Основу информационной инфраструктуры любого современного офиса или промышленного предприятия, безусловно, составляет локальная сеть. Именно локальная сеть обеспечивает эффективную работу всего, установленного в пределах автоматизируемого объекта компьютерного и периферийного оборудования. Соответственно, эффективность и функциональность используемой локальной сети, в значительной степени, определяет уровень затрат на ее эксплуатацию и, самое главное, эффективность управления бизнесом и производством.
Особое значение для обеспечения такой эффективности имеют принципы построения сетей, а также применяемые для реализации каждого конкретного решения технологии и материалы. Локальная сеть представляет собой объединение группы компьютеров и периферийных устройств в пределах одного здания или группы зданий. В настоящее время такое объединение, как правило, осуществляется на основе структурированных кабельных систем, которые могут быть построены по разным стандартам, но в своей основе имеют единый, общий принцип построения. Каждая рабочая станция оснащается коммутационным разъемом, к которому подводится горизонтальный кабель длиной не более 90 метров, соединяющий рабочее место с распределительным пунктом СКС, установленным на этаже. Распределительные пункты этажей соединяются с распределительным пунктом здания вертикальным кабелем, рекомендуемая длина которого не должна превышать 500 метров. Распределительный пункты зданий, составляющих автоматизируемый комплекс, соединяются с распределительным пунктом комплекса кабелями до 1500 метров длиной.
Исходя из приведенного описания, становится понятно, что основу любой локальной сети составляет кабель. В настоящее время для создания локальных компьютерных сетей применяются две разновидности кабеля: медный (коаксиальный кабель или витая пара) и оптоволокно. Основными критериями, которыми определяют выбор того или иного вида кабеля, являются его полоса пропускания, величина удельного затухания сигнала, защищенность от помех, волновое сопротивление и ряд других параметров.
Следует отметить, что отчетливо прослеживается тенденция отказа от применения коаксиального кабеля при проектировании и монтаже локальных сетей. Причиной этого становятся недостатки которыми отличается коаксиальный кабель. Применяемый с таким кабелем физический протокол обеспечивает небольшую пропускную способность, кроме этого, коаксиальный кабель только последовательное соединение рабочих станций, что обуславливает низкую надежность сети. Наиболее распространенным проводником для создания локальных сетей сегодня является витая пара.
По своей структуре витая пара напоминает многожильный телефонный кабель. Витая пара состоит из восьми, перевитых между собой, изолированных медных жил. Благодаря скручиванию жил, витая пара приобретает достаточное волновое сопротивление. Сегодня может применяться витая пара не защищенная, фольгированная экранированная, защищенная. Наиболее надежным вариантом является использование защищенной витой пары. Это кабель, в котором каждая пара жил имеет собственный экран. По характеристикам пропускаемых частот витая пара может иметь несколько категорий, из которых наиболее предпочтительной является 5 категория, которая характеризуется полосой частот до 100 МГц. Витая пара обеспечивает высокую скорость соединения, хорошую защиту от электромагнитных помех, простой и быстрый монтаж локальной сети.
Оптоволоконный кабель состоит из, так называемых, световодов, заключенных в ПВХ изоляцию, и может подразделяться на одномодовый и многомодовый.
Многомодовый кабель значительно дешевле, но не гарантирует одновременное поступление сигнала на приемник от всех, посланных одновременно, лучей. На сегодняшний день оптоволокно является самым функциональным и эффективным кабелем, с помощью которого может быть построена локальная сеть. Оптоволокно отличается намного более значительной скоростью передачи данных, полной нечувствительностью к электромагнитным помехам, гораздо более высоким уровнем защиты информации от перехвата.
Однако оптоволокно имеет более высокую стоимость, чем витая пара, а для выполнения монтажных работ с таким кабелем требуется специальное оборудование.
Эти факторы накладывают определенные ограничения на потребительский спрос, и сегодня оптоволокно предпочитают использовать, главным образом, крупные компании, а также клиенты которым требуется соединение объектов на значительных расстояниях. В последнем случае, оптоволокно является просто незаменимым вариантом. Для того чтобы создать локальную сеть, сегодня может быть применено большое количество различных технологий, в том числе: FDDI, Token Ring, ARCNet, ATM, UltraNet ряд других. Но, все-таки, наиболее распространенной сетевой технологией в течении многих лет остается технология Ethernet, которая была разработана еще в 1973 году и претерпела с тех пор целый ряд модификаций. Главной особенностью технологии Ethernet является широковещательная передача данных, которая означает посылку сетевого пакета одновременно на все узлы определенного сегмента сети. При этом адаптер должен обеспечить прием всех сигналов, после сего - отбросить лишние сигналы. Передача данных осуществляется по свободной сети, для чего адаптеры прослушивают сеть и начинают передачу, если она не используется. Такой способ передачи данных является основным недостатком технологии Ethernet, поскольку при большом количестве рабочих станций возрастает число коллизий (когда два адаптера передают данные одновременно), что значительно сокращает пропускную способность сети Ethernet.
Для преодоления этого недостатка используются специальные коммутаторы, обеспечивающие избирательность при передаче данных.
Благодаря этим устройствам, технология Ethernet сохраняет свою высокую актуальность и сегодня. Управление же трафиком на более высоком уровне обеспечивает такое устройство, как роутер, или маршрутизатор. При значительном увеличении количества узлов сети Ethernet именно роутер обеспечивает наиболее высокоскоростную и качественную доставку пакетов информации. В своей работе роутер может использовать два вида протоколов маршрутизации: RIP и OSPF, которые отличаются рядом параметров.
Выбор того или иного протокола зависит от размеров и конфигурации сети. Кроме этого, роутер может применяться для эффективного объединения сетей Ethernet с локальными сетями других типов или с глобальной сетью. Еще одной полезной функцией роутера является обеспечение надежной защиты передаваемых данных. Для обеспечения внешней коммуникации сегодня широко применяются технологии на основе DSL - цифровой абонентской линии.
Коммуникационные технологии, разработанные на основеDSL, которые обозначаются обобщенной аббревиатурой хDSL, обеспечивают высокоскоростную передачу данных различного формата. К технологиям хDSL относятся АDSL, SDSL, RADSL,
VDSL. Основные отличия между всеми этими технологиями заключаются в использовании различных принципов модуляции и скорости передачи данных. Одним из основных преимуществ, которые дают технологии на базе DSL, является возможность одновременной высокоскоростной передачи данных и передачи голосовых сигналов по одной общей медной паре. Таким образом, локальная сеть офиса или промышленного предприятия представляет собой сложную структуру, для создания которой могут быть использованы различные технологии, материалы и виды сетевого оборудования. При этом правильный выбор этих составляющих локальной сети зависит от многих факторов. А поскольку от правильности этого выбора зависит эффективность, с которой будет работать локальная сеть, то эту задачу можно назвать одной из основных для системного интегратора, выполняющего монтаж сети. Кроме этого, системный интегратор должен обеспечить возможность использования различных технологий и материалов для создания сети.