Локальная мережу від і по…

Локальная мережу від і до…

Компьютер у домі віддавна перестав бути екзотикою. за таким сталося те ж, що з відеомагнітофонами, імпортними телевізорами, мікрохвильовими печами та інші електронними «чудесами», хто був предметами розкоші якихось сім-вісім років тому я — ПК став ширвжитком. І цілком логічно, що у житловому будинку, де хоча в третини мешканців є комп’ютери, організується локальна мережу. Як можна використовувати таку міні - ЛВС? Ну, наприклад, для ігор. Уявіть, наскільки цікавіше стане «Command and Conquer чи навіть стара добра «Dune 2», якщо замість дурнуватого «штучного інтелекту», не котрий відає, що відбувається під носом, проти вас грати живою людиною. Або, якщо замість, відверто кажучи, тупуватих монстрів «Quake» і «Doom», виступить команда игроков-людей. Якщо ж вам не подобаються ні «стрілялки», ні стратегії, то можете спробувати пройтися в компанії друзів по таємничим підземеллям «Diablo». Тож не дивно, що багато розробники передбачають можливість гри з локальної мережі — повірте, після мережевих боїв усі ваші колишні забави здадуться дитячим белькотінням! Але, крім ігор, зрозуміло, домашню мережу можна використовувати й ще серйозних справ. Зокрема, з’являється можливість повноцінно використовувати ресурси підключених до неї компьютеров.

Допустим, вам до зарезу потрібна нова версія якийсь програми, а диск із нею є в вашого приятеля, комп’ютер якого підключено до мережі. Для установки програми на ваш жорсткий диск знадобиться лише зателефонувати йому за телефону (чи послати електронне лист) і бажання попросити зробити його дисковод доступне вас. Тепер ви зможете використати його CD-ROM оскільки що він установлено в вашої машині. Залучивши до мережі ПК з об'ємистим жорстким диском, ви можете зробити його файловим сервером і/або маршрутизатором для підключення локальної сету до Internet. Файловий сервер можна буде всім, хто підключено до ЛВС, одержати доступ сховищам даних. Маршрутизатор, «розводящий» Internet комп’ютерами мешканців, дозволить ускладчину купити доступом до Мережі по телефонній лінії, а за досить велику кількість користувачів — мати в цього виділений канал. Більше того, якщо у вашому домі справді багато комп’ютерів, а ви розташовуєте початковим капіталом, можна спробувати зайнятися провайдерским бізнесом. Отож Європа відмовиться платити $ 20—30 щомісяця доступом до Internet по виділеної линии?

Что ж треба зробити будівництва ЛВС? Домашня ЛВС будується практично як і, як будь-який інший — все сучасні мережі базуються загальних принципах. Але цього разі є певні особливості, пов’язані з обмеженою можливістю вкладення коштів на створення умов та досить низькою навантаженням на мережу. Перш всього — про середовищі передачі сигналів, тобто. про провіднику. Варіантів усього дві - вита пара (twisted pair) чи коаксіальний кабель. Розглядати оптоволоконий кабель втрачає сенс: і саме кабель, й устаткування йому дуже шляхи і застосування домашній мережі — просто нерозумна витрата коштів. Вита пара є два провідника, скручених між собою з певним кроком. Кабелі різних марок можуть бути з цих двох чи чотирьох таких пар, і навіть мати екран з алюмінієвої фольги — экранированная вита пара (STP, shielded twisted pair). Неэкранированный кабель називається UTP — unshielded twisted pair. Найпоширеніші кабелі категорій 3 і п’яти. Вони різняться між собою у основному кроком завивки провідників і електричними характеристиками. Кабель п’ятої категорії дозволяє передавати даних із швидкістю 100 Мбіт/с, кабель третьої категорії — 10 Мбіт/с, що визначається коефіцієнтом загасання сигналу в кабелі і взаємним впливом пар. Коаксіальний кабель, що застосовується прокладання локальних мереж, відрізняється від відомого всім телевізійного величиною хвильового опору, яка дорівнює 50 0 м (у телевізійного — 750м). Розрізняють тонкий (діаметром 0,2 дюйма/5 мм) і товстий (діаметром 0,4 дюйма/10 мм). У ЛВС, зазвичай, використовується тонкий кабель, монтаж і прокладка якого значно простіше, ніж товстого. Коротко про протоколах фізичного рівня, тобто. використовуваних мережним оборудованием.

Если казати про домашньої мережі, побудованої із застосуванням коаксіального кабелю чи кручений пари, то ній зазвичай використовуються протоколи IEEE 802.3 і Ethernet, сумісні друг з одним. Різниця у цьому, що як старий стандарт Ethernet вміщує роботу тільки з коаксиальным кабелем, тоді як більше пізній IEEE 802.3 допускає використання як коаксіального кабелю, і кручений пари. IEEE 802.3/ Ethernet — протоколи конкурентного доступу, у яких застосований метод CSMA/CD (Carrier Sense, Multiple Access/Collision Detection). Суть його ось у чому. Перед початком передачі мережевий адаптер періодично прослуховує канал, очікуючи звільнення (і є Carrier Sense), і починає передачу. Після цього її закінчення канал може використати інші мережні адаптери. Якщо ж два мережевих адаптера починають передачу одночасно, відбувається колізія —зіткнення сигналів. Виявивши її (Collision Detection), всі учасники «замовкають» і витримують паузу випадкової тривалості, після чого знову прослуховують канал і, коли він вільний, повторюють передачу.

Существует кілька радикальних способів сполуки комп’ютерів на єдину структуру, вид якої визначає топологію мережі. Основні — це «шина», «зірка» і «кільце», і навіть поєднання «зірки» і «шини». При побудові домашніх мереж найчастіше використовується остання. Наочно схему її побудови можна як труби з заварений кінцями, у якому збоку під тиском подається вода. Споживачі отримують воду з кранів, врізаних в українську трубу. Шина передбачає якийсь довгий ділянку кабелю, куди, на кшталт кранів в водопровідну трубу, «врізані» комп’ютери. На кінцях ділянки перебувають т.зв. термінатори, які становлять звичайні резисторы з хвильовим опором 50 0м — вони гасять відбиту від кінців кабелю електромагнітну хвилю. Недоліки шинної топології очевидні — досить зашкодити кабель будь-якою його дільниці, щоб мережу втратила працездатність («вода» витече з «труби»). Під ушкодженням розуміється не лише обрив кабелю — предосить поганого контакту у одному з рознімань. У Ethernet використовують і тонкий, і товстий коаксіальний кабель. Через загасання сигналу максимальна довжина обмежена 185 м. для тонкого кабелю і 500 м. для товстого. Проте за використанні хороших мережевих плат можливо збільшення довжини кабелю в півтора-два рази. Слід пам’ятати, що з довжині кабелю більш 500 м помітна затримка електромагнітного сигналу. Інше обмеження — кількість подключаемых активних пристроїв (що з ємністю, доданої мережними пристроями до власного ємності кабелю). Для тонкого кабелю вона становить трохи більше 30, а товстого — не більше 100.

«Звезда» — найбільш поширена топологія офісних ЛВС. Продовжуючи «водогінні» аналогії, можна порівняти її і системи розподілу води, коли в водонапірною вежі до кожного споживача прокладено окрема труба. У ролі такойбашни із жовтою водою виступає т.зв. концентратором (hub) чи комутатор (switch), являє собою пристрій з кількома розніманнями для підключення кручений пари; а ролі труб, відповідно, — кабелі UTP чи STP. Гідність такий мережі у цьому, що з ушкодженні кожного з кабелів мережу продовжує функціонувати, хоча комп’ютер, підключений через ушкоджений кабель, немає доступу до загальним ресурсів. Ще важливіше гідність — можливість підвищення продуктивності мережі. При умови застосування якісного кабелю та її грамотної прокладки, замінивши активне устаткування більш швидкісний, замість швидкості 10 Мбіт/с ви отримаєте вдесятеро більше швидкодія (т.зв. Fast Ethernet -100 Мбіт/с). Недолік мережі «зоряної» топології — це продовження її достоїнств. Максимально допустима довжина кручений пари — 100 м, що СРСР розвалився, що відстань між двома машинами, під'єднаними до неї, неспроможна перевищувати 200 м (дві максимальних довжини кабелю). Однак це справді серйозний недолік можна обминути, побудувавши мережу для комбінованої топології «звезда"—"шина», мова яку піде трохи дальше.

Топология «кільце» застосовується щодо рідко. Типовим (і хіба що єдиним) представником ЛВС з такий топологією є Token Ring. Така мережа працює за протоколом фізичного рівня IEEE 802.5. Власне, це така сама «зірка», як і описана вище, з тією відмінністю, що замість концентратора використовується блок MAU (Multistation Access Unit). Швидкість передачі через мережу Token Ring становить 16 Мбіт/с. Цікавий спосіб поділу доступу до середовища передачі: на відміну конкуруючого методу CSMA/CD, застосовується т.зв. «управляючий маркер» (token) — щось на кшталт естафетної палички, переданої по кільцю від машини до машини. Захопивши маркер машина може розпоряджатися мережею протягом певного часу, після чого передає його наступному комп’ютера. Для домашньої ЛВС більш всього підходить комбінована топологія «зірка» — «шина». І тут концентратори чи комутатори двох і більше «зірок» з'єднуються між собою коаксиальным кабелем чи кабелем UTP/STP. Останній варіант зазвичай використовується у мережах середньої протяжності або з дуже високою загрузкой.

Список литературы

Для підготовки даної роботи було використано матеріали із сайту internet.