Сетевые устройства рассматриваются здесь как устройства, выполняющие какую-то функцию.
Для обслуживания ЛС используется следующая номенклатура оборудования:
• повторители (repeaters) и концентраторы/хабы (hubs);
• мосты (bridges), коммутаторы (switches) и расширители (extenders);
• маршрутизаторы (routers) и шлюзы (gates).
В технологиях ГлС с пакетной коммутацией используются в основном коммутатор модемы и специальные устройства доступа, например, PAD (X.25) и FRAD (FR).
Для передачи голоса и данных в ГлС, основанных на технологиях с коммутацией цепе используется другое оборудование:
- мультиплексоры (multiplexers) различных типов: терминальные, ввода-вывода, гибкие, инверсные, доступа
- регенераторы (regenerators) разпичных типов;
- коммутаторы (switches), осуществпяющие коммутацию цепей, а не пакетов;
- модемы (modems) (топько синхронные);
- конверторы (converters) интерфейсов, скоростей, оптических несущих.
Обзор технологий локальных сетей
Первые ЛС появились в начале 70-х годов прошлого века. Они давали пользователям дистан- ционный доступ к ресурсам ЭВМ общего назначения (мэйнфреймам) при помощи удаленных терминалов. Появление ЛС связывают с разработкой Робертом Меткалфом (Robert Metcalf) в 1973 технологии Ethernet. Между тем, известно, что уже в 1965 Томас Меррил (Thomas Merrill) и Лоуренс Робертс (Lawrence Roberts) (MTI, США) построили первую ЛС между MTI и компанией SDC. К середине 70-х годов ЛВС с коммутацией пакетов создали многие компа- нии: IBM (SNA, 1974), DEC (DECnet, 1975) и др.
Современная история ЛС на наш взгляд все же начинается с 1980, когда появилась первая стандартизованная тремя компаниями (DEC, Intel, Xerox) DIX-весрсия Ethernet, заиитересовав- шая Институт IEEE - основную организацию в области стандартизации ЛС, которая работала в то время над первыми стандартами ЛС серии 802. Это и привело к серии стандартов для 4-х базовых технологий ЛС:
· Ethernet - IEEE 802.3 (1983) - технология, использующая протокол множественного доступа CSMA/CD;
· ARCnet - IEEE 802.4 - технология, использующая протокол маркерной шины Token Bus (нет поддержки с 1993);
· Token Ring - IEEE 802.5 (1985) - технопогия, использующая протокоп маркерного кольца Token Ring (TR);
· FDDI - IEEE 802.6 - технология доступа к двойной шине с распределенной очередью (нет развития).
В 1991 г. был организован ЛТМ-Форум (AF) для разработки стандартов в поддержку но-вой технологии ЛС: ATM- режима асинхронной передичи. Она разрабатывалась как универ- сальная (ЛС-ГлС) технология, однако для взаимодействия с ЛС для нее пришлось разработать специальный режим эмуляцииLAN (LANE), а для работы с ГлС - использовать схему адре- сации сетей общего пользования (ТфОП).
Еще одна технология ЛС с пакетной коммутацией на основе IP-протокола была доработа- на до уровня ГлС путем внедрения средств, превращающих ее в сети IP -телефонии (Глава 12).
Итак, из старых технологий ЛС до недавнего времени поддерживались три: Ethernet, TR и FDDI, а сегодня две: Ethernet и TR. Фактически же у нас доминирует только одна техноло- гия - Ethernet, учитывая, что технология TR продолжает использоваться только в США (поддерживается компанией IBM). Технология ATM развивается уже около 20 лет, однако пока она не нашла такого широкого распространения, как Ethernet и TR, но все больше игра- ет роль синхронной технологии ГлС. Ethernet пока используется в корпоративных сетях, но не в ГлС.
Физическая среда передачи
Физической средой передачи является среда распространения сигнала в канале связи между передатчиком и приемником. Если ограничиться сетями фиксированной проводной связи, то можно говорить о трех основных типах кабелей, используемых в качестве среды передачи:
· коаксиальные медные кабели (КК);
· витые медные пары (UTP и STP);
· волоконно-оптические кабели (ВОК/ОК).
Коаксиальные кабели
Коаксиальный кабель (КК) состоит из центральной медной жилы (провода), которая изолиру- ется внутренней оболочкой из поливинилхлорида (ПВХ) или тефлона и помещается в металли- ческую экранированную оплетку из меди или алюминия, а затем защищается внешней обо- лочкой из ПВХ или тефлона. Медная жила играет роль волновода, распространяющего элек- тромагнитную волну (ЭВ) и защищенного оплеткой от электромагнитных помех (ЭМП). Для удобства соединений такой КК оконцовывался байонетным ВЧ-разъемом типа BNC.
КК применяется для однонаправленной (полудуплексной) передачи ВЧ-сигнала, например сигнала Ethernet, его скорость составляла 10/100 Мбит/с. КК характеризуется: волновым со- противлением (50 и 75 Ом) и погонным затуханием [дБ/км] или широкополосностью. Так,Ethernet 10Base-5 использовал толстый (12,7 мм) КК тина RG-8/RG-11, a 10Base-2 –тонкий (5 м) КК типа RG-58 (50 Ом). В сетях PDH и SDH (STM-le) применяются КК типа RG-75 с вол- новым сопротивлением 75 Ом.
Витые пары (UTP, STP)
Витые медные пары широко применяются для телефонной связи. Они значительно дешевле КК, но имеют большее затухание (ввиду меньшего диаметра жилы и отсутствия механизм волноводной передачи сигнала).
Витая пара - два скрученных изолированных медных провода (диаметром 0,1-0,4 мм). Из нескольких таких пар м.б. сформирован кабель с внешней изоляцией. Существуют два тип витых пар:
- неэкранированная витая пара (UTP, или НВП) - не имеет защиты от электромагнитных помех и наводок;
- экранированная витая пара (STP/FTP, или ЭВП) - защищена от электромагнитных помех и наводок.
Примером UTP является телефонная пара, оконцованная разъемом RJ-45. В ЛС (Ethernet) используются пары с медным проводом, имеющим диаметр жилы 0,4 мм и меньшее затуха- ние. Они характеризуются более высокой категорией по классификации в СКС (2-8) и имею разъем на 8, а не на 4, контактов, см. таблицу.
Таблица. Категории витых пар, используемых в СКС и их характкристики
| Категория СКС | Диапазон частот, МГц | Типы приложений | Максимальная длина/затухание |
| ТфОП, ISDN | - | ||
| T1/E1,TR (4 Мбит/с) | - | ||
| 10Base-T,TR (16 Мбит/с) | 100-200 м/ | ||
| 10Base-T, DE,TR | 150-260 м/ | ||
| T3,E4,DTR,100Base-T,ATM/SDH(155 Мбит/с) | 100-260/24 дБ | ||
| 1000Base-T,ATM/SDH(622 Мбит/с) | 100-200/36 дБ | ||
| ATM/SDH(622 Мбит/с),1000Base-T | 100/46 дБ | ||
| ATM/SDH(622 Мбит/с),1000Base-T | 100/59 дБ | ||
| 7/8 | ATM/SDH(622 Мбит/с),1000Base-T | 100/69 дБ |
Кабель UTP легче прокладывать, он дешевле и легче, чем КК, и использует разъемы RJ- 45. Кабель STP отличается от UTP тем, что каждый провод имеет экран из фольги, а витая па- ра - дополнительный экран. Этот тип витой пары имеет импеданс 150 Ом и был разработан компанией IBM для сетей TR.
