Файл: Р азработка информационного комплекса для лечебного учреждения.doc

---

2. 3. Среды передачи данных.

Кабели для локальных сетей отличаются внешним видом, характеристиками, назначением и стоимостью. Для прокладки линий связи обычно используются три типа кабеля: витая пара (экранированная и неэкранированная), коаксиальный кабель (тонкий и толстый) и оптоволоконный кабель. К беспроводным способам передачи данных относят: инфракрасное излучение; лазер; радиопередачу в узком спектре; радиопередачу в рассеянном спектре [15].

Тонкий кабель Ethernet представляет собой коаксиальный кабель RG-58 с волновым сопротивлением 50 Ом. Он имеет диаметр около 5 мм. Его также называют Thin Net, CheaperNet или 10Base2. На рис. 4А показана сеть на основе тонкого коаксиального кабеля. Тонкий кабель Ethernet менее громоздкий, более гибкий и его проще обслуживать [17].

Данный вид кабеля способен передавать сигналы без заметного искажения, вызываемого затуханием, на расстоянии до 185 м, а при использовании мощных сетевых адаптеров на расстоянии до 250 м. Хорошо защищен от помех, скорость передачи около 10 Мбит/с.

Толстый кабель Ethernet представляет собой коаксиальный кабель RG-8 с волновым сопротивлением 50 Ом. Его диаметр составляет около 1 см. Этот кабель называется также ThickNet, Standard Ethernet или 10Base5, данный вид кабеля представлен на рис. 4Б. В отличие от тонкого кабеля толстый кабель обладает большим размером и меньшей гибкостью, его обычно используют как основной кабель сети, к которому при помощи специальных устройств подсоединяются трансиверные кабели, соединяющие его с сетевыми узлами.

Передача сигнала может проходить без искажения на более длинные расстояния до 500 м. Скорость передачи около 10 Мбит/с.

Витая пара – самый дешевый и самый гибкий вид кабеля, это - два перевитых вокруг друг друга изолированных медных провода. Четыре витые пары помещают в одну защитную оболочку. Существует две разновидности витой пары: экранированная и неэкранированная. Неэкранированная витая пара часто используется в качестве телефонной линии. Экранированная витая пара использует провода большего диаметра и защищена специальной изоляцией и металлическим фольгированным экраном.

Неэкранированная витая пара менее дорогостоящее, но, соответственно, и

---

менее надежное решение, так как не защищена от помех, источниками которых может быть флуоресцентные лампы, лифты и телефонные звонки. Этот тип кабеля также называют UTP Ethernet или 10BaseТ [16]. Экранированная витая пара является более надежным решением, так как имеет специальную изоляцию и экран. Максимальная длина сегмента на таком кабеле составляет 100 м, скорость передачи данных от 4 Мбит/с до100 Мбит/с.

В оптоволоконном кабеле цифровые данные распространяются по оптическим волокнам в виде модулированных световых импульсов. Это относительно надежный способ передачи, поскольку электрические сигналы при этом не передаются. Оптоволоконные линии предназначены для перемещения больших объемов данных на очень высоких скоростях, так как сигнал в них практически не затухает и не искажается. Передача по оптоволоконному кабелю не подвержена электрическим помехам и ведется на чрезвычайно высокой скорости (свыше 100 Гбит/с) и на расстояния, измеряемые десятками и сотнями километров. Это самый дорогой вид кабеля.

Данное соединение представлено на рис. 2. 4. В.

Рис. 2. 4. Среды передачи данных

Одни из основных параметров различных разновидностей среды передачи данных приведены в таблице 2. 1.

Таблица 2. 1.

Вид кабеля	Максима- льная длина сегмента	Скорость передачи	Гибкость	Подвержен ность помехам	Простота в установ- ке
Тонкий коаксиаль- ный кабель 10Base2	185 м в сети не более 5 сегментов	10Мбит/с	Гибкий	Хорошо защищен от помех	Прост в установке
Толстый коаксиаль- ный кабель 10Base5	500 м в сети не более 5 сегментов	10Мбит/с	Менее гибкий	Хорошо защищен от помех	Прост в установке
Витая пара 10BaseТ	100 м в сети не более 4-х концентра- торов	4-100 Мбит/с	Самый гибкий	Подвержен помехам	Очень прост в установке
Оптоволо- конный кабель 10BaseF	2 км	100 Мбит/с и выше	Гибкий	Не подвер- жен помехам	Труден в установке

---

2. 4. Базовые сетевые протоколы.

Протокол – это набор правил, определяющих методы передачи данных между процессами или компьютерами [16]. Сетевые адаптеры принимают и передают сообщения, а по кабелям эти сообщения распространяются

На нижнем уровне компьютеры сети связываются друг с другом и с файл-сервером, используя пакеты сообщений, называемых кадрами. Кадры сообщений могут быть переданы в самых разных ситуациях, в том числе:

• 
  для открытия сеанса связи с другим адаптером;
  
• 
  при передаче данных;
  
• 
  для подтверждения приема кадра данных;
  
• 
  при посылке общего сообщения всем адаптерам;
  
• 
  при закрытии сеанса связи.
  

Формат типичного кадра приведен на рис. 2. 5.

Идентификатор Сообщения

Идентификатор Получателя

Тип Кадра

Данные/ Сообщения

Контроль CRC

Рис. 2. 5. Типичная структура кадра

Структура кадров в различных сетях могут быть разными, но некоторые разделы присутствуют во всех вариантах. К ним относятся:

• 
  сетевой адрес отправителя;
  
• 
  сетевой адрес получателя;
  
• 
  идентификатор содержимого кадра;
  
• 
  данные или сообщение;
  
• 
  контрольная сумма или код CRC (циклический избыточный контроль) для обнаружения возможных ошибок при передаче.
  

В коммуникационных протоколах модели OSI предусмотрено семь уровней, которые представлены на рис. 2. 6.

Прикладная программа

Представление данных

Сессия

Транспортировка

Сеть

---

Линия	Управление линией связи (LLC)
Передачи	Доступ к носителю информации (МАС)

Физический уровень

Рис. 2. 6. Модель OSI

Физический уровень – чисто аппаратный, в котором определены и электрические параметры коммуникационных устройств сети ( витых пар, разъемов).

На уровне линии передачи – определяются те электрические сигналы, которые поступают в сеть. Здесь формируются структура и способы представления информации ( последовательности битов, способы кодирования). На этом же уровне обнаруживаются и корректируются ошибки.

На сетевом уровне осуществляется адресация и определение маршрутов прохождения пакетов данных.

Процедуры уровня транспортировки управляют очередностью передачи пакетов.

Реализованные на сессионном уровне функции позволяют скоординировать работу приложений, выполняющихся на двух рабочих станциях, в единый процесс (сессию). Формируется сессия, происходит управление пересылкой пакетов.

На уровне представления данных происходит преобразование данных в форматы, принятые в компьютерах разных типов.

На уровне прикладных программ сообщение, передающееся по сети, поступает в модем до физического уровня, передается на другую рабочую станцию, а затем до уровня программы-приложения на другом компьютере [17].

В настоящее время различными организациями разработано несколько протоколов передачи данных. Многие из этих протоколов педдерживаются операционной системой NetWare. В отношении протоколов обычно рассматривают следующие характеристики:

• 
  Поддерживаемая архитектура.
  
• 
  Способ передачи данных.
  
• 
  Способ определения места назначения передаваемых данных.
  
• 
  Тип связи, который можно использовать совместно с данным протоколом. Компьютер – отправитель в соответствии с протоколом выполняет следующие
  

действия:

• 
  разбивает данные на небольшие блоки, называемые пакетами, с которыми может работать протокол;
  
• 
  добавляет к пакетам адресную информацию;
  
• 
  подготавливает данные к передаче через плату сетевого адаптера и далее по сетевому кабелю [15].
  

---