- высокая скорость передачи;- невысокие требования к аппаратуре модуляции/демодуляции;- простота аппаратурной реализации.Недостатком является малое расстояние передачи (десятки метров). Второй способ применяется для передачи информации в среде, имеющей очень широкую (300 - 600 МГц) полосу пропускания. Преимущества второго способа:- возможность создания поликанальных сетей для передачи различных видов информации;- перекрытие ЛС больших расстояний ( до нескольких десятков километров).Недостатки второго способа являются:- большая аппаратурная сложность и стоимость радиочастотных модемов ЛВС и других компонентов ЛВС;- невозможность подключения новых абонентских систем в производимых местах сети;- использование только качественного коаксиального кабеля или волоконно-оптических линий связи (ВОЛС).2.5. Метод управления средой передачи данныхОдной из наиболее важных характеристик сети являющей используемый в ней метод доступа. Обычно он реализуется программно и аппаратно в специальном устройстве.В рамках рассмотренных видов топологий ЛВС используются различные конкретные методы доступа.Метод множественного доступа с контролем несущей и обнаружение конфликтов CSMA/CD широко используется в сетях с топологией "общая шина", например, Enternet. В литературе его часто так и называют - метод доступа Enternet.Это метод доступа, разработанный фирмой Xerox в 1975 г., пользуется наибольшей популярностью. Он обеспечивает высокую скорость передачи данных и надежность. Сообщение, отправляемое одной рабочей станцией, принимается одновременно всеми остальными станциями, подключенными к общей шине. При этом сообщение, предназначено только для одной станции: оно включает в себя адрес станция назначения и адрес отправителя. Та станция, которой предназначено сообщение, принимает его, остальные - игнорируют.Перед началом передачи рабочая станция определяет, свободен канал или занят. Если канал свободен, станция начинает передачу.Метод Ethernet не исключает возможности одновременной передачи сообщений двумя или несколькими станциями. Аппаратура автоматически распознает такие конфликты, называемые коллизиями:После обнаружения конфликта станции задерживают передачу на некоторое время. Это время небольшое и для каждой станции свое. После задержки передача возобновляется.Реально конфликты приводят к уменьшению быстродействия сети только в том случае, если работает порядка 80-100 станций.
Метод доступа "маркерная шина" или метод Arcnet. Этот метод разработан фирмой Dalapoint Corp. Он тоже получил широкое распространение, в основном благодаря тому, что ее оборудование дешевле, чем оборудование Ethernet.Arcnet используется в локальных сетях с топологией "звезда".Если станция желает передать сообщение другой станции, она должна дождаться маркера и добавить, к нему сообщение, дополненное адресами отправителя и назначения. Когда пакет дойдет до станции назначения, сообщение будет "отцеплено" от маркера и передано станции.Метод доступа "маркерное кольцо" - метод Token-Ring. Метод доступа Token-Ring был разработан фирмой IBM и рассчитана кольцевую топологию сети. Этот метод напоминает Arcnet. так как тоже использует маркер, передаваемый от одной станции к другой. В отличии от Arcnet при методе доступа Token-Ring имеется возможность начать разные приоритеты разным станциям.Механизм передачи данных, допустимый в той или иной ЛВС, во многом определяется топологией сети.2.6. Топология локальных вычислительных сетейТопология, то есть конфигурация соединения элементов в ЛВС, привлекает к себе внимание в большей степени, чем другие характеристики сети. Это связано с тем, что именно топология во многом определяет многие важные свойства сети, например такие, как надежность (живучесть), производительность и др.Существуют разные подходы к классификации топологий ЛВС. Согласно одному из них конфигурации локальных сетей делятся на два основных класса: широковещательные и последовательные. В широковещательных конфигурациях каждый ПК передает сигналы, которые могут быть восприняты остальными ПК. К таким конфигурациям относятся общая шина, дерево, звезда. В последовательных конфигурациях каждый физический подуровень передает информацию только одному ПК таким конфигурациям относится "кольцо". Отсюда ясно, что широковещательные конфигурации - это, как правило, ЛВС с селекцией информации, а последовательные - ЛВС с маршрутизацией информации.В широковещательных конфигурациях должны применяться сравнительно мощные приемники и передатчики, которые могут работать с сигналами в большом диапазоне уровней. Это проблема частично решается введением ограничений на длину кабельного сегмента и на число подключении или использованием цифровых повторителей (аналоговых усилителей). Поскольку в широковещательной ЛВС в любой момент времени может работать только одна - станция (абонентская система), передаваемая служебная информация используется для установления контроля станции над сетью на время распространения сигнала по сети, его обработки в самой удаленной станции и получения ответа.
Основной тип широковещательной конфигурации - общая шина. Она позволяет значительно упростить логическую и программную структуру ЛВС.Преимуществами шинной топологии являются:- большая скорость передачи без повторной генерации сигнала в линию;- меньшая (в сравнении с другими топологиями) расход соединительного кабеля;- возможность распределенного управления сетью;- возможность безразрывного наращивания и реконфигурации сети;- обеспечение непосредственного межсетевого взаимодействия ЛВС;- сохранение работоспособности сети при выхода из строя одного или нескольких узлов.Реализации шинной топологии имеет и недостатки, такие как:- высокая сложность аппаратурной и программной реализации;- высокая удельная стоимость подключения одной рабочей станции;- высокая сложность сетевых протоколов.«Дерево». Древовидная топология по существу является вариантом шинной топологии с ее преимуществами и недостатками, частично компенсируемыми.«Звезда». Преимущество звездообразной топологии особенно ярко проявляются в случае создания ЛС на базе учрежденческих АТС (УАТС) в случаях, когда затруднена или невозможна прокладка новых специальных соединительных линий локальной сети и для этих целей используется существующая сеть АТС, кроме того, упрощается локализация неисправности сегмента сети. Недостатками данной топологии являются:- пониженная надежность сети, вызванная наличием одного центрального управляющего узла;- отсутствие прямого взаимодействия абонентов (взаимодействие только через центральный узел);- большая длина кабелей и наличие только централизованного управления.При решении практических задач построения ЛВС часто используется смешанные топологии, совмещающие в себе шинные, звездообразные и кольцевые элементы.2.7. Общесистемные средства создания ЛВСК общесистемным программным средствам относится специальное программное обеспечение, называемое сетевой операционной системой или сетевой оболочкой. Это обеспечение работает совместно с той операционной системой, которая используется для данной рабочей станции - MS-DOS, OS/2 и т.д.Среди сетевых операционных систем, ориентированных на сети централизованным управлением, самая известная - Novell NetWare.Операционные системы NetWare разработаны таким образом, чтобы оптимизировать ключевые параметры функционирования сети, включающие производительность, надежность, степень защиты информации и поддержку нескольких сетевых стандартов. Они наиболее полно удовлетворяют потребности органов внутренних дел на районом и городском уровнях. Продукты семейства NetWare могут быть классифицированы по предоставляемым им средствам и функциональным возможностям.
NetWare - многопользовательская (multiuser) и многозадачная (multitasking) операционная система. Она позволяет выполнять одновременно несколько задач нескольких сетевых пользователей. Операционные системы NetWare совместимы с DOS 2.х, 3.х, 4.х. Windows/386, OS/2.Фирма Microsoft предложила собственный вариант организации одноранговой локальной сети на базе своей системы Windows for Workgroups версии 3.11. Эта операционная среда является как бы переходным этапом между Windows 3.1 и сетевой системой Windows NT.Windows for Workgroups представляет исключительно удобные средства для интегрирования рабочих станций, основанные на понятном для пользователя графическом интерфейсе Windows. Простым нажатием кнопки мыши Вы можете отдать свой диск или принтер в коллективное пользование.3. Объединение вычислительных сетей3.1. Мосты между локальными вычислительными сетямиПод мостом понимают аппаратно-программный блок, который обеспечивает "прозрачное" соединение нескольких локальных сетей либо нескольких сегментов одной и той же локальной сети, имеющих различные протоколы. Внутренние мосты соединяют большинство ЛВС с помощью сетевых плат в файловом сервере.В одном файловом сервере можно установить несколько разнотипных интерфейсных плат, но не более четырех. Эти интерфейсные платы со специальным программным обеспечением называют внутренним мостом. Их устанавливают для соединения между локальными сетями Novell NetWare, использующими адаптеры типа Ethernet, ArcNet, Token Ring, Orchid или другими (возможно, что все четыре или несколько адаптеров будут одного типа).При внешнем мосте используется рабочая станция в роли сервисного компьютера с двумя сетевыми адаптерами от двух различных, однако однородных вычислительных сетей. Соединение с другими ЛВС осуществляется для всех подключенных рабочих станций через этот сервисный компьютер, называемый мостом. Мост является внутренним или внешним в зависимости от компьютера, управляющего несколькими сетями и выступающего, следовательно, либо в роли рабочей станции либо файлового сервера. Пользователь видит только логическую связь. Топология, а именно тип и способ соединения друг с другом отдельных рабочих станций, не играет роли и пользователю не известна.Внешние мосты не используются файловыми серверами, а только лишь относящимися к ним рабочими станциями. В соответствии с выполняемой работой для внешнего моста можно использовать рабочую станцию как выделенный (dedicated) мост или как невыделенный мост (non-dedicated). Рабочая станция в режиме выделенного моста работает исключительно только в этой функции. Поэтому она не может быть использована как обычная рабочая станция прикладными программами. Персональный компьютер, находящийся в режиме невыделенного моста, занимается как пересылкой файлов между локальными вычислительными сетями, так и выполнением пользовательских программ как обычная рабочая станция. Недостаток такой работы заключается в незащищенности моста: любой сбой или неверное функционирование пользовательской программы может вызвать разрушение моста. Вследствие этого может быть парализована работа всех подключенных к нему ЛВС. Кроме того, программное обеспечение моста занимает довольно большой объем памяти и это ограничивает использование ПК как рабочей станции.
Поэтому всегда следует подумать, следует ли использовать ПК как рабочую станцию, в которой установлен мост.
Для того чтобы соединить две ЛВС с наибольшим удалением, необходимо применить телекоммуникационные средства передачи информации (через модем и телефонную линию), т.е. удаленный мост (remote bridge). С помощью удаленных мостов осуществляют повсеместное объединение локальных вычислительных сетей в глобальные.
Так как большинство ЛВС посредством мостов будут интегрированы в одну общую систему вычислительных сетей, возникнет иерархическая структура сетей, названная базовой.
Межсетевые шлюзы — соединение между различными компьютерами мира
С помощью межсетевого шлюза связываются между собой системы, не являющиеся однородными, т.е. использующие различные операционные среды и протоколы высоких уровней. Межсетевой шлюз служит для соединения большой ЭВМ, систем на основе мини-ЭВМ, подчиненных периферийных устройств и общедоступных сетей в единую вычислительную систему в виде ЛВС. В отличие от мостов, межсетевые шлюзы являются таким аппаратно-программным решением, при котором различные операционные системы, протоколы передачи данных, несогласованные скорости передачи информации, управление мониторами и используемые коды ''например, код EBCDIC для больших ЭВМ, код ASCII для ПК) согласуются друг с другом для передачи информации.
3.2. Межсетевое взаимодействие (Internet)
Мосты и шлюзы предоставляют возможность одновременной связи между двумя различными вычислительными сетями, например, между сетями, имеющими несовместимые коммуникационные протоколы. Связь одновременно распространяется и на подчиненные коммуникации, следовательно, информация предоставляется в распоряжение другим вычислительным сетям и всем рабочим станциям.
Межсетевое соединение — это соединение вычислительных сетей, которое посредством определенных связей предоставляется в распоряжение таким образом, что ресурсы любой из вычислительных сетей могут быть использованы другой вычислительной сетью и любой рабочей станцией, подключенной к межсетевому соединению. Связь между сетями называют "прозрачной" (англ. transparent), и, следовательно, каждый пользователь, располагающий межсетевой связью, принимает соединение как единую, большую вычислительную сеть.
Межсетевое взаимодействие может быть организовано как посредством обычного мостового, т.е. между вычислительными сетями с одинаковой структурой протокола, так и посредством шлюзов для вычислительных сетей, имеющих несовместимые структуры протокола обмена информацией.