Проектирование информационной системы медицинского учреждения

     Плата сетевого адаптера выступает в качестве физического интерфейса или соединения между компьютером и сетевым  кабелем. Платы вставляются в  слоты расширения системной шины всех сетевых компьютеров и серверов.

     Назначение  платы сетевого адаптера:

• подготовка данных, поступающих от компьютера, к передаче по сетевому кабелю
• передача (или прием) данных другому компьютеру
• управление потоком данных между компьютером и кабельной системой

     Плата сетевого адаптера принимает циркулирующие  по системной шине параллельные данные, организует их для последовательной (побитовой) передачи. Этот процесс  завершается переводом цифровых данных компьютера в электрические  или оптические сигналы, которые и передаются по сетевым кабелям. Отвечает за это преобразование трансивер.

     Помимо  преобразования данных плата  должна указать свой адрес, чтобы ее можно  было отличить от других плат. За каждым производителем закреплен стандартом IEEE некоторый интервал адресов. Производители «прошивают» эти адреса в микросхеме плат. Благодаря этому, каждый сетевой адаптер и, следовательно, каждый сетевой компьютер имеет уникальный адрес в сети.

     При передаче данные из памяти  компьютера через системную шину поступают в сетевой адаптер. Обычно они поступают быстрее, чем их способна передать плата сетевого адаптера, поэтому она должна иметь буфер для их временного хранения. Это позволяет согласовать скорости передачи по шине без потерь производительности и искажения данных.

     Перед посылкой данных по сети плата  проводит «электронный диалог» с принимающим  сетевым адаптером, во время которого они «оговаривают»:

• максимальный размер блока передаваемых данных
• объем данных, передаваемый без подтверждения о получении
• интервалы между передачами блоков
• объем данных, который может принять сетевой адаптер,  не переполняясь
• скорость передачи данных

     Сетевые кабели и соединители. Каждый тип  кабеля имеет различные сетевые  характеристики, которым должен соответствовать  и СА. Поэтому платы СА рассчитаны на работу с определенным видом кабеля (коаксиальный, витая пара и т. д.). Некоторые СА могут содержать несколько типов соединителей для различных физических сред, к которым относится сетевая архитектура.

1.5 Технологии локальной вычислительной сети

     Сетевая архитектура – это комбинация стандартов, топологий и протоколов, необходимых для создания работоспособной  сети. В соответствии со стандартными протоколами физического уровня выделяют сетевые архитектуры: 10Base2 , 10Base5 ,10BaseT, 10BaseF, Fast Ethernet 100 Base - TX; Fast Ethernet 100 Base - FX ,Gigabit Ethernet, 10 Gigabit Ethernet; Token Ring .

     Ethernet 10Base2 - сеть такого типа ориентирована на тонкий коаксиальный кабель с максимальной длиной сегмента 185 м и возможностью подключения к одному сегменту до 30 подключений.

Преимущества  и недостатки  Ethernet 10Base2 рассмотрены в таблице 1

Таблица 1

Преимущества  и недостатки Ethernet 10Base2

 

     Ethernet 10Base5 сетевая архитектура на толстом  коаксиальном кабеле. Логическая  и физическая структура представляет  собой «шину». Магистральный сегмент имеет длину до 500 м и возможность подключения до 100 компьютеров. С использованием репитеров, которые также подключаются к магистральному сегменту через трансиверы, общая длина сети может составить 2500 м.  Преимущества и недостатки  Ethernet 10Base5 рассмотрены в таблице 1.1 
 
 
 
 
 

Таблица 1.1

Преимущества  и недостатки Ethernet 10Base5

 

     Ethernet 10BaseT – на основе витой пары. Физическая топология представляет собой «звезду» на основе витой пары, соединяющей все узлы сети с концентратором, используя две пары проводов: одну для передачи, другую – для приема.

     Логически данная архитектура представляет собой «шину» как и все архитектуры Ethernet. Концентратор выступает как многопортовый репитер. Длина сегмента от 2,5 до100 м. ЛВС стандарта 10BaseT  может обслуживать до 1024 компьютеров. Преимущества и недостатки  Ethernet 10BaseT рассмотрены в таблице 1.2

Таблица 1.2

Преимущества  и недостатки Ethernet 10BaseT

 

     Ethernet 10BaseF – на оптоволокне. Данная  архитектура строится на оптоволоконном  кабеле, доступ к которому со  стороны компьютеров и репитеров осуществляется с помощью трансиверов. Особенность этих трансиверов в том, что их передатчики преобразуют электрические сигналы от ЭВМ в световые импульсы, а приемники – световые в электрические. Популярность использования 10BaseF обусловлена:

• высокой помехозащищенностью
• возможностью прокладки кабеля между репитерами на большие расстояния, т. к. длина сегмента до 2 – 4 км
• использование повторителей позволяющих реализовать «каскадные звезды» путем соединения оптических ответвителей

Преимущества и недостатки  Ethernet 10BaseF рассмотрены в таблице 1.3

Таблица 1.3

Преимущества  и недостатки Ethernet 10BaseF

 

     Fast Ethernet 100BaseTX - этот стандарт, является расширением существующей сетевой архитектуры Ethernet и соответствует протоколу физического уровня IEEE 802.30. Его особенностью является то, что он сохранил стандартный для Ethernet метод доступа CSMA/CD, от которого отходили разработчики других технологий повышенной скорости передачи в сети. Сохранение метода доступа означает, что имеющиеся в наличие драйверы для Ethernet будут работать без изменений.

     Преимуществом этой технологии, ее совместимость  с Ethernet–сетями, позволяет интегрировать  ее в эти сети с помощью двухскоростных сетевых адаптеров или мостов. Данная сетевая архитектура использует физическую топологию «звезда» или «звезда – шина» (подобно 10BaseT), где все кабели подключаются к концентратору. Преимущества и недостатки  Fast Ethernet 100BaseTX рассмотрены в таблице 1.4

Таблица 1.4

Преимущества и недостатки Fast Ethernet 100BaseTX

 

     Существует  несколько стандартов, которые входят в состав Gigabit Ethernet. В частности , стандарт 1000Base –T подразумевает использование  кабеля, на основе витой пары 5-й категории. Максимальная длина сегмента состовляет 100м. Существуют также стандарты , например 1000Base – LX,  которые в качестве системы используют оптоволокно. В этом случае максимальная длина сегмента составляет 5км.

     На  сегодняшний день стандарты  10 Gigabit Ethernet являются самыми перспективными и позволяют построить наиболее производительную сеть. Для этой цели используется оптоволоконный кабель. Максимальная длина сегмента  может составлять 40км. Чтобы достичь таких результатов , используется высокая частота передачи сигнала и длина волны лазера.

     Token Ring относится к топологии «кольцо»  и работает на максимальной скорости 16Мбит/с. Для создания сети используют экранированный и неэкранированный кабель на основе витой пары. Длина сегмента составляет 150-300м. Максимальное количество пользователей  - 72. Преимущества и недостатки проводной сети рассмотрены в таблице 1.5

Таблица 1.5

Преимущества  и недостатки проводной сети

 

     Трудность установки кабеля – фактор, который  дает беспроводной сети неоспоримое  преимущество. Промежуточным этапом перехода от кабельных сетей к беспроводным является способ передачи «точка-точка». Эта технология предусматривает обмен данными только между компьютерами, в отличие от взаимодействия между несколькими компьютерами и периферийными устройствами. Чтобы организовать сеть с беспроводной передачей, необходимо в ее состав включить дополнительные компоненты, такие как: одиночные трансиверы; хост-трансиверы. Их можно устанавливать как на автономно работающих компьютерах, так и на компьютерах, подключенных к сети.

     Трансивер – это устройство для подключения компьютера к сети, т. е. устройство, осуществляющее прием и передачу сигналов. Термин образован от двух английских слов передатчик-приемник (TRANS mitter-re CEIVER).

     Если  в кабельных сетях трансивер  в большинстве случаях встроен в сетевой адаптер, то в беспроводных сетях он обычно выполнен в виде отдельного устройства.