Засоби пiдключення до мережi.
Підключення розгалужувача до кабеля залежить від типу кабеля, що використовується, і може бути розривним або нерозривним.
При використанні ‘товстого’ коаксіального кабеля мережі Ethernet для під’єднання до кабеля використовується механічний блок з проколюванням ізоляції (рис.1.4) (т.зв. ‘вампірський’ контакт). Через невизначеність опору в місці контакту голки доводиться проводити регулювання з узгодженням загального опору.
Рис.1.4.Контакт з проколюванням ізоляції.
У випадку тонкого коаксіального кабелю мережі Ethernet для з’єднання використовують спеціальні роз’єми: BNC-роз’єми та Т-конектори (рис.1.5).
На закінченні коаксіального кабелю мережі Ethernet кріпиться спеціальний опір – термінатор. Він використовується для узгодження хвильового опору до 75 або 50 Ом. Аналогічні заходи щодо узгодження приймаються і в інших мережах.
T-конектор
BNC-роз’єм
тонкий коаксіальний кабель
Рис.1.5.З’єднання за допомогою BNC-роз’ємів та Т-конектора.
Особливе місце займають волоконно-оптичні кабелі. Підключатися до них можна тільки без розриву. Тому використовуються розгалужувачі, які сприймають зміни світла і перетворюють їх у зміни напруги або струму.
Способи організації передавання даних з комп’ютера
Можна виділити декілька принципово різних підходів до організації передавання даних з персонального комп’ютера та об’єднання двох комп’ютерів у мережу для їх спільної роботи:
через послідовний порт, виконаний у відповідності зі стандартом
RS-232C (Null-modem для COM-портів);
через параллельний (принтерний) порт (Null-modem для LPT-портів); локальна мережа з використанням спеціальної адаптерної плати, яка
безпосередньо підключається в роз’єм розширення материнської плати комп’ютера і через нього до шини вводу-виводу.
Передавання даних через послідовний порт проходить з низькою швидкістю, але апаратура послідовного порту є у кожному комп’ютері і додаткові витрати на організацію передавання невеликі. Водночас, використання послідовного порта є єдиною можливістю організації передавання даних телефонною лінією з використанням модема.
Передавання даних через паралельний порт реалізується з більшою швидкістю, ніж передавання через послідовний порт. Але такий обмін організується при передаванні на невелику відстань.
Передавання даних з використанням адаптерної плати відбувається зі значно більшою швидкістю, однак і плата коштує дорого. Тому, для епізодичних передавань, а також для підключення модемів, доцільно реалізувати передавання через послідовний порт. Для реалізації справжньої локальної мережі з постійним та оперативним доступом до даних треба використовувати адаптерні плати.
Модеми та їх класифікація
Як відомо, модем - це пристрій для передавання та прийому даних з телефонного каналу зв’язку. Існує велика кількість різноманітних модемів.
Модеми розрізняються за розміщенням, видами каналів , сервісними можливостями, видом передавання, ступенем спеціалізації, набором протоколів та ін.
Розміщення.
Модеми бувають внутрішні (підключаються до роз’єму розширення) та зовнішні (підключаються до послідовного порту). Внутрішні модеми оформлені у вигляді окремої плати, зовнішні модеми мають свій корпус та розміщуються ззовні комп’ютера. Внутрішні модеми займають роз’єм розширення комп’ютера, а зовнішні – COM-роз’єм. Із зовнішнім модемом користувачу працювати краще, як правило, він має додаткові панелі індикації стану передавання інформації. Зовнiшнi модеми бувають:
настільнi - мають автономне живлення, портативнi - менші від настільних,
у виглядi карти iнтерфейсу PCMCIA (PC Card),
виконанi для роботи у модемнiй стійцi.
Види каналів, з якими працюють модеми.
Звичайні “телефонні” модеми, які передають інформацію комутованимиз’єднаннями телефонним каналом.
Чотирипровiднi модеми,які передаютьiнформацiю по4-х лiнiях.Двiлiнiївикористовуються для передавання, а двi інші – для приймання даних. Це дозволяє значно зменшити вплив помилок та пiдвищити швидкiсть передавання.
Мережнi модеми мають вбудований адаптер локальної мережi,працюютьбезпосередньо, як вузол локальної мережi.
Модеми для швидкiсного передавання прямим кабелем (LDM – LimitedDistance Modem або Short Range Modem) використовують не телефонний канал, а пряме провiдникове з’єднання. Тому вони не обмежуються параметрами телефонного каналу i можуть мати значно бiльшi швидкостi передавання.
Радіомодеми передають пакети інформації в діапазоні частот радіотелефона.Мають вбудований радiопередавач.
Сотові модеми призначені для передавання інформації у сотовій телефонніймережі. Працюють у винятково несприятливих умовах (тряска, змiна величини сигналу, завади, тимчасовi зникнення сигналу, його вiдбиття). Цi модеми використовують спецiальнi протоколи.
На базі радіо- та сотових модемів у значній мірі будуються безпроводові мережі.
Сервiсні можливості:
факс-модеми з iнтегрованою можливiстю приймати та передавати факс-повiдомлення;
звуковiмодеми дозволяють записувати голос із каналу та відтворювати його; модеми одночасного передавання голосу та даних (SVD – Simultaneous Voice
and Data).
Вид передавання.
Розрiзняють асинхроннi та синхроннi модеми. Найбiльшого поширеня набули асинхроннi модеми для передавання даних комутованими телефонними лiнiями. Синхроннi модеми передають данi мiж мейнфреймами, а також в мережах X.25. Як правило, всi професiйнi модеми – синхронні.
Ступінь спеціалізації.
Розрізняють дешеві модеми широкого вжитку та дорогі мережеві модеми. Мережеві модеми, як правило, випускаються цілими комплектами і забезпечують як доступ абонентів до мережі, так і міжвузлові і міжмережеві зв’язки. Мережеві модеми передають інформацію пакетами і надають користувачу значно більший об’єм послуг, ніж модеми широкого вжитку. Мережеві модеми можуть також реалізовувати двопровідне та чотирипровідне передавання, виконувати мультиплексування даних.
Набір протоколів.
Набір протоколів визначає швидкість передавання даних модемом, алгоритми виправлення помилок, сумiснiсть та можливiсть роботи з модемами iнших виробникiв. Це є головним при виборі модема.
Використання звичайних модемів.
Додзвін (автоматичний набiр номера), обмiн файлами, обмiн текстом у реальному масштабi часу, керування вiддаленим комп’ютером, емуляцiя термiналу, доступ до електронних дощок оголошень (BBS), доступ до глобальних мереж, вiддалене використання локальної мережi.
Характеристика стандартів RS-232C, RS-422, RS-423.
Окрему групу стандартів становлять стандарти інтерфейсів фізичного рівня для передавання на коротку відстань, для підключення терміналів, різних пристроїв тощо.
Ці стандарти класифікують як інтерфейси, підкреслюючи цим той факт, що вони описують набір сигналів на межі між терміналом та комп’ютером, модемом та комп’ютером тощо.
Стандарт RS-232Cє найвідомішим з цієї групи.Він використовуєдвопроводову лінію зв’язку, двополярні сигнали амплітудою 25 В. Стандарт розроблявся в період слабого використання інтегральних мікросхем. Максимальна швидкість передавання – 20000 біт/с. Але реальна швидкість передавання даних залежить від відстані передавання.
Практично кожний персональний комп’ютер має апаратуру послідовного порту вводу-виводу, яка реалізована у відповідності до стандарту RS-232C.
Інтерфейс RS-232С спочатку призначався для підключення терміналів (див.рис.2.1). Зараз до послідовного порту підключаються модеми, віддалені принтери, плоттери, миша та інше обладнання.
Рис.2.1.Учасники обміну інформацією через послідовний інтерфейс
RS-232C.
Нові, поліпшені стандарти RS-422, RS-423 враховують рівні сигналів інтегральних мікросхем і призначені для передавання даних на більші відстані та з більшою швидкістю.
Стандарт RS-422регламентує роботу симетричної ланки зв’язку тавикористання коаксіальних кабелів. Передавання інформації виконується на відстань до 1220 м зі швидкістю до 10 Мбіт/с.
Стандарт RS-423за своїми можливостями займає проміжне становище міжRS-232C та RS-422. Він описує використання двопроводової, несиметричної лінії
зв’язку. Максимальна довжина лінії – 1220 м. Середня швидкість передавання 3 Кбіт/с. При максимальній швидкості 300 Кбіт/с довжина лініі не більша, ніж
12,2 м.
Незважаючи на те, що інтерфейси RS-423/422 забезпечують кращі характеристики передавання і планувалися для заміни RS-232C, вони не набули широкого використання.
Передавання даних з використанням нуль-модему для СОМ-портів
Нуль-модем (null-modem) – це з’єднання двох комп’ютерів, яке імітує модемне з’єднання. Нуль-модеми бувають двох видів: для СОМ (послідовних) портів і для LPT (паралельних ) портів. Перший тип підключається до того ж типу портів, що і звичайний модем (як правило їх два), другий до порту принтера (що при наявності принтера не зовсім зручно).
Існує 2 типи СОМ-портів: DB-25 (широкий, 25-контактний) і DB-9 (вузький, 9-контактний).
СОМ-порт є асинхронним. При з’єднанні через цей порт комп’ютер приймає та передає інформацію послідовно по одному біту. Часові інтервали між байтами при цьому значення не мають. Суттєвими є лише інтервали між бітами всередині одного байту. У лінії з’єднання двох комп’ютерів підтримується сигнал високого рівня, якщо передавання даних відсутнє.
При послідовному асинхронному обміні передавальне і приймальне обладнання повинно працювати з однією і тією ж швидкістю обміну, що вимірюється в бітах за секунду (бодах).
При ініціалізації СОМ-порту встановлюються такі параметри: довжина слова, кількість стоп-бітів, наявність чи відсутність контролю парності та швидкість обміну інформацією між комп’ютерами (рис.2.2).
Рис.2.2.Командний рядок встановлення режиму передавання.
Параметри сигналу: логічного нуля: –3В ... –25В; логічної одиниці: +3В ... +25В.
Як правило використовують середнє значення +/–12В. Гарантована довжина проходження сигналу 25 м.
Схему роз’єму СОМ-портів зображено у таблиці 2.1.
Для зв’язку двох комп’ютерів по СОМ-портах можуть застосовуватись два види кабелю (рис.2.3 та рис.2.4).
Рис.2.3.Найпростіший кабель для з’єднання двох комп’ютерів
Рис.2.4.Кабель Null-modem для COM портів RS-232C.
Таблиця 2.1
Роз’єм СОМ-порту (інтерфейс RS-232C)
| Контакти | Назва сигналу | Напрямок | ||
| 9-pin | 25-pin | |||
| GND | Корпус | |||
| TxD | Передати дані | Вихід | ||
| RxD | Прийняти дані | Вхід | ||
| RTS | Запит на передавання | Вихід | ||
| CTS | Готовність до передавання | Вхід | ||
| DSR | Готовність комп’ютера | Вхід | ||
| SG | Сигнальне заземлення | |||
| DCD | Контроль прийому | Вхід | ||
| DTR | Термінал готовий | Вихід | ||
| RI | Кільцевий індикатор | Вхід |
Для передавання даних між двома комп’ютерами через послідовні порти засобами операційної системи MS DOS з використанням нуль-модему треба встановити на обох комп’ютерах такі режими обміну даними:
На приймаючому комп’ютері слід ввести
COPY COM1: <ім’я файлу>
приймаючий комп’ютер очікує вводу. На передаючому комп’ютері слід ввести
COPY <ім’я файлу> COM1:
після цього відбувається передавання.
Аналогічно, з використанням нуль-модему можна передавати дані за допомогою програм Commander Link (NC), Laplink, Brooklyn Bridge.
Передавання даних з використанням нуль-модему для LPT-портів.
Нуль-модемний кабель для LPT-портів підключається до того ж порту, що і принтер. LPT-порти працюють з інтерфейсом CENTRONICS. Він належить до паралельних синхронних інтерфейсів. Логічні рівні даного інтерфейсу сумісні з рівнями ТТЛ логіки. Максимальна відстань передавання сигналу 5 м.
Теоретична максимальна швидкість передавання даних через цей порт 500 Кбіт/с, а реально – не більше 200 Кбіт/с. Буфер має ємністю 64 байти. Отже, передавання через паралельний порт, незважаючи на обмеження, удвічі швидше, ніж через послідовний.
Найпоширеніші типи локальних мереж.
Локальна мережа Arknet.
Arknet (Attached Resource Computer NETWork) – проста, недорога, надійна і достатньо гнучка архітектура локальної мережі. Розроблена корпорацією Datapoint у 1977 році. В подальшому ліцензію на Аrcnet отримала корпорація
SМС (Standard Microsistem Corporation), яка стала основним розробником і виробником обладнання для мереж Аrcnet. Як середовище передавання застосовується вита пара, коаксіальний кабель (RG-62) з хвильовим опором 93 Ом та волокно-оптичний кабель. Швидкість передавання даних – 2,5 Мбит/с. При підключенні пристроїв у Аrcnet застосовують топології шина та зірка. Метод управління доступом станцій до середовища передавання – маркерна шина (Тоken Bus). Цей метод передбачає такі правила:
усі пристрої, що підключені до мережі, можуть передавати дані тільки після отримання дозволу на передачу (маркер);
у будь-який момент часу тільки одна станція в мережі має таке право; данні, що передаються однією станцією, доступні усім станціям мережі.
Основні принципи роботи.
Передача кожного байта в Аrcnet виконується спеціальним посиланням ISU (Information Symbol Unit – одиниця передачі інформації), що складається з трьох службових старт/стопних бітів і восьми бітів даних. На початку кожного пакета передається початковий роздільник АВ (Аlегt Вurst), який складається з шести службових бітів. Початковий роздільник виконує функції преамбули пакета.
В Аrcnet визначені 5 типів пакетів:
1. Пакет IТТ (Information To Transmit) –запрошення до передачі.Цепосилання передає управління від одного вузла мережі до іншого. Станція, що прийняла цей пакет, отримує право на передачу даних.
2. Пакет FBE (Free Buffeг Еnquiries) –запит про готовність до прийняттяданих. Цим пакетом перевіряється готовність вузла до прийняття даних.
3. Пакет даних. За допомогою цього посилання виконується передача даних.
4. Пакет АСК (ACKnowledgments) –підтвердження прийняття даних.Підтвердження готовності до прийняття даних або підтвердження прийняття пакета даних без помилок, тобто у відповідь на FBE і пакет даних.
5. Пакет NAK ( Negative AcKnowledgments) –неготовність до прийняття.
Неготовність вузла до прийняття даних (відповідь на FBE) або прийнятий пакет з помилкою.
У мережі Arknet можна використовувати дві топології: зірка і шина.