ЛОКАЛ СҮЛЖЭЭНИЙН СУВГИЙН ТЕХНОЛОГИ

ЛОКАЛ СҮЛЖЭЭНИЙН СУВГИЙН ТЕХНОЛОГИ

Локал сүлжээг 2 хэсэгт задалж болно: компьютерийн сүлжээг техник хангамжийн талаас нь бүрдүүлэгч сүлжээний сувгийн технологи, локал сүлжээний боломжийг хэрэглэгчдэд ойртуулж өгдөг сүлжээний програм хангамж. Энэ хичээлээр бид дан локал сүлжээний сувгийн технологийг, түүнийг бүрдүүлэгч хэсгүүдээр нь авч үзэх болно.
Локал сүлжээний сувгийн технологи нь маш уян хатан, өндөр хурдтай холболтыг үүсгэдэг бөгөөд сүлжээг техник хангамж талаас нь илэрхийлдэг. Бусад холболтын технологиос ялгаатай нь олон-олон (many-to-many) гэсэн холболтыг үүсгэдэгээрээ онцлог юм. Өөрөөр хэлбэл локал сүлжээнд байгаа дурын төхөөрөмжийг уг сүлжээнд холбоотой байгаа ямар ч төхөөрөмжтэй холбох чадвартай байдаг. Локал сүлжээний сувгийн технологийг 4 үндсэн үзүүлэлтээр тодорхойлдог.
1. Дамжуулах орчин (Transmission Medium)
2. Дамжуулах техник (Transmission Technique)
3. Сүлжээний топологи (Network Topology)
4. Хандалтыг удирдах арга (Access Control Method)
Эдгээрийг товчхон тайлбарлавал:
- Дамжуулах орчин гэж төхөөрөмж/системүүдийг хооронд но холбоход зориулсан кабел, бусад физик хэрэгслийг хэлнэ. Локал сүлжээнд хамгийн өргөн хэрэглэгддэг орчнуудад сүлжмэл хос, коаксиал, фибр-оптик кабелууд болон утасгүй дамжуулах хэлбэрүүд багтдаг.
- Дамжуулах техник гэдэг нь дамжуулах физик орчнуудаар дамжуулагдаж байгаа сигналын төрөл юм. Локал сүлжээний сувгийн технологид нарийн (baseband) болон өргөн (broadband) зурвасын гэсэн 2 техникийг ашигладаг.
- Сүлжээний топологи гэдэг нь төхөөрөмжүүдийн хоорондын логик холболтыг харуулсан схем юм. Үндсэн топологиуд нь одон, салаа, цагираг хэлбэрийн топологиуд болно.
- Хандалтыг удирдах арга нь төхөөрөмжүүд ямар аргаар дамжуулах орчинд хандах вэ гэдгийг тодорхойлдог. Нэлээд өргөн ашигладдаг аргуудад өрсөлдөх (contention), маркер дамжуулах (token passing), холболт чиглэлийн (circuit switching) зэрэг багтдаг.
Локал сүлжээнд өргөн ашиглагддаг сувгийн технологиудаас Ethernet, Token Bus, ARCnet, Token Ring, FDDI, LocalTalk зэргийг нэрлэж болно.
ДАМЖУУЛАХ ОРЧИН
Дотоод сүлжээний мэдээлэл дамжуулах гол орчин нь кабель юм. Кабелиудыг дотор нь хэд хэд ангилдаг.
1. Сүлжмэл хос кабель.
2. Коаксиаль кабель.
3. Фибр-оптик кабель.
Сүлжмэл хос кабел (Twisted Pair-TP)
Гадуураа тусгаарлагч бүрээстэй зэс дамжуулагчийг хос хосоор нь ороож мушгисан хэлбэртэй байдаг. 2 төрлийн сүлжмэл хос кабел байдаг.
- хамгаалалтгүй (Unshielded Twisted Pair cable - UTP)
- хамгаалалттай (Shielded Twisted Pair - STP)
UTP кабел
Unshielded twisted-pair (UTP) кабель 4 хос багц бүхий кабель бөгөөд сүлжээнд өргөн хэргэлэгддэг байна. Нэг сегментийн урт 100м.
RJ-45 коннектороор бусад төхөөрөмжүүдэд холбогддог.
EIA/TIA-568 стандартын дагуу UTP кабелийг 5 категорид хуваадаг.
1-р категорийн кабель.
1-р категорийн кабель телефон холбоонд (зөвхөн яриа дамжуулах) утсан сүлжээнд хэрэглэгдэнэ.
2-р категорийн кабель
4 Мбит/с-ийн хурдтай өгөгдөлийг дамжуулдаг.
3-р категорийн кабель.
10BaseТ сүлжээнд хэрэглэгддэг ба өгөгдлийг 10Мбит/с-ийн хурдтай дамжуулдаг.
4-р категорийн кабель.
4-р категорийн кабелийг Token-ring сүлжээнд хэрэглэх ба 16Мбит/с-ийн хурдтай өгөгдөлийг дамжуулна.
5-р категорийн кабель
CDDI(Copper Distributed Data Interface) сүлжээнд хэрэглэгддэг ба 100Мбит/с-ийн хурдтай өгөгдлийг дамжуулдаг.
STP кабел
Shielded twisted-pair cable (STP) нь гадуураа хатуу хамгаалалттай, сүлжмэл хос багц бүхий кабель юм. Ethernet сүлжээнд 100 Омын эсэргүүцэлтэй кабель хэрэглэдэг байна.
Харин STP-ийн 150 Омын эсэргүүцэлтэй кабелийг Token-Ring сүлжээнд хэрэглэгддэг.
Энэ кабелийн хувьд сүлжмэл хос бүр гадуураа хамгаалалттай байх ба энэ нь цахилгаан соронзон орон болон радио долгионы нөлөөнд тэсвэртэйгээс гадна нэг нөгөөдөө нөлөөлөх шуугианыг багасгадаг байна.
150 Омын STP кабелийн хоёр үзүүрийг заавал газардуулдаг. STP кабель нь гадны нөлөөнөөөс сайн хамгаалагдах сайн талтай боловч UTP кабелаас илүү үнэтэй байдаг. Ethernet сүлжээнд ихэнх тохиолдолд STP кабелийг сүлжээний түгээгүүр (backbone) кабелиас трансивераар салаалж хаб руу залгаж ашигладаг ба максимум урт нь 100м байна.
UTP кабелиуд нь 100 Омын эсэргүүцэлтэй байх бөгөөд бусад кабелиудаас ялгаатай нь телефон утсанд ашиглаж болдог. UTP кабелийг ихэнх сүлжээний архитектурт хэрэглэснээр сүлжээний хөгжилд ахиц гарсан.
UTP кабель олон сайн талуудтай. Үүнд:
Бусад кабелийг бодоход хэрэглэж угсарахад хялбар.
Үнийн хувьд хямд.
Хэмжээний хувьд тохиромжтой.
Дутагдалтай тал нь: Гадны нөлөөнд амархан өртөмтгий.
Холын зайд дамжуулах чадал хязгаарлагдмал.
Коаксиал кабел
Коаксиал кабел нь зэс дамжуулагч, пластик тусгаарлагч, тусгаарлагчийн гадуур
бүрсэн тор хэлбэрийн зэсэн хамгаалалт, гадна талын хамгаалалтын бүрхүүлээс тогтоно.
Дотоод сүлжээнд коаксиаль кабелийг гол магистраль кабель болгон ашигладаг. Энэ нь сүлжмэл хос зэрэг кабелиудаас илүү хол зайд сигналийг дамжуулдаг, гадны нөлөөнөөс сайн хамгаалагдсан байдагтай холбоотой. Коаксиаль кабель бүдүүн, нарийн гэж хоёр янз байдаг.
Нарийн коаксиал кабел
Нарийн кабель нь 0.5 см диаметртэй уян кабель байдаг. Нэг сегментийн урт нь 185м. Долгионы эсэргүүцэл нь 50 Ом бүхий RG-58 бүлийн кабелиуд багтдаг.
RG-58/U ганц гол зэс утастай.
RG-58 A/U багц зэс гол утастай.
RG-59 өргөн зурвасын дамжуулалтанд ашигладаг./кабелийн телевизэд/
RG-6 RG-59-г бодвол илүү өргөн диаметртэй, өндөр давтамжтай сигнал дамжуулдаг.
RG-62 ARCnet сүлжээнд ашиглагддаг.
Нарийн кабелийг төхөөрөмжинд холбохдоо BNC (British Naval Connector) холбогчуудыг ашигладаг.
- BNC коннектор (кабелийн үзүүрт хавчих эсвэл гагнадаг)
- BNC-T коннектор (кабелийг сүлжээний картанд холбодог)
- BNC баррел коннектор (2 кабелийг хооронд нь холбодог)
- BNC терминатор (салаа топологитой сүлжээнд кабелийн сегментийг хаах зориулалттай)
Бүдүүн коаксиал кабел
Бүдүүн коаксиаль кабель нь 1см орчим диаметртэй, харьцангуй хатуу кабел, гадуур бүрээс нь ихэвхчлэн шар өнгөтэй байдаг. Бүдүүн кабелийг гол түгээгүүр кабель болгон ашигладаг. 1 сегментийн урт нь 500м. Нарийн кабелийг сүлжээний төхөөрөмжинд шууд холбох боломжтой байдаг бол бүдүүн коаксиаль кабелийг трансивераар дамжуулан холбодог.

Фибр-оптик кабел
Фибр-оптик кабель сүлжээний орчинд өгөгдөл дамжуулахдаа гэрлийн импульсээр дамжуулдаг. Бусад сүлжээний дамжуулах кабелийг бодвол цахилгаан соронзон орны нөлөөнд өртдөггүй, өгөгдлийг өндөр хурдтай дамжуулдгаараа онцлогтой. Фибр-оптик кабель цахилгаан импульс хэлбэрээр дамжуулагдсан өгөгдлийг дамжуулдаггүй. Харин цахилгаан сигналийн битийг гэрлийн импульс болгон хувирган оптик кабель бүхий сүлжээгээр дамжуулж болно.
Фибр-оптик кабель 1 чиглэлийн дамжуулалтай тул сүлжээнд хосоороо хэрэглэгдэнэ. Кабелийн бүтэц нь гадуур хамгаалалтын бүрхүүл, пластик бүрхүүл, ойлгогч бүрхүүл бүхий голын хэсгээс тогтоно.
1.Outer jacket- кабелийн гадуур хамгаалалт
2.Kevlar Reiforcing Material- оптик кабелийг гэмтэхээс хамгаалсан зөөлөвч
3.Plastic sheild-пластик хамгаалалт
4.Glass Fiber and Gladding- гэрлийн импульс дамжуулах хэсэг нь тунгалаг материалаас хийгдсэн ойлгогч материалаас тогтдог.
Лекц 3 ДАМЖУУЛАХ ТЕХНИК

Сүлжээнд дамжуулах физик орчноор сигналыг дамжуулах үндсэн 2 техник хэрэглэгддэг. нарийн зурвасын (baseband) ба өргөн зурвасын дамжуулалт (broadband)
Нарийн зурвасын дамжуулалт
Энэ төрлийн дамжуулалтанд өгөгдлийг тодорхой 1 давтамжтай тоон сигнал хэлбэрээр дамжуулдаг. Энэ сигнал нь дискрет цахилгаан эсвэл гэрлийн импульс хэлбэртэй байдаг. Энэ дамжуулалтын үед тухайн кабелийн дамжуулах суваг бүхэлдээ уг сигналыг дамжуулахад ашиглагддаг. Сигнал 2 чиглэлд дамжуулагддаг. Сигнал кабелиар дамжуулагдах явцдаа аажмаар замхран арилдаг. Хэрэв кабелийн урт 1 сегментийн уртаас хэтэрвэл сигналыг буруу хүлээн авах эсвэл бүр алга болдог. Үүнээс зайлсхийхийн тулд сигналыг сэргээж анхны хэлбэрт оруулах зориулалтаар репитерийг ашигладаг.
Өргөн зурвасын дамжуулалт
Өргөн зурвасын дамжуулах системүүд нь өгөгдлийг давтамжийн тодорхой зурваст аналог сигналын хэлбэрээр дамжуулдаг. Сигнал нь тасралтгүй үргэлжлэх цахилгаан соронзон эсвэл оптик долгион байна. Энэ дамжуулалтын үед сигнал нь дамжуулах физик орчноор зөвхөн 1 чиглэлд дамжуулагдана. Энэ дамжуулалтын үндэс нь модуляц болно. Өргөн зурвасын дамжуулалтанд сигналыг өсгүүр ашиглан сэргээдэг.
Тоон өгөгдлийг тоон сиггналд хувиргах-Инкодин
Мэдээлэл дамжуулах системд 2тын тоон өгөгдлийг тоон сигналд хувиргах оло арга техник ашиглагддаг. Инкодин (Encoding) гэдэг нь бит 1, 0-ийг физик хэлбэрт хувиргахыг хэлнэ. Үүнд:
-кабельд цахилгаан импульс болгох
-оптик кабельд гэрлийн импульс болгох
-агаарын орчинд цахилгаан соронзон долгионд хувиргах
Инкодин техникийн хамгийн энгийн аргыг телеграф буюу цахилгаан мэдээ дамжуулахад ашигладаг. Энэ нь NRZ арга юм. Тэгвэл локал сүлжээнд Biphase төрлийн 2 аргыг ашигладаг: Manchester, Differential Manchester encoding.
Manchester арга
Бит хугацааны дунд сигналын төвшний өөрчлөлт (бит дундын өөрчлөлт) харгалздаг. Энэ нь 1 талаас өгөгдлийг илэрхийлэх ба нөгөө талаас синхрончлох механизмыг гүйцэтгэнэ. Дээшээ шилжилт нь логик 1, доошоо шилжилт нь логик 0-г заана.
Differential Manchester арга
Бит дундын өөрчлөлт нь зөвхөн синхрончлох үүрэгтэй. Бит хугацааны эхэнд шилжилттэй бол логик 0, шилжилтгүй бол логик 1 гэж заана.
Давуу тал нь
- Синхрончлох механизмтай
- Тогтмол гүйдлийн байгуулагчгүй.
- Алдаа илрүүлэх боломжтой.
Сул тал нь
- Илүү өргөн нэвтрүүлэх зурвас шаардагддаг. (NRZ-тэй харьцуулахад)
- Модуляцлах хурд өндөртэй.
Манчестер аргууд нь шуугианд тэсвэртэй, синхрончлоход хялбар арга юм.
Лекц:4
СҮЛЖЭЭНИЙ ТОПОЛОГИ
Салаа топологи
Угсарч суурилуулахад хялбар энгийн. Салаа топологиор холбогдсон төхөөрөмжүүд нь өгөгдлийг дамжуулахдаа түгээгүүр гэж нэрлэгдэх гол кабелийг өрсөлдөж эзлэж авдаг. Ийм учраас энэ топологийг өрсөлдөх топологи гэж мөн нэрлэдэг. Өгөгдөл дамжуулалтыг амжилттай алдаагүй гүйцэтгэж байхын тулд төхөөрөмжүүд нь дамжуулалтыг эхлэхээс өмнө кабелийн төлөвийг, гүйцэтгэж дууссаны дараа кабелийн төлөвийг шалгаж байдаг. Хэрэв тухайн агшинд аль нэг төхөөрөмж түгээгүүр кабелийг эзэмшиж байвал бусад нь тодорхой хугацааны завсарлагаатайгаар хүлээж байдаг. Түгээгүүр кабелийн урт тодорхой хязгаарын урттай байдаг. Бусад бүх түгээгүүрийн системийн адил түгээгүүр кабелийн хоёр төгсгөлд терминаторыг холбож өгдөг. Салаа топологи нь идэвхгүй топологид хамаарна.
Одон топологи
Бүх төхөөрөмжүүд нь кабелийн сегментүүдийн тусламжтайгаар холболтын төхөөрөмжид холбогддог. Дурын хоёр төхөөрөмжийн хоорондох өгөгдөлийн дамжуулалт холболтын төхөөрөмж (switching)-ээр дамжуулагддаг.
Тухайн агшинд зөвхөн хоёр төхөөрөмжийн хооронд холбоо тогтоох чадвартай. Онцлог нь өгөгдлийн дамжуулалтыг нэг цэг дээр төвлөрүүлж удирдах боломжтой болдог. Кабелийн сегментэд терминатор хэрэглэдэггүй.
Цагираг топологи
Төхөөрөмжүүд нь хоорондоо битүү цагираг үүсгэх маягаар холбогдож энэ топологийг үүсгэдэг. Терминатор шаардлагагүй. Өгөгдлийн дамжуулалт нь зөвхөн нэг чиглэлд хийгдэнэ. Зарим тохиолдолд хос кабель ашиглан хоёр чиглэлээр зохион байгуулагдсан байдаг. Энд өгөгдлийн дамжуулалт нь маркер гэгдэх тусгай багцыг ашиглаж явуулдаг, төхөөрөмжүүд нь бүгд тэгш эрхтэй оролцдог. Өмнөх хоёр топологиос ялгаатай нь идэвхтэй топологи юм. Кабельд холбоотой төхөөрөмж бүр репитерийн үүргийг гүйцэтгэнэ.
Нэг төхөөрөмж ажиллахаа боливол сүлжээ ажиллахаа болино. Маркер нь нэг төхөөрөмжөөс нөгөө рүү нэг чиглэлд байнга дамжуулагдаж байдаг бөгөөд өгөгдөл дамжуулахыг хүссэн төхөөрөмж уг маркерт өөрийн болон хүлээн авагчийн хаяг, өгөгдлийг байрлуулаад цааш дамжуулдаг.
Дараа дараагийн төхөөрөмж бүр хүлээн авагчийн хаягийг өөрийн хаягтай харьцуулан шалгах ба хэрэв хаягууд нь давхцаж байвал маркераас өгөгдлийг хуулан авч оронд нь хүлээж авсанаа мэдэгдсэн мэдээллийг байрлуулж хүлээн авагчийн хаягийг өөрчлөөд цааш нь дамжуулдаг.
Ингээд анхны илгээгчдээ ирмэгцээ нэг бол чөлөөлөгдөнө эсвэл дахин өгөгдлийн дамжуулалтанд ашиглагдана. Харин хүлээн авагч олдохгүй байвал маркер анхны илгээгч төхөөрөмжөөр чөлөөлөгдөнө.
Топологиудын давуу тал
Топологи Давуу тал Сул тал
Салаа Хамгийн бага хэмжээний кабел шаарддаг, суурилуулахад энгийн, кабелийн хувьд хэмнэлттэй, хямдхан байдаг. Сүлжээний ажиллагааг зогсоохгүйгээр нэмж төхөөрөмж холбож болно. Кабелийн гэмтэлтэй хэсгийг олж тогтоох, тусгаарлахад төвөгтэй. Сүлжээний дамжуулах хурд төхөөрөмжийн тооноос урвуу хамаарна. Гол магистрал кабель, терминатор гэмтэхэд сүлжээ ажиллах боломжгүй болно.
Одон Ямар нэг төхөөрөмж ажиллахгүй бол энэ нь сүлжээний ажиллагаанд нөлөөлдөггүй. Шинээр төхөөрөмж нэмж холбоход хялбар. Сүлжээн дэх кабелийн гэмтэлтэй хэсгийг олж тогтооход хялбар. Холбох төхөөрөмж ажиллахгүй бол сүлжээ зогсоно. Кабел харьцангуй ихээр шаарддаг. Ингэснээр сүлжээ суурилуулах зардал нэмэгддэг.
Цагираг Ерөнхийдөө бага хэмжээний кабел хэрэглэгддэг. Бүх төхөөрөмж тэгш эрхтэйгээр өгөгдлөө дамжуулдаг. Төхөөрөмжийн тоо сүлжээний хурданд нөлөөлдөггүй. Сүлжээн дэхь аль нэг төхөөрөмж ажиллахгүй бол сүлжээ ажиллахгүй болно. Сүлжээнд нэмэлт өөрчлөлт хийхийн тулд сүлжээг бүхэлд нь зогсоох шаардлагатай.
Хамгийн өргөн ашиглагддаг нь салаа, одон топологи юм. Салаа топологийн өргөтгөсөн топологийг модон тодологи гэдэг. Одон топологийг мөн өргөтгөж болно. Өргөтгөсөн хэлбэрийг нь цасан ширхэг (snow-flake) гэдэг. Цагираг топологийг тусгай холбогч ашиглаж өргөтгөдөг. Холболтын нэр нь (inter connection ring). Топологиудыг дангаар нь ашиглахаас гадна ихэвчлэн хооронд нь хольж ашигладаг. Ингэснээр сүлжээний боломж, уян хатан байдал дээшилдэг.
Холимог тополог
1. Одон-цагираг топологи (Star-wired ring) : Энэ топологи нь одон ба цагираг топологиудын үндсэн шинжүүдийг багтаасан. Үүнд хаб нь хоорондоо цагираг, хабд холбоотой төхөөрөмжүүд нь одон топологийг үүсгэнэ.
2. Модон топологи (Tree) : Өөрөөр бас distributed star гэж нэрлэдэг бөгөөд хоорондоо холбоотой хэд хэдэн салаа топологиос тогтдог. Үүнд 1 салаа сегмент нь хабд холбогдон цаашаа хэд хэдэн салаа болон задардаг. Улмаар эдгээр салаа г мөн хабын тусламжтайгаар задлан цааш хэд хэдэн салаа үүсгэх маягаар одон топологийн шинж чанарыг нэмж оруулдаг. Гэхдээ эдгээр салаа буюу түвшний тоо хязгаартай байдаг.
3. Одон-салаа (Star-wired bus) : Одон топологиор холбоотой сегментүүдийг хооронд нь салаа топологиор холбосон хэлбэртэй байна. Энэ топологийн хувьд сүлжээний аль нэг төхөөрөмж ажиллахгүй бол сүлжээнд ямар нэг нөлөө үзүүлэхгүй, харин аль нэг хаб ажиллахгүй бол зөвхөн уг хабд холбоотой сегментийн төхөөрөмжүүд хоорондоо холбогдох боломжгүй болно.

Эх сурвалж