Характеристика ЛВС. Архитектура, направления развития , модель OSI. Структурные Элементы ЛВС. Структура стандарта IEEE 802.x
Основная цель, которую ставили перед собой разработчики первых локальных сетей во второй половине 70-х годов, заключалась в нахождении простого и дешевого решения для объединения в вычислительную сеть нескольких десятков компьютеров, находящихся в пределах одного здания.
Особенности выбора решения:
- Решение должно было быть недорогим;
- Количество узлов невелико;
- Задача интеграции локальных сетей в глобальные сети не была первоочередной.
Практически во всех технологиях 80-х годов использовалась разделяемая среда как удобное и экономичное средство объединения компьютеров на физическом уровне.
С середины 90-х в локальных сетях стали также применяться коммутируемые версии технологий.
Использование коммутации в сетях позволило повысить производительность и масштабируемость локальных сетей.
В коммутируемых локальных сетях могут применяться те же протоколы, что и в локальных сетях на разделяемой среде, но в дуплексном режиме.
Преимуществом коммутируемых локальных сетей является возможность применения разнообразных методов обеспечения QoS, что важно, когда в локальной сети передается трафик реального времени, например, трафик IP-телефонов.
802.1 - Internetworking - объединение сетей;
802.2 - Logical Link Control, LLC - управление логической передачей данных;
802.3 - Ethernet с методом доступа CSMA/CD;
802.4 - Token Bus LAN - локальные сети с методом доступа Token Bus;
802.5 - Token Ring LAN - локальные сети с методом доступа Token Ring;
802.6 - Metropolitan Area Network, MAN - сети мегаполисов;
802.7 - Broadband Technical Advisory Group - техническая консультационная группа по широкополосной передаче;
802,8 - Fiber Optic Technical Advisory Group - техническая консультационная группа по волоконно-оптическим сетям;
802.9 - Integrated Voice and data Networks - интегрированные сети передачи голоса и данных;
802.10 - Network Security - сетевая безопасность;
802.11 - Wireless Networks - беспроводные сети;
802.12 - Demand Priority Access LAN, l00VG-AnyLAN - локальные сети с методом доступа по требованию с приоритетами.
2. Структурированные кабельные системы. Преимущества СКС. Состав п/с СКС.
Структурированная кабельная система (Structured Cabling System, SCS) - это набор коммутационных элементов (кабелей, разъемов, коннекторов, кроссовых панелей и шкафов), а также методика их совместного использования, которая позволяет создавать регулярные, легко расширяемые структуры связей в вычислительных сетях
принцип построения структурированных кабельных систем (стандарт коммерческих зданий на кабельной сети телекоммуникационного кабеля).
Рис. 2.3.
Рис. 2.4.
Горизонтальная подсистема соединяет кроссовый шкаф этажа с розетками пользователей. Подсистемы этого типа соответствуют этажам здания. Вертикальная подсистема соединяет кроссовые шкафы каждого этажа с центральной аппаратной здания. Следующим шагом иерархии является подсистема кампуса, которая соединяет несколько зданий с главной аппаратной всего кампуса. Эта часть кабельной системы обычно называется магистралью (backbone) (рис.2.5 – 2.6).
Рис. 2.5.
Преимущества структурированной кабельной системы:
· Универсальность. Структурированная кабельная система при продуманной организации может стать единой средой для передачи компьютерных данных в локальной вычислительной сети, организации локальной телефонной сети, передачи видеоинформации и даже передачи сигналов от датчиков пожарной безопасности или охранных систем. Это позволяет автоматизировать многие процессы по контролю, мониторингу и управлению хозяйственными службами и системами жизнеобеспечения.
· Увеличение срока службы. Срок старения хорошо структурированной кабельной системы может составлять 8-10 лет.
· Уменьшение стоимости добавления новых пользователей и изменения их мест размещения. Стоимость кабельной системы в основном определяется не стоимостью кабеля, а стоимостью работ по его прокладке. Поэтому более выгодно провести однократную работу по прокладке кабеля, возможно с большим запасом по длине, чем несколько раз выполнять прокладку, наращивая длину кабеля. Это помогает быстро и дешево изменять структуру кабельной системы при перемещениях персонала или смене приложений.
· Возможность легкого расширения сети. Структурированная кабельная система является модульной, поэтому ее легко наращивать, позволяя легко и ценой малых затрат переходить на более совершенное оборудование, удовлетворяющее растущим требованиям к системам коммуникаций.
· Обеспечение более эффективного обслуживания. Структурированная кабельная система облегчает обслуживание и поиск неисправностей по сравнению с шинной кабельной системой.
· Надежность. Структурированная кабельная система имеет повышенную надежность, поскольку обычно производство всех ее компонентов и техническое сопровождение осуществляется одной фирмой-производителем.
При построении СКС используются помещения двух типов: аппаратные и кроссовые.
Рис. 2.6
3. Назначение и кабели п/систем СКС. Ограничение на длины шнуров и кабелей в СКС. Проектирование СКС.
Согласно рекомендации ISO/IEC 11801 можно использовать следующие типы кабеля:
1) Симметричные электрические кабели на основе медной витой пары с сопротивлением 100/120/150 Ом для экранированной или неэкранированной витой пары (UTP/STP);
2) Оптоволоконные кабели
ü Одномодовое волокно (SMF) – по волокну распространяется только один световой луч (мода) (Ø 5-10 микрон);
ü Многомодовое градиентное волокно (MMF) – по волокну распространяется несколько мод (световых лучей) (Ø 62,5 микрон).
При выборе кабеля принимают во внимание следующие характеристики:
ü полоса пропускания;
ü расстояние;
ü физическая защищенность;
ü электромагнитная защищенность;
ü стоимость;
ü существование кабельной системы на предприятии;
ü тенденции и перспективы рынка на текущий момент.
Для горизонтальной подсистемы в основном используется UTP/STP кабели. Применение экранированной витой пары (STP) применяется в основном для построения сети Token Ring и Industrial Ethernet с использованием оборудования фирмы IBM. Это дает возможность передавать голосовые сообщения. Неэкранированная витая пара (UTP) позволяет передавать голос и данные и обладает меньшей стоимостью.
Вертикальная подсистема использует многомодовый оптический кабель, который обладает отличительными характеристиками: большей пропускной способностью, устойчивостью к электромагнитным помехам, а также обеспечивает передачу голоса, видео и защищенных данных.
Коаксиальные и широкополосные кабели не включаются в число разрешенных для новых стандартов и исключаются из редакции старых стандартов из-за низкой надежности, технологичности, высокой стоимости, сложности работы, хотя данный вид кабеля позволяет передавать голосовые и видеоданные.
Ограничения на длины шнуров и кабелей СКС
Рис. 2.7.
Проектирование СКС
Проектирование структурированных кабельных систем включает две основных стадии (рис. 2.8):
ü архитектурная;
ü телекоммуникационная.
Рис. 2.8.
Основная задача архитектурной стадии состоит в определении общей структуры СКС, которая будет оптимальна по технико-экономическим характеристикам.
Аппаратной называется техническое помещение, в котором располагается сетевое оборудование коллективного пользования (АТС, серверы, концентраторы и т. д.)
Кроссовая представляет собой помещение, в котором размещается коммутационное оборудование СКС, сетевое и другое вспомогательное оборудование.