1. Тема 7. Принципи побудови комп'ютерних мереж Оглядова лекція
2. 7.1. Загальні відомості про комп'ютерні мережі
3. 7.2. Класифікація комп'ютерних мереж
4. 7.3. Організація комп'ютерних мереж

Тема 7. Принципи побудови комп'ютерних мереж

Оглядова лекція

зміст

7.1. Загальні відомості про комп'ютерні мережі

Передумови створення комп'ютерних мереж

З моменту появи ЕОМ виникло питання про передачу даних між окремими комп'ютерами і раціональному розподілі ресурсів ЕОМ.
Перші ЕОМ були дуже складні в експлуатації і мали дорогі апаратні компоненти, відсутні єдині стандарти побудови ЕОМ. З розвитком апаратної і програмної бази комп'ютерів, удосконалювалися і мережеві технології. Спочатку були створені системи передачі даних спочатку в комерційних, військових і наукових цілях, потім сфера застосування мереж розширилася.
В даний час використання комп'ютерних мереж є невід'ємною частиною нашого життя, область їх застосування охоплює всі сфери людської діяльності.
Під комп'ютерною мережею ми будемо розуміти будь-яка множина ЕОМ, пов'язаних між собою засобами передачі даних (засобами телекомунікацій).

Історія виникнення і розвитку комп'ютерних мереж

Розвиток комп'ютерних мереж пов'язано як з розвитком власне ЕОМ, що входять до складу мережі, так і з розвитком засобів телекомунікацій.
Роботи зі створення комп'ютерних мереж почалися ще в 60-х роках ХХ століття. Прообразом комп'ютерних мереж з'явилися системи телеобробки даних (СТД), побудовані на базі великих (а пізніше і мініЕВМ).
Як засоби передачі даних використовувалася існуюча телефонна мережа. Основними елементами СТД є модеми, абонентські пункти і пристрої комутації. Система СТД оперувала тільки аналоговими сигналами.
Основним недоліком СТД є невисока швидкодія (9600 біт / с, реально 2400 біт / с). Тому одним з напрямків вдосконалення СТД є розробка цифрових телефонних комутаторів.
Другим істотним недоліком СТД є можливість передачі даних по каналу зв'язку в один і той же момент часу тільки з однією швидкістю. Цей недолік був подоланий використанням вперше в 70-х роках в США комунікацій кабельного телебачення, що дозволяють вести широкосмугову передачу (ШП).
Третім напрямком переходу до мереж була розробка високошвидкісних шин для забезпечення взаємодії декількох великих ЕОМ.
Четвертим напрямком розвитку мереж була реалізація розподіленої обробки даних.
До середини 80-х років, з появою ПЕОМ все зазначені тенденції розвитку мереж
стали зближуватися, що привело до розробки сучасних комп'ютерних мереж.

Переваги використання комп'ютерних мереж

Розглянемо переваги, одержувані при мережному об'єднанні персональних комп'ютерів.
поділ ресурсів
Поділ ресурсів дозволяє ощадливо використовувати ресурси, наприклад, управляти периферійними пристроями, такими як лазерні друкувальні пристрої, із усіх приєднаних робочих станцій.
поділ даних
Поділ даних надає можливість доступу і керування базами даних з периферійних робочих місць, що потребують інформації
Поділ програмних засобів
Поділ програмних засобів надає можливість одночасного використання централізованих, раніше встановлених програмних засобів.
Поділ ресурсів процесора
При поділі ресурсів процесора можливе використання обчислювальних потужностей для обробки даних іншими системами, що входять в мережу. Надана можливість полягає в тому, що на наявні ресурси не "накидаються" моментально, а тільки лише через спеціальний процесор, доступний кожній робочій станції.
Розрахований на багато користувачів режим
Сітьові властивості системи сприяють одночасному використанню централізованих прикладних програмних засобів, раніше встановлених і керованих, наприклад, якщо користувач системи працює з іншим завданням, то поточна виконувана робота відсувається на задній план.

7.2. Класифікація комп'ютерних мереж

Штучні і реальні мережі.
Територіальна поширеність.
Відомча приналежність.
Швидкість передачі інформації.
Тип середовища передачі інформації.
Топологія комп'ютерних мереж.
Однорангові і ієрархічні мережі.

Штучні і реальні мережі

За способом організації мережі поділяються на реальні і штучні.
Штучні мережі (псевдосеті) дозволяють пов'язувати комп'ютери разом через послідовні або паралельні порти і не потребують додаткових пристроях. Іноді зв'язок у такій мережі називають зв'язком по нуль-модему (не використовується модем). Саме з'єднання називають нуль-модемним. Штучні мережі використовуються коли необхідно перекачати інформацію з одного комп'ютера на інший. MS-DOS і windows забезпечені спеціальними програмами для реалізації нуль-модемного з'єднання.
Основний недолік - низька швидкість передачі даних і можливість з'єднання тільки двох комп'ютерів.
Реальні мережі дозволяють пов'язувати комп'ютери за допомогою спеціальних пристроїв комутації і фізичної середовище передачі даних.
Основний недолік - необхідність в додаткових пристроях.
Надалі вживаючи термін комп'ютерна мережа матимемо на увазі реальні мережі.
Все різноманіття комп'ютерних мереж можна класифікувати по групі ознак:

1. Територіальна поширеність;
2. Відомча приналежність;
3. Швидкість передачі інформації;
4. Тип середовища передачі;
5. топологія;
6. Організація взаємодії комп'ютерів.

територіальна поширеність

По територіальній поширеності мережі можуть бути локальними, глобальними, і регіональними.
Локальні - це мережі, що перекривають територію не більше 10 м2
Регіональні - розташовані на території міста або області
Глобальні на території держави або групи держав, наприклад, всесвітня мережа Internet.
У класифікації мереж існує два основні терміни: LAN і wAN.

LAN (Local Area Network) - локальні мережі, що мають замкнуту інфраструктуру до виходу на постачальників послуг. Термін "LAN" може описувати і маленьку офісну мережу, і мережа рівня великого заводу, що займає кілька сотень гектарів. Зарубіжні джерела дають навіть близьку оцінку - близько шести миль (10 км) в радіусі; використання високошвидкісних каналів.

wAN (wide Area Network) - глобальна мережа, що покриває великі географічні регіони, що включають в себе як локальні мережі, так і інші телекомунікаційні мережі та пристрої. Приклад wAN - мережі з комутацією пакетів (Frame relay), через яку можуть "розмовляти" між собою різні комп'ютерні мережі.
Термін "корпоративна мережа" також використовується в літературі для позначення об'єднання декількох мереж, кожна з яких може бути побудована на різних технічних, програмних і інформаційних принципах.
Локальні мережі є мережами закритого типу, доступ до них дозволений тільки обмеженому колу користувачів, для яких робота в такій мережі безпосередньо пов'язана з їх професійною діяльністю. Глобальні мережі є відкритими і орієнтовані на обслуговування будь-яких користувачів.

відомча приналежність

За належністю розрізняють відомчі і державні мережі.
Відомчі належать одній організації і розташовуються на її території.
Державні мережі - мережі, використовувані в державних структурах.

Швидкість передачі інформації

За швидкістю передачі інформації комп'ютерні мережі поділяються на низько-, середньо-і високошвидкісні.

• низькошвидкісні (до 10 Мбіт / с),
• середньошвидкісні (до 100 Мбіт / с),
• високошвидкісні (понад 100 Мбіт / с);

Для визначення швидкості передачі даних в мережі широко використовується бод.
Бод (Baud) - одиниця швидкості передачі сигналу, яка вимірюється числом дискретних переходів або подій в секунду. Якщо кожна подія є один біт, бод еквівалентний біт / сек (в реальних комунікаціях це часто не виконується).

Тип середовища передачі інформації

За типом середовища передачі мережі поділяються на:
провідні коаксіальні, на кручений парі, оптоволоконні
бездротові з передачею інформації по радіоканалах, в інфрачервоному діапазоні.

Топологія комп'ютерних мереж

Введемо визначення.
Вузол мережі являє собою комп'ютер, або комутуючі пристрій мережі.
Гілка мережі - це шлях, що з'єднує два суміжних вузла.
Вузли мережі бувають трьох типів:

• крайовий вузол - розташований в кінці тільки однієї гілки;
• проміжний вузол - розташований на кінцях більш ніж однієї гілки;
• суміжний вузол - такі вузли з'єднані принаймні одним шляхом, не містить ніяких інших вузлів.

Спосіб з'єднання комп'ютерів в мережу називається її топологією.
Найбільш поширені види топологій мереж:

лінійна мережа

Містить тільки два кінцевих вузла, будь-яке число проміжних вузлів і має тільки один шлях між будь-якими двома вузлами.

Кільцева мережа

Мережа, в якій до кожного вузла приєднані дві і тільки дві гілки.

зіркоподібна мережу

Мережа, в якій є тільки один проміжний вузол.

Загальна шина

У цьому випадку підключення і обмін даними здійснюється через загальний канал зв'язку, званий загальною шиною.

деревоподібна мережа

Мережа, яка містить більше двох кінцевих вузлів і принаймні два проміжних вузла, і в якій між двома вузлами є тільки один шлях.

чарункова мережа

Мережа, яка містить принаймні два вузла, що мають два або більше шляху між ними.

повнозв'язна мережу
Мережа, в якій є гілка між будь-якими двома вузлами.

Однорангові і ієрархічні мережі

З точки зору організації взаємодії комп'ютерів, мережі ділять на однорангові (Peer-to-Peer Network) і з виділеним сервером (Dedicated Server Network).

однорангові мережі
Всі комп'ютери тимчасової мережі рівноправні. Будь-який користувач мережі може отримати доступ до даних, що зберігаються на будь-якому комп'ютері.
Однорангові мережі можуть бути організовані за допомогою таких операційних систем, як LANtastic, windows'3.11, Novell Netware Lite. Зазначені програми працюють як з DOS, так і з windows. Однорангові мережі можуть бути організовані також на базі всіх сучасних 32-розрядних операційних систем - windows 9x \ ME \ 2k, windows NT workstation версії, OS / 2) і деяких інших.
Переваги однорангових мереж:

1. Найбільш прості в установці і експлуатації.
2. Операційні системи DOS і windows володіють усіма необхідними функціями, що дозволяють будувати однорангові з'єднання.

В умовах тимчасових мереж ускладнене вирішення питань захисту інформації. Тому такий спосіб організації мережі використовується для мереж з невеликою кількістю комп'ютерів і там, де питання захисту даних не є принциповим.

ієрархічні мережі
В ієрархічній мережі при встановленні мережі заздалегідь виділяються один або кілька комп'ютерів, які керують обміном даних по мережі і розподілом ресурсів. Такий комп'ютер називають сервером.
Будь-який комп'ютер, що має доступ до послуг сервера називають клієнтом мережі або робочою станцією.
Сервер в ієрархічних мережах - це постійне сховище поділюваних ресурсів. Сам сервер може бути клієнтом тільки сервера більш високого рівня ієрархії. Тому ієрархічні мережі іноді називаються мережами з виділеним сервером.
Сервери зазвичай являють собою високопродуктивні комп'ютери, можливо, з декількома паралельно працюючими процесорами, з вінчестерами великої місткості, з високошвидкісною мережевою картою (100 Мбіт / с і більше).
Ієрархічна модель мережі є найбільш кращою, так як дозволяє створити найбільш стійку структуру мережі і більш раціонально розподілити ресурси.
Також гідністю ієрархічної мережі є більш високий рівень захисту даних.
До недоліків ієрархічної мережі, в порівнянні з однорангових мережами, відносяться:

1. Необхідність додаткової ОС для сервера.
2. Більш висока складність установки і модернізації мережі.
3. Необхідність виділення окремого комп'ютера в якості сервера.

Розрізняють дві технології використання сервера: технологію файл-сервера й архітектуру клієнт-сервер.
У першій моделі використовується файловий сервер, на якому зберігається більшість програм і даних. На вимогу користувача йому пересилаються необхідна програма і дані. Обробка інформації виконується на робочій станції.
У системах з архітектурою клієнт-сервер обмін даними здійснюється між додатком-клієнтом (front-end) і додатком-сервером (back-end). Зберігання даних і їх обробка проводиться на потужному сервері, який виконує також контроль за доступом до ресурсів і даних. Робоча станція отримує тільки результати запиту. Розробники додатків по обробці інформації зазвичай використовують цю технологію.
Використання великих за обсягом і складних додатків призвело до розвитку багаторівневої, в першу чергу трирівневої архітектури з розміщенням даних на окремому сервері бази даних (БД). Всі звернення до бази даних йдуть через сервер додатків, де вони об'єднуються.

7.3. Організація комп'ютерних мереж

Вимоги до організації мережі.
Модель OSI.
Компоненти комп'ютерної мережі.
Передача даних в мережі.
Архітектура мережі.

Вимоги до організації мережі

Основними вимогами, яким повинна задовольняти організація ІТТ, є наступні:

1. Відкритість - можливість включення додаткових абонентських, асоціативних ЕОМ, а також ліній (каналів) зв'язку без зміни технічних і програмних засобів існуючих компонентів мережі. Крім того, будь-які дві ЕОМ повинні взаємодіяти між собою, незважаючи на відмінність у конструкції, продуктивності, місце виготовлення, функціональне призначення.
2. Гнучкість - збереження працездатності при зміні структури в результаті виходу з ладу ЕОМ або лінії зв'язку.
3. Ефективність - забезпечення необхідної якості обслуговування користувачів при мінімальних витратах.

Міжнародною організацією стандартів затверджені певні вимоги до організації взаємодії між системами мережі.
Ці вимоги отримали назву OSI (Open System Interconnection) - "еталонна модель взаємодії відкритих систем".
Згідно з вимогами еталонної моделі, кожна система мережі повинна здійснювати взаємодію посредствам передачі кадру даних. Відповідно до моделі OSI освіту і передача кадру здійснюється за допомогою 7-ми послідовних дій, що одержали назву "рівень обробки".
Основна ідея цієї моделі полягає в тому, що кожному рівню приділяється конкретна роллю в тому числі і транспортному середовищі. Завдяки цьому загальна задача передачі даних розчленовується на окремі легко доступні для огляду задачі.
Так як користувачі потребують ефективному управлінні, система обчислювальної мережі рекомендується як комплексна будівля, що координує взаємодію задач користувачів.
Окремі рівні базової моделі проходять у напрямку вниз від джерела даних (від рівня 7 до рівня 1) і в напрямку нагору від приймача даних (від рівня 1 до рівня 7). Призначені для користувача дані передаються в нижчерозташованими рівень разом із специфічним для рівня заголовком доти, поки не буде досягнутий останній рівень.
На приймальній стороні надходять дані аналізуються і, у міру потреби, передаються далі в вищерозташованих рівень, поки інформація не буде передана в призначений для користувача прикладний рівень.

Рівень 1. Фізичний.
На фізичному рівні визначаються електричні, механічні, функціональні і процедурні параметри для фізичної зв'язку в системах. Фізична і нерозривний зв'язок з нею експлуатаційна готовність є основною функцією 1-го рівня. Стандарти фізичного рівня включають рекомендації V.24 МККТТ (CCITT), EIA rS232 і Х.21. Стандарт ISDN (Integrated Services Digital Network) в майбутньому зіграє визначальну роль для функцій передачі даних. Як середовище передачі даних використовують трижильний мідний дріт (екранована кручена пара), коаксіальний кабель, оптоволоконний провідник і радіорелейний лінію.

Рівень 2. Канальний.
Канальний рівень формує з даних, переданих 1-м рівнем, так звані "кадри", послідовності кадрів. На цьому рівні здійснюються управління доступом до передавальної середовищі, використовуваної кількома ЕОМ, синхронізація, виявлення та виправлення помилок.

Рівень 3. Мережевий.
Мережевий рівень встановлює зв'язок в обчислювальної мережі між двома абонентами. З'єднання відбувається завдяки функцій маршрутизації, які вимагають наявності мережної адреси в пакеті. Мережевий рівень повинен також забезпечувати обробку помилок, мультиплексування, управління потоками даних. Найвідоміший стандарт, що відноситься до цього рівня, - рекомендація Х.25 МККТТ (для мереж загального користування з комутацією пакетів).

Рівень 4. Транспортний.
Транспортний рівень підтримує безперервну передачу даних між двома взаємодіючими один з одним користувацькими процесами. Якість транспортування, безпомилковість передачі, незалежність обчислювальних мереж, сервіс транспортування з кінця в кінець, мінімізація витрат і адресація зв'язку гарантують безперервну і безпомилкову передачу даних.

Рівень 5. Сеансовий.
Сеансовий рівень коордінує прийом, передачу и видачу одного сеансу зв'язку. Для координації необхідні контроль робочих параметрів, управління потоками даних проміжних накопичувачів і діалоговий контроль, гарантує передачу, що в розпорядженні даних. Крім того, сеансовий рівень містить додатково функції управління паролями, підрахунку плати за користування ресурсами мережі, управління діалогом, синхронізації і скасування зв'язку в сеансі передачі після збою внаслідок помилок в нижчих рівнях.

Рівень 6. Подання даних.
Рівень представлення даних призначений для інтерпретації даних; а також підготовки даних для користувача прикладного рівня. На цьому рівні відбувається перетворення даних з кадрів, використовуваних для передачі даних в екранний формат або формат для друкуючих пристроїв кінцевої системи.

Рівень 7. Прикладний.
У прикладному рівні необхідно надати в розпорядження користувачів вже перероблену інформацію. З цим може впоратися системне і користувальницьке прикладне програмне забезпечення.

Для організації комп'ютерної мережі необхідна наявність:

• Мережевого програмного забезпечення
• Фізичне середовище передачі даних
• Комутуючих пристроїв.

Мережі
Мережеве програмне забезпечення складається з двох найважливіших компонентів:
1) Мережевого програмного забезпечення, що встановлюється на комп'ютерах-клієнтах.
2) Мережевого програмного забезпечення, що встановлюється на комп'ютерах-серверах.
Мережева операційна система пов'язує всі комп'ютери і периферійні пристрої в мережі, координує функції всіх комп'ютерів і периферійних пристроїв в мережі, забезпечує захищений доступ до даних і периферійних пристроїв в мережі.

Приклади мережевих ОС:
Netware 3.11, Nowell Inc.
LAN Server, IВМ Зігрій.
VINES 5.52, Banyan System Inc.
windows NT Advanced Server 4.0, windows 2k
Unix, Linux, FreeBSD

Фізичне середовище передачі даних
визначає:
1) Швидкість передачі даних в мережі;
2) Розмір мережі
3) Необхідний набір служб (передача даних, мови, мультимедіа і т.д.), який необхідно організувати.
4) Вимоги до рівня шумів і перешкодозахищеності;
5) Загальну вартість проекту, що включає купівлю обладнання, монтаж та подальшу експлуатацію.
Кабельний сегмент мережі - ланцюжок відрізків кабелів, електрично з'єднаних один з одним.
Логічний сегмент мережі, або просто сегмент - група вузлів мережі, що мають безпосередній доступ один до одного на рівні пакетів канального рівня. В інтелектуальних хабах Ethernet групи портів можуть об'єднуватися в логічні сегменти для ізоляції їх трафіку від інших сегментів з метою підвищення продуктивності і захисту.

Комутуючі пристрої призначені для зв'язку сегментів мережі.
Концентратор- хаб (Hub) - пристрій фізичного підключення декількох сегментів або променів, зазвичай з можливістю з'єднання мереж різних архітектур.
Інтелектуальний хаб (Intelligent Hub) має спеціальні засоби для діагностики та управління, що дозволяє оперативно отримувати відомості про активність і справності вузлів, відключати несправні вузли і т. Д. Вартість істотно вище, ніж у звичайних.
Активний хаб (Active Hub) підсилює сигнали, вимагає джерела живлення.
Peer Hub - хаб, виконаний у вигляді плати розширення PC, що використовує тільки джерело харчування PC.
Пасивний хаб (Passive Hub) тільки погоджує імпеданс ліній (в мережах ArCnet).
Standalone Hub - самостійний пристрій з власним джерелом живлення (звичайний варіант).
Повторювач (repeater) - пристрій для з'єднання сегментів однієї мережі, що забезпечує проміжне посилення і формування сігналов.Позволяет розширювати мережу по відстані і кількості підключених вузлів.
Міст (Bridge) - засіб передачі пакетів між мережами (локальними), для протоколів мережевого рівня прозорий. Здійснює фільтрацію пакетів, не випускаючи з мережі пакети для адресатів, які перебувають всередині мережі, а також переадресацію - передачу пакетів в іншу мережу відповідно до таблиці маршрутизації або в усі інші мережі при відсутності адресата в таблиці. Таблиця маршрутизації зазвичай складається в процесі самонавчання за адресою джерела приходить пакета.
Маршрутизатор (router) - засіб забезпечення зв'язку між вузлами різних мереж, використовує мережеві (логічні) адреси. Мережі можуть перебувати на значній відстані, і шлях, по якому передається пакет, може проходити через кілька маршрутизаторів. Мережевий адреса інтерпретується як ієрархічний опис місця розташування вузла. Маршрутизатор підтримують мережевий рівень: IP, IPX, X.25, IDP. Мультипротокольні маршрутизатори (більш складні і дорогі) підтримують декілька протоколів одночасно для гетерогенних мереж. Brouter (Bridging router) - комбінація моста і маршрутизатора, оперує як на мережевому, так і на канальному рівні.

Основні характеристики маршрутизатора:

• тип: одно- або багатопротокольний, LAN або wAN, Brouter;
• підтримувані протоколи;
• пропускна спроможність;
• типи підключаються мереж;
• підтримувані інтерфейси (LAN і wAN);
• кількість портів;
• можливість управління і моніторингу мережі.

Шлюз (Gateway) - засіб з'єднання суттєво різнорідних мереж. На відміну від повторювачів, мостів і маршрутизаторів, прозорих для користувача, присутність шлюзу помітно. Шлюз виконує перетворення форматів і розмірів пакетів, перетворення протоколів, перетворення даних, мультиплексування. Зазвичай реалізується на основі комп'ютера з великим об'ємом пам'яті.
Приклади шлюзів:
Fax: забезпечує доступ до віддаленого факсу, перетворюючи дані в факс-формат;
E-mail: забезпечує поштовий зв'язок між локальними мережами. Шлюз зазвичай пов'язує MHS, специфічний для мережевої операційної системи з поштовим сервісом по X.400;
Internet: забезпечує доступ до глобальної мережі Internet.

Передача даних в мережі

Для передачі інформації з комунікаційних ліній дані перетворюються в ланцюжок наступних один за одним бітів (двійкове кодування за допомогою двох станів: "0" і "1").
При передачі даних їх поділяють на окремі пакети, що передаються послідовно один за одним.
Пакет включає в себе: адреса відправника, адреса одержувача, дані, контрольний біт.
Для правильної і, отже, повної і безпомилкової передачі даних необхідно дотримуватися узгоджених і встановлених правил. Всі вони обумовлені в протоколі передачі даних.

Протокол передачі даних потребує такої інформації:

• Синхронізація - Під синхронізацією розуміють механізм розпізнавання початку блоку даних і його кінця.
• Ініціалізація - Під ініціалізацією розуміють установлення з'єднання між взаємодіючими партнерами.
• Блокування - Під блокуванням розуміють розбивку переданої інформації на блоки даних строго визначеної максимальної довжини (включаючи пізнавальні знаки початку блока і його кінця).
• Адресація - адресація забезпечує ідентифікацію різноманітного використовуваного устаткування даних, що обмінюється один з одним інформацією під час взаємодії.
• Виявлення помилок - Під виявленням помилок розуміють встановлення бітів парності і, отже, обчислення контрольних бітів.
• Нумерація блоків - Поточна нумерація блоків дозволяє встановити помилково передану або загубилася.
• Управління потоком даних - Управління потоком даних служить для розподілу і синхронізації інформаційних потоків. Так, наприклад, якщо не вистачає місця в буфері пристрою даних або дані не достатньо швидко опрацьовуються в периферійних пристроях (наприклад, принтерах), повідомлення і / або запити накопичуються.
• Методи відновлення - Після переривання процесу передачі даних використовують методи відновлення, щоб повернутися до певного положення для повторної передачі інформації.
• Дозвіл доступу - Розподіл, контроль і керування обмеженнями доступу до даних ставляться в обов'язок пункту дозволу доступу (наприклад, "тільки передача" або "тільки прийом".

Архітектура мережі визначає технологію передачі даних в мережі.
Найбільш поширені такі архітектури:

• Ethernet,
• Token ring,
• ArCNET,
• FDDI.

Ethernet
З'явилася технологія Ethernet - у другій половині 70-х років. Її розробили спільно фірми DEC, Intel і Xerox. В даний час ця технологія найбільш доступна і популярна.

• Топологія - шина, зірка
• Середовище передачі даних - коаксіал, кручена пара.
• Швидкість передачі даних - до 100 Мбіт / с
• Довжина кабельного сегмента мережі - не більше 100 м до хаба

Принципи роботи мережі Ethernet:

1. Нікому не дозволяється посилати повідомлення в той час, коли цим зайнятий вже хтось інший (слухай перед тим, як відправити).
2. Якщо два або кілька відправників починають посилати повідомлення приблизно в один і той же момент, рано чи пізно їх повідомлення "зіткнуться" один з одним в проводі, що називається колізією. Колізії неважко розпізнати, оскільки вони завжди викликають сигнал перешкоди, який не схожий на припустиме повідомлення. Ethernet може розпізнати перешкоди і змушує відправника призупинити передачу, почекати якийсь час, перш, ніж повторно відправити повідомлення.

Переваги Ethernet:

1. Дешевизна.
2. Великий досвід використання.
3. Тривалі нововведення.
4. Багатство вибору. Багато виробників пропонують апаратуру побудови мереж, що базується на Ethernet.

Недоліки Ethernet:

1. Можливість зіткнень повідомлень (колізії, перешкоди).
2. У разі великого завантаження мережі час передачі повідомлень непередбачувано.

Token ring
Token ring - маркерное кільце
Молодший, у порівнянні з Ethernet, є технологія Token ring (? En. 2.8). Вона була розроблена фірмою IBM. Технологія орієнтована на кільце, по якому постійно рухається маркер. Маркер являє собою особливого роду пакет, призначений для синхронізації передачі даних.

• Топологія - кільце
• Середовище передачі даних - коаксіал, кручена пара.
• Швидкість передачі даних - до 100 Мбіт / с
• Довжина кабельного сегмента мережі - не більше 185 м до комутатора.

Принципи роботи мережі Token ring:
Кожен абонент мережі працює в Token ring відповідно до принципу "Чекати маркера, якщо необхідно надіслати повідомлення, приєднати його до маркера, коли він буде проходити повз. Якщо проходить маркер, зняти з нього повідомлення і послати маркер далі".
Переваги Token ring:

• Гарантована доставка повідомлень;
• Висока швидкість.

Недоліки Token ring:

1. Необхідні дорогі пристрої доступу до мережі.
2. Висока складність технології реалізації мережі.
3. Необхідні 2 кабелю (для підвищення надійності): один вхідний, інший виходить від комп'ютера до концентратора (2-я модифікація кільця, комутатор).
4. Висока вартість (160-200% від Ethernet).

ArCNET
ArCNET Attached resource Computer Network - маркер шини
Технологія ArCNET була розроблена фірмою Datapoint Corporation. Принцип роботи мережі ArCNET аналогічний Token ring, тобто використовується маркер для вирішення АБС передати інформацію у відповідний момент часу.
Однак "спосіб" реалізації маркера тут відмінний від Token ring. Крім того, технологія ArCNET орієнтована на шину (у разі коаксіальногокабелю) або зірку (при наявності кручений пари проводів).

• Топологія - шина, зірка
• Середовище передачі даних - коаксіал, кручена пара.
• Швидкість передачі даних - до 10 Мбіт / с
• Довжина кабельного сегмента мережі - не більше 185м

Переваги ArCNET:

1. Невисока вартість (найдешевша);
2. Простота використання;
3. Гнучкість.

Недоліки ArCNET:

1. Низька швидкодія (1/4 Ethernet, 1/2 - 1/7 Token ring);
2. Погано працює в умовах мультимедіа, режимі реального часу;
3. Відсутні перспективи розвитку.

FDDI
FDDI Fiber Distributed Data Interface- волоконно-оптичний розподілений механізм передачі даних.
Технологи FDDI з'явилася в середині 80-х років і орієнтована на волоконну оптику. FDDI підтримує мережа з передачею маркера. FDDI спирається на 1-ю модифікацію циклічного кільця (2 кільця: в першому повідомлення передаються за годинниковою стрілкою, у другому - проти).

• Топологія - кільце
• Середовище передачі даних - оптоволоконні лінії.
• Швидкість передачі даних - від 100 Мбіт / с
• Довжина кабельного сегмента мережі - не більше 200 км.

Преимущества:

1. Дуже висока швидкість передачі;
2. Кільце може бути окружністю до 200 км. і включати до 1000 пристроїв.

недолік:
висока вартість (підключення однієї робочої станції $ 1000-2000).