Введення.

На сьогоднішній день у світі існує понад 130 мільйонів комп'ютерів і більше 80% з них об'єднані в різноманітні інформаційно-обчислювальні мережі від малих локальних мереж в офісах до глобальних мереж типу Internet. Всесвітня тенденція до об'єднання комп'ютерів у мережі обумовлена поруч важливих причин, таких як прискорення передачі інформаційних повідомлень, можливість швидкого обміну інформацією між користувачами, одержання і передача повідомлень (факсів, E - Mail листів і іншого) не відходячи від робочого місця, можливість миттєвого одержання будь-якої інформації з будь-якої точки земної кулі, а так само обмін інформацією між комп'ютерами різних фірм виробників працюючих під різним програмним забезпеченням.
Такі величезні потенційні можливості який несе в собі обчислювальна мережа і той новий потенційний підйом який при цьому відчуває інформаційний комплекс, а так само значне прискорення виробничого процесу не дають нам право не приймати це до розробки і не застосовувати їх на практиці.
Тому необхідно розробити принципове рішення питання з організації ІТТ (інформаційно-обчислювальної мережі) на базі вже існуючого комп'ютерного парку та програмного комплексу відповідає сучасним науково-технічним вимогам з урахуванням зростаючих потреб і можливістю подальшого поступового розвитку мережі у зв'язку з появою нових технічних і програмних рішень.
Поняття ЛВС.
Що таке локальна обчислювальна мережа (ЛОМ)? Під ЛОМ розуміють спільне підключення декількох окремих комп'ютерних робочих місць (робочих станцій) до єдиного каналу передачі даних. Завдяки обчислювальним мережам ми одержали можливість одночасного використання програм і баз даних декількома користувачами.
Поняття локальна обчислювальна мережа - ЛОМ (англ. LAN - Lokal Area Network) ставиться до географічно обмеженого (територіально або виробничо) апаратно-програмним реалізаціям, в яких кілька комп'ютерних систем пов'язані один з одним за допомогою відповідних засобів комунікацій. Завдяки такому з'єднанню користувач може взаємодіяти з іншими робочими станціями, залученими до цього ЛОМ.
У виробничій практиці ЛОМ грають дуже велику роль. За допомогою ЛОМ у систему об'єднуються персональні комп'ютери, розташовані на багатьох віддалених робочих місцях, що використовують спільно устаткування, програмні засоби й інформацію. Робочі місця співробітників перестають бути ізольованими й об'єднуються в єдину систему. Розглянемо переваги, одержувані при мережному об'єднанні персональних комп'ютерів у виді внутривиробничої обчислювальної мережі.
Поділ ресурсів.
Поділ ресурсів дозволяє ощадливо використовувати ресурси, наприклад, управляти периферійними пристроями, такими як лазерні друкувальні пристрої, із усіх приєднаних робочих станцій.
Поділ даних.
Поділ даних надає можливість доступу і керування базами даних з периферійних робочих місць, що потребують інформації.
Поділ програмних засобів.
Поділ програмних засобів, що надає можливість одночасного використання централізованих, раніше встановлених програмних засобів.
Поділ ресурсів процесора.
При поділі ресурсів процесора можливе використання обчислювальних потужностей для обробки даних іншими системами, що входять в мережу. Надана можливість полягає в тому, що на наявні ресурси не "накидаються" моментально, а тільки лише через спеціальний процесор, доступний кожній робочій станції.
Розрахований на багато користувачів режим.
Сітьові властивості системи сприяють одночасному використанню централізованих прикладних програмних засобів, раніше встановлених і керованих, наприклад, якщо користувач системи працює з іншим завданням, то поточна виконувана робота відсувається на задній план.
Одне рангові мережу.
В одне - рангової мережі, всі комп'ютери рівноправні: немає ієрархії серед комп'ютерів і немає виділеного сервера, і, як правило, кожен комп'ютер функціонує і як клієнт і як сервер. Усі користувачі самостійно вирішують, які дані на своєму комп'ютері зробити доступними для всіх. Одне - рангову мережа називають так само робочою групою. Робоча група-це невеликий колектив, тому в одне - рангової мережі не більше 10 комп'ютерів.
Одне - рангові мережі відносно прості. Оскільки кожен комп'ютер є і клієнтом, і сервером, немає необхідності в потужному центральному сервері або в інших компонентах, обов'язкових для більш складних мереж. Одне рангові мережі зазвичай дешевше мереж на основі сервера, але вимагають більш потужних і дорогих комп'ютерів.
В одне - рангової мережі вимоги до продуктивності і до рівня захисту для мережевого програмного забезпечення, як правило, нижче, ніж у мережах з виділеним сервером. Виділені сервери функціонують виключно в якості серверів, але не клієнтів або робочих станцій.
У такі операційні системи, як Microsoft Windows NT Workstation, Microsoft Windows for Workgroups і Microsoft Windows 95, вбудована підтримка одне рангових мереж. З цього щоб встановити одне рангову мережа додаткового програмного забезпечення не потрібно.
Одне рангові комп'ютерна мережа виглядає так:
1. Комп'ютери розташовані на робочих столах користувачів.
2. Користувачі самі виступають у ролі адміністраторів, і самі забезпечують захист інформації.
3. Для об'єднання комп'ютерів в мережу застосовується проста кабельна система.
Якщо ці умови виконуються, то, швидше за все вибір одне рангової мережі буде правильним.
Захист передбачає встановлення пароля на розділяється ресурс, наприклад на каталог. Централізовано керувати захистом в одне рангової мережі дуже складно, тому що кожен користувач встановлює її самостійно, так і загальні ресурси можуть знаходитися на всіх комп'ютерах, а не тільки на центральному сервері. Така ситуація становить серйозну загрозу для всієї мережі, крім того деякі користувачі можуть взагалі не встановлювати захист.
Мережі на основі сервера
Якщо до мережі підключено більше 10 користувачів, то одне рангові мережа, де комп'ютери виступають у ролі клієнтів, і серверів, може виявитися недостатньо продуктивною. Тому більшість мереж використовують виділені сервери. Виділених називається такий сервер, який функціонує тільки як сервер. Вони спеціально оптимізовані для швидкої обробки запитів від мережних клієнтів і для керування захистом файлів і каталогів. Мережі на основі сервера стали промисловим стандартом.
Зі збільшенням розмірів мережі та обсягів мережевого трафіку необхідно збільшувати кількість серверів. Розподіл завдань серед декількох серверів гарантує, що кожна завдання буде виконуватися найефективнішим способом з усіх можливих.
Коло завдань, які повинні виконувати сервери, різноманітний і складний. Щоб пристосуватися зростаючим потребам користувачів, сервери у великих мережах стали спеціалізованими. Наприклад, у мережі Windows NT існують різні типи серверів:
Файл-сервери і принт - сервери керують доступом відповідно до файлів і принтерів, на серверах додатків виконуються прикладні частини клієнт - серверних додатків, а так само знаходяться дані доступні клієнтам. Наприклад, щоб спростити вилучення даних, сервери зберігають великі обсяги інформації в структурованому вигляді. Ці сервери відрізняються від файл - серверів і принт - серверів. У принт - серверах, файл або дані цілком копіюються на запитуваний комп'ютер. А в сервері додатків на запитуваний комп'ютер посилаються тільки результати запиту. Програма-клієнт на віддаленому комп'ютері отримує доступ до даних, що зберігається на сервері додатків. Однак замість всієї бази даних на ваш комп'ютер з сервера завантажуються тільки результати запиту.
У розширеній мережі використання серверів різних типів стає найбільш актуальним. Необхідно тому враховувати всілякі нюанси, які можуть виявитися при розростанні мережі, з тим щоб зміна ролі певного сервера надалі не позначилося на роботі всієї мережі.
Основним аргументом при роботі в мережі на основі виділеного сервера є, як правило, захист даних. У таких мережах, наприклад як Windows NT Server, проблемами безпеки може займатися один адміністратор.
Оскільки життєво важлива інформація розташована централізовано, тобто, зосереджена на одному або декількох серверах, неважко забезпечити її регулярне резервне копіювання. Завдяки надлишковим системам дані на будь-якому сервері можуть дублюватися в реальному часі, тому в разі пошкодження основної області зберігання даних інформація не буде втрачена-легко скористатися резервною копією. Мережі на основі сервера можуть підтримувати тисячі користувачів. Мережею такого розміру, якби його не було одне - рангової, неможливо було б керувати. Так як комп'ютер користувача не виконує функції сервера, вимоги до його характеристиками залежать від самого користувача.
Усі ЛОМ працюють в одному стандарті, прийнятому для комп'ютерних мереж - у стандарті Open Systems Interconnection (OSI).

Базова модель OSI (Open System Interconnection)

Для того щоб взаємодіяти, люди використовують загальну мову. Якщо вони не можуть розмовляти один з одним безпосередньо, вони застосовують відповідні допоміжні засоби для передачі повідомлень.
Вказані вище стадії необхідні, коли повідомлення передається від відправника до одержувача.
Для того щоб надати руху процес передачі даних, використовували машини з однаковим кодуванням даних і пов'язані одна з одною. Для єдиного уявлення даних, у лініях зв'язку по яких передається інформація, сформована Міжнародна організація по стандартизації (англ. ISO - International Standards Organization).
ISO призначена для розробки моделі міжнародного комунікаційного протоколу, у рамках якої можна розробляти міжнародні стандарти. Для наочного пояснення розчленуємо її на сім рівнів.
Міжнародних організація по стандартизації (ISO) розробила базову модель взаємодії відкритих систем (англ. Open Systems Interconnection (OSI)). Ця модель є міжнародним стандартом для передачі даних.
Модель містить сім окремих рівнів:
Рівень 1: фізичний - бітові протоколи передачі інформації;
Рівень 2: канальний - формування кадрів, керування доступом до середовища
Рівень 3: мережний - маршрутизація, керування потоками даних;
Рівень 4: транспортний - забезпечення взаємодії віддалених процесів;
Рівень 5: сеансовий - підтримка діалогу між віддаленими процесами;
Рівень 6: уявленні даних - інтерпретація переданих даних;
Рівень 7: прикладний - користувальне керування даними.

Основна ідея цієї моделі полягає в тому, що кожному рівню приділяється конкретна роллю, в тому числі і транспортному середовищі. Завдяки цьому загальна задача передачі даних розчленовується на окремі легко доступні для огляду задачі. Необхідні угоди для зв'язку одного рівня, наприклад вищерозташованих і нижче розташованого називають протоколом.
Тому що користувачі мають потребу в ефективному керуванні, система обчислювальної мережі рекомендується як комплексна будівля, що координує взаємодію задач користувачів.
З урахуванням вищевикладеного можна вивести таку рівневу модель з адміністративними функціями, що виконуються в призначеному для користувача прикладному рівні.
Окремі рівні базової моделі проходять у напрямку униз від джерела даних (від рівня 7 до рівня 1) і в напрямку нагору від приймача даних (від рівня 1 до рівня 7). Користувальницькі дані передаються в нижчерозташованими рівень разом із специфічним для рівня заголовком доти, поки не буде досягнутий останній рівень.
На приймальній стороні надходять дані аналізуються і, у міру потреби, передаються далі в вищерозташованих рівень, поки інформація не буде передана в призначений для користувача прикладний рівень.
Рівень 1. Фізичний.
На фізичному рівні визначаються електричні, механічні, функціональні та процедурні параметри для фізичної зв'язку в системах. Фізична і нерозривний зв'язок з нею експлуатаційна готовність є основною функцією 1-го рівня. Стандарти фізичного рівня включають рекомендації V.24 МККТТ (CCITT), EIA RS232 і Х.21. Стандарт ISDN (Integrated Services Digital Network) у майбутньому відіграє визначальну роль для функцій передачі даних. Як середовище передачі даних використовують трижильним мідний дріт (екранована вита пара), коаксіальний кабель, оптоволоконний провідник і радіорелейний лінію.
Рівень 2. Канальний.
Канальний рівень формує з даних, переданих 1-м рівнем, так звані "кадри" послідовності кадрів. На цьому рівні здійснюються управління доступом до передавальної середовищі, яка використовується декількома ЕОМ, синхронізація, виявлення та виправлення помилок.
Рівень 3. Мережний.
Мережевий рівень встановлює зв'язок в обчислювальної мережі між двома абонентами. З'єднання відбувається завдяки функцій маршрутизації, які вимагають наявності мережевої адреси у пакеті. Мережевий рівень повинен також забезпечувати обробку помилок, мультиплексування, управління потоками даних. Найвідоміший стандарт, що відноситься до цього рівня, - рекомендація Х.25 МККТТ (для мереж загального користування з комутацією пакетів).
Рівень 4. Транспортний.
Транспортний рівень підтримує безперервну передачу даних між двома що взаємодіють один з одним користувацькими процесами. Якість транспортування, безпомилковість передачі, незалежність обчислювальних мереж, сервіс транспортування з кінця в кінець, мінімізація витрат і адресація зв'язку гарантують безперервну і безпомилкову передачу даних.
Рівень 5. Сеансовий.
Сеансовий рівень координує прийом, передачу і видачу одного сеансу зв'язку. Для координації необхідні: контроль робочих параметрів, управління потоками даних проміжних накопичувачів і діалоговий контроль, який гарантує передачу, що є в розпорядженні даних. Крім того, сеансовий рівень містить додатково функції управління паролями, підрахунку плати за користування ресурсами мережі, управління діалогом, синхронізації та скасування зв'язку під час передачі після збою внаслідок помилок у нижчерозташованими рівнях.
Рівень 6. Подання даних.
Рівень представлення даних призначений для інтерпретації даних, а також підготовки даних для користувача прикладного рівня. На цьому рівні відбувається перетворення даних з кадрів, які використовуються для передачі даних в екранний формат або формат для друкувальних пристроїв кінцевої системи.
Рівень 7. Прикладної.
У прикладному рівні необхідно надати в розпорядження користувачів вже перероблену інформацію. З цим може справитися системне і користувальницьке прикладне програмне забезпечення.
Мережні пристрої і засоби комунікацій.

У якості засобів комунікації найбільше часто використовуються кручена пара, коаксіальний кабель, оптоволоконні лінії. При виборі типу кабелю враховують наступні показники:
• вартість монтажу та обслуговування,
• швидкість передачі інформації,
• обмеження на величину відстані передачі інформації без додаткових підсилювачів-повторювачів (репітерів),
• безпеку передачі даних.
Головна проблема полягає в одночасному забезпеченні цих показників, наприклад, найвища швидкість передачі даних обмежена максимально можливим відстанню передачі даних, при якому ще забезпечується необхідний рівень захисту даних. Легка нарощуваність і простота розширення кабельної системи впливають на її вартість.

Вита пара.
Найбільш дешевим кабельним з'єднанням є вітое двожильні провідне з'єднання часто називане "кручений парою" (twisted pair). Вона дозволяє передавати інформацію зі швидкістю до 10 Мбіт/с., Легко нарощується, однак не захищена від перешкод. Довжина кабеля не може перевищувати 1000 м при швидкості передачі 1 Мбіт/с. Перевагами є низька ціна і простота установки. Для підвищення перешкодозахищеності інформації часто використовують екрановані виту пару, тобто виту пару, вміщену в екранує оболонку, подібно до екрану коаксіального кабелю. Це збільшує вартість витої пари і наближаєт її ціну до ціни коаксіального кабелю.
Еthernet-кабель.
Ethernet-кабель також є коаксіальним кабелем з хвильовим опором 50 Ом. Його називають ще товстий Ethernet (thick), жовтий кабель (yellow cable) або 10BaseT5. Він використовує 15-контактне стандартне включення. Внаслідок перешкодозахищеності він є дорогою альтернативою звичайним коаксіальним кабелях. Максимально доступний відстань без повторювача не перевищує 500 м, а загальна відстань мережі Ethernet - близько 3000 м. Ethernet-кабель, завдяки своїй магістральної топології, використовує в кінці лише один навантажувальний резистор.

Сheapernеt-кабель.
Більш дешевим, ніж Ethernet-кабель є з'єднання Cheapernet-кабель або, як його часто називають, тонкий (thin) Ethernet або 10BaseT2. Це також 50-омний коаксіальний кабель зі швидкістю передачі інформації в десять мільйонів біт в секунду.
При з'єднанні сегментів Сhеарегnеt-кабелю також потрібні повторювачі. Обчислювальні мережі з Cheapernet-кабелем мають невелику вартість та мінімальні витрати при нарощуванні. З'єднання мережевих плат здійснюється за допомогою широко використовуваних малогабаритних байонетним роз'ємів (СР-50). Додаткове екранування не потрібно. Кабель приєднується до ПК за допомогою тройниковая з'єднувачів (T-connectors).
Відстань між двома робочими станціями без повторювачів може становити максимум 300 м, а загальна відстань для мережі на Cheapernet-кабелю - близько 1000 м. Приймач Cheapernet розташований на мережний платі і як для гальванічної розв'язки між адаптерами, так і для посилення зовнішнього сигналу

Оптоволоконні лінії.
Найбільш дорогими є оптопроводнікі, звані також скловолоконних кабелем. Швидкість поширення інформації з них досягає декількох мільярдів біт на секунду. Допустиме видалення більш 50 км. Зовнішній вплив перешкод практично відсутній. На даний момент це найбільш дороге з'єднання для ЛОМ. Застосовуються вони там, де виникають електромагнітні поля перешкод або потрібно передача інформації на дуже великі відстані без використання повторювачів. Вони мають протівоподспушівающімі властивостями, тому що техніка відгалужень в оптоволоконних кабелях дуже складна. Оптопроводнікі об'єднуються в JIBC за допомогою зіркоподібно з'єднання.
Мережева карта

Плати мережевого адаптера виступають в якості фізичного інтерфейсу, або з'єднання між комп'ютером та мережевим кабелем. Плати вставляються в спеціальні гнізда (слоти розширення) всіх комп'ютерів і серверів. Щоб забезпечити фізичне з'єднання між комп'ютером і мережею, до відповідного роз'єму, або порту, плати (після її установки) підключають мережний кабель. Призначення плати мережного адаптера:
- Підготовка даних, що надходять від комп'ютера, до передачі з мережевого кабелю
- Передача даних іншого комп'ютера
- Керування потоком даних між комп'ютером і кабельної системою
- Плата мережного адаптера приймає дані з мережевого кабелю і переводить у форму, зрозумілу центрального процесора комп'ютера.
-


Плата мережного адаптера складається з апаратної частини та вбудованих програм, записаних в ПЗП (постійному пристрої, що запам'ятовує). Ці програми реалізують функції підрівнів управління логічної зв'язком і керування доступом до середовища канального рівня моделі OSI.
Разветвитель (HAB)

Разветвитель служить центральним вузлом в мережах з топологією «зірка».

Репітер

При передачі з мережевого кабелю електричний сигнал поступово слабшає (загасає). І, спотворюється до такої міри, що комп'ютер перестає його сприймати. Для запобігання спотворення сигналу застосовується репітер, який посилює (відновлює) ослаблений сигнал і передає його далі по кабелю. Застосовуються репітери в мережах з топологією «шина».

Існує ряд принципів побудови ЛОМ на основі вище розглянутих компонентів. Такі принципи ще називають - топологіями.

Топології обчислювальної мережі.

Топологія типу зірка.
Концепція топології мережі у виді зірки прийшла з області великих ЕОМ, у котрої головна машина одержує й обробляє всі дані з периферійних пристроїв як активний вузол обробки даних. Цей принцип застосовується в системах передачі даних, наприклад, в електронній пошті RELCOM. Вся інформація між двома периферійними робочими місцями проходить через центральний вузол обчислювальної мережі.


Топологія у вигляді зірки

Пропускна здатність мережі визначається обчислювальною потужністю вузла і гарантується для кожної робочої станції. Колізій (зіткнень) даних не виникає.
Кабельне з'єднання досить просте, тому що кожна робоча станція пов'язана з вузлом. Витрати на прокладку кабелів високі, особливо коли центральний вузол географічно розташований не в центрі топології.
При розширенні обчислювальних мереж не можуть бути використані раніше виконані кабельні зв'язки: до нового робочого місця необхідно прокладати окремий кабель з центра мережі.
Топологія у виді зірки є найбільш швидкодіючої з усіх топологій обчислювальних мереж, оскільки передача даних між робочими станціями проходить через центральний вузол (при його гарній продуктивності) по окремих лініях, використовуваним тільки цими робочими станціями. Частота запитів передачі інформації від однієї станції до іншої невисока в порівнянні з досягається в інших топологіях.
Продуктивність обчислювальної мережі в першу чергу залежить від потужності центрального файлового сервера. Він може бути вузьким місцем обчислювальної мережі. У випадку виходу з ладу центрального вузла порушується робота всієї мережі.
Центральний вузол керування - файловий сервер мотає реалізувати оптимальний механізм захисту проти несанкціонованого доступу до інформації. Вся обчислювальна мережа може управлятися з її центру.

Кільцева топологія.
При кільцевій топології мережі робочі станції пов'язані одна з іншою по колу, тобто робоча станція 1 з робочою станцією 2, робоча станція 3

Кільцева топологія
з робочою станцією 4 і т.д. Остання робоча станція пов'язана з першою. Комунікаційна зв'язок замикається в кільце.
Прокладка кабелів від однієї робочої станції до іншої може бути досить складною і дорогою, особливо якщо географічно робочі станції розташовані далеко від кільця (наприклад, у лінію).
Повідомлення циркулюють регулярно по колу. Робоча станція посилає по визначеній кінцевій адресі інформацію, попередньо отримавши з кільця запит. Пересилання повідомлень є дуже ефективною, тому що більшість повідомлень можна відправляти "у дорогу" по кабельній системі одне за іншим. Дуже просто можна зробити кільцевий запит на всі станції. Тривалість передачі інформації збільшується пропорційно кількості робочих станцій, що входять в обчислювальну мережу.
Основна проблема при кільцевій топології полягає в тому, що кожна робоча станція повинна активно брати участь у пересиланні інформації, і у разі виходу з ладу хоча б однієї з них вся мережа паралізується. Несправності в кабельних з'єднаннях локалізуються легко.
Підключення нової робочої станції вимагає коротко термінового вимикання мережі, тому що під час установки кільце повинне бути розімкнутими. Обмеження на довжину обчислювальної мережі не існує, так як воно, у кінцевому рахунку, визначається винятково відстанню між двома робочими станціями.

Шинна топологія.
При шинної топології середовище передачі інформації представляється у формі комунікаційного шляху, доступного дня всіх робочих станцій, до якого вони усі повинні бути підключені. Всі робочі станції можуть безпосередньо вступати в контакт з будь-якою робочою станцією, наявною в мережі.


Шинна топологія

Робочі станції в будь-який час, без переривання роботи всієї обчислювальної мережі, можуть бути підключені до неї або відключені. Функціонування обчислювальної мережі не залежить від стану окремої робочої станції.
У стандартній ситуації для шинної мережі Ethernet часто використовують тонкий кабель або Cheapernet-кaбeль з тройниковая з'єднувачем. Вимкнення і особливо підключення до такої мережі вимагають розриву шини, що викликає порушення циркулюючого потоку інформації і зависання системи.

Деревовидна структура ЛОМ.


Поряд з відомими топологіями обчислювальних мереж кільце, зірка і шина, на практиці застосовується і комбінована, на приклад деревоподібна структура. Вона утвориться в основному у вигляді комбінацій вищезгаданих топологій обчислювальних мереж. Підстава дерева обчислювальної мережі розташовується в крапці (корінь), в якій збираються комунікаційні лінії інформації (гілки дерева).
Обчислювальні мережі з деревоподібній структурою застосовуються там, де неможливо безпосереднє застосування базових мережних структур в чистому вигляді.
Типи побудови мереж за методами передачі інформації.

Локальна мережа Token Ring
Цей стандарт розроблений фірмою IBM. Як передає середовища застосовується неекранована або екранована кручена пара (UPT або SPT) або оптоволокно. Швидкість передачі даних 4 Мбіт/с або 16Мбіт/с. В якості методу управління доступом станцій до передавальної середовищі використовується метод - маркерне кільце (Тоken Ring). Основні положення цього методу:
* Пристрої підключаються до мережі по топології кільце;
* Всі пристрої, підключені до мережі, можуть передавати дані, тільки отримавши дозвіл на передачу (маркер);
* В будь-який момент часу тільки одна станція в мережі володіє таким правом.

Типи пакетів.
У IВМ Тоkеn Ring використовуються три основні типи пакетів:
* Пакет управління/дані (Data/Соmmand Frame);
* Маркер (Token);
* Пакет скидання (Аbort).

Пакет Управління/Дані. За допомогою такого пакету виконується передача даних або команд керування роботою мережі.
Маркер. Станція може почати передачу даних тільки після отримання такого пакету, В одному кільці може бути тільки один маркер і, відповідно, тільки одна станція з правом передачі даних.
Пакет скидання. Здійснення такого пакету називає припинення будь-яких передач.
У мережі можна підключати комп'ютери по топології зірка або кільце.
Локальна мережа Ethernet
Специфікацію Ethernet в кінці сімдесятих років запропонувала компанія Xerox Corporation. Пізніше до цього проекту приєдналися компанії Digital Equipment Corporation (DEC) і Intel Corporation. У 1982 році була опублікована специфікація на Ethernet версії 2.0. На базі Ethernet і Інституту IEEE був розроблений стандарт IEEE 802.3. Відмінності між ними незначні.
Основні принципи роботи.
На логічному рівні в Ethernet застосовується топологія шина:
* Всі пристрої, підключені до мережі, рівноправні, тобто будь-яка станція може почати передачу в будь-який момент часу (якщо передавальна середу вільна);
* Передача однією станцією, доступні всім станціям мережі.

Правила монтажу кабельної частини ЛВС.

10 BaseT

У 1990 році інститут випустив специфікацію IEEE 802.3 для побудови мережі Ethernet на основі витої пари. 10 BaseT (10 - швидкість передачі 10 Мбіт с., Base - вузькосмуговий, Т - кручена пара) - мережа Ethernet, яка для з'єднання комп'ютерів зазвичай використовує неекрановану виту пару (UTP). Більшість мереж цього типу будуються у вигляді зірки, але за системою передачі сигналів представляють собою шину, як і інші конфігурації Ethernet. Зазвичай разветвитель мережі 10BaseT виступають як багатопортовий репітер. Кожен комп'ютер підключається до іншого кінця кабелю, сполученого з перехідником, і використовує дві пари проводів: одна для прийому, іншу для передачі.

Максимальна довжина сегмента 10BaseT - 100 м. Мінімальна довжина кабелю - 2,5 м. ЛВС 10BaseT може обслуговувати до 1024 комп'ютерів.
Для побудови мережі 10BaseT застосовують:

* Кабель категорії 3, 4 лив 5 UTP
* З'єднувачі RJ - 45 на кінцях кабелю,
Відстань від робочої станції до розгалужувачі не більше 100 м.

10Base2

Відповідно до специфікації IEEE 802.3 ця топологія називається 10Base2 (10 - швидкість передачі 10 Мбіт/с, Base - вузькосмуговий передача, 2 - передача на відстань, приблизно в два рази перевищує 100 м (фактичне відстань 185 м).
Мережа такого типу орієнтована на тонкий коаксіальний кабель, або тонкий Ethernet, з максимальною довжиною сегмента 185 м. Мінімальна довжина кабелю 0,5 м. Крім того існує обмеження на максимальну кількість комп'ютерів, яке може бути підключено на 185 - метровому сегменті кабелю, - 30 штук.
Компоненти кабелю «тонкий Ethernet":
- BNC барель - коннектори (з'єднувачі);
- BNC Т - коннектори;
- BNC - термінатори;
Мережі на тонкому Ethrnet зазвичай мають топологію «шина». Стандарти IEEE для тонкого Ethernet не передбачають використання кабелю трансівера між Т - коннектором і момпьютером. Натомість Т - конектор мають у своєму розпорядженні безпосередньо на платі мережевого адаптера.
BNC барелл - коннектор, поєднуючи сегменти кабелю, дозволяє збільшити його загальну довжину. Однак їх використання необхідно звести до мінімуму, оскільки вони погіршують якість сигналу.
Мережа на тонкому Ethernet - економічний спосіб реалізації мереж для невеликих відділень для робочих груп. Використаний у такого типу мережах кабель відносно не дорогий, простий в установці, легко конфігурується. Мережа на тонкому Ethernet може підтримувати до 30 вузлів (комп'ютерів і принтерів) на один сегмент.
Мережа на тонкому Ethernet може складатися максимум з п'яти сегментів кабелю, з'єднаних чотирма репітера, але лише до трьох сегментах при цьому можуть бути підключені робочі станції. Таким чином два сегменти залишаються зарезервованими для репітерів, їх називають межрепітернимі зв'язками. Така конфігурація називається правило 5 - 4 - 3.

10Base5.

Відповідно до специфікації IEEE ця топологія називається 10Base5 (10 - швидкість передачі 10 Мбіт/с, Base - вузькосмуговий передача, 5 - сегменти по 500 метрів (5 разів по 100 метрів)). Є й інша її назва - стандартний Ethrnet.
Мережі на товстому коаксіальному кабелі (товстий Ethrnet) зазвичай використовують топологію "шина". Товстий Ethrnet може підтримувати до 100 вузлів (робочих станцій, репітерів і т. д.) на магістральний сегмент. Магістраль, або магістральний сегмент, - головний кабель, до якого приєднуються трансивери з підключеними до них робочими станціями та репітера. Сегмент товстого Ethernet може мати довжину 500 метрів при загальній довжині мережі 2500 метрів. Відстані і допуски для товстого Ethernet більше, ніж для тонкого Ethernet.
Компоненти кабельної системи:
- Трансивери. Трансивери, забезпечуючи зв'язок між комп'ютером і головним кабелем ЛВС, суміщені з «зубом вампіра», з'єднаний з кабелем.
- Кабелі трансіверов. Кабель трансівера (відгалужується кабель) з'єднує кабель із платою мережевого адаптера.
- DIX - коннектор, або AUI - конектор. Цей коннектор розташований на кабелі трансівера.
- Баррел - коннектори і термінатори.
Мережа на товстому Ethernet може складатися максимум з п'яти магістральних сегментів, з'єднаних репітера (за специфікацією IEEE 802.3), але лише до трьох сегментах при цьому можуть бути підключені комп'ютери. При обчисленні загальної довжини кабелю "товстий Ethernet" довжина кабелю трансівера не враховується, тобто до уваги приймають тільки довжину сегмента кабелю "товстий Ethernet". Мінімальна відстань між сусідніми з'єднаннями - 2,5 метра. У цю відстань не входить довжина кабелю трансівера. Товстий Ethernet був розроблений для побудови ЛОМ у рамках великого відділу лив всієї будівлі.
Зазвичай у великих мережах спільно використовують товстий і тонкий Ethernet. Товстий Ethernet добре підходить як магістралі, а для відгалужується сегментів застосовують тонкий Ethernet. Ви напевно пам'ятаєте, що товстий Ethernet має мідну жилу більшого перетину і може передавати сигнали на великі відстані, ніж тонкий Ethernet. Трансивер з'єднують з кабелем "товстий Ethernet", AUI - конектор кабелю трансівера включають в репітер. Відгалужується сегменти «тонкого Ethernet» з'єднують з репітер, а до них вже підключаються комп'ютери.

10BaseFL.

10BaseFL (10 - швидкість передачі 10 Мбіт/с, Base - вузькосмуговий передача, FL - оптичне волокно) є мережею Ethernet, в якій комп'ютери і репітери соеденіни між собою оптоволоконним кабелем.
Основна причина популярності 10BaseFL - можливість прокладати кабель між репітера на великі відстані (наприклад, між будівлями). Максимальна довжина сегмента 10BaseFL - 2000 метрів.

-------------------------------------------------- -------------------------------------------------- -------------------------------------------------- -------------------------------------------------- -------------------------------------------------- --------------------------------------------------

10Base-T. Неекранований кабель з скручених пар (UTP)
8 скручених попарно одножильних мідних провідників діаметром 0.5 мм (24 AWG). Допускається також використання кабелів з провідниками діаметром 0.63 мм (22 AWG). Всі 4 пари провідників поміщені з загальну пластикову оболонку.


Кожна пара провідників в кабелі позначена своїм кольором - один з провідників має суцільну забарвлення, для іншого чергується біла і кольорова забарвлення. Пари маркуються голубим, помаранчевим, зеленим та коричневим кольорами.
На зовнішній оболонці кабелю повинна бути вказана категорія.
Розетки та роз'єми UTP
Для підключення кабелів використовуються 8-контактні модульні розетки (modular jack). На кабелях встановлюють за допомогою спеціальних обтискних кліщів 8-контактні роз'єми RJ-45.
модульна розетка 8-контактні роз'єми RJ-45
Розведення контактів

T568A T568B


Каскадування Нормальний режим
1 RD + (прийом) TD + (передача)
2 RD-(прийом) TD-(передача)
3 TD + (передача) RD + (прийом)
4 Не використовується Не використовується
5 Не використовується Не використовується
6 TD-(передача) RD-(прийом)
7 Не використовується Не використовується
8 Не використовується Не використовується

При обміні даними між двома пристроями приймач одного з пристроїв має бути з'єднаний з передавачем іншого і навпаки. Перекрутка пар (cross-over) зазвичай реалізується всередині одного з пристроїв при розведення кабелю в роз'ємі. Деякі порти концентраторів і комутаторів підтримують можливість зміни типу розводки провідників у роз'ємі (MDI-X або Normal). Мережеві адаптери комп'ютерів зазвичай не дозволяють змінювати тип розводки порту і позначаються як пристрої з портом MDI або Uplink.
На малюнках 1 і 2 показані варіанти з'єднання портів прямим і перекрученим (cross-over) кабелем.
 Малюнок 1. З'єднання прямим кабелем
Малюнок 2. З'єднання перекрученим кабелем

Кабельні стики повинні забезпечувати не менше 750 циклів підключення-роз'єднання.
Установка з'єднувальних елементів
Довжина розкрученої частини пар при установці з'єднувальних елементів повинна бути мінімальною - не більше 25 мм для категорії 4 і не більше 13 мм - для категорії 5. При установці з'єднувальних елементів дотримуйтеся рекомендацій виробника. Знімайте захисну оболонку з кабелю тільки на довжину, яка вимагається для встановлення з'єднувальних елементів.
Сполучні шнури (патч-кабелі) UTP
* Категорія патч-кабелю повинна відповідати категорії кабелю в горизонтальній системі.
* Патч-кабелі повинні мати багатожильні провідники для забезпечення достатньої гнучкості.

Прокладка кабелів
1. Щоб уникнути обриву провідників натяг не повинно перевищувати 110N.
2. Радіус вигину не повинен бути менше:
* 4 діаметрів кабелю для горизонтальної проводки.
3. Уникайте передавлювання кабелів, причинами якого можуть бути:
перекручення кабелів при установці
неакуратне підвішування кабелів
дуже щільна укладання кабелів в канал або коробслішком
малий радіус вигину

10BASE2 Тонкий коаксіальний кабель
* Хара