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.