Беспроводные сети имеют две логические топологии:
1. Звезда — используется специальная точка доступа обьединяющая все компьютеры.
2. Точка-точка — устройства напрямую соединяются друг с другом и не требуют никаких точек доступа.
Гибридные топологии.
При построении реальной сети используют различные сегменты, при этом каждый сегент может быть построен с использованием разной топологии. Такие сети называют смешанные или гибридные. Гибридные топологии могут быть:
1. Дерево — представляет собой комбинацию нескольких звёзд. Рисунок 7. Дерево может быть активным или пасивным в зависимости от типа обьединяющего узла.
2. Звёздно-шинная — используются комбинации шины и пассивность звезды. Рисунок 8.
3. Звёздно-кольцевая — используется комбинация шины и кольца. Рисунок 9. Кольцо обьединяется специальными концентраторами к которым подключены компьютеры с помощью звездообразных линий связи.
Однако при выборе типа сети топология не является определяющим фактором. В первую очередь учитывают уровень стандартизации сети, скорость обмена, количество абонентов, стоимость оборудования, выбранное программное обеспечение.
Среда передачи данных.
Среда передачи данных — это линии связи по которым производится обмен данными между узлами сети. Если топология сети не является полносвязной, то для передачи данных различные узлы используют 1 канал связи — называется это моноканал. Такой канал в каждый момент времени доступен только 1 узлу. Для решения этой проблемы используют коммуникационные устройства разделяющие общую сеть на сегменты, работающие автономно и обменивающиеся данными по мере необходимости. В зависимости от используемой среды передачи линии связи могут быть:
1. Проводные.
2. Кабельные.
3. Беспроводные.
Различные узлы сети могут соединяться разными способомами, но чаще кабельную связь используют на не больших расстояниях, а беспроводныена больших.
Проводные линии связи.
Строят с помощью телефонных или телеграфных проводов. Такая среда передачи имеет низкие показатели скорости и слабую помехо-защищённость. В настоящее время так же используется проводная линия связи которая использует электрические провода.
Кабельные линии связи.
Строятся с использованием специальных кабелей, представляющих собой проводники заключённые в нескоько слоёв изоляции. Каждый тип кабеля имеет свои преимущества и недостатки поэтому при выборе типа кабеля учитывают особенности решаемой системы, в том числе и использованную топологию. В настоящее время на кабельную систему действует стандарт EIA/TIA 568 заменивший все действововавшие все рание стандарты. Для кабелей учитывают следующие параметры:
1. Полоса пропускания — частотный дтапазон сигналов пропускаемый кабелем. Малая пропускная способность (до 10 мб/с) обеспечивается коаксиальным кабелем и неэкранированной витой парой. Средняя пропускная способность (50-100 мб/с) обеспечивается экранированной витой парой или толстым коаксиальным кабелем. Высокая пропуускная способность (свыше 100 мб/с) обеспечивается волоконно-оптическим кабелем.
2. Скорость распространения сигналов в кабеле — определяет задержку распространения сигналов в кабеле в расчёте на единицу длинны. Производители кабелей могут указывать величину задержки на 1 метр или скорость распространения сигнала относительноскорости света (NVP).
3. Помехозащищённость- степень защищённость кабеля от воздействия помех и наводку возникающая как во внешней среде, так и на внутренних проводниках самого кабеля.
4. Затухание — степень потери мощьности сигнала по отношению к мощьности на входе этой линии.
5. Волновое сопротивление — полное сопротивление которое встречает сигнал определённой частоты при распространении вдоль однородной цепи.
Промышленность выпускат большое количество кабелей, но их разделяют на 3 группы:
1. Витая пара.
2. Коаксиальный кабель.
3. Опто-волоконный кабель.
Коаксиальный кабель.
Имеет следующую структуру, центральный кабель может быть выполнен в виде толстой медной проволоки или нескольких тонких сплетённых проводников. Сверху покрыт диэлектрической плёнкой поверх которой расположен второй проводящий слой называемый экран. Экран может быть выполнен в виде фольги или металической оплёткой. Экран покрыт внешним диэлектрическим слоем обеспечивающим электро-магнитную защиту и защиту от внешних повреждений. Экран в коаксиальном кабеле может использоваться для передачи информации. Существует 2 типа коаксиального кабеля:
1. Тонкий — имеет диаметр 0,5см.
2. Толстый — имеет диаметр 1 см.
Наиболее часто коаксиальный кабель применяется в топологии общая шина. Важным параметром коаксиального кабеля является вид его веешней оболочки которая может быть поливинилхлоридная (PVC или non-plenum) или тефлоновое (plenum). Для построения сетей используют следующие типы кабелей:
1. Толстый RG-8, RG-11.
2. Тонкий RG-58.
Витая пара.
В общей диэлектрической оболочке находятся несколько пар медных проводников перевитых относительно друг друга, причём кабель можеет содержать 2 или 4 витые пары. В кждой из пар проводников имеется главный ring, который имеет однотонную окраску и дополнительный тип который имеет окраску белого цветв с полосками основного. Для облегчения каждая из пар проводников имеют свой цвет и свой порядковый номер:
1. Синий.
2. Оранжевый.
3. Зелёный.
4. Коричневый.
В витой паре проводники могут быть экранированны разными способами. В неэканированной витой паре (UTP — Unshielded Twisted Pair) используется общий для всех пар экран. В случае эранирлванной витой пары (STP — Shielded Twisted Pair) в каждой из 4 витых пар помещается в металическую оплётку (экран) и все они сверху защищены защищены слоем фольги. Кабели витая пара так же выпускают с 2 типами внешних оболочек: поливинилхлоридная, тефлоновая. В зависимости от характеристик кабели витая пара разделяют на следующие категории:
1. UTP1 — Применяется в телефонных сетях, имеет большой разброс параметров.
2. UTP2 — обеспечтвет скорость передачи данных не более 4 мб/с.
3. UTP3 — обеспечивает скорость передачи данных 16 мб/с, используется при прокладке сети стандарта 10 Base-T.
4. UTP4 — обеспечивает скорость 20 мб/с, используется для прокладки сети Token Ring.
5. UTP5 — скорость передачи данных 100 мб/с, используется для прокладки сетей 10 Base-t, 100 Base-t. Существует улучшенная категория 5e обеспечивающая большую скорость передачи.
6. UTP6, STP6 — скорость передачи не более 200 мб/с, частоа до 300 МГц.
7. STP7 — скорость 100 мб/с, частота до 600 МГц.
Оптоволоконные кабели.
Состоит из 1 или нескольких световодов сделанных из кварцевого стекла и заключённых в общую защитную оболочку. По таким проводам информация передаётся с помощью световых сигналов. Каждый световод состоит из стеклянной сердцевины обладающей высоким показателем преломления и стеклянной оболочки обладающим низким показателем преломления. За счёт этого лучи распростроняются по сердцевине.
В зависимости от характра света оптоволокнные кабели делятся:
РИСУНКИ ПЕРЕРИСОВАТЬ
1. Одномодовое волокно — используется сердцевина с малым диаметром (8-9). Оэтому существует толко одна мода луча. В одномодовом кабеле все лучи достигают приёмнтка одновременно и форма сигнала практически не скажается. Наиболее распространенным является кабель (9/125). Для ХЗ кабеля применяют лазерные приёмоперадчики использующие свет исключительно с требуемой длинной волны.
2. Многомодовый со ступенчатым показателем преломления.
3. Многомодовый с плавным изменением оказателя преломления.
ХЗоптоволокно также называют броневой кабель. В таком кабеле диаметр внутреннего сердечника от 25 до 75 микрометров. Поэтому во внутреннем проводнике одновременно существуют несколько световых лучей отражающихся под разнымиуглами, при этом каждая мода имеет собственную групповую скорость — это может привести к дисперсии мод, и следовательно снижению пропускной способности. Для снижения дисперсии ХЗ используют волокно с градиентным показателем преломления, в которых разница в групповых скоростях компенсируется и все моды имеют приблизительно одинаковую групповую скорость. Для многомодового кабеля применяют обычный светодиод с длинной волны 0,75 микрометра.
Максимально возможная передача данных по оптоволокну ограничивается ХЗ обородования. Наиболее распространёнными являются кабели 50/125 и 62,5/125.
ПЕРЕПИСАТЬ ЛЕКЦИИ.
Взаимодействие с предварительной установкой логического соединения при работе по этому методу приёмник и передатчик обмениваются служебными пакетами, позволяющими устанавливать, ликвидировать и контролировать состояния логичекого канала связи. Сеанс связи начинается с запроса готовности приёмника принять данные. В случае, если приёмник готов, он посылает управляющий пакет. Если приёмник не готов, он отказывается также управляющим пакетам. Затем начинается передача данных. При этом на каждый полученный пакет приёмник отвечает пакетом подтверждения. Если пакет передан с ошибками, приёмник запрашивает повторную передачу. Заканчивается сеанс управляющим пакетом сообщение о разрыве связи. Рис. 27.
Структура пакетов.
Структура определяется технологией построения сети и зависит от используемой среды передачи. В каждой сети структура пакета индивидуальна. Обобщённо пакет содержит поля:
1. Преамбула — заголовок.
2. Стартовый ограничитель — начало пакета.
3. Индентификатор приёмника — сетевой адрес принимающего узла.
4. Индентификатор передатчика — сетевой адрес передающего абонента.
5. Управляющая информация — служебные данные (тип пакета, номер, размер, формат, маршрут доставки).
6. Данные — информация которую нужно передать.
7. Контрольная сумма — это числовой код CRC расчитанный передатчиком на основе всего пакета.
8. Стоповая комбинация — сообщает об оканчании пакета, обеспечивает выход.
Чаще в структуре пакета выделяют 3 поля:
1. Заголовок.
2. Поле данных.
3. Заключение (трейлер).
При реальном обмене по сети используется многоуровневые протоколы, каждый из которых предполагает свою структуру пакета (адресация, управляющей информации, формат данных и т.д.). Все пакеты более высоких уровней вкладываются в поле данных передаваемого пакета. Каждый следующий вкладываемый пакет содержит служебную информацию, которая распологается в заголовке или трейлере. При этом доля вспомогательной информации возрастает с каждым следующим уровнем, способствует снижению скорости передачи информации.
