6. СТРУКТУРИЗАЦИЯ КАК СРЕДСТВО ПОСТРОЕНИЯ БОЛЬШИХ СЕТЕЙ

6.1. Физическая структуризация сети

Простейшее из коммуникационных устройств - повторитель (repeater) — используется для физического соединения различных сегментов кабеля локальной сети с целью увеличения общей длины сети. Повторитель передает сигналы, приходящие из одного сегмента сети, в другие ее сегменты (рис. 14). Повторитель позволяет преодолеть ограничения на длину линий связи за счет улучшения качества передаваемого сигнала — восстановления его мощности и амплитуды, улучшения фронтов и т. п.

Повторитель, который имеет несколько портов и соединяет несколько физических сегментов, часто называют хабом (hub).

Рис. 14. Повторитель позволяет увеличить длину сети Ethernet

Нужно подчеркнуть, что в работе концентраторов любых технологий много общего — они повторяют сигналы, пришедшие с одного из своих портов, на других своих портах. Разница состоит в том, на каких именно портах повторяются входные сигналы. Так, концентратор Ethernet повторяет входные сигналы на всех своих портах, кроме того, с которого сигналы поступают (рис. 15, а). А концентратор Token Ring (рис. 15, б) повторяет входные сигналы, поступающие с некоторого порта, только на одном порту — на том, к которому подключен следующий в кольце компьютер.

ВНИМАНИЕ

Концентратор всегда изменяет физическую топологию сети, но при этом оставляет без изменения ее логическую топологию.

Рис. 15. Концентраторы различных технологий

Напомним, что под физической топологией понимается конфигурация связей, образованных отдельными частями кабеля, а под логической — конфигурация информационных потоков между компьютерами сети. Во многих случаях физическая и логическая топологии сети совпадают.

Примером несовпадения физической и логической топологий сети является уже рассмотренная сеть на рис. 15, а. Концентратор Ethernet поддерживает в сети физическую топологию звезда. Однако логическая топология сети осталась без изменений — это общая шина. Так как концентратор повторяет данные, пришедшие с любого порта, на всех остальных портах, то они появляются одновременно на всех физических сегментах сети, как и в сети с физической общей шиной. Логика доступа к сети совершенно не меняется: все компоненты алгоритма случайного доступа — определение незанятости среды, захват среды, распознавание и отработка коллизий — остаются в силе.

Физическая структуризация сети с помощью концентраторов полезна не только для увеличения расстояния между узлами сети, но и для повышения ее надежности. Например, если какой-либо компьютер сети Ethernet, построенной с использованием концентратора, из-за сбоя начинает непрерывно передавать данные по сети, то концентратор отключает соответствующий порт. Концентратор может блокировать некорректно работающий узел и в других случаях, играя роль управляющего узла.

Другим аспектом физической структуризации сети являются кабельные системы. Они являются фундаментом любой сети. Если в кабелях ежедневно происходят короткие замыкания, контакты разъемов постоянно отходят, то ясно, что на их основе любое, самое современное оборудование будет работать крайне плохо. Причем проблем с кабельной системой становится намного больше при увеличении размеров сети. Ответом на высокие требования к качеству кабельной системы стали структурированные кабельные системы.