DIPLOM (716574), страница 4
Текст из файла (страница 4)
Сейчас в мире насчитываются десятки тысяч различных ЛВС и для их рассмотрения полезно иметь систему классификации. Установившейся классификации ЛВС пока не существует, однако можно выявить определенные классификационные признаки ЛВС. К ним можно отнести классификацию по назнаяению, типам использумых ЭВМ, организации управления, организации передачи информации, по топологическим признакам, методам теледоступа, физическим носителям сигналов, управлению доступом к физической передающей среде и др..
По назначению ЛВС можно разделить на следующие: управляющие (организационными, технологическими, административными и другими процессами), информационные (информационно-поисковые), расчетные, информационно-расчетные, обработки документальной информации и др..
По типам используемых в сети ЭВМ их можно разделить на однородные и неоднородные. Примером однородной ЛВС служит сеть ДЕКНЕТ, в которую входят ЭВМ только фирмы ДЕК. Часто однородные ЛВС характеризуются и однотипным составом абонентских средств, например, только комплексами машинной графики или только дисплеями и т.п..
Неоднородные ЛВС содержат различные классы (микро-, мини-, большие) и модели (внутри классов) ЭВМ, а также различное абонентское оборудование.
По организации управления однородные ЛВС в зависимости от наличия (или отсутствия) центральной абонентской системы делятся на две группы. К первой группе относятся сети с централизованным управлением. Для таких сетей характерны обилие служебной информации и приоритетность подключаемых к моноканалу станций (по расположению или принятому приоритету). В общем случае ЛВС с централизованным управлением (не обязательно на основе моноканала) имеет централизованную систему (ЭВМ), управляющую работой сети. Прикладной процесс центральной системы организует проведение сеансов, связанных с передачей данных, осуществляет диагностику сети, ведет статистику и учет работы. В ЛВС с моноканалом центральная система реализует, также, общую степень защиты от конфликтов. При выходе из строя центральной системы вся ЛВС прекращает работу.
Сети с централизованным управлением отличаются простотой обеспечения функций взаимодействия между ЭВМ ЛВС и, как правило, характеризуются тем, что большая часть информационно-вычислительных ресурсов сосредоточивается в центральной системе. Применение ЛВС с централизованным управлением целесообразно при небольшом числе абонентских систем. Когда информационно-вычислительные ресурсы ЛВС равномерно распределены по большому числу абонентских систем, централизованное управление малопригодно, так как не обеспечивает требуемой надежности сети и приводит к резкому увеличению служебной (управляющей) информации. В данном случае более целесообразны ЛВС второй группы — с децентрализованным или распределенным управлением. В этих сетях все функции управления распределены между системами сети. Однако, для проведения диагностики, сбора статистики и проведения других административных функций, в сети используется специально выделенная абонентская система (или прикладной процесс в такой системе).
В децентрализованных ЛВС на основе моноканала по сравнению с централизованными усложняются проблемы защиты от конфликтов, для этого применяются многоступенчатые тракты, учитывающие противоречивые требования надежности и максимальной загрузки моноканала.
Одна из наиболее распространенных децентрализованных форм управления предусматривает две ступени защиты от конфликтов. На первой сосредоточены функции МАС-логики, определяющие активность моноканала и блокирующие передачу в случае обнаружения любой активности. На второй ступени выполняются более сложные функции анализа системных задержек, управляющих моментом начала передачи информации какой-либо из систем ЛВС.
По организации передачи информации ЛВС делятся на сети с маршрутизацией информации и селекцией информации. Взаимодействие абонентских систем маршрутизацией информации обеспечмвается определением путей передачи блоков данных по адресам их назначения. Этот процесс выполняется всеми коммуникационными системами, имеющимися в сети. При этом абонентские системы могут взаимодействовать по различным путям (маршрутам) передачи блоков данных и для сокращения времени передачи осуществляется поиск кратчайшего по времени маршрута.
В сетях с селекцией информации взаимодействие абонентских систем производится выбором (селекцией) адресованных им блоков данных. При этом всем абонентским системам доступны все блоки данных, передаваемые в сети. Как правило, это связано с тем, что ЛВС с селекцией информации строятся на основе моноканала.
Механизм передачи данных, допустимый в той или иной ЛВС, во многом определяется топологией сети. По топологическим признакам ЛВС делятся на сети с произвольной, кольцевой, древовидной конфигурацией, сети типа “общая шина” (моноканал, “звезда”) и др..
Кроме топологии ЛВС процесс передачи данных во многом определяется программным обеспечением ЭВМ абонентских систем, в основном их операционными системами, поскольку каждая из них поддерживает соответствующий метод теледоступа со стороны терминалов. Моноканал рассматривается тоже как один из терминалов, поэтому очень важно знать, насколько различаются операционные системы и методы теледоступа всех абонентских комплексов, подключенных к сети. Различают ЛВС с единой операционной поддержкой и едиными методами теледоступа, ориентированными на ЛВС, и ЛВС с различными использоваться различные физические носители сигналов. Тип носителя определяет основные свойства устройства, которое поключается к передающей среде для обмена сигналами.
Простейшей физической средой является витая пара. Их использование снижает стоимость ЛВС, во-первых, по причине дешевизны самого носителя, а во-вторых, благодаря наличию на многих объектах резервных пар в телефонных кабелях, которые могут быть выделены для передачи данных. К недостаткам витой пары как среды передачи данных относятся плохая защищенность от электрических поьех, простота несанкционированного подключения, ограничения на дальность (сотни метров) и скорость передачи данных (несколько сотен килобит в секунду).наборами тех или других компонентов операционной поддержки. Единая операционная поддержка, включая метод теледоступа, предусмотрена в однородных ЛВС. Сложнее обстоит дело с ЛВС, использующих ЭВМ различных классов и моделей, например мири-ЭВМ и большие вычислительные машины.
Методы теледоступа поддерживают многоуровневые системы интерфейсов. Различают многоуровневые (модель открытых систем) и двухуровневые ЛВС. К двухуровневым примыкают закрытые терминальные комплексы со стандартными методами теледоступа (базисный телекоммуникационный метод доступа — БТМД).
В любых классах рассмотренных нами ЛВС могут
Многожильные кабели значительно дороже чем витая пара, хотя и обладают приьерно такими же свойствами, и позволяют удаленной станции и получения ответа. Этот интервал времени T, называемый тактом, определяется по формуле:несколько повысить скорость передачи (засчет параллельности).
Наиболее распространенной средой передачи данных в современных ЛВС является коаксиальный кабель. Он прост по конструкции, имеет небольшую массу и умеренную стоимость, и в то же время обладает хорошей электрической изоляцией, допускает работу на довольно больших расстояниях (сотни метров — километры) и высоких скоростях (десятки мегабит в секунду). Эти характеристики, однако, находятся в противоречивой взаимосвязи. Лучшие электрические характеристики имеют биаксиальные и триаксиальные кабели.
В последнее время все большее применение находят оптоволоконные кабели (световоды), которые обладают рядом преимуществ. Они имеют небольшую массу, способны передавать информацию с очень высокой скоростью (свыше 1 тыс. Мбит/с), невосприимчивы к электрическим помехам, сложны для несанкционированного подключения и полностью пожаро- и взрывобезопасны. По этим причинам световоды нашли применение в системах военного разначения, в авиации и химии. В то же время с ними связан ряд проблем: сложность технологии сращивания, возможность передачи данных только по одному направлению, высокая стоимость модемов, ослабление сигнала при подключении осветителей и др..
Радиосреда в ЛВС используется мало из-за экранированности зданий, ограничений юридического плана и низких скоростей передачи, характерных для этой среды. Основное достоинство радиоканала — отсутствие кабеля и, следовательно, возможность обслуживания мобильных станций.
В восьмидесятые годы были проведены опыты по применению ирфра-красных лучей в ЛВС. Можно ожидать, что в ближайшем будущем эта Среда передачи данных обеспечит распространение цифровых сигналов в пределах одного помещения. Установленная на потолке “интеллектуальная лампочка” могла бы служить интерфейсом с сетью здания, а также управлять сигналами на локальной “инфракрасной шине”.
Важным классификационным признаком ЛВС является метод управления средой передачи данных. Применительно к ЛВС с моноканалом можно выделить методы детерминированного и случайного доступа к моноканалу. К первой группе относятся метод вставки регистра, метод циклического опроса, централизованный и децентрализованный маркерный метод и другие, ко второй группе (случайные методы доступа) — методы состязаний с прослушиванием моноканала до передачи, с прогнозированием столкновений и некоторые другие.
2.2.3 Топология ЛВС
Топология, т.е. 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 делят на два основных класса: широковещательные и последовательные. В широковещательных конфигурациях каждый ПК (приемопередатчик физических сигналов) передает сигналы, которые могут быть восприняты остальными ПК. К таким конфигурациям относятся общая шина, дерево, звезда с пассивным центром (см. рис.). В последовательных конфигурациях каждый физический подуровень передает информацию только одному ПК (см. рис.). 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 сигалами в большом диапазоне уровней. Эта проблема частично решается введением ограничений на длину кабельного сегмента и на число подключений или использованием цифровых повторителей (аналоговых усилителей). Поскольку в широковещательных 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
T = KL + Tп + Tр, где
L — протяженность сети, км;
Тп — время передачи управляющего сообщения, мкс;
Тр — время реакции на сообщение удаленной станции, мкс;
K = 10 мкс/км.
Например, ЛВС протяженностью 2 КМ при скорости передачи 10 Мбит/с имеет такт длительностью около 30 мкс, что соответствует времени передачи 300 бит. Поскольку служебная информация присутствует в каждой передаче, желательно, чтобы средняя продолжительность передачи много превышала длительность такта. В связи с этим, обычно в широковещательных ЛВС используются пакеты объемом не менее 2 — 4 Кбит.
Основной тип широковещательной конфигурации — общая шина (см. рис. ). Программная обработка блоков данных (пакетов) может шиной являются: простота расширения сети; простота используемых методов управления; возможность работы в параллельном коде (при наличии дополнительных линий связи); отсутствие необходимости в централизованном управлении; минимальный расход кабеля. вестись на уровне Х.25. Основными достоинствами ЛВС с общей
Общая шина представляет собой пассивную среду и поэтому обладает очень высокой надежностью. Кабель шины очень часто прокладывается в фальшпотолках зданий, а к каждой сетевой стации делаются специальные ответвления. Желательно, чтобы соединения ответвлений выполнялись пассивными, так как в этом случае уменьшается интенсивность физического доступа к главной шине. Для повышения надежности, вместе с основным кабелем прокладывают и запасной, на который станции переключаются в случае неисправности основного.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
