Топологии локальных сетей. Среды передачи.

Топологии локальных сетей

Сейчас преимущественно используются 3 топологии: «звезда», «кольцо» и «шина».

В принципе были предложены также топологии «дерево» и «разомкнутое кольцо», но они не получили широкого распространения.

Сеть с топологией «звезда» может иметь 2 разновидности:

· «активная звезда» – в центре также имеется абонент;

· «пассивная звезда» – в центре просто соединение кабелей и нет никакой обработки информации.

Преимущество топологии «звезда» – конфигурация нечувствительна к выходу из строя кабеля (нарушается связь только с одним абонентом). Недостатками данной топологии являются:

· Высокие требования к надежности центрального узла (его выход из строя ведет к отказу всей сети);

· Ограниченное число абонентов (редко превышает 16), для увеличения их количества используется соединение нескольких «звезд».

К преимуществам топологии «кольцо» относятся:

· Топология допускает большое число абонентов (1024 и более)

· Топология нечувствительна к изменению числа абонентов;

· Наличие усиления сигналов в кольце позволяет сделать его достаточно большим (до десятков км.)

Недостатком этого типа сетей является то, что выход из строя любого адаптера или разрыв кабеля приводит к выходу ЛВС из строя.

Логически топология «шина» может работать и как «звезда» и как «кольцо». Преимущества «шины» – это большое допустимое число абонентов – до 1024, а также то, что она нечувствительна к выходу из строя компьютеров. Недостаток «шины» – чувствительность к повреждению кабеля.

Среды передачи информации

Практически всегда используется последовательная передача, хотя имелись попытки параллельной передачи. Например, кабель Cluster-bus ЛВС Cluster One содержал 11 проводников: 8 – для передачи данных, 2 – для протокола «рукопожатия» и 1 использовался для индикации активности шины.

Витая пара

Это, в основном, неэкранированные витые пары UTP (Unshielded Twisted-pair cable). UTP выпускаются пяти категорий (1 ÷ 5). В ЛВС допускается применение категорий 3...5. Кабели категории 5 могут работать до частот в 100 Мгц. Волновое сопротивление UTP составляет 100 Ом. Для кабеля категории 5 установлено, к примеру, и минимальное число скручиваний на 1 фут длины – 8 скручиваний. Применяются (но значительно реже из-за стоимости) и экранированные витые пары STP.

Коаксиальный кабель

Это толстый и тонкий коаксиальный кабель с сопротивлением 50 Ом. Пропускная способность кабеля достигает 500 Мбит/с в режиме модуляции высокочастотного сигнала и 100 Мбит/с – в немодулированном режиме.

Согласование электрической линии связи

Чтобы сохранить форму сигналов в кабеле (исключить отражения) применяют концевые согласователи – терминаторы. Нужно также произвести заземление кабеля в одной точке для предотвращения образования выравнивающего тока.

Волоконно-оптический кабель

Используется, в основном, тонкое (10 мкм) оптоволокно с длиной световой волны 0,85 мкм или 1,2 мкм. Скорость передачи достигает 3 Гбит/с. Длина – десятки километров. Кроме скорости имеются и такие преимущества, как высокая помехозащищенность и секретность (отсутствие излучения). Недостатками же являются малая механическая прочность и высокая сложность монтажа.

Радиоканал

Преимущества данной среды:

· Большие расстояния до объекта (до сотен км.);

· Высокие скорости передачи (до десятков Мбит/с);

· Простота смены расположения объектов;

· Не требуется кабель.

К недостаткам же относятся:

· Высокая стоимость аппаратуры;

· Низкая помехозащищенность и секретность передачи.

Инфракрасный канал

Преимущества этой среды:

· Не требуется кабель;

· Отсутствие чувствительности к электромагнитным помехам

Данная среда, однако, обладает такими недостатками, как:

· Высокая стоимость передатчиков и приемников;

· Невысокие скорости передачи (до 5 Мбит/с);

· Не обеспечивается секретность передачи.

Этот способ удобен для связи компьютеров в одной комнате. Наиболее естественный тип топологии при этом – "шина".