Компьютерные сети технические средства компьютерных сетей

Компьютерные сети технические средства компьютерных сетей

Сетевые технические средства – это различные устройства, обеспечивающие объединение компьютеров в единую компьютерную сеть.

Базовые компоненты и технологии, связанные с архитектурой локальных или территориально-распределенных сетей, могут включать в себя:

· Сетевые интерфейсные платы (NIC, Network Interface Card )

· Маршрутизаторы ( Router , территориально-распределенные сети)

· Серверы удаленного доступа ( Remote Server , территориально-распределенные сети)

· Модемы (территориально-распределенные сети)

Кабели

Данные по кабелю передаются в виде отдельных порций — пакетов, пересылающихся с одного сетевого устройства на другое. Существует несколько типов кабелей, каждый из которых имеет свои преимущества.

Структурированные кабельные системы ( Structured Wiring System ).

В структурированной кабельной схеме применяется звездообразная конфигурация — отдельный сегмент недорогого кабеля соединяет компьютер каждого пользователя с центральным концентратором (или коммутатором, если в сети передаются большие объемы данных).

Кабель типа «витая пара» (TP, Twisted Pair ) бывает двух видов: экранированная витая пара (STP, Shielded Twisted Pair ) и неэкранированная витая пара (UTP, Unshielded Twisted Pair ). Оба типа кабеля состоят из пары скрученных медных проводов.

Тонкий и толстый коаксиальный кабель

Эти типы кабеля аналогичны стандартному телевизионному кабелю. Коаксиальный кабель прокладывается от компьютера к компьютеру. У каждого компьютера оставляют небольшой запас кабеля на случай возможности его перемещения. При необходимости охватить локальной сетью площадь большую, чем это позволяют рассматриваемые кабельные системы, применяется дополнительные устройства – репитеры (повторители).

Оптоволоконный кабель

Оптоволоконный кабель поддерживает скорость передачи данных (в виде пакетов) 10, 100 или 1000 Мбит/с. Данные передаются с помощью световых импульсов, проходящих по оптическому волокну. Благодаря совершенствованию оптоволоконной технологии данный кабель становится все более приемлемым по цене.

Серверы

Сервер в сети клиент/сервер представляет собой компьютер с жестким диском большой емкости, на котором можно хранить приложения и файлы, доступные для других компьютеров в сети. Сервер может также управлять доступом к периферийным устройствам (таким как принтеры) и используется для выполнения сетевой операционной системы (NOS, Network Operating System ).

Сетевые интерфейсные платы

Сетевые интерфейсные платы (NIC, Network Interface Card ) устанавливаются на настольных и портативных компьютерах. Они служат для взаимодействия с другими устройствами в локальной сети. Если рассматривать просто способ приема и передачи данных на подключенных к сети компьютерах, то современные сетевые платы (сетевые адаптеры) играют активную роль в повышении производительности, назначении приоритетов для ответственного трафика (передаваемой/принимаемой информации) и мониторинге трафика в сети. Кроме того, они поддерживают такие функции, как удаленная активизация с центральной рабочей станции или удаленное изменение конфигурации, что значительно экономит время и силы администраторов постоянно растущих сетей.

Концентраторы

В структурированной кабельной конфигурации все входящие в сеть компьютеры взаимодействуют с концентратором (или коммутатором).

Концентратор или хаб ( Hub ) — устройство множественного доступа, выполняющее роль центральной точки соединения в топологии “физическая звезда”.

Компьютеры, соединенные с концентратором образуют один сегмент локальной сети. Такая схема упрощает подключение к сети большого числа пользователей, даже если они часто перемещаются. В основном, функция концентратора состоит в объединении пользователей в один сетевой сегмент.

Традиционные концентраторы поддерживают только один сетевой сегмент, предоставляя всем подключаемым к ним пользователям одну и ту же полосу пропускания.

Двухскоростные концентраторы ( dual-speed ) можно с выгодой использовать для создания современных сетей с совместно используемыми сетевыми сегментами.

Кроме того, концентраторы служат центральной точкой для подключения кабелей, изменения конфигурации, поиска неисправностей и централизованного управления, упрощая выполнение всех этих операций.

Коммутатор ( Switch ) — многопортовое устройство, обеспечивающее высокоскоростную коммутацию пакетов между портами. В сети с коммутацией пакетов — устройство, направляющее пакеты, обычно на один из узлов магистральной сети. Такое устройство называется также коммутатором данных ( data PABX).

Маршрутизаторы

Маршрутизаторы могут выполнять следующие простые функции:

· Подключение локальных сетей (LAN) к территориально-распределенным сетям (WAN).

· Соединение нескольких локальных сетей.

Маршрутизаторы зависят от используемого протокола (например, TCP/IP, IPX, AppleTalk ). Поскольку маршрутизатор работает на основе протокола, он может принимать решение о наилучшем маршруте доставки данных, руководствуясь такими факторами, как стоимость, скорость доставки и т.д. Кроме того, маршрутизаторы позволяют эффективно управлять трафиком широковещательной рассылки, обеспечивая передачу данных только в нужные порты.

Серверы удаленного доступа

Если вам нужно обеспечить доступ к сети удаленных пользователей, устанавливающих коммутируемое соединение из дома или во время поездки, нужно инсталлировать сервер удаленного доступа. Это устройство позволяет нескольким пользователям подключаться к сети по телефонной линии (набирая один телефонный номер) и обращаться к сетевым ресурсам, как и при работе в офисе. Кроме того, такие серверы могут предусматривать защиту от несанкционированного доступа пользователей.

Модемы

Модемы позволяют пользователям компьютеров обмениваться информацией и подключаться к Интернету по обычным телефонным линиям. Название «модем» обусловлено функцией устройства и означает «модулятор/демодулятор». Модем модулирует цифровые сигналы, поступающие от компьютера, в аналоговые сигналы, передаваемые по телефонной сети общего пользования, а другой модем демодулирует эти сигналы на приемном конце, снова преобразуя их в цифровую форму.

Источник

3.4. Технические средства построения вычислительных сетей

В области компьютерных технологий одним из наиболее активно развивающихся направлений, являются так называемые сетевые технологии. Бурный технологический прогресс микроэлектроники проявился не только в чисто компьютерной сфере, но и в производстве средств связи, с помощью которых распределенные в пространстве компьютеры объединяются в единую систему — вычислительную сеть. Можно указать следующие основные причины широкого распространения локальных вычисли­тельных сетей (ЛВС).

Во-первых, повсеместное распространение относительно не­дорогих персональных компьютеров (ПК), вычислительные мощ­ности которых сегодня позволяют с успехом решать большинство практических задач.

Во-вторых, объективно существующие потребности пользо­вателей ПК одной организации обмениваться между собой ин­формацией, совместно использовать общие сетевые программ­ные, аппаратные и информационные ресурсы, а также получать доступ к ресурсам вычислительных сетей других организаций или учреждений.

В-третьих, появление на рынке широкого спектра аппаратных и программных коммуникационных средств, позволяющих легко и относительно дешево соединять ПК в ЛВС.

Сетевое использование компью­теров дает следующие преимущества:

• устранение дублирования информации и проблем, связан­ных с актуализацией данных для отдельных пользователей одной организации;

• более экономичное коллективное использование в сети относительно дорогих ресурсов, таких как программное обес­печение, принтеры, дисковые массивы памяти большого объема и т. п.;

• общесистемное повышение производительности за счет вве­дения в сети специализированных компонентов, таких как файл-серверы, серверы баз данных, телекоммуникационные серверы и другие серверы приложений;

• наличие дополнительные сетевых услуг, таких как органи­зация электронной почты, проведение телеконференций и т. п.;

• более высокая надежность при наличии в сети дублирую­щих элементов единой распределенной системы обработки дан­ных, а также потенциал ее расширяемости.

Первые вычислительные сети возникли в 70-х годах прошлого века и относились к крупномасштабным (глобальным). В конце 80-х и в начале 90-х гг. наиболее массовое распространение получили локальные вычислительные сети от­дельных организаций или их структурных подразделений. Позднее на базе ЛВС стали возникать более крупные — корпора­тивные сети. Повсеместное распространение ЛВС, их расширение, накопленный опыт, а также новые теоретические иссле­дования, в свою очередь, активизировали дальнейшее разви­тие крупномасштабных сетей, в частности всемирной компьютерной сети Интернет.

Создание вычислительных сетей может выполняться на основе проводных и беспроводных технологий. Проводные сети чаще всего стоятся на базе стандарта Ethernet. В частности доступны следующие разновидности этого стандарта:

1. 10BaseТ – скорость передачи данных не превышает 10 Мбит/с. Для организации одноранговой сети с топологией «шина» достаточно наличие соответствующих сетевых адаптеров в компьютерах, кабелей и операционной системы с поддержкой сетевых протоколов. Для создания сети с топологией «звезда» дополнительно требуется концентратор.
2. 100BaseТХ – скорость передачи данных не превышает 100 Мбит/с. Для построения сети используется топология «звезда», сетевые адаптеры, кабели и концентратор.
3. 1000Base– скорость передачи данных не превышает 1Гбит/с. Для построения используются соответствующие сетевые адаптеры, оптоволоконный кабель и концентратор. Чаще всего применяется на магистральных линиях связи.
4. 10Gbit– стандарт нового поколения, использующийся в оптоволоконных магистральных линиях связи и обеспечивающий скорость 10 Гбит/с.

1. Bluetooth– скорость передачи данных не превышает 2Мбит/с, а дальность связи до 150 м. Для построения сети требуется использование специальных адаптеров и программного обеспечения. Если компьютеры находятся в разных помещениях, то дальность связи уменьшается.
2. Wi-Fi– скорость передачи данных варьируется от 11 Мбит/с до 100 Мбит/с. Расстояние связи зависит от мощности передатчика и варьируется от 20 до 100 м. Для создания одноранговой сети «компьютер»-«компьютер» требуется лишь наличие адаптеров и программного обеспечения. Если требуется создать сеть топологии «звезда», то дополнительно требуется использовать точку доступа (концентратор). Данная технология широко применяется для создания вычислительных сетей в общественных местах, гостиницах, офисах и др.
3. UMTS(3G) – обеспечивает скорость передачи данных до 2 Мбит/с. Используется операторами сотовой связи для обеспечения широкополосного подключения пользователей к сети Интернет.
4. LTE(4G) – также используется для широкополосного подключения к Интернет и обеспечивает скорость до 300 Мбит/c.

Источник