· Разделение каналов. В локальных сетях каналы связи используются, как правило, совместно сразу несколькими узлами сети, а в глобальных сетях - индивидуально.
· Использование метода коммутации пакетов. Важной особенностью локальных сетей является неравномерное распределение нагрузки. Отношение пиковой нагрузки к средней может составлять 100:1 и даже выше. Такой трафик обычно называют пульсирующим. Из-за этой особенности трафика в локальных сетях для связи узлов применяется метод коммутации пакетов, который для пульсирующего трафика оказывается гораздо более эффективным, чем традиционный для глобальных сетей метод коммутации каналов. Эффективность метода коммутации пакетов состоит в том, что сеть в целом передает в единицу времени больше данных своих абонентов. В глобальных сетях метод коммутации пакетов также используется, но наряду с ним часто применяется и метод коммутации каналов, а также некоммутируемые каналы - как унаследованные технологии некомпьютерных сетей.
· Масштабируемость. «Классические» локальные сети обладают плохой масштабируемостью из-за жесткости базовых топологий, определяющих способ подключения станций и длину линии. При использовании многих базовых топологий характеристики сети резко ухудшаются при достижении определенного предела по количеству узлов или протяженности линий связи. Глобальным же сетям присуща хорошая масштабируемость, так как они изначально разрабатывались в расчете на работу с произвольными топологиями.
9. Технології LAN, WAN, MAN
LAN- технологія
Ця технологія дозволяє отримати високу швидкість зв’язку та максимально можливий рівень сервісу. Ці мережі створені для:
1. оперування у невеликому географічному просторі
2. дозволяють множинний доступ до високошвидкісного середовища
3. дозволяють керування за допомогою локальної адміністрації
4. забезпечують постійний зв'язок
В технології LAN використовують наступні види пристроїв:
1) Repeater – повторювач
2) Hub – концентратор
3) Bridge – міст
4) Switch – комутатор
5) Router – маршрутизатор
Repeater – це пристрій, призначений для відтворення початкової форми сигналу. Він застосовується для збільшення довжини сегментів. Цей пристрій має два порти.
Hub призначений для з’єднання кількох сегментів мережі. Його називають також багатопотоковим повторювачем. На відміну від повторювача, він має n- ну кількість портів.
Bridge – це пристрій, який використовується для з’єднання двох сегментів мережі. На відміну від повторювача, він виконує операції по фільтрації трафіку.
Switch – це багато портовий міст, він з’єднує кілька сегментів мережі та приймає рішення просування пакетів на основі інформації другого рівня моделі OSI.
Router – це пристрій ІІІ рівня моделі OSI, який здійснює фільтрацію пакетів на основі інформації ІІІ рівня моделі OSI. Цей пристрій має ОП, локальні порти вводу-виводу та консольний порт для настроювання та програмування. Він призначений для з’єднання кількох різних мереж.
До LAN- технології відносять Ethernet, FDDI, Token Ring, 100VG-AnyLan, Token Bus.
WAN- технологія
Це глобальна обчислювальна мережа. Ця технологія призначена для об’єднання локальних мереж та окремих комп’ютерів, які знаходяться на великій відстані. Вона використовує вже існуючі лінії зв’язку. Це визначає її собівартість, а відповідно і розповсюдженість.
До пристроїв цієї технології відносять:
1) Router – маршрутизатор
2) Communication Server – сервер доступу
3) Modem – модем
4) Terminal Adapter – термінальний адаптер
Router – це пристрій, який працює з послідовним інтерфейсом та дозволяє підключення мереж різних топологій. Маршрутизатор є спільним для глобальних та локальних мереж у зв’язку із зближенням цих технологій.
Communication Server – це пристрій, який реалізовується програмно на верхніх рівнях моделі OSI. Його призначення: надання додаткового сервісу при обслуговуванні глобальної мережі.
Modem – це пристрій, призначений для передачі інформації наявними каналами зв’язку.
Terminal Adapter – це пристрій, призначений для підключення комп’ютера до високошвидкісної лінії ISDN.
MAN- технологія
Це мережі мегаполісів. Ця технологія займає проміжне положення між локальними та глобальними мережами. Застосування цієї технології передбачає використання всіх можливих пристроїв, присутніх у першій та другій технологіях. Вона є стандартизована інститутом ІЕЕЕ. Метою технології є повна комп’ютеризація великих міст та надання якісного сервісу. Вона передбачає використання високошвидкісних КЗ з надлишковістю або використання наявних ліній зв’язку, якщо прокладання нових є недоцільним.
10.Технологія локальних мереж Fast Ethernet. Міжнародний стандарт
Була стандартизована в 1995 році і ввійшла в основний стандарт, як 802.3 u. Метою технології було збільшення швидкості передачі даних та збереження сумісності з основним стандартом.
Для всіх версій Fast Ethernet співпадають наступні параметри:
- часові параметри;
- формат кадру;
- процес передачі даних.
У 100-Мб версіях Ethernet час передачі одного біта значно менший, ніж у попередніх, відповідно частота сигналу у лінії зросла. За рахунок цього сигнал є більш сприйнятливим до зовнішніх шумів та наводок. Для забезпечення чистоти сигналу його лінійне кодування виконується у два етапи. Перший етап використовує схему кодування 4В/5В, при якій 4 інформаційні біти кодуються 5-ма кодовими. На другому етапі використовується схема лінійного кодування, специфічна для певного середовища передачі даних.
100Base-Fx – ця специфікація визначає роботу протоколу Ethernet по багатомодовому оптоволокну у напів- та повнодуплесному режимах на основі схем кодування та передачі оптичних сигналів, які використовуються у стандарті FDDI. Максимальна довжина сегменту при цьому становить 412 м при роботі у напівдуплексному режимі роботи і 2 км – при роботі у повнодуплексному.
100Base-Tx – стандарт був розроблений у 1990-х роках. В якості середовища передачі даних використовується двохпарна вита пара не нижче 5-ї категорії; максимальна довжина сегменту – 100 м. В якості лінійного кодування – схема MLT-3 (multi-level transmit 3-level). Цей метод використовує потенціальні сигнали двох полярностей для представлення 5-бітних порцій інформації.
100Base-T4 – специфікацію було розроблено для того, щоб можна було використовувати для високошвидкісного Ethernet існуючу проводку на витій парі 3-ї категорії. Ця специфікація використовує всі 4 пари кабелю для того, щоб підвищити загальну пропускну здатність за рахунок одночасної передачі потоків біт по кількох витих парах. Загальна швидкість протоколу 100 Мб/с при максимальній довжині сегменту 100 м.
11.Технологія локальних мереж Token Ring. Міжнародний стандарт
Мережі Token Ring, як і мережі Ethernet, характеризуються використанням розділюваного середовища передачі даних, яке у даному випадку складається із відрізків кабеля, які з’єднують всі вузли мережі у кільце. Кільце розглядається як спільний розділюваний ресурс, і для доступу до нього використовується детермінований алгоритм, який базується на передачі станціям права на використання кільця у певному порядку (Token Passing). Це право передається з допомогою кадру спеціального формату, який називається маркером.
Технологія Token Ring була розроблена у 1984 році компанією ІВМ. На її основі було прийнято у 1985 році стандарт ІЕЕЕ 802.5.
Мережі Token Ring працюють з двома бітовими швидкостями – 4 і 16 Мб/с. Використання станцій, які працюють на різних швидкостях, у одному кільці не допускається.
Технологія Token Ring володіє властивостями відмовостійкості. Тут визначені процедури контролю роботи мережі, які використовують зворотній зв’язок кільцеподібної структури – відісланий кадр завжди повертається до станції-відправника. У деяких випадках помилки у роботі мережі знешкоджуються автоматично, в інших – лише фіксуються, а їх усунення відбувається вручну.
Для контролю роботи мережі одна із станцій виконує роль так званого активного монітора. Він обирається під час ініціалізації кільця як станція із максимальним значенням МАС-адреси. Якщо активний монітор виходить з ладу, процедура ініціалізації кільця повторюється, і обирається новий активний монітор. Щоб мережа могла виявити відмову активного монітора, останній у працездатному стані кожні 3 с генерує спеціальний кадр своєї присутності. Якщо цей кадр не з’являється більше 7 с, то інші вузли мережі починають процедуру виборів нового активного монітора.
Концентратори Token Ring можуть бути активними або пасивними. Пасивний концентратор просто з’єднує порти внутрішніми зв’язками таким чином, щоб станції, під’єднанні до цих портів, утворювали кільце. Ані підсилення сигналів, ані їх ресинхронізацію пасивний концентратор не виконує, але для забезпечення зв’язності кільця незалежно від стану під’єднаних комп’ютерів він забезпечує обхід порту, коли вузол, під’єднаний до цього порту, вимкнено.
Активний концентратор виконує функції регенерації сигналів, тому іноді називається повторювачем, як в стандарті Ethernet.
У загальному випадку мережа Token Ring має комбіновану зірково-кільцеву структуру. Кінцеві вузли під’єднуються до MSAU по топології зірки, а самі MSAU об’єднуються через спеціальні порти Ring In та Ring Out для утворення магістрального фізичного кільця. Кабелі, які з’єднують станцію з концентратором, називаються абонентськими (lobe cable), а кабелі, які з’єднують концентратори – магістральними (trunk cable).
Технологія Token Ring дозволяє використовувати для з’єднання кінцевих станцій і концентраторів різні типи кабелів – STP type 1, UTP cat.3, UTP cat.6 та оптоволоконний кабель. Кожна станція у мережі Token Ring безпосередньо обмінюється даними лише із двома сусідами. Дані станція завжди отримує лише від однієї станції – тієї, яка є попередньою у кільці. Передачу даних станція завжди здійснює своєму найближчому сусіду вниз за потоком даних. Отримавши маркер, станція аналізує його, і при відсутності даних для передачі, забезпечує його просування до наступної станції. Станція, яка має дані для передачі, при отриманні маркера вилучає його з кільця, що дає їй право доступу до середовища і передачі своїх даних. Потім ця станція видає у кільце кадр даних встановленого формату послідовно по бітах. Передані дані проходять по кільцю завжди у одному напрямку.