Компьютерные сети, Аппаратные средства компьютерных сетей. Топология локальных сетей. Характеристики каналов (линий) связи
Одной из наиболее полезных возможностей, предоставляемых современными компьютерами, является возможность использования его для автоматизированного обмена информацией с другими компьютерами по линиям связи. Реализуется эта возможность с помощью компьютерных сетей — объединений компьютеров.
Под компьютерной телекоммуникационной (вычислительной) сетью понимается программно-аппаратный комплекс, обеспечивающий автоматизированный обмен данными между компьютерами по линиям связи. Для организации такого обмена, в первую очередь, требуется ряд аппаратных средств, позволяющих организовать специальные или использовать уже существующие линии связи для приема и передачи цифровой информации.
При использовании аналоговой линии связи (например, телефонной) для обмена данными требуется устройство модулятор-демодулятор (модем), выполняющий преобразование цифровых сигналов в аналоговые. Пример такого устройства — модем для коммутируемой телефонной линии.
При использовании цифровой линии связи (например, специализированной компьютерной сети) применяется устройство-адаптер, выполняющее преобразование кодов в стандарт, используемый сетью. Примером такого устройства может служить адаптер для подключения к сети Ethernet.
Комплекс из линии связи и устройств, передающих и принимающих информацию, называется каналом связи.
К основным характеристикам любого канала связи относят:
Пропускную способность. Это количество информации, которое можно передать через этот канал за единицу времени. Единицей измерения, таким образом, оказывается количество битов в секунду. В некоторых случаях указывают два числа — пропускную способность при приеме и при передаче данных.
Надежность канала. Под надежностью канала понимают вероятность возникновения ошибки при передаче данных. Чем меньше вероятность, тем надежнее канал. Надежность канала — интегральная характеристика, которая зависит от типа линии, используемой технологии и конкретного канала. Если возникает необходимость, ее рассчитывают как отношение времени, когда канал не мог передавать данные, ко времени, когда он эти данные передавал.
Максимальную дальность. В зависимости от используемой технологии передачи данных, канал связи может иметь некоторую максимальную длину. Например, в сети, построенной по стандартам FastEthernet, максимальная длина медного кабеля между узлом и устройством сети — 100 метров.
Основными характеристиками технологий обмена данными, применяемыми при создании сетей, являются характеристики максимальной пропускной способности, количества объединяемых в сеть компьютеров и максимального расстояния, на котором возможен обмен данными.
По этим характеристикам среди технологий выделяют:
Локальные сети. Это сети, с потенциально ограниченным числом компьютеров и/или небольшой длиной линий связи. Такие сети обладают высокой скоростью при сравнительно небольшой цене, но могут увеличиваться только до определенных пределов. Например, в сети FastEthernet не должно быть более 1024 узлов. Если возникает необходимость, то такие сети делят на отдельные сегменты и объединяют с помощью специального оборудования.
Территориальные сети. Это сети с потенциально неограниченным числом компьютеров, но сравнительно небольшой длиной линий связи (т. е. расположенные на сравнительно небольшой территории — одного города, например).
Глобальные сети. Это сети, объединяющие большие территории. Такие сети, как правило, создаются крупными организациями для предоставления услуг связи. В них используют высокоскоростные, специализированные линии дальней связи. Основное назначение глобальных сетей — организация взаимодействия между более мелкими территориальными сетями.
При создании локальных сетей важное значение имеет общий принцип соединения компьютеров и устройств сети линиями связи. Такой принцип соединения называется топологией сети.
Рассматривают три основные топологии (фактически, способа соединения):
Общая шина. Для связи всех компьютеров в сети создается общий канал обмена данными, к которому подключаются все машины (самый простой пример — все компьютеры подключаются к общему кабелю). Способ логически самый простой, но небезопасный, ограничивающий количество компьютеров в сети и иногда приводящий к техническим проблемам.
Звезда. Компьютеры соединяются со специальным устройством — концентратором (или коммутатором) отдельными линиями связи. При этом возрастает надежность, такая сеть менее чувствительна к отказам, но она требует центрального устройства, прокладки большего количества линий и зависит от работы центрального устройства. Это самый популярный сейчас способ построения сетей.
Кольцо. В этой топологии компьютеры соединяются по кругу. Физически это реализуется с помощью устройств-коммутаторов, логически — специальным программным обеспечением. Такая топология требует сложных программ, но позволяет контролировать состояние сети (устраняя ошибки или используя резервное «кольцо» связи) и не теряет производительности под большой нагрузкой.
Сети соединяются между собой с помощью специализированных компьютеров на основе общих межсетевых протоколов обмена. Межсетевые протоколы обмена — наборы правил, позволяющие передавать информацию независимо от технологии, использованной для организации сети. Такие протоколы позволяют организовать транзитную передачу данных, объединяя так сети. Образованное таким образом самое крупное объединение сетей называется межсетевой средой — Интернетом.
Обзор компонентов Multisim Компоненты – это основа любой схемы, это все элементы, из которых она состоит. Multisim оперирует с двумя категориями.
Композиция из абстрактных геометрических фигур Данная композиция состоит из линий, штриховки, абстрактных геометрических форм.
Важнейшие способы обработки и анализа рядов динамики Не во всех случаях эмпирические данные рядов динамики позволяют определить тенденцию изменения явления во времени.
ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ МЕХАНИКА Статика является частью теоретической механики, изучающей условия, при которых тело находится под действием заданной системы сил.
Методы анализа финансово-хозяйственной деятельности предприятия Содержанием анализа финансово-хозяйственной деятельности предприятия является глубокое и всестороннее изучение экономической информации о функционировании анализируемого субъекта хозяйствования с целью принятия оптимальных управленческих.
Образование соседних чисел Фрагмент: Программная задача: показать образование числа 4 и числа 3 друг из друга.
Шрифт зодчего Шрифт зодчего состоит из прописных (заглавных), строчных букв и цифр.
Условия приобретения статуса индивидуального предпринимателя. В соответствии с п. 1 ст. 23 ГК РФ гражданин вправе заниматься предпринимательской деятельностью без образования юридического лица с момента государственной регистрации в качестве индивидуального предпринимателя. Каковы же условия такой регистрации и.
Седалищно-прямокишечная ямка Седалищно-прямокишечная (анальная) ямка, fossa ischiorectalis (ischioanalis) – это парное углубление в области промежности, находящееся по бокам от конечного отдела прямой кишки и седалищных бугров, заполненное жировой клетчаткой, сосудами, нервами и.
20. Компьютерные сети, Аппаратные средства компьютерных сетей. Топология локальных сетей. Характеристики каналов (линий) связи.
Многообразие компьютерных сетей можно классифицировать по группе признаков:
1) Территориальная распространенность; 2) Ведомственная принадлежность;
3) Скорость передачи информации; 4) Тип среды передачи; 5) Топология;
6) Организация взаимодействия компьютеров.
По территориальной распространенности сети могут быть локальными, глобальными, и региональными.
Локальные — это сети, перекрывающие территорию не более 10 м2
Региональные — расположенные на территории города или области
Глобальные на территории государства или группы государств, например, всемирная сеть Internet.
По принадлежности различают ведомственные и государственные сети.
Ведомственные принадлежат одной организации и располагаются на ее территории.
Государственные сети — сети, используемые в государственных структурах.
По скорости передачи: низкоскоростные (до 10 Мбит/с), среднескоростные (до 100 Мбит/с), высокоскоростные (свыше 100 Мбит/с);
По типу среды передачи:
проводные ; коаксиальные, на витой паре, оптоволоконные ; беспроводные ;
с передачей информации по радиоканалам, в инфракрасном диапазоне.
Топологии компьютерных сетей
Линейная сеть. Содержит только два оконечных узла, любое число промежуточных узлов и имеет только один путь между любыми двумя узлами.
Кольцевая сеть Сеть, в которой к каждому узлу присоединены две и только две ветви.
Звездообразная сеть Сеть, в которой имеется только один промежуточный узел.
Общая шина В этом случае подключение и обмен данными производится через общий канал связи, называемый общей шиной.
Одноранговые сети Все компьютеры одноранговой сети равноправны. Любой пользователь сети может получить доступ к данным, хранящимся на любом компьютере.
Иерархические сети При ее установке заранее выделяются один или несколько компьютеров, управляющих обменом данных по сети и распределением ресурсов. Такой компьютер называют сервером.
Под топологией понимается описание свойств сети, присущих всем ее гомоморфным преобразованиям, т.е. Таким изменениям внешнего вида сети, расстояний между ее элементами, их взаимного расположения, при которых не изменяется соотношение этих элементов между собой. Топология компьютерной сети во многом определяется способом соединения компьютеров друг с другом. Конфигурация лс делится на два основных класса: широковещательные и последовательные. В широковещательных конфигурациях каждый пк передает сигналы, которые могут быть восприняты остальными пк (“общая шина”, “дерево”, “звезда с пассивным центром”). В последовательных конфигурациях каждый физический подуровень передает информацию только одному пк (произвольная, иерархическая, “кольцо”, “цепочка”, “звезда с интеллектуальным центром”, “снежинка” и др.). Наиболее оптимальной с точки зрения надежности является полносвязная сеть, т.е. Сеть, в который каждый узел сети связан со всеми другими узлами, однако при большом числе узлов такая сеть требует большого количества каналов связи и труднореализуема из-за технических сложностей и высокой стоимости. Поэтому практически все сети являются неполносвязными. Хотя при заданном числе узлов в неполносвязной сети может существовать большое количество вариантов соединения узлов сети, на практике обычно используется три наиболее широко распространенные (базовые) топологии лвс: “звезда”, “общая шина” и “кольцо”: шинная, когда все узлы сети подключаются к одному незамкнутому каналу, обычно называемому шиной; кольцевая, когда все узлы сети подключаются к одному замкнутому кольцевому каналу.; звездообразная, когда все узлы сети подключаются к одному центральному узлу, называемому хостом или хабом. Сети могут быть также смешанной топологии (гибридные), когда отдельные части сети имеют разную топологию.