Базовые топологии и методы доступа к ЛВС (9-11 кл.)Васильева Наталья Юрьевна Учитель информатики МОУ ООШ26 г. Энгельс, Саратовская область Физическая передающая среда (ФПС) - это кабель, проводная связь, телеграфный или голосовой канал тональной частоты. Кроме этого применяют блоки устройств сопряжения с каналами связи или сетью. Назначение такого блока обеспечить интерфейс (стык ЭВМ с сетью). Примером устройства сопряжения может служить модем, физически передающая среда – основа всей сети, обеспечивает перенос информации между абонентами вычислительной сети. Модем - устройство, которое преобразует информацию из цифрового сигнала в аналоговый, и, наоборот. Основная характеристика канала связи - пропускная способность, то есть максимальная скорость передачи информации, измеряется в (К)бит/с. ФПС представлена 3 типами: 1 витая пара 2 коаксиальный 3 оптоволоконный
Физическая передающая среда
Витая пара состоит из 2-х (и более) изолированных проводов, скрученных между собой. Это уменьшает влияние внешних электро-магнитных полей на передаваемые сигналы, например, телефонный кабель. Основной недостаток – низкая передача данных, плохая помехозащищенность. Незащищенная витая пара – это кабель, в котором изолированная пара проводников скручена небольшим числом витков на единицу длины. Скручивание проводков уменьшает электрические помехи из вне при распространении сигналов по кабелю. Защищенные витые пары схожи с незащищенными, за исключением того, что они используют более толстые провода и защищены от внешнего воздействия слоем изолятора.
Коаксиальный кабель обладает более высокой механической прочностью, помехозащищенностью передачи информации: Коаксиальный кабель состоит из 2 проводников, окруженных изолирующими слоями: первый слой изоляции окружает центральный медный провод. Этот слой оплетен снаружи внешним проводником. Такая конструкция обеспечивает хорошую помехозащищенность и малые затухания сигнала на расстоянии. Различают толстый (10 мм в диаметре) и тонкий (4 мм.) коаксиальные кабели. Толстый кабель дороже и сложнее в монтаже чем тонкий, но толстые кабели обеспечивают лучшую передачу данных на большее расстояние и менее чувствительны к электромагнитным помехам.
Оптоволоконный кабель - идеальная передающая среда. К. не подвержен действию электро-магнитных полей и сам практически не имеет излучения. Оптоволоконные кабели передают данные в виде световых импульсов по стеклянным проводам большинство систем локальных сетей в настоящее время поддерживают волоконно-оптическое кабельное соединение. Волоконно-оптические кабели обеспечивают наивысшую скорость передачи данных. Они более надежны, так как не подвержены потерям информационных пакетов из-за электро-магнитных полей. Оптический кабель очень тонок и гибок, что делает его транспортировку более удобной по сравнению с более тяжелыми медными кабелями. Оптический кабель имеет достаточно высокую пропускную способность. Но есть и большой недостаток - высокая сложность монтажа.
Основные топологии ЛВС Локальные сети, в зависимости от назначения и технологических решений могут иметь разную топологию. Топология - физическое расположение компьютеров. Выделяют 3 базовые топологии: шина, кольцо, звезда.
Достоинства: простота добавления новых узлов в сеть (это возможно даже во время работы сети); сеть продолжает функционировать, даже если отдельные компьютеры вышли из строя; недорогое сетевое оборудование за счет широкого распространения такой топологии. Недостатки: сложность сетевого оборудования; сложность диагностики неисправности сетевого оборудования из-за того, что все адаптеры включены параллельно; обрыв кабеля влечет за собой выход из строя всей сети; ограничение на максимальную длину линий связи из-за того, что сигналы при передаче ослабляются и никак не восстанавливаются.
Кольцо , при котором каждый компьютер передает информацию всегда только одному компьютеру, следующему в цепочке, а получает информацию только от предыдущего в цепочке компьютера, и эта цепочка замкнута. Особенностью кольца является то, что каждый компьютер восстанавливает приходящий к нему сигнал, поэтому затухание сигнала во всем кольце не имеет никакого значения, важно только затухание между соседними компьютерами. Достоинства: легко подключить новые узлы, хотя для этого нужно приостановить работу сети; большое количество узлов, которое можно подключить к сети (более 1000); высокая устойчивость к перегрузкам. Недостатки: выход из строя хотя бы одного компьютера нарушает работу сети; обрыв кабеля хотя бы в одном месте нарушает работу сети.
Звезда: к одному центральному компьютеру присоединяются остальные периферийные компьютеры, причем каждый из них использует свою отдельную линию связи. Весь обмен информацией идет исключительно через центральный узел, на который ложится очень большая нагрузка, поэтому он предназначен только для обслуживания сети. Достоинства: выход из строя периферийного компьютера никак не отражается на функционировании оставшейся части сети; простота используемого сетевого оборудования; все точки подключения собраны в одном месте, что позволяет легко контролировать работу сети, локализовать неисправности сети путем отключения от центра тех или иных периферийных устройств; не происходит затухания сигналов. Недостатки: выход из строя центрального узла делает сеть полностью неработоспособной; жесткое ограничение количества периферийных компьютеров; значительный расход кабеля.
Хаб. Действие его: получив пакет данных с одного порта, он рассылает его по всем остальным. Если несколько пакетов идут в один порт одновременно, то они сталкиваются. Отсюда и замедление работы сети. Свитч. Действие его: запоминает, какой адрес на каждом его порту, и когда приходит пакет данных (а в заголовке пакета есть информация, кому и от кого), он его отсылает на нужный порт.
Вопросы. В чем заключается основная задача компьютерных коммуникаций? По какой схеме происходит передача информации? Какова основная характеристика каналов связи? Что такое локальная сеть? Что понимается под топологией локальной сети? Какие существуют виды топологии локальной сети? Охарактеризуйте кратко топологию шина, звезда, кольцо.
Источники материалов: http://images.yandex.ru/ http://ru.wikipedia.org/ http://bip-ip.com/?p=674 http://school497.spb.ru/download/u/01/urok1/les1.html