Построение локальной вычислительной сети ethernet различной конфигурации

Для сетевой архитектуры Ethernetразработаны спецификации IЕЕЕ 802.3 и IEEE 802.2, регламентирующие построение локальной сети как на коаксиальном кабеле и витой паре проводов, так и на оптоволоконном кабеле. Разновидности Ethernet обозначаются как 10Base-5, 100Base-FX и др. При таком обозначении первый элемент указывает на скорость передачи, Мбит/с. Второй элемент Base означает прямую (немодулированную) передачу, а Broad - использование широкополосного кабеля с частотным уплотнением каналов. Третий элемент определяет либо округленную длину кабеля в сотнях метров (10Base-2 - 185 м, 10Base-5 - 500 м), либо среду передачи (Т, ТХ, Т2, Т4 - витые пары проводов, FX, FL, FB, SX, LX - оптоволоконный кабель, СХ - твинаксиальный кабель (пара проводников, данные по которым передаются одновременно [4]) для Gigabit Ethernet).

Варианты сети Ethernet со скоростью передачи данных 10 Мбит/с описываются стандартом IEEE 802.3 (10Base-5, 10Base-2, 10Base-Т, 10Base-F).

Сеть Ethernet шинной топологии на тонком коаксиальном кабеле

В зависимости от типа коаксиального кабеля различают Ethernet на толстом (10Base-5) и тонком (10Base-2) коаксиальном кабеле.

Тонкий коаксиальный кабель наиболее часто применяется при объединении персональных ЭВМ типа IВМ РС в локальную сеть Ethernet. Он обеспечивает минимальную стоимость создания кабельной системы при фиксированной скорости и пропускной способности сети. Тонкий коаксиальный кабель сматывается в бобины (бухты). Такой кабель легко прокладывается и устанавливается, и не требуется отдельных внешних приемопередатчиков для рабочих станций, т.к. адаптеры 10Base-2 имеют встроенный трансивер, оканчивающийся BNC-разъемом. Трансивер - это активный приемопередатчик со встроенным детектором коллизий. При передаче сигналов по коаксиальному кабелю используется манчестерское кодирование.

Топологические особенности и ограничения сети

Для сети Ethernet на тонком коаксиальном кабеле (10Base-2) определены следующие топологические особенности и ограничения [3]:

· скорость передачи 10 Мбит/с и 100 Мбит/с;

· используемый кабель - тонкий коаксиальный кабель RG-58, имеющий среднее затухание и помехозащищенность;

· для соединения коаксиального кабеля используются стандартные BNC-коннекторы различных конфигураций;

· топология сети - шина, ответвления недопустимы;

· максимальная длина одного кабельного сегмента - 185 м (600 футов) или 305 м (1000 футов) при использовании соответствующей аппаратуры;

Рис. 6. Пример односегментной сети Ethernet на тонком коаксиальном кабеле

· каждый кабельный сегмент может иметь до 30 подключений, включая рабочие станции, файловые серверы, принт-серверы;

· минимальное расстояние между точками подключения - не менее 0,5 м;

· максимальное количество узлов всей сети - 1024;

· сегменты сети могут быть объединены с помощью повторителей по правилу "5-4-3" с целью увеличения количества рабочих станций и общей протяженности сети;

· каждый кабельный сегмент заземляется только в одной точке.

Базовая конфигурация сети Ethernet состоит из одного кабельного сегмента. Кабельный сегмент - это цепочка электрически соединенных отрезков кабеля, оканчивающаяся с обеих сторон согласующими сопротивлениями - 50-омны-ми внешними терминаторами. Терминатор - это резистор, сопротивление которого совпадает с импедансом коаксиального кабеля. Он служит для предотвращения отражений электрического сигнала на концах кабеля. Если терминаторы отсутствуют или их сопротивление не равно 50 Ом, то сегмент сети становится неработоспособным.

Пример простой односегментной сети Ethernet на тонком коаксиальном кабеле приведен на рис. 6. Согласно спецификации IEEE 802.3 в конфигурации сети на коаксиальном кабеле запрещены ответвления и петли (рис. 7).

Рис. 7. Пример односегментной сети Ethernet на тонком

коаксиальном кабеле