Физическая передающая среда в ЛВС

 

Физическая среда обеспечивает перенос информации между абонентами вы­числительной сети. Физическая передающая среда в ЛВС может быть представле­на следующими типами кабелей: одиночный провод, витая пара проводов, коак­сиальный кабель, оптоволоконный кабель.

Однопроводные соединения используются в автомобильных мультиплексных системах со скоростью передачи информации ниже 10 Кбит/с. Помехозащищен­ность низкая.

Витая пара состоит из двух изолированных проводов, свитых между собой (рис. 4.5). Скручивание проводов уменьшает влияние внешних электромагнитных полей на передаваемые сигналы. Самый простой вариант витой пары — телефон­ный кабель. Витые пары имеют различные характеристики, определяемые разме­рами, изоляцией и шагом скручивания. Невысокая стоимость этого вида передаю­щей среды делает ее достаточно популярной для ЛВС.

Основной недостаток витой пары — плохая помехозащищенность и низкая скорость передачи информации — не более 1 Мбит/с. Технологические усовер­шенствования позволяют повысить скорость передачи и помехозащищенность (экранированная витая пара), по при этом возрастает стоимость этого типа пере­дающей среды. В автомобильных сетях витые пары работают при скоростях обме­на не выше 500 Кбит/с.

Проблемы с электромагнитной совместимостью возникают уже при скорости обмена выше 100 Кбит/с. Однопроводные кабели и витые пары удобно подклю­чать к узлам сети.

Коаксиальный кабель (рис. 4.6) но сравнению с витой парой обладает более вы­сокой механической прочностью, помехозащищенностью и обеспечивает скорость передачи информации до 50 Мбит/с. Для промышленного использования выпускаются два типа коаксиальных кабелей: толстый и тонкий.

Рисунок 4.5 – Витая пара

Рисунок 4.6 – Коаксиальный кабель

Рисунок 4.7 – Оптоволоконный кабель

 

Толстый кабель более про­чен и передает сигналы нужной амплитуды на большее расстояние, чем тонкий. В то же время тонкий кабель значительно дешевле. Коаксиальный кабель так же, как и витая пара, является одним из популярных типов передающей среды для ЛВС.

На автомобилях экранированные витые пары или коаксиальный кабель рабо­тают при скоростях обмена данными не более 10 Мбит/с, имеют хорошую элект­ромагнитную совместимость, но подключать к узлам их неудобно, нужны специа­льные Т-образные ответвители.

Оптоволоконный кабель — идеальная передающая среда (рис. 4.7). Он не под­вержен действию электромагнитных полей и сам практически не имеет излуче­ния. Последнее свойство позволяет использовать его в сетях, требующих укрытия секретной информации.

Скорость передачи информации по оптоволоконному кабелю более 50 Мбит/с. По сравнению с предыдущими типами передающей среды он имеет более высо­кую стоимость, менее технологичен в эксплуатации.

 

Основные топологии ЛВС

 

Вычислительные машины (контроллеры для автомобиля), входящие в состав ЛВС, могут быть расположены самым случайным образом на объекте, где создает­ся вычислительная сеть. Следует заметить, что для способа обращения к передаю­щей среде и методов управления сетью небезразлично, как расположены абонент­ские ЭВМ. Поэтому имеет смысл говорить о топологии ЛВС.

Топология ЛВС — это формализованная геометрическая схема соединений уз­лов сети.

Топологии вычислительных сетей могут быть самыми различными, но для ло­кальных вычислительных сетей типичными являются всего три: кольцевая, шин­ная, звездообразная.

Иногда для упрощения используют термины — кольцо, шина и звезда. Не сле­дует думать, что рассматриваемые типы топологий представляют собой идеальное кольцо, идеальную прямую или звезду.

Любую компьютерную сеть можно рассматривать как совокупность узлов.

Узел — любое устройство, непосредственно подключенное к передающей среде сети.

Топология формализует схему соединений узлов сети. Так, и эллипс, и замкну­тая кривая, и замкнутая ломаная линия относятся к кольцевой топологии, а не­замкнутая ломаная линия — к шинной.

Кольцевая топология предусматривает соединение узлов сети в замкнутый контур кабелем передающей среды (рис. 4.8). Выход одного узла сети соединяется с входом другого. Информация по кольцу передается от узла к узлу. Каждый промежуточный узел между передатчиком и приемником ретранслирует послан­ное сообщение. Принимающий узел распознает и получает только адресованные ему сообщения.

Кольцевая топология является идеальной для сетей, занимающих сравнительно небольшое пространство. В ней отсутствует центральный узел, что повышает на­дежность сети. Ретрансляция информации позволяет использовать в качестве пе­редающей среды любые типы кабелей.

Последовательный порядок обслуживания узлов такой сети снижает ее быстро­действие, а выход из строя одного из узлов нарушает целостность кольца и требу­ет принятия специальных мер для сохранения тракта передачи информации.

Рисунок 4.8 – Сеть кольцевой топологии

Рисунок 4.9 – Сеть шинной топологии

Рисунок 4.10 – Сеть звездообразной топологии

 

Шинная топология — одна из наиболее простых (рис. 4.9). Данные от переда­ющего узла сети распространяются по шине в обе стороны. Промежуточные узлы не транслируют поступающих сообщений. Информация поступает на все узлы, но принимает сообщение только тот, которому оно адресовано. Порядок обслужива­ния — параллельный. Это обеспечивает высокое быстродействие ЛВС с шинной топологией. Сеть легко наращивать и конфигурировать, а также адаптировать к различным системам. ЛВС с шинной топологией устойчива к возможным неисп­равностям отдельных узлов. Такие ЛВС наиболее распространены в настоящее время. Следует отметить, что они имеют малую протяженность и не позволяют использовать различные типы кабеля в пределах одной сети.

Звездообразная топология (рис. 4.10) базируется на концепции центрального узла, к которому подключаются периферийные узлы. Каждый периферийный узел имеет свою отдельную линию связи с центральным узлом. Вся информация пере­дается через центральный узел, который ретранслирует, переключает и маршрути­зирует информационные потоки в сети.

Звездообразная топология значительно упрощает взаимодействие узлов ЛВС друг с другом, позволяет использовать более простые сетевые адаптеры. В то же время работоспособность ЛВС со звездообразной топологией целиком зависит от центрального узла.

В реальных вычислительных сетях могут использоваться более сложные топо­логии, представляющие в некоторых случаях сочетания рассмотренных.

Выбор той или иной топологии определяется областью применения ЛВС, гео­графическим расположением ее узлов и размерностью сети в целом.

 

---

Дата добавления: 2018-11-24; просмотров: 646; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

---

---

Мы поможем в написании ваших работ!