Begrebet "netværksarkitektur" omfatter netværkets overordnede struktur, det vil sige alle de komponenter, der får netværket til at fungere, inklusive hardware og systemsoftware. Her vil vi opsummere den information, der allerede er opnået om typerne af netværk, principperne for deres drift, miljøer og topologier. Netværksarkitektur er kombinationen af ​​standarder, topologier og protokoller, der er nødvendige for at skabe et funktionelt netværk.

Ethernet

Ethernet er den mest populære arkitektur i dag. Den bruger smalbåndstransmission med en hastighed på 10 Mbit/s, en "bus"-topologi og CSMA/CD til at regulere trafikken i hovedkabelsegmentet.

Ethernet-mediet (kablet) er passivt, hvilket betyder, at det modtager strøm fra computeren. Følgelig vil den stoppe med at fungere på grund af fysisk skade eller forkert tilslutning af terminatoren.

Ris. NetEthernet"bus" topologi med terminatorer i begge ender af kablet

Et Ethernet-netværk har følgende egenskaber:

traditionel topologi lineær bus;

andre topologier stjerne-bus;

transmissionstype smalbånd;

adgangsmetode CSMA/CD;

dataoverførselshastighed 10 og 100 Mbit/s;

kabelsystem tykt og tyndt koaksialt.

Rammeformat

Ethernet opdeler data i pakker (rammer), der er i et andet format end det pakkeformat, der bruges på andre netværk. Rammer er blokke af information, der overføres som en enkelt enhed. En Ethernet-ramme kan være alt fra 64 til 1518 bytes i længden, men selve strukturen Ethernet ramme bruger, iflg i det mindste, 18 bytes, så Ethernet-datablokstørrelsen er fra 46 til 1500 bytes. Hver frame indeholder kontrolinformation og har en fælles organisation med andre frames.

For eksempel bruges en Ethernet II-ramme, der sendes over et netværk, til TCP/IP-protokollen. Rammen består af dele, der er angivet i tabellen.

Ethernet fungerer med de fleste populære operativsystemer, herunder:

Microsoft Windows 95;

Microsoft Windows NT Workstation;

Microsoft Windows NT Server;

PoletRing

Det, der adskiller Token Ring fra andre netværk, er ikke kun kabelsystemet, men også brugen af ​​token-passer adgang.

Ris. Fysiskstjerne, logiskring

Token Ring-netværket har følgende egenskaber:

Arkitektur

Topologien for et typisk Token Ring-netværk er "ring". Men i IBM-versionen er det en stjerne-ring topologi: computere på netværket er forbundet til en central hub, tokenet sendes langs en logisk ring. Den fysiske ring er implementeret i hub'en. Brugere er en del af ringen, men de forbinder til den gennem en hub.

Rammeformat

Det grundlæggende Token Ring-rammeformat er vist i figuren nedenfor og beskrevet i følgende tabel. Data udgør det meste af rammen.

Ris. Token Ring Data Frame

Rammefelt	Beskrivelse
Start separator	Signalerer starten på et billede
Adgangskontrol	Angiver rammens prioritet, og om en markørramme eller en dataramme sendes
HR ledelse	Indeholder oplysninger om medieadgangskontrolfor alle computere eller oplysninger om "slutstation"kun for én computer
Modtager adresse	Modtagerens computeradresse
Kildeadresse	Afsenderens computeradresse
	Overførte oplysninger
Rammekontrolsekvens
Slutafgrænsning	Signalerer slutningen af ​​rammen
Rammestatus	Fortæller om rammen blev genkendt og kopieret (om destinationsadressen er tilgængelig)

Operation

Når den første computer begynder at arbejde på Token Ring-netværket, genererer netværket et token. Tokenet passerer langs ringen fra computer til computer, indtil en af ​​dem melder sig parat til at overføre data og tager kontrol over tokenet. Et token er en foruddefineret sekvens af bits (datastrøm), der gør det muligt at sende data over et kabel. Når først et token er fanget af en computer, kan andre computere ikke overføre data.

Efter at have fanget tokenet, sender computeren en dataramme til netværket (som vist i figuren nedenfor). Rammen bevæger sig rundt i ringen, indtil den når en node med en adresse, der matcher destinationsadressen i rammen. Den modtagende computer kopierer rammen til modtagebufferen og laver en note i rammestatusfeltet om modtagelse af information.

Rammen fortsætter med at blive transmitteret rundt om ringen, indtil den når den computer, der sendte den, hvilket bekræfter, at transmissionen var vellykket. Herefter fjerner computeren rammen fra ringen og returnerer markøren dertil.

Ris. Markøren går rundt om den logiske ring med uret

Kun én token kan transmitteres på netværket ad gangen, og kun i én retning.

Token-passering er en deterministisk proces, hvilket betyder, at computeren ikke selvstændigt kan begynde at arbejde på netværket (som f.eks. i CSMA/CD-miljøet). Det vil kun overføre data efter at have modtaget tokenet. Hver computer fungerer som en ensrettet repeater, regenererer tokenet og sender det videre.

Systemovervågning

Computeren, der var den første, der begyndte at arbejde, er udstyret med særlige funktioner af Token Ring-systemet: den skal udøve løbende kontrol over driften af ​​hele netværket. Det verificerer, at frames sendes og modtages korrekt ved at spore rammer, der krydser løkken mere end én gang. Derudover sikrer det, at der kun er én enkelt markør i ringen ad gangen.

Computergenkendelse

Når en ny computer dukker op på netværket, initialiserer Token Ring-systemet den, så den bliver en del af ringen. Denne proces omfatter:

kontrol af adressens unikke karakter;

Underretter alle på netværket om udseendet af en ny node.

Hardware komponenter

Hub

I TokenRing-netværket har den hub, hvor den faktiske ring er organiseret, flere navne, for eksempel:

MAU ;

MSAU (MultiStation Access Unit);

SMAU.

Kabler forbinder klienter og servere til MSAU, som fungerer på samme måde som andre passive hubs. Når en computer er tilsluttet, følger den med i ringen (se figuren nedenfor).

Ris. Dannelse af en ring i koncentratoren (markørens bevægelsesretning er angivet)

Kapacitet

IBMMSAU har 10 forbindelsesporte. Du kan tilslutte op til otte computere til den. TokenRing-netværket er dog ikke begrænset til én ring (hub). Hver ring kan have op til 33 hubs.

Et MSAU-baseret netværk kan understøtte op til 72 computere ved brug af uskærmede parsnoede kabler og op til 260 computere ved brug af skærmede parsnoede kabler.

Andre producenter tilbyder hubs større kapacitet(afhængig af model).

Når ringen er fuld, dvs. En computer er tilsluttet hver MSAU-port; netværket kan udvides ved at tilføje endnu en ring (MSAU).

Den eneste regel at følge er, at hver MSAU skal tilsluttes, så den bliver en del af ringen.

"Input" og "output"-stikkene på MSAU'en giver dig mulighed for at forbinde op til 12 stablede MSAU'er i en enkelt ring ved hjælp af et kabel.

Ris. Tilføjede hubs bryder ikke den logiske ring

De mest almindelige arkitekturer:

· Ethernet æter– broadcast) – broadcast-netværk. Det betyder, at alle stationer på netværket kan modtage alle beskeder. Topologi – lineær eller stjerneformet. Dataoverførselshastighed 10 eller 100 Mbit/s.

· Arcnet ( Vedhæftet ressource computernetværk– computernetværk af forbundne ressourcer) – broadcast-netværk. Fysisk topologi er et træ. Dataoverførselshastighed 2,5 Mbit/s.

· Token Ring (stafetløb) ring netværk, token passing network) er et ringnetværk, hvor princippet om datatransmission er baseret på det faktum, at hver ringknude venter på ankomsten af ​​en kort unik sekvens af bits - markør– fra en tilstødende tidligere node. Ankomsten af ​​tokenet indikerer, at det er muligt at transmittere en besked fra denne node længere hen ad strømmen. Dataoverførselshastighed 4 eller 16 Mbit/s.

FDDI ( Fiberdistribueret datagrænseflade) – netværksarkitektur til højhastigheds datatransmission via fiberoptiske linjer. Overførselshastighed – 100 Mbit/sek. Topologi - dobbelt ring eller blandet (herunder stjerne- eller træundernet). Det maksimale antal stationer i netværket er 1000. Meget høje omkostninger til udstyr.

hæveautomat ( Asynkron overførselstilstand) er en lovende, dyr arkitektur, der giver transmission af digitale data, videoinformation og stemme over de samme linjer. Overførselshastighed op til 2,5 Gbps. Optiske kommunikationslinjer.

Hovedproblemet løst ved oprettelse computernetværk, er at sikre kompatibilitet af udstyr i elektrisk og mekaniske egenskaber og sikring af kompatibilitet informationsstøtte(programmer og data) efter kodesystem og dataformat. Løsningen på dette problem tilhører standardiseringsområdet og er baseret på den såkaldte model OSI (interoperabilitetsmodel) åbne systemer– Model for åbne systemforbindelser). OSI model blev oprettet på grundlag af tekniske forslag fra Det Internationale Institut ISO standarder(International Standards Organization).

Ifølge OSI-modellen bør computernetværksarkitektur overvejes mht forskellige niveauer (samlet antal niveauer – op til syv). Det højeste niveau anvendes. På dette niveau interagerer brugeren med computersystem. Det laveste niveau er fysisk. Det sikrer udveksling af signaler mellem enheder. Dataudveksling i kommunikationssystemer sker ved at flytte det fra det øverste niveau til det nederste, derefter transportere det og til sidst afspille det på klientens computer som et resultat af flytning fra det nederste niveau til det øverste.

Ris. 8. Kontrolniveauer og protokoller for OSI-modellen

For at sikre den nødvendige kompatibilitet fungerer særlige standarder kaldet protokoller på hvert af de syv mulige niveauer af computernetværksarkitektur. De bestemmer arten af ​​hardwareinteraktionen mellem netværkskomponenter (hardwareprotokoller) og arten af ​​interaktionen mellem programmer og data (softwareprotokoller). Fysisk udføres protokolstøttefunktioner af hardwareenheder (grænseflader) og software (protokolstøtteprogrammer). Programmer, der understøtter protokoller, kaldes også protokoller.

Hvert niveau af arkitekturen er opdelt i to dele:

· specifikation af tjenester;

· protokolspecifikation.

En servicespecifikation definerer, hvad et lag gør, og en protokolspecifikation definerer, hvordan det gør det, og hvert bestemt lag kan have mere end én protokol.

Lad os se på de funktioner, der udføres af hvert lag af software:

1. Det fysiske lag skaber forbindelser til fysisk kanal, så afbryde forbindelsen fra kanalen, administrere kanalen. Dataoverførselshastigheden og netværkstopologien bestemmes.

2. Datalinklaget tilføjer hjælpesymboler til de transmitterede arrays af information og overvåger korrektheden af ​​de transmitterede data. Her overførte oplysninger er opdelt i flere pakker eller rammer. Hver pakke indeholder kilde- og destinationsadresser samt fejlregistrering.

3. Netværkslaget bestemmer ruten for transmission af information mellem netværk, sørger for fejlhåndtering og styrer også datastrømme. Hovedopgaven netværkslag– datarouting (dataoverførsel mellem netværk).

4. Transportlaget forbinder lavere lag (fysisk, datalink, netværk) med øverste niveauer, som er ved at blive implementeret software. Dette niveau adskiller midlerne til at generere data på netværket fra midlerne til at overføre dem. Her opdeles informationen efter en vis længde, og destinationsadressen angives.

5. Sessionslaget styrer kommunikationssessioner mellem to interagerende brugere, bestemmer begyndelsen og slutningen af ​​en kommunikationssession, tidspunktet, varigheden og tilstanden for en kommunikationssession, synkroniseringspunkter for mellemstyring og gendannelse under dataoverførsel; Gendanner forbindelsen efter fejl under en kommunikationssession uden at miste data.

6. Repræsentant – kontrollerer præsentationen af ​​data i den form, der kræves af brugerprogrammet, udfører datakomprimering og dekomprimering. Opgaven for dette niveau er at konvertere data, når der overføres information til et format, der bruges i informationssystem. Ved modtagelse af data dette niveau datarepræsentation udfører den omvendte transformation.

7. Anvendelseslag interagerer med applikationen netværksprogrammer, servere filer, og udfører også beregnings-, informationssøgningsarbejde, logiske transformationer af information, transmission mail beskeder og så videre. hovedopgaven Dette niveau skal give brugeren en praktisk grænseflade.

På forskellige niveauer udveksles forskellige informationsenheder: bits, frames, pakker, sessionsmeddelelser, brugermeddelelser.

Netværksarkitektur. De mest almindelige arkitekturer.

Et computernetværk (CN) er et komplekst kompleks af indbyrdes forbundne og koordinerede hardware- og softwarekomponenter. Hardware komponenter lokalt netværk er computere og forskelligt kommunikationsudstyr (kabelsystemer, hubs osv.). Software komponenter VS er operativsystemer (OS) og netværksapplikationer.

Netværket kan bygges efter en af ​​tre skemaer:

· peer-to-peer netværk - peer-to-peer netværk;

· netværk baseret på klienter og servere - et netværk med dedikerede servere;

· et netværk, der omfatter noder af alle typer - et hybridt netværk.

Netværksarkitektur definerer hovedelementerne i netværket og karakteriserer dets overordnede logisk organisation, teknisk support,software, beskriver kodningsmetoder. Arkitekturen definerer også driftsprincipperne og brugergrænsefladen.

Terminal arkitektur hovedcomputer- dette er konceptet informationsnetværk, hvor al databehandling udføres af en eller en gruppe værtscomputere. Den overvejede arkitektur involverer to typer udstyr:

Hovedcomputeren, hvor netværksstyring, datalagring og -behandling udføres;

Terminaler designet til at sende kommandoer til værtscomputeren for at organisere sessioner og udføre opgaver, indtaste data for at fuldføre opgaver og opnå resultater.

Peer-to-peer-arkitektur er konceptet med et informationsnetværk, hvor dets ressourcer er spredt på tværs af alle systemer. Denne arkitektur er kendetegnet ved, at alle systemer i den har lige rettigheder. Peer-to-peer-netværk omfatter små netværk, hvor enhver arbejdsstation samtidigt kan udføre funktionerne på en filserver og arbejdsstation.

Klient-server-arkitektur er et koncept af et informationsnetværk, hvor hovedparten af ​​dets ressourcer er koncentreret i servere, der betjener deres klienter. Den pågældende arkitektur definerer to typer komponenter:

· Servere er objekter, der leverer tjenester til andre netværksobjekter baseret på deres anmodninger. Service er processen med at betjene kunder.

· Klienter er arbejdsstationer, der bruger serverressourcer og leverer praktiske grænseflader bruger. Brugergrænseflader er procedurer for, hvordan en bruger interagerer med et system eller netværk. computer science computer processor netværk

Klassificering af computernetværk efter graden af ​​geografisk fordeling. Hvordan netværksenheder er forbundet med hinanden.

I henhold til graden af ​​geografisk fordeling er netværk opdelt i lokalt, by, firma, globalt osv. Lokalt netværk (LAN - Lokalområde NetWork) er et netværk, der forbinder et antal computere i et område, der er begrænset af grænserne for et rum, bygning eller virksomhed. Globalt netværk(WAN - World Area NetWork) - et netværk, der forbinder computere geografisk fjernt lange afstande fra hinanden. Det adskiller sig fra lokale i mere omfattende kommunikation (satellit, kabel osv.). Det globale netværk forbinder lokale netværk. Bynetværk(MAN - Metropolitan Area NetWork) er et netværk, der tjener informationsbehovene i en stor by.

Specielt udstyr bruges til at forbinde netværksenheder:

Ш Netværkskabler

o koaksial, bestående af to koncentriske ledere isoleret fra hinanden, hvoraf den ydre har udseende af et rør;

o fiberoptisk;

o kabler på snoede par, dannet af to ledninger flettet ind i hinanden osv.

Ш Stik (stik) til tilslutning af kabler til en computer, stik til tilslutning af kabelsektioner.

Ш Netværksinterfaceadaptere til modtagelse og transmission af data. I overensstemmelse med en bestemt protokol styres adgangen til datatransmissionsmediet. Placeret i systemenheder computere tilsluttet netværket. Et netværkskabel er tilsluttet til adapterstikkene.

Ш Transceivere forbedrer kvaliteten af ​​datatransmission over et kabel og er ansvarlige for at modtage signaler fra netværket og detektere konflikter.

Ш Hubs (hubs) og switching hubs (switches) udvider de topologiske, funktionelle og hastighedsmæssige muligheder for computernetværk. En hub med et sæt af forskellige typer porte giver dig mulighed for at kombinere netværkssegmenter med forskellige kabelsystemer. Du kan tilslutte enten en separat netværksknude eller et andet hub eller kabelsegment til hubporten.

Ш Repeatere (repeatere) forstærker signaler, der transmitteres langs et kabel over en lang kabellængde.

Netværksarkitekturen definerer netværkets hovedelementer, karakteriserer dets generelle logiske organisation, hardware, software og beskriver kodningsmetoder.

Arkitekturen definerer også driftsprincipperne og brugergrænsefladen.

I dette kursus Tre typer af arkitekturer vil blive overvejet:

arkitektur terminal - hovedcomputer;

peer-to-peer arkitektur;

klient-server arkitektur.

Terminal - værtscomputerarkitektur er et koncept for et informationsnetværk, hvor al databehandling udføres af en eller en gruppe værtscomputere.

Ris. 1.3

Den overvejede arkitektur involverer to typer udstyr:

Hovedcomputeren, hvor netværksstyring, datalagring og -behandling udføres.

Terminaler designet til at sende kommandoer til værtscomputeren for at organisere sessioner og udføre opgaver, indtaste data for at fuldføre opgaver og opnå resultater.

Værtscomputeren interagerer med terminalerne gennem datatransmissionsmultipleksere (MTD'er), som vist i fig. 1.3.

Et klassisk eksempel på en netværksarkitektur med værtscomputere er systemets netværksarkitektur ( Systemnetværk Arkitektur - SNA).

Peer-to-peer-arkitektur er konceptet med et informationsnetværk, hvor dets ressourcer er spredt på tværs af alle systemer. Denne arkitektur er kendetegnet ved, at alle systemer i den har lige rettigheder.

Peer-to-peer-netværk omfatter små netværk, hvor enhver arbejdsstation samtidigt kan udføre funktionerne som en filserver og en arbejdsstation. På peer-to-peer LAN'er diskplads og filer på enhver computer kan deles. For at en ressource kan blive delt, skal den deles ved hjælp af tjenester fjernadgang netværk peer-to-peer operativsystemer. Afhængigt af hvordan databeskyttelse er sat op, vil andre brugere kunne bruge filerne umiddelbart efter de er oprettet. Peer-to-peer LAN'er er kun gode nok til små arbejdsgrupper.

Ris. 1.4

Peer-to-peer LAN'er er den nemmeste og billigste type netværk at installere. De kræver på computeren, undtagen netværkskort og netværksmedier, kun i drift Windows-systemer 95 eller Windows til Arbejdsgrupper. Ved at forbinde computere kan brugere dele ressourcer og information.

Peer-to-peer netværk har følgende fordele:

de er nemme at installere og konfigurere;

individuelle pc'er er ikke afhængige af en dedikeret server;

brugere er i stand til at kontrollere deres ressourcer;

lave omkostninger og nem betjening;

minimum hardware og software;

intet behov for en administrator;

velegnet til netværk med ikke mere end ti brugere.

Problemet med peer-to-peer-arkitektur er, når computere går offline. I disse tilfælde forsvinder de typer tjenester, de leverede, fra netværket. Netværkssikkerhed kan kun anvendes på én ressource ad gangen, og brugeren skal huske lige så mange adgangskoder som netværksressourcer. Når du får adgang til en delt ressource, mærkes et fald i computerens ydeevne. Betydelig ulempe Peer-to-peer-netværk mangler centraliseret administration.

Brugen af ​​en peer-to-peer-arkitektur udelukker ikke brugen af ​​en terminal-værtsarkitektur eller en klient-server-arkitektur på det samme netværk.

Klient-server-arkitektur er et koncept af et informationsnetværk, hvor hovedparten af ​​dets ressourcer er koncentreret i servere, der betjener deres klienter (fig. 1.5). Den pågældende arkitektur definerer to typer komponenter: servere og klienter.

En server er et objekt, der leverer tjenester til andre netværksobjekter baseret på deres anmodninger. Service er processen med at betjene kunder.

Ris. 1.5

Serveren arbejder på ordrer fra klienter og styrer udførelsen af ​​deres opgaver. Efter hvert job er afsluttet, sender serveren resultaterne til den klient, der sendte jobbet.

Servicefunktionen i klient-server-arkitekturen er beskrevet af et sæt applikationsprogrammer, i overensstemmelse med hvilke forskellige applikationsprocesser udføres.

En proces, der kalder en servicefunktion ved hjælp af bestemte operationer, kaldes en klient. Dette kan være et program eller en bruger. I fig. 1.6 viser en liste over tjenester i klient-server-arkitekturen.

Klienter er arbejdsstationer, der bruger serverressourcer og giver praktiske brugergrænseflader. Brugergrænseflader er procedurer for, hvordan en bruger interagerer med et system eller netværk.

Klienten er initiativtager og bruger e-mail eller andre servertjenester. I denne proces anmoder klienten om en service, etablerer en session, får de ønskede resultater og rapporterer færdiggørelse.

Ris. 1.6

I netværk med dedikerede filserver Et servernetværksoperativsystem er installeret på en dedikeret stand-alone pc. Denne pc bliver en server. Software(software) installeret på arbejdsstationen giver den mulighed for at udveksle data med serveren. De mest almindelige netværksoperativsystemer er:

NetWare fra Novel;

Windows NT fra Microsoft;

PÅ UNIX

Ud over netværket operativ system netværk er påkrævet applikationsprogrammer, at realisere fordelene ved netværket.

Serverbaserede netværk har bedste egenskaber og øget pålidelighed. Serveren ejer de vigtigste netværksressourcer, som andre arbejdsstationer har adgang til.

I moderne klient-server-arkitektur skelnes der mellem fire grupper af objekter: klienter, servere, data og netværkstjenester. Klienter er placeret i systemer på brugerarbejdsstationer. Data lagres hovedsageligt på servere. Netværkstjenester er delte servere og data. Derudover administrerer tjenester databehandlingsprocedurer.

Netværksklient - serverarkitektur har følgende fordele:

giver dig mulighed for at organisere netværk med stort beløb arbejdsstationer;

give centraliseret styring af brugerkonti, sikkerhed og adgang, hvilket forenkler netværksadministration;

effektiv adgang til netværksressourcer;

brugeren skal bruge én adgangskode for at logge på netværket og for at få adgang til alle ressourcer, som brugerens rettigheder gælder for.

Ud over fordelene ved klient-server-netværket har arkitekturen også en række ulemper:

en serverfejl kan gøre netværket ubrugeligt eller i det mindste tab af netværksressourcer;

kræve kvalificeret personale til administration;

have en højere pris på netværk og netværksudstyr.

Netværksarkitektur refererer til et sæt standarder, topologier og protokoller lavt niveau nødvendigt for at skabe et funktionelt netværk.

Gennem mange års udvikling netværksteknologier mange forskellige arkitekturer er blevet udviklet. Lad os se på dem.

Token Ring.

Teknologien blev udviklet af IBM i 1970'erne og senere standardiseret af IEEE i 802-projektet som 802.5-specifikationen. Det har følgende egenskaber:

· fysisk topologi – "stjerne";

· logisk topologi – "ring"

· dataoverførselshastighed – 4 eller 16 Mbit/s;

· transmissionsmedium – snoet par (2 par anvendes);

UTP – 150 m (for 4 Mbit/s)

STP – 300 m (for 4 Mbit/s)

eller 100 (for 16 Mbit/s);

· maksimal segmentlængde med repeatere:

UTP – 365 m

STP – 730 m

* maksimalt beløb computere pr. segment – ​​72 eller 260 (afhængigt af kabeltype)

For at forbinde computere i netværk Token Ring Der anvendes MSAU hubs, uskærmet eller skærmet snoet par (det er også muligt at bruge optisk fiber).

Til fordelene ved arkitektur Token Ring Dette kan tilskrives det høje transmissionsområde ved brug af repeatere (op til 730 m). Kan bruges i automatiserede systemer i realtid.

Ulemperne ved arkitekturen er ret høje omkostninger og lav udstyrskompatibilitet.

Netværksmiljø ARCNet blev udviklet af Datapoint Corporation i 1977. Det blev ikke en standard, men overholder IEEE 802.4-specifikationen. Det er en enkel, fleksibel og billig arkitektur til små netværk(op til 256 computere) er kendetegnet ved følgende parametre:

· fysisk topologi – "bus" eller "stjerne";

· logisk topologi – "bus"

· adgangsmetode – token-passering;

· dataoverførselshastighed – 2,5 eller 20 Mbit/s;

· transmissionsmedie – parsnoet eller Coax kabel;

· maksimal størrelse ramme – 516 bytes;

· transmissionsmedium – parsnoet eller koaksialkabel

maksimal segmentlængde:

For parsnoet – 244 m (til enhver topologi)

Til koaksialkabel – 305 m eller 610 m (hhv. bus- eller stjernetopologi).

Hubs bruges til at forbinde computere. Hovedtypen af ​​kabel er koaksial type RG-62. Twisted pair og optisk fiber er også understøttet. BNC-stik bruges til koaksialkabler, RJ-45-stik bruges til parsnoede kabler. Den største fordel er de lave omkostninger ved udstyr og relativt lang rækkevidde.

AppleTalk.

Proprietært netværksmiljø foreslået af Apple i 19883 og indbygget i Macintosh-computere. Det inkluderer et helt sæt protokoller, der svarer til OSI-modellen. På netværksarkitekturniveau anvendes LokalTalkФ-protokollen, som har følgende egenskaber:

· topologi – "bus" eller "træ";

· adgangsmetode – CSMA/CA;

· dataoverførselshastighed – 230,4 Kbps;

· datatransmissionsmedium – skærmet snoet par;

· maksimal netværkslængde – 300 m;

· maksimalt antal computere – 32.

Den meget lave båndbredde har fået mange producenter til at tilbyde udvidelsesadaptere, der gør det muligt for AppleTalk at arbejde med netværksmiljøer med høj båndbredde - EtherTalk, TokenTalk, FDDITalk. I lokale netværk bygget på IBM-kompatible computere findes AppleTalk-netværksmiljøet praktisk talt ikke.

100VG-AnyLAN.

Arkitektur 100VG-AnyLAN blev udviklet i 90'erne af AT&T og Hewlett-Packard til at kombinere Ethernet- og Token Ring-netværk. I 1995 modtog denne arkitektur IEEE 802.12 standardstatus. Hun har følgende parametre:

· topologi – "stjerne";

· adgangsmetode – efter anmodning prioritet;

· dataoverførselshastighed – 100 Mbit/s;

· transmissionsmedium – parsnoet kategori 3, 4 eller 5 (alle 4 par bruges);

· maksimal segmentlængde (for HP-udstyr) – 225 m.

På grund af kompleksiteten og høj omkostning udstyr er i øjeblikket praktisk talt ikke brugt.

Arkitektur til hjemmenetværk.

Hjemme PNA.

I 1966 hele linjen Virksomheder er gået sammen om at skabe en standard, der gør det muligt at bygge hjemmenetværk ved hjælp af almindelige telefonledninger. Resultatet af dette arbejde var udseendet af arkitektur i 1998 Hjemme PNA 1.0 og derefter Home PNA 2.0, Home PNA3.0. Deres korte egenskaber:

Tabel nr. 1. Sammenligning af standarder Hjemme PNA.

Alle disse standarder bruger den mest populære metode til medium adgang – CSMA/CD; som medie - telefonkabel; RJ-11 telefonstik bruges som stik. Enheder Hjemme PNA kan fungere med både parsnoet og koaksialkabel, og transmissionsområdet øges markant.

Det skal man ikke glemme telefonlinjer i Rusland ikke opfylder standarderne for udviklede lande både i kvalitet og dækning. Adapterpriserne er ret høje. Denne arkitektur kan dog betragtes som et alternativ til trådløse netværk i kontorbygninger og beboelsesejendomme.

Hjemmenetværk baseret på elektriske ledninger.

Denne teknologi er dukket op for nylig og kaldes Home PLC. Udstyret er til salg, men er endnu ikke populært.

HomePlug netværksparametre:

· topologi – "bus";

· dataoverførselshastighed – op til 85 Mbit/c$

· adgangsmetode – CSMA/CD;

· transmissionsmedium – elektriske ledninger;

Ulemper ved netværk Home PLC– usikkerhed mod aflytning, som kræver obligatorisk brug af kryptering og større følsomhed over for elektrisk interferens. Desuden er sådan teknologi stadig dyr.

Teknologier, der bruges i moderne lokale netværk.

Ethernet.

Arkitektur Ethernet kombinerer et helt sæt standarder, der har begge dele fællestræk, og fremragende. Det blev oprindeligt skabt af Xerox i midten af ​​70'erne og var et transmissionssystem med en hastighed på 2,93 Mbit/s. Efter afslutning med deltagelse af DEC og Intel arkitektur Ethernet tjente som grundlag for IEEE 802.3-standarden vedtaget i 1985, som definerede følgende parametre for det:

· topologi – "bus";

· adgangsmetode – CSMA/CD;

· transmissionshastighed – 10 Mbit/s;

· transmissionsmedium – koaksialkabel;

· brugen af ​​terminatorer er obligatorisk;

· maksimal længde af et netværkssegment – ​​op til 500 m;

· maksimal netværkslængde – op til 2,5 km;

· maksimalt antal computere i et segment – ​​​​100;

· det maksimale antal computere på netværket er 1024.

Den originale version sørgede for brug af to typer koaksialkabel, "tyk" og "tynd" (henholdsvis standarderne 10Base-5 og 10Base-2).

I begyndelsen af ​​90'erne dukkede en specifikation op for opbygning af Ethernet-netværk ved hjælp af parsnoet (10Base-T) og optisk fiber (10Base-FL). I 1995 udkom den IEEE standard 802.3u, der giver transmission ved hastigheder op til 100 Mbit/s. I 1998 dukkede standarderne IEEE 802.3z og 802.3ab op, og i 2002 IEEE802.3 ae. Sammenligning af standarder er angivet i tabel nr. 12.2.

Tabel nr. 12.2. Karakteristika for forskellige Ethernet-standarder.

Implementering	Hastighed Mbit/s	Topologi	Transmissionsmedie	Maksimal længde kabel, m
Ethernet
10Base-5		"dæk"	Tykt koaksialkabel
10Base-2		"dæk"	Tyndt koaksialkabel	185; realistisk op til 300
10Base-T		"stjerne"	snoet par
10Base-FL		"stjerne"	optisk fiber	500 (hubstation); 200 (mellem koncertister)
Hurtigt Ethernet
100Base-TX		"stjerne"	Kategori 5 snoet par (2 par brugt)
100Base-T4		"stjerne"	Parsnoet kategori 3,4, 5 (der bruges fire par)
100Base-FX		"stjerne"	Multimode eller singlemode fiber	2000 (multi-mode) 15.000 (single-mode) realistisk - op til 40 km
Gigabit Ethernet
1000Dase-T		"stjerne"	Parsnoet kabel kategori 5 eller højere
1000Dase-CX		"stjerne"	Specielt kabel STR type
1000Dase-SX		"stjerne"	optisk fiber	250-550 (multi-mode), afhængig af type
1000Dase-LX		"stjerne"	optisk fiber	550 (multi-mode); 5000 (single mode); realistisk – op til 80 km
10 Gigabit Ethernet
10GDase-x		"stjerne"	optisk fiber	300-40000 (afhængig af kabeltype og laserbølgelængde)

En ulempe ved Ethernet-netværk er deres brug af CSMA/CD (Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection) medieadgangsmetode. Efterhånden som antallet af computere stiger, stiger antallet af kollisioner, hvilket reducerer gennemløb netværk og øger rammeleveringstiden. Derfor er den anbefalede belastning Ethernet-netværk niveauet anses for at være 30-40 % af fælles band smitte. Denne ulempe elimineres let ved at erstatte hubs med broer og switche, der kan isolere dataoverførsel mellem to computere på netværket fra andre.

Der er mange fordele ved Ethernet. Selve teknologien er nem at implementere. Udgifterne til udstyret er ikke høje. Næsten enhver type kabel kan bruges. Derfor kan denne netværksarkitektur på nuværende tidspunkt siges at være dominerende.

Trådløst netværk

Wi-Fi er en teknologi, der er populær i verden og i hastig udvikling i Rusland, som giver trådløs forbindelse. mobile brugere til det lokale netværk og internettet (fig. 12.5).

802.11-standarden specificerer kun brugen af ​​halv-dupleks transceivere, som ikke samtidig kan sende og modtage information. Derfor bruger alle standarder CSMA/CA (collision avoidance) som medieadgangsmetode for at undgå kollisioner.

Den største ulempe Wi-Fi-netværk er et kort dataoverførselsområde, der ikke overstiger 150 m (maksimalt 300 m) for de fleste enheder i åbent rum og kun få meter indendørs.

Dette problem løser WiMAX-arkitekturen, udviklet inden for rammerne af arbejdsgruppe IEEE 802.16. Implementeringen af ​​denne teknologi, som også anvender radiosignaler som transmissionsmedie, vil give brugerne højhastighed trådløs adgang på afstande på op til flere tiere km (fig. 10.6.).

Ris. 12.6. Trådløs forbindelse mobile brugere til det lokale netværk og internettet (op til snesevis af km).

Ny teknologi Bluetooth bruger et 2,4 GHz radiosignal. Hun har lavt strømforbrug, som gør det muligt at bruge det i bærbare enheder - bærbare computere, mobiltelefoner(Fig. 12.7.)

Ris. 12.7. Trådløs forbindelse af mobile brugere til det lokale netværk og internettet (op til ti meter).

Bluetooth kræver stort set ingen opsætning. Den har lav rækkevidde (op til 10 meter) ved 400-700 Kbps.

Distribueret computerspecialisering:

Netværk og protokoller;

Netværks multimediesystemer;

Distribueret databehandling;