1   2   3
Ім'я файлу: Новий Документ Microsoft Office Word.docx
Розширення: docx
Розмір: 47кб.
Дата: 13.12.2020
скачати


Вступ
Системи передавання даних - це один із видів систем електрозв’язку, які призначені для передавання певного виду інформації (даних) з ЕОМ або в ЕОМ для її подальшої обробки або зберігання. Кінцевим обладнанням в системах та мережах передавання даних (СМПД) є, в переважній більшості, ЕОМ або інше термінальне обладнання з вбудованими процесорами. Мережі передавання даних класифікуються за такими ознаками: принципом побудови: глобальні, локальні, об’єднані; місцем використання: міські, регіональні, корпоративні; видом ліній зв’язку: дротові, кабельні, безпровідні наземного і супутникового зв’язку; способом передавання інформації: аналогові, цифрові; числом каналів: одноканальні, багатоканальні; режимом передавання даних: симплексні, напівдуплексні, дуплексні; методом комутації абонентів: з комутацією каналів, з комутацією пакетів, з комутацією повідомлень. Глобальна мережа передавання даних (WAN) - це мережа з’єднаних між собою з допомогою спеціального телекомунікаційного обладнання ліній зв’язку та апаратури передачі даних абонентів, розташованих на великій території. Сучасні мережі передачі даних (МПД) можуть передавати такі види трафіку як: комп’ютерний, голос, відео телезображення тощо. Абонентами глобальної мережі можуть бути як локальні комп’ютерні мережі, так і окремі комп’ютери, різноманітні абонентські пункти з вбудованими процесорами та інше термінальне обладнання (наприклад, касові апарати, банкомати, вимірювальне обладнання і т.п.). WAN можуть охоплювати цілі держави та континенти.
Корпоративні мережі (мережі масштабу підприємства) об’єднують велику кількість комп’ютерів на всіх територіях окремого підприємства. Вони можуть мати складні зв’язки і покривати місто, регіон чи навіть континент. Віддаль між окремими територіальними мережами можуть бути такими, що стає необхідним використання глобальних зв’язків. (рис.1). Корпоративні мережі забезпечують передавання даних між підрозділами одного відомства (корпорації, міністерства, організації, фірми і т.п.), розміщеними на певній території (будинок, місто, держава, континент). До їх складу можуть входити різні LAN, WAN та MAN, які використовують різнотипні лінії зв’язку, в т.ч. телефонні канали, радіо і супутниковий зв’язок. Корпоративні мережі часто використовують складне комунікаційне обладнання і апаратуру передавання даних. Регіональні мережі обслуговують абонентів в межах певного густонаселеного регіону, на території якого можуть знаходитися декілька населених пунктів. До їх складу можуть входити декілька побудованих за різними технологіями MAN та WAN. Міські мережі (MAN) об’єднують різні LAN, персональні комп’ютери та інші термінальні пристрої в масштабах міста та забезпечують їм вихід у глобальні мережі. Такі мережі можуть забезпечувати проведення відеоконференцій та здійснювати інтегровану передачу голосу і тексту. Мережі кампусів об’єднують велику кількість мереж різних відділів одного підприємства в межах окремої будівлі чи в межах однієї території, що покриває площу в декілька квадратних кілометрів.При цьому глобальні з’єднання в мережах кампусів не використовуються. Служби такої мережі включають взаємодію між мережами відділів, доступ до спільних баз даних підприємства, спільних серверів, високошвидкісних модемів, високошвидкісних принтерів тощо. В результаті співробітники кожного відділу підприємства дістають доступ до деяких файлів та ресурсів мереж інших відділів. Локальна мережа передавання даних (LAN) – це мережа з’єднаних між собою комп’ютерів або інших термінальних пристроїв, розміщених на невеликій території. Локальні мережі забезпечують користувачам доступ до розподілених ресурсів, розміщених на інших комп'ютерах. Мережі відділів – це мережі, які використовуються порівняно невеликою групою користувачів, що працюють в одному відділі підприємства (рис.3). Головною метою мережі відділу є розділення локальних ресурсів, таких як прикладні програми, дані, принтери, модеми. Зазвичай мережі відділів можуть мати один чи два файлових сервери і не більше тридцяти користувачів. Мережі відділів зазвичай створюються на основі якої-небудь мережевої технології – Ethernet, Token Ring, і т.д .
Технічне завдання Спроектувати корпоративну комп’ютерну мережу (ККМ) організації (навчального закладу, проектного інституту, банку, виробничого підприємства, заводу та ін.), яка повинна забезпечувати наступні послуги своїм корпоративним користувачам: централізованої бази даних; корпоративних WWW-, FTP- та E_mail-серверів; аудіозв’язок; корпоративний телефонний зв’язок; підключення корпоративних користувачів до мережі INTERNET з метою забезпечення її базових послуг; організація публічних WWW-, FTP-серверів для користувачів INTERNET; Номер залікової книжки: 0709033 Вихідні дані для проектування, які визначаються на основі номера залікової книжки (НЗК) є наступними: число географічно віддалених між собою мереж кампусів (центральна мережа та філії) n = 2( згідно з предостанньою цифорою НЗК) ; відстань між головною мережею та її найближчою філією d = 33 км (рівна 3-м останнім цифрам НЗК); мережа кампусу об’єднує n = 4 будинки ( згідно останньої цифри НЗК з табл.), максимальна відстань
між будинками m = 4 км (згідно передостанньої цифри НЗК з табл.). кількість k вузлів в мережі центрального будинку кампусу головного підрозділу дорівнює
добутку двох останніх цифр НЗК на 10 (kmin=100) k =2ост.цифри НЗК * 10 = 330 1.Огляд основних технологій локальних та глобальних комп’ютерних мереж 1.1 Огляд основних технологій локальних мереж.
Технологія Ethernet Технологія Ethernet на сьогоднішній день є однією з найбільш найпоширених технологій локальних мереж. Число локальних мереж, які використовують технологію Ethernet на сьогодні за деякими оцінками становить біля 5 мільйонів, а число комп'ютерів - більше 50 мільйонів.
Вперше технологія Ethernet була розроблена і випробувана в експериментальній мережі фірмою Xerox у середині 70-их років минулого століття. На початку 80-их років фірми DEC, Intel і Xerox спільно розробили й опублікували стандарт Ethernet версії II, який пізніше отримав назву Ethernet DIX. На основі цього стандарту в середині 80-их років був розроблений стандарт IEEE 802.3, який, проте, має деякі відмінності від свого аналога.
Характерними особливостями технології Ethernet є: 1. Метод доступу до фізичного середовища - множинний доступ з упізнаванням несучої і виявленням колізій (CSMA/CD);
2. Швидкість передавання даних - 10 Мбіт/сек; 3. Логічна топологія - загальна шина; 4. Тип фізичного середовища - коксиальний кабель, кабель на основі скрученої пари, волокнисто-оптичний кабель; 5. Діаметр мережі (віддаль між найбільш віддаленими комп’ютерами) - 2,5 км; 6. Максимальне число комп’ютерів в мережі - 1024. В залежності від типу фізичного середовища у стандарт IEEE 802.3 були введені специфікації 10Base-5, 10Base-2, 10Base-Т, 10Base-FL, 10Base-FB, які описують відповідно побудову мережі на грубому і тонкому коаксиальних кабелях, кабелі на основі скрученої пари UTP та одно- і двомодовому волоконно-оптичних кабелях за фізичними топологіями загальна шина, зірка і ієрархічна зірка. Усі специфікації технології Ethernet при фізичному кодування бітів інформації використовують манчестерський код. Стандарт IEEE 802.3 використовує специфікації 10Base-5, 10Base-2, 10Base-Т, 10Base-FL і 10Base-FB, які описують побудову фізичного рівня мережі Ethernet. При цьому у назві специфікації число 10 означає швидкість передавання даних (10 Мбіт/сек); Base - передавання даних здійснюється на одній базовій частоті (10 МГц); останній символ - тип кабелю.Дотримання численних обмежень, установлених для різних стандартів фізичного рівня Ethernet, гарантує коректну роботу мережі. Специфікація 10Base-5 описує побудову мережі Ethernet за фізичною топологією "загальна шина" на товстому коаксиальному кабелі діаметром 0,5 дюйма (грубий коаксиал,

10 мм). Діаметр жили цього кабелю становить 2,17 мм, а хвильовий опір - 50 Ом. Такі характеристики мають кабелі RG-8, RG-11. Максимальна довжина сегмента – 500 м, максимальна віддаль між вузлами мережі (при використанні повторювачів) – 2500 м, максимальне число станцій в сигменті 100, максимальне число повторювачів між будь-якими станціями мережі 4. Стандарт 10Base-5 дозволяє використовувати 5 сегментів з’єднаних 4 повторювачами, з яких тільки 3 може бути навантаженими. Це так зване правило "5-4-3", дотримання якого є обов’язковим при побудові мереж на грубому коаксиальному кабелі.
До переваг мережі Ethernet на товстому коаксиальному кабелі слід віднести: Добрий захист від зовнішніх факторів, у т.ч. від електро-магнітних полів; Велика довжина розподілених сегментів та великі віддалі між під’єднаннями трансиверів; Великі віддалі переміщння комп’ютерів у границях довжини кабелю AUI. До недоліків мережі Ethernet, побудованій
відповідно до вимог стандарту 10Base-5 можна
віднести: Висока вартість кабелю; Складність монтажних робіт, обумовлена великою жорсткістю кабелю; Вихід з ладу всієї мережі при пошкодженні кабелю в одному місці. Специфікація 10Base-2 описує побудову мережі Ethernet за фізичною топологією "загальна шина" на тонкому коаксиальному кабелі діаметром 0,25 дюйма. Діаметр жили цього кабелю становить 0,89 мм,
хвильовий опір - 50 Ом. Такі характеристики мають кабелі RG-58/U, RG-58A/U, RG-58C/U. Тонкий коаксиальний кабель має розмітку з кроком 1 м. Комп’ютери з кроком l, кратним одному метру під’єднуються до кабелю з допомогою конекторів К типу BNC. Конектор - це Т-подібних трійник, до середнього відводу якого під’єднується мережевий адаптер, а до двох інших - кінці тонкого коаксиального кабелю. На кінцях розподілених сегментів з тонкого коаксиалу довжиною до 185 метрів необхідно, так само як і при товстому коаксиалі, ставити термінатори, які запобігають утворенню відбитих хвиль. Розподілені сегменти з’єднуються між собою повторювачами, яких у мережі може бути не більше 4-ох. До кожного сегменті може бути під’єднано не більше 30 комп’ютерів. До переваг мережі Ethernet на тонкому коаксиальному кабелі порівняно з товстим коаксиальним кабелемі слід віднести: Нижча вартість кабелю; Дешевші монтажні роботи, обумовлені порівняно невеликою жорсткістю кабелю; Простіше під’єднання комп’ютерів до розподілених сегментів.
До недоліків мережі Ethernet, побудованій відповідно до вимог стандарту 10Base-2 порівняно з попереднім стандартом можна
віднести: Гірший захист від зовнішніх факторів, у т.ч. від електро-магнітних полів; Багато механічних з’єднань з конекторами, що зменшує надійність роботи мережі; Відсутність засобів для тестування механічних пошкоджень кабелю. Специфікація 10Base-Т описує побудову мережі Ethernet з допомогою кабелів на базі неекранованих скручених пар UTP категорії 3. Цей стандарт був прийнятий у 1991 році як додаток до існуючих стандартів Ethernet і отримав позначення 802.3і. Для побудови мережі за фізичною топологією "зірка" він використовує багатопортові портові повторювачі електричних сигналів - концентратори, до яких мережеві адаптери комп’ютерів під’єднуються з допомогою двох скручених пар довжиною до 100 м кожна. Метод CSMA/CD доступу до фізичного середовища у цьому стандарті вокористовується у повному обсязі. Максимальна віддаль комп’ютерів від концентратора обумовлена тим, що смуга пропускання скрученої пари UTP категорії 3 дозволяє передавати манчестерський код частотою 10 МГц на віддаль до 100 м. З
метою
збільшення
діаметру
мережі
і
загального
числа
комп’ютерів
у
ній
стандарт 10Base-T описує побудову мережі Ethernet на декількох концентраторах за фізичною топологією ієрархічна зірка. До переваг мережі Ethernet на основі скручених пар належать: Низька вартість кабелю на основі скручених пар та дешевше виконання монтажних робіт; Можливість використання вже існуючих телефонних кабельних систем; Більше число комп’ютерів у мережі; Вища надійність роботи. Пошкодження кабелю не впливає на працездатність мережі в цілому; Можливість від’єднання від концентратора некоректно працюючі адаптери; Дешевша експлуатація мережі. До недоліків мережі Ethernet, побудованій відповідно з вимогами стандарту 10Base-Т можна
віднести: Поганий захист від зовнішніх факторів, у т.ч. механічних пошкоджень; Чутливість до зовнішніх завад.
Специфікація 10Base-FOIRL описує побудову мережі Ethernet на базі дешевих волокнисто-оптичних кабелів із смугою пропускання до 800 МГц і світлодіодним передавачем. Довжину розподіленого сегменту вона обмежує 1000 м при діаметрі мережі до 2500 м.
Специфікація 10Base-FL, як і попередня специфікація описує побудову Ethernet на базі дешевих багатомодових волокнисто-оптичних кабелів, але передавачем з покращеними характеристиками. Завдяки збільшеній потужності передавача світлових сигналів довжину розподіленого сегменту збільшено до 2000 м при тому же діаметрі мережі 2500 м.
Специфікація 10Base-FВ описує використання для з’єднання між собою концентраторів мережі Ethernet більш дорогих волокнисто-оптичних кабелів із смугою пропускання більше 1000 МГц. За стандартом 10Base-FВ порти концентраторів при відсутноті передачі кадрів обмінюються між собою спеціальними синхронізуючими сигналами. Це дозволило збільшити довжину з’єднувального кабелю між концентраторами до 2000 м при діаметрі мережі до 2740 м. Специфікацію 10Base-FВ ще називають "синхронним Ethernet".
До переваг мережі Ethernet на базі волокнисто-оптичних кабелів слід віднести: Збільшення довжини сегменту та діаметру мережі; З меншення чутливості до зовнішніх електромагнітних завад.
До недоліків оптоволоконної Ethernet можна
віднести: Висока вартість волоконно-оптичних кабелів
Висока вартість виконання монтажних робіт. Технологія Fast Ethernet Технологія Fast (швидкий) Ethernet була розроблена на початку 90-их років некомерційним об’єднанням Fast Ethernet Alliance, в яке ввійшло декілька ведучих фірм та інститутів в галузі технології
Ethernet. Метою розробки було створення нової недорогої технології локальних мереж, яка
при великій швидкості передавання даних зберегла
би особливості Ethernet, в т.ч. її ефективність по співвідношенню ціна/якість. У 1995 році комітет ІЕЕЕ 802 затвердив цю технологію стандартом 802.3u. Технологія Fast Ethernet має такі характерні особливості: Швидкість передавання даних - -100 Мбіт/сек; Метод доступу - CSMA/CD; Фізична топологія - ієрархічне дерево; Специфікації фізичного рівня:
100Base-TX-
дві скручених пари UTP 5-ої кат. або STP 1-го типу; 100Base-FX-
багатомодовий оптоволоконний кабель; 100Base-T4-
чотири витих пари UTP 3-ої кат.; Максимальний діаметр домена колізій мережі - 272 м;.. Стандарти 100Base-TX/FX можуть працювати як у напівдуплексному так і в повнодуплексному режимах. Технологія Fast Ethernet використовує метод доступу CSMA/CD з тими ж алгоритмами і часовими співвідношеннями в біт інтервалах, що і технологія
Ethernet.
В технології Fast Ethernet міжкадровий інтервал дорівнює 0,96 мкс, а 1bt = 10 ns. Протоколи канального рівня мережі Fast Ethernet співпадають з протоколами канального рівня мережі Ethernet, а протоколи фізичного рівня визначаються специфікаціями фізичного середовища технології Fast Ethernet . Фізичний рівень мережі Fast Ethernet будується згідно з вимогами специфікацій 100Base-TX, 100Base-FX i 100 Base-T4. Специфікація 100Base-TX описує побудову мережі Fast Ethernet на двох витих парах UTP категорії 5 або STP Type 1 з максимальною довжиною сегмента до 100м. Специфікація 100Base-FX описує побудову мережі Fast Ethernet на багатомодовому оптоволоконному кабелі діаметром 62,5/125 мікрон. При цьому кожний вузол з’єднується з іншим вузлом з допомогою
двох оптичних волокон, які ідуть від приймача і передавача мережевого адаптера вузла. Специфікація 100Base-TX при передаванні послідовності біт у фізичне середовище використовує метод фізичного кодування MLT-3, a cпецифікація 100Base-FX - NRZI. Обидві специфікації для покращення характеристик сигналів, які передаються в лінію використовують метод логічного кодування 4В/5В, при якому
кожних 4 біти даних підрівня МАС замінюються 5-и бітним надлишковим кодом. При цьому електричні або оптичні сигнали передаються у лінію з тактовою частотою 125 МГц. Надлишковий код дозволяє також відбраковувати помилкові символи, що підвищує стійкість роботи мережі. Специфікація 100Base-TX на відміну від специфікації 100Base-FX може працювати як із швидкістю передавання даних як 100 Мбіт/сек, так і 10 Мбіт/сек. Для під’єднання двох вузлів, які відповідають різним стандартам, вона використовує функцію "автопереговорів". Зазвичай процедура автопереговорів використовується при під’єднанні мережевого адаптера, який може працювати на швидкостях 10 і 100 Мбіт/сек, до концентратора або комутатора. В результаті автопереговорів
вибираєть нижча швидкість і дуплексний або напівдуплексний режим передавання даних по скручених парах, який влаштовує обидва вузли.
Специфікація 100Base-T4 описує побудову мережі Fast Ethernet на чотирьох кручених парах UTP категорій 3, 4 або 5 з максимальною довжиною сегмента до 100м. Ця специфікація використовує метод кодування 8В/6Т, при якому кожних 8 біт даних кодується 6-ма трійковими цифрами, кожна з яких може мати один з трьох станів: +U; 0; -U. Кожна група із 6-ти трійкових цифр послідовно і незалежно передається на одну із трьох витих пар. Швидкість передавання даних по кожній із пар становить 33,3 Мбіт/сек, що в результаті дає загальну швидкість передавання даних 100 Мбіт/сек. Четверта пара завжди використовується для прослуховування несучої з метою виявлення колізії. Обмеження на довжину сегментів типу "джерело кадрів-джерело кадрів" залежать від типу фізичного середовища, яке використовується для їх побудови і становлять: 100Base-TX - 100 метрів; 100Base-FX - 412 м при напівдуплексному режимі; 100Base-FX
  1   2   3

скачати

© Усі права захищені
написати до нас