3 Архитектура сети

Важнейшая характеристика компьютерной сети — её архитектура.

Архитектура сети — это реализованная структура сети передачи данных, определяющая её топологию, состав устройств и правила их взаимодействия в сети. В рамках архитектуры сети рассматриваются вопросы кодирования информации, её адресации и передачи, управления потоком сообщений, контроля ошибок и анализа работы сети в аварийных ситуациях и при ухудшении характеристик.

Наиболее распространённые архитектуры.

Ethernet (англ. ether — эфир) — широковещательная сеть. Это значит, что все станции сети могут принимать все сообщения. Появилась технология Ethernet - во второй половине 70-х годов. Ее разработали совместно фирмы DEC, Intel и Xerox. В настоящее время эта технология наиболее доступна и популярна. Обеспечивает высокую скорость передачи данных 10 или 100 Мбит/сек и надежность. Для него используется топология «общая шина» или звездообразная, поэтому сообщение, отправляемое одной рабочей станцией, принимается одновременно всеми остальными станциями, подключенными к общей шине. Но поскольку сообщение включает адреса станций отправителя и адресата, то другие станции это сообщение игнорируют. Это метод множественного доступа. При нем перед началом передачи рабочая станция определяет, свободен канал или занят. Если свободен, то станция начинает передачу.

Достоинства Ethernet:

• дешевизна;

• большой опыт использования;

• продолжающиеся нововведения;

• богатство выбора, многие изготовители предлагают аппаратуру построения сетей, базирующуюся на Ethernet.

Недостатки Ethernet:

• возможность столкновений сообщений (коллизии, помехи);

• в случае большой загрузки сети время передачи сообщений непредсказуемо.

Arcnet (Attached Resource Computer Network — компьютерная сеть соединённых ресурсов) — широковещательная сеть, получила распространение в силу дешевизны оборудования. Физическая топология — дерево. Скорость передачи данных 2,5 Мбит/сек. Одна из ЭВМ создает специальный маркер (сообщение специального вида), который последовательно передается от одной ЭВМ к другой. Если станция передает сообщение другой станции, она должна дождаться маркера и добавить к нему сообщение, дополненное адресами отправителя и назначения. Когда пакет дойдет до станции назначения, сообщение будет отделено от маркера и передано станции.

Достоинства Arcnet:

• невысокая стоимость(самая дешевая);

• простота использования;

• гибкость.

Недостатки Arcnet:

• низкое быстродействие (1/4 Ethernet, 1/2 - 1/7 Token Ring);

• плохо работает в условиях мультимедиа, режиме реального времени;

• отсутствуют перспективы развития.

Token Ring (эстафетная кольцевая сеть, сеть с передачей маркера) — кольцевая сеть, в которой принцип передачи данных основан на том, что каждый узел кольца ожидает прибытия некоторой короткой уникальной последовательности битов — маркера — из смежного предыдущего узла. При нем имеется возможность назначать разные приоритеты разным рабочим станциям. Поступление маркера указывает на то, что можно передавать сообщение из данного узла дальше по ходу потока. Скорость передачи данных 4 или 16 Мбит/сек. Token Ring более молодая, по сравнению с Ethernet, технология. Она была разработана фирмой IBM.

Достоинства Token Ring:

• гарантированная доставка сообщений;

• высокая скорость.

Недостатки Token ring:

• необходимы дорогостоящие устройства доступа к сети;

• высокая сложность технологии реализации сети;

• необходимы 2 кабеля (для повышения надежности): один входящий, другой исходящий от компьютера к концентратору (2-я модификация кольца, коммутатор);

• высокая стоимость (160-200% от Ethernet).

FDDI (Fiber Distributed Data Interface) — сетевая архитектура высокоскоростной передачи данных по оптоволоконным линиям. Технология FDDI появилась в середине 80-х годов. Скорость передачи — 100 Мбит/сек. Топология — двойное кольцо или смешанная (с включением звездообразных или древовидных подсетей). Максимальное количество станций в сети — 1000. Очень высокая стоимость оборудования.

Достоинства:

• очень высокая скорость передачи;

• кольцо может быть окружностью до 200 км. и включать до 1000 устройств.

Недостатки:

• высокая стоимость (подключение одной рабочей станции - $1000 - $2000).

АТМ (Asynchronous Transfer Mode) — перспективная, пока ещё очень дорогая архитектура, обеспечивает передачу цифровых данных, видеоинформации и голоса по одним и тем же линиям. Скорость передачи до 2,5 Гбит/сек. Линии связи оптические.