Архитектуры для домашних сетей

ТЕМА 5.

Сетевые архитектуры

Выбор оптимального типа линий связи является важным шагом при проектировании компьютерной сети. Однако этого недостаточно. Другим важным этапом является выбор сетевой архитектуры.

Сетевая архитектура — это набор стандартов, топологий и протоколов низкого уровня, необходимых для создания работоспособной сети.

За многие годы развития сетевых технологий было разработано довольно много различных архитектур. Выбор сетевой архитектуры должен отвечать требованиям обеспечения надлежащей скорости передачи данных, надежного функционирования сети и ее расширяемости.

За годы развития сетевых технологий было разработано довольно много различных архитектур. Некоторые из них уже вышли из употребления. Рассмотрим основные типы устаревших сетевых архитектур, их особенности, достоинства и недостатки. Для удобства представим этот материал в виде таблицы (табл.1).

Таблица 1 – Характеристики типов устаревших сетевых архитектур

Представленные типы сетевых архитектур имеют свои особенности. Как видно из таблицы они отличаются используемой топологией, методом доступа к среде передачи данных, используемой средой передачи (и, как следствие, применяемым оборудованием), скоростью передачи, длиной сегмента сети и т.д. Получить подробную информацию о достоинствах и недостатках этих типов можно в специальной литературе.

Рассмотрим архитектуры, являющиеся актуальными на сегодняшний день.

Архитектуры для домашних сетей

Интересным моментом в истории развития сетевых архитектур является возникновение архитектур, предназначенных для создания домашних сетей. Рассмотрим несколько подробнее некоторые из них.

1) Home PNA (Home Phoneline Networking Alliance)

В 1996 г. целый ряд компаний объединились для создания стандарта, позволяющего строить домашние сети на основе обычной телефонной проводки. Результатом их работы стало появление в 1998 г. архитектуры Home PNA 1.0, а затем — архитектур Home PNA 2.0 и Ноте PNA 3.0. Краткие характеристики этих архитектур приведены в табл.2.

Таблица 2 - Краткие характеристики архитектуры Home PNA.

Во всех указанных стандартах используется самый популярный на сегодня метод доступа к среде - CSMA/CD; в качестве среды передачи, естественно, рекомендуется использование телефонного кабеля; в качестве разъемов используются телефонные коннекторы RJ-11. Однако устройства Ноте PNA могут работать и с витой парой, и с коаксиальным кабелем, причем дальность передачи при этом существенно возрастает. Использование топологии «звезда» в Home PNA версий 1.0 и 3.0 позволяет объединять сегменты, тогда общее количество устройств в объединенной сети Home PNA может быть гораздо большим, чем показано в таблице 2. На рисунке 1 представлен DHN-520 - это Home PNA 2.0 адаптер для шины PCI 2.1.

Рисунок 1 - Home PNA 2.0 адаптер для шины PCI 2.1.

Работая по телефонной проводке на скорости 10 Мбит/сек, данный адаптер имеет 2 порта RJ-11 для подключения к телефонной линии.

Достоинства Home PNA:

· Возможность использования обычной телефонной проводки (не требуется прокладка кабеля).

· Возможность применения различной среды передачи данных (оборудование Home PNA поддерживает работу с телефонным кабелем, витой парой и коаксиальным кабелем).

· Достаточно высокие дальность связи и скорость передачи (для версии 3.0).

Недостатки Home PNA:

· Телефонная проводка в России во многом не отвечает стандартам развитых стран как по качеству, так и по охвату.

· Высокие цены на адаптеры и устройства для сетей Home PNA.

Несмотря на указанные недостатки, последнюю версию архитектуры Home PNA можно рассматривать в качестве альтернативы как для беспроводных сетей (в офисных зданиях и жилых домах), так и для модемных соединений (при подключении к Интернету).

2) Home PLC (Home Power Line Communication)

Второе название этой технологии - HomePlug. В ней в качестве среды передачи данных используется обычная электропроводка. Ряд крупных компаний, объединившихся под эгидой некоммерческой организации HomePlug Powerline Alliance, начали продвигать этот стандарт в качестве способа создания домашних сетей, в том числе с подключением к Интернету. Большинство из таких устройств на практике являются конвертерами (преобразователями), обеспечивающими подключение к сети HomePlug адаптеров таких популярных сетевых технологий, как Ethernet или Wi-Fi (о них будет рассказано далее). Один из вариантов подключения показан на рисунке 2 (компьютер получает от электросети питание и одновременно через адаптер считывает с электропроводки информацию, которую через провод (патчкорд) передает на сетевую карту компьютера).

Рисунок 2 - Подключение к сети Home PLC

На рисунке 3 представлен адаптер HomePlug с портом Ethernet.

Рисунок 3 - Адаптер ZyXEL PLA400

Разработчики рекомендуют использовать данный адаптер, если, например, требуется подключение к домашней сети или Интернету в тех местах помещения, где прокладка новых кабелей нежелательна или невозможна, а беспроводная сеть Wi-Fi не обеспечивает необходимого покрытия или неэффективна, или требуется подключить к сети требовательное к скорости связи устройство с интерфейсом Ethernet, например, ресивер IP-телевидения высокой четкости, компьютер или игровую приставку, «не отходя» от ближайшей электрической розетки. Данный адаптер имеет два порта: порт HomePlug (200 Мбит/с) и порт Ethernet (10/100 Мбит/с).

В общем случае сети Home PLC имеют следующие параметры:

· топология — «шина»;

· метод доступа — CSMA/CD;

· скорость передачи данных — до 85 Мбит/с;

· среда передачи — электрическая проводка;

· дальность связи — до 200 м;

· рекомендуемое число устройств в сети — не более 15.

Достоинства:

· Отсутствие необходимости создания специальной кабельной инфраструктуры (возможность использования в зданиях, где сетевая и телефонная проводка отсутствует).

· Возможность обеспечения связи с управляемыми домашними бытовыми приборами.

Недостатки:

· Незащищенность от перехвата, требующая обязательного применения технологий шифрования.

· Большая чувствительность к электрическим помехам.

· Высокая стоимость устройств.

На сегодняшний день наиболее популярной архитектурой, используемой в современных локальных сетях, является архитектура Ethernet.

Поиск по сайту: