Построение локальной сети на основе технологии Ethernet Текст научной статьи по специальности «Компьютерные и информационные науки»

Список литературы

1. Назаренко Г. И., Гулиев Я. И., Ермаков Д. Е. Медицинские информационные системы: теория и практика; Под ред. Г. И. Назаренко, Г. С. Осипова. М.: Физматлит, 2005. 319 с.

2. Гусев А. В. и др. Медицинские информационные системы; Российская академия медицинских наук; Северо-Западное отделение Российской академии медицинских наук. Петрозаводск: Изд-во Петрозаводского ун-та, 2005. 404 с.

3. Зингерман Б. В. Электронная история болезни - новый подход / Б. В. Зингерман, М. А. Шифрин, Н. Е. Шкловский-Корди // Терапевтический архив, 2008. № 7. С. 5-8.

4. Емелин И. В., Лебидько Л. М.Стандартизация представления электронных медицинских документов. [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://emag.iis.ru/arc/infosoc/emag.nsf/BPA/ (дата обращения: 05.10.2009).

5. Вендров А. М. CASE-технологии. Современные методы и средства проектирования информационных систем.

6. Рогозов Ю. И., Свиридов А. С. Проектирование АСОИУ. Учеб. пособие. Таганрог. Изд-во ТТИ ЮФУ, 2007.

7. Проблемы интеграции информационных систем лечебных учреждений РАН. Часть 1.

8. Журнал «Информационно-измерительные и управляющие системы». № 12. Т. 8, 2010 г. С. 18-24.

9. Буч Г., Рамбо Д., Джекобсон А. «Язык UML. Руководство пользователя (Перевод с английского)». Москва: ДМК Пресс, 2001.

10. Абдикеев Н. М., Данько Т. П., Ильдеменов С. В., Киселв А. Д. «Реинжиниринг бизнес-процессов». М.: Изд-во Эксмо, 2005 г. MBA. С. 256-263.

ПОСТРОЕНИЕ ЛОКАЛЬНОЙ СЕТИ НА ОСНОВЕ ТЕХНОЛОГИИ ETHERNET Долгов А. Н.

Долгов Антон Николаевич /Dolgov Anton Nikolaevich - студент, кафедра систем автоматического управления и контроля, факультет интеллектуальных технических систем, Национальный исследовательский университет Московский институт электронной техники, г. Зеленоград

Аннотация: в данной статье рассматриваются основные теоретические сведения о технологии пакетной передачи данных для компьютерных сетей Ethernet, описание реализации некоторых алгоритмов доступа к среде, адресации и передачи данных. Здесь приведены определения, принципы и механизмы работы, а также описаны сравнения различных версий технологий пакетной передачи данных, некоторые преимущества инструмента и недостатки. Дается примерное описание, как устроена и работает технология Ethernet. Кроме того, описывается важность внедрения данной технологии в современную IT-индустрию. Далее объясняется назначение аппаратуры локальных сетей и ее состав, описание и принципы работы сетевых адаптеров.

Ключевые слова: технология Ethernet, локальная сеть, пакетная передача данных.

Ethernet — семейство технологий пакетной передачи данных для компьютерных сетей. Стандарты Ethernet определяют проводные соединения и электрические сигналы на физическом уровне, формат кадров и протоколы управления доступом к среде — на канальном уровне модели OSI. Ethernet в основном описывается стандартами IEEE

группы 802.3. Ethernet стал самой распространённой технологией ЛВС в середине 1990-х годов, вытеснив такие устаревшие технологии, как ARCNET и Token ring [1].

Ethernet был разработан в компании Xerox PARC между 1973 и 1974. Протоколы, на основе которых строится сеть определенной технологии (в узком смысле), специально разрабатывались для совместной работы, поэтому от разработчика сети не требуется дополнительных усилий по организации их взаимодействия. Иногда сетевые технологии называют базовыми технологиями, имея в виду то, что на их основе строится базис любой сети.

Как устроена сеть Ethernet. При попадании кадра в некоторую разделяемую среду передачи данных все сетевые адаптеры одновременно начинают принимать этот кадр, воспринимаемый объект. Все они анализируют адрес назначения, располагающийся в одном из начальных полей кадра, и, если этот адрес совпадает с их собственным адресом, кадр помещается во внутренний буфер сетевого адаптера. Таким образом, компьютер-адресат получает предназначенные ему данные [2].

Кроме того, в сетях Ethernet реализованы достаточно простые алгоритмы доступа к среде, адресации и передачи данных. Простота логики работы сети ведет к упрощению и, соответственно, удешевлению сетевых адаптеров и их драйверов. По той же причине адаптеры сети Ethernet обладают высокой надежностью.

Высокая скорость передачи достигается за счет группировки множества низкоскоростных подканалов. Это выполняется следующим образом. Две нижние зоны делятся на восемь неперекрывающихся каналов шириной 20 MHz. В свою очередь, каждый канал разбивается на 52 подканала по 300 kHz. Из них 48 подканалов используются для передачи данных, а остальных четыре — для кодов коррекции ошибок. Устройства, удовлетворяющие стандарту 802.11a, должны поддерживать скорости передачи 6, 9, 12, 18, 24, 36, 48 или 54 Mbps. Такое многообразие скоростей достигается с помощью применения различных схем кодирования. Так, на нижнем уровне иерархии скоростей используется бинарная фазовая модуляция (Binary Phase Shift Keying — BPSK). Она обеспечивает пропускную способность подканала 125 Kbps, что, умноженное на 48, дает 6 Mbps для одного канала. Квадратурная фазовая модуляция (QPSK) удваивает это значение, доводя его до 12 Mbps. Последующего удвоения удается добиться с помощью 16-уровневой квадратурной амплитудной модуляции (16QAM), которая кодирует 4 бита информации на 1 Hz, а применение схемы 64QAM дает скорость передачи данных 54 Mbps. В итоге восемь каналов предоставят суммарную пропускную способность 423 Mbps с поддержкой 512 пользователей. Безусловно, это не означает, что каждый из пользователей сможет передавать и получать данные со скоростью 54 Mbps, они будут просто разделять полосу пропускания в зоне покрытия определенного канала. Заметим, что стандарт 802.11b поддерживает лишь три неперекрывающихся канала по 11 Mbps каждый, т. е. обеспечивают суммарную полосу пропускания только 33 Mbps.

И, наконец, еще одним замечательным свойством сетей Ethernet является их хорошая расширяемость, то есть легкость подключения новых узлов.

Аппаратура локальных сетей обеспечивает реальную связь между абонентами. К аппаратуре локальных сетей относятся:

- кабели для передачи информации;

- согласующие терминаторы;

- сетевые адаптеры;

- репитеры;

- трансиверы;

- концентраторы;

- мосты;

- маршрутизаторы;

- шлюзы.

Сетевые адаптеры (они же контроллеры, карты, платы, интерфейсы, NIC - Network Interface Card) - это основная часть аппаратуры локальной сети. Назначение сетевого адаптера - сопряжение компьютера (или другого абонента) с сетью, то есть обеспечение обмена информацией между компьютером и каналом связи в соответствии с принятыми правилами обмена. Именно они реализуют функции двух нижних уровней модели OSI. Как правило, сетевые адаптеры выполняются в виде платы, вставляемой в слоты расширения системной магистрали (шины) компьютера (чаще всего PCI, ISA или PC-Card). Плата сетевого адаптера обычно имеет также один или несколько внешних разъемов для подключения к ней кабеля сети [3].

Литература

1. Материал из Википедии — свободной энциклопедии. [Электронный ресурс]. Режим доступа: https://en.wikipedia.org/wiki/Ethernet/ (дата обращения: 17.01.2017).

2. Информатика. Электронное учебно-методическое пособие. Базовые сетевые технологии. [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://lib.ssga.ru/fulltext/umk/au umk/informatica/part8_5_6.htm/ (дата обращения: 13.01.2017).

3. Аппаратура локальных сетей. [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://www.intuit.ru/studies/courses/57/57/lecture/1680?page=3/ (дата обращения: 14.01.2017).