Конфигурация, или топология ЛВС определяет взаимное размещение станций сети и способ соединения между ними. Существуют следующие топологии ЛВС: шинная, кольцевая, звездообразная, петлевая, древовидная, гибридная и полносвязная.

Используются два метода передачи сигналов по шине ЛВС: временное и частотное разделение шины. В первом случае каждой станции выделяется определенный временной интервал для ведения передачи. Такие интервалы назначаются централизованный адрес (в рамках ограничений, сохраняющих целостность сети).

Общие характеристики стандартов Ethernet 10 Мбит/с

В таблице приведены основные ограничения и характеристики стандартов Ethernet.

Общие ограничения для всех стандартов Ethernet

Номинальная пропускная способность 10 Мбит/с

Максимальное число станций в сети 1024

Максимальное расстояние между узлами в сети 2500 м

Максимальное число коаксиальных сегментов в сети 5

1.9 Новейшие разработки – сверхскоростные сети Fast Ethernet

Быстродействие сети Fast Ethernet, других сетей, работающих на скорости 100 Мбит/с, в настоящее время удовлетворяет требования большинства задач, но в ряде случаев даже его оказывается недостаточно. Особенно это касается тех ситуаций, когда необходимо подключать к сети современные высокопроизводительные серверы или строить сети с большим количеством абонентов, требующих высокой интенсивности обмена. Например, всё более широко применяется сетевая обработка трёхмерных динамических изображений. Скоростью компьютеров непрерывно растёт, они обеспечивают всё более высокие темпы обмена с внешними устройствами. В результате сеть может оказаться наиболее слабым местом системы, и её пропускная способность будет основным сдерживающим фактором в увеличении быстродействия.

Работы по достижению скорости передачи в 1 Гбит/c (1000 Мбит/с) ведутся в последние годы довольно интенсивно в нескольких направлениях. Однако, скорее всего, наиболее перспективной кажется сеть Gigabit Ethernet. Это связано прежде всего с тем, что переход на неё кажется наиболее безболезненным, самым дешёвым и психологически приемлемым. Сеть Ethernet и её более быстрая версия Fast Ethernet сейчас далеко опережают всех своих конкурентов по объёму продаж и распространённости в мире. Сеть Gigabit Ethernet – это естественный, эволюционный путь развития концепции, заложенной в стандартной сети Ethernet. Естественно, она наследует и все недостатки своих прямых предшественников, например, негарантированное время доступа к сети. Однако огромная пропускная способность приводит к тому, что загрузить сеть до тех уровней, когда этот фактор становится определяющим, довольно трудно. Зато сохранение преемственности позволяет довольно просто соединять сегменты Ethernet, Fast Ethernet и Gigabit Ethernet в единую сеть и, самое главное, переходить к новым скоростям постепенно, вводя гигабитные сегменты только на самых напряжённых участках сети – далеко не везде такая высокая пропускная способность действительно необходима. Если же говорить о конкурирующих гигабитных сетях, то их применение может потребовать полной замены сетевой аппаратуры, что сразу же приведёт к огромным затратам средств.

В сети Gigabit Ethernet сохраняется всё тот же метод доступа CSMA/CD, используются те же форматы пакетов и те же размеры, т.е. никакого преобразования протоколов в местах соединения с сегментами Ethernet и Fast Ethernet не потребуется. Единственное, что нужно, - это согласование скоростей обмена. Поэтому главной областью применения Gigabit Ethernet станет в первую очередь соединение концентраторов Ethernet и Fast Ethernet между собой. С появлением сверхбыстродействующих серверов и распространением наиболее совершенных персональных компьютеров преимущества Gigabit Ethernet будут становиться всё более явными. Работы по сети Gigabit Ethernet ведутся с 1995 года. В 1998 году принят стандарт, получивший наименование IEEE 802.3z. Разработкой занимается специально разработанный альянс (Gigabit Ethernet Alliance). Для аппаратуры Gigabit Ethernet будут использоваться микросхемы, выполненные по самой современной 0,35-микронной технологии. Только они позволяют добиться требуемого быстродействия. Ожидается разработка 32-разрядного контроллера, имеющего и буферную память на кристалле, содержащем до миллиона логических элементов.

Прежде всего Gigabit Ethernet, видимо, найдёт применение в сетях, объединяющих компьютеры больших компаний, предприятий, которые располагаются в нескольких зданиях. Она позволит с помощью соответствующих коммутаторов, преобразующих скорости передачи, обеспечить каналы связи с высокой пропускной способностью между отдельными частями сложной сети

(рис. Использование сети Gigabit Ethernet для соединения групп компьютеров).

рис.6

или линии связи коммутаторов со сверхбыстродействующими серверами (рис - использование сети Gigabit Ethernet для подключения быстродействующих серверов).

рис.7

Сейчас происходит важный прорыв в области скоростей передачи. Возможно, что скоро появится сеть со скоростью 10000 Мбит/с- такие разработки уже ведутся.

Можно сказать также об альтернативном решении сверхбыстродействующей сети. Это сети с технологией ATM (Asynchronous Transfer Mode). Данная технология используется как в локальных, так и в глобальных сетях. Основная её идея – передача цифровых, голосовых и мультимедийных данных по одним и тем же каналам. Строго говоря, жёсткого стандарта на аппаратуру АТМ не предполагает. Первоначально была выбрана скорость передачи 155 Мбит/с, затем – 662 Мбит/с, а сейчас ведутся работы по повышению скорости до 2488 Мбит/c. В качестве среды передачи информации в локальной сети технология АТМ предполагает использование оптоволоконного кабеля и неэкранированную витую пару. Принципиальное отличие АТМ от всех остальных сетей состоит в отказе от привычных пакетов с полям адресации, управления и данных. Вся информация передаётся упакованной в микропакеты (ячейки, cells) длиной всего лишь в 53 бита. Каждая ячейка имеет идентификатор типа данных (двоичные данные, звук или изображение). Идентификатор позволяет интеллектуальным распределительным устройствам сортировать ячейки и следить за тем, чтобы ячейки передавались в нужной последовательности. Минимальный размер ячеек позволяет осуществлять коррекцию ошибок и маршрутизацию на аппаратном уровне. Он же обеспечивает равномерность всех существующих в сети информационных потоков.

Главный недостаток сетей с технологией АТМ состоит в их полной несовместимости ни с одной из существующих сетей. Плавный переход на АТМ в принципе невозможен, нужно менять сразу всё оборудование, а стоимость его высока. Сейчас ведутся работы по обеспечению совместимости, снижается и стоимость оборудования.

1.10 Топология локальных сетей

Планирование сетевой архитектуры

Физические топологии

Выбор физической топологии сети зависит от нескольких факторов: