Тонкая клиентная сеть Создание корпоративной Webсети Восстановление ЛВС после аварий Беспроводные сети Серверы масштаба предприятия и суперсерверы

Курс лекций по информатике. Локальные и глобальные сети

Беспроводные сети

Беспроводные сети не столь таинственны, как может показаться. По существу, в них обеспечивается соединение двух устройств без прокладки кабеля между ними. Такие сети в наибольшей степени полезны в следующих случаях.

• Проводная связь невозможна либо непомерно дорога по соображениям материальнотехнического (logistical) обеспечения.

• Клиенты (например, пользователи портативных компьютеров) часто соединяются и отключаются от сети, либо не имеют доступа к персональному компьютеру, подключенному к сети.

• Клиенты сети часто перемещаются с места на место.

Однако, если на то нет особой причины, создавать сеть (или часть сети), используя беспроводные соединения, не рекомендуется. Беспроводные сети работают медленнее, чем их проводные аналоги и в большей мере подвержены помехам. В то же время в некоторых случаях они незаменимы. Например, составление инвентарных списков намного облегчается с помощью портативного компьютера, соединенного с сетью беспроводной связью, что проще, чем с проводным терминалом, который необходимо постоянно держать включенным для ввода чисел.

Принцип работы беспроводных сетей точно такой же, как и у проводных. Интенсивность работы и скорость передачи сигнала данных зависят от его частоты и от частоты несущей (carrier frequency). Частота несущей зависит от частоты сигнала данных. В этом отношении беспроводные сети можно разделить на два класса: использующие радиочастотные сигналы и инфра красные. Радиочастотные сигналы занимают широкую полосу частот и способны огибать препятствия. Однако скорость обмена радиосигналами относительно невысока. Частота инфракрасных сигналов и скорость их пере дачи очень высока, однако этот сигнал распространяется только в пределах прямой видимости.

Соединение кабелей с сетевыми платами

Приобретение кабелей и сетевых плат — немаловажный этап работы по созданию локальной сети. Вам еще предстоит заставить их "разговаривать" друг с другом. С этой целью применяют разъемы, называемые соединителями (коннекторами).

Разъемы для коаксиальных кабелей

Для соединения коаксиальных кабелей используют разъемы (переходники) трех типов.

• Тройник (Тразъем);

• BNCразъемы; 

• Терминатор.

Тройник своим штыревым разъемом подключается к гнездовому разъему сетевой платы, расположенному на металлической планке. К тройнику можно подключить два разъема BNC (рис. 7.7).

Рис. 7.7. К Тразъему можно подсоединить разъем BNC.

Разъем BNC (рис. 7.8) вставляется в Тразъем, присоединенный к се тевой плате. Такое подключение платы к кабелю имеет характерную форму (рис. 7.9) и может также использоваться для соединения отрезков коаксиального кабеля.

Рис. 7.8. BNCразъем позволяет соединять коаксиальные кабели друг с другом.

Рис. 7.9. Разъем BNC используется для подключения коаксиального кабеля к Тразъему.

Терминаторы (нагрузочные резисторы) устанавливают на концах сетевых сегментов (рис. 7.10) и используют для согласования концов кабеля. (Активное (омическое) сопротивление терминатора должно равняться вол новому сопротивлению коаксиального кабеля.). Если на каждом конце коаксиального сегмента не установить терминаторы, сигнал будет отражаться от конца кабеля, что приведет к появлению теневых пакетов. Последние замедляют работу сети, поскольку повышают сетевой трафик, и могут исказить данные, если они неотличимы от подлинных пакетов Со гласование гарантирует отсутствие таких пакетов, когда сигнал достигает конца сегмента.

Рис. 7.10. Чтобы избежать появления теневых пакетов, к концам коаксиальных сегментов необходимо подключить терминаторы.

Примечание

Терминаторы могут иметь различные сопротивления (для кабелей с волновым сопротивлением 50 и 75 Ом) Как правило, для построения компьютерных сетей используют кабель с волновым сопротивлением 50 Ом Покупая терминатор, будьте внимательны, поскольку совместная работа терминаторов разных номиналов невозможна В большинстве случаев в продаже есть именно 50омные терминаторы.

Разъемы для кабелей "витая пара"

Для подключения кабелей UTP используют разъемы RJ45, которые несколько напоминают разъемы для подключения телефонных аппаратов, однако выглядят более массивно (рис. 7.11). Они устанавливаются на обоих концах кабеля Один конец в плату компьютера, а второй — в концентратор или врезной соединитель монтажного шкафа (wiring closet). По существу, кабель напоминает телефонный, однако несколько толще.

Рис. 7.11. На каждом конце сетевого кабеля UTP находится разъем RJ45.

Не все кабели UTP предназначены только для соединения концентратора с сетевой платой. В некоторых сетях можно использовать кросскабель (crossover cable) для последовательного соединения компьютеров. Кросс кабели изготовлены так, что могут исполнять функции концентратора.

Разъемы для кабелей STP отличаются от разъемов для UTP. Для соедине ния кабеля STP с сетевой платой можно использовать разъем D (рис. 7.12). Для подключения кабеля к устройству многостанционного доступа (MAU) или концентратору, используют разъем IBM Data Connector (рис. 7.13).

Рис. 7.12. Разъем D обеспечивает подключение кабеля к сетевой плате компьютера

Рис. 7.13. Разъем IBM Data Connector обеспечивает подключение кабеля к MAU.

Предупреждение

Нетрудно заметить, что разъем D, используемый для подключения сетевой платы Token Ring, точно такой же, как для подключения к видеоплате. Проявите осторожность: не подключите сетевой кабель к монитору.

Пример плана восстановления сети. Вы еще не знаете, насколько детальным должен быть план восстанов ления после аварии? Замысел его состоит в том, чтобы работоспособность сети мог восстановить любой человек, умеющий пользоваться компьютером. Разумеется, здесь неуместно обучать основным приемам работы мышью, однако в прочих отношениях документ должен быть простым и подроб ным — это позволит избежать ошибок. Не стоит полагаться, что ремонтом сети займется сетевой администратор или лицо равной ему квалификации.

Концепция организации сетей и сетевые компоненты Совместное использование файла с помощью сети отнюдь не означает автоматический доступ к нему любого пользователя. В современных опе рационных системах вы можете ограничить доступ к общим файлам или каталогам.

Совместное использование периферийных устройств Первые персональные компьютеры представляли собой, по сути, пус тые ящики, в которых находились всего лишь системная плата, память и дисковод. Даже жесткий диск считался дополнительным оборудованием. Так было десять лет назад. Однако по мере совершенствования компьютеров все большее число устройств, до того считавшихся дорогостоящим допол нительным оборудованием, становились частью стандартного профиля аппаратных средств. По мере того, как все большее число устройств начинало входить в стандартную комплектацию компьютера, возникала своеобразная проблема: какие же устройства следует считать периферийными, а какие — нет. Например, принтер — безусловно, периферийное устройство, но к чему отнести привод компактдисков? А жесткий диск?

Сетевые платы (NICs) можно разделить на различные категории по нескольким признакам. Первый признак: платы различают по типу поддерживаемых сетей. На практике обычно используют два типа локальных сетей: Ethernet и Token Ring. Различия сетей обоих типов подробнее обсуждаются в следующей лекции "Планирование сетевой архитектуры". Пока что достаточно сказать, что сети этих двух типов различаются методами установления связи. Вы не можете заставить "разговаривать" платы Ethernet и Token Ring без помощи некоторых сетевых устройств, рассматриваемых далее в лекции "Дополнительное сетевое оборудование".

Помехи и затухание Хотя помехи и затухание одинаково влияют на передачу данных, это совершенно разные явления. Помехи — случайный электрический сигнал, искажающий передаваемый полезный сигнал При этом возможно иска жене передаваемых данных и образование фактически нового сигнала либо за счет добавления "горбов" (humps) к синусоидальной волне (колебанию) (полезный сигнал алгебраически складывается с сигналом помехи, такую помеху называют аддитивной/), либо за счет взаимодействия с сигналом (полезный сигнал алгебраически перемножается с сигналом помехи, что, в свою очередь, может происходить только в актив ных элементах, такую помеху называют мультипликативной) Затухание же — это ослабление сигнала по мере его прохождения по линии связи Затуханию подвержены любые сигналы. Так, по мере удаления от источника затухают звуковые сигналы, и на некотором расстоянии их уже невозможно разобрать. Точно так же, электрический сигнал, пройдя слишком большое расстояние, затухает настолько, что передаваемые данные искажаются.

Коаксиальные кабели часто называют кабелями BNC, сеть на их основе называют "тонкой" сетью (Thinnet). Они состоят из центрального медного проводника, заключенного в изоляционную оболочку, покрытого слоем алюминиевой или медной оплетки, которая защищает проводник от RF помех. Коаксиальный кабель состоит из четырех частей

Разъемы для оптоволоконных кабелей В отличие от медных кабелей, в которых основной причиной ослабления сигнала является сама передающая среда (медный проводник и диэлектрик вокруг него), в оптоволоконных кабелях сигнал рассеивается главным об разом, в разъемах. В оптоволоконных кабелях используют разъемы двух типов: SMA (соединитель с резьбовой оправкой) и ST (подпружиненная втулка). Для крепления на кабеле разъемов ST используют подпружиненную втулку, а разъем SMA накручивают на конец кабеля.

Модель OSI До сих пор мы говорили о физических элементах сети. Другой важный аспект заключается в методах передачи данных по этим элементам. Методы подробно рассматриваются в последующих главах, где обсуждаются типы сетей и протоколы передачи данных. Все станет намного проще при условии существования некоторой модели, включающей в себя эти методы, и позволяющей понять, как взаимодействуют элементы сети на различных уровнях ее организации.

Канальный уровень Протоколы, работающие на канальном уровне, должны обеспечивать (по возможности) безошибочную передачу по месту назначения наборов данных (протоколов), передаваемых по физическому носителю. Поскольку носителей, совершенно исключающих ошибки, не существует, в протоколах канального уровня предусмотрен механизм контроля ошибок и повторной передачи искаженных пакетов. Например, в сетях Ethernet, предусмотрен выход из ситуации одновременной отправки двух пакетов (предполагается, что ни один из них не попадет к адресату) и механизм разрешения этого конфликта.


Производительность рабочих станций и серверов ЛВС