Основные сведения о сетях и их построении, страница 11

Физическая структуризация сети. Реализуется посредством специального коммутационного оборудования – повторителей и концентраторов. Повторитель (репитер) – используется для физического соединения различных сегментов кабеля ЛВС для увеличения общей длины сети. Повторитель в отличие от баррел-коннектора, простого соединительного устройства, передает сигналы, приходящие из одного сегмента сети, в другие ее сегменты, одновременно усиливает и повышает их качество (восстанавливает мощность и амплитуду сигнала, улучшает его фронты и т.д.). Так, технология Ethernet на тонком коаксиальном кабеле позволяет использовать кабель длиной не более 185 м, к которому можно подключить не более 30 компьютеров. Однако при интенсивном обмене данными их количество приходится снижать до 20 и даже 10 компьютеров, чтобы каждому из них досталась приемлемая доля общей пропускной способности. На свободные концы сегментов кабеля в технологии Ethernet ставятся заглушки-терминаторы, предотвращающие эффект отражения сигнала. Репитер, который имеет несколько портов и соединяет несколько физических сегментов, называют концентратором или хабом. Эти названия отражают тот факт, что в устройстве сосредотачиваются все связи между сегментами сети. Репитеры передают из сегмента в сегмент каждый бит данных и потому не могут выполнять функции фильтра, ограничивая поток дефектных кадров.

Концентраторы повторяют сигналы, пришедшие с одного порта, на других своих портах. Так, концентратор Ethernet, или многопортовый повторитель повторяет и усиливает входные сигналы на всех своих портах, кроме того, с которого сигналы поступают (активное устройство). У этого концентратора есть дополнительный каскадирующий порт, используемый для подключения к другому концентратору. В портах концентратора, кроме каскадирующего, применяется схема перекрестного соединения, или кроссировка, обеспечивающая подсоединение принимающих контактов одного компьютера к передающим контактам другого компьютера через кабель UTP. Для соединения напрямую двух компьютеров в простую сеть используется кроссовый кабель, обеспечивающий функцию кроссировки. Концентратор Token Ring, или модуль множественного доступа повторяет, но не усиливает, входные сигналы, поступающие с некоторого порта, только на одном порту – на том, к которому подключен следующий в кольце компьютер (пассивное устройство). Порты, в которые компьютеры не включены, к кольцу не добавляются, и модуль их пропускает – это т.н. закороченные порты. Каскадирующего порта у модуля нет, но есть порты для входа и выхода, применяемые для связи модулей друг с другом. Поскольку физическую топологию определяет конфигурация связей, образованных частями кабеля, то концентратор в отличие от повторителя всегда изменяет физическую топологию сети, не изменяя ее логической структуры – конфигурации информационных потоков между компьютерами сети. Действительно, сеть с концентратором физически – звезда, а логически или общая шина (Ethernet), или кольцо (Token Ring). В сетях (Ethernet и Token Ring) без концентраторов физическая и логическая топология в основном совпадают, хотя в сети с физической топологией "общая шина" можно реализовать логическую топологию "кольцо". Это нетрудно сделать с помощью специального кадра-маркера, который в отличие от алгоритма случайного доступа к шине, применяемого в технологии Ethernet, передается в кольцевом порядке от одного компьютера другому. При этом конфигурирование компьютеров в логическое кольцо производится посредством соответствующей настройки сетевых адаптеров и их драйверов. Безусловно, физически маркер, как и любые другие сообщения, будет приходить ко всем компьютерам сети, кроме передающего, но захватывать его будет только тот компьютер, который настроен на передающий компьютер. В свою очередь захват маркера означает установление связи между компьютерами и готовность принять сообщение. Наряду с технологией Token Ring используется технология FDDI на коаксиальном кабеле, которая допускает их непосредственное соединение в физическое кольцо. Кольцо при этом состоит из двух раздельных физических колец, трафик по которым передается в противоположных направлениях. Большинство концентраторов – устройства исключительно физического уровня. Однако имеется ряд интеллектуальных концентраторов, имеющих буфер для временного хранения пакетов и выполняющих управляющие функции с помощью протокола SNMP – отправку сообщений на консоль централизованного управления сетью.