Курсовая работа: Организация локальной вычислительной сети на предприятии

На логическом уровне в Ethernet применяется шинная топология:

- все устройства, подключенные к сети, равноправны, т.е. любая станция может начать передачу в любой момент времени (если передающая среда свободна);

- данные, передаваемые одной станцией, доступны всем станциям сети.

В стандарте Ethernet, помимо топологии шина, используется пассивная звезда и пассивное дерево (сетевое устройство, соединяющие сегменты сети – репитеры, репитерные концентраторы).

Метод доступа Ethernet является методом множественного доступа с прослушиванием несущей и разрешением коллизий (конфликтов) – CSMA/CD (CarierSenseMultipleAccesswithCollisionDetection) и был предложен Xerox в 1975 г.

Поскольку в системе используется топология «общая шина», сообщение, отправляемое одной рабочей станцией, принимается одновременно всеми остальными, подключенными к общей шине. Сообщение, предназначенное только для одной станции, принимается этой станцией и игнорируется остальными. Перед началом рабочая станция определяет, свободен канал или занят. Если канал свободен, станция начинает передачу. Главное требование к такой топологии – отсутствие петель (нет замкнутых путей).

Ethernet не исключает возможности одновременной передачи сообщений двумя или несколькими станциями. Аппаратура автоматически распознает коллизии (конфликты). После обнаружения конфликта станции задерживают передачу на некоторое время. Это время небольшое и для каждой станции свое. После задержки передачи возобновляется. Реально конфликты приводят к уменьшению быстродействия сети только в том случае, если работает порядка 80 – 100 станций.

При увеличении числа пользователей сеть будет работать не столь эффективно. В этом случае оптимальное решение состоит в увеличении числа сегментов для обслуживания групп с меньшим числом пользователей. Передаваемые в сети Ethernet пакеты могут иметь переменную длину.

В качестве сегмента сети может выступать шина или единичный абонент. Для шинных сегментов используют коаксиальный кабель, а для лучей пассивный пассивной звезды – витую пару или оптоволокно (им присоединяют к концентратору одиночные ПК).

- форматы сети Ethernet при скорости 10 Мбит/сек:

- 10 Base-T – витая пара;

- 10 Base5 – толстый коаксиальный кабель;

- 10 Base2 – тонкий коаксиальный кабель;

- 10 Base-FL – оптоволокно.

Развитие технологии Ethernet все больше отходит от первоначального стандарта: используются новые среды передачи, коммутаторы вместо концентраторов, отказ от манчестерского кода и от метода управления CSMA/CD.

Fast Ethernet

В сети FastEthernet применяется та же базовая технология, что и в Ethernet – множественный доступ с контролем несущей и обнаружением конфликтов. Обе технологии основаны на стандарте IEEE 802.3. В результате для создания сетей обоих типов можно использовать одинаковый тип кабеля, сетевые устройства и приложения. Сети FastEthernet позволяют передавать данные со скоростью 100 Мбит/сек, т.е. в десять раз быстрее чем Ethernet.

В сети FastEthernet в отличие от Ethernet используется только пассивная звезда и пассивное дерево. К тому же в FastEthernet более жесткие требования к длине сети, например, увеличение сети в 10 раз приводит к уменьшению в 10 раз допустимой величины прохождения сигнала по сети.

Форматы сети FastEthernet при скорости 100 Мбит/сек:

- 100 Base-T4 – счетверенная витая пара;

- 100 Base-TX – сдвоенная витая пара;

- 100 Base-FX – оптоволокно.

Gigabit Ethernet

Продолжение развития сетей Ethernet и FastEthernet. GigabitEthernet совместимы с сетевой инфраструктурой Ethernet и FastEthernet, но функционируют со скоростью 1000 Мбит/сек – что в 10 раз быстрее, чем FastEthernet. Сеть GigabitEthernet является наследницей сети Ethernet, соответственно берет все достоинства и недостатки этой сети.

Сохранение преемственности сетей Ethernet, FastEthernet и GigabitEthernet позволяет просто соединить сегменты сетей в единую сеть, при этом переходить к новым скоростям постепенно, вводя гигабитные сегменты только на самых напряженных участках сети.

Сеть GigabitEthernet сохраняет метод доступа CSMA/CD, в нем используется те же форматы пакетов и те же размеры, что в Ethernet и FastEthernet (это дополнительный плюс в местах соединения с этими сегментами). Единственно, что нужно при соединении сегментов – согласование скоростей обмена, соединение сегментов идет через коммутаторы.

Работа по созданию сети GigabitEthernet ведется с 1995 г. В 1998 г. был принят стандарт, получивший название IEEE 802.3z, включивший в себя виды сети GigabitEthernet.В 1999 г. принят стандарт IEEE 802.3ab, включивший в себя вид сети GigabitEthernet 1000 Base-T.

Виды сегментов сети Gigabit Ethernet:

- 1000 Base-SX – сегмент на оптоволоконном кабеле с длиной волны светового сигнала до 500м, используются лазерные передатчики;