Инициализация коммуникационных устройств в компьютерных сетях

33. Основы компьютерной коммуникации. Принципы построения и основные топологии вычислительных сетей, коммуникационное оборудование

Появление персональных компьютеров потребовало нового подхода к организации системы обработки данных, к созданию новых информационных технологий. Возникла потребность перехода от использования отдельных ЭВМ в системах централизованной обработки данных к распределенной обработке данных.

Распределенная обработка данных — это обработка данных, выполняемая на независимых, но связанных между собой компьютерах, представляющих распределенную систему.

Компьютерная (вычислительная) сеть — это совокупность компьютеров и терминалов, соединенных с помощью каналов связи в единую систему, удовлетворяющую требованиям распределенной обработки данных.

Абонентами сети (т. е. объектами, генерирующими или потребляющими информацию в сети) могут быть отдельные компьютеры, комплексы ЭВМ, терминалы, промышленные роботы, станки с числовым программным управлением и т. д.

В зависимости от территориального расположения абонентов компьютерные сети делятся на:

• глобальные — вычислительная сеть объединяет абонентов, расположенных в различных странах, на различных континентах. Глобальные вычислительные сети позволяют решить проолему объединения информационных ресурсов человечества и организации доступа к этим ресурсам;
• региональные — вычислительная сеть связывает абонентов, расположенных на значительном расстоянии друг от друга. Она может включать абонентов большого города, экономического региона, отдельной страны;
• локальные — вычислительная сеть объединяет абонентов, расположенных в пределах небольшой территории. К классу локальных сетей относятся сети отдельных предприятий, фирм, офисов и т. д.

• хранение данных;
• обработка данных;
• организация доступа пользователей к данным;
• передача данных и результатов их обработки пользователям.

1. Шина. Канал связи, объединяющий узлы в сеть, образует ломаную линию — шину. Любой узел может принимать информацию в любое время, а передавать — только тогда, когда шина свободна. Данные (сигналы) передаются компьютером на шину. Каждый компьютер проверяет их, определяя, кому адресована информация, и принимает данные, если они посланы ему, либо игнорирует. Если компьютеры расположены близко друг друга, то организация КС с шинной топологией недорога и проста — необходимо просто проложить кабель от одного компьютера к другому. Затухание сигнала с увеличением расстояния ограничивает длину шины и, следовательно, число компьютеров, подключенных к ней. Проблемы шинной топологи возникают, когда происходит разрыв (нарушение контактов) в любой точке страны; сетевой адаптер одного из компьютеров выходит из строя и начинает передавать на шину сигналы с помехами; необходимо подключить новый компьютер.
2. Кольцо. Узлы объединены в сеть замкнутой кривой. Передача данных осуществляется только в одном нийравлении. Каждый узел помимо всего прочего реализует функции ретранслятора. Он принимает и передает сообщения, а воспринимает только обращенные к нему. Используя кольцевую топологию, можно присоединить к сети большое количество узлов, решив проблемы помех и затухания сигнала средствами сетевой платы каждого узла. Недостатки кольцевой организации: разрыв в любом месте кольца прекращает работу всей сети; время пере-рачи сообщения определяется временем последовательного срабатывания каждого узла, находящегося между рггправителем и получателем сообщения; из-за прохождения данных через каждый узел существует возможность непреднамеренного искажения информации.
3. Звезда. Узлы сети объединены с центром лучами. Вся информация передается через центр, что позволяет относительно просто выполнять поиск неисправностей и добавлять новые узлы без прерывания работы сети. Однако расходы на организацию каналов связи здесь обычно выше, чем у шины и кольца. Комбинация базовых топологий — гибридная топология — обеспечивает получение широкого спектра решений, аккумулирующих достоинства и недостатки базовых.

Источник

Коммуникационное оборудование: виды, назначение, характеристики

Современный мир развитых технологий даже не представляется без коммуникационного оборудования. Потому что практически в каждом доме, офисе, на предприятии, учебном заведении есть компьютер или даже несколько, а значит, и интернет, а как следствие, и сеть.

Ведь главной функцией коммуникационного оборудования является принятие, иногда обработка и передача данных на расстояние (от нескольких сантиметров до нескольких тысяч километров).

Еще раньше очень распространенными разновидностями таких устройств служили: проводной телефон, телеграф… Чуть позже факс.

Научно-техническое определение и виды оборудования

Коммуникационное оборудование – это специальные устройства, которые осуществляют передачу каких-либо данных по определенным линиям, называющимся линиями связи (кабель, коммутатор и другие).

Наиболее распространенные их разновидности – это оптоволоконный кабель, витая пара, коаксиальный кабель.

Каковы же виды коммуникационного оборудования?

1. Оборудование данных или терминальное.
2. Сетевое оборудование.
3. Оборудование линии связи.

Расшифровка каждого вида

Все представители каждого вида могут также назваться техническими средствами коммуникационного оборудования.

Оборудование данных – это устройства, преобразующие информацию пользователя в данные, предназначенные для передачи их по линии связи, и осуществляющие обратное преобразование. К этому виду устройств относятся персональные компьютеры, а также большая электронно-вычислительная машина, устройство сбора данных, кассовый аппарат и другие терминальные приспособления.

Сетевое коммуникационное оборудование – это техника, которая необходима для того, чтобы компьютерные сети работали. Наиболее яркими представителями этого вида являются: коммутатор, патч-панель, маршрутизатор, концентратор, сетевой адаптер, репитер и другие. Бывает такое оборудование двух основных типов: активное и пассивное.

Оборудование линии связи – это устройства, преобразующие данные, которые сформированы специальным шифрующим прибором в сигнал, передающийся по этим линиям и выполняющий обратное преобразование. Наиболее узнаваемым и ярким представителем этого оборудования является модем.

Активное сетевое оборудование

Это устройства, содержащие электронные схемы, которые работают от электрических сетей (или других подобных источников). Эти приборы выполняют функцию усиления и преобразования сигнала в другие.

В такое оборудование уже изначально заложена способность обрабатывать сигналы по специальным алгоритмам. А именно: эти устройства не только улавливают и передают сигналы, но и обрабатывают данную им техническую информацию, перенаправляя и распределяя поступающие к ним потоки соответственно встроенным в память оборудования алгоритмам.

В составе оборудования: сетевой адаптер, репитер (повторяет сигнал с целью увеличения длины его распространения), концентратор (еще называется многопортовый репитер), коммутатор (прибор, у которого несколько портов), маршрутизатор (тот же роутер), ретранслятор, медиаконвертер, сетевой трансивер (для преобразования интерфейса передачи информации).

Пассивное сетевое оборудование

Пассивным называют такое оборудование, которое применяется для распределения, а также снижения уровня сигнала. Оно работает без питания от электрической сети или другого подобного источника.

Наиболее яркими представителями этого вида оборудования являются:

Локальные сети

Коммуникационное оборудование локальных сетей – это оборудование, которое служит для взаимного объединения устройств в единую сеть. А необходимо это для создания и связи множества сетей или подсетей.

Оборудование, которое используется в них, применяется и для подключения отдельного узла, и для связи большого их количества между собой.

Очень хорошо знакомый каждому вид локальной сети – это компьютерная, которая представляет собой набор машин, соединенных между собой и снабженных специальными программами, предоставляющим пользователям сети возможность доступа ко всем данным этих компьютеров.

Локальные сети — это системы, распространение сигнала которых осуществляется в радиусе до 3 километров. Бывает сеть отделов, корпоративная (если в одном здании), внутри учебного заведения, а также домашняя.

Есть также городские сети (в радиусе крупного города) и глобальные (распространение сигнала на территории города, региона, страны). Но они уже не являются локальными.

Корпоративная сеть

Очень распространенной в настоящее время локальной сетью является корпоративная, которая объединяет системы, находящиеся на всей территории предприятия. Количество рабочих мест – сто и более.

Если же подразделения организации находятся на большом расстоянии друг от друга, тогда применяют технологии глобальной сети.

В корпоративной сети, как правило, достаточно высокие требования к надежности и производительности.

Взаимодействие компонентов компьютерной системы происходит согласно схемам, которые могут несколько отличаться друг от друга.

Кроме этого, есть такие составляющие подобной сети:

1. Компьютеры, подключенные к системе, именуются станциями или узлами.
2. Наличие сетевого адаптера – устройства для подключения к системной шине компьютера и обеспечивающего прием, а также передачу информации по линии связи.
3. Витая пара, которая состоит из нескольких перекрученных жил медного провода.
4. Коаксиальный кабель состоит из покрытого изоляцией медного провода, изолирующей оплетки, наружной оболочки (он может, в отличие от витой пары, передавать информацию на более дальние расстояния).
5. Оптоволоконный кабель (через него сигнал проходит лучше всего).
6. Компьютеры, которые предназначены для того, чтобы обслуживать другие компьютеры, называются серверами.
7. Те же, что обращаются с запросами к ресурсной базе других компьютеров, имеют название узел-клиенты.
8. Если же один компьютер совмещает в себе одном оба предназначения, то он называется одноранговым узлом.

Принципы выстраивания компьютерной сети

Топологии сетей – это схемы соединения физических составляющих, которые обусловлены логической структурой самой сети.

• полносвязная;
• ячеистая;
• типа «звезда»;
• «общая шина»;
• кольцевая;
• древовидная.

При полносвязной топологии сети каждая машина непосредственно связана с остальными.

Ячеистая – это когда из полносвязной убирается несколько возможных связей.

Топология типа «звезда» образуется, когда каждая отдельная машина подключена при помощи отдельного кабеля к общему центральному устройству.

Бывает «звезда» нескольких видов: с распределенным управлением и с центральным.

Технология «звезды»: все узлы подключаются к одному кабелю, имеющему 2 открытых конца. И только один узел в заданный момент времени имеет возможность посылать информацию. Сигнал распространяется в оба конца. При этом любой из узлов имеет возможность получить доступ к передаваемым данным. На концах шины устанавливаются такие специальные устройства – «терминаторы», которые подавляют сигнал.

«Общая шина» — это также еще одна разновидность типа «звезда», когда центральным устройством является пассивный кабель.

При кольцевой топологии информация передается от одной машине к другой – по кольцу.

Самой непростой является древовидная топология, где корнем «дерева» является центральное устройство перенаправления. К нему подключается главный кабель. А уже к нему – несколько сетевых. Изменяется частота данных. Преобразование частот осуществляется в корне дерева.

Сетевая технология

Технологии передачи информации в сети осуществляются на основании свода правил и протоколов, регламентирующих адресацию сообщений и упаковку для передачи по сети.

Набор же этих протоколов, а также осуществляющих их программно-аппаратных средств, именуют сетевой технологией.

Усилители сотового сигнала

Человек в современной жизни даже не может уже себе представить день без мобильного или сотового телефона. Он помогает и в общении с близкими людьми, друзьями, и в работе. В общем, преимуществ большое количество.

Сотовая связь не везде может хорошо улавливаться телефоном. Особенно это касается отдаленных районов (пригородов).

А потому в таких местах представители связи устанавливают усилители сотового сигнала, что также относится к рассматриваемому в статье оборудованию для коммуникации.

Это определенная система, которая состоит из наружной антенны (прием и передача сигнала на базовую станцию), репитера (непосредственно усилителя), внутренней антенны (благодаря ей есть сигнал в помещении) и кабеля.

Резюме

Подведем итоги информационной статьи, которая, возможно, не так глубоко освещает тему того, что относится к коммуникационному оборудованию. Здесь отсутствуют более точные и специфические технические и технологические подробности.

А рассмотрены лишь самые базовые понятия и описаны основные технические средства компьютерных сетей, благодаря которым и осуществляется передача данных.

Всю же остальную, более глубинную информацию, касающуюся коммуникационного оборудования, можно уточнить в специализированной литературе.

Источник