Торабтың максималды ұзындығы
Жергілікті тораптың аппараттық жабдықтары
Жергілікті торап (LAN) дұрыс жұмыс істеуі үшін тек бағдарламалық баптау емес, сондай-ақ нақты таңдалған аппараттық құрам қажет. Әсіресе классикалық Ethernet негізіндегі тораптарда кабель түрі, разъемдер, терминаторлар және тораптық адаптерлердің үйлесімі сенімділік пен өнімділікке тікелей әсер етеді.
Ethernet аппаратурасының негізгі құрамдастары
Ethernet аппаратурасы көбіне кабель, разъемдер, T-коннекторлар, терминаторлар және тораптық адаптерлерден тұрады. Кабель жұмыс станциялары арасында мәлімет тасымалдауға арналған, ал разъемдер кабельді тораптық құрылғыларға дұрыс әрі берік жалғауды қамтамасыз етеді.
Ethernet кабельдерінің кең тараған түрлері
- Жіңішке коаксиалды кабель (10BASE2)
- Қалың коаксиалды кабель (10BASE5)
- Экрандалмаған витая пара (10BASE-T)
Кабель түріне қарай торап сегментінің ұзындығы, бір сегментке қосылатын станция саны және жалғау тәсілдері өзгереді.
Жылдамдық туралы
Классикалық Ethernet тораптарында мәлімет тасымалдау жылдамдығы 10 Мбит/с-қа дейін жетеді. Бұл көптеген қолданбалар үшін жеткілікті болған, алайда кабель сапасы мен монтаж дәлдігі нәтижеге қатты ықпал етеді.
Қалың коаксиалды Ethernet (10BASE5)
Қалың коаксиалды кабельдің диаметрі шамамен 0,4 дюйм, толқындық кедергісі 50 Ом. Ол кейде “сары кабель” деп те аталады және қарастырылып отырған кабель түрлерінің ішінде ең қымбаттарының бірі.
Қосылу логикасы
- Жұмыс станциясы тораптық адаптер арқылы трансиверге қосылады.
- Адаптер мен трансивер арасында көп талшықты экрандалған трансиверлі кабель қолданылады.
- Трансивердің корпусында әдетте 3 разъем болады: екеуі коаксиалды кабельге, біреуі трансиверлі кабельге арналған.
- Сегменттің ашық ұштарына терминаторлар орнатылады.
Сегменттеу және репитер
Қалың кабельде бір сегменттің ұзындығы 500 м-ден аспауы керек. Егер тораптың жалпы ұзындығы артық болса, онда торап репитер арқылы байланысатын сегменттерге бөлінеді. Бұл тәсіл тораптың сенімділігін арттырады: бір сегменттегі ақау басқа сегменттердің жұмысына тікелей кедергі жасамайды.
Терминаторлардың біреуі міндетті түрде жерге қосылады; әр сегментте жерге қосылған терминатор тек біреу болуы тиіс.
10BASE5 үшін негізгі шектеулер
| Параметр | Мәні |
|---|---|
| Сегменттің максималды ұзындығы | 500 м |
| Тораптағы сегменттердің максималды саны | 5 |
| Тораптың максималды ұзындығы | 2,5 км |
| Бір сегментке қосылған станциялардың максималды саны | 100 |
| Қосылу нүктелерінің минималды арақашықтығы | 2,5 м |
| Трансиверлі кабельдің максималды ұзындығы | 50 м |
Қажетті жабдықтар тізімі
- N-коннектор
- N-терминатор
- N-Barrel коннектор
- N жерге қосылған терминатор
- DIX-коннектор
- Трансивер
Жіңішке коаксиалды Ethernet (10BASE2)
Жіңішке коаксиалды кабельдің диаметрі шамамен 0,2 дюйм, толқындық кедергісі 50 Ом. Импорттық нұсқасы көбіне RG-58A/U ретінде кездеседі және 10BASE2 спецификациясына сәйкес келеді. Сондай-ақ жергілікті өндірістегі РК-50 кабелін қолдануға болады.
Неге 10BASE2 қарапайым саналады?
Бұл тәсілде коаксиалды кабель тораптық адаптерге Т-коннектор арқылы тікелей жалғанады. Сондықтан көптеген конфигурацияда трансивер мен трансиверлі кабель қажет болмайды.
Сегменттің екі ұшында терминаторлар болуы керек; олардың біреуі ғана жерге қосылады.
10BASE2 үшін негізгі шектеулер
| Параметр | Мәні |
|---|---|
| Сегменттің максималды ұзындығы | 185 м |
| Тораптағы сегменттердің максималды саны | 5 |
| Тораптың максималды ұзындығы | 925 м |
| Бір сегментке қосылған станциялардың максималды саны | 30 |
| Қосылу нүктелерінің минималды арақашықтығы | 0,5 м |
Қажетті жабдықтар тізімі
- BNC-коннектор
- BNC-терминатор
- BNC-Barrel коннектор
- BNC жерге қосылған терминатор
- T-коннектор
Витая пара негізіндегі Ethernet (10BASE-T)
Кейбір Ethernet тораптық адаптерлері экрандалмаған витая пара (10BASE-T) кабельдерімен тікелей жұмыс істей алады. Мұндай жағдайда кәдімгі телефон сымдары және қолда бар телефон желісінің инфрақұрылымы да пайдаланылуы мүмкін. Витая парамен жұмыс істейтін адаптерлерде телефон құрылғыларындағыға ұқсас разъемдер кездеседі.
Концентратордың рөлі
Витая пара негізіндегі Ethernet үшін арнайы құрылғы — концентратор (hub) қажет. Бір концентраторға телефон розеткалары арқылы 12 жұмыс станциясына дейін қосуға болады.
Концентратор мен жұмыс станциясы арасындағы қашықтық әдетте 100 м-ге дейін, жылдамдық — 10 Мбит/с.
Артықшылықтары мен шектеулері
- Жабдық бағасы салыстырмалы түрде төмен.
- Қолда бар телефон желісін қолдануға мүмкіндік береді.
- Станциялар саны мен желі ұзындығына нақты шектеулер қояды.
Тораптық адаптер: жұмыс станциясының міндетті элементі
Қолданылатын кабель түріне тәуелсіз, әр жұмыс станциясында тораптық адаптер болуы керек. Бұл — компьютердің аналық платасындағы кеңейту слотысына орнатылатын плата. Әдетте онда торап кабелін жалғауға арналған разъемдер орналасады.
ISA жүйелеріндегі адаптерлердің түрлері
- 8-битті — көбіне IBM XT/PC сияқты ескі жүйелерде.
- 16-битті — 16-биттік слоттарды қажет етеді.
- 32-битті — 80386/80486 сияқты жүйелерде өнімдірек, әсіресе жүктемесі жоғары станциялар үшін.
Буфер, порттар және жүктелу мүмкіндігі
Өнімділікті арттыру үшін адаптер платасында буфер болады (көлемі әртүрлі). Ethernet адаптерлері енгізу/шығару порттарын және бір үзіліс арнасын қолданады, кейбірі DMA арқылы да жұмыс істей алады.
Кей адаптерлерде дискісіз жұмыс станцияларын құруға арналған ТЕҚ (ROM) микросхемасы болады: операциялық жүйе тораптан жүктеледі. Орнатудан бұрын ауыстырып-қосқыштар арқылы порттар, үзіліс арналары және ROM базалық адресі дұрыс бапталуы тиіс.
Репитер: сегменттерді байланыстыру және сенімділікті арттыру
Егер торап ұзындығы сегменттің рұқсат етілген максималды мәнінен асып кетсе, торапты репитер арқылы байланысатын бірнеше сегментке (әдетте 5-ке дейін) бөлу керек. Репитер жеке қуат көзі бар бөлек құрылғы түрінде немесе компьютердің кеңейту слотысына орнатылатын плата ретінде орындалуы мүмкін.
Бөлек репитер
Әдетте қымбатырақ, бірақ қалың және жіңішке коаксиалды сегменттерді, сондай-ақ трансиверлі қосылымдарды біріктіруде ыңғайлы. Әртүрлі кабель типіндегі сегменттерді бір торапқа жинақтауға мүмкіндік береді.
Плата түріндегі репитер
Арзанырақ, көбіне тек коаксиалды разъемдермен келеді және жіңішке коаксиалды сегменттерді қосуға бейім. Кемшілігі: репитер орнатылған станция өшсе, сегменттер арасындағы байланыс үзіледі.
Репитердің негізгі функциялары
- Сегменттерді физикалық тұрғыдан бөлу.
- Пакеттерді қалпына келтіру және сигналды қайта тарату.
- Жалпы сенімділікті арттыру: бір сегменттегі ақау қалғанына әсерін азайтады.
Arcnet аппаратурасы
Arcnet торабын ұйымдастыру үшін арнайы тораптық адаптер қажет. Адаптерде коаксиалды кабельді жалғауға арналған сыртқы разъем болады. Әр адаптерге осы торап ішінде 0-ден 255-ке дейін жеке нөмір беріледі (ауыстырып-қосқыш арқылы тағайындалады).
Arcnet үшін негізгі шектеулер
| Параметр | Мәні |
|---|---|
| Белсенді концентраторға баратын кабельдің максималды ұзындығы | 300 м |
| Бір кабельге жалғанған станциялар арасындағы минималды арақашықтық | 0,9 м |
| Ең ұзын маршрут бойынша тораптың максималды ұзындығы | 6 км |
| Жұмыс станциясы мен белсенсіз концентратор арасы | 30 м |
| Белсенді және белсенсіз концентраторлар арасы | 30 м |
| Екі белсенді концентратор арасы | 600 м |
Қосылу ерекшеліктері және бағалау
Жұмыс станцияларының адаптерлері көбіне толқындық кедергісі 93 Ом болатын коаксиалды кабель арқылы концентраторға жалғанады; кей жағдайда экрандалмаған витая пара да қолданылуы мүмкін. Концентраторлар белсенді және белсенсіз түрге бөлінеді, бір концентраторға 4/8/16/32 станцияға дейін қосуға болады.
Arcnet-тің артықшылықтары: жабдықтың салыстырмалы арзандығы және тораптың үлкен ұзындығы (6 км-ге дейін). Негізгі шектеуі — мәлімет тасымалдау жылдамдығының төмендігі: шамамен 2,44 Мбит/с.
Token Ring аппаратурасы
Token Ring торабында топология сырттай сақинадан гөрі жұлдызшаға ұқсайды: жұмыс станциялары IBM шығарған 8228 типті концентраторға қосылады. Концентраторлар бірнешеу болуы мүмкін; ондайда олар арнайы қосқыштар арқылы сақинаға біріктіріледі.
Жылдамдық және құн
Мәлімет тасымалдау жылдамдығы 4 немесе 16 Мбит/с болуы мүмкін. Дегенмен, жабдық құны Ethernet-пен салыстырғанда жоғары.
Негізгі шектеулер
| Параметр | Мәні |
|---|---|
| 8228 типті концентраторлардың максималды саны | 12 |
| Тораптағы жұмыс станцияларының максималды саны | 96 |
| Екі концентратор арасындағы кабельдің максималды ұзындығы | 45 м |
| Барлық концентраторларды байланыстыратын кабельдің максималды ұзындығы | 120 м |
Кестеден байқалғандай, Token Ring үлкен қашықтықтарға арналмаған: компьютерлер әдетте бір немесе екі қабат шегінде орналасуы қажет. Жабдық бағасының қымбаттығы да оны кең қолдануға кедергі болған.
Файл-сервер және жұмыс станциялары
Файл-сервер — локальды тораптың негізгі түйіні. Ол операциялық жүйені іске қосып, тораптағы мәлімет ағынын басқаруы мүмкін, сондай-ақ ортақ қолданылатын құрылғыларды (мысалы, принтерлер) біріктіреді.
Жұмыс станциясының ерекшелігі
Жұмыс станциясы — өз операциялық жүйесімен (мысалы, DOS немесе OS/2) жұмыс істейтін кәдімгі дербес компьютер. Айырмашылығы: онда тораптық адаптер болады және ол кабель арқылы файл-серверге қосылады.
Сонымен бірге жұмыс станциясында файл-сервермен және басқа түйіндермен ақпарат алмасуға мүмкіндік беретін арнайы бағдарламалық қабық (shell) іске қосылады. Ол файл-сервердегі файлдар мен бағдарламаларды жергілікті диск сияқты пайдалануға жағдай жасайды.
Компьютерлік тораптардың жіктелуі
Компьютерлік тораптар пәнінің мақсаты — тораптардың ұйымдастырылуы мен жұмыс істеу негіздерін, дербес компьютерлердің торапта жұмыс істеу ерекшеліктерін меңгеру, қазіргі тораптық технологиялармен танысу және жергілікті тораптардың жұмысын игеру.
Негізгі ұғымдар
Компьютерлік торап — ақпарат алмасуға қабілетті компьютерлер жиынтығы. Компьютерлер байланыс арналары арқылы қосылады және олардың өзара әрекетін ұйымдастыратын басқару бағдарламалары қолданылады.
Түйіндер және тармақтар
Торап түйіндерден (компьютерлер, жұмыс станциялары және т.б.) және оларды жалғайтын тармақтардан (байланыс жолдары) тұрады.
- Шеткі түйін — тек бір тармақтың соңында орналасады.
- Аралық түйін — бірнеше тармақпен байланысады.
- Байланыстырушы түйін — түйіндер арасындағы байланысты ұйымдастыратын нүкте ретінде қарастырылады.
Топология түрлері
Компьютерлерді торапқа қосу тәсілі топология деп аталады. Кең тараған түрлері:
- Сызықтық — екі түйіннің арасында бір ғана жол.
- Шығыршық (сақина) — әр түйін екі тармақпен қосылады.
- Ағаш — иерархиялық құрылым, екі түйін арасында бір жол.
- Жұлдыз — бір орталық аралық түйін арқылы қосылады.
- Ұя тәрізді (mesh) — түйіндер арасында екі немесе одан да көп жол болуы мүмкін.
- Толық байланысқан — әр екі түйіннің арасында тікелей байланыс бар.
Жүйе архитектурасы және кең тараған стандарттар
Тораптың ең маңызды сипаттамаларының бірі — оның архитектурасы. Архитектура мәлімет тарату құрылымын, топологияны, аппараттық құралдарды және олардың өзара әрекеттесу ережелерін қамтиды. Бұл деңгейде кодтау, адрестеу, ағындағы хабарларды басқару және қателерді бақылау сияқты мәселелер қарастырылады.
- Ethernet — кең таралған; жылдамдығы 10/100 Мбит/с және одан жоғары нұсқалары бар.
- Arcnet — физикалық топологиясы көбіне ағаш; жылдамдығы шамамен 2,5 Мбит/с.
- Token Ring — маркерлік (token) қатынау принципі; 4 немесе 16 Мбит/с.
- FDDI — талшықты-оптикалық ортада 100 Мбит/с; станциялар саны 1000-ға дейін, құны жоғары.
- ATM — көпқызметті (сандық/бейне/дыбыс) тасымалдауға бағытталған; жылдамдығы 2,5 Гбит/с-қа дейін, өте қымбат.
Уақытша байланыс және LAN
Ең қарапайым торап екі компьютерді жақын қашықтықта арнайы кабель арқылы қосу арқылы құрылады (мысалы, нөлдік модем кабелі). Мұндай уақытша қосылыс компьютерлік байланыс ретінде қарастырылады.
Ал жергілікті есептеу желісі (LAN) — бір-бірінен салыстырмалы жақын орналасқан (шамамен 50–100 м) компьютерлерді тұрақты түрде кабель арқылы біріктіріп, үздіксіз ақпарат алмасуды қамтамасыз ететін жүйе.
Ұйым ішінде мұндай байланыс телефон/оптикалық кабельдермен, кей жағдайларда радиоарналармен немесе басқа да байланыс орталарымен жүзеге асуы мүмкін.