Классификация локальных сетей по схеме соединения

Теоретический материал

Персональные компьютеры

В России наибольшее распространение получили два вида персо­нальных компьютеров: совместимые с IBM PC и Apple Macintosh. Сразу следует отметить, что IBM-совместимые компьютеры в основ­ном применяются в сфере обработки данных, а компьютеры Apple Macintosh ориентированы на использование в издательской сфере и в России не получили такого широкого распространения, как на Западе.

Исходя из этих соображений, в дальнейшем будут рассмотрены толь­ко компьютеры, совместимые с IBM PC. Эти компьютеры могут ра­ботать как автономно, так и в локальной сети.

При покупке компьютера выбор его характеристик определяется задачами, которые будут решаться с его помощью. Если это сервер, где будут храниться данные, то он должен иметь повышенные требо­вания к надежности. В качестве сервера может быть использован и обычный персональный компьютер, но на сервере лучше не эконо­мить, не надо забывать, что он будет работать годами и круглые су­тки. Лучше приобрести фирменный специализированный сервер. С учетом «цена + надежность + производительность» неплохие серверы продает в России фирма Compaq, хорошо зарекомендовали себя сер­веры фирмы Hewlett-Packard. На сервере должны быть достаточно ёмкие жесткие диски, устройства для переноса больших массивов данных на внешние носители, они должны быть подключены к элек­тросети через блок бесперебойного питания. Для обеспечения высо­кой скорости работы серверы должны иметь SCSI интерфейс, память 64-128 Мб и выше.

При работе с данными скорость работы рабочей станции опреде­ляется не столько тактовой частотой, сколько объемом памяти и ско­ростью работы жесткого накопителя. Если ваши прикладные про­граммы работают под операционной системой Windows, то на рабо­чей станции желательно иметь не менее 32 Мб оперативной памяти и дисковод с интерфейсом Ultra DMA. Если ваша рабочая станция не участвует в обработке данных, то её характеристики могут быть зна­чительно ниже.

Принтеры

Принтеры предназначены для вывода информации на бумажные носители. В настоящее время в основном используются три вида принтеров, имеющих различный принцип работы: матричные, струй­ные и лазерные.

Наиболее дешевыми (по стоимости и в эксплуатации) являются матричные принтеры. Они достаточно надежны и в настоящее время являются наиболее распространенными в автотранспортных предпри­ятиях. Однако у матричных принтеров есть много недостатков. В ча­стности, низкая скорость печати (особенно если программное обеспе­чение работает под Windows), неудовлетворительное качество выходных документов, высокая шумность, печать в черно-белом режиме. Они не рассчитаны на выдачу большого числа документов (например, при печати путевых листов такие принтеры долго не «проживут»).

Струйные принтеры работают практически бесшумно, дают более высокое качество печати, существуют в черно-белом и цветном вари­антах, обладают хорошей скоростью печати. Однако они имеют более высокую стоимость и значительно дороже в эксплуатации.

Лазерные принтеры имеют очень высокую скорость печати (до 8 стр./мин.), отличное качество и высокую надежность. Они могут ус­пешно применяться для вывода путевых листов, так как рассчитаны на печать большого числа документов. Однако они имеют и самую высокую стоимость. Следует учесть, что лазерные принтеры печата­ют только на стандартных листах бумаги (формат А4), в то время как в АТП основная масса документов требует вывода на широкий фор­мат (A3). В настоящее время выпускаются лазерные принтеры форма­та A3, но они примерно в пять раз дороже стандартного варианта.

Локальные сети

На информационном уровне все АРМы (автоматизированные рабочие места) предприятия настолько связаны между собой, что о создании эффективной информационной системы без локальной компьютерной сети не может быть и речи. Можно, конечно, держать на каждом рабочем месте отдельную копию общей базы данных, но в этом случае необходимо ежедневно синхро­низировать ее содержание. В этом случае, несмотря на все усилия персонала, предельную пунктуальность и аккуратность копирования информации, все равно наступит мо­мент рассогласова­ния данных.

Классификация локальных сетей по схеме соединения

Локальные сети различаются по типу кабеля и по своей кон­фигурации (рис. 15).

Итак, для связи компьютеров в ло­кальную сеть ис­пользуется три типа

носителя информации - коаксиальный кабель, провод типа «витая па­ра» и оптическое волокно.

Коаксиальный кабель представляет собой одножильный провод с медной оплеткой. Длина сегмента сети для этого кабеля не может превышать 180 м, а скорость обмена информации ограничивается 10 Мбит. При этом не требуется никакого дополнительного оборудова­ния. Правда, если длина сети будет превышать 180 м, то придется ус­танавливать дополнительные устройства (сетевые повторители - ре­питеры) через каждые 180 м. На сегодняшний день это самый деше­вый носитель. Однако эта дешевизна довольно обманчива. Дело в том, что сеть, построенная на коаксиальном кабеле, требует довольно жестких правил подключения компьютеров в электрическую сеть. Самое главное - все компьютеры должны быть заземлены. Если за­земления нет, то они должны быть подключены к одной фазе. В край­нем случае, необходимо заземлить один из терминаторов.

Из-за блуждающих токов могут происходить потеря и искажение данных, выход из строя сетевых и даже материнских плат компьюте­ров, рабочий стул оператора ПЭВМ может стать «электрическим» (человека просто может убить током). Монтаж локальной сети на ко­аксиальном кабеле можно выполнить и силами предприятия, а вот для проверки и запуска лучше пригласить специалистов из специализиро­ванной фирмы. Данный вид носителя используется чаще в том случае, когда с минимальными затратами нужно соединить в сеть небольшое число компьютеров в мелкой или средней транспортной компании.

Витая пара представляет собой многожильный провод в общей пластиковой оболочке. Длина сегмента сети для этого кабеля не мо­жет превышать 100 м, а скорость обмена информацией доходит до 100 Мбит (в 10 раз выше, чем по коаксиальному кабелю). При этом для стыковки компьютеров в небольших сетях требуется дополни­тельные устройства сопряжения - так называемые «хабы» (hub). Большие и сильно разветвленные сети требуют маршрутизаторов, концентраторов и прочего оборудования. К одному устройству со­пряжения может быть подключено, как правило, 4, 8, 16 компьюте­ров. Таким образом, при наличии одного устройства сопряжения мак­симальное расстояние между компьютерами не превысит 200 м. Сети, построенные на витой паре, менее зависимы от прихоти электриче­ского питания компьютеров, более электробезопасны, быстры и надежны. Однако за надежность надо платить. Сеть на витой паре будет стоить дороже коаксиальной в 3 - 6 раз. Витая пара, несмотря на бо­лее высокую стоимость, постепенно вытесняет коаксиальный кабель, и это не дань моде, а гарантия стабильности и надежности работы сети.

Оптическое волокно - принципиально другой тип носителя ин­формации, обеспечивающий сверхбыструю передачу данных. Длина сегмента сети для этого кабеля может достигать двух километров, а скорость обмена информации доходит до 1 Гбит. При этом для сты­ковки компьютеров требуются дополнительные устройства сопряже­ния. Локальная сеть, построенная на кабеле из оптического волокна, будет самой быстрой и надежной, но ее цена примерно в 10 раз пре­высит цену сети на базе витой пары. Основные затраты здесь придут­ся на устройства сопряжения (сам кабель стоит примерно в четыре раза дороже, чем витая пара). Конечно, строить всю сеть на данном носителе нецелесообразно, но применение оптического волокна во многих случаях вполне оправданно. Например, склад предприятия удален от административного здания на 600 - 800 м, диспетчерский пункт находится в двух километрах от АТП. В обоих случаях сегмент сети, расположенный между зданиями, может быть выполнен на оп­тическом волокне.

В сетях существует три схемы соединения компьютеров в сеть: шина, кольцо и звезда.

Шина (сеть Ethernet). В этом случае компьютеры соединяются по­следовательно через общий кабель (наподобие лампочек на елочной гирлянде - рис. 16). На концы кабеля ставятся специальные «заглуш­ки» (терминаторы).

При такой конфигурации сети будут минимальные затраты на ка­бель и монтажные работы. Однако такая топология сети имеет один существенный недостаток - эффект елочной гирлянды (если кабель обрывается в одном месте - нарушается работа всей сети).

Кольцо (сеть TokenRing). В этом случае компьютеры также соеди­няются последовательно, но отпадает необходимость в терминаторах, так как кабель замкнут (рис. 17).

При такой топологии раз­рыв кабеля также приводит к остановке всей сети.

Звезда (сеть Ethernet). При такой топологии сети расход кабеля значительно выше, чем в двух предыдущих вариантах (иногда в десятки раз), поскольку каждый компьютер соединяется с устройством сопряжения отдельным кабе­лем (рис. 18). Однако это обеспечивает большую надежность, по­скольку обрыв одного звена приводит к нарушению обмена информа­цией только с одним компьютером, остальные члены сети могут и не заметить обрыва. При работе с данными на первое место всегда ста­вится надежность, поэтому такая конфигурация достаточно популяр­на, несмотря на большие затраты.