Вклад российских ученых в развитие экономической науки

Характеристики хабов

• количество  портов — разъёмов для подключения сетевых линий, обычно выпускаются хабы с 4, 5, 6, 8 и 16 портами (наиболее популярны последние два). Хабы с бо́льшим количеством портов значительно дороже, однако хабы можно соединять каскадно друг к другу, в некоторых для этого предусмотрены специальные порты.
• скорость передачи данных — измеряется в Мбит/с, выпускаются хабы со скоростью 10 и 100. Кроме того, в основном распространены концентраторы с возможностью изменения скорости, обозначаются как 10/100 Мбит/с. Скорость может переключаться как автоматически, так и с помощью перемычек или переключателей. Стоит помнить, что если хотя бы одно устройство присоединено к хабу на скорости нижнего диапазона, он будет отдавать данные на все порты с этой скоростью.
• тип сетевого носителя — обычно это витая пара или оптоволокно, но существуют концентраторы и для других носителей, а также смешанные, например для витой пары и коаксиального кабеля.

     Коммутатор  хранит в памяти специальную  таблицу (MAC-таблицу), в которой указывается  соответствие MAC-адреса узла порту коммутатора. При включении коммутатора эта таблица пуста, и он работает в режиме обучения. В этом режиме поступающие на какой-либо порт данные передаются на все остальные порты коммутатора. При этом коммутатор анализирует пакеты данных, определяя MAC-адрес компьютера-отправителя, и заносит его в таблицу. Впоследствии, если на один из портов коммутатора поступит пакет, предназначенный для этого компьютера, этот пакет будет отправлен только на соответствующий порт. Если MAC-адрес компьютера-получателя еще не известен, то пакет будет продублирован на все интерфейсы. Со временем коммутатор строит полную таблицу для всех своих портов, и в результате трафик локализуется.

     Коммутаторы подразделяются на управляемые  и неуправляемые (наиболее простые). Более сложные коммутаторы позволяют управлять коммутацией на канальном (втором) и сетевом (третьем) уровне модели OSI. Обычно их именуют соответственно, например Layer 2 Switch или просто, сокращенно L2. Управление коммутатором может осуществляться посредством протокола Web-интерфейса, SNMP, RMON (протокол, разработанный Cisco) и т.п. Многие управляемые коммутаторы позволяют выполнять дополнительные функции: VLAN, QoS, агрегирование, зеркалирование. Сложные коммутаторы можно объединять в одно логическое устройство - стек, с целью увеличения числа портов (например, можно объединить 4 коммутатора с 24 портами и получить логический коммутатор с 96 портами).

Кабели

     При инсталляции сети другим важным вопросом является тип кабеля. Стоимость кабеля часто является важным определяющим фактором. Вот почему все более популярными становятся сети, использующие неэкранированные кабели типа "витая пара". Это недорогой кабель, которые обеспечивает высокую скорость передачи, и его легко устанавливать.

Конечно, можно вовсе обойти проблему кабеля, используя технологию беспроводных сетей, где рабочие станции соединяются с помощью радиосвязи или инфракрасных лучей. Фактически, беспроводные технологии становятся все более распространенным методом объединения в сеть портативных компьютеров.

Таблица 6 - Длина кабеля для различных топологий сети

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

     При выборе типа кабеля нужно учитывать важность его экранирования и защиты. Экранирование предотвращает помехи, делает кабель более надежным, чем кабель "витая пара", но увеличивает его стоимость. Волоконно-оптические кабели также отличаются надежностью, поскольку их сигнал трудно перехватить. Кроме того, они не требуют экранирования. Однако, это самый дорогой тип кабеля.

     Кабель  типа "витая пара" отличается наибольшей дешевизной и обеспечивает некоторую защиту от помех, но допускает  подключения на короткие расстояния. Однако, благодаря развитию технологии передачи данных и увеличению скорости передачи, такой кабель в последние годы становится все более популярным.

Коаксиальные  кабели

Коаксиальные  кабели имеют следующие  характеристики:

• От внешних помех этот кабель защищается с помощью экранирования.
• При прокладке на длинные расстояния он действует как антенна, "собирая" помехи от двигателей, радиопередатчиков и других электроисточников. Это может исказить передаваемый сигнал.
• У него существуют проблемы с заземлением.
• Он генерирует сигналы, которые могут перехватываться злоумышленниками.
• Он стоит от 0.6 до 1$ за метр (огнеупорный - около 1.5$ за метр).

Волоконно-оптические кабели

Волоконно-оптический кабель - наиболее дорогой  сетевой кабель, но в последнее время  его цена снижается. Он имеет следующие характеристики:

• Используется обычно в сочетании с кабелями других типов и соединяет серверы и сегменты локальных сетей.
• Имеет большую потенциальную длину сегмента и обеспечивает большую скорость передачи, чем другие кабели.
• Не генерирует сигналов, обеспечивая тем самым высокую степень защиты.
• На него не влияют внешние электропомехи.
• Стоит от 3.75 до 4.5$ да метр (огнеупорный - 5.4$ за метр).

Кабели  типа "витая пара"

     Кабель  типа "витая пара" приобретает все  большую популярность при организации сети. В некоторых зданиях такой кабель уже проложен, обеспечивая телефонные линии, но нет гарантии, что он имеет правильный тип. Кабель типа "витая пара" имеет следующие характеристики:

• Это наиболее экономичная кабельная система.
• Позволяет использовать существующие телефонные линии.
• Имеет ограничение по длине, но для связи удаленных сегментов можно использовать коаксиальный или волоконно-оптический кабель.
• Восприимчив к некоторым внешним помехам.
• Имеет стоимость от 0.25 до 0.75$ за метр.

Другие  факторы

     При инсталляции сети важно принимать  во внимание простоту установки. Использование  беспроводных локальных  сетей или существующих телефонных кабелей, конечно, облегчает  дело, но при необходимости  прокладки кабеля существует несколько факторов, которые могут повлиять на ваше решение.

     На  тип кабеля, который  вы выберите, и требуемое  его качество влияет расстояние до каждой рабочей станции. (Каждая кабельная схема  сети требует специальных  типов кабелей. Так, например, в локальных  сетях обычно допускается использовать только один тип кабеля. Однако здесь существует некоторая гибкость, о чем будет сказано ниже.) Ограничения локального кабеля могут сделать кабель типа "витая пара" более предпочтительным, чем коаксиальный. Проходящий по кабелю локальной сети сигнал излучает помехи, которые могут влиять на внешнюю аппаратуру. Кроме того, этот сигнал может быть перехвачен теми, кто занимается шпионажем. Коаксиальный кабель уменьшает это излучение, а экран действует как внешний проводник.

     Как уже отмечалось ранее, кабель типа "витая пара" относительно недорог и часто бывает уже смонтирован. Но перед использованием такого кабеля нужно оценить его качество (можно экспериментальным путем соединить компьютеры через телефонную линию, естественно, не подключенную к телефонной сети). Даже если кабель имеет правильный тип, вы можете столкнуться с проблемами, если он, например, проложен вместе с электропроводами.

     Некоторые организации, где  требуется непрерывное  функционирование локальной  сети, (такие как госпитали, банки и военные организации) обычно прокладывают наряду с основным и резервный кабель. Часто он прокладывается по другому маршруту. Дополнительные кабели требуют маршрутизаторов, которые помогают сетевым пакетам найти наилучший путь по сети к месту назначения.

     Сеть - это модульная  и адаптируемая коммутационная система, которую  можно настроить  в соответствии с  самыми различными требованиями. Ее модульность облегчает  добавление новых  компонентов или  перемещение существующих, а адаптивность упрощает внесение изменений и усовершенствований.

Топология

     При выборе конкретного  типа сети важно учитывать  ее топологию. Как  уже упоминалось  ранее, основными  сетевыми топологиями  являются линейная (шинная), звездообразная и  кольцевая. Например, в конфигурации сети ArcNet используется одновременно и линейная, и звездообразная топология. Сети Token Ring физически выглядят как звезда, но логически их пакеты передаются по кольцу. Передача данных в Ethernet происходит по линейной шине, так что все станции видят сигнал одновременно.

     Сегодня все чаще встречаются  смешанные топологии, например, можно соединить  с помощью кабеля кластеры машин, находящиеся  на удаленном расстоянии друг от друга.

     Чистая  кольцевая топология  сегодня также  используется редко. Вместо этого кольцевая топология играет транспортную роль в схеме метода доступа. Кольцо описывает логический маршрут, а пакет передается от одной станции к следующей, совершая в итоге полный круг. В сетях Token Ring кабельная ветвь из центрального концентратора называется MAU (Multiple Access Unit). MAU имеет внутреннее кольцо, соединяющее все подключенные к нему станции, и используется как альтернативный путь, когда оборван или отсоединен кабель одной рабочей станции. Когда кабель рабочей станции подсоединен к MAU, он просто образует расширение кольца: сигналы поступают к рабочей станции, а затем возвращаются обратно во внутреннее кольцо.

     Примером  звездообразной топологии Ethernet с кабелем типа "витая  пара" является 10BASE-T. Кабели к рабочим  станциям подключаются от центрального блока-концентратора, однако методом доступа к кабелю все равно является CSMA/CD.

     Звездообразная  топология обеспечивает защиту от разрыва  кабеля. Если кабель рабочей станции  будет поврежден, это не приведет к  выходу из строя всего  сегмента сети. Она позволяет также легко диагностировать проблемы подключения, так как каждая рабочая станция имеет свой собственный кабельный сегмент, подключенный к концентратору. Вы просто ищете разрыв кабеля, который ведет к неработающей станции. Остальная часть сети продолжает нормально работать.

     Однако, звездообразная топология  имеет и недостатки. Во-первых, она требует  много кабеля. Во-вторых, концентраторы часто  довольно дороги. В-третьих, кабельные концентраторы  превращаются в конгломерат  кабелей, которые  трудно обслуживать. Однако, в большинстве случаев в такой топологии используется недорогой кабель типа "витая пара". В некоторых случаях можно даже использовать существующие телефонные кабели. Кроме того, для диагностики и тестирования выгодно собирать все кабельные концы в одном месте. По сравнению с концентраторами ArcNet концентраторы Ethernet и MAU Token Ring достаточно дороги. Новые подобные концентраторы включают в себя средства тестирования и диагностики, что делает их еще более дорогими.

     Проблемы  в сетях с линейной топологией, таких как Ethernet (коаксиальный кабель 10BASE-2) диагностировать труднее. Если кабель порван, поврежден или отключен, то независимо от места разрыва не функционируют все рабочие станции. Чтобы выявить эти проблемы, используются специальные тестирующие устройства.