10Base-T . При побудові мережі згідно згідно цього стандарту використовується топологія типу зірка, в центрі зірки знаходиться спеціальний пристрій концентратор (hub). Для з’єднання використовується 2 парна неекранована вита пара UTP 3-5 категорії, одина пара на прийом друга на передачу,. Під’єднання кабелю до мережевого адаптера використовуються спеціальні конектори 4 контактні RJ45. (вилка називається plug, розетка jack).

Обмеження для Ethernet на витій парі 10Base-T

100Base-TX . При побудові мережі згідно згідно цього стандарту використовується топологія типу зірка, в центрі зірки знаходиться спеціальний пристрій концентратор (hub). Для з’єднання використовується 4 парна неекранована вита пара UTP 5 категорії. Під’єднання кабелю до мережевого адаптера використовуються спеціальні конектори 8 контактні RJ45

Обмеження для Ethernet на витій парі 100Base-TX

Обмеження для Ethernet 10Base-F (оптоволокно)

Мережеве обладнання

У зв’язку з обмеженням на максимальну довжину кабелю, кількістю допустимих з'єднань комп’ютерів у мережу, досить складною топологією мережі необхідно мати спосіб обійти дані обмеження. Для цього використовують різноманітне активне мережеве обладнання.

Повторювач (Repeater).

У найпростішому випадку для з'єднання двох сегментів ЛОМ з однаковими протоколами рівня даних використовується повторювач. Вважаємо, що сегмент ЛОМ—це частина мережі, що може існувати автономно при вимкненні її зі спільної мережі. Приклад використання повторювачів: тонкий коаксіальний кабель сегмента a Ethernet не може бути довшим від 200 м,—інакше в мережі постійно виникатимуть помилки і конфлікти пакетів. При використанні повторювачів в одну локальну мережу можна об'єднати до 5 сегментів Ethernet на тонкому коаксіальному кабелі загальною довжиною до 1000 м.

Опис повторювачів: передає двійкові дані між фізичними рівнями двох систем; об'єднує два кабельних сегменти; кабельні сегменти повинні мати однакові протоколи рівня даних (Ethernet, Token-Ring, FDDI); наявний двонапрямлений цифровий підсилювач; пропускає всі пакети.

Концентратор (Hub).

Це ускладнений повторювач, що має не 2 порти, а 8, 16 чи 24. Цей пристрій має всередині одну спільну шину, яка з'єднує всі порти. Коли надходить який-небудь пакет з будь-якого порта, концентратор просто передає його в усі інші порти, не турбуючись про його подальший маршрут (шлях у мережі).

У найпростішому випадку для користувачів, котрі не висувають до мережі вимог високих швидкостей обміну інформацією, можна використати роздільний Ethernet на витій парі, об'єднавши всі ПК в одну групу за допомогою концентраторів. У такому разі топологія мережі являтиме собою зірку, у центрі якої знаходиться концентратор, а на променях—комп'ютери.

Існують концентратори, за допомогою яких можна об'єднувати не лише частини мереж, що виконані однотипними кабелями, а й мережі з різними кабелями (тонкий коаксіальний кабель, товстий Ethernet, оптоволокнний кабель, вита пара). Така реалізація мереж спричинює до невисокої пропускної зданості, оскільки передбачає використання розділеного середовища. Але її буває достатньо для мереж із сервером, звернення до якого відбуваються рідко, а головна робота відбувається на робочих станціях.

Інтелектуальні концентратори дають можливість здійснення мережевого менеджменту (управління) за допомогою спеціального програмного забезпечення, що контролює стан кожного порта і видає інформацію про кількість переданої інформації, кількість помилок і колізій.

Сегментуючі концентратори.

Один із шляхів підвищення продуктивності мережі — поділ робочої групи на кілька сегментів шляхом встановлення сегментуючого концентратора.

За допомогою сегментуючих концентраторів можна обмежити поширення внутрішніх пакетів у межах одного сегмента, не пропускаючи їх за зовнішню лінію, і в такий спосіб мінімізувати міжсегментний мережевий трафік (кількість звернень між діючими станціями, які належать різним сегментам). Аналізуючи пакети, що надійшли, і визначаючи адресу їх одержувачів, сегментуючий концентратор передає до міжсегментної лінії тільки ті пакети, які призначені для діючих станцій в інших сегментах. Усі комутуючі концентратори дають змогу вручну розподіляти свої порти між сегментами локальної мережі.

Сегментування відбувається шляхом запуску допоміжного керуючого програмного забезпечення. Наявність адаптивної комутації дає змогу сегментуючому концентратору автоматично перемикати порти між різними сегментами з метою досягнення оптимальної продуктивності.

Наприклад, якщо користувач, на якого звичайно припадає малий трафік, починає копіювати весь зміст свого жорсткого диска на сервер, то він автоматично вимкнеться зі старого сегмента, і йому буде надано окремий сегмент із сервером.

Цікаві також функції безпеки. Оскільки кожний комутуючий концентратор має список адрес підімкнених до нього пристроїв, то за відсутності підімкненого вузла у списку концентратор може автоматично розірвати з'єднання з ним. Оскільки портів сегментуючого концентратора небагато, то в разі потреби підімкнення в один сегмент великої кількості ПК діють так: до одного або кількох його портів підминають звичайний концентратор, а до нього вже підмикають ПК.

Комутатор (Swich)

Комутатор—це концентратор, який може одночасно встановлювати з'єднання між кількома парами портів, тобто реалізує віртуальні з'єднання між мережевими сегментами.

Цей пристрій поєднує можливості сегментуючого концентратора з високошвидкісною внутрішньою шиною і функціями організації віртуальних каналів для одночасного з'єднання різних пар портів, підтримуючи для цих каналів постійну швидкість обміну. Таким чином, кожний ПК, що підімкнений до комутатора, одержує в розпорядження всю смугу пропускання. Комутатор, отримуючи циркулярні службові посилки з адресами від усіх підімкнених до нього ПК, запам'ятовує їх і будує таблицю у відповідності цих адрес адресам своїх портів, до яких підімкнено ці ПК. При отриманні пакету з уже відомою йому адресою він надсилає цей пакет тільки у відповідний порт. Якщо ж адреса йому не відома, то пакет надсилається в усі порти. Станція, що отримала цей пакет, надсилає відправнику підтвердження про його отримання. Комутатор запам'ятає за цим відповідним пакетом відповідність адрес портам і надалі подібні пакети надсилатимуться тільки отримувачу. Звичайно комутатор використовується для об'єднання кількох локальних комп’ютерних мереж в одну загальну мережу або при інтенсивних передаваннях великих обсягів графічних чи мультимедійних даних.

Мережева операційна система

Операційна система (ОС) — комплекс програмних засобів і даних, які забезпечують управління роботою апаратної та програмної складових обчислювальної системи, координують їх взаємодію. Мережева операційна система —операційна система, що забезпечує приймання та передавання відповідними програмними та апаратними засобами. Кожна мережева операційна система повинна забезпечувати:

— багатокористувацький режим роботи. Одночасна реєстрація і робота у системі кількох користувачів.

— багатозадачний режим роботи. Виконання багатьох задач одночасно непомітно для користувача, який може одночасно з компіляцією програми читати свою пошту. Кожна задача незалежно від того, чи введена це в командному рядку найпростіша команда чи програма, що вимагає значних ресурсів центрального просесора запускає один або декілька процесів.

Необхідна функціональність учасника мережі, сервер або робоча станція, визначається мережевою операційною системою (рис _). При проектуванні мережевої операційної системи розробники передбачають розширений набір функціональних можливостей, що враховують особливості роботи у мереженому середовищі:

· висока стабільність;

· багатокористувацький режим роботи, забезпечення одночасної роботи кількох користувачів.

· розподіл програмних, апаратних і обчислювальних ресурсів сервера між робочими станціями;

· забезпечення захисту збережуваних даних;

· реєстрація користувачів і надання їм прав доступу;

· перевірка прав користувачів при доступі до ресурсів локальних і мережевих;

· розвинуті засоби моніторингу (контролю) мережі

· облік використання ресурсів.

Рис.

Залежно від виконуваних мережевих функцій можна розглядати два типи операційних систем: серверні операційні системи, що забезпечують розподіл мережевих ресурсів для спільного використання. Виділені сервери призначені винятково для керування роботою в мережі. Невиділені сервери одночасно можуть функціонувати і як робочі станції. Операційні системи робочих станцій, що надають можливість використовувати визначенні мережеві ресурси.

На сьогодні найбільш популярними мережевими операційними системами є Windows NT та версії UNIX систем, зокрема все більшого застосування набуває вільнопоширювана ОС Linux.

Сучасні операційні системи забезпечують, у різній мірі, підтримку мережі на рівні ядра системи, тобто ми одразу, після інсталяції, отримуємо мережеву операційну систему. Для операційних систем що виконуються на процесорах фірми Intel, сімейство і386, Pentium, та сумісних з ними: AMD, Cyrix існує кілька версій мережевих операційних систем:

· Windows 9x (однорангова мережа);

· Windows NT (файл, принт сервер, сервер додатків, комунікаційний сервер)

· Novell (файл, принт сервер, комунікаційний сервер)

· Unix (файл, принт сервер, сервер додатків, комунікаційний сервер)

· Linux (файл, принт сервер, сервер додатків, комунікаційний сервер)

Наприклад: Windows 9x є мережевою операційною системою, але врахувавши, що Windows 9x це універсальна операційна система для виконання широкого кола задач, то зрозуміло, що вона може виконувати функції клієнта, робочої станції або сервера невеликої однорангової мережі з невеликим навантаженням. Використання Windows 9х як сервера, до якого ставляться підвищені вимоги надійності, захищеності, стабільності є недоцільним.

Під’єднатись до комп'ютера на якому виконується серверна операційна система (сервера) можна кількома шляхами. Начастіше використовується програмне забезпечення клієнт, що дозволяє використовувати спільновикористовувані мережеві ресурси: файли, папки, принтери тощо.

Наприклад: клієнт для мереж Microsoft, у операційних системах Windows, для використання мережевих файлових систем, принтерів тощо.