Комп’ютерна мережа

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

АНОТАЦІЯ

У даній бакалаврській роботі розглянуто основні принципи дії, розробки та побудови комп'ютерних мереж. Описані основні стандарти, та принципи побудови мереж типу Ethernet. Розроблено проект комп'ютерної мережі чотири поверхового офісного центру, з використанням стандарту 100Base-TX. Також у даній роботі розраховано працездатність мережі, і обраховано такі коефіцієнти як PDV і PVV. Під час розробки було проведено розрахунки вартості мережі та обґрунтовано доцільність її побудови та використання. Запропоновано один з можливих планів майбутнього розширення та покращення функціональних можливостей даної мережі. Розроблена мережа відповідає технічному завданню.

ANNOTATION

This bachelor work deals with basic concepts, design and construction of computer networks. I describe the basic standards and principles of networks such as Ethernet. A project of the computer network four storey office center, using standard 100Base-TX. Also in this paper is intended network capacity, and calculated the coefficients as PDV and PVV. When developing the cost estimates was conducted online and the rationale for its construction and use. Suggested one possible future expansion plans and improve the functionality of the network. The developed network meets specification.

ЗМІСТ

ВСТУП

1. АНАЛІЗ МЕРЕЖНИХ ТЕХНОЛОГІЙ

1.1 Історія виникнення та передумови появи комп'ютерних мереж

1.2 Середовище передавання у комп'ютерних мережах

1.3 Класифікація операційної системи КМ

1.4 Мережеві архітектури (МА)

1.5 Загальні відомості про топології мереж

1.5.1 Класифікація комп'ютерних мереж

1.6 Топології локальних мереж

1.6.1 Багатозначність поняття топології

1.7 Мережний стандарт Ethernet (802.3)

1.8 Метод доступу до середовища CSMA/CD

1.9 Формати кадрів технології Ethernet

2. ВИБІР ЕЛЕМЕНТНОЇ БАЗИ ДЛЯ ПРОЕКТУВАННЯ МЕРЕЖІ

2.1 Пристрої необхідні для побудови мережі

3. РЕАЛІЗАЦІЯ ПРОЕКТУ МЕРЕЖІ

3.1 Опис проекту мережі

3.2 Розрахунки працездатності мережі

3.2.1 Розрахунок PDV для мережі 100Base-TX

3.2.2 Розрахунок PVV для мережі 100Base-TX

3.2.3 Розрахунок архіву для цифрових систем відео нагляду

3.2.4 Можливий план розширення мережі

4. ЕКОНОМІЧНА ЧАСТИНА

4.1.Техніко-економічна характеристика проектної розробки

4.2 Визначення комплексного показника якості

4.3 Розрахунок лімітної ціни нового виробу

4.4 Визначення показників економічної ефективності проектних рішень

4.4.1 Умови економічної ефективності

4.4.2 Визначення собівартості і ціни спроектованого пристрою

4.4.3 Розрахунок терміну служби пристрою за амортизаційним терміном

4.4.4 Визначення економічного ефекту в сфері експлуатації

4.5 Підсумки до розділку

5. ОХОРОНА ПРАЦІ

5.1 Характеристика об'єкту дослідження

5.2 Електростатичні поля та їх вплив на організм людини

5.3 Підсумки до розділу

ВИСНОВОК

СПИСОК ВИКОРИСТАНИХ ДЖЕРЕЛ

ВСТУП

В наш час життя без комп'ютерів майже неможливо. Комп'ютери необхідні вдома, на виробництві, в банківській справі, в кіноіндустрії і ще багато-багато де. Зараз не можна навіть уявити життя без комп'ютерів. Вони відкрили якісно новий етап в житті і розвитку людської цивілізації. Проте інформацію, яка міститься на одному комп'ютері, досить важко, особливо при великих об'ємах інформації, перенести на інший комп'ютер для подальшої роботи. Ці труднощі значно знижували продуктивність праці на комп'ютері, але вони майже повністю відпали з появою комп'ютерних мереж. Комп'ютерні мережі відкрили зовсім нові і значно ширші можливості використання комп'ютерів. Тепер комп'ютери - це не тільки засоби для обробки інформації, це - також засоби для отримання та обміну інформацією!

Появу комп'ютерних мереж можна розглядати як важливий крок у розвитку комп'ютерної техніки на шляху розширення її можливостей, а, отже і на шляху розширення інтелектуальних можливостей людини у різних сферах її діяльності. Цим пояснюється той інтерес, що проявляється до комп'ютерних мереж фахівцями різних областей науки і техніки.

Комп'ютерна мережа - це система розподіленої обробки інформації між комп'ютерами за допомогою засобів зв'язку. Передача інформації між комп'ютерами відбувається за допомогою електричних сигналів, які бувають цифровими та аналоговими. Існують локальні та глобальні мережі. У локальних мережах інформація передається на невелику відстань, а в глобальних мережах пункти обміну інформацією можуть знаходитись в різних містах і навіть країнах. Локальні мережі поєднують комп'ютери, що розташовані не далеко один від одного. Основу середовища передачі інформації глобальних мереж складають вузли комутації, які пов'язані між собою за допомогою каналів передачі даних. Є такі топології локальних мереж: зірка, кільце, шина, дерево, комбінована. [1]

Підключення до мережі виконується за допомогою спеціальних пристрої - мережевих концентраторів (адаптерів), які забезпечують взаємодію робочих станцій. З'єднання мережевих компонентів виконується за допомогою кабелів. Тип кабелю для з'єднування мережевих компонентів визначає максимальну швидкість передачі даних та можливу віддаленість комп'ютерів один від одного. Для передачі інформації у мережах використовуються: коаксіальний кабель,скручена пара напівпровідників, оптоволоконний кабель. Щодо мережевих пристроїв глобальних мереж, то під час передачі даних телефонними каналами зв'язку використовуються модеми. Модем - це пристрій, який перетворює цифрові сигнали на аналогові і навпаки. Методи передачі - асинхронний, синхронний. Апаратна реалізація модемів можливі внутрішня та зовнішня. Внутрішні модеми являють собою плату, яка вставляється у системний блок комп'ютера. Зовнішні модеми підключаються через СОМ-порти. З'єднання різних мереж між собою відбуваються за допомогою мостів, шлюзів та маршрутизаторів.

Яскравим прикладом глобальної мережі є мережа internet, за допомогою якої сьогодні можна дізнатись будь-яку інформацію на будь-яку тему, за допомогою цієї мережі можна навчатись не виходячи з дому, можна працювати та здійснювати покупки, розважатись і ще багато чого цікавого та корисного! Але ж не забуваймо і про локальні мережі які можна сказати і є основою будь-якої глобальної. Локальна мережа це обов'язкова складова будь-якого підприємства, офісу і т.д.

Зараз все більше з'являється нових технічних засобів зв'язку між комп'ютерами, прикладом є вже дуже широке використання технології WiFi (від англ. Wireless Fidelity) - торгова марка, що належить Wi-Fi Alliance. Загальновживана назва для стандарту бездротового (радіо) зв'язку передачі даних, який об'єднує декілька протоколів та ґрунтується на сімействі стандартів IEEE 802.11 (Institute of Electrical and Electronic Engineers -- міжнародна організація, що займається розробкою стандартів у сфері електронних технологій). Найвідомішим і найпоширенішим на сьогодні є протокол IEEE 802.11g, що визначає функціонування бездротових мереж. Наявність Wi-Fi-зон (точок) дозволяє користувачу підключитися до точки доступу (наприклад, до офісної, домашньої або публічної мережі), а також підтримувати з'єднання декількох комп'ютерів між собою. Максимальна дальність передачі сигналу у такій мережі становить 100 метрів, однак на відкритій місцевості вона може досягати до 300--400 м. Дальність залежить від потужності передавача (яка в окремих моделях обладнання регулюються програмно), наявності та характеристики перешкод, типу антени. [2]

Окрім 802.11b, ще є бездротовий стандарт 802.11a, який використовує частоту 5 ГГц та забезпечує максимальну швидкість 54 Мбіт/сек., а також 802.11g, що працює на частоті 2,4 ГГц і також забезпечує 54 Мбіт/сек. Крім цього, наразі ведеться розробка стандарту 802.11n, який у майбутньому зможе забезпечити швидкості до 320 Мбіт/сек. Ядром бездротової мережі WiFi є так звана точка доступу (Access Point), яка підключається до якоїсь наземної мережевої інфраструктури (каналів Інтернет-провайдера) та забезпечує передачу радіосигналу. Зазвичай, точка доступу складається із приймача, передавача, інтерфейсу для підключення до дротової мережі та програмного забезпечення для обробки даних. Навколо точки доступу формується територія радіусом 50-100 метрів (її називають хот-спотом або зоною WiFi), на якій можна користуватися бездротовою мережею.

Для того, щоб підключитися до точки доступу та відчути всі переваги бездротової мережі, власник ноутбуку або мобільного пристрою із WiFi адаптером, необхідно просто потрапити в радіус її дії. Усі дії із визначення пристрою та налаштування мережі більшість операційних систем комп'ютерів і мобільних пристроїв проводять автоматично. Якщо користувач одночасно потрапляє в декілька WiFi зон, то підключення здійснюється до точки доступу, що забезпечує найсильніший сигнал. [4]

Також можна сказати декілька слів про технологію WiMAX яка тільки починає свій розвиток і в майбутньому на мою думку може стати великим конкурентом кабельним локальним мережам.

WiMAX підходить для вирішення наступних завдань:

З'єднання точок доступу Wi-Fi одна з одною та іншими сегментами Інтернету.

Забезпечення бездротового широкосмугового доступу як альтернативи виділеним лініям і DSL.

Надання високошвидкісних сервісів передачі даних (до 3мб/с) і телекомунікаційних послуг.

Створення точок доступу, не прив'язаних до географічного положення.

WiMAX дозволяє здійснювати доступ в Інтернет на високих швидкостях, з набагато більшим покриттям, ніж у Wi-Fi мережі. Це дозволяє використовувати технологію в якості «магістральних каналів», продовженням яких виступають традиційні DSL-і виділені лінії, а також локальні мережі. В результаті подібний підхід дозволяє створювати високошвидкісні мережі в масштабах цілих міст. Багато телекомунікаційних компаній роблять великі ставки на використання WiMAX для надання послуг високошвидкісного зв'язку. І тому є кілька причин. По-перше, технології сімейства 802.16 дозволяють економічно більш ефективно (у порівнянні з провідниковими технологіями) не тільки надавати доступ в мережу новим клієнтам, але й розширювати спектр послуг і охоплювати нові важкодоступні території. По-друге, бездротові технології для багатьох більш прості у використанні, ніж традиційні дротові канали. WiMAX і Wi-Fi мережі прості в розгортанні і по мірі необхідності легко масштабуються. Цей фактор виявляється дуже корисним, коли необхідно розгорнути велику мережу в найкоротші терміни. Наприклад, WiMAX був використаний для того, щоб надати доступ в мережу тим, хто вижив після цунамі, що сталось у грудні 2004 року в Індонезії (Aceh). Вся комунікаційна інфраструктура області була виведена з ладу і було потрібно оперативне відновлення послуг зв'язку для всього регіону.

В сумі всі ці переваги дозволять знизити ціни на надання послуг високошвидкісного доступу в Інтернет як для бізнес-структур, так і для приватних осіб. Обладнання для використання мереж WiMAX поставляється кількома виробниками і може бути встановлено як у приміщенні (пристрої розміром із звичайний DSL модем), так і поза ним (пристрої розміром із ноутбук). Слід зазначити, що обладнання, яке розраховане на розміщення усередині приміщень і не потребує професійних навичок при установці, що звичайно, більш зручно, здатне працювати на значно менших відстанях від базової станції, ніж професійно встановлені зовнішні пристрої. Тому обладнання, встановлене всередині приміщень вимагає набагато більших інвестицій в розвиток інфраструктури мережі, так як передбачає використання набагато більшого числа точок доступу.

З винаходом мобільного WiMAX все більший акцент робиться на розробці мобільних пристроїв. У тому числі спеціальних телефонних трубок (схожі на звичайний мобільний смартфон), і комп'ютерної периферії (USB радіо модулів і PC card).

В цій роботі спроектовано комп'ютерну мережу не великого офісного центру, використовуючи стандарти 100Base-TX (середовищем передачі даних являється вита пара напівпровідників UTP, довжина сегменту становить до 100м). Для створення цієї мережі було підібрано всю елементну базу (пристрої передачі даних, провідники, додаткове обладнання), та дано характеристики кожного з використаних елементів. Цікавим рішенням стало використати в будівлі WiFi точки доступу за допомогою яких клієнти та працівники будуть мати без провідниковий доступ до локальної мережі, та мережі інтернет. Також завдяки точкам доступу WiFi в будівлі було встановлено без провідникові веб-камери, для спостереження. Вони надають можливість без лишнього використання кабелю спостерігати за подіями які відбуваються у будівлі а також за через мережу інтернет транслювати все, що відбувається, на екран комп'ютера, або ж проводити запис одразу на жорсткий диск робочої станції.

1. АНАЛІЗ МЕРЕЖНИХ ТЕХНОЛОГІЙ

1.1 Історія виникнення та передумови появи комп'ютерних мереж

З глибокої давнини людство намагалось винайти засоби організації зв'язку на далеку відстань. До таких засобів можна віднести димовий телеграф, сигнальні вогні. Безпосереднім провісником сучасних комп'ютерних мереж були телеграфна та телефонна мережі 19ст. Створення мереж передавання даних та розподіленого їх опрацювання було результатом науково-технічної революції та розвитку мікроелектроніки. Ще в 50-х роках 20ст., коли з'явилися потужні ЕОМ, виникла потреба сполучати їх з одним або багатьма терміналами для ефективнішого використання їхніх ресурсів. Було створено системи з розподілом часу роботи центрального процесора, де кожному терміналу по черзі виділявся квант часу. Така структура системи телеопрацювання даних показана на рис.1.1.

Рис. 1.1. Початкова структура системи телеопрацювання даних

Канали зв'язку в такій системі були досить дорогими і використовувалися терміналами неефективно. Тому згодом учені розробили спеціальні пристрої, які збирали трафік (інформаційні потоки) з розташованих поблизу терміналів для спрямування його до центрального процесора. Елементом такої системи також був фронтальний процесор, який виконував функції організації зв'язку (рис.1.2).



Рис. 1.2. Структура системи телеопрацювання з фронтальним процесором

Унаслідок еволюції мережа поступово набула сучасного вигляду (рис.1.3). Тепер вона має не один, а багато центральних процесорів, терміналів та мережу зв'язку, яка складається з вузлів. Кожен вузол мережі - це спеціалізована на виконанні комунікаційних функцій ЕОМ (маршрутизатор). Для передавання даних між вузлами використовують призначені канали наявної телефонної мережі. Замість терміналів щораз частіше використовують персональні комп'ютери. [3]

Рис. 1.3. Структура сучасних глобальних мереж

1.2 Середовище передавання у комп'ютерних мережах

Техніко-експлуатаційні характеристики середовищ передавання такі: час і швидкість розповсюдження сигналів, вартість, швидкість загасання на одиницю довжини кабелю з урахуванням його частоти, опір одного метра, маса одного метра, завадостійкість у різних навколишніх середовищах, випромінювання в довкілля.

На даний час використовується велика кількість кабелів різних типів (більше 2200). Однак на практиці використовують 3 основні групи кабелів:

коаксіальний

скручена пара (вита пара)

волоконно-оптичний

Коаксіальний кабель. Поряд зі скрученою парою є найпоширенішим середовищем передавання даних у КМ. Вони мають високу швидкість передавання, завадостійкість, довговічність, помірну вартість. Для них розроблені прості засоби спряження з локальними мережами.

Коаксіальний кабель використовується для з'єднання комп'ютерів за топологією шина. Це з'єднання є найпростішим і не вимагає додаткового обладнання.

Тонкий коаксіальний кабель використовується для локальних мереж із загальною довжиною 185м, має товщину о,5 см.

Товстий коаксіальний кабель застосовується для з'єднання декількох сегментів мережі, має товщину 1см і може передавати сигнали на відстань 500м. Для з'єднання за допомогою товстого кабелю використовують додатковий пристрій Вампера.

Для з'єднання використовують роз'єми: тонкий - BNC, товстий - AUI. Термін експлуатації 10-12років.

Скручена пара дротів. Цей тип кабелю є найдешевшим і найпоширенішим. Максимальна відстань передавання у ньому 1,5-2,0км, максимальна швидкість - 1,2Гбіт/с. має гірший, ніж у коаксіальному кабелі, захист від завад. Тривалість поширення сигналу 8-12нс/м. Термін експлуатації - 2-6років. Канал найдешевший в укладання. Сьогодні скручена пара є головним середовищем передаванням у локальних мережах.

Розрізняють декілька типів скручених пар: неекрановану -вона найдешевша, однак під час експлуатації виникають проблеми з ЕМІ; екрановану.

Волоконно-оптичний кабель. У цих кабелях як фізичне середовище використовують прозоре скловолокно,швидкість передавання сигналів кабелем 0,2-1,0 Гбіт/с. Теоретично можлива максимальна швидкість передавання - 200 Гбіт/с Довжина сполучень 110км.

Тут значно менше (порівняно з коаксіальним) загасання сигналів, вища швидкість передавання,широка частотна смуга передавання, вони не чутливі до електромагнітних завад. Водночас такі кабелі мають малу механічну стійкість, їх не можна гнути, терти, пересувати, вони не витримують вібрації. Сьогодні волоконно-оптичні кабелі вважають найперспективнішими для нової АТМ технології передавання даних, побудови магістральних інформаційних мереж.

1.3 Класифікація операційної системи КМ

Залежно від набору класифікаційних ознак ОС та побудовані на їхній основі КМ поділяють за наявністю призначених серверів.

Однорангова мережа - це об'єднання рівноправних комп'ютерів, кожен з яких може функціонувати, як в ролі сервера, так і в ролі клієнта.

Сервер - комп'ютер, який має ресурси доступні для мережевих користувачів.

Клієнт - це комп'ютери, які здійснюють доступ до мережевих ресурсів сервера.

Тобто тут не має комп'ютера, який би відповідав за функціонування всієї мережі, кожний користувач сам визначає, які ресурси свого комп'ютера зробити загальнодоступними.

Характеристики однорангових мереж:

розмір (не більше 10 комп'ютерів);

вартість - є низькою так як не потрібно виділеного сервера та складного мережевого обладнання

Однорангові мережі використовують такі операційні системи Windows 98, NT, XP 2000.

Реалізація однорангових мереж:

комп'ютери розміщені прямо на робочих місцях користувачів;

користувачі самі вирішують тип адміністрування;

комп'ютери об'єднанні не складною монтажною кабельною системою.

Доцільність застосування однорангових мереж:

при кількості користувачів не більшою 10;

якщо користувачі компактно розміщені у одному залі;

коли тип захисту даних є несуттєвим;

коли мережа у майбутньому не буде розширюватись.

Адміністрування - це надання прав та заборон на використання спільних ресурсів. Спільні ресурси - це дані, прикладні програми. Перефирійні пристрої та ін.

Вимоги до комп'ютерів є не високими і кожна робоча станція може мати свої специфічні характеристики у залежності від виконуваною нею роботою. Захист мережі відбувається при наданні ресурсів загального доступу (повний доступ, тільки читання).

Рівень знань користувачів має бути приблизно однаковим.

Виділений сервер - це сервер, який не використовується в якості робочої станції чи клієнта а функціонує тільки як сервер.

Із збільшенням кількості серверів доцільне при збільшенні мережі і підвищенні об'єму мережевого трафіка.

Трафік - кількість переданої інформації за одиницю часу по каналу зв'язку.

Комбіновані мережі поєднують у собі переваги однорангових мереж та мереж на основі сервер. Цей тип є найбільш поширеним.

1.4 Мережеві архітектури (МА)

Мережева архітектура - це комбінація стандартів, типологій і протоколів, які утворюють працездатну мережу.

МА характеризує загальну структуру мережі, тобто всі компоненти завдяки яким мережа функціонує як апаратні засоби так і системи ПЗ. Кожна МА має свої характеристики, параметри продуктивності, апаратні та програмні засоби. Це дає проектувальнику полегшенні можливості створення мережі, яка має задовольняти вимогам функціонування. Тобто проектувальник обгрунтовує вибір МА і не проводить внутрішнього аналізу та розрахунку мережі.

Так як уже згадувалося існують такі мережеві архітектури як:

Ethernet, Token Ring, Arcnet.?

Ethernet - найпопулярніша в даний час МА, вона використовує немодульовану передачу із швидкістю 10, 100,1000 мг біт/с, топологію шина або шина-зірка і метод доступу CSMA/CD.

Кадр Ethernet складається з:

приамбули - відмічає початок кадра

приймача - адреса комп'ютера-приймача

джерела - адреса комп'ютера відправника

типу - ідентифікатор протокола мережевого рівня (ІР, ІРХ)

дані - розміром 46-1500 байт

CDR - циклічний надлишковий код для перевірки помилок

10 Base-5 - товстий Ethernet

Максимальна довжина одного сегмента - 500м. Кабель RG6 коштує дорого, має високу механічну стійкість. Для приєднання до мережі потрібні адаптери з AUI-роз'єднувачами та блоки трансерверів (приймача та передавача), які монтують безпосередньо на кабелі з проколюванням. На кінцях кабелю встановлюють узгоджувальні індуктивності - термінатори.

10 Base-2 - тонкий Ethernet

Максимальна довжина одного сигмента становить 185м. мережа має шинну багатосегментну топологію. У мережі застосовують дешевий кабель RG 58C/U. Цей кабель погано захищений від завад, контакти його приєднання до станцій ненадійні та незахищені від дій користувача. Порушення контакту спричиняє розрив мережі.

10 Base-7 - Ethernet на скрученій парі

топологія з'єднань - розподілена зірка. Максимальна станція до концентратора - 100-160м. Кабель дешевий та простий для прокладання. Цей тип кабелю використовують в інших засобах зв'язку та мережах (Token Ring, Arcnet). Обмеження на відстань до конденсатора, якщо конденсаторів є велика кількість, немає великого значення. Мережа на скрученій парі проста в обслуговуванні. Експлуатації та діагностуванні пошкоджень. Вона поступово стає головним варіантом мереж Ethernet.

10 Base-F - волоконно-оптичний Ethernet

Мережа побудована на волоконно-оптичному кабелі. Що забезпечує повну гальванічну ізоляцію. Максимальна відстань передавання - до 2км. Кабель легкий, має менші габарити, ніж товстий Ethernet, однак дорожчий від нього. Забезпечує тільки двопунктове сполучення, тому його використовують тільки для магістральних ліній як доповнення до Ethernet на скрученій парі.

10 Base-T (10 - швидкість передачі 10 мг біт/с, Т- сручена пара). Використовують переважно UTP. Має топологію зірка де концентратором є багатопортовий повторювач. Максимальна довжина - 100м, а мінімальна - 2,5м.

100 Base-T, на відмінну від 10 Base-T, можливе передавання не тільки через різні передавальні середовища, але й використанням різних алгоритмів кодування.

100 Base-T4 це локальна мережа зіркової топології, яка використовує для передавання даних 4 пари провідників скрученої пари категорії 3,4 або 5.

1.5 Загальні відомості про топології мереж

Комп'ютерна мережа (КМ) являє собою систему розподіленої обробки інформації, що складає як мінімум із двох комп'ютерів, взаємодіючих між собою за допомогою спеціальних засобів зв'язку. Або іншими словами мережа являє собою сукупність з'єднаних один з одним ПК і інших обчислювальних пристроїв, таких як принтери, факсимільні апарати й модеми. Мережа дає можливість окремим співробітникам організації взаємодіяти один з одним і звертатися до спільно використовуваних ресурсів; дозволяє їм одержувати доступ до даних, що зберігається на персональних комп'ютерах у видалених офісах, і встановлювати зв'язок з постачальниками.

1.5.1 Класифікація комп'ютерних мереж

Для класифікації комп'ютерних мереж використовуються різні ознаки, вибір яких полягає в тім, щоб виділити з існуючого різноманіття такі, які дозволили б забезпечити даній класифікаційній схемі такі обов'язкові якості:

- можливість класифікації всіх, як існуючих, так і перспективних КМ;

- диференціацію істотно різних мереж;

- однозначність класифікації будь-якої комп'ютерної мережі;

- наочність, простоту й практичну доцільність класифікаційної схеми.

Певна невідповідність цих вимог робить завдання вибору раціональної схеми класифікації КМ досить складної, такою, котра не знайшла до цього часу однозначного рішення. В основному КМ класифікують за ознаками структурної й функціональної організації.

По призначенню КМ розподіляються на:

обчислювальні;

інформаційні;

змішані (інформаційно-обчислювальні).

Обчислювальні мережі призначені головним чином для рішення завдань користувачів з обміном даними між їхніми абонентами. Інформаційні мережі орієнтовані в основному на надання інформаційних послуг користувачам. Змішані мережі поєднують функції перших двох.

По типу комп'ютерів, які входять до складу КМ, розрізняють:

1. однорідні комп'ютерні мережі, які складаються із програмно-спільних ЕОМ;

2. неоднорідні, до складу яких входять програмно-несумісні комп'ютери.

Особливе значення займає класифікація по територіальній ознаці, тобто по величині території, що покриває мережа. І для цього є вагомі причини, тому що відмінності технологій локальних і глобальних мереж дуже значні, незважаючи на їхнє постійне зближення.

Класифікуючи мережі по територіальній ознаці, розрізняють:

локальні (Local Area Networks - LAN) мережі;

глобальні (Wide Area Networks - WAN) мережі;

міські (Metropolitan Area Networks - MAN) мережі.

LAN- зосереджені на території не більше 1-2 км; побудовані з використанням дорогих високоякісних ліній зв'язку, які дозволяють, застосовуючи прості методи передачі даних, досягати високих швидкостей обміну даними порядку 100 Мбіт/с, Надавані послуги відрізняються широкою розмаїтістю й звичайно передбачають реалізацію в режимі on-line.

WAN - поєднують комп'ютери, розосереджені на відстані сотень і тисяч кілометрів. Часто використовуються вже існуючі не дуже якісні лінії зв'язку. Більше низькі, чим у локальних мережах, швидкості передачі даних (десятки кілобит у секунду) обмежують набір надаваних послуг передачею файлів, переважно не в оперативному, а у фоновому режимі, з використанням електронної пошти. Для стійкої передачі дискретних даних застосовуються більш складні методи й устаткування, чим у локальних мережах.

MAN- займають проміжне положення між локальними й глобальними мережами. При досить більших відстанях між вузлами (десятки кілометрів) вони мають якісні лінії зв'язку й високих швидкостей обміну, іноді навіть більше високими, чим у класичних локальних мережах. Як і у випадку локальних мереж, при побудові MAN уже існуючі лінії зв'язку не використовуються, а прокладаються заново.

Також додатково виділяють:

4. кампусні мережі (CampusArea Network - CAN), які поєднують значно віддалені одна від однієї абонентські системи або локальні мережі, але ще не вимагають віддалених комунікацій через телефонні лінії й модеми;

5. широкомасштабні мережі (Wide Area Network - WAN), які використовують віддалені мости й маршрутизатори з можливо невисокими швидкостями передачі даних.

Відмітні ознаки локальної мережі:

- висока швидкість передачі, більша пропускна здатність;

- низький рівень помилок передачі (або, що те ж саме, високоякісні канали зв'язку). Припустима ймовірність помилок передачі даних повинна бути порядку 10-7 - 10-8;

- ефективний, швидкодіючий механізм керування обміном;

- обмежене, точно певне число комп'ютерів, що підключаються до мережі.

Глобальні мережі відрізняються від локальних тем, що розраховані на необмежене число абонентів і використовують, як правило, не занадто якісні канали зв'язку й порівняно низьку швидкість передачі, а механізм керування обміном у них у принципі не може бути гарантовано швидким. У глобальних мережах набагато важливіше не якість зв'язку, а сам факт її існування.

Правда, зараз уже не можна провести чітку й однозначну межу між локальними й глобальними мережами. Більшість локальних мереж має вихід у глобальну мережу, але характер переданої інформації, принципи організації обміну, режими доступу до ресурсів усередині локальної мережі, як правило, сильно відрізняються від тих, що прийнято в глобальній мережі. І хоча всі комп'ютери локальної мережі в даному випадку включені також і в глобальну мережу, специфіки локальної мережі це не скасовує. Можливість виходу в глобальну мережу залишається всього лише одним з ресурсів, поділюваних користувачами локальної мережі.

1.6 Топології локальних мереж

Під топологією (компонуванням, конфігурацією, структурою) комп'ютерної мережі звичайно розуміється фізичне розташування комп'ютерів мережі друг щодо друга й спосіб з'єднання їхніми лініями зв'язку. Важливо відзначити, що поняття топології ставиться, насамперед, до локальних мереж, у яких структуру зв'язків можна легко простежити. У глобальних мережах структура зв'язків звичайно схована від користувачів не занадто важлива, тому що кожний сеанс зв'язку може виконуватися по своєму власному шляху.

Топологія визначає вимоги до устаткування, тип використовуваного кабелю, можливі й найбільш зручні методи керування обміном, надійність роботи, можливості розширення мережі.

Існує три основних топології мережі:

1. шина (bus), при якій всі комп'ютери паралельно підключаються до однієї лінії зв'язку й інформація від кожного комп'ютера одночасно передається всім іншим комп'ютерам (рис. 1.4.);

2. зірка (star), при якій до одного центрального комп'ютера приєднуються інші периферійні комп'ютери, причому кожний з них використовує свою окрему лінію зв'язку (рис. 1.5.);

3. кільце (ring), при якій кожний комп'ютер передає інформацію завжди тільки одному комп'ютеру, наступному в ланцюжку, а одержує інформацію тільки від попереднього комп'ютера в ланцюжку, і цей ланцюжок замкнутий в «кільце» (рис. 1.6.).



Рис. 1.4. Мережна топологія «шина»

Рис. 1.5. Мережна топологія «зірка»

Рис. 1.6. Мережна топологія «кільце»

На практиці нерідко використовують і комбінації базових топологій, але більшість мереж орієнтовані саме на ці три. Розглянемо тепер коротко особливості перерахованих мережних топологій.

Топологія «шина» (або, як її ще називають, «загальна шина») самою своєю структурою припускає ідентичність мережного устаткування комп'ютерів, а також рівноправність всіх абонентів. При такому з'єднанні комп'ютери можуть передавати тільки по черзі, тому що лінія зв'язку єдина. У противному випадку передана інформація буде спотворюватися в результаті накладення (конфлікту, колізії). Таким чином, у шині реалізується режим напівдуплексного (half duplex) обміну (в обох напрямках, але по черзі, а не одночасно).

У топології «шина» відсутній центральний абонент, через який передається вся інформація, що збільшує її надійність (адже при відмові будь-якого центра перестає функціонувати вся керована цим центром система). Додавання нових абонентів у шину досить просте й звичайно можливе навіть під час роботи мережі. У більшості випадків при використанні шини потрібна мінімальна кількість сполучного кабелю в порівнянні з іншими топологіями. Правда, треба врахувати, що до кожного комп'ютера (крім двох крайніх) підходить два кабелі, що не завжди зручно.

Тому що дозвіл можливих конфліктів у цьому випадку лягає на мережне устаткування кожного окремого абонента, апаратура мережного адаптера при топології «шина» виходить складніше, ніж при інших топологіях. Однак через широке поширення мереж з топологією «шина» (Ethernet, Arcnet) вартість мережного устаткування виходить не занадто високою.[1]

Шині не страшні відмови окремих комп'ютерів, тому що всі інші комп'ютери мережі можуть нормально продовжувати обмін. Може здатися, що шині не страшний і обрив кабелю, оскільки в цьому випадку ми одержимо дві цілком працездатні шини. Однак через особливості поширення електричних сигналів по довгих лініях зв'язку необхідно передбачати включення на кінцях шини спеціальних пристроїв - термінаторів, показаних на рис. 1 у вигляді прямокутників. Без включення термінаторів сигнал відбивається від кінця лінії й спотворюється так, що зв'язок по мережі стає неможливою. Так що при розриві або ушкодженні кабелю порушується узгодження лінії зв'язку, і припиняється обмін навіть між тими комп'ютерами, які залишилися з'єднаними між собою. Коротке замикання в будь-якій крапці кабелю шини виводить із ладу всю мережу. Будь-яка відмова мережного устаткування в шині дуже важко локалізувати, тому що всі адаптери включені паралельно, і зрозуміти, який з них вийшов з ладу, не так-те просто. [1]

При проходженні по лінії зв'язку мережі з топологією «шина» інформаційні сигнали послабляються й ніяк не відновлюються, що накладає тверді обмеження на сумарну довжину ліній зв'язку, крім того, кожний абонент може одержувати з мережі сигнали різного рівня залежно від відстані до передавального абонента. Це висуває додаткові вимоги до прийомних вузлів мережного устаткування. Для збільшення довжини мережі з топологією «шина» часто використовують кілька сегментів (кожний з яких являє собою шину), з'єднаних між собою за допомогою спеціальних відновлювачів сигналів - репітерів.

Однак таке нарощування довжини мережі не може тривати нескінченно, тому що існують ще й обмеження, пов'язані з кінцевою швидкістю поширення сигналів по лініях зв'язку.

Топологія «Зірка» - це топологія з явно виділеним центром, до якого підключаються всі інші абоненти. Весь обмін інформацією йде винятково через центральний комп'ютер, на який у такий спосіб лягає дуже більше навантаження, тому нічим іншим, крім мережі, воно займатися не може. Зрозуміло, що мережне устаткування центрального абонента повинне бути істотно більше складним, чим устаткування периферійних абонентів. Про рівноправність абонентів у цьому випадку говорити не доводиться. Як правило, саме центральний комп'ютер є самим потужним, і саме на нього покладають всі функції по керуванню обміном. Ніякі конфлікти в мережі з топологією «зірка» у принципі неможливі, тому що керування повністю централізоване, конфліктувати нема чому.

Якщо говорити про стійкість зірки до відмов комп'ютерів, то вихід з ладу периферійного комп'ютера ніяк не відбивається на функціонуванні частини мережі, що залишилася, зате будь-яка відмова центрального комп'ютера робить мережу повністю непрацездатною. Тому повинні прийматися спеціальні заходи щодо підвищення надійності центрального комп'ютера і його мережної апаратури. Обрив будь-якого кабелю або коротке замикання в ньому при топології «зірка» порушує обмін тільки з одним комп'ютером, а всі інші комп'ютери можуть нормально продовжувати роботу.

На відміну від шини, у зірці на кожній лінії зв'язку перебувають тільки два абоненти: центральний і один з периферійних. Найчастіше для їхнього з'єднання використовується дві лінії зв'язку, кожна з яких передає інформацію тільки в одному напрямку. Таким чином, на кожній лінії зв'язку є тільки один приймач і один передавач. Все це істотно спрощує мережне встаткування в порівнянні із шиною й рятує від необхідності застосування додаткових зовнішніх термінаторів. Проблема загасання сигналів у лінії зв'язку також вирішується в «зірці» простіше, ніж в «шині», адже кожний приймач завжди одержує сигнал одного рівня. Серйозний недолік топології «зірка» складається у жорсткому обмеженні кількості абонентів. Звичайно центральний абонент може обслуговувати не більше 8-16 периферійних абонентів. Якщо в цих межах підключення нових абонентів досить просто, то при їхньому перевищенні воно просто неможливо. Правда, іноді в зірці передбачається можливість нарощування, тобто підключення замість одного з периферійних абонентів ще одного центрального абонента (у результаті виходить топологія з декількох з'єднаних між собою зірок).

Зірка, показана на мал. 2, зветься активної, або справжньої зірки. Існує також топологія, що називається пасивною зіркою, що тільки зовні схожа на зірку (рис. 1.7.). У цей час вона поширена набагато більше, ніж активна зірка. Досить сказати, що вона використовується в самій популярній на сьогоднішній день мережі Ethernet.[1]



Рис. 1.7. Топологія «пасивна зірка»

У центрі мережі з даною топологією міститься не комп'ютер, а концентратор, або хаб (hub), що виконує ту ж функцію, що й репітер. Він відновлює сигнали, що надходять, й пересилає їх в інші лінії зв'язку. Хоча схема прокладки кабелів подібна справжній або активній зірці, фактично ми маємо справу із шинною топологією, тому що інформація від кожного комп'ютера одночасно передається до всіх інших комп'ютерів, а центрального абонента не існує. Природно, пасивна зірка виходить дорожче звичайної шини, тому що в цьому випадку обов'язково потрібно ще й концентратор. Однак вона надає цілий ряд додаткових можливостей, пов'язаних з перевагами зірки. Саме тому останнім часом пасивна зірка усе більше витісняє справжню зірку, що вважається малоперспективною топологією.

Можна виділити також проміжний тип топології між активною й пасивною зіркою. У цьому випадку концентратор не тільки ретранслює сигнали, але й робить керування обміном, однак сам в обміні не бере участь.

Велика перевага зірки (як активної, так і пасивної) полягає в тому, що всі точки підключення зібрані в одному місці. Це дозволяє легко контролювати роботу мережі, локалізувати несправності мережі шляхом простого відключення від центра тих або інших абонентів (що неможливо, наприклад, у випадку шини), а також обмежувати доступ сторонніх осіб до життєво важливого для мережі точкам підключення. До кожного периферійного абонента у випадку зірки може підходити як один кабель (по якому йде передача в обох напрямках), так і два кабелі (кожний з них передає в одному напрямку), причому друга ситуація зустрічається частіше. Загальним недоліком для всіх топологій типу «зірка» є значно більша, ніж при інших топологіях, витрата кабелю. Наприклад, якщо комп'ютери розташовані в одну лінію (як на рис. 1.4), те при виборі топології «зірка» знадобиться в кілька разів більше кабелю, чим при топології «шина». Це може істотно вплинути на вартість всієї мережі в цілому.

Топологія «Кільце» - це топологія, у якій кожний комп'ютер з'єднаний лініями зв'язку тільки із двома іншими: від одного він тільки одержує інформацію, а іншому тільки передає. На кожній лінії зв'язку, як і у випадку зірки, працює тільки один передавач і один приймач. Це дозволяє відмовитися від застосування зовнішніх термінаторів. Важлива особливість кільця полягає в тому, що кожний комп'ютер ретранслює (відновлює) сигнал, тобто виступає в ролі репітера, тому загасання сигналу у всьому кільці не має ніякого значення, важливо тільки загасання між сусідніми комп'ютерами кільця. Чітко виділеного центра в цьому випадку немає, всі комп'ютери можуть бути однаковими. Однак досить часто в кільці виділяється спеціальний абонент, що управляє обміном або контролює обмін. Зрозуміло, що наявність такого керуючого абонента знижує надійність мережі, тому що вихід його з ладу відразу ж паралізує весь обмін.

Строго говорячи, комп'ютери в кільці не є повністю рівноправними (у відмінність, наприклад, від шинної топології). Одні з них обов'язково одержують інформацію від комп'ютера, що веде передачу в цей момент, раніше, а інші - пізніше. Саме на цій особливості топології й будуються методи керування обміном по мережі, спеціально розраховані на «кільце». У цих методах право на наступну передачу (або, як ще говорять, на захвата мережі) переходить послідовно до наступного по колу комп'ютеру.

Підключення нових абонентів в «кільце» звичайно зовсім безболісно, хоча й вимагає обов'язкової зупинки роботи всієї мережі на час підключення. Як і у випадку топології «шина», максимальна кількість абонентів у кільці може бути досить велика (до тисячі й більше). Кільцева топологія звичайно є самою стійкою до перевантажень, вона забезпечує впевнену роботу із самими великими потоками переданої по мережі інформації, тому що в ній, як правило, немає конфліктів (на відміну від шини), а також відсутній центральний абонент (на відміну від зірки).[5]

Тому що сигнал у кільці проходить через всі комп'ютери мережі, вихід з ладу хоча б одного з них (або ж його мережного встаткування) порушує роботу всієї мережі в цілому. Точно так само будь-який обрив або коротке замикання в кожному з кабелів кільця робить роботу всієї мережі неможливої. Кільце найбільш уразливе до ушкоджень кабелю, тому в цій топології звичайно передбачають прокладку двох (або більше) паралельних ліній зв'язку, одна з яких перебуває в резерві.

У той же час велика перевага кільця полягає в тому, що ретрансляція сигналів кожним абонентом дозволяє істотно збільшити розміри всієї мережі в цілому (часом до декількох десятків кілометрів). Кільце щодо цього істотно перевершує будь-які інші топології.

Недоліком кільця (у порівнянні із зіркою) можна вважати те, що до кожного комп'ютера мережі необхідно підвести два кабелі.

Іноді топологія «кільце» виконується на основі двох кільцевих ліній зв'язку, що передають інформацію в протилежних напрямках. Мета подібного рішення - збільшення (в ідеалі удвічі) швидкості передачі інформації. До того ж при ушкодженні одного з кабелів мережа може працювати з іншим кабелем (правда, гранична швидкість зменшиться).

Крім трьох розглянутих основних, базових топологій нерідко застосовується також мережна топологія «дерево» (tree), яку можна розглядати як комбінацію декількох зірок. Як і у випадку зірки, дерево може бути активним, або справжнім (рис. 1.8), і пасивним (рис. 1.9). При активному дереві в центрах об'єднання декількох ліній зв'язку перебувають центральні комп'ютери, а при пасивному - концентратори (хаби).



Рис. 1.8. Топологія «активне дерево»

Рис. 1.9. Топологія «пасивне дерево». К - концентратори.

Застосовуються досить часто й комбіновані топології, наприклад зірково-шинна, зірково-кільцева.

1.6.1 Багатозначність поняття топології

Топологія мережі визначає не тільки фізичне розташування комп'ютерів, але, що набагато важливіше, характер зв'язків між ними, особливості поширення сигналів по мережі. Саме характер зв'язків визначає ступінь відмовостійкості мережі, необхідну складність мережної апаратури, найбільш підходящий метод керування обміном, можливі типи середовищ передачі (каналів зв'язку), припустимий розмір мережі (довжина ліній зв'язку й кількість абонентів), необхідність електричного узгодження й багато чого іншого.

Коли в літературі згадується про топологію мережі, то можуть мати на увазі чотири зовсім різних поняття, що ставляться до різних рівнів мережної архітектури:

1. Фізична топологія (тобто схема розташування комп'ютерів і прокладки кабелів). У цьому змісті, наприклад, пасивна зірка нічим не відрізняється від активної зірки, тому її нерідко називають просто «зіркою».

2. Логічна топологія (тобто структура зв'язків, характер поширення сигналів по мережі). Це, напевно, найбільш правильне визначення топології.

3. Топологія керування обміном (тобто принцип і послідовність передачі права на захват мережі між окремими комп'ютерами).

4. Інформаційна топологія (тобто напрямок потоків інформації, переданої по мережі).

Наприклад, мережа з фізичною й логічною топологією «шина» може як метод керування використовувати естафетну передачу права захвата мережі (тобто бути в цьому змісті кільцем) і одночасно передавати всю інформацію через один виділений комп'ютер (бути в цьому змісті зіркою).

1.7 Мережний стандарт Ethernet (802.3)

Ethernet це найбільш розповсюджений на сьогоднішній день стандарт локальних мереж. Загальна кількість мереж, які працюють по протоколу Ethernet в теперішній час, оцінюється в 5 мільйонів, а кількість комп'ютерів з встановленими мережевими адаптерами Ethernet в 50 мільйонів.

Коли говорять Ethernet, то під цим звичайно розуміють будь-який із варіантів цієї технології. В більш вузькому змісті Ethernet це мережевий адаптер, оснований на експериментальній мережі Ethernet Network, яку фірма Xerox розробила і реалізувала в 1975 році. В 1980 році фірми DEC, Intel і Xerox сумісно розробили і опублікували стандарт Ethernet версії ІІ для мережі, побудованій на основі коаксіального кабеля, який став останньою версією стандарту Ethernet DIX або Ethrnet II.

На основі стандарту Ethernet DIX був розроблений стандарт IEEE 802.3, який в багатьох відношеннях співпадає зі своїм попередником, але ж деякі відмінності все ж таки є. В той час як в стандарті IEEE 802.3 розрізняють рівні MAC і LLC, в оригінальному Ethernet обидва ці рівні об'єднані в єдиний канальний рівень. В Ethernet DIX визначається протокол тестування конфігурації, який відсутній в IEEE 802.3. Дещо відрізняються і формат кадру, хоча мінімальні і максимальні розміри кадрів в цих стандартах співпадають.

В залежності від типу фізичного середовища стандарт IEEE 802.3 має різні модифікації - 10Base-5, 10Base-2, 10Base-T, 10Base-FL, 10Base-FB.

В 1995 році був прийнятий стандарт Fast Ethernet, який не являється самостійним стандартом, про що говорить і той факт, що його опис являється додатковим розділом до основного стандарту 802.3 розділом 802.3u. Аналогічно прийнятий в 1998 році стандарт Gigabit Ethernet описаний в розділі 802.3z основного документу.

Технологія Fast Ethernet є еволюційним розвитком класичної технології Ethernet. 10-мегабітний Ethernet влаштовував більшість користувачів протягом близько 15 років. Проте на початку 90-х років почала відчуватися його недостатня перепускна здатність. Якщо для комп'ютерів на процесорах Intel 80286 чи 80386 із шинами ISA (швидкість обміну 8 Мбайт/с) чи EISA (32 Мбайт/с) перепускна здатність сегмента Ethernet складала 1/8 чи 1/32 каналу "пам'ять - диск", то це добре узгоджувалося із співвідношенням обсягів обміну локальними і зовнішніми даними для комп'ютера. В теперішній час в потужних клієнтських станціях із процесорами Pentium ( або аналогами інших фірм) і шиною PCI (133 Мбайт/с) ця частка впала до 1/133, що явно недостатньо. Тому багато сегментів 10-Мегабітного Ethernet стали працювати з перевантаженням, швидкість реакції серверів на них значно впала, а частота виникнення колізій істотно зросла, ще більше знижуючи номінальну перепускну здатність.

У 1992 році група виробників мережного устаткування, включаючи таких лідерів технології Ethernet як SynOptics, 3Com та ряд інших, утворили некомерційне об'єднання Fast Ethernet Alliance для розробки стандарту нової технології, яка узагальнила б досягнення окремих компаній в області Ethernet-спадкоємного високошвидкісного стандарту. Нова технологія отримала назву Fast Ethernet.[3]

Одночасно почалися роботи в інституті IEEE зі стандартизації нової технології - там була сформована дослідницька група з вивчення технічного потенціалу високошвидкісних технологій. За період з кінця 1992 року і по кінець 1993 року група IEEE розглянула 100-Мегабітні рішення, запропоновані різними виробниками. Поряд із пропозиціями Fast Ethernet Alliance ця група розглянула також і іншу високошвидкісну технологію, запропоновану компаніями Hewlett-Packard і AT&T.

У центрі дискусій була проблема збереження конкурентного методу доступу (CSMA/CD). Пропозиція по Fast Ethernet зберігала цей метод і тим самим забезпечувала спадковість і погодженість мереж 10Base-T і 100Base-T. Коаліція HP і AT&T, що мала підтримку набагато меншого числа виробників у мережній індустрії, ніж Fast Ethernet Alliance, запропонувала зовсім новий метод доступу, названий Demand Priority. Він істотно змінював картину поведінки вузлів у мережі, тому не зміг вписатися в технологію Ethernet і стандарт 802.3, і для його стандартизації був організований новий комітет IEEE 802.12.

У травні 1995 року комітет IEEE прийняв специфікацію Fast Ethernet як стандарт 802.3u, який не є самостійним стандартом, а є доповненням до існуючого стандарту 802.3.

Основними перевагами технології Fast Ethernet є: - збільшення перепускної здатності сегментів мережі до 100 Мбіт/c; - збереження методу конкурентного (випадкового ) доступу Ethernet; - збереження зіркоподібної топології мереж і підтримка традиційних середовищ передачі даних (скрученої пари й оптоволоконного кабелю).

Зазначені властивості дозволяють здійснювати поступовий перехід від мереж 10Base-T (найбільш популярного на сьогоднішній день варіанту Ethernet) до швидкісних мереж, які зберігають спадковість з добре знайомою технологією: Fast Ethernet не вимагає суттєвого перенавчання персоналу і заміни устаткування у всіх вузлах мережі, а також кабельної системи.

Офіційний стандарт 100Base-T (802.3u) встановив три різних специфікації для фізичного рівня (у термінах семирівневої моделі OSI) з підтримкою таких кабельних систем: 100Base-TX для двохпарного кабелю на неекранованій скрученій парі UTP категорії 5, або екранованій скрученій парі STP Type 1; 100Base-T4 для чотирьохпарного кабелю на неекранованій скрученій парі UTP категорії 3, 4 або 5; 100Base-FX для многомодового оптоволоконного кабелю.

Усі види стандартів Ethernet (у тому числі Fast Ethernet і Gigabit Ethernet) використовують той самий метод розділення середовища передачі даних -- метод CSMA/CD.

1.8 Метод доступу до середовища CSMA/CD

В мережах Ethernet використовується метод доступу до середовища передавання даних, який називають методом колективного доступу з розпізнаванням несучої і виявленням колізій (carrier-sense-multiply-access with collision detection, CSMA/CD).

Даний метод застосовується виключно в мережах з логічною загальною шиною. Всі комп'ютери такої мережі мають безпосередній доступ до загальної шини, тому вона може бути використана для передачі даних між будь-якими двома вузлами мережі. Одночасно всі комп'ютери мережі мають можливість негайно (з врахуванням затримки розповсюдження сигналу по фізичному середовищу) отримати дані, які будь-який комп'ютер почав передавати на загальну шину (див Рис. 2.1.). Простота схеми підключення - один з факторів, який визначив стандарт Ethernet. Таким чином кабель до якого підключені всі станції, працює в режимі колективного доступу (Multiply Access, MA).

Рис. 1.10. Схема роботи мережі Ethernet

Підрівні LLC і MAC у стандарті Fast Ethernet не зазнали змін. Їхні функції такі:

Підрівень LLC забезпечує інтерфейс протоколу Ethernet із протоколами вищих рівнів, наприклад, із IP чи IPX. Кадр LLC, зображений на рис 2.2., вкладається в кадр MAC і дозволяє за рахунок полів DSAP і SSAP ідентифікувати адреси сервісів призначення й джерела відповідно. Наприклад, при вкладенні в кадр LLC пакету IPX, значення як DSAP, так і SSAP повинні бути рівні Е0. Поле керування кадру LLC дозволяє реалізувати процедури обміну даними трьох типів:

· Процедура типу 1 визначає обмін даними без попереднього встановлення з'єднання і без повторної передачі кадрів у випадку виявлення помилкової ситуації, тобто є процедурою датаграмного типу. Поле керування для цього типу процедур має значення 03, що визначає всі кадри як ненумеровані.

· Процедура типу 2 визначає режим обміну з установленням з'єднань, нумерацією кадрів, керуванням потоком кадрів і повторною передачею помилкових кадрів. У цьому режимі протокол LLC аналогічний протоколу HDLC.