Назначение локальных компьютерных сетей, их компоненты и топология. Назначение локальной сети

Радиант - Сеть передачи данных

Сеть передачи данных

Локальная вычислительная сеть (ЛВС) – это комплекс оборудования и программного обеспечения, обеспечивающий передачу, хранение и обработку информации.

Назначение локальных сетей

Назначение локальной сети - осуществление совместного доступа к данным, программам и оборудованию. У коллектива людей, работающего над одним проектом появляется возможность работать с одними и теми же данными и программами не по-очереди, а одновременно. Локальная сеть предоставляет возможность совместного использования оборудования. Оптимальный вариант - создание локальной сети с одним принтером на каждый отдел или несколько отделов. Файловый сервер сети позволяет обеспечить и совместный доступ к программам и данным.

У локальной сети есть также и административная функция. Контролировать ход работ над проектами в сети проще, чем иметь дело с множеством автономных компьютеров.

В состав локальной сети (ЛВС) входит следующее оборудование:

Активное оборудование – коммутаторы, маршрутизаторы, медиаконвекторы
Пассивное оборудование – кабели, монтажные шкафы, кабельные каналы, коммутационные панели, информационные розетки
Компьютерное и периферийное оборудование – серверы, рабочие станции, принтеры, сканеры.

В зависимости от требований, предъявляемых к проектируемой сети, состав оборудования, используемый при монтаже может варьироваться.

Основные характеристики локальной сети

В настоящее время в различных странах мира созданы и эксплуатируются различные типы ЛВС с различными размерами, топологией, алгоритмами работы, архитектурной и структурной организацией. Независимо от типа сетей, к ним предъявляются общие требования:

Скорость - важнейшая характеристика локальной сети
Адаптируемость - свойство локальной сети расширяться и устанавливать рабочие станции там, где это требуется
Надежность - свойство локальной сети сохранять полную или частичную работоспособность вне зависимости от выхода из строя некоторых узлов или конечного оборудования.

Топология локальных сетей

Топология определяет требования к оборудованию, тип используемого кабеля, допустимые и наиболее удобные методы управления обменом, надежность работы, возможности расширения сети. И хотя выбирать топологию пользователю сети приходится нечасто, знать об особенностях основных топологий, их достоинствах и недостатках надо.

Существует три базовые топологии сети:

Шина (bus) — все компьютеры параллельно подключаются к одной линии связи. Информация от каждого компьютера одновременно передается всем остальным компьютерам

Звезда (star) — бывыает двух основных видов:

Активная звезда (истинная звезда) - к одному центральному компьютеру присоединяются остальные периферийные компьютеры, причем каждый из них использует отдельную линию связи. Информация от периферийного компьютера передается только центральному компьютеру, от центрального — одному или нескольким периферийным

Пассивная звезда, которая только внешне похожа на звезду (рис. 2). В настоящее время она распространена гораздо более широко, чем активная звезда. Достаточно сказать, что она используется в наиболее популярной сегодня сети Ethernet

В центре сети с данной топологией помещается не компьютер, а специальное устройство — коммутатор или, как его еще называют, свитч (switch) (Что такое Коммутатор?), который восстанавливает приходящие сигналы и пересылает их непосредственно получателю.

Кольцо (ring) — компьютеры последовательно объединены в кольцо.

Передача информации в кольце всегда производится только в одном направлении. Каждый из компьютеров передает информацию только одному компьютеру, следующему в цепочке за ним, а получает информацию только от предыдущего в цепочке компьютера.

На практике нередко используют и другие топологии локальных сетей, однако большинство сетей ориентировано именно на три базовые топологии.

Наверх

pmcradiant.com

Локальная вычислительная сеть » Привет Студент!

Кафедра математического обеспечения информационных систем

РЕФЕРАТ

по дисциплине: «Информационные технологии в психологии»

на тему: « Локальная вычислительная сеть»

Локальная сеть (локальная вычислительная сеть, ЛВС) – это комплекс оборудования и программного обеспечения, обеспечивающий передачу, хранение и обработку информации.

Назначение локальных сетей Назначение локальной сети - осуществление совместного доступа к данным, программам и оборудованию. У коллектива людей, работающего над одним проектом появляется возможность работать с одними и теми же данными и программами не по- очереди, а одновременно. Локальная сеть предоставляет возможность совместного использования оборудования. Оптимальный вариант - создание локальной сети с одним принтером на каждый отдел или несколько отделов. Файловый сервер сети позволяет обеспечить и совместный доступ к программам и данным.

Состав локальной сети В состав локальной сети (ЛВС) входит следующее оборудование: Активное оборудование – коммутаторы, маршрутизаторы, медиаконвекторы; Пассивное оборудование – кабели, монтажные шкафы, кабельные каналы, коммутационные панели, информационные розетки; Компьютерное и периферийное оборудование – серверы, рабочие станции, принтеры, сканеры.

Основные характеристики локальной сети В настоящее время в различных странах мира созданы и эксплуатируются различные типы ЛВС с различными размерами, топологией, алгоритмами работы, архитектурной и структурной организацией. Независимо от типа сетей, к ним предъявляются общие требования: Скорость - важнейшая характеристика локальной сети; Адаптируемость - свойство локальной сети расширяться и устанавливать рабочие станции там, где это требуется; Надежность - свойство локальной сети сохранять полную или частичную работоспособность вне зависимости от выхода из строя некоторых узлов или конечного оборудования.

Топология локальных сетей

Под топологией (компоновкой, конфигурацией, структурой) компьютерной сети обычно понимается физическое расположение компьютеров сети друг относительно друга и способ соединения их линиями связи. Важно отметить, что понятие топологии относится, прежде всего, к локальным сетям, в которых структуру связей можно легко проследить. В глобальных сетях структура связей обычно скрыта от пользователей и не слишком важна, так как каждый сеанс связи может производиться по собственному пути. Топология определяет требования к оборудованию, тип используемого кабеля, допустимые и наиболее удобные методы управления обменом, надежность работы, возможности расширения сети. И хотя выбирать топологию пользователю сети приходится нечасто, знать об особенностях основных топологий, их достоинствах и недостатках надо.

Существует три базовые топологии сети: Шина (bus) — все компьютеры параллельно подключаются к одной линии связи. Информация от каждого компьютера одновременно передается всем остальным компьютерам .

Звезда (star) — бывыает двух основных видов:

Активная звезда (истинная звезда) - к одному центральному компьютеру присоединяются остальные периферийные компьютеры, причем каждый из них использует отдельную линию связи. Информация от периферийного компьютера передается только центральному компьютеру, от центрального — одному или нескольким периферийным.

Пассивная звезда, которая только внешне похожа на звезду.В настоящее время она распространена гораздо более широко, чем активная звезда. Достаточно сказать, что она используется в наиболее популярной сегодня сети Ethernet.

Кольцо (ring) — компьютеры последовательно объединены в кольцо.

Виды локальных сетей Все современные локальные сети делятся на два вида:

Одноранговые локальные сети - сети, где все компьютеры равноправны: каждый из компьютеров может быть и сервером, и клиентом. Пользователь каждого из компьютеров сам решает, какие ресурсы будут предоставлены в общее пользование и кому

Локальные сети с цетрализованным управлением. В сетях с централизованным управлением политика безопасности общая для всех пользователей сети.

В зависимости от назначения и размера локальной сети применяются либо одноранговые сети, либо сети с централизованным управлением.

Преимущества работы в локальной сети:

- Возможность хранения данных персонального и общего использования на дисках файлового сервера.

- Возможность постоянного хранения ПО, необходимого многим пользователям, в единственном экземпляре на дисках файлового сервера.

- Обмен информацией между всеми компьютерами сети.

- Одновременная печать всеми пользователями сети на общесетевых принтерах.

Объединение компьютеров в единую сеть предоставляет пользователям сети новые возможности, несравнимые с возможностями отдельных компьютеров. Сеть - это не сложение, а умножение возможностей отдельных компьютеров. Локальная сеть позволяет организовать передачу файлов из одного компьютера в другой или другие, совместно использовать вычислительные и аппаратные ресурсы, совмещать распределенную обработку данных на нескольких компьютерах с централизованным хранением информации и многое другое. С помощью компьютерной локальной сети осуществляется коллективное использование технических ресурсов, что благотворно воздействует на психологию и поведение пользователя не только в сети, но и в реальной жизни.

Скачать: У вас нет доступа к скачиванию файлов с нашего сервера. КАК ТУТ СКАЧИВАТЬ

privetstudent.com

19.Компьютерные сети. Классификация сетей. Локальные вычислительные сети. Назначение, возможности локальных сетей.

Локальные вычислительные сети.

Под Локальной вычислительной сетью (ЛВС, LAN - Lokal Area Network) понимают совместное подключение отдельных компьютеров (рабочих станций) к каналу передачи данных. Понятие ЛВС относится к географически ограниченным реализациям, в которых несколько рабочих станций связанны друг с другом с помощью соответствующих средств коммуникаций. ЛВС включает в себя кабельную локальную сеть ЛВС или СКС, активное сетевое оборудование и компьютеры различного назначения.

Преимущества объединения компьютеров в локальные вычислительные сети следующие:

Совместное использование технических средств позволяет повысить эффективность владения периферийными устройствами - хранилищами данных, принтерами, сканерами, факсами, модемами.
Управление Данными в сети предоставляет возможность совместного доступа и использования едиными базами данных множеством пользователей ЛВС.
Общие программные средства предоставляют возможность одновременного использования централизованных инсталляции ПО для работы на компьютерах сети.
Разделение ресурсов процессора позволяет использовать вычислительные мощности выделенных компьютеров для обработки данных пользователей сети.
Эффективное использование средств совместной работы и коммуникаций, таких как электронная почта, электронный документооборот, веб - технологии и Интернет.

Основные принципы построения ЛВС.

Архитектура взаимодействия компьютеров в локальной вычислительной сети строится на стандарте Open Systems Interconnection (OSI), разработанногоМеждународной организацией по стандартизации (англ. ISO - International Standards Organization). Основная идея этой модели заключается в том, что каждому уровню отводится конкретная специализированная задача. Соглашения для связи одного уровня с другим называют протоколом. Так вкраце выглядит работа локальной сети или работа ЛВС.

Назначение локальных сетейНазначение локальной сети - осуществление совместного доступа к данным, программам и оборудованию. У коллектива людей, работающего над одним проектом появляется возможность работать с одними и теми же данными и программами не по-очереди, а одновременно. Локальная сеть предоставляет возможность совместного использования оборудования. Оптимальный вариант - создание локальной сети с одним принтером на каждый отдел или несколько отделов. Файловый сервер сети позволяет обеспечить и совместный доступ к программам и данным.

20. Глобальная компьютерная сеть Internet. Структура построения Internet. Система адресации в Internet. Основные сервисные возможности сети Internet.

Internet - глобальная компьютерная сеть, охватывающая весь мир. Internet образует как бы ядро, обеспечивающее связь различных информационных сетей, принадлежащих различным учреждениям во всем мире, одна с другой. Если ранее сеть использовалась исключительно в качестве среды передачи файлов и сообщений электронной почты, то сегодня решаются более сложные задачи распределенного доступа к ресурсам. Около трёх лет назад были созданы оболочки, поддерживающие функции сетевого поиска и доступа к распределенным информационным ресурсам, электронным архивам. Internet, служившая когда-то исключительно исследовательским и учебным группам, чьи интересы простирались вплоть до доступа к суперкомпьютерам, становится все более популярной в деловом мире.

Интернет - это множество компьютеров (хостов) и различных сетей, объединенных сетью на базе протоколов связи TCP/IP. Компьютеры, подключенные к сети Интернет, могут иметь любые аппаратные и программные платформы, но при этом они должны поддерживать стек протоколов (семейство протоколов) связи TCP/IP. Единого владельца и центра управления сети Интернет не существует.

Структура построения Internet.

Узлы и магистрали сети Интернет - это ее инфраструктура, а в сети Интернет существует несколько сервисов или служб (E-mail, USENET, TELNET, WWW, FTP и др.), одним из первых сервисов является электронная почта E-mail. В настоящее время большая часть трафика в Интернет приходится на службу World Wide Web (всемирная паутина). Принцип работы сервиса WWW был разработан физиками Тимом Бернес-Ли и Робертом Кайо в европейском исследовательском центре CERN (Женева) в 1989 году. В настоящее время Web – служба Интернет содержит миллионы страниц информации с различными видами документов. Компоненты структуры сети Интернет объединяются в общую иерархию. Интернет объединяет множество различных компьютерных сетей и отдельных компьютеров, которые обмениваются между собой информацией. Вся информация в Интернет хранится на Web-серверах. Обмен информацией между Web-серверами осуществляется по высокоскоростным магистралям. К таким магистралям относятся: выделенные телефонные аналоговые и цифровые линии, оптические каналы связи и радиоканалы, в том числе спутниковые линии связи. Серверы, объединенные высокоскоростными магистралями, составляют базовую часть Интернет. Пользователи подключаются к сети через маршрутизаторы местных поставщиков услуг Интернета или провайдеров (ISP), которые имеют постоянное подключение к Интернет через региональных провайдеров. Региональный провайдер, подключается к более крупному провайдеру национального масштаба, имеющего узлы в различных городах страны. Сети национальных провайдеров объединяются в сети транснациональных провайдеров или провайдеров первого уровня. Объединенные сети провайдеров первого уровня составляют глобальную сеть Internet.

Система адресации в Internet.

Каждый компьютер в сети Интернет имеет свой адрес, который состоит из 2 частей – сетевой и собственный адрес компьютера в сети. Для компьютера устанавливается 2 адреса:

Цифровой адрес или IP –адрес удобен для обработки на компьютере. Он имеет длину 32 бита, разделенную на 4 блока по 8 бит каждый. Цифровой адрес удобен для машинной обработки. Человеку крайне неудобно использовать IP – адреса, поэтому логичным представлялось создание механизма, позволяющего ставить в соответствие IP-адресам символьные имена.

В сети Интернет для этой цели была разработана и используется система доменных имен (Domains Number System, DNS), которая имеет иерархическую структуру. Составные части отделяются друг от друга точкой. Младшая часть доменного имени соответствует конечному узлу в сети. Совокупность имен, у которых несколько старших частей доменного имени совпадают, называется доменом. Например, имена mail. econ.pu.ru и www.econ.pu.ru.принадлежат домену econ.pu.ru.

Доменные имена назначаются компьютерам, которые постоянно подключены к сети, специальной организацией InterNIC. Вся сеть разбивается на участки по названиям доменов. Самым главным является корневой домен, который управляется InterNIC, далее следуют домены первого, второго и третьего уровней.

Домены первого уровня назначаются для каждой страны (по географическому признаку), при этом принято использовать трех - и двухуровневые аббревиатуры. Например, для России домен первого уровня – ru, для США – us, для Беларуси – by и т.д. Кроме того, несколько доменов закреплено для различных типов организаций:

.com –коммерческие организации;

.edu – организации образования;

.gov – правительственные организации;

.org – некоммерческие организации;

.net – организации, поддерживающие сеть.

Что касается механизма соответствия цифрового и доменного адресов, то он заключается в следующем. Для каждого имени домена создается свой DNS – сервер, который хранит базу данных соответствий IP – адресов и доменных имен, расположенных в данном домене, а также содержит ссылки на DNS – серверы доменов нижнего уровня. Таким образом, для того, чтобы получить адрес компьютера по его доменному имени, приложению достаточно обратиться к DNS – серверу корневого домена, а тот в свою очередь перешлет запрос DNS – серверу домена нижнего уровня. Благодаря такой организации системы доменных имен нагрузка по разрешению имен равномерно распределяется среди DNS – серверов.

Основные сервисные возможности сети Internet.

Интернет предоставляет своим пользователям разнообразные услуги и возможности (сервисы). Перечислим основные.

World Wide Web — главный информационный сервис.

World Wide Web(WWW, "Всемирная паутина") — гипертекстовая, а точнее, гипермедийная информационная система поиска ресурсов Интернет и доступа к ним.

Гипертекст— информационная структура, позволяющая устанавливать смысловые связи между элементами текста на экране компьютера таким образом, чтобы можно было легко осуществлять переходы от одного элемента к другому. На практике в гипертексте некоторые слова выделяют путемподчёркиванияилиокрашивания в другой цвет. Выделение слова говорит о наличии связи этого слова с некоторым документом, в котором тема, связанная с выделенным словом, рассматривается более подробно.

Гипермедиа— это то, что получится, если в определении гипертекста заменить слово "текст" на "любые виды информации": звук, графику, видео. Такие гипермедийные ссылки возможны, поскольку наряду с текстовой информацией можно связывать и любую другую двоичную информацию, например, закодированный звук или графику, Так, если программа отображает карту мира и если пользователь выбирает на этой карте с помощью мыши какой-либо континент, программа может тут же дать о нём графическую, звуковую и текстовую информацию.

Система WWW построена на специальном протоколе передачи данных, который называется протоколом передачи гипертекста HTTP(читается "эйч-ти-ти-пи", HyperText Transfer Protocol). Всё содержимое системы WWW состоит изWWW-страниц.

WWW-cтраницы — гипермедийные документы системы World Wide Web. Создаются с помощью языка разметки гипертекста HTML (Hypertext markup language).

Язык HTML позволяет добавлять к текстовым документам специальные командные фрагменты — тэги(англ.tag— "этикетка, ярлык") таким образом, что становится возможным связывать с этими документами другие тексты, графику, звук и видео, задавать заголовки различных уровней, разделять текст на абзацы, строить таблицы и т.д. Например, заголовок документа может иметь такой вид:

Личные страницы— такие WWW-страницы, которые принадлежат не фирмам и не организациям, а отдельным людям. Содержание и оформление такой страницы зависит только от её автора.

Браузеры(англ. browse — листать, просматривать) — программы, с помощью которых пользователь организует диалог с системой WWW: просматривает WWW страницы, взаимодействует с WWW-cерверами и другими ресурсами в Интернет.

Существуют сотни программ-браузеров. Самые популярные браузеры: Netscape NavigatorиMicrosoft Internet Explorer.Браузеры WWW умеют взаимодействовать с любыми типами серверов, используя при этом их собственные протоколы. Информацию, полученную от любого сервера, браузер WWW выводит на экран в стандартной, удобной для восприятия форме. При этом переключения с одного протокола на другой для пользователя часто остаются незамеченными.

Электронная почта.

Электронная почта (Electronic mail, англ. mail — почта, сокр. e-mail) cлужит для передачи текстовых сообщений в пределах Интернет, а также между другими сетями электронной почты. К тексту письма современные почтовые программы позволяют прикреплять звуковые и графические файлы, а также двоичные файлы — программы

Системы информационного поиска сети Интернет.

В Интернетe представлена информация на любые темы, которые только можно себе представить. Но найти в ней нужную информацию не так-то легко из-за того, что сеть по своей природе не имеет чёткой структуры. Поэтому для ориентировки в Интернет и быстрого получения свежей справочной информации разработаны системы поиска информации. Все системы поиска информации Интернет располагаются на специально выделенных компьютерах с мощными каналами связи. Ежеминутно они бесплатно обслуживают огромное количество клиентов. Поисковые системы можно разбить на два типа:

	предметные каталоги,формируемые людьми-редакторами;
	автоматические индексы,формируемые специальными компьютерными программами, без участия людей.

Автоматические индексы.

Переоценить их трудно. Поиск по ключевым словам в одной базе данных, занимающий в худшем случае несколько секунд, принесёт те же результаты, что и обшаривание всех WWW-страниц во всей сети Интернет.

Автоматический индекс состоит из трёх частей:

	программы-робота;
	базы данных,собираемой этим роботом;
	интерфейсадля поиска в этой базе, с которым и работает пользователь.

Все эти компоненты функционируют без вмешательства человека. К автоматическим индексам следует прибегать только тогда, когда ключевые слова точно известны, например, фамилия человека или несколько специфических терминов из соответствующей области. Индексы получают информацию из каждого отдельного узла, регистрируют и индексируют её и добавляют к своим базам данных.

Среди известных индексов выделяется AltaVista— одна из самых мощных полностью автоматических поисковых систем. Обладает полнотекстовой базой данных. Выдаёт наибольшее количество ссылок. Проиндексировано 30 млн. страниц с 300 тысяч серверов и 4 млн. статей из телеконференций Usenet. За один день AltaVista обслуживает около 20 млн. запросов.

studfiles.net

Назначение лвс

Особенно широко ЛВС применяются при разработке коллективных проектов, например сложных программных комплексов. На базе ЛВС можно создавать системы автоматизированного проектирования. Это позволяет реализовывать новые технологии проектирования изделий машиностроения, радиоэлектроники и вычислительной техники. В условиях развития рыночной экономики появляется возможность создавать конкурентоспособную продукцию, быстро модернизировать ее, обеспечивая реализацию экономической стратегии предприятия.

ЛВС позволяют также реализовывать новые информационные технологии в системах организационно-экономического управления.

В учебных лабораториях университетов ЛВС позволяют повысить качество обучения и внедрять современные интеллектуальные технологии обучения.

Физическая передающая среда лвс

Физическая среда обеспечивает перенос информации между абонентами вычислительной сети. Как уже упоминалось, физическая передающая среда ЛВС представлена тремя типами кабелей: витая пара проводов, коаксиальный кабель, оптоволоконный кабель.

Витая парасостоит из двух изолированных проводов, свитых между собой. Скручивание проводов уменьшает влияние внешних электромагнитных полей на передаваемые сигналы. Самый простой вариант витой пары — телефонный кабель. Витые пары имеют различные характеристики, определяемые размерами, изоляцией и шагом скручивания. Дешевизна этого вида передающей среды делает ее достаточно популярной для ЛВС.

Основной недостаток витой пары — плохая помехозащищенность и низкая скорость передачи информации — 0,25 — 1 Мбит/с. Технологические усовершенствования позволяют повысить скорость передачи и помехозащищенность (экранированная витая пара), но при этом возрастает стоимость этого типа передающей среды.

Рис. 1. Структура коаксиального кабеля

Коаксиальный кабель по сравнению с витой парой обладает более высокой механической прочностью, помехозащищенностью и обеспечивает скорость передачи информации до 10-50 Мбит/с. Для промышленного использования выпускаются два типа коаксиальных кабелей: толстый и тонкий. Толстый кабель более прочен и передает сигналы нужной амплитуды на большее расстояние, чем тонкий. В то же время тонкий кабель значительно дешевле. Коаксиальный кабель так же, как и витая пара, является одним из популярных типов передающей среды для ЛВС.

Оптоволоконный кабель — идеальная передающая среда. Он не подвержен действию электромагнитных полей и сам практически не имеет излучения. Последнее свойство позволяет использовать его в сетях, требующих повышенной секретности информации.

Рис. 2. Структура оптоволоконного кабеля

Скорость передачи информации по оптоволоконному кабелю более 50 Мбит/с. По сравнению с предыдущими типами передающей среды он более дорог, менее технологичен в эксплуатации.

Типовые топологии лвс

Топология ЛВС— это усредненная геометрическая схема соединений узлов сети.

Типичными топологии локальных вычислительных сетей являются: кольцевая, шинная, звездообразная.

Иногда для упрощения используют термины — кольцо, шина и звезда. Любую компьютерную сеть можно рассматривать как совокупность узлов.

Узел— любое устройство, непосредственно подключенное к передающей среде сети.

Топология усредняет схему соединений узлов сети. Так, и эллипс, и замкнутая кривая, и замкнутая ломаная линия относятся к кольцевой топологии, а незамкнутая ломаная линия — к шинной.

Кольцевая топологияпредусматривает соединение узлов сети замкнутой кривой — кабелем передающей среды. Выход одного узла сети соединяется со входом другого. Информация по кольцу передается от узла к узлу. Каждый промежуточный узел между передатчиком и приемником ретранслирует посланное сообщение. Принимающий узел распознает и получает только адресованные ему сообщения.

Рис. 3. Кольцевая топология

Кольцевая топология является идеальной для сетей, занимающих сравнительно небольшое пространство. В ней отсутствует центральный узел, что повышает надежность сети. Ретрансляция информации позволяет использовать в качестве передающей среды любые типы кабелей.

Последовательная дисциплина обслуживания узлов такой сети снижает ее быстродействие, а выход из строя одного из узлов нарушает целостность кольца и требует принятия специальных мер для сохранения тракта передачи информации.

Шинная топология— одна из наиболее простых. Она связана с использованием в качестве передающей среды коаксиального кабеля. Данные от передающего узла сети распространяются по шине в обе стороны. Промежуточные узлы не транслируют поступающих сообщений. Информация поступает на все узлы, но принимает сообщение только тот, которому оно адресовано. Дисциплина обслуживания параллельная.

Это обеспечивает высокое быстродействие ЛВС с шинной топологией. Сеть легко наращивать и конфигурировать, а также адаптировать к различным системам. Сеть шинной топологии устойчива к возможным неисправностям отдельных узлов.

Сети шинной топологии наиболее распространены в настоящее время. Следует отметить, что они имеют малую протяженность и не позволяют использовать различные типы кабеля в пределах одной сети.

Рис. 4. Шинная топология

Звездообразная топология базируется на концепции центрального узла, к которому подключаются периферийные узлы. Каждый периферийный узел имеет свою отдельную линию связи с центральным узлом. Вся информация передается через центральный узел, который ретранслирует, переключает и маршрутизирует информационные потоки в сети.

Рис. 5. Звездообразная топология

Звездообразная топология значительно упрощает взаимодействие узлов ЛВС друг с другом, позволяет использовать более простые сетевые адаптеры. В то же время работоспособность ЛВС со звездообразной топологией целиком зависит от центрального узла.

studfiles.net

Локальные сети Назначение, классификация, топология

1. Локальные сети: Назначение, классификация, топология.

1.1. Назначение локальной компьютерной сети.

Самая простая сеть состоит как минимум из двух компьютеров, соединенных друг с другом кабелем, что позволяет им совместно использовать данные. Все сети (независимо от сложности) основываются именно на этом простом принципе. Хотя идея соединения компьютеров с помощью кабеля не кажется нам особо выдающейся, в свое время она явилась значительным достижением в области коммуникаций.

Рождение компьютерных сетей было вызвано практической потребностью при совместном использовании данных. Персональный компьютер – прекрасный инструмент для создания документов, подготовки таблиц, графических данных и других видов информации. Когда не было сетей, приходилось распечатывать каждый документ, чтобы другие пользователи могли работать с ним, или в лучшем случае – копировать информацию на дискеты. При редактировании копий документа несколькими пользователями было очень трудно собрать все изменения в одном документе. Подобная схема работы называется работой в автономной среде. Если бы пользователь подключил свой компьютер к другим, он смог бы работать с их данными и их принтерами. Группа соединенных компьютеров и других устройств называется сетью.

А концепция соединенных и совместно использующих ресурсы компьютеров носит название сетевого взаимодействия.

Компьютеры, входящие в сеть могут совместно использовать:

- данные;

- сообщения;

- принтеры;

- факсимильные аппараты;

- модемы;

- другие устройства.

Этот список постоянно пополняется, т.к. возникают новые способы совместного использования ресурсов.

1.2. Классификация сетей.

Не смотря на то, что все сети имеют определенное сходство, они разделяются на два типа:

- одноранговые;

- на основе выделенного сервера.

Различия между одноранговыми сетями и сетями на основе выделенного сервера принципиальны, поскольку предопределяют разные возможности этих сетей. Выбор типа сети зависит от многих факторов:

- размера предприятия;

- необходимой степени безопасности;

- вида бизнеса;

- доступности административной поддержки;

- объема сетевого трафика;

- потребности сетевых пользователей;

- уровня финансирования.

Одноранговые сети.

В одноранговой сети все компьютеры равноправны: нет иерархии среди компьютеров и нет выделенного сервера. Обычно каждый компьютер функционирует и как клиент и как сервер; иначе говоря, нет отдельного компьютера, ответственного за всю сеть. Пользователи сами решают, какие данные на своем компьютере сделать доступными по сети.

Одноранговые сети, чаще всего, объединяют не более 10 компьютеров. Отсюда их другое название – рабочая группа, т.е. небольшой коллектив пользователей. Одноранговые сети относительно просты. Поскольку каждый компьютер является одновременно и клиентом и сервером, нет необходимости устанавливать мощный центральный сервер или другие компоненты обязательные для сложных сетей. Этим обычно и объясняется меньшая стоимость одноранговых сетей по сравнению со стоимостью сетей на основе серверов.

В одноранговой сети требование к производительности и защищенности сетевого программного обеспечения, как правило, ниже, чем те же требования к программному обеспечению выделенных серверов. Выделенные серверы всегда функционируют только как серверы, но не клиенты или рабочие станции.

В такие операционные системы, как Microsoft Windows NT Workstation, Microsoft Windows for Workgroups и Microsoft Windows 2000, поддержка одноранговых сетей встроена. Поэтому, чтобы организовать одноранговую сеть дополнительного программного обеспечения не требуется.

Одноранговая сеть вполне подходит там, где:

- количество пользователей не превышает 10 человек;

- пользователи расположены компактно;

- вопросы защиты данных не критичны;

- в обозримом будущем не ожидается значительного расширения фирмы, а, следовательно, и сети.

В то же время одноранговой сети присущи некоторые недостатки:

- отсутствие сетевого администрирования;

- выделение части вычислительной мощи сетевым пользователям для поддержки доступа к своим ресурсам;

- отсутствие централизованного управления для обеспечения нормальной защиты сети;

- каждый пользователь в одноранговой сети должен обладать

достаточным уровнем знаний, чтобы успешно выполнять обязанности не только пользователя, но и администратора своего компьютера.

Сети на основе выделенного сервера.

Если к одноранговой сети, где компьютер выступает в роли и клиентов и серверов подключить более 10 пользователей, она может не справиться с объемом возложенных на нее задач. Поэтому большинство сетей имеют другую конфигурацию – они работают на основе выделенного сервера. Выделенным называется такой сервер, который функционирует только как сервер и не используется в качестве клиента или рабочей станции. Он оптимизирован для быстрой обработки запросов от сетевых клиентов и для повышения защищенности файлов или каталогов. Сети на основе серверов стали промышленным стандартом. При увеличении размеров сети и объема сетевого трафика необходимо увеличивать количество серверов. Распределение задач среди нескольких серверов гарантирует, что каждая задача будет выполняться наиболее эффективно. Круг задач, который должны выполнять серверы, многообразен и сложен. Чтобы серверы отвечали современным требованиям пользователей, в больших сетях их делают специализированными.

Серверы файлов и печати. Серверы файлов и печати управляют доступом пользователей к файлам и принтерам. Так, чтобы работать с текстовым процессором, прежде всего должны запустить его на своем компьютере. Документ текстового процессора, хранящийся на сервере файлов, загружается в память компьютера, и теперь можно работать с этим документом на своем компьютере. Другими словами, сервер файлов предназначен для хранения данных.

Серверы приложений. На серверах приложений выполняются прикладные задачи клиент серверных приложений, а так же находятся данные доступные клиентам. Например, чтобы ускорить поиск данных серверы хранят большие объемы информации в структурированном виде. Эти серверы отличаются от серверов файлов и печати. В последних файл или данные целиком копируются на запрашивающий компьютер. А в сервере приложений на клиентский компьютер пересылаются только результаты запроса. Приложение-клиент на удаленном компьютере получает доступ к данным, сохраняемым на сервере приложений. Однако, вместо всей базы данных на Ваш компьютер с сервера загружается только результаты запроса.

Почтовые серверы. Почтовые серверы управляют сообщениями электронной почты между серверами сети.

Серверы факсов. Серверы факсов управляют потоком входящих и исходящих факсимильных сообщений через один или несколько факс-модемов.

Коммуникационные серверы. Коммуникационные серверы (серверы связи) управляют проходящим через модем и телефонную линию потоком данных и почтовых сообщений между своей сетью и другими сетями, мэйнфреймами или удаленными пользователями.

Серверы служб каталога. Каталог содержит данные о серверах, позволяя пользователям находить, сохранять и защищать информацию в сети. Windows NT Server объединяет компьютеры в логические группы – домены, система защиты которых обеспечивает различным пользователям неодинаковые права доступа к сетевым ресурсам.

1.3. Топология сети.

Термин “топология” или “топология сети”, обозначает физическое расположение компьютеров, кабелей и других сетевых компонентов.

Топология – стандартный термин, который используется профессионалами при описании базовой схемы сети. Чтобы совместно использовать ресурсы или выполнять другие сетевые задачи, компьютеры должны быть подключены друг к другу. Для этой цели в большинстве сетей применяется кабель. Однако просто подключить компьютер к кабелю, соединяющему другие компьютеры недостаточно. Различные типы кабелей в сочетании с различными сетевыми платами, сетевыми операционными системами и различными компонентами требуют и различных методов реализации.

Все сети стоятся на основе трех базовых топологий:

- шина;

- звезда;

- кольцо.

Сами по себе базовые топологии не сложны. Однако на практике часто встречаются довольно сложные комбинации, сочетающие свойства и характеристики нескольких топологий.

Шина.

Топологию “шина” часто называют “линейной шиной”. В ней используется один кабель, именуемый магистралью или сегментом к которому подключены все компьютеры сети. Данная топология является наиболее простой и распространенной реализацией сети. В сети с топологией “шина” компьютеры адресуют данные конкретному компьютеру, передавая их по кабелю в виде электрических сигналов. Данные виды электрических сигналов передаются всем компьютерам сети; однако информацию принимает только тот компьютер, чей адрес соответствует адресу получателя, зашифрованному в этих сигналах. Причем в каждый момент времени вести передачу может только один компьютер. Т.к. данная сеть передается лишь одним компьютером, ее производительность зависит от количества компьютеров, подключенных к шине. Чем больше компьютеров, тем большее их число ожидает передачи и тем медленнее сеть.

Шина – пассивная топология. Это значит, что компьютеры только “слушают” передаваемые по сети данные, но не перемещают их от отправителя к получателю. Поэтому, если какой-либо компьютер выйдет из строя, это не скажется на работе сети. В активных топологиях компьютеры регенерируют сигналы и передают их дальше по сети.

Звезда.

При топологии “звезда” все компьютеры с помощью сегментов кабеля подключаются к центральному компоненту – концентратору. Сигнал от передающего компьютера поступает через концентратор ко всем остальным. В сетях с топологией “звезда” подключение компьютеров к сети выполняется централизованно. Но есть и недостаток: т.к. все компьютеры подключены к центральной точке, для больших сетей значительно увеличивается расход кабеля. К тому же, если центральный компонент выйдет из строя – остановится вся сеть. А если выйдет из строя только один компьютер (или кабель, соединяющий его с концентратором), то лишь этот компьютер не сможет передавать или принимать данные по сети. На остальные компьютеры по сети этот сбой не повлияет.

mirznanii.com

Назначение локальных компьютерных сетей, их компоненты и топология — КиберПедия

К локальным компьютерным сетям относятся сети, узлы которых располагаются на небольшом расстоянии друг от друга, обычно не дальше нескольких сотен метров. Примерами таких сетей могут служить сети отдельных предприятий и организаций, а также их структурных подразделений.

Основным назначением ЛВС является предоставление информационных, вычислительных и технических ресурсов подключенным к сети пользователям.

К характерным особенностям ЛВС относятся:

1. Компактное территориальное расположение узлов сети. Расстояние между узлами сети обычно не превышает нескольких сот метров.

2. В качестве среды передачи данных используется кабельная система. Беспроводные средства связи используются крайне редко.

3. В качестве узлов сети чаще всего используются персональные компьютеры. Мэйнфреймы используются в ЛВС специального назначения.

4. Методы доступа, топологии, компоненты ЛВС разнообразны, имеют высокую степень совместимости и гибкости применения, что позволяет разрабатывать сети любой сложности и архитектуры.

Классификация ЛВС. Характеристика отдельных видов ЛВС

Различные виды ЛВС выделяются по следующим признакам:

1. Технология функционирования сети. В зависимости от используемой технологии работы существуют сети Ethernet, Arcnet, Token Ring.

2. Топология построения ЛВС. По этому признаку различают сети с шинной, звездообразной, кольцевой и комбинированными топологиями построения.

3. Наличие или отсутствие сервера в сети. В зависимости от того, имеет ли ЛВС в своем составе выделенный сервер или все узлы сети равноправны различают иерархические и одноранговые сети.

4. В зависимости от типа среды передачи данных выделяют сети, построенные на основе коаксиального кабеля, витой пары, волоконно-оптического кабеля. Существуют также ЛВС, отдельные части которых используют разные типы кабелей.

При построении архитектуры ЛВС следует учитывать существующие зависимости между используемыми технологиями работы, топологиями сети и кабельной системой. Возможные сочетания этих элементов архитектуры определены соответствующими стандартами и спецификациями.

Отметим, что основными методами доступа при построении современных ЛВС являются высокоскоростные технологии Ethernet, которые называются, соответственно, Fast Ethernet (скорость передачи – 100 Мбит/с) и Gigabit Ethernet (скорость передачи 1Гбит/с).

Сервер

Шины Ethernet

Рабочие станции сети

Рис. 5.10 ЛВС с технологией Ethernet в топологии «звезда».

Одноранговые ЛВС. В одноранговых ЛВС все компьютеры сети имеют равные права.

Ресурсы сети распределены равномерно между разными компьютерами сети. Любой из компьютеров может разделять ресурсы с любыми другими компьютерами ЛВС.

При этом компьютер сам управляет использованием ресурса, которым владеет. Это означает наличие возможности предоставления доступа к ресурсу в свободном режиме, по паролю авторизованным компьютерам, или запрещение доступа к ресурсу.

Распределение ресурсов требует наличия информации у каждого компьютера о местонахождении ресурсов сети и способов доступа к ним. Таким образом в одноранговой сети отсутствуют централизованное администрирование сетьюи общее управление безопасностью ресурсов.

Компьютеры ЛВС во время предоставления ресурса сталкиваются с падением собственной производительности, в результате образования дополнительных затрат процессорного времени, памяти, загрузки внешних устройств, связанных с обслуживанием запросов сети.

В одноранговых ЛВС затруднена процедура резервного копирования данных, при которой необходимо копировать данные с разных компьютеров, повреждение кабеля приводит к остановке работы сети. Перечисленные недостатки одноранговых ЛВС усиливаются при увеличении числа узлов сети. Положительными сторонами являются простота и оперативность их установки, низкая стоимость оборудования и программного обеспечения. Для установки сети требуются только сетевые адаптеры, кабель и операционная система.

Сети с выделенным сервером. Сети с выделенным сервером, называемые еще иерархическими ЛВС, имеют в своем составе функционально ориентированные компьютеры. С технической точки зрения серверы оснащаются мощными многопроцессорными системами, обладающие увеличенным объемом оперативной памяти, высокоскоростными каналами обмена с внешними устройствами, RAID-системами хранения информации на жестких дисках с минимальным временем обращения к данным и т.д. Помимо специальных программных средств, обеспечивающих различные способы защиты данных и серверов от несанкционированного доступа, сервера размещают в специальных помещениях с контролируемым доступом.

К недостаткам сетей с выделенным сервером относятся более высокая их стоимость, сложность построения сети, необходимость постоянного мониторинга за состоянием сети и происходящих процессах, наличие персонала высокой квалификации.

Кабельное оборудование ЛВС.При выборе лучшей передающей среды для ЛВС следует учитывать следующие факторы: скорость передачи данных, возможность применения в конкретных сетевых архитектурах, расстояние между соседними сетевыми устройствами, устойчивость к помехам от внешних источников, стоимость кабеля, сложность установки и модернизации.

В ЛВС применяются три типа кабеля: кабели на основе скрученных пар медных проводов (витая пара), коаксиальныекабели, волоконно-оптическиекабели.

Витая пара существуетв экранированном варианте, когда пара медных проводов заключается в изоляционный экран, и неэкранированном без изоляционной обертки. Скручивание проводов, а также наличие изоляционного экрана снижают влияние внешних помех на полезные сигналы, передаваемые по кабелю. Все кабели типа витой пары имеют 4 пары скрученных проводов и делятся на 5 категорий, каждая из которых характеризуется определенной совокупностью электромагнитных характеристик (5 категория позволяет передавать данные со скорость до 1 Гбит/с).

Коаксиальный кабель состоит из внутренней медной жилы и оплетки, отделенной от жилы слоем изоляции. Существует два типа коаксиального кабеля, толстый коаксиальный кабель и тонкий. Толстый коаксиальный кабель достигает в диаметре 10 мм (скорость передачи данных не превышает 10 Мбит/с), тонкий – 5мм (достигает 100 Мбит/с). Поэтому тонкий коаксиальный кабель используется при прокладке ЛВС в агрессивной внешней среде с высоким уровнем воздействия радио- и электромагнитных волн.

Волоконно-оптический кабель состоит из одной или нескольких стеклянных или пластиковых жил (световодов), по которым распространяются световые сигналы. Жилы покрыты защитной поливинилхлоридной оболочкой. Этот тип кабеля обеспечивает наивысшую скорость передачи данных до 100 Гбит/с. По волоконно-оптическому кабелю можно одновременно передавать по нескольку световых волн. Волоконно-оптический кабель применяется в ЛВС в качестве магистральных каналов передачи данных благодаря высокой скорости передачи и малого затухания сигнала. К достоинствам волоконно-оптического кабеля следует также отнести сложность получения несанкционированного доступа к данным во время передачи и невосприимчивость кабеля к радио- и электромагнитным помехам. Недостатками применения являются его высокие стоимость и хрупкость, сложность монтажа, а также высокие требования к квалификации обслуживающего персонала.

Аппаратура ЛВС.Коммуникационное оборудование ЛВС предназначено для связи отдельных узлов в единую сеть, а также объединения множества сетей между собой. В состав коммуникационного оборудования входят сетевые адаптеры (контроллеры, карты), повторители, концентраторы, коммутаторы, мосты, маршрутизаторы.

Сетевые адаптеры физически соединяют компьютер или другое устройство (принтер, сканер и т.д.) с кабельной системой ЛВС. Конструктивно адаптер может быть интегрирован с другими устройствами системной платы компьютера или выполнен в виде отдельной платы, вставляемой в разъемы внутренней шины компьютера. Сетевой адаптер непосредственно взаимодействует со средой передачи данных ЛВС. Как и любой другой контроллер компьютера, сетевой адаптер работает под управлением специальной программы управления адаптером, называемой драйвером адаптера.

Повторители сигналов сети очищают получаемые сигналы от посторонних искажений, увеличивают мощность сигнала и возвращают сигнал в передающую среду. Повторители используются для увеличения протяженности среды передачи данных при связи двух соседних узлов сети.

Концентраторыили хабы (от англ. hub) являются многопортовыми устройствами, основной функцией которых является организация общих центров подключения кабелей, ведущих к отдельным узлам сети и обеспечение взаимодействия этих узлов с остальной сетью. Тем самым концентраторы позволяют большое количество компьютеров соединять в одну или несколько ЛВС. Концентраторы могут использоваться для объединения различных сегментов сети между собой и централизации общей архитектуры сети.

Коммутаторы предназначены для разделения сети на отдельные мелкие логические сегменты и дальнейшего упорядочивания обмена информации между ними путем перераспределения информационных потоков. Помимо этого коммутаторы используются для установления равномерного трафика загрузки каналов ЛВС, а также при создании ЛВС смешанной топологии, при которой возникают ситуации объединения сетей с разными методами доступа и различным кабельным оборудованием.

Мостыпредставляют собой устройства для соединения отдельных частей (сегментов) ЛВС. Каждая из соединяемых частей сети подключается по физическим каналам к входным и выходным портам моста. Мосты могут соединять части сети, использующие разные среды передачи данных, методы доступа. Часть функции мостов выполняют коммутаторы.

Маршрутизаторыв качестве сетевых коммуникационных устройств, обеспечивают связь между отдельными ЛВС, объединение ЛВС в корпоративную сеть, обмен информацией между ЛВС и глобальными сетями. Маршрутизатор одновременно работает с несколькими каналами, благодаря этому выбирается оптимальный маршрут следования пакета данных в разных сетях.

Под топологиейвычислительной сети понимается изображение сети в виде графа, вершинам которого соответствуют компьютеры сети, отдельные виды сетевого оборудования, а ребрам – физические связи между ними.

Существуют три основные базовые топологии: шина (Bus), кольцо (Ring) и звезда (Star). Виды базовых топологий сетей приведены на рисунке

Выбор топологии существенно влияет на многие характеристики сети.

В топологии «звезда» один узел является центральным. Он соединен линиями связи со всеми остальными узлами сети. Благодаря этому связь любой рабочей станции с центральным узлом независима от связей остальных станций. Основным преимуществом топологии «звезда» является обеспечение работоспособности сети, при выходе из строя отдельных рабочих станций и их соединений. В сетях с такой топологией проще обнаружить и устранить неисправности, связанные с работой отдельных узлов сети и линий передачи, наращивать масштаб сети за счет добавления новых компьютеров и менять их месторасположение. Топология «звезда» является наиболее быстродействующей, поскольку передача данных между рабочими станциями проходит через центральный узел по отдельным линиям. К недостаткам топологии следует отнести большой расход кабеля.

Кольцевая топология представляет собой непрерывную магистраль для передачи данных, не имеющую логической начальной или конечной точек. Каждый компьютер является частью кольца и получая данные, адресованные другому компьютеру, пересылает их по назначению. При такой топологии просто можно сделать кольцевой запрос на все станции. Однако продолжительность передачи информации увеличивается пропорционально количеству рабочих станций, входящих в сеть. Ограничения на протяженность сети не существует при условии соблюдения разрешенного расстояния между двумя соседними узлами. Основная проблема использования кольцевой топологии состоит в том, что каждая рабочая станция должна активно участвовать в пересылке информации и в случае выхода из строя хотя бы одной из них вся сеть становится неработоспособной. При этом неисправности линий связи легко локализуются и устраняются.

Шинная топология представляет собой наиболее простой способ установки сети. Она требует меньше оборудования, кабелей, времени на настройку, чем другие топологии. Физическая среда передачи состоит из единственного кабеля, называемого общей шиной, к которой подключаются все компьютеры сети. Недостатками являются подключение небольшого числа рабочих станций (не более 20) и полное прекращение работы сети при повреждении общего кабеля.

Наряду с перечисленными топологиями компьютерных сетей на практике применяются и различные виды комбинированных топологий, которые получаются в результате комбинаций базовых топологий. Комбинированные топологии образуются путем объединения ранее созданных и функционирующих компьютерных сетей в единую сеть, выполнения требований внешней среды, невозможности использования базовых топологий из-за географических особенностей расположения рабочих станций.

Помимо этого использование в сетях только базовых топологий, особенно шинной и кольцевой, накладывает ограничения на сеть по производительности и надежности. Это является следствием использования одной линии связи между узлами сети. Поэтому сети стали разбиваться на отдельные подсети, называемые сегментами сети, соединяемые между собой коммуникационными узлами, роль которых выполняют специальные сетевые устройства. Сегменты сети, в основе которых лежат базовые топологии, объединяясь между собой, образуют дополнительные параллельные линии связи между узлами.

К комбинированным топологиям относятся полносвязная, ячеистая, иерархическая, и смешанная топологии. Виды комбинированных топологий представлены на рисунке ниже

Вполносвязной топологии используется связь между узлами по принципу «каждый с каждым». Данная топология характерна для глобальных сетей.

Ячеистая топология предполагает, что любой узел сети располагает не менее чем двумя физическими связями с другими узлами. Данная топология обоснована в своем применении в неблагоприятных условиях агрессивной окружающей среды при достаточно большой вероятности разрыва сетевых соединений. Если одна из связей доступа к узлу будет нарушена, то всегда, в качестве альтернативной связи, будет существовать еще одна.

Иерархическая топология используется в сетях, в которых существует жесткое распределение рабочих станций по уровням иерархии. При этом каждый узел более нижнего уровня имеет только одну линию связи с узлом верхнего уровня.

Смешанная топология в большинстве случаев образуется при объединении между собой отдельных ранее существовавших сетей с разными топологиями или в результате наращивания сети.

В процессе работы компьютерной сети необходимо обеспечить очередность доступа рабочих станций сети к линиям передачи данных. Линии передачи компьютерной сети, называемые еще каналами связи, образуют среду передачи данных.

Необходимость установления последовательности доступа к среде передачи вызвана тем, что при одновременной передачи данных несколькими компьютерами сети возникает конфликтная ситуация (коллизия), при которой происходит наложение и взаимное искажение информации в каналах связи.

С целью предотвращения возникновения коллизий разработаны специальные методы доступа к среде передачи, которые определяют различные технологии функционирования сети. К числу таких технологий относят технологии Ethernet, Token Ring и Arcnet.

Технология Ethernet, разработанная в конце 70-х годов компанией Xerox Corporation, рассчитана на параллельное подключение всех узлов сети к общей шине.

Все данные, передаваемые по сети Ethernet, помещаются в кадры определенной структуры, которые, помимо собственно передаваемых данных, содержат адреса компьютера-получателя, компьютера-отправителя кадра и некоторую другую служебную информацию.

Компьютер-отправитель кадра опрашивает канал передачи и если канал свободен, то осуществляется передача данных. Сообщение, отправляемое одним узлом, принимается одновременно всеми остальными узлами, подключенными к общей шине, но обрабатывается только тем узлом, адрес которого указан в кадре сообщения как адрес получателя.

Технология Ethernet не исключает возможности одновременной передачи сообщений двумя или несколькими станциями. С целью избежания коллизии передача данных для ряда рабочих станций задерживается до освобождения общей шины. После задержки передача возобновляется. Реально конфликты приводят к уменьшению быстродействия сети только в том случае, если одновременно работают не менее 30 станций в сети.

В условиях высокой загрузки сети используются технологии с использованием маркерной шины (Arcnet) и маркерного кольца (Token Ring).

Маркерные методы основаны на предоставлении полномочий на передачу данных одному из узлов сети с помощью маркера, представляющего собой кадр специального вида с управляющей последовательностью бит.

По технологии Arcnet один из компьютеров создает маркер, который перемещаясь по сети перехватывается станцией, ожидающей передачи сообщения.

Сообщение, сформированное станцией и дополненное адресами отправителя и получателя, добавляется к маркеру и посылается дальше по сети.

Следующие узлы могут присоединить к нему свои сообщения в результате чего, по сети передается поток сообщений во главе с маркером.

По пути следования станции-получатели выбирают из потока свои сообщения. Данная технология, предложенная фирмой Datapoint в 1997 году, может использоваться при любой топологии.

В сетях с маркерным кольцом (технология Token Ring) соединение рабочих станций сети организовано в виде кольца, в котором каждая станция имеет адреса «соседей» слева и справа.

Маркер перемещается по кольцу, при этом право передачи имеет только станция-держатель маркера, которая получив маркер, заменяет его в сети кадром данных.

Маркер возвращается в сеть только после получения станцией-держателем маркера подтверждения о приеме сообщения.

Технология Token Ring разработана фирмой IBM в начале 80-х годов и ориентирована на использование в сетях с кольцевой топологией.

В сетях с разделяемой средой передачи Ethernet, Arcnet, Token Ring,в каждый момент времени передача данных может вестись только одним узлом. При этом каналы передачи закреплены за определенными узлами. Способ получения узлом права на передачу данных определяется используемой технологий доступа. Недостатком таких сетей является уменьшение производительности сети при добавлении к ней новых узлов.

В коммутируемых сетяхсоединения между отдельными узлами устанавливаются по мере необходимости в зависимости от принятого принципа коммутации в сети.

Под коммутацией данных понимается их передача, при которой канал передачи может использоваться попеременно для разных узлов сети в отличие от связи через некоммутируемые каналы, которые постоянно закрепляются за узлами.

Различают сети с коммутацией каналов, пакетов и сообщений.

В коммутируемых сетях любое передаваемое сообщение перед отправкой подвергается пакетированию, т.е. разбиению на более мелкие части, называемые пакетами.

Каждый передаваемый по сети пакет содержит адреса получателя, отправителя, порядковый номер в последовательности пакетов, необходимый для сборки сообщения в пункте приема, собственно передаваемые данные и информацию для контроля правильности передачи данных.

Пакеты имеют фиксированную длину, которая в зависимости от вида сети, может принимать значения от 512 бит до 4 К/бит.

В сетях с коммутацией каналов передача данных осуществляется через непрерывный физический канал, образованный путем временного соединения отдельных участков сети.

При этом участки сети соединяются между собой специальным оборудованием, называемым коммутаторами.

Установление связи между источником и адресатом производится путем посылки станцией-отправителем специального сигнала, который перемещаясь по сети от одного узла к другому и занимая пройденные каналы, прокладывает путь от источника к пункту назначения. Об установлении физического соединения между отдельными каналами посылается сигнал обратной связи станции-отправителю.

После окончания сеанса обмена соединения канала разрываются.

Приоритетным фактором в работе сетей с коммутацией каналов является минимизация времени на подготовку и подключение каналов.

Коммутация пакетов позволяет добиться увеличения пропускной способности сети, скорости и надежности передачи данных по сравнению с сетью, основанной на коммутации каналов.

Сеть c коммутацией каналов

В сети с коммутацией пакетов (рис. 5.4) поступающее в сеть сообщение разбивается на пакеты П1, П2,…Пn, имеющие фиксированную длину.

Каждый пакет снабжается заголовком ПЗ, в котором находится адресная информация, а также номер пакета, необходимый для сборки сообщения.

Пакеты транспортируются сетью как независимые информационные блоки, поэтому могут передаваться одновременно по разным свободным каналам связи.

Коммутаторы сети принимают пакеты от конечных узлов и на основании адресной информации передают их друг другу, а в конечном итоге получателю сообщения.

В пункте назначения из пакетов формируется исходное сообщение. Метод коммутации пакетов широко используется в Интернет.

В сетях с коммутацией сообщенийфизическое соединение устанавливается только на время передачи сообщения между соседними узлами сети. Каждое сообщение снабжается заголовком и транспортируется по сети как единое целое.

Поступающее в узел сообщение запоминается в его буферном запоминающем устройстве и при освобождении соответствующего канала связи передается в соседний узел.

При этом под буферомпонимается место временного хранения данных до момента их перемещения в другую область или устройство. В каждый момент передачи оказывается занятым только канал связи между соседними узлами.

Коммутация сообщений по сравнению с коммутацией каналов позволяет ценой усложнения аппаратуры узла коммутации, в связи с необходимостью создания буферных зон временного хранения сообщений, повысить общую пропускную способность сети.

Сеть с коммутацией пакетов

Сообщение в отличие от пакета имеет произвольную длину, которая определяется не технологическими ограничениями, а содержанием данных, составляющих сообщение. Сообщением может быть любой текстовый документ, рисунок, программа и т.п.

cyberpedia.su

Локальные сети Назначение, классификация, топология

1. Локальные сети: Назначение, классификация, топология.1.1. Назначение локальной компьютерной сети.

Компьютеры, входящие в сеть могут совместно использовать:

- данные;

- сообщения;

- принтеры;

- факсимильные аппараты;

- модемы;

- другие устройства.

Этот список постоянно пополняется, т.к. возникают новые способы совместного использования ресурсов.1.2. Классификация сетей.

Не смотря на то, что все сети имеют определенное сходство, они разделяются на два типа:

- одноранговые;

- на основе выделенного сервера.

- размера предприятия;

- необходимой степени безопасности;

- вида бизнеса;

- доступности административной поддержки;

- объема сетевого трафика;

- потребности сетевых пользователей;

- уровня финансирования. Одноранговые сети.

Одноранговая сеть вполне подходит там, где:

- количество пользователей не превышает 10 человек;

- пользователи расположены компактно;

- вопросы защиты данных не критичны;

- в обозримом будущем не ожидается значительного расширения фирмы, а, следовательно, и сети.

В то же время одноранговой сети присущи некоторые недостатки:

- отсутствие сетевого администрирования;

- выделение части вычислительной мощи сетевым пользователям для поддержки доступа к своим ресурсам;

- отсутствие централизованного управления для обеспечения нормальной защиты сети;

- каждый пользователь в одноранговой сети должен обладать

достаточным уровнем знаний, чтобы успешно выполнять обязанности не только пользователя, но и администратора своего компьютера. Сети на основе выделенного сервера.

Почтовые серверы. Почтовые серверы управляют сообщениями электронной почты между серверами сети.

Все сети стоятся на основе трех базовых топологий:

- шина;

- звезда;

- кольцо.

Шина.

Звезда.

Кольцо.

При топологии “кольцо” компьютеры подключаются к кабелю. Сигналы передаются по кольцу в одном направлении и проходят через каждый компьютер. В отличие от пассивной топологии “шина” здесь каждый компьютер выступает в роли повторителя, усиливая сигналы и передавая их следующему компьютеру. Поэтому если выйдет из строя один компьютер, прекращает функционировать вся сеть. Один из способов передачи данных по кольцевой сети называется передачей маркера. Суть его такова. Маркер последовательно, от одного компьютера к другому, передается до тех пор, пока его не получит тот компьютер, который “хочет” послать данные. Передающий компьютер видоизменяет маркер, добавляет к нему данные и адрес получателя и отправляет его дальше по кольцу. Данные проходят через каждый компьютер, пока не окажется у того, чей адрес совпадает с адресом получателя. После этого принимающий компьютер посылает передающему сообщение, где подтверждает факт приема данных. Получив подтверждение, передающий компьютер создает новый маркер и возвращает его в сеть.

Комбинированные топологии.

В настоящее время при компоновке сети все чаще используется комбинированная топология, которая сочетает отдельные свойства шин, звезды и кольца.

Звезда-шина.

Звезда-шина – это комбинация топологий шина и звезда, обычно схема выглядит так: несколько сетей с топологией звезда объединяются при помощи магистральной линейной шины. В этом случае выход из строя одного компьютера не скажется на работе всей сети – остальные компьютеры по-прежнему взаимодействуют друг с другом. А выход из строя концентратора повлечет за собой отсоединение от сети только подключенных к нему компьютеров и концентраторов.

Звезда-кольцо.

Звезда-кольцо несколько похожа на звезда-шина. И в той и в другой топологии компьютеры подключаются концентратором. Отличие в том, что концентраторы в звезде-шине соединены магистральной шиной, а в звезде-кольце все концентраторы подключены к главному концентратору, образуя звезду. Кольцо же реализуется внутри главного концентратора.

Локальная сеть может использовать одну из перечисленных топологий. Это зависит от количества объединяемых компьютеров, их взаимного расположения и других условий. Можно также объединить несколько локальных сетей, выполненных с использованием разных топологий, в единую локальную сеть.2. В программе Excel на листе 1 набрать таблицу и отформатировать ее.

Продано книг
Дата	Всего	В том числе
Дата	Всего	научная	техническая	художественная
05 декабря		150	200	173
06 декабря		124	140	211
07 декабря		132	107	132
Итого:
Среднее:

В столбце Всего рассчитать суммарные значения по строке, в строке Итого рассчитать суммарные значения по столбцам, в строке Среднее рассчитать средние значения продаж за 3 дня.