В ближайшем будущем ЛВС должны стать одним из самых распространенных средств передачи и обработки данных, поскольку по своим характеристикам и возможностям они наиболее полно отвечают потребностям значительной части учреждений и предприятий, занимающихся планированием, управлением и производством.

1.4 Требования к ЛВС

Основополагающие требования к ЛВС, ориентированным на передачу данных, сформулированы в 1981г. комитетом IEEE (Institute of Electrical and Electronic Engineers) и опубликованы в виде проекта стандарта [1]. Последующая практика разработки и применения ЛВС в основном подтвердила правомерность этих требований, хотя и внесла в них коррективы, отраженные в [2,3] и других работах.

Приводимый ниже перечень требований к ЛВС основан на анализе упомянутых источников. Не все из перечисленных ниже требований являются общими для всех типов ЛВС. Степень выполнимости некоторых из них существенно зависит от назначения, способов использования ЛВС и ряда других факторов.

Общие требования:

*выполнение разнообразных функций по передаче данных, включая пересылку файлов, поддержку терминалов (в том числе высокоскоростных графических), электронную почту, обмен с внешними ЗУ, обработку сообщений, доступ к файлам и базам данных;

*возможность подключения большого набора стандартных и специальных устройств, в том числе больших, малых и персональных ЭВМ, терминалов, ВЗУ, АЦПУ, графопостроителей, факсимильных устройств, оборудования контроля и управления и др.;

*возможность подключения как современных и перспективных, так и ранее разработанных устройств с различными программными средствами, архитектурой, принципами работы;

*доставка пакетов адресату с высокой достоверностью при обеспечении виртуальных соединений и датаграммной службы;

*простота монтажа, модификации и расширения сети; возможность подключения новых устройств и отключения прежних без нарушения работы сети длительностью более 1 с; *информирование всех устройств сети об изменении ее состава;

*независимость стоимости подключения устройства к сети от стоимости самих устройств; в среднем стоимость интерфейса должна составлять 10 .20% стоимости подключаемого устройства;

*возможность поддержки не менее 200 устройств с помощью одной ЛВС и охвата территории диаметром не менее 2 км; соответствие по возможности существующим стандартам.

Требования к взаимодействию устройств в сети:

*возможность для каждого устройства связываться и взаимодействовать с любым другим устройством;

*обеспечение равноправного доступа к физической среде для всех коллективно использующих ее устройств;

*возможность адресации пакетов одному устройству, группе устройств, всем подключенным устройствам;

*обеспечение возможности некоторым пользователям назначать и менять собственный адрес (в рамках ограничений, сохраняющих целостность сети).

Информационные требования:

*обеспечение "прозрачного" режима обслуживания, возможность приема, передачи и обработки любых сочетаний бит, слов и символов, в том числе не кратных восьми;

*отсутствие существенного снижения пропускной способности сети при достижении ее полной загрузки и даже перегрузки в избежание длительной блокировки сети;

*небольшая по величине, постоянная и детерминируемая (т. е. предварительно рассчитанная) максимальная задержка передачи пакета через ЛВС.

Требования к надежности и верности:

*отказ или отключение питания подключенного устройства вызывают только переходную ошибку;

*сеть не должна находиться в состоянии неработоспособности более 0,02% от полного времени работы (это составляет около 20 мин простоя в год для учрежденческой системы и около 2 ч для непрерывно функционирующей системы);

*средства обнаружения ошибок выявляют все пакеты, содержащие до четырех искаженных бит. Если же верность передачи достаточно высока, сеть сама не исправляет обнаруженные ошибки; функции анализа, принятия решения и исправления ошибок выполняются подключенными устройствами;

*пакет с необнаруженной ошибкой может появляться не чаще одного раза в год (для сети со скоростью передачи 5 Мбит/с вероятность ошибки составит 10);

*частота обнаруживаемых ошибок 10 (в некоторых случаях эти требования могут оказаться завышенными);

*сеть обнаруживает и индицирует все случаи совпадения сетевых адресов у двух подключенных устройств (в стандарте IEEE это требование не обязательно).

Прочие и специальные требования:

*простота подключения к другому связному оборудованию, в том числе к арендованным линиям, телефонным сетям, сетям передачи данных (общего и частного пользования);

*простота интерфейсов между ЛВС и подключенными устройствами;

*защита передаваемых данных от случайного или несанкционированного доступа;

*наличие средств сопряжения с другими ЛВС (мосты) или с большими сетями (шлюзы);

*обеспечение беспроводной связи для мобильных устройств;

*интеграция передачи по сети различных видов информации (данных, речи, изображений и др.).

1.5 Характеристики ЛВС

Производительность

Потенциально высокая производительность — это одно из основных свойств распределенных систем, к которым относятся компьютерные сети. Это свойство обеспечивается возможностью распараллеливания работ между несколькими ком­пьютерами сети. К сожалению, эту возможность не всегда удается реализовать. Существует несколько основных характеристик производительности сети:

• время реакции;

• пропускная способность;

• задержка передачи и вариация задержки передачи.

Время реакции сети является интегральной характеристикой производительно­сти сети с точки зрения пользователя. Именно эту характеристику имеет в виду пользователь, когда говорит: «Сегодня сеть работает медленно».

В общем случае время реакции определяется как интервал времени между воз­никновением запроса пользователя к какой-либо сетевой службе и получением ответа на этот запрос.

Очевидно, что значение этого показателя зависит от типа службы, к которой обращается пользователь, от того, какой пользователь и к какому серверу обращается, а также от текущего состояния элементов сети — загруженности сегментов, коммутаторов и маршрутизаторов, через которые проходит запрос, загруженности сервера и т. п.

Поэтому имеет смысл использовать также и средневзвешенную оценку времени реакции сети, усредняя этот показатель по пользователям, серверам и времени дня (от которого в значительной степени зависит загрузка сети).

Время реакции сети обычно складывается из нескольких составляющих. В об­щем случае в него входит время подготовки запросов на клиентском компьютере, время передачи запросов между клиентом и сервером через сегменты сети и проме­жуточное коммуникационное оборудование, время обработки запросов на сервере, время передачи ответов от сервера клиенту и время обработки получаемых от сер­вера ответов на клиентском компьютере.

Ясно, что пользователя разложение времени реакции на составляющие не инте­ресует — ему важен конечный результат, однако для сетевого специалиста очень важно выделить из общего времени реакции составляющие, соответствующие эта­пам собственно сетевой обработки данных, — передачу данных от клиента к серве­ру через сегменты сети и коммуникационное оборудование.