происходит при логическом нуле сигналов.

В центре битового интервала всегда есть переход, следовательно, из этого кода приёмник может легко выделить синхроимпульс.

К началу/окончанию передачи данных не требуется начального (стартового) бита, так как приёмник должен лишь отслеживать уровень сигнала в предыдущем и последующим битам передачи данных.

Манчестерский код – часто используется в локальных сетях. Как и код RZ, относится к самым синхронизирующимся кодам, но имеет не 3, а 2 уровня, что способствует повышенной помехозащищённости и более простому оборудованию приёма и передачи данных.

Код 4В/5В - преобразует 4 информационных бита в 5 передаваемых бита.

+Синхронизация приёмника происходит один раз на 4 бита;

-Полоса пропускания ниже, чем в RZ (100МГц);

Код 8В/6Т – предусматривает трёх трехуровневых сигналов по трём витым парам;

-Используется в наших локальных сетях дома;

-Имеет полосу пропускания 16 МГц;