Краткий конспект локальная вычислительная сеть

Локальная компьютерная сеть

Локальная компьютерная сеть — это сеть, которая покрывает относительно небольшую территорию или небольшую группу зданий, т.е. она позволяет выполнять соединение нескольких устройств в одну систему, внутри которой происходит некий обмен данных.

Локальные сети отличаются от глобальных тем, что располагаются на ограниченной территории.

Назначение локальной сети — осуществление совместного доступа к данным, программам и оборудованию.

Осторожно! Если преподаватель обнаружит плагиат в работе, не избежать крупных проблем (вплоть до отчисления). Если нет возможности написать самому, закажите тут.

В настоящее время их можно обнаружить очень часто. Ими пользуются:

В локальных сетях используются высококачественные линии связи. Большую популярность из них имеют такие, как: витые пары и оптоволоконные кабели.

Принципы построения и схема локальной сети

Главным элементом локальной сети являются компьютер. Также участие принимают:

• принтеры;
• сетевое оборудование;
• серверы;
• хранилища;
• телевизоры;
• телефоны и др.

Эти устройства относятся к категории оконечных узлов.

В сети присутствуют и промежуточные элементы, такие как:

• маршрутизаторы;
• роутеры;
• модемы;
• коммутаторы;
• точки беспроводного доступа.

Обе группы связаны между собой сетевой средой, которая взаимодействует со структурой через оптоволоконные кабели и радиоволны Wi-Fi. Благодаря этой среде происходит взаимодействие между элементами.

Локальные сети обладают рядом преимуществ:

1. Разделение ресурсов, которые позволяют экономно использовать ресурсы в информационной среде.
2. Разделение данных способствует доступу к одному файлу с разных компьютеров.
3. Разделение программных средств позволяют работать в одном приложении с разных устройств.

Существует два основных направления при создании такой схемы:

1. Проводная схема. При создании проводной системы используются специальные коаксиальные кабели или витые пары (технология Ethernet-соединение). Коаксиальные кабели используются реже, чем витые пары. Это объясняется тем, что скорость передачи и масштаб охвата территории у второго выше. Максимальная скорость передачи данных коаксиальных кабелей составляет 10 Мбит/с., а в витых парах — может достигать 1024 Мбит/с.
2. Беспроводная схема построена на основе передачи данных посредством радиоволн, которые распределяются между всеми устройствами, девайсами, в качестве которых выступают маршрутизаторы (роутеры и модемы), точки доступа (компьютер, телефон), коммутационные устройства, повторители сигнала. При такой организации сети используются оптоволоконные кабели, которые подключаются к основному источнику сети. Беспроводные сети позволяют разносить сигнал до 2 км., а частота достигает 2,4 и 5,1 МГц.

Классификация сетей по типу соединения устройств между собой

Топология — это то, каким образом и в каком порядке связываются сети между собой.

Топология бывает трех видов:

Тип «звезда»

Информация между пользователями передается через единый центральный узел, который может быть выражен через сервер или концентратор.

К преимуществам относится то, что он отличается быстродействием, а также наблюдается отсутствие столкновения между передаваемыми данными.

У данного типа сети имеются и недостатки:

1. Низкая надежность, что объясняется функционированием единого центрального узла, который может выйти из-под контроля.
2. Высокие затраты на подключение компьютеров.

Тип «кольцо»

Все компьютеры подключаются в одну линию, которая замыкается в кольцо. Вся маркировка, т.е. специальные сигналы, в данном случае передаются в одном направлении по одной линии, проходя через каждый компьютер, пока необходимый «пакет» не дойдет до нужного адресата.

После принятия компьютер посылает обратно источнику информации подтверждение факта получения данных. Получив подтверждение, передающий компьютер создает новый маркер и возвращает его в сеть.

Такая система считается эффективной, т.к. позволяет отправлять несколько сообщений друг за другом, не дожидаясь получения ответа за первое сообщение. Также преимуществом является то, что тип «кольцо» позволяет подключаться устройствам друг к другу на значительных расстояниях, без использования специального усилителя сигнала.

Из недостатков можно отметить данные факторы:

1. Тип «кольцо» обладает низкой надежностью, т.к. нарушения в работе одного компьютера ведет к сбою всей системы сети.
2. При большом количестве пользователей, процесс начинает зависать.
3. При таком типе локальной сети, общая производительность определяется работоспособностью компьютера с наименьшей мощностью.

Тип «шина»

Все клиенты подключаются к одному каналу, и при этом могут взаимодействовать с любым компьютером, который в сети. Т.е. данные в виде электрических сигналов передаются всем доступным устройствам, но принимать может только тот, чей адрес соответствует адресу получателя.

Из преимуществ можно отметить:

1. Вся информация находится в сети и каждый может ею воспользоваться.
2. Обладает высокой надежностью, поскольку работоспособность сети не зависит от производительности отдельных компьютеров.

1. Низкая скорость передачи данных.
2. Быстродействие зависит от количества подключенных устройств.
3. Низкая безопасность, т.к. данные с одного компьютера можно увидеть с другого, находящегося в сети.

Одноранговая сеть и клиент-сервис

На практике при создании локальной вычислительной сети в одном здании может быть использовано сочетание топологии. Благодаря сложной структуре можно эффективно и безопасно защитить данные, изолировав их от доступа в ветках подсетей и ограничив к ним доступ.

Также существует две модели локальных вычислительных сетей: одноранговая и клиент-сервис.

В первом случае все компьютеры равны между собой, но при этом информация в них распределена. Т.е. пользователь любого компьютера сети может ограничить доступ к информации, находящейся на его устройстве. А доступными данными можно управлять с других компьютеров, например, распечатывать и изменять файлы и т.д.

Из преимуществ данной модели можно отметить ее простоту реализации и экономичность.

Но, не смотря на это, она имеет и ряд недостатков:

1. Низкая производительность при подключении большого количества устройств.
2. Отсутствие единой информационной базы.
3. Низкая безопасность.

При типе «клиент-сервис» имеется один или несколько главных компьютеров, которые управляют производительностью всей системы сети. Они используются для хранения информации и ее обработки. Такая модель обладает высокой скоростью сети, наличием единой информационной базы и системы безопасности.

К недостаткам можно отнести высокую стоимость создания данного типа сети, т.к. требуется приобретение отдельного специального сервера, которым будет управлять администратор сети.

Источник

3. Локальные вычислительные сети

Локальная вычислительная сеть (ЛВС) — совокупность средстввычислительной техники, объединенных физической средой конк­ретного типа (коаксиальным или оптическим кабелем) и обеспечи­вающих на небольшой территории (до нескольких километров – 10-15) мно­гочисленным пользователям доступ к распределенным по сети вы­числительным и информационным ресурсам.

Развитие ЛВС является одним из перспективных сетевых направлений. Они изменяются са­ми, но в большинстве случаев становятся первичными звеньями глобальных иерархических сетей. Малые расстояния в ЛВС позволяют обеспечивать более дешевую и надежную обработку информации и создавать лучшие условия для интеграции обработки различной информации (административной, деловой, технологичес­кой и т.д.), а также эффективнее организовывать вычислительный процесс по сравнению с глобальными сетями. В ЛВС достаточно просто достигаются высокие скорости передачи данных, а включе­ние в ее состав нескольких больших ЭВМ, представляет альтерна­тиву традиционным информационно-вычислительным комплексам.

В сетевой архитектуре все системы (узлы) логически разде­ляются на ряд одинаковых строго унифицированных функциональных уровней, каждый из которых выполняет определенные функции. В 1978 г. Международная организация по стандартизации (ISO) предложила семиуровневую эталонную модель взаимодействия открытых систем.

Данная модель содержит следующие уровни:

• физический;
• канальный;
• сетевой;
• транспортный;
• сеансовый;
• представительный;
• прикладной.

4. Структура локальной вычислительной сети

Любая ЛВС, построенная по клиент-серверной архитектуре, напри­мер сети NetWare или MS Windows, состоят из следующих компонен­тов: — сервер (их может быть несколько, например: контроллер домена, сервер баз данных, сервер приложений, файл-сервер и т.п.); — рабочие станции; — операционная система; — сетевые адаптеры (карты) и кабели; — периферийное оборудование ЛВС. Сервер Особенность современных сетей — постоянно возрас­тающий объем информации, передаваемый по ее каналами и жесткие требования к скорости передачи. Это предпола­гает обязательное выделение одного или нескольких компьютеров для работы в качестве сервера для уп­равления сетью с помощью специальной операционной системы и специальных сервисных служб. Для сервера используются компьютеры с двумя и более процессорами, большим объемом оперативной памяти, надежной дисковой системой (это, как правило, одни из самых мощных на мировом рынке компьютеров в текущем моменте). Сервер является основным определяющим зве­ном при обработке данных и функционировании программных средств. В частности, его временные характеристики по загрузке и сохранению данных — есть критерий скорости передачи информа­ции в ЛВС. Жесткий диск сервера хранит сетевую операци­онную систему для управле­ния сетью, а также данные, которые централизованно запоминают­ся и/или предоставляются в распоряжение пользователей в зависимости от компетенции и приоритета последних. Рабочая станция Работа с вычислительной сетью предполагает подключение вашего персонального компьютера к другим компьютерам и перифе­рийным устройствам для совместного использования файлов и ре­сурсов. Рабочие (сетевые) станции — персональные компьютеры, подключенные к сети. Они могут быть различных типов и моделей. Операционная система вычислительной сети Как любая вычислительная система нуждается в программ­ных средствах, объединенных в операционную систему, так и вычислительная сеть нуждается в собственной операционной систе­ме. Напоминаем из темы об операционных системах, что современный рынок представлен лидерами: NetWare (фирмы Novell); Windows NT, Windows 2000, Windows XP (Microsoft), а также UNIX — системы. Сетевые адаптеры и кабели Большое значение для эффективной работы ЛВС имеет выбор конфигурации физических соединений файлового сервера и рабочих станций – т.е. топологии сети. Выбор, в конечном счете, зависит от мощности компьютера (компьютеров), выделяемого под сервер, удаленности рабочих мест от сервера и типа решаемых задач. Для подключения одного персонального компьютера к другому либо к серверу требуется специальное устройство сопряжения, называемое сетевым адаптером или сетевой картой. Оно устанав­ливается в специальное гнездо каждого персонального компьютера — рабочей станции. Сетевые адаптеры соединяются специальным кабелем. Периферийное оборудование ЛВС Периферийное дорогостоящее оборудование (например, лазер­ные устройства печати, графопостроители, устройства факсимиль­ной связи), подключенные к файловому серверу (или другому сер­верному устройству), можно использовать с любой рабочей стан­ции.

Источник