2. Надійність і безпека
Для оцінки надійності використовується:
Коефіцієнт готовності означає частку часу, протягом якого система може бути використана. Готовність може бути поліпшена шляхом введення надмірності в структуру системи: ключові елементи системи повинні існувати в декількох екземплярах, щоб при відмові одного з них функціонування системи забезпечували інші.
Іншим аспектом загальної надійності є безпека (security), тобто здатність системи захистити дані від несанкціонованого доступу.
Ще одною характеристикою надійності є відмовостійкість (fault wrance). У мережах під відмовостійкостю розуміється здатність системи сховати від користувача відмову окремих її елементів. В відмовостійкій системі відмова одного з її елементів приводить до деякого зниження якості її роботи, а не до повного останову.
3. Розширюваність і масштабованість
Розширюваність (extensibility) означає можливість порівняно легкого додавання окремих елементів мережі (користувачів, комп’ютерів, додатків, служб), нарощування довжини сегментів мережі й заміни існуючої апаратури більш потужною. При цьому принципово важливо, що легкість розширення системи іноді може забезпечуватися в деяких досить обмежених межах.
Масштабованість (scalability) означає, що мережа дозволяє нарощувати кількість вузлів і довжину зв’язків у дуже широких межах, при цьому продуктивність мережі не погіршується. Для забезпечення масштабованості мережі доводиться застосовувати додаткове комунікаційне устаткування й спеціальним образом структурувати мережу.
4. Прозорість
Прозорість (transparency) мережі досягається в тому випадку, коли мережа представляється користувачам не як безліч окремих комп’ютерів, зв’язаних між собою складною системою кабелів, а як єдина традиційна обчислювальна машина із системою поділу часу. Прозорість може бути досягнута на двох різних рівнях – на рівні користувача й на рівні програміста. На рівні користувача прозорість означає, що для роботи з вилученими ресурсами він використовує ті ж команди й звичні йому процедури, що й для роботи з локальними ресурсами. На програмному рівні прозорість полягає в тім, що додатку для доступу до вилучених ресурсів потрібні ті ж виклики, що й для доступу до локальних ресурсів.
5. Керованість
Керованість мережі має на увазі можливість централізовано контролювати стан основних елементів мережі, виявляти й розв’язувати проблеми, що виникають при роботі мережі, виконувати аналіз продуктивності й планувати розвиток мережі. В ідеалі засоби керування мережами являють собою систему, що здійснює спостереження, контроль і керування кожним елементом мережі – від найпростіших до самих складних пристроїв, при цьому така система розглядає мережу як єдине ціле, а не як розрізнений набір окремих пристроїв.
6. Сумісність
Сумісність означає, що мережа здатна містити в собі найрізноманітніше програмне й апаратне забезпечення, тобто в ній можуть співіснувати різні операційні системи, що підтримують різні стеки комунікаційних протоколів, і працювати апаратні засоби й додатки від різних виробників. Мережа, що складається з різнотипних елементів, називається неоднорідної або гетерогенної, а якщо гетерогенна мережа працює без проблем, то вона є інтегрованою. Основний шлях побудови інтегрованих мереж – використання модулів, виконаних відповідно до відкритих стандартів і специфікацій.
12. Всі кабелі можна розділити на три великі групи:
електричні (мідні) кабелі на основі кручених пар проводів (twisted pair), які діляться на екрановані (shielded twisted pair, STP) і неекрановані (unshielded twisted pair, UTP);
електричні (мідні) коаксіальні кабелі (coaxial cable);
оптоволоконні кабелі (fibre optic).
Кожний тип кабелю має свої переваги й недоліки, так що при виборі треба враховувати як особливості розв'язуваного завдання, так і особливості конкретної мережі, у тому числі й використовуваній топології.
Можна виділити наступні основні параметри кабелів, принципово важливі для використання в локальних мережах:
Смуга пропускання кабелю (частотний діапазон сигналів, що пропускаються кабелем) і загасання сигналу в кабелі. Два цих параметри тісно зв'язані між собою, тому що з ростом частоти сигналу росте загасання сигналу. Треба вибирати кабель, що на заданій частоті сигналу має прийнятне загасання. Або ж треба вибирати частоту сигналу, на якій загасання ще прийнятно. Загасання виміряється в децибелах і пропорційно довжині кабелю.
Перешкодозахищеність кабелю й забезпечувана їм таємність передачі інформації. Ці два взаємозалежних параметри показують, як кабель взаємодіє з навколишнім середовищем, тобто, як він реагує на зовнішні перешкоди, і наскільки просто прослухати інформацію, передану по кабелі.
Швидкість поширення сигналу по кабелі або, зворотний параметр – затримка сигналу на метр довжини кабелю. Цей параметр має принципове значення при виборі довжини мережі. Типові величини швидкості поширення сигналу - від 0,6 до 0,8 від швидкості поширення світла у вакуумі. Відповідно типові величини затримок - від 4 до 5 нс/м.
Для електричних кабелів дуже важлива величина хвильового опору кабелю. Хвильовий опір важливо враховувати при узгодженні кабелю для запобігання відбиття сигналу від кінців кабелю. Хвильовий опір залежить від форми й взаєморозташування провідників, від технології виготовлення й матеріалу діелектрика кабелю. Типові значення хвильового опору - від 50 до 150 Ом.
У цей час діють наступні стандарти на кабелі:
EIA/TIA 568 (Commercial Building Telecommunications Cabling Standard) – американський;
ISO/IEC IS 11801 (Generic cabling for customer premises) – міжнародний;
CENELEC EN 50173 (Generic cabling systems) – європейський.
Ці стандарти описують практично однакові кабельні системи, але відрізняються термінологією й нормами на параметри.
13. –
14-15. -
16. -
17. Витые пары проводов используются в самых дешевых и на сегодняшний день, пожалуй, самых популярных кабелях. Кабель на основе витых пар представляет собой несколько пар скрученных изолированных медных проводов в единой диэлектрической (пластиковой) оболочке. Он довольно гибкий и удобный для прокладки.
Обычно в кабель входит две витые пары или четыре витые пары.
Неэкранированные витые пары характеризуются слабой защищеннос¬тью от внешних электромагнитных помех, а также слабой защищенностью от подслушивания с целью, например, промышленного шпионажа. Перехват передаваемой информации возможен как с помощью контактного метода (посредством двух иголочек, воткнутых в кабель), так и с помощью бесконтактного метода, сводящегося к радиоперехвату излучаемых кабелем электромагнитных полей. Для устранения этих недостатков применяется экранирование.
В случае экранированной витой пары SТР каждая из витых пар помеща¬ется в металлическую оплетку-экран для уменьшения излучений кабеля, защиты от внешних электромагнитных помех и снижения взаимного влияния пар проводов друг на друга. Естественно, экранированная витая пара гораздо дороже, чем неэкранированная, а при ее использовании необходимо применять и специальные экранированные разъемы, поэтому встречается она значительно реже, чем неэкранированная витая пара.
Достоинства витой пары
Основные достоинства неэкранированных витых пар - простота монтажа разъемов на концах кабеля, а также простота ремонта любых повреждений по сравнению с другими типами кабеля. Все остальные характеристики у них хуже, чем у других кабелей. Например, при заданной скорости передачи затухание сигнала (уменьшение его уровня по мере прохождения по кабелю) у них больше, чем у коаксиальных кабелей. Если учесть еще низкую помехозащищенность, то становится понятным, почему линии связи на основе витых пар, как правило, довольно короткие (обычно в пределах 100 метров). В настоящее время витая пара используется для передачи информации на скоростях до 100 Мбит/с и ведутся работы по повышению скорости передачи до 1000 Мбит/с.
18. Коаксіа́льний ка́бель (від лат. со — «сумісно» та axis — «вісь») — електричний кабель із співвісними провідниками.
Основне призначення коаксіального кабелю — передача сигналу в різних областях техніки:
Системи зв’язку;
Мовленнєві мережі;
Комп’ютерні мережі;
Антенно-фідерні системи;
АСУ та інші виробничі та науково-дослідні технічні системи;
Системи дистанційного управління, вимірювання та контролю;
Системи сигналізації і автоматики;
Системи об’єктивного контролю та відеоспостереження;
Канали зв’язку різних радіоелектронних пристроїв мобільних об’єктів (суден, літальних апаратів тощо);
Внутрішньоблокові і міжблочні зв’язку в складі радіоелектронної апаратури;
Канали зв’язку у побутовій та аматорської техніці;
Військова техніка та інші області спеціального застосування.
Крім каналізації сигналу, відрізки кабелю можуть використовуватися і для інших цілей:
Кабельні лінії затримки;
Чвертьхвильові трансформатори;
Симетрувальні та узгоджуючі пристрої;
Фільтри і формувачі імпульсу.
19. Оптоволокна широко використовуються для освітлення. Вони використовуються як світлопроводи в медичних і інших цілях, де яскраве світло необхідно доставити в важкодоступну зону. У деяких будівлях оптоволокна використовуються для позначення маршруту з даху в яку-небудь частину будівлі. Оптоволоконне освітлення також використовується в декоративних цілях, включаючи комерційну рекламу, мистецтво і штучні ялинки.
Оптоволокно також використовується для формування зображення. Когерентний пучок, що створюється оптоволокном, іноді використовується спільно з лінзами — наприклад, вендоскопі, який використовується для проглядання об'єктів через маленький отвір.
20. Модуля́ція (рос. модуляция, англ. modulation, нім. Modulation f) — змінювання в часі за заданим законом параметрів (характеристик) якогось з регуляторних фізичних процесів. Практичне значення має модуляція коливань — накладання низькочастотного інформаційного сигналу на високочастотний сигнал-носій для передачі на великі відстані.