Эпитет «достаточный» подчёркивает то обстоятельство, что этот набор представляет собой минимальный набор средств, с помощью которых можно построить работоспособную сеть.
Также термином «сетевая технология» обозначают любой набор средств и правил для построения сети, например, «технология сквозной маршрутизации», «технология создания защищенного канала», «технология IP-сетей».

Иногда сетевые технологии называют базовыми технологиями, имея в виду то, что на их основе строится базис любой сети.
Примерами базовых сетевых технологий могут служить, наряду с Ethernet, такие известные технологии локальных сетей, как Token Ring и FDDI, или же технологии территориальных сетей Х.25 и frame relay. Также можно выделить технологии ISDN, ATM, SONET и др.

Технология Ethernet

Стандарт Ethernet является самой широко распространённой сетевой технологией. Он был принят в 1980 г.

Основной принцип, положенный в основу Ethernet, – случайный метод доступа к разделяемой среде передачи данных. В качестве такой среды может использоваться толстый или тонкий коаксиальный кабель, витая пара, оптоволокно или радиоволны (кстати, первой сетью, построенной на принципе случайного доступа к разделяемой среде, была радиосеть Aloha Гавайского университета).

В стандарте Ethernet строго зафиксирована топология электрических связей. Компьютеры подключаются к разделяемой среде в соответствии с типовой структурой «общая шина». С помощью разделяемой во времени шины любые два компьютера могут обмениваться данными.

Управление доступом к линии связи осуществляется специальными контроллерами – сетевыми адаптерами Ethernet. Каждый компьютер, а более точно, каждый сетевой адаптер, имеет уникальный адрес. Передача данных происходит со скоростью 10 Мбит/с. Эта величина является пропускной способностью сети Ethernet.

Суть случайного метода доступа сети Ethernet состоит в следующем. Компьютер может передавать данные по сети, только если сеть свободна, то есть если никакой другой компьютер в данный момент не занимается обменом. Поэтому важной частью технологии Ethernet является процедура определения доступности среды. После того как компьютер убедился, что сеть свободна, он начинает передачу, при этом «захватывает» среду.

Время монопольного использования разделяемой среды одним узлом ограничивается временем передачи одного кадра.

Кадр – это единица данных, которыми обмениваются компьютеры в сети Ethernet. Кадр имеет фиксированный формат и наряду с полем данных содержит различную служебную информацию, например адрес получателя и адрес отправителя.

Сеть Ethernet устроена так, что при попадании кадра в разделяемую среду передачи данных все сетевые адаптеры одновременно начинают принимать этот кадр. Все они анализируют адрес назначения, располагающийся в одном из начальных полей кадра, и, если этот адрес совпадает с их собственным адресом, кадр помещается во внутренний буфер сетевого адаптера. Таким образом компьютер-адресат получает предназначенные ему данные.

Иногда может возникать ситуация, когда одновременно два или более компьютера решают, что сеть свободна, и начинают передавать информацию. Такая ситуация, называемая коллизией, препятствует правильной передаче данных по сети. В стандарте Ethernet предусмотрен алгоритм обнаружения и корректной обработки коллизий. Вероятность возникновения коллизии зависит от интенсивности сетевого трафика.

После обнаружения коллизии сетевые адаптеры, которые пытались передать свои кадры, прекращают передачу и после паузы случайной длительности пытаются снова получить доступ к среде и передать тот кадр, который вызвал коллизию.

Достоинства технологии Ethernet:

• экономичность.

Для построения сети достаточно иметь по одному сетевому адаптеру для каждого компьютера плюс один физический сегмент коаксиального кабеля нужной длины. Другие базовые технологии, например Token Ring, для создания даже небольшой сети требуют наличия дополнительного устройства – концентратора.

В сетях Ethernet реализованы достаточно простые алгоритмы доступа к среде, адресации и передачи данных. Простота логики работы сети ведёт к упрощению и, соответственно, удешевлению сетевых адаптеров и их драйверов. По той же причине адаптеры сети Ethernet обладают высокой надёжностью;

• расширяемость – лёгкость подключения новых узлов.

В современных ЛВС отходят от Ethernet, используя Fast Ethernet или Gigabit Ehternet, отличающиеся прежде всего скоростью передачи данных (100 Мбит/c или 1 Гбит/с соответственно), более высокой надёжностью и поддержкой других топологий.

Другие базовые сетевые технологии – ArcNet, Token Ring, FDDI, 100VGAny-LAN, хотя и обладают многими индивидуальными чертами, в то же время имеют много общих свойств с Ethernet.

В первую очередь, это применение регулярных фиксированных топологий (иерархическая звезда и кольцо), а также разделяемых сред передачи данных.

Технология FDDI (Fiber Distributed Data Interface)

Оптоволоконный интерфейс распределённых данных – это первая технология локальных сетей, в которой средой передачи данных является волоконно-оптический кабель.

Работы по созданию технологий и устройств для использования волоконно-оптических каналов в локальных сетях начались в 1980-е гг., вскоре после начала промышленной эксплуатации подобных каналов в территориальных сетях.

Начальные версии стандарта FDDI обеспечивают передачу кадров со скоростью 100 Мбит/с по двойному волоконно-оптическому кольцу длиной до 100 км.

Технология FDDI во многом основывается на технологии Token Ring, развивая и совершенствуя её основные идеи.

Разработчики технологии FDDI ставили перед собой в качестве наиболее приоритетных следующие цели:

• повысить битовую скорость передачи данных до 100 Мбит/с;


• повысить отказоустойчивость сети за счёт стандартных процедур восстановления её после отказов различного рода – повреждения кабеля, некорректной работы узла, концентратора, возникновения высокого уровня помех на линии и т. п.;


• максимально эффективно использовать потенциальную пропускную способность сети как для асинхронного, так и для синхронного (чувствительного к задержкам) трафиков.

Технология Gigabit Ethernet

Добавляет новую, 1 000 Мбит/с, ступень в иерархии скоростей семейства Ethernet. Эта ступень позволяет эффективно строить крупные локальные сети, в которых мощные серверы и магистрали нижних уровней сети работают на скорости 100 Мбит/с, а магистраль Gigabit Ethernet объединяет их, обеспечивая достаточно большой запас пропускной способности.

ISDN (Integrated Services Digital Network) – цифровая сеть с интеграцией услуг.

Разработка ISDN была первой попыткой создать технологию с возможностью одновременной передачи голоса и данных.

Основная идея, заложенная в технологию ISND, состоит в том, что различные устройства, например, телефоны, компьютеры, факсы и т. д., могут одновременно передавать и принимать цифровые сигналы после установления коммутируемого соединения с удалённым абонентом.

Цифровые сети с интеграцией услуг ISDN можно использовать при передаче данных, для объединения удалённых локальных сетей, для доступа к сети Internet и для различных видов трафика, в том числе мультимедийного. Оконечными устройствами в сети ISDN могут быть: цифровой телефонный аппарат, компьютер с ISDN-адаптером, файловый сервер и т. д.

Одним из недостатков технологии ISDN с точки зрения передачи данных является скоростной предел в 1 920 Кбит/с и синхронная структура каналов передачи, что не позволяет осуществлять динамическое выделение требуемой пропускной способности.

Кроме того, существуют проблемы совместимости оборудования от различных производителей, а для проведения модернизации или развертывания новой сети требуются значительные капиталовложения.